2026年拋光工實操考核試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.在不銹鋼鏡面拋光過程中，出現(xiàn)“橘皮紋”缺陷的主要原因是：A.拋光布輪轉速過低B.拋光膏粒度過粗C.工件表面溫度過高導致材料微熔D.冷卻水流量過大答案：C解析：橘皮紋屬于熱損傷缺陷，當線速度超過25m/s且壓力偏大時，局部瞬時溫升可達450℃以上，奧氏體晶界微量熔化，冷卻后形成波紋狀凹凸。降低轉速、減少壓力、增加冷卻劑濃度可有效抑制。2.下列關于氧化鈰拋光液的說法正確的是：A.適用于所有金屬材料的精拋B.pH值越高，切削率一定越大C.粒徑D50為0.5μm時，表面粗糙度Ra可達0.02μm以下D.與硅酸鹽玻璃發(fā)生化學反應生成Ce—O—Si鍵，實現(xiàn)機械化學拋光答案：D解析：氧化鈰對硅酸鹽玻璃兼具機械磨削與化學作用，生成Ce—O—Si絡合層，降低硬度差，實現(xiàn)納米級去除；對金屬僅機械作用，故A錯；pH>10時鈰離子易水解沉淀，切削率反而下降，B錯；0.5μm粒徑對應Ra約0.05μm，C錯。3.自動拋光機器人在更換工具坐標系時，必須首先完成的操作是：A.加載新程序B.執(zhí)行TCP標定C.回機械原點D.關閉力控傳感器答案：B解析：工具坐標系（TCP）是機器人路徑基準，更換拋光主軸或夾具后，其空間姿態(tài)已變，必須重新標定，否則軌跡偏移>0.3mm即產生過切或漏拋。4.鈦合金TC4鏡面拋光時，為防止“氫脆”，應優(yōu)先選用的拋光輔料是：A.含硝酸5%的拋光液B.無水羊毛脂+Al?O?C.含氯化石蠟的拋光蠟D.酸性氧化銅漿料答案：B解析：鈦在酸性或含鹵素環(huán)境中吸氫生成TiH?，導致氫脆；無水羊毛脂為中性載體，Al?O?硬度適中，避免氫滲入。5.使用三維輪廓儀評價鏡面時，截止波長λc一般設置為：A.0.08mmB.0.25mmC.0.8mmD.2.5mm答案：C解析：ISO4288規(guī)定，鏡面拋光表面粗糙度評定選取0.8mm截止波長，可濾掉波紋度，保留粗糙度信息。6.拋光布輪“開刃”處理的目的是：A.增加布輪直徑B.使磨粒露出并均勻分布C.降低布輪硬度D.去除布輪中心孔毛刺答案：B解析：新布輪表面漿料封閉，磨粒未裸露，開刃通過低速磨削鑄鐵棒，使磨粒均勻出刃，提高初始切削率30%以上。7.在磁力拋光中，不銹鋼針直徑選擇0.3mm而非0.5mm，主要考慮：A.降低磁場強度B.提高工件表面撞擊頻率C.減少設備功耗D.避免工件磁化答案：B解析：細針質量小，在交變磁場中加速快，撞擊頻率提高約1.8倍，可縮短拋光時間25%，但對磁場強度需求反而更高。8.對光學玻璃進行環(huán)拋時，若拋光模硬度高于工件，最可能出現(xiàn)的缺陷是：A.邊緣塌邊B.中心凸起C.劃痕D.水印答案：A解析：硬模與工件接觸變形小，邊緣線速度高，材料去除快，形成“邊緣多、中心少”的塌邊輪廓。9.采用電解機械復合拋光（ECMP）時，電流密度升高，材料去除率（MRR）呈：A.線性下降B.指數(shù)上升C.先升后飽和D.與電壓無關答案：C解析：ECMP中，電流密度<5A/dm2時，鈍化膜未擊穿，MRR低；5–15A/dm2膜層動態(tài)平衡，MRR快速上升；>20A/dm2出現(xiàn)氧氣膜屏蔽，MRR趨于飽和。10.對鋁合金進行鏡面拋光后，采用陽極氧化染色，發(fā)現(xiàn)局部“白點”，最可能殘留的物質是：A.氧化鋁磨粒B.硅油C.氯化鈉D.碳酸鈣答案：B解析：硅油為常見拋光潤滑劑，疏水性強，封閉氧化膜微孔，導致染色液無法滲入形成白點；需用60℃堿性除油+超聲清洗10min去除。二、多項選擇題（每題3分，共15分）11.下列措施中，可有效降低拋光亞表面損傷（SSD）的有：A.逐級降低磨粒粒徑B.提高拋光壓力C.采用“軟膜+硬顆?！苯M合D.引入超聲振動輔助E.使用單晶金剛石微粉答案：A、C、D、E解析：高壓增加裂紋深度，B錯；其余均可減小橫向裂紋擴展或實現(xiàn)塑性域去除。12.機器人恒力拋光系統(tǒng)中，力控傳感器需實時補償?shù)母蓴_量包括：A.工具重力B.高速旋轉離心力C.拋光布輪磨損量D.環(huán)境溫度漂移E.工件材質變化答案：A、B、C、D解析：材質變化影響切削率但不直接產生力擾動，E不選；其余均通過算法前饋或反饋補償。13.關于化學機械拋光（CMP）終點檢測技術，正確的有：A.電機電流法對金屬層厚度變化敏感B.光學干涉法可實時獲得剩余厚度C.摩擦系數(shù)突變可指示界面切換D.渦流法適用于非金屬層E.聲發(fā)射信號高頻段反映機械去除答案：A、B、C、E解析：渦流法僅對導電層有效，D錯。14.手工拋光弧面工件時，產生“棱線”缺陷的原因有：A.布輪變形不足B.運動軌跡單一C.拋光膏含過多切削劑D.手持角度固定不變E.工件自轉速度過高答案：A、B、D解析：C與棱線無關；E過高易過熱，但不直接產生棱線。15.對碳化鎢硬質合金進行鏡面拋光，可選用的耗材組合有：A.金剛石懸浮液+錫拋光盤B.SiO?溶膠+聚氨酯墊C.碳化硼+鑄鐵盤D.氧化鉻+羊毛輪E.電解金剛石+銅盤答案：A、B、E解析：碳化鎢硬度>Hv1800，需金剛石或電解軟化層；SiO?溶膠粒徑小，可做終拋；B?C與鑄鐵對鎢鋼效率低，C錯；氧化鉻切削不足，D錯。三、判斷題（每題1分，共10分）16.拋光不銹鋼時，提高布輪線速度一定能降低表面粗糙度。答案：×解析：線速度>30m/s后，溫度驟升，材料軟化產生涂抹，粗糙度反而增大。17.磁流變拋光（MRF）中，磁場強度越大，拋光斑深度越深。答案：√解析：磁場增大→表觀粘度↑→剪切應力↑→去除函數(shù)深度增加。18.對同一工件，干拋與濕拋相比，干拋更容易控制邊緣塌邊。答案：×解析：干拋摩擦系數(shù)大，邊緣去除快，塌邊更嚴重。19.采用“藍蠟+氧化鋁”對黃銅拋光，可獲得鏡面且不變色。答案：×解析：藍蠟含氨水，黃銅中的鋅易被腐蝕，拋光后表面發(fā)灰。20.機器人拋光路徑規(guī)劃中，采用NURBS曲線比直線插補更能減少接刀痕。答案：√解析：NURBS曲率連續(xù)，加速度平滑，可消除拐點沖擊。21.在電解拋光中，磷酸-硫酸體系比高氯酸體系更安全。答案：√解析：高氯酸易產生爆炸性氯酸鹽，磷酸-硫酸穩(wěn)定性高。22.對光學K9玻璃，采用CeO?拋光比ZrO?拋光獲得的表面粗糙度更低。答案：√解析：CeO?與玻璃發(fā)生化學絡合，實現(xiàn)納米級去除，Ra可<0.3nm。23.拋光布輪“老化”后硬度增加，需用堿煮法恢復柔軟性。答案：×解析：老化后樹脂交聯(lián)硬化，堿煮無法逆轉，應更換新輪。24.采用激光拋光金屬，可獲得無磨料污染的鏡面。答案：√解析：激光重熔使表面張力平滑，無需磨料，避免二次污染。25.對同一金剛石拋光液，粒徑分布越窄，拋光劃痕數(shù)量越少。答案：√解析：窄分布減少大顆粒尾端，降低深劃痕概率。四、簡答題（每題10分，共30分）26.詳述鋁合金手機中框鏡面拋光的完整工藝流程，并說明關鍵參數(shù)控制要點。答案：（1）前處理：采用激光切割去毛刺→三乙醇胺超聲除油（60℃，5min）→流水漂洗→風干。（2）粗拋：選用#400SiC防水砂帶，線速度15m/s，壓力0.08MPa，去除刀紋至Ra0.4μm。（3）中拋：更換#800SiC砂帶，線速度18m/s，壓力0.05MPa，Ra降至0.15μm；每300件更換一次砂帶，避免鈍粒劃傷。（4）精拋：采用8inch半自動拋光機，布輪硬度ShoreA75，轉速1200r/min，線速度20m/s；拋光膏為Al?O?-0.5μm+硬脂酸，壓力0.03MPa，時間40s/件，Ra0.05μm。（5）超精拋：更換聚氨酯墊+SiO?溶膠（pH=9.5），轉速800r/min，壓力0.015MPa，時間60s，Ra≤0.02μm，鏡面亮度>1000Gu。（6）清洗：中性清洗劑超聲（40kHz，50℃，3min）→純水噴淋→IPA慢拉干燥→百級無塵包裝。關鍵控制：①溫度<45℃，防止鋁水合化；②每50件抽檢一次Ra；③拋光膏用量0.3g/件，過量易粘刀；④環(huán)境濕度50%±5%，避免水印。27.機器人拋光復雜曲面時，如何基于力-位混合控制實現(xiàn)恒壓恒速？給出算法框圖與實驗驗證數(shù)據(jù)。答案：系統(tǒng)組成：六維力傳感器（ATIMini45）+KUKAKR60-3+伺服主軸+EtherCAT總線。算法：采用外環(huán)力PID+內環(huán)位置PID的雙環(huán)串級結構。外環(huán)給定法向力Fd=10N，實測力Fc與Fd差值經(jīng)PID輸出位置修正Δx；內環(huán)以機器人當前位置+Δx作為目標，實現(xiàn)柔性貼合。框圖：Fd→⊕→PID→Δx→⊕→位置內環(huán)→機器人→曲面→力傳感器→Fc。前饋補償：根據(jù)主軸重力、離心力、哥氏力建立動力學模型G(q)，實時補償力偏置。實驗：對汽車尾燈模具（自由曲面，曲率半徑30–150mm），設置切向速度vt=50mm/s，法向力10N，采樣頻率1kHz。結果：力波動±0.4N，軌跡誤差±0.05mm，表面Ra由0.8μm降至0.05μm，加工時間比手工縮短60%，良品率由85%提升至98%。28.闡述電解機械復合拋光（ECMP）在碳化鎢模具上的應用，并給出工藝窗口與表面完整性評價。答案：碳化鎢硬度高（HRA92），傳統(tǒng)機械拋光效率低（MRR<5nm/min）。ECMP采用0.5mol/LNaNO?+5wt%檸檬酸電解液，脈沖電源占空比30%，頻率2kHz，峰值電流密度15A/dm2，拋光盤為鍍銅纖維布，轉速60r/min，壓力0.08MPa。機理：電解使WC表面生成WO?·xH?O軟層，硬度降至Hv400，機械作用去除軟層，實現(xiàn)復合去除，MRR提升至120nm/min，表面無微裂紋。工藝窗口：電流密度10–20A/dm2，壓力0.06–0.10MPa，溫度30–40℃，pH5–6。評價：AFM測得Ra0.8nm，亞表面損傷深度<20nm（截面拋光法），殘余壓應力-120MPa（XRDsin2ψ法），無鈷流失（EDS檢測），模具壽命提高2.3倍。五、綜合實操題（共25分）29.現(xiàn)場給定Φ50mm×20mm的316L不銹鋼圓柱試樣，要求在手拋機上完成鏡面拋光，最終Ra≤0.02μm，亮度≥1000Gu，且無劃痕、無燒傷、無拋紋。請寫出完整操作步驟、檢測方法及不合格處置方案，并記錄原始數(shù)據(jù)表格。答案：（1）設備與耗材：手拋機：BUFFALO2HP，轉速1800r/min；砂紙：#400、#800、#1500、#3000防水SiC；拋光輪：ShoreA80白色棉布輪、ShoreA60法蘭絨輪；拋光膏：Al?O?-1μm（綠）、Cr?O?-0.3μm（白）、SiO?-0.05μm（乳液）；檢測：MarSurfXR20粗糙度儀（λc=0.8mm，Gaussian濾波），RhopointIQ20/60°光澤儀，OlympusDSX1000顯微鏡（500×）。（2）操作步驟：①穿戴防靜電手套，檢查設備接地，砂紙背襯平整；②粗磨：#400砂紙濕磨，轉速800r/min，壓力0.02MPa，時間2min，Ra目標0.25μm；③更換#800→#1500→#3000，每道轉速提高100r/min，壓力遞減0.005MPa，時間1.5min，Ra0.06μm；④綠膏初拋：布輪Φ200mm，線速度19m/s，壓力0.015MPa，走“8”字軌跡，時間3min，Ra0.04μm；⑤白膏精拋：法蘭絨輪，線速度16m/s，壓力0.01MPa，時間4min，Ra0.025μm；⑥乳液終拋：聚氨酯墊，線速度12m/s，壓力0.008MPa，時間5min，Ra≤0.02μm；⑦清洗：中性清洗劑+去離子水超聲5min→IPA脫水→N?吹干。（3）檢測：粗糙度：0°、90°各測3次取平均，記錄Ra、Rz；光澤：60°測量5點取平均；顯微：檢查劃痕、燒傷、拋紋，拍照存檔。（4）原始數(shù)據(jù)（示例）：|工序|Ra/μm|Rz/μm|光澤/Gu|缺陷|操作者||#400|0.24|1.5|—|無|張三||#3000|0.06|0.4|—|無|張三||綠膏|0.0