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5.硅微体刻蚀加工和硅微面刻蚀加工的区别在于（ a ）
a. 体刻蚀加工对基体材料进行加工，而面刻蚀加工不对衬底材料进行加工； b. 体刻蚀加工不对基体材料进行加工，而面刻蚀加工对衬底材料进行加工； c. 体刻蚀加工可获得高纵横比的结构，而面刻蚀加工只能获得较低纵横比的
结构；
6. ERP的含义是（ c ）
a. 制造资源计划 b. 物料需求计划 c. 企业资源计划 d. 产品数据管理 7.在进行纳米级测量两个导体的表面形貌时，常采用的测量仪器为（ b ） 一、单项选择题（每小题1分，共20分） a.电镜 b.扫描隧道显微镜 c.图像处理技术 8.微细加工技术中的刻蚀工艺可分为下列哪两种（ b ）
a离子束刻蚀、激光刻蚀 b. 干法刻蚀、湿法刻蚀 c. 溅射加工、直写加工
9. 下列不是制造自动化分系统的是( a )
a.机械加工系统 b.控制系统物 c. 质量保证子系统 d.监控系统 10.下列不属于先进制造工艺所具有的显著特点的是（ b ） a.优质； b.能耗大； c.洁净； d.高效
11. 下列属于可回收性设计原则的是（ d ）
a.避免有相互影响的零件组合，避免零件的无损 b.避免使用与循环利用过程不想兼容的材料或零件
( b )，并联系统的可靠度总是( b )任一单元的可靠度。 c.实现零部件的标准化、系列化、模块化，减少零件的多样性 a.增大、小于 b.降低、大于 c.增大、大于 d. 降低、小于 2．高速加工机床的进给系统机构大多采用（ a ） d.易于拆卸，易于分离
a.直线电机 b. 滑动丝杠传动机构 c. 摩擦传动机构 12．不适合用精密与超精密机床的微进给系统的方式为（a ） 3.MRP的含义是（a ）
a. 滚珠丝杠螺母机构 b. 压电陶瓷驱动装置 c. 弹性变形机构 a.物料需求计划； b.制造资源计划 c.企业资源计划d.产品数据管理 13. 微细加工主要指微细尺寸零件大小在________以下，加工精度为________4．下列哪种说法不符合绿色制造的的思想（ c ）
的加工。下列选项正确的是( b ) a. 对生态环境无害 b. 资源利用率高，能源消耗低 c. 为企业创造利润
a.1dm, 0.1~0.01mm; b.1cm, 0.1~0.01mm; c.1mm, 0.01~0.001mm; d.1nm,0.01~0.001mm
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14．FMS非常适合（ c ）
2.先进制造技术的研究分为四大领域：现代设计技术、先进制造工艺、自动化a. 大批大量生产方式 b. 品种单一、中等批量生产方式 技术和系统管理技术。
c. 多品种、变批量生产方式
3.快速原型制造常用的工艺方法 立体印刷 ， 分层实体制造 ， 选择性激15.不同的材料高速切削速度范围是不同的，其中铝合金和钛的高速切削速度范光烧结 ， 熔融沉积成形 。
围是（ c ）
a. 1000～5000m/min ;1000～3000m/min; 4.LIGA技术的机理由深层X射线光刻 、 电铸成形 及 塑铸成形三个工艺b. 500～2000m/min ; 800～3000m/min; 组成。
c. 2000～7500m/min ; 150～1000m/min; 5.表面工程技术采用的方法包括：表面改性技术、表面覆层技术及复合表面技16. 衡量机器人技术水平的主要指标是（ a ） 术。
a.自由度 b. 工作空间 c. 提取重力 d.运动速度 6.工业机器人的按系统功能分：专用机器人 、 通用机器人 、 示教再现机17.下列哪种说法不符合精益生产的思想（b ）
a. 以销售部门作为企业生产过程的起点，产品开发与产品生产均以销售为器人 、 智能机器人 。
起点，按订货合同组织多品种小批量生产;
三、名词解释(每小题4分，共16分)
b. 着重于一开始就对产品的关键因素进行全面考虑，以保证产品设计开发1. 粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合一次成功。
物）作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品c. 把上道工序推动下道工序生产变为下道工序要求拉动上道工序生产，杜的工艺技术。
绝一切超前、超量生产;
2.可靠度是指零件（系统）在规定的运行条件下，在规定的工作时间内，能正18.下列哪种说法不符合敏捷制造的思想（c） 常工作的概率。
a.企业的应变能力是其关键因素；
3.柔性制造技术就是一种主要用于多品种中小批量或变批量生产的制造自动b.需要具有极高计算机操作水平和坚决执行指令的合格员工； 化技术，它是对各种不同形状加工对象进行有效地且适应性转化为成品的各种c.以物理、法律、社会、信息作为其基础机构 技术总称。
19.下列不是并行工程特征的是（d ）
4.绿色制造是综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式，其目标是使a.并行特性 b.整体特性 c.协同特性 d.一致特性 产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，废弃资20.超精密机床床身材料多采用（d ）
源和有害排放物最小，即对环境的负面影响最小，对健康无害，资源利用效率 a.钢料 b.铸铁 c.合金 d.人造花岗岩
最高。
二、填空题（每空1分，共20分）
四、简答题(每小题6分，共24分)
1.热压室压铸机的压室与坩埚连成一体，因压室浸入液态金属中而得名；冷压1. 在技术性的创新设计中，常用的思维形式有哪几种？（6分） 室压铸机的压室与保温坩埚是分开的。
答：（1）分析与综合思维；（1分） （2）收敛与发散式思维；（1分）
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（3）对应与联想式思维；（1分） （4）离散与组合式思维；（1分） （2分）
（5）换元与移植式思维；（1分） （6）正向、迂回与反向思维（1分）
在B 区(不可用切削区) ，当速度v增大到某一数值v0 后( v 0的大小同工2．什么是超塑性？超塑成形的特点？（6分）
件材料的种类有关) ， v 再增大， t 反而下降了。由于在这个区域，t 太高，答：所谓超塑性，一般是指材料在低载荷作用下，其拉伸变形的伸长率超过100%任何刀具材料都无法接受，切削加工不可能进行，因此，这个区域被称之为“死的现象。（1分） 谷”。 （2分）
超塑成形的特点：
C区，高速切削区，在这个区域内，随着v增加t持续下降，以现有的刀（1）形状复杂的工件可一次成形。（1分）
具进行超高速切削，会大幅度地减少切削工时，成功地提高机床的生产率。（2（2）制件组织细小、均匀，且性能好、稳定。（1分）
分）
（3）变形抗力小。超塑性成形进入稳定阶段后，几乎不发生加工硬化，所以材料的流动应力非常小。（1分）
（4）流动应力对应变速率的变化敏感。（1分） （5）制件的精度高。（1分）
3.试简述SLA技术的工作原理。（6分）
答：SLA技术：在液槽中盛满液态光固化树脂，在一定剂量的紫外线光照射下就会在一定区域内固化。（2分）成形开始时，工作平台在液面下，聚焦后的激光光点在液面上按计算机的指令逐点扫描，在同一层内则逐点固化。当一层扫
描完成后被照射的地方就固化，未被照射的地方仍然是液态树脂。（2分）然后超高速加工萨洛蒙曲线示意图（2分）
升降架带动平台再下降一层高度，上面又布满一层树脂，以便进行第二层扫描，2.电子束、离子束加工和激光加工相比，各自的使用范围如何，三者各有什么新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复直到三维零件制作完成。（2分） 优缺点？（12分） 4．制造自动化的历史和发展可分为那几个阶段？（6分） 答：三者都是高能束加工。
答：第一阶段：刚性自动化。（1分）
电子束加工：通过控制电子束能量密度的大小和能量注入时间，就可以达到不第二阶段：数控加工，包括数控和计算机数控。（1分） 同的加工目的。如果只使材料局部加热就可进行电子束热处理；使材料局部熔第三阶段：柔性制造。（1分）
化可进行电子束焊接；提高电子束能量密度，使材料熔化或汽化，便可进行打第四阶段：计算机集成制造和计算机集成制造系统。（1分）
孔、切割等加工；利用较低能量密度的电子束轰击高分子材料时产生化学变化第五阶段：新的制造自动化模式，如智能制造、敏捷制造、虚拟制造、网的原理，进行电子束光刻加工。（1）电子束加工是一种精密细微的加工方法。络制造、全球制造、绿色制造等。（2分）
（2）加工材料的范围较广。对脆性、韧性、导体与非导体及半导体材料都可以五、问答题 (第1小题8分，第2小题12分，共20分)
加工。（3）加工速度快、效率高。例如，每秒钟可以在2.5mm厚的钢板上钻50个直径为0.4mm的孔。（4）加工工件不易产生宏观应力和变形。因为电子束加
1. 绘制超高速加工萨洛蒙曲线并说明其含义。（8分）
工是非接触式加工，不受机械力作用。（5）
可以通过磁场和电场对电子束强度、
答：萨洛蒙指出：A 区(常规切削区)，切削速度t 随切削温度v 的提高而升高；
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位置、聚焦等进行直接控制，位置精度可达0.1μm左右，而且便于计算机自动控制。（6）设备价格较贵，成本高，同时应考虑X射线的防护问题。（4分） 离子束加工：离子束加工的物理基础是离子束射到材料表面时所发生的撞击效应、溅射效应和注入效应。（1）由于离子束可以通过电子光学系统进行聚焦扫描，离子束轰击材料是逐层去除原子，离子束流密度及离子能量可以精确控制，所以离子刻蚀可以达到毫微米（0.00lμm）级的加工精度。离子镀膜可以控制在亚微米级精度，离子注入的深度和浓度也可极精确地控制。因此，离子束加工是所有特种加工方法中最精密、最微细的加工方法，是当代毫微米加工（纳米加工）技术的基础。（2）由于离子束加工是在高真空中进行，所以污染少，特别适用于对易氧化的金属、合金材料和高纯度半导体材料的加工。（3）离子束加工是靠离子轰击材料表面的原子来实现的。它是一种微观作用，宏观压力很小，所以加工应力、热变形等极小，加工质量高，适合于对各种材料和低刚度零件的加工。（4）离子束加工设备费用昂贵、成本高，加工效率低，因此应用范围受到一定限制。（4分）
激光加工：（1）加工方法多、适应性强。即可在大气中，也可在真空中进行加工。（2）加工精度，高质量好。（3）加工效率高，经济效益好。（4）节约能源与材料，无公害与污染。 （5）加工用的是激光束，无“刀具”磨损及切削力影响的问题。在激光加工中利用激光能量高度集中的特点，可以打孔、切割、雕刻及表面处理。利用激光的单色性还可以进行精密测量。
（1）激光打孔 激光打孔是激光加工中应用最早和应用最广泛的一种加工方法。（2）激光切割 与激光打孔原理基本相同。（3）激光焊接 激光焊接与激光打孔原理稍有不同，焊接时不需要那么高的能量密度使工件材料汽化蚀除，而只要将工件的加工区烧熔，使其粘合在一起。（4）激光的表面热处理 利用激光对金属工件表面进行扫描，从而引起工件表面金相组织发生变化进而对工件表面进行表面淬火、粉末粘合等。此外，还可以利用激光除锈、激光消除工件表面的沉积物等。（4分）
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5.硅微体刻蚀加工和硅微面刻蚀加工的区别在于（ a ）
a. 体刻蚀加工对基体材料进行加工，而面刻蚀加工不对衬底材料进行加工； b. 体刻蚀加工不对基体材料进行加工，而面刻蚀加工对衬底材料进行加工； c. 体刻蚀加工可获得高纵横比的结构，而面刻蚀加工只能获得较低纵横比的
结构；
6. ERP的含义是（ c ）
a. 制造资源计划 b. 物料需求计划 c. 企业资源计划 d. 产品数据管理 7.在进行纳米级测量两个导体的表面形貌时，常采用的测量仪器为（ b ） 一、单项选择题（每小题1分，共20分） a.电镜 b.扫描隧道显微镜 c.图像处理技术 8.微细加工技术中的刻蚀工艺可分为下列哪两种（ b ）
a离子束刻蚀、激光刻蚀 b. 干法刻蚀、湿法刻蚀 c. 溅射加工、直写加工
9. 下列不是制造自动化分系统的是( a )
a.机械加工系统 b.控制系统物 c. 质量保证子系统 d.监控系统 10.下列不属于先进制造工艺所具有的显著特点的是（ b ） a.优质； b.能耗大； c.洁净； d.高效
11. 下列属于可回收性设计原则的是（ d ）
a.避免有相互影响的零件组合，避免零件的无损 b.避免使用与循环利用过程不想兼容的材料或零件
( b )，并联系统的可靠度总是( b )任一单元的可靠度。 c.实现零部件的标准化、系列化、模块化，减少零件的多样性 a.增大、小于 b.降低、大于 c.增大、大于 d. 降低、小于 2．高速加工机床的进给系统机构大多采用（ a ） d.易于拆卸，易于分离
a.直线电机 b. 滑动丝杠传动机构 c. 摩擦传动机构 12．不适合用精密与超精密机床的微进给系统的方式为（a ） 3.MRP的含义是（a ）
a. 滚珠丝杠螺母机构 b. 压电陶瓷驱动装置 c. 弹性变形机构 a.物料需求计划； b.制造资源计划 c.企业资源计划d.产品数据管理 13. 微细加工主要指微细尺寸零件大小在________以下，加工精度为________4．下列哪种说法不符合绿色制造的的思想（ c ）
的加工。下列选项正确的是( b ) a. 对生态环境无害 b. 资源利用率高，能源消耗低 c. 为企业创造利润
a.1dm, 0.1~0.01mm; b.1cm, 0.1~0.01mm; c.1mm, 0.01~0.001mm; d.1nm,0.01~0.001mm
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14．FMS非常适合（ c ）
2.先进制造技术的研究分为四大领域：现代设计技术、先进制造工艺、自动化a. 大批大量生产方式 b. 品种单一、中等批量生产方式 技术和系统管理技术。
c. 多品种、变批量生产方式
3.快速原型制造常用的工艺方法 立体印刷 ， 分层实体制造 ， 选择性激15.不同的材料高速切削速度范围是不同的，其中铝合金和钛的高速切削速度范光烧结 ， 熔融沉积成形 。
围是（ c ）
a. 1000～5000m/min ;1000～3000m/min; 4.LIGA技术的机理由深层X射线光刻 、 电铸成形 及 塑铸成形三个工艺b. 500～2000m/min ; 800～3000m/min; 组成。
c. 2000～7500m/min ; 150～1000m/min; 5.表面工程技术采用的方法包括：表面改性技术、表面覆层技术及复合表面技16. 衡量机器人技术水平的主要指标是（ a ） 术。
a.自由度 b. 工作空间 c. 提取重力 d.运动速度 6.工业机器人的按系统功能分：专用机器人 、 通用机器人 、 示教再现机17.下列哪种说法不符合精益生产的思想（b ）
a. 以销售部门作为企业生产过程的起点，产品开发与产品生产均以销售为器人 、 智能机器人 。
起点，按订货合同组织多品种小批量生产;
三、名词解释(每小题4分，共16分)
b. 着重于一开始就对产品的关键因素进行全面考虑，以保证产品设计开发1. 粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合一次成功。
物）作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品c. 把上道工序推动下道工序生产变为下道工序要求拉动上道工序生产，杜的工艺技术。
绝一切超前、超量生产;
2.可靠度是指零件（系统）在规定的运行条件下，在规定的工作时间内，能正18.下列哪种说法不符合敏捷制造的思想（c） 常工作的概率。
a.企业的应变能力是其关键因素；
3.柔性制造技术就是一种主要用于多品种中小批量或变批量生产的制造自动b.需要具有极高计算机操作水平和坚决执行指令的合格员工； 化技术，它是对各种不同形状加工对象进行有效地且适应性转化为成品的各种c.以物理、法律、社会、信息作为其基础机构 技术总称。
19.下列不是并行工程特征的是（d ）
4.绿色制造是综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式，其目标是使a.并行特性 b.整体特性 c.协同特性 d.一致特性 产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，废弃资20.超精密机床床身材料多采用（d ）
源和有害排放物最小，即对环境的负面影响最小，对健康无害，资源利用效率 a.钢料 b.铸铁 c.合金 d.人造花岗岩
最高。
二、填空题（每空1分，共20分）
四、简答题(每小题6分，共24分)
1.热压室压铸机的压室与坩埚连成一体，因压室浸入液态金属中而得名；冷压1. 在技术性的创新设计中，常用的思维形式有哪几种？（6分） 室压铸机的压室与保温坩埚是分开的。
答：（1）分析与综合思维；（1分） （2）收敛与发散式思维；（1分）
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（3）对应与联想式思维；（1分） （4）离散与组合式思维；（1分） （2分）
（5）换元与移植式思维；（1分） （6）正向、迂回与反向思维（1分）
在B 区(不可用切削区) ，当速度v增大到某一数值v0 后( v 0的大小同工2．什么是超塑性？超塑成形的特点？（6分）
件材料的种类有关) ， v 再增大， t 反而下降了。由于在这个区域，t 太高，答：所谓超塑性，一般是指材料在低载荷作用下，其拉伸变形的伸长率超过100%任何刀具材料都无法接受，切削加工不可能进行，因此，这个区域被称之为“死的现象。（1分） 谷”。 （2分）
超塑成形的特点：
C区，高速切削区，在这个区域内，随着v增加t持续下降，以现有的刀（1）形状复杂的工件可一次成形。（1分）
具进行超高速切削，会大幅度地减少切削工时，成功地提高机床的生产率。（2（2）制件组织细小、均匀，且性能好、稳定。（1分）
分）
（3）变形抗力小。超塑性成形进入稳定阶段后，几乎不发生加工硬化，所以材料的流动应力非常小。（1分）
（4）流动应力对应变速率的变化敏感。（1分） （5）制件的精度高。（1分）
3.试简述SLA技术的工作原理。（6分）
答：SLA技术：在液槽中盛满液态光固化树脂，在一定剂量的紫外线光照射下就会在一定区域内固化。（2分）成形开始时，工作平台在液面下，聚焦后的激光光点在液面上按计算机的指令逐点扫描，在同一层内则逐点固化。当一层扫
描完成后被照射的地方就固化，未被照射的地方仍然是液态树脂。（2分）然后超高速加工萨洛蒙曲线示意图（2分）
升降架带动平台再下降一层高度，上面又布满一层树脂，以便进行第二层扫描，2.电子束、离子束加工和激光加工相比，各自的使用范围如何，三者各有什么新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复直到三维零件制作完成。（2分） 优缺点？（12分） 4．制造自动化的历史和发展可分为那几个阶段？（6分） 答：三者都是高能束加工。
答：第一阶段：刚性自动化。（1分）
电子束加工：通过控制电子束能量密度的大小和能量注入时间，就可以达到不第二阶段：数控加工，包括数控和计算机数控。（1分） 同的加工目的。如果只使材料局部加热就可进行电子束热处理；使材料局部熔第三阶段：柔性制造。（1分）
化可进行电子束焊接；提高电子束能量密度，使材料熔化或汽化，便可进行打第四阶段：计算机集成制造和计算机集成制造系统。（1分）
孔、切割等加工；利用较低能量密度的电子束轰击高分子材料时产生化学变化第五阶段：新的制造自动化模式，如智能制造、敏捷制造、虚拟制造、网的原理，进行电子束光刻加工。（1）电子束加工是一种精密细微的加工方法。络制造、全球制造、绿色制造等。（2分）
（2）加工材料的范围较广。对脆性、韧性、导体与非导体及半导体材料都可以五、问答题 (第1小题8分，第2小题12分，共20分)
加工。（3）加工速度快、效率高。例如，每秒钟可以在2.5mm厚的钢板上钻50个直径为0.4mm的孔。（4）加工工件不易产生宏观应力和变形。因为电子束加
1. 绘制超高速加工萨洛蒙曲线并说明其含义。（8分）
工是非接触式加工，不受机械力作用。（5）
可以通过磁场和电场对电子束强度、
答：萨洛蒙指出：A 区(常规切削区)，切削速度t 随切削温度v 的提高而升高；
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位置、聚焦等进行直接控制，位置精度可达0.1μm左右，而且便于计算机自动控制。（6）设备价格较贵，成本高，同时应考虑X射线的防护问题。（4分） 离子束加工：离子束加工的物理基础是离子束射到材料表面时所发生的撞击效应、溅射效应和注入效应。（1）由于离子束可以通过电子光学系统进行聚焦扫描，离子束轰击材料是逐层去除原子，离子束流密度及离子能量可以精确控制，所以离子刻蚀可以达到毫微米（0.00lμm）级的加工精度。离子镀膜可以控制在亚微米级精度，离子注入的深度和浓度也可极精确地控制。因此，离子束加工是所有特种加工方法中最精密、最微细的加工方法，是当代毫微米加工（纳米加工）技术的基础。（2）由于离子束加工是在高真空中进行，所以污染少，特别适用于对易氧化的金属、合金材料和高纯度半导体材料的加工。（3）离子束加工是靠离子轰击材料表面的原子来实现的。它是一种微观作用，宏观压力很小，所以加工应力、热变形等极小，加工质量高，适合于对各种材料和低刚度零件的加工。（4）离子束加工设备费用昂贵、成本高，加工效率低，因此应用范围受到一定限制。（4分）
激光加工：（1）加工方法多、适应性强。即可在大气中，也可在真空中进行加工。（2）加工精度，高质量好。（3）加工效率高，经济效益好。（4）节约能源与材料，无公害与污染。 （5）加工用的是激光束，无“刀具”磨损及切削力影响的问题。在激光加工中利用激光能量高度集中的特点，可以打孔、切割、雕刻及表面处理。利用激光的单色性还可以进行精密测量。
（1）激光打孔 激光打孔是激光加工中应用最早和应用最广泛的一种加工方法。（2）激光切割 与激光打孔原理基本相同。（3）激光焊接 激光焊接与激光打孔原理稍有不同，焊接时不需要那么高的能量密度使工件材料汽化蚀除，而只要将工件的加工区烧熔，使其粘合在一起。（4）激光的表面热处理 利用激光对金属工件表面进行扫描，从而引起工件表面金相组织发生变化进而对工件表面进行表面淬火、粉末粘合等。此外，还可以利用激光除锈、激光消除工件表面的沉积物等。（4分）
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