2026年增材制造后處理打磨工崗位實操考核試題及答案一、單選題（每題2分，共20分）1.在激光選區(qū)熔化（SLM）鋁合金零件后處理中，以下哪種打磨方式最適合去除支撐殘留且不影響薄壁結構？A.角磨機配60#鋯剛玉砂輪B.氣動筆形打磨機配800#氧化鋁海綿砂C.超聲波振動打磨棒配碳化硅膏D.手提拉絲機配尼龍輪答案：B解析：薄壁結構對切削力敏感，氣動筆形打磨機可精準控制壓力，800#海綿砂切削力溫和，能在不造成薄壁變形的前提下去除支撐殘留。A切削力過大易變形；C對鋁合金效率低；D僅適合外觀拉絲。2.鈦合金打印件經(jīng)熱等靜壓（HIP）后，表面形成0.15mm厚的α-case層，優(yōu)先采用哪道工序去除？A.玻璃珠噴砂0.2MPaB.碳化硅濕噴砂0.4MPaC.草酸陽極氧化D.氫氟酸+硝酸酸洗答案：D解析：α-case層為高硬度富氧層，酸洗可均勻溶解而不引入額外應力；噴砂會殘留壓應力且可能嵌入陶瓷顆粒；陽極氧化反而增厚氧化層。3.對316L不銹鋼打印件內流道（?3mm）進行內表面拋光，Ra從8μm降至0.8μm，應首選：A.磁力研磨B.電解拋光C.磨粒流加工D.液體噴砂答案：C解析：磨粒流（AbrasiveFlowMachining）可在復雜內流道形成均勻切削，Ra降低效率最高；磁力研磨對長徑比>10的細孔效果差；電解拋光需專用夾具且易過腐蝕；液體噴砂無法深入內腔。4.使用五軸機器人砂帶機打磨鎳基合金薄壁葉片時，為抑制共振，下列參數(shù)設置正確的是：A.砂帶線速度30m/s，接觸輪硬度ShoreA90B.砂帶線速度18m/s，接觸輪硬度ShoreA60C.砂帶線速度25m/s，接觸輪硬度ShoreA80，加阻尼墊D.砂帶線速度15m/s，接觸輪硬度ShoreA45，空冷答案：C解析：鎳基合金導熱差，線速度過高易燒傷；速度過低則顫刀。ShoreA80配合阻尼墊可吸收振動，25m/s兼顧效率與表面質量。5.對PA12SLS打印件進行染色+蒸汽平滑后，發(fā)現(xiàn)局部發(fā)白，最可能原因是：A.染料粒徑>200nmB.蒸汽腔體氧含量>8%C.打磨時靜電導致表面裂紋D.染色前未做超聲波清洗答案：B解析：氧含量過高會使表面重新氧化，形成微孔散射光線而發(fā)白；染料粒徑影響色牢度但不致發(fā)白；靜電裂紋肉眼可見；清洗不足影響色牢度而非發(fā)白。6.對銅合金隨形冷卻模具內流道拋光后，要求保持±0.05mm尺寸精度，應優(yōu)先采用哪種在線測量？A.激光三角位移傳感器B.氣動量儀C.內窺鏡+比對刻度D.柔性塞規(guī)+電感測頭答案：D解析：柔性塞規(guī)可沿彎曲流道滑動，電感測頭分辨率達0.5μm，能在機測量；激光三角法受金屬光澤影響；氣動量儀需直孔；內窺鏡精度不足。7.在打磨碳纖維增強PEEK打印件時，發(fā)現(xiàn)表面出現(xiàn)“毛刺”狀纖維拉出，應：A.提高砂紙目數(shù)至2000#B.降低打磨壓力至0.1MPa并改用金剛石砂紙C.增加冷卻液流量至15L/minD.改用羊毛輪+氧化鋁拋光膏答案：B解析：碳纖維硬度高，普通氧化鋁砂紙鈍化后反而拉扯基體；金剛石砂紙鋒利，低壓力可切斷纖維而非拉出；提高目數(shù)僅降低切削力但不解決拉扯；冷卻液對熱塑性基體有效，但非主因。8.對18Ni300馬氏體時效鋼打印件進行鏡面拋光，要求Ra≤0.02μm，下列順序合理的是：A.400#→800#→1200#→3μm金剛石→1μm金剛石→0.05μmSiO?拋光液B.600#→1200#→9μm金剛石→3μm金剛石→0.3μmAl?O?C.400#→600#→9μm金剛石→0.05μmCeO?D.800#→2000#→1μm金剛石→0.02μm膠體SiO?答案：A解析：18Ni300硬度高，需逐級去除前道劃痕，金剛石研磨后接SiO?化學機械拋光可快速達到鏡面；B跳級易留深劃痕；C缺少中間級；D起始目數(shù)過高，效率低。9.在打磨CoCrMo牙科支架時，為減少金屬離子釋放，應控制打磨區(qū)溫度低于：A.80℃B.120℃C.180℃D.250℃答案：A解析：CoCrMo在>80℃時表面氧化膜增厚，導致Co、Cr離子釋放增加；牙科要求生物安全性高，需低溫加工。10.對大型TPU鞋中底進行批量打磨，要求表面粗糙度Ra4±1μm，應選用：A.六軸機器人+240#砂紙輥B.輸送帶通過式+320#尼龍刷C.手工臺+400#海綿砂D.滾筒式+碳化硅磨料答案：B解析：TPU軟質，滾筒易壓扁；手工效率低；機器人成本高；通過式尼龍刷可連續(xù)加工，320#刷絲切削量適中，Ra穩(wěn)定。二、多選題（每題3分，共30分，多選少選均不得分）11.以下哪些措施可有效降低鈦合金打印件在打磨過程中的表面污染？A.使用陶瓷砂輪而非碳化硅B.打磨區(qū)通Ar保護氣C.砂輪線速度控制在15–20m/sD.每道次更換新砂紙E.加工后立即放入無水乙醇保存答案：B、C、E解析：Ar氣抑制氧化；低速減少溫升；無水乙醇防止大氣污染。陶瓷砂輪仍含Al?O?，可能污染；頻繁換砂紙成本高且非必要。12.對AlSi10Mg薄壁件（壁厚0.8mm）進行機器人砂帶打磨時，為控制變形，應：A.采用6mm寬窄砂帶B.接觸輪包覆2mm聚氨酯C.工件背面貼5mm硅膠支撐D.砂帶張力設定為15NE.采用順磨方式答案：A、B、C、E解析：窄砂帶減少接觸面積；聚氨酯緩沖；硅膠支撐抵消法向力；順磨切削力小。張力15N過大，易拉彎薄壁，應<10N。13.關于磨粒流加工，下列說法正確的是：A.磨粒濃度越高，表面粗糙度下降越快B.黏度高的基體適合拋光復雜內腔C.擠壓壓力升高，材料去除率線性增加D.可同步去除微毛刺并改善疲勞強度E.對硬質合金需采用金剛石磨粒答案：B、D、E解析：高黏度保持磨粒均勻分布；去除微毛刺減少應力集中；硬質合金需金剛石。磨粒濃度過高易堵塞；去除率隨壓力升高但非線性。14.對PEEK打印件進行蒸汽平滑后，若需局部打磨重新紋理化，應：A.采用400#砂紙濕磨B.打磨后超聲波清洗15minC.用IPA擦拭去除靜電D.表面電暈處理增加潤濕E.打磨區(qū)溫度控制在40℃以下答案：A、B、E解析：濕磨防熱損傷；超聲去除碎屑；低溫防再熔。IPA對PEEK無靜電改善；電暈處理用于粘接，與紋理無關。15.在打磨鎳基單晶葉片時，為避免再結晶，應：A.采用金剛石砂輪B.每道次切削深度<5μmC.冷卻液溫度保持5℃D.砂輪粒度≤800#E.加工后立刻進行固溶熱處理答案：A、B、C解析：小切削量+低溫抑制塑性變形；金剛石減少摩擦熱。粒度>800#效率低；固溶熱處理反而促進再結晶。16.對SUS17-4PH打印件進行電解拋光時，出現(xiàn)點蝕的原因可能為：A.電解液Cl?含量>50ppmB.電流密度>12A/dm2C.電解液溫度>75℃D.拋光時間>8minE.工件表面未除磁答案：A、B、C解析：Cl?破壞鈍化膜；高電流密度與高溫協(xié)同導致過腐蝕。時間延長僅影響尺寸；除磁與點蝕無關。17.以下哪些后處理組合可在保證尺寸的前提下，將CoCrMo牙科冠Ra從6μm降至0.1μm？A.320#砂輪→9μm金剛石→電解拋光B.400#砂紙→磨粒流→0.5μmAl?O?拋光膏C.600#砂帶→氫氟酸酸洗→磁力研磨D.800#砂紙→膠體SiO?化學機械拋光E.200#砂輪→草酸電解→超聲清洗答案：A、B、D解析：A、B、D逐級去除并兼顧效率；C酸洗后尺寸失控；E起始粗糙，電解難均勻。18.對大型尼龍砂芯（1200×400×300mm）進行表面封閉后打磨，應：A.采用負壓吸附固定B.使用240#氧化鋁砂紙C.每30min測量一次重量損失D.環(huán)境溫度保持23±2℃E.佩戴N95口罩答案：A、B、C、D解析：尼龍易吸濕變形，需恒溫恒濕；負壓吸附防抖動；重量損失監(jiān)控材料去除。N95無法攔截納米粉塵，需P99。19.在打磨氧化鋯陶瓷打印件時，為減少崩邊，應：A.采用樹脂結合劑金剛石砂輪B.砂輪線速度25m/sC.工件邊緣預倒角0.2mmD.冷卻液添加0.5wt%羧甲基纖維素E.采用逆磨方式答案：A、C、D解析：樹脂結合劑彈性好；預倒角分散應力；纖維素減少沖擊。線速度應<20m/s；逆磨增加崩邊風險。20.對鎂合金打印件進行打磨時，為防爆，應：A.采用濕式吸塵器B.砂紙為碳化硅材質C.打磨區(qū)相對濕度>75%D.使用防爆燈（ExdIIBT4）E.現(xiàn)場放置D類滅火器答案：A、C、D、E解析：鎂粉易燃易爆，需濕式集塵、高濕環(huán)境、防爆電器及D類滅火劑。砂紙材質對防爆無直接影響。三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）21.對鈦合金打印件進行噴砂后，表面粗糙度Sa一定隨壓力升高而線性增加。答案：×解析：Sa增長呈非線性，高壓下顆粒破碎二次切削，增長趨緩。22.采用激光噴丸可在打磨前預先引入壓應力，提高Ti-6Al-4V疲勞壽命。答案：√解析：激光噴丸引入的壓應力可抵消后續(xù)打磨拉應力，延遲裂紋萌生。23.對聚苯乙烯（PS）打印件進行蒸汽平滑時，丙酮蒸汽濃度越高，表面光澤度越高，尺寸變化越小。答案：×解析：高濃度丙酮溶解過度，導致尺寸收縮與圓角。24.在機器人打磨路徑規(guī)劃中，采用NURBS曲線比直線插補更能減少換向沖擊。答案：√解析：NURBS曲線連續(xù)可導，加速度變化平滑，減少沖擊。25.對鈷鉻合金進行磁力研磨時，增加不銹鋼磁針直徑可提高材料去除率，但會降低表面光澤度。答案：√解析：大直徑磁針切削力大，劃痕粗，光澤下降。26.對鋁件進行電解拋光時，采用脈沖電源比直流電源更易獲得鏡面。答案：√解析：脈沖可及時排出氣泡，減少流痕，提高鏡面一致性。27.對TPU打印件進行冷凍打磨（-50℃）可提高尺寸精度，但會降低疲勞壽命。答案：√解析：低溫使TPU進入玻璃態(tài)，減少彈性回彈，但引入微裂紋降低疲勞。28.在打磨氧化鋁陶瓷時，采用超聲輔助可降低表面粗糙度30%以上。答案：√解析：超聲高頻沖擊使脆性材料微斷裂更均勻，降低Ra。29.對17-4PH不銹鋼打印件進行酸洗鈍化后，表面接觸角一定大于90°。答案：×解析：鈍化膜親水性增強，接觸角通常<60°。30.采用真空夾具固定薄壁鈦合金件時，真空度越高，越容易引起塑性壓痕。答案：√解析：高真空度增大吸附壓強，薄壁易生壓痕。四、計算題（每題10分，共20分）31.某CoCrMo牙科冠打印件需從內表面去除0.08mm余量，內腔為U形通道，等效直徑4mm，長度18mm。采用磨粒流加工，磨粒為B4C，粒徑45μm，基體黏度800Pa·s，擠壓壓力5MPa，實驗測得去除率函數(shù)為MRR=0.45×P1·2·√d/η（μm/min）其中P為壓力（MPa），d為粒徑（μm），η為黏度（Pa·s）。求：單側加工時間（min），使內表面Ra從1.5μm降至0.3μm，經(jīng)驗表明需去除厚度為ΔZ=3Ra。解：ΔZ=3×(1.5?0.3)=3.6μmMRR=0.45×51·2×√45/800=0.45×6.899×6.708/800=0.45×46.28/800=0.026μm/mint=ΔZ/MRR=3.6/0.026≈138min答：單側需138min，雙側可同步加工，總時間138min。32.某AlSi10Mg薄壁件（彈性模量E=69GPa，屈服強度σ?.?=240MPa，厚度t=1mm，懸伸長度L=30mm）在機器人砂帶打磨時，接觸輪法向力Fn=5N，砂帶與工件摩擦因數(shù)μ=0.3，求最大撓度δ，并判斷是否超過彈性極限。解：均布載荷q=μFn/L=0.3×5/0.03=50N/m慣性矩I=bt3/12，設寬度b=10mm=0.01mI=0.01×(0.001)3/12=8.33×10?13m?δ_max=qL?/(8EI)=50×(0.03)?/(8×69×10?×8.33×10?13)=50×8.1×10??/(4.6×10?3)=8.8×10?3m=8.8mm應力σ=My/I，M=qL2/2=50×0.032/2=0.0225N·my=t/2=0.5mm=5×10??mσ=0.0225×5×10??/8.33×10?13=13.5MPa13.5MPa<240MPa，未屈服。答：最大撓度8.8mm，未超彈性極限，但需支撐防變形。五、實操題（共70分）33.工件：Ti-6Al-4V航空葉片打印件，尺寸120×40×15mm，壁厚1.2mm，要求：（1）去除支撐殘留Ra≤0.8μm；（2）根部過渡區(qū)拋光至鏡面Ra≤0.05μm；（3）加工后表面無污染、無燒傷、無變形?，F(xiàn)場設備：五軸機器人+氣動筆形打磨機+超聲清洗槽+酸洗鈍化線。請寫出完整工序卡（30分），并現(xiàn)場演示根部鏡面拋光（40分）。工序卡（示例）：1.前檢：三坐標測變形<0.05mm，記錄初始Ra=6.3μm。2.裝夾：真空吸附+背面硅膠支撐，真空度?60kPa。3.粗磨：氣動筆形機+800#碳化硅海綿砂，線速度15m/s，壓力0.08MPa，順磨，去除支撐痕跡，Ra降至1.2μm。4.半精磨：1200#海綿砂，壓力0.05MPa，超聲清洗5min，Ra0.4μm。5.精磨：3μm金剛石拋光墊，壓力0.03MPa，線速度10m/s，酒精潤滑，Ra0.08μm。6.鏡面拋光：0.05μm膠體SiO?+聚氨酯拋光墊，壓力0.01MPa，線速度8m/s，時間8min，Ra0.03μm。7.清洗：超聲+去離子水15min，風干。8.酸洗：HF+HNO?體積比1:30，溫度25℃，時間30s，去除α-case。9.鈍化：40%HNO?，溫度50℃，時間20min。10.終檢：白光干涉儀測Ra=0.032μm，三坐標變形0.012mm，合格?，F(xiàn)場演示評分要點：裝夾無壓痕（5分）壓力曲線實時監(jiān)控，波動<±0.002MPa（10分）拋光墊與曲面貼合率>90%（10分）最終Ra≤0.05μm（10分）無燒傷、污染（5分）34.工件：316L復雜內流道（蛇形，?6mm，長600mm），要求Ra從10μm降至0.8μm，保持尺寸±0.05mm。現(xiàn)場提供磨粒流設備，B4C粒徑60μm，基體黏度1200Pa·s，最大壓力7MPa。請設計工藝參數(shù)并計算加工時間（20分），隨后現(xiàn)場操作并測量（50分）。設計：ΔZ=3Ra=3×(10?0.8)=27.6μmMRR=0.45×71·2×√60/1200=0.45×10.63×7.746/1200=0.031μm/mint=27.6/0.031=890min≈14.8h采用雙向循環(huán)，4次裝夾，每次222min，合計14.8h。現(xiàn)場操作評分：磨粒配比誤差<±2%（10分）壓力穩(wěn)定±0.1MPa（10分）流道進出口壓差<0.2MPa（10分）內窺鏡無殘留劃痕（10分）最終Ra0.75μm（10分）六、故障分析題（每題15分，共30分）35.某次打磨CoCrMo橋冠時，機器人報“力控超差”，檢查發(fā)現(xiàn)拋光墊邊緣出現(xiàn)環(huán)形亮帶，Ra反而從0.08μm升至0.15μm。請分析原因并給出解決措施。原因：1.拋光墊老化，表面釉化，切削力下降，機器人力控為維持設定MRR自動升高壓力，導致局部過熱，產(chǎn)生亮帶。2.亮帶為再沉積層，含Co、Cr氧化物，粗糙度升高。措施：立即更換新拋光墊，重新校準力傳感器（5分）降低線速度至