答案精密加工课后习题 联系客服

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5-29 简述测量精密自由曲面时的粗糙度和评定原理

6-1 从提高加工精度的角度来看,试论述误差的隔离和消除、误差的补偿两条途径的实质和特点

6-2 试阐述离线检测、在位检测和在线检测的含义,并分析其特点 6-3 试论述进行在线检测的条件

6-4 试述误差补偿的概念及其各种形式

6-5 举例说明误差修正、误差校正、误差均化、误差“纯化”、误差分离等概念 6-6 试述软件误差补偿与硬件误差补偿的特点及其相互间的关系

6-7 论述综合误差补偿、多维误差补偿、预报型误差补偿的含义和意义 6-8 试述误差补偿的过程

6-9 试述误差补偿系统的组成及各组成部分的作用 6-10试分析三点法误差分离方法的特点和应用

6-11 试分析三点转位误差分离原理及其在误差测量中的应用

6-12 平面类形状位置误差的测量中,利用哪些方法来分离误差,它们在原理上有哪些共同点

6-13 分析图6-12中车削工件圆度和圆柱度误差补偿的原理和特点

6-14 通过在线检测与误差补偿系统应用实例(图6-11、图6-12、图6-13、图6-14、图6-15)总结在线检测与误差补偿的特点

6-15 试述微位移系统的作用及其组成

6-16 分析各种位移机构和器件的性能、特点及其应用场合 6-17 分析平行弹性导轨微位移工作台的特点及其应用 6-18 分析电磁控制微位移工作台的特点及其应用 6-19 分析电致伸缩位移工作台的特点及其应用 6-20 分析压电效应微位移工作台的特点及其应用 6-21 试比较电致伸缩材料和压电材料的特点

6-22 如何应用柔性铰链形成的连杆结构来获得微位移?

6-23 如何应用变形量小的压电陶瓷元件来制作长行程的微位移机构 6-24 如何利用3个管状压电器件来实现x、y方向移动和绕z轴转动的微位移。请参考图6-25布局自行设计。

7-1 试述研磨加工的机理和特点 7-2 试述抛光加工的机理和特点

7-3 试述研磨、抛光时加工表面产生变质层的机理和减少变质层的办法 7-4 精密研磨、抛光时主要工艺因素有哪些?

7-5 研磨精密平面时,应使用怎样的研磨机床和研具?应有怎样的研磨运动? 7-6 简述无损伤抛光方法 7-7 简述弹性发射加工方法 7-8 简述化学机械抛光

7-9 简述电场和磁场辅助抛光方法的原理及其应用 7-10 简述曲面研磨抛光方法、原理及适用范围 8-1 试论述微细加工的含义

微细加工技术是指制造微笑尺寸零件的生产加工技术

广义讲,微细加工包含了各种传统精密加工方法和与传统精密加工方法完全不同的新方法,如切削加工、磨料加工、电火花加工、电解加工、化学加工、超声波加工、微波加工、等离子体加工、外延生长、激光加工、电子束加工、离子束加工、光刻加工、电铸加工等

狭义讲,微细加工主要是指半导体集成电路制造技术,因为微细加工和超微细加工时在半导体集成电路制造技术的基础上形成并发展起来的,他们是大规模集成电路和计算机技术的技术基础,是信息时代、微电子时代、光电子时代的关键技术之一。如化学气相沉积、热氧化、光刻、离子束溅射、真空蒸镀以及整体微细加工技术

整体微细加工技术是指用各种微细加工方法在集成电路基片上制造出各种微型运动机械,即微型机械和微型机电系统

8-2 试述微细加工与精密加工的关系 精密加工和微细加工时有着密切联系的,他们都是现代制造技术的前沿,微细加工时属于精密加工范畴内的,现代技术发展的很快,不仅出现了微细加工技术,而且出现了超微细加工技术。

8-3 微小尺寸加工和一般尺寸加工有哪些不同?

微细加工主要指1mm以下的维系尺寸零件,加工精度为0.01~0.001mm的加工,即微细度为0.1mm级的亚毫米级的微细零件加工;超微细加工主要指1um以下的超微细尺寸零件,加工精度为0.1~0.01um的加工,即微细度为0.1um级的亚微米级的超微细零件加工。今后的发展是要进行微细度为1nm以下的豪微米级的超微细加工 8-4 试分析微细加工中的微切削去除机理

微细切削时,为保证工件尺寸精度要求,最后一次的表面切除层厚度必须小于尺寸精度值。同时,由于工件尺寸小,从材料的强度和刚度上考虑,切削必须很小,因此迟到两可能小于材料的晶粒大小,切削就在晶粒内进行,这时称之为微切削去除 8-5 何谓原子、分子加工单位?

以原子、分子为加工单位时的微细加工就是把原子、分子一个一个地去除,这时不管用什么加工方法,其所需临界加工能量密度相当于材料的结合能量与活化能量的总和,大致相等。 8-6 论述分离、结合、变形三大类微细加工方法的含义及其常用加工方法的特点和应用范围 分离加工又称去除加工,其机理是从工件上去除一块材料,可以用分解、蒸发、扩散、切削等手段去分离。

结合加工又可称之为附着加工,其机理是在工件表面上附加一层别的材料。如果这层材料与工件基体材料不发生物理化学作用,只是覆盖在上面,就称之为附着,也可称之为弱结合,典型的加工方法是电镀、蒸镀等。如果这层材料与工件基体材料发生化学作用,生成新的物质层,则称之为结合,也可称之为强结合,典型的加工方法有氧化、渗碳等 变形加工又可称之为流动加工,其机理是通过材料流动使工件产生变形,其特点是不产生切削,典型的加工方法是压延、拉拔、挤压等

8-7 试分析附着加工、注入加工、接合加工3种结合加工方法的含义,他们有哪些共同点与不同点?

对于结合加工,又可分为附着、注入、接合三类 附着指附加一层材料;

注入指表层经处理后产生物理、化学、力学性质变化,可统称为表面改性,或材料化学成分改变,或金相组织变化; 结合指焊接、粘接等

8-8 试述电子束加工的原理、加工装置、特点及其应用

原理:电子束加工是利用电子束的高能量密度进行钻孔、切槽、光刻等工作 加工装置主要由电子枪系统、真空系统、控制系统和电源系统等组成。 特点:束径小、能量密度高 被加工对象范围广 加工速度快、效率高

控制性能好,易于实现自动化

应用范围很广,可用于打各种孔、切槽、焊接、光刻、表面改性等工件 它既是一种精密加工方法,又是一种重要的微细加工方法。

8-9 电子束的热效应和化学效应有何不同?利用种两种效应分别有哪些主要加工方法 由于电子束的能量密度高、作用时间短,所长生的热量来不及传导扩散就将工件被冲击部分局部融化、气化、蒸发成为雾状粒子而飞散,这时电子束的热效应。电子束加工就是主要靠电子束的热效应现象

用功率密度相当低的电子束照射高分子材料时,即使几乎不会引起材料表面温度的上升,也会由于入射电子和高分子相碰使其分子链切断或重新聚合,从而使材料的相对分子质量和化学性质产生变化,这就是电子束的化学效应。

8-10试比较电子束光刻中两种曝光方式(扫描曝光、投影曝光)的特点 电子束扫描曝光:质量、速度均很高*****

投影曝光:优点是图形精度高、速度快、生产率高、成本低、可在基片或掩膜上复印 8-11 试述离子束加工的原理、加工装置、特点及其应用

原理:离子束加工时在真空条件下,将氩、氪、氙等惰性气体通过例子源产生离子束,经加速、集束、聚焦后,射到被加工表面上以实现各种加工的方法。 装置:由离子源、真空系统、控制系统、电源等部分组成 特点:加工精度和表面质量高 加工材料广泛 加工方法丰富多样

控制性能好,易于实现自动化 应用范围广之

应用:可根据加工要求选择离子束的束径和能量密度,直径小、能量密度大的离子束用于去除加工;直径大、能量密度较低时适于镀膜、刻蚀;直径大、能量强的离子束适于注入加工。 8-12 试述离子束的溅射过程模型(即离子碰撞过程)

8-13 试论述离子束的几种溅射加工方法。如何控制离子束去除加工、镀膜加工和注入加工的加工机理转变

离子束溅射去除加工:离子束溅射去除加工简称为离子束去除加工

其加工原理:是利用离子溅射,主要是一次溅射和二次溅射,它是一种最典型的原子、分子加工单位的微细加工方法

离子束溅射镀膜加工:离子束溅射镀膜加工时一种原子、分子级的附着加工,所以有时又称之为离子束溅射附着加工,用被加速的例子从靶材上打出原子和分子,并将它们附着到工件表面上形成镀膜,镀膜材料装置于靶位上,靶面与离子束的方向成一定角度,工件被镀表面与溅射原子、分子方向垂直。

离子束注入加工:离子束注入加工就是将要注入的元素进行电离,并将正离子分离和加速,形成具有数十万电子伏特的高能离子流,轰击工件表面,离子因动能很大,被打入表面层内,其电荷被中和,成为置换原子或晶格间的填隙原子,被留于表层中,使材料的化学成分、结构、性能产生变化。

离子束曝光:优点是有高灵敏度和分辨力。由于离子质量远大于电子,在基片上产生背散作用小,引起的邻近效应也小,因此能够对线宽小于0.1um的精密微细图形曝光。同时由于离子直径、质量比电子大,射入抗蚀剂后受到的阻力也大,离子在抗蚀剂层内的射程也短,离子能量能被抗蚀剂充分吸收,中就提高了抗蚀剂的灵敏度。在相同抗蚀剂时,离子束曝光的灵敏度比电子束曝光的灵敏度要高一个数量级以上,由此曝光时间可大为缩短,因此离子束

写图和复印是很有前途的。

8-14 为什么说离子束加工是最有前途的精密和超精密加工方法?

8-15 试述激光束加工的原理、加工设备、特点及其应用

原理:激光是一种光,它是通过原子受激辐射发光和共振放大而形成的。 设备:由激光器、电源、光学系统和机械系统等组成。 特点:加工精度高 加工材料范围广 加工性能好

加工速度、效率高 价格昂贵

应用范围很广,是一种非常有前途的精密加工和微细加工方法。 8-16 试述影响激光加工的主要因素

8-17 试述激光加工的各种方法

激光打孔:利用激光束可对各种材料加工小小孔和微孔,最小孔径达几微米,深度可达直径的50倍,激光打孔的过程是热现象综合的结果

激光切割:激光切割常用二氧化碳气体激光器,连续或脉冲方式,所切割的切缝窄、边缘质量好,几乎无切割残渣,切割速度高,切割金属、玻璃、石英、木材、布匹、纸张等各种材料,还可用来半导体材料的划片。

激光微调:主要用于调整电路中某些元件的参数,以保证电路的技术指标。当前是指对电阻的微调

激光表面改性:利用激光对材料表面进行处理可改变其物理结构、化学成分和金相组织,从而改善材料表面的物理、力学、化学性质,如硬度、耐磨性、耐疲劳性、耐腐蚀性等,称之为激光表面改性技术。现在,激光表面改性方法有激光固态相变硬化、合金化、涂敷、熔凝等。

激光存储:是利用激光进行视频、音频、文字资料、见算计信息等的存取。 8-18 试述光刻加工的过程

8-19 试述沉积和刻蚀多层工艺是如何得到立体结构的。

8-20 试述光刻-电铸-模铸复合成形技术(LIGA)的成形方法和特点 8-21 了解集成电路制作过程,分析它与精密和超精密加工的关系 8-22 试述单面印制线路板的制作方法

9-1 精密和超精密加工的外部支撑环境主要包括哪些方面?对他们的控制要求有哪些? 9-2 什么叫空气的洁净度?空气的洁净度级别是如何规定的? 9-3 精密和超精密加工为什么常常需要在恒温条件先进行?

9-4 恒温环境一般用哪两个指标来描述?目前主要的标准吧恒温环境划分为几个等级? 9-5 简要叙述对洁净室的基本要求和实现洁净室的关键技术 9-6 空气过滤器如何分类?他们的性能指标主要有哪些?

9-7 要实现较高的洁净度等级,气流组织形式应当采用哪一种?为什么? 9-8 洁净室中的温度、湿度和正压力是如何获得和控制的? 9-10 消除内部振动干扰的措施有哪些?

9-11 简述隔振器的隔振原理及各种隔振器的特点和应用场合

9-12 衡量室内噪声的主要指标是什么?影响精密和超精密加工的噪声源有哪几种?

9-13 如何控制噪声?隔声、吸声和消声等方法各有什么特点? 9-14 什么是照度?什么是眩光?怎样才能提高照明质量?

9-15 集聚的静电对精密和超精密加工有什么影响?怎样才能防止静电的影响?

9-16 精密和超精密加工的主要外部支撑环境设施有哪些?在实施这些设施时追求的目标是什么?

10-1 试述纳米技术对国防工业、尖端技术以及整个科技发展的重要性 10-2 简述纳米级测量主要方法及各方法的对比

10-3 说明扫描隧道显微镜(SPM)的发展和多功能扫描探针显微镜的出现 10-4 原子力显微镜(AFM)的工作原理、方法和系统组成

10-5 简述多种扫描探针显微镜(SPM)的发展和多功能扫描探针显微镜的出现 10-6 简述原子操作中的“移动原子”和“提取去除原子”的原理和方法 10-7 简述使用SPM针尖进行雕刻加工微结构的方法

10-8 简述使用SPM进行光刻和局部阳性极化加工微结构的原理和方法 10-9 简述微型机电系统的组成、功能和最新发展

10-10 简述立体光刻工艺技术制造微器件的原理和方法 10-11简述LIGA工艺技术制造微器件的原理和方法 10-12 简述牺牲层工艺技术制造微器件的原理和方法

10-13 简述基板的键合技术的原理和方法,及其在微型机电系统制造中的应用 10-14 说明微型机械和微型机电系统(MEMS)包含什么内容? 10-15 简述精微机械加工技术制造微器件的方法和最新进展 10-16 简述精微特种加工技术制造微器件的方法和最新进展