机械口试常见问题

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1.机械设计的一般思绪(方法)

1.首先是明确设计要求(好比说设计手机掩护壳必要知道手机的尺寸,需不必要做防水耐高温等)
2.设计使命抽象化。装备必要完成什么样的动作、具备什么样的功能。(黑箱理论)
3.确定工艺原理方案。确定装备动作的先后序次、功能的重要程度,需不必要集成化等等。
4.功能分解。分为主功能(实验装置)、动力功能(原动件、传动装置)、控制功能(控制装置)、显示装置(反馈装置)
5.确定功能装置。确定每个功能用什么样的元件,好比升降功能使用液压缸、丝杠传动等‘
6.确定边界条件。室内边界条件(温度、水分)、装备边界条件(尺寸、大抵形状)
7.思量评价目标的加权系数。好比我们选定成本、寿命、性能作为评价目标。由于我们所设计方案应用于大批量、持续化生产,重要性比较视为:性能>>寿命>成本,为了方便盘算,将目标的加权系数设为 性能 0.5、寿命 0.3、成本 0.2。
8.技术评价。对不同设计方案进行评价,按照加权系统,选定最终设计方案。
9.画出方案简图。
10.画出总体布局图。
这是一般流程,可得当增删改。
2.公差品级有多少种

国家尺度规定的公差品级是确定零件尺寸精度的品级 ,国家尺度将尺度公差分为20个品级,它用符号“IT”和 阿拉伯数字 构成的代号表示,即IT01、IT0、IT1~IT18表示。
IT01-IT4:用于必要高精度的零件,如精密仪器和高精度机械部件。
IT5-IT8:用于中等精度的机械部件,如常规机械零件和一般制造装备。
IT9-IT12:用于低精度要求的机械部件,如一些布局件和大尺寸的零件。
IT13-IT18:用于非常宽松的公差要求,如粗加工零件和没有精度要求的布局部件
其中IT01:这是一个比IT0更严格的公差品级,表示更加精致的制造精度。
3.机械传动的方式有哪些?选择的时候要思量哪些问题?

机械传动是指通过机械装置将动力从一个地方通报到另一个地方的过程。机械传动形式多种多样,根据不同的工作原理和应用场景,可以分为以下几类:

  • 齿轮传动
特点


  • 通过齿轮的啮合通报动力,服从高,传动比稳固。
  • 适用于大功率、高速率的传动。
类型


  • 直齿轮:最常见的齿轮形式,适用于平行轴之间的传动。
  • 斜齿轮:齿面倾斜,传动安稳,适用于高速传动。
  • 锥齿轮:用于相交轴之间的传动,如汽车差速器。
  • 蜗轮蜗杆:用于垂直轴之间的传动,具有自锁特性。

  • 带传动
特点


  • 通过带和带轮之间的摩擦力通报动力,布局简朴,成本低。
  • 适用于中小功率、中低速率的传动。
类型


  • 平带传动:带面为平面,适用于平行轴之间的传动。
  • V带传动:带面为V形,摩擦力大,适用于较大功率的传动。
  • 同步带传动:带上有齿,与带轮齿啮合,传动比正确。

  • 链传动
特点


  • 通过链条和链轮之间的啮合通报动力,适用于远间隔传动。
  • 传动比稳固,但噪音较大。
类型


  • 滚子链:最常见的链条形式,适用于一般机械传动。
  • 齿形链:传动安稳,适用于高速传动。

  • 摩擦传动
特点


  • 通过摩擦力通报动力,布局简朴,但传动服从较低。
  • 适用于小功率、低速率的传动。
类型


  • 摩擦轮传动:通过两个摩擦轮之间的接触通报动力。
  • 带摩擦传动:类似于带传动,但利用摩擦力而非啮合。

  • 螺旋传动
特点


  • 通过螺杆和螺母之间的螺旋运动通报动力,具有自锁特性。
  • 适用于必要正确位移和力的通报。
类型


  • 平凡螺旋传动:用于一般机械中的位移和力的通报。
  • 滚珠丝杠传动:通过滚珠减小摩擦,适用于高精度、高速率的传动。

  • 液压传动
特点


  • 通过液体压力通报动力,传动安稳,可实现无级调速。
  • 适用于大功率、远间隔的传动。
类型


  • 液压泵和液压马达:通过液体压力驱动液压马达工作。
  • 液压缸:通过液体压力推动活塞运动,实现直线运动。

  • 气压传动
特点


  • 通过气体压力通报动力,布局简朴,响应速率快。
  • 适用于小功率、短间隔的传动。
类型


  • 气缸:通过气体压力推动活塞运动,实现直线运动。
  • 气动马达:通过气体压力驱动马达工作。

  • 电磁传动
特点


  • 通过电磁力通报动力,响应速率快,控制精度高。
  • 适用于必要正确控制和快速响应的场所。
类型


  • 电磁聚散器:通过电磁力控制聚散器的接合和分离。
  • 电磁制动器:通过电磁力实现制动。
    不止这些
    总结
机械传动的形式多种多样,每种形式都有其特定的应用场景和优缺点。选择合适的传动形式必要思量功率、速率、传动比、成本、维护性等多方面因素。理解这些传动形式的特点和应用有助于在设计和制造过程中做出更明智的决定。
4.什么是宽禁带半导体?(超精密加工、半导体岗相干,有个印象就行)

宽禁带半导体也被称为第三代半导体(第一代硅、锗等单质半导体,第二代化合物半导体,如砷化镓),宽禁带主要有碳化硅,氮化镓等,特点就是禁带宽度大(>2.2eV),击穿电场高,热导率高。扛辐射能力强等,是现在国家大力大举发展的新型半导体。
禁带宽度(Bandgap),又称能隙,是指半导体质料中导带(Conduction Band)和价带(Valence Band)之间的能量差。导带是电子可以自由移动的能量带,而价带是电子在原子核附近被束缚的能量带。禁带宽度是一个非常重要的物理参数,它决定了半导体质料的电子和光学性能。
禁带宽度的定义:
在半导体中,禁带宽度定义为:

其中:


  • Eg表示禁带宽度。
  • Ec 表示导带底部的能量。
  • Ev 表示价带顶部的能量。
    根据禁带宽度的大小,半导体可以分为以下几类:

  • 窄禁带半导体

    • 禁带宽度小于1 eV,如铋(Bi),这些质料在室温下容易被引发,具有高导电性。

  • 常规半导体

    • 禁带宽度在1 eV到2 eV之间,如硅(Si,约1.1 eV)和锗(Ge,约0.66 eV)。它们在常温下具有适中的导电性,广泛应用于电子器件。

  • 宽禁带半导体

    • 禁带宽度大于2 eV,如碳化硅(SiC,约3.3 eV)和氮化镓(GaN,约3.4 eV)。这些质料具有优良的高温、高功率和高频性能。
      禁带宽度的影响
      禁带宽度对半导体质料的电子和光学性子具有重要影响:

  • 导电性

    • 禁带宽度越小,电子越容易被引发到导带,质料的导电性越强。反之,禁带宽度越大,质料更靠近绝缘体。

  • 光学性子

    • 禁带宽度影响半导体的光吸取和发射特性。禁带宽度越大,质料吸取和发射的光子能量越高。好比,窄禁带半导体容易吸取红外光,而宽禁带半导体则可以吸取和发射紫外光。

  • 温度稳固性

    • 宽禁带半导体在高温下仍能保持良好的电子特性,因为较大的禁带宽度使得热引发电子的几率较低。

  • 应用领域

    • 窄禁带半导体常用于红外探测器和热成像装备。
    • 常规半导体广泛应用于盘算机芯片、光伏电池和一般电子器件。
    • 宽禁带半导体用于高功率、高频和高温电子器件,如电动汽车、电力调节器和高效LED。

碳化硅(SiC):
禁带宽度约为3.3 eV。
具有高热导率、高击穿电场强度和优良的抗辐射性能。
常用于高暖和高功率电子器件。
氮化镓(GaN):
禁带宽度约为3.4 eV。
具有高电子迁移率、高击穿电场强度和低导通电阻。
广泛应用于高频、高功率电子器件和光电子器件,如蓝色和紫外LED、激光二极管。
氧化锌(ZnO):
禁带宽度约为3.37 eV。
用于透明导电质料、紫外探测器和压电器件。
金刚石(Diamond):
禁带宽度约为5.5 eV。
具有极高的热导率和机械强度。
常用于高功率和高频器件,但由于成本高,应用相对有限。
5.薄壁零件加工留意事项

薄壁类零件由于其壁厚较薄,刚性较差,容易在加工过程中产生变形和振动,因此在加工薄壁类零件时要留意:
薄壁类零件由于其壁厚较薄,刚性较差,容易在加工过程中产生变形和振动,因此在加工薄壁类零件时必要特别留意。以下是一些常用的薄壁类零件加工方法和技巧:

  • 合理选择毛坯
选择适合的毛坯形式和质料,只管减少毛坯的内应力。采用铸造、锻造或拉伸成形等方法制备毛坯,以减少后续加工中的变形。

  • 夹紧方式
1.使用专用夹具
设计和使用专用夹具,匀称分布夹紧力,制止局部过大力大举引起的变形。
2. 真空吸盘
使用真空吸盘夹紧工件,匀称分布夹紧力,减少夹紧变形。

  • 加工方法
  • 粗加工与精加工分开
    先辈行粗加工,然后进行热处置惩罚以消除内应力,末了进行精加工。
  • 多次轻切削
    采用多次轻切削的方式,减少每次切削的深度和进给量,从而降低切削力,减少变形。
  • 对称加工
    只管对称加工,均衡去除质料,减少因不匀称去除质料引起的变形。
  • 加工序次
1.先加工内腔,再加工形状
先加工零件的内腔部分,末了加工形状部分,以减小变形影响。
2.分段加工
对于较长的薄壁零件,可以分段进行加工,每段加工完毕后再进行下一段。

  • 刀具选择
  • 高硬度刀具
    采用高硬度、高耐用性的刀具质料,如硬质合金刀具,以提高切削性能,减少刀具磨损。
2.锋利刀具
使用锋利的刀具,减少切削力,提高切削质量。

  • 切削参数
  • 低切削速率
    得当降低切削速率,减少切削热,制止因热膨胀引起的热变形。
2.小切削深度
采用小切削深度和小进给量,减少切削力,制止变形。

  • 冷却润滑
  • 充实冷却
    使用充实的切削液进行冷却润滑,降低切削区温度,减少切削热对工件变形的影响。
2.喷雾冷却
采用喷雾冷却或者微量润滑技术,减少切削液的使用量,同时包管冷却效果。

  • 加工环境
  • 控制环境温度
    保持加工环境的温度稳固,制止温度变化引起的工件热膨胀变形。
  • 减少振动
    采用减振步伐,如在机床上安装减振装置,减少加工过程中的振动,包管加工精度。
示例:薄壁筒类零件加工

  • 毛坯准备

    • 选择合适的毛坯,进行预处置惩罚以减少内应力。

  • 粗加工

    • 采用专用夹具进行粗加工,匀称去除质料。
    • 使用多次轻切削的方法,逐步逼近最终尺寸。

  • 热处置惩罚

    • 粗加工后进行热处置惩罚,消除内应力。

  • 精加工

    • 使用真空吸盘或柔性夹具进行精加工。
    • 采用对称加工和分段加工的方法,降低变形。
    • 选用高硬度、锋利的刀具,采用低切削速率和小切削深度进行精加工。

  • 冷却润滑

    • 充实使用切削液进行冷却润滑,降低切削热。

总结
加工薄壁类零件时必要综合思量毛坯选择、夹紧方式、加工方法、刀具选择、切削参数、冷却润滑和加工环境等多个因素,通过合理的工艺安排和加工策略,降低零件的变形和振动,提高加工精度和质量。另外也可以为薄壁零件加上支撑件。
6.外貌粗糙度的几种表示方法及字母表示(应聘布局设计时的问题)


  • 轮廓法(Profiling Methods)
    轮廓法通过测量外貌轮廓的高度变化来评估外貌粗糙度。这种方法得到的粗糙度参数在许多尺度中都有明确的定义。
    Ra(算术平均弊端,Arithmetic Average Roughness)
    定义:取外貌轮廓与平均线之间的绝对间隔的算术平均值。
    Rz(最大高度,Ten-Point Mean Roughness)
    定义:取粗糙度轮廓上五个最高峰值与五个最低谷值之间的平均高度之差。
    Rq(均方根粗糙度,Root Mean Square Roughness)
    定义:取外貌轮廓与平均线之间间隔的平方的均方根值。
  • 波长法(Wavelength Methods)
    波长法通过分析外貌波形的频率成分来评估外貌粗糙度,通常采用快速傅里叶变更(FFT)等方法进行频谱分析。
    PSD(功率谱密度,Power Spectral Density)
    定义:外貌轮廓高度的方差随空间频率分布的函数。
    应用:通过PSD分析,可以识别不同频率成分对外貌粗糙度的贡献。
  • 统计法(Statistical Methods)
    统计法通过盘算外貌高度分布的统计特性来评估粗糙度。
    Sk(偏度,Skewness)
    定义:外貌高度分布的对称性,偏度为正表示外貌有较多的尖峰,为负表示外貌有较多的谷。
    Ku(峰度,Kurtosis)
    定义:外貌高度分布的尖锐程度,峰度越大,表示外貌有更多尖锐的峰和谷。
  • 三维外貌粗糙度参数
    在实际应用中,外貌粗糙度不仅仅是二维轮廓参数,还可以通过三维外貌测量装备得到三维粗糙度参数。
    Sa(算术平均高度,Arithmetic Mean Height)
    定义:取外貌高度与平均平面的弊端的平均值。
    Sq(均方根高度,Root Mean Square Height)
    定义:外貌高度相对于平均平面的均方根值。
  • 光学方法(Optical Methods)
    光学方法通过光学装备来非接触式测量外貌粗糙度,适用于精密和敏感的外貌。
干涉法(Interferometry)
定义:通过干涉条纹分析外貌微观形貌。
应用:广泛用于高精度要求的外貌测量,如镜面或光学元件。
共焦显微镜(Confocal Microscopy)
定义:利用共焦显微镜获取外貌高度信息。
应用:适用于微观和纳米级别的外貌粗糙度测量。
7.多条理理解(评价)装备设计

对于一台装备首先关注是否能够实现需求的工艺功能,这个是装备合格的前提。其次去思量成本的控制,好比采购成本、制造成本、安装调试成本(装、拆的时间、难易)、运输成本(好比装备设计的太大,进不去厂房)。到这都满意了,也只能说是比合格稍微好一点点,因为还要思量装备的可用性(好比操纵难度、维修保养、装备等)。
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