2025年鐘表零件加工工特殊工藝考核試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.鐘表游絲采用鎳基恒彈性合金（Ni42CrTi）加工時(shí)，其熱處理工藝中“定型回火”的關(guān)鍵溫度范圍應(yīng)為（）A.200-250℃B.300-350℃C.450-500℃D.600-650℃2.寶石軸承內(nèi)孔研磨時(shí)，使用的磨料粒度應(yīng)控制在（）A.W10-W14B.W5-W7C.W2.5-W3.5D.W0.5-W13.微型齒輪（模數(shù)≤0.1mm）滾齒加工時(shí)，為避免齒面毛刺，切削液應(yīng)選用（）A.乳化液B.礦物油基切削油C.水基合成切削液D.純酒精4.擺輪軸榫（直徑0.15mm）精車時(shí)，硬質(zhì)合金車刀的前角應(yīng)選擇（）A.-10°~-5°B.0°~5°C.10°~15°D.20°~25°5.鐘表零件真空離子鍍銠工藝中，鍍層厚度控制的關(guān)鍵參數(shù)是（）A.靶材純度B.真空度（≤1×10?3Pa）C.偏壓（-80V~-120V）D.沉積時(shí)間（15-20分鐘）6.游絲外樁孔（直徑0.2mm）電火花微孔加工時(shí)，電極材料最佳選擇為（）A.紫銅B.黃銅C.鎢銅合金D.石墨7.鈦合金表殼（TC4）化學(xué)拋光液的主要成分是（）A.氫氟酸+硝酸B.硫酸+雙氧水C.磷酸+鉻酐D.鹽酸+水8.微型彈簧（線徑0.03mm）繞制時(shí)，芯軸直徑與彈簧內(nèi)徑的比值應(yīng)控制在（）A.0.85-0.90B.0.95-1.00C.1.05-1.10D.1.15-1.209.鐘表齒輪淬火（滲碳工藝）后，表面硬度要求HV700-800，其有效硬化層深度應(yīng)為（）A.0.02-0.05mmB.0.1-0.15mmC.0.2-0.3mmD.0.5-0.8mm10.藍(lán)寶石表鏡激光切割時(shí)，為避免邊緣崩裂，應(yīng)采用（）A.連續(xù)波激光器（功率＞50W）B.納秒脈沖激光器（頻率100-200kHz）C.飛秒激光器（脈寬＜100fs）D.CO?激光器（波長10.6μm）二、判斷題（每題2分，共20分。正確打√，錯(cuò)誤打×）1.加工鐘表擒縱輪時(shí)，為提高齒形精度，應(yīng)優(yōu)先選擇硬質(zhì)合金滾刀而非高速鋼滾刀。（）2.寶石軸承內(nèi)孔研磨后，表面粗糙度Ra應(yīng)≤0.025μm。（）3.微型螺釘（M0.6×0.1）車削時(shí)，切削速度應(yīng)高于普通鋼件車削（＞100m/min）。（）4.真空蒸鍍黃金鍍層時(shí)，基底溫度需控制在80-120℃以提高結(jié)合力。（）5.游絲校直應(yīng)在20±1℃、濕度50±5%的環(huán)境中進(jìn)行。（）6.鈦合金表殼陽極氧化著色時(shí)，電壓越高，氧化膜厚度越厚，顏色越深。（）7.微型軸承（內(nèi)徑0.3mm）裝配時(shí)，允許使用普通鑷子直接夾持內(nèi)圈。（）8.化學(xué)去毛刺工藝適用于鐘表不銹鋼零件的盲孔和交叉孔去毛刺。（）9.鐘表發(fā)條（琴鋼絲）卷制后，需進(jìn)行“定型回火”以消除內(nèi)應(yīng)力，回火溫度應(yīng)低于材料相變點(diǎn)。（）10.激光焊接表耳（材質(zhì)316L不銹鋼）時(shí)，應(yīng)采用氮?dú)獗Ｗo(hù)以防止氧化。（）三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述鐘表微型齒輪（模數(shù)0.08mm）滾齒加工中“齒形修緣”的作用及具體工藝方法。2.說明寶石軸承內(nèi)孔研磨與普通金屬孔研磨的主要差異（從磨料選擇、研磨壓力、研磨運(yùn)動(dòng)方式三方面分析）。3.列舉游絲（Ni42CrTi合金）加工的關(guān)鍵工藝步驟，并指出每一步驟的質(zhì)量控制要點(diǎn)。4.分析鐘表零件真空離子鍍鈦（TiN）時(shí)，鍍層結(jié)合力不足的可能原因及解決措施。5.闡述微型彈簧（線徑0.04mm）繞制后“去應(yīng)力退火”的工藝參數(shù)（溫度、時(shí)間、冷卻方式）及原理。四、實(shí)操題（共20分）題目：加工一只直徑Φ1.2mm、長度6.5mm的擺輪軸（材質(zhì)：1Cr18Ni9Ti不銹鋼），要求軸榫（兩端Φ0.18mm×0.3mm）表面粗糙度Ra≤0.05μm，同軸度≤0.003mm。請(qǐng)寫出完整的加工工藝步驟及每一步的質(zhì)量控制方法。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C（Ni42CrTi定型回火溫度通常為450-500℃，在此區(qū)間可穩(wěn)定彈性模量）2.C（寶石硬度高，需超細(xì)磨料W2.5-W3.5保證表面質(zhì)量）3.B（微型齒輪滾齒需高潤滑性，礦物油基切削油可減少毛刺）4.A（擺輪軸榫直徑小，負(fù)前角增強(qiáng)刀刃強(qiáng)度，防止崩刃）5.D（鍍層厚度主要由沉積時(shí)間控制，其他參數(shù)影響致密性）6.C（鎢銅合金導(dǎo)電性好、損耗低，適合微孔加工）7.A（鈦合金化學(xué)拋光常用氫氟酸+硝酸混合液）8.A（芯軸略小于彈簧內(nèi)徑，避免繞制時(shí)材料拉伸變形）9.A（微型齒輪有效硬化層需極薄，0.02-0.05mm防止脆斷）10.C（飛秒激光熱影響區(qū)小，適合藍(lán)寶石精密切割）二、判斷題1.×（高速鋼滾刀韌性好，更適合微型齒輪的低應(yīng)力加工）2.√（寶石軸承內(nèi)孔需超精密表面，Ra≤0.025μm保證轉(zhuǎn)動(dòng)精度）3.×（微型螺釘材料軟、尺寸小，切削速度應(yīng)降低（＜30m/min）防止變形）4.√（基底加熱可增強(qiáng)鍍層與基體的原子擴(kuò)散結(jié)合）5.√（溫濕度波動(dòng)會(huì)影響游絲材料的彈性模量穩(wěn)定性）6.×（鈦合金氧化膜顏色由厚度決定，但電壓過高會(huì)導(dǎo)致膜層脆裂）7.×（普通鑷子夾持力不均，需用專用真空吸筆或彈性夾頭）8.√（化學(xué)去毛刺可均勻作用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，適合鐘表精密零件）9.√（回火溫度需低于相變點(diǎn)（約727℃），避免組織改變）10.×（不銹鋼激光焊接應(yīng)采用氬氣保護(hù)，氮?dú)饪赡軐?dǎo)致脆化）三、簡(jiǎn)答題1.作用：消除齒輪嚙合時(shí)的沖擊噪聲，改善傳動(dòng)平穩(wěn)性；減少齒頂干涉。工藝方法：滾齒后使用專用修緣刀具對(duì)齒頂0.2-0.3模數(shù)長度進(jìn)行微量切削（切削量0.005-0.01mm）；或采用數(shù)控滾齒機(jī)編程實(shí)現(xiàn)齒形修緣（修緣曲線為拋物線或漸開線修正）。2.差異：①磨料選擇：寶石硬度（HV2000-2500）遠(yuǎn)高于金屬（鋼HV200-300），需用金剛石磨料（W2.5-W1），金屬可用碳化硅或氧化鋁（W5-W10）；②研磨壓力：寶石研磨壓力小（0.05-0.1MPa），防止碎裂；金屬研磨壓力大（0.2-0.3MPa）；③運(yùn)動(dòng)方式：寶石采用行星式研磨（公轉(zhuǎn)+自轉(zhuǎn)）保證均勻性，金屬常用單軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)。3.關(guān)鍵步驟及控制要點(diǎn)：①原材料軋制：控制帶材厚度公差±0.002mm，表面粗糙度Ra≤0.01μm；②繞制：芯軸直徑與游絲內(nèi)徑比0.95-0.98，張力1-2N防止變形；③定型回火：溫度480±5℃，時(shí)間30min，爐溫均勻性±3℃；④校直：在恒溫恒濕環(huán)境下，用光學(xué)投影儀檢測(cè)各圈平面度≤0.01mm；⑤清洗：使用去離子水+超聲波清洗，避免殘留油污影響磁性。4.可能原因：①基體表面清潔度不足（油污、氧化層）；②預(yù)處理（離子轟擊）時(shí)間不夠（＜10min）；③沉積溫度過低（＜200℃）；④偏壓不足（＜-80V）。解決措施：加強(qiáng)前處理（丙酮超聲清洗+等離子體刻蝕15min）；提高沉積溫度至250-300℃；調(diào)整偏壓至-100V；控制靶材與基體距離100-150mm保證離子能量。5.工藝參數(shù)：溫度280-320℃（低于琴鋼絲回火溫度，避免軟化）；時(shí)間30-45min（足夠擴(kuò)散消除應(yīng)力）；冷卻方式：隨爐冷卻（≤50℃/h）防止二次應(yīng)力。原理：通過原子熱運(yùn)動(dòng)釋放冷加工（繞制）產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，同時(shí)保持材料的彈性極限（琴鋼絲抗拉強(qiáng)度≥2000MPa）。四、實(shí)操題加工工藝步驟及質(zhì)量控制：1.毛坯準(zhǔn)備：選用Φ1.5mm×7mm的1Cr18Ni9Ti棒料（直線度≤0.01mm，表面無劃痕）。2.粗車外圓：使用數(shù)控微車床，夾持一端，車削至Φ1.3mm（留0.1mm精車余量），轉(zhuǎn)速3000r/min，進(jìn)給量0.005mm/r，切削深度0.05mm，用千分尺檢測(cè)直徑（公差±0.01mm）。3.鉆中心孔：兩端鉆Φ0.1mm中心孔（深度0.2mm），使用高速鋼中心鉆，轉(zhuǎn)速5000r/min，保證中心孔與外圓同軸度≤0.005mm（用V型塊+百分表檢測(cè)）。4.精車外圓：雙頂針裝夾，車削至Φ1.2mm（公差±0.002mm），轉(zhuǎn)速4000r/min，進(jìn)給量0.003mm/r，切削深度0.02mm，用氣動(dòng)量儀檢測(cè)直徑。5.車削軸榫：使用金剛石車刀（刀尖半徑0.02mm），單端車削Φ0.18mm×0.3mm（公差±0.001mm），轉(zhuǎn)速6000r/min，進(jìn)給量0.001mm/r，切削深度0.005mm，車削后用工具顯