机械制造工艺考试题+答案

机械制造工艺考试题+答案一、选择题（每题2分，共20分）1.在车床上用两顶尖装夹车削光轴，加工后检验发现中间直径比两端直径小，其原因可能是（）。A.工件刚度不足B.刀具热变形C.机床导轨误差D.床头箱和尾座两顶尖连线与导轨不平行答案：A。解析：当工件刚度不足时，在切削力作用下，工件中部会产生较大的弹性变形，导致加工后中间直径比两端直径小。刀具热变形主要会影响工件的尺寸精度，但一般不会呈现出中间小两端大的规律；机床导轨误差会使加工出的工件产生圆柱度误差，但不一定是中间小两端大；床头箱和尾座两顶尖连线与导轨不平行会使加工的工件产生锥度。2.工件在夹具中安装时，绝对不允许采用（）。A.完全定位B.不完全定位C.过定位D.欠定位答案：D。解析：欠定位是指工件在夹具中定位时，实际限制的自由度数目少于工件加工所必须限制的自由度数目，这样无法保证工件的加工精度，是绝对不允许的。完全定位是工件的六个自由度全部被限制的定位方式，在很多情况下是合理的；不完全定位是允许的，只要满足加工要求即可；过定位在一定条件下可以通过改进工艺等方法合理利用。3.精基准是用（）作为定位基准的。A.已加工表面B.未加工表面C.精度最高的表面D.粗糙度值最低的表面答案：A。解析：精基准是指用已加工表面作为定位基准，这样可以保证加工精度。未加工表面一般作为粗基准；精度最高的表面不一定就作为精基准，要根据具体加工工艺来确定；粗糙度值最低的表面也不一定就是精基准的选择依据。4.切削加工时，对表面粗糙度影响最大的因素是（）。A.刀具材料B.进给量C.切削深度D.工件材料答案：B。解析：进给量对表面粗糙度影响较大，进给量增大，残留面积高度增大，表面粗糙度值增大。刀具材料主要影响刀具的切削性能和耐用度；切削深度对表面粗糙度影响相对较小；工件材料的性质会影响切削加工性，但不是对表面粗糙度影响最大的因素。5.加工Φ10H7孔，常采用的加工路线是（）。A.钻—扩—铰B.钻—镗C.钻—拉D.钻—铣答案：A。解析：对于Φ10H7这样中等尺寸且精度要求较高的孔，钻—扩—铰是常用的加工路线。钻削用于钻出底孔，扩孔可以扩大孔径并提高孔的精度和表面质量，铰削能进一步提高孔的尺寸精度和表面粗糙度。镗孔一般用于较大直径孔的加工；拉削适合大批量生产；铣削一般不用于高精度孔的加工。6.在机械加工工艺过程中，安排热处理工序的目的是改善材料的力学性能和消除内应力，（）是为了改善切削性能。A.退火与回火B.正火与调质C.淬火与回火D.时效处理答案：B。解析：正火可以细化晶粒，改善低碳钢和中碳钢的切削性能；调质处理后零件具有良好的综合力学性能，也能改善切削性能。退火主要用于消除内应力、降低硬度等；淬火是为了提高材料的硬度和强度，淬火后一般要回火；时效处理主要是消除内应力。7.大批大量生产中，对于组成环数少、装配精度要求较高的装配尺寸链，常采用（）。A.完全互换法B.大数互换法C.分组装配法D.修配装配法答案：A。解析：在大批大量生产中，当组成环数少、装配精度要求较高时，完全互换法是常用的方法。它可以保证装配过程简单、生产率高，零件具有互换性。大数互换法适用于组成环数较多的情况；分组装配法适用于装配精度要求很高，采用互换法装配时零件制造困难或不经济的情况；修配装配法常用于单件小批生产。8.加工套类零件的定位基准是（）。A.端面B.外圆C.内孔D.外圆或内孔答案：D。解析：加工套类零件时，外圆和内孔都可以作为定位基准。以外圆定位可以保证内孔与外圆的同轴度等要求；以内孔定位可以保证外圆加工的位置精度。端面一般不作为主要的定位基准。9.工艺系统的热变形对工件加工精度影响较大，下列属于工件热变形的是（）。A.车削长轴时，工件的热伸长B.铣削平面时，机床热变形C.磨削外圆时，砂轮的热变形D.镗孔时，刀具的热变形答案：A。解析：车削长轴时，工件在切削热的作用下会产生热伸长，这属于工件热变形。铣削平面时机床热变形是机床的热变形；磨削外圆时砂轮的热变形是刀具热变形；镗孔时刀具的热变形也是刀具热变形。10.磨削加工时，提高砂轮速度可使加工表面粗糙度（）。A.增大B.减小C.不变D.不一定答案：B。解析：提高砂轮速度，单位时间内参与切削的磨粒数增多，每个磨粒切下的切削厚度减小，从而使加工表面粗糙度减小。二、判断题（每题1分，共10分）1.粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次。（）答案：正确。解析：粗基准是毛坯表面，比较粗糙且精度低，如果多次使用，会产生较大的定位误差，影响加工精度，所以在同一尺寸方向上通常只允许使用一次。2.欠定位在加工中是不允许的，但有时为了满足加工要求，可以采用过定位。（）答案：正确。解析：欠定位无法保证加工精度，是绝对不允许的。而过定位在一定条件下，通过合理的工艺措施，如提高定位表面的精度、改变定位方式等，可以合理利用，来满足加工要求。3.切削用量三要素中，对切削力影响最大的是切削速度。（）答案：错误。解析：切削用量三要素中，对切削力影响最大的是切削深度，其次是进给量，切削速度对切削力的影响相对较小。4.工序集中就是将许多加工内容集中在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容多。（）答案：正确。解析：工序集中的特点就是将多个加工内容集中在少数工序中，这样可以减少机床数量、提高生产效率等，每道工序的加工内容相对较多。5.加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度，加工误差越小，加工精度越高。（）答案：正确。解析：加工精度是通过加工误差来衡量的，加工误差越小，说明零件的实际几何参数越接近理想几何参数，加工精度也就越高。6.采用分组装配法时，配合件的公差可以比互换法的公差大，从而降低了加工成本。（）答案：正确。解析：分组装配法是将组成环的公差放大若干倍，按放大后的公差进行加工，然后将加工好的零件按尺寸大小分组，对应组进行装配。这样配合件的公差可以比互换法的公差大，降低了加工难度和成本。7.机床的热变形是影响加工精度的重要因素之一，一般情况下，热变形对粗加工影响较小，对精加工影响较大。（）答案：正确。解析：粗加工时，加工精度要求相对较低，热变形产生的误差对其影响相对较小；而精加工时，对加工精度要求高，热变形产生的误差会对加工精度产生较大影响。8.磨削加工能获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度，主要是因为砂轮具有自锐性。（）答案：正确。解析：砂轮的自锐性使得在磨削过程中，磨钝的磨粒能自动脱落，露出新的锋利磨粒，保证了磨削的锋利性，从而能获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度。9.定位误差包括基准不重合误差和基准位移误差，当定位基准与工序基准重合时，不存在定位误差。（）答案：错误。解析：当定位基准与工序基准重合时，基准不重合误差为零，但仍可能存在基准位移误差，所以不能说不存在定位误差。10.机械加工工艺过程是由一系列的工序组成，工序又可分为安装、工位、工步和走刀。（）答案：正确。解析：机械加工工艺过程的基本组成单位是工序，工序包含安装、工位、工步和走刀等要素，它们共同构成了完整的加工过程。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述粗基准和精基准的选择原则。答：粗基准的选择原则：-保证相互位置要求原则：如果必须保证工件上加工表面与不加工表面的相互位置要求，则应以不加工表面作为粗基准。-保证加工表面加工余量合理分配原则：应以余量最小的表面作为粗基准，以保证该表面有足够的加工余量。-便于工件装夹原则：选择的粗基准应使工件装夹可靠，夹具结构简单、操作方便。-粗基准一般不得重复使用原则：因为粗基准表面粗糙，定位精度低，多次使用会产生较大的定位误差。精基准的选择原则：-基准重合原则：应尽量选择被加工表面的设计基准作为精基准，以避免基准不重合误差。-基准统一原则：在同一零件的多道工序中，应尽可能选择同一组基准定位，这样可以保证各加工表面间的位置精度，减少夹具设计和制造的工作量。-互为基准原则：当两个表面相互位置精度要求很高时，可以采用互为基准、反复加工的方法。-自为基准原则：对于某些精加工或光整加工工序，要求加工余量小而均匀，这时可以选择加工表面本身作为精基准。2.分析切削用量三要素对切削力和切削温度的影响规律。答：切削用量三要素是指切削速度、进给量和切削深度。对切削力的影响规律：-切削深度：切削深度对切削力的影响最大，切削力与切削深度成正比。当切削深度增大一倍时，切削力也大致增大一倍。这是因为切削深度增大，切削层面积增大，参与切削的刀具刃口长度增加，切削力随之增大。-进给量：进给量对切削力的影响次之，切削力与进给量成近似线性关系。进给量增大，切削层厚度增加，切削力也增大，但增大的幅度小于切削深度增大时的影响。-切削速度：切削速度对切削力的影响较小。在低速和中速范围内，随着切削速度的增加，切削力略有下降；在高速切削时，切削力变化不大。这是因为切削速度增加，切削变形减小，同时切削温度升高，使刀具与工件材料之间的摩擦系数减小，从而导致切削力减小。对切削温度的影响规律：-切削速度：切削速度对切削温度的影响最大。切削速度提高，单位时间内产生的切削热增加，而切削热来不及传散，使得切削温度急剧升高。切削温度大致与切削速度的0.4-0.5次方成正比。-进给量：进给量对切削温度的影响次之。进给量增大，切削层面积增大，产生的切削热增多，切削温度升高。但由于切屑带走的热量也相应增加，所以切削温度升高的幅度小于切削速度升高时的影响。切削温度大致与进给量的0.2-0.3次方成正比。-切削深度：切削深度对切削温度的影响最小。切削深度增大，切削层面积增大，但切削热的产生与散热面积也同时增大，所以切削温度升高的幅度较小。切削温度大致与切削深度的0.05-0.1次方成正比。3.简述装配工艺规程的制定步骤。答：装配工艺规程的制定步骤如下：-产品分析：-研究产品的装配图及验收技术条件，了解产品的结构特点和装配技术要求。-对产品进行结构工艺性分析，检查产品结构是否便于装配、拆卸和维修等。-确定装配组织形式：根据产品的生产纲领、结构特点等因素，确定是采用固定式装配还是移动式装配。固定式装配适用于单件小批生产和重型产品的装配；移动式装配适用于大批大量生产。-划分装配单元，确定装配顺序：-将产品划分为若干个装配单元，如组件、部件等。-确定各装配单元的装配顺序，一般先进行基准件的装配，然后依次装配其他组件和部件，最后进行总装配。装配顺序应遵循先下后上、先内后外、先难后易、先重大后轻小等原则。-选择装配方法：根据产品的装配精度要求、生产类型等因素，选择合适的装配方法，如完全互换法、大数互换法、分组装配法、修配装配法和调整装配法等。-计算装配时间定额：根据装配工艺过程和生产经验，计算每个装配工序的时间定额，以确定生产节拍和生产效率。-编制装配工艺文件：包括装配工艺过程卡、装配工序卡、装配检验卡等，详细说明装配工艺过程、装配方法、装配工具和设备等内容。-制定装配质量控制措施：为保证装配质量，制定相应的质量控制措施，如装配过程中的检验、调试等。四、工艺分析题（每题20分，共40分）1.如图所示的阶梯轴零件，材料为45钢，批量生产，试制定其机械加工工艺过程。[此处应插入阶梯轴零件图，但由于文本形式无法插入，假设阶梯轴有不同直径的轴段、轴肩、键槽等结构]答：以下是该阶梯轴零件的机械加工工艺过程：|工序号|工序名称|工序内容|设备|刀具|量具||::|::|::|::|::|::||1|下料|按零件尺寸要求，锯下合适长度的棒料|锯床|锯条|钢直尺||2|粗车|三爪卡盘装夹，车一端面，钻中心孔；调头装夹，车另一端面，钻中心孔；粗车各外圆，留0.5-1mm的加工余量|普通车床|硬质合金外圆车刀|游标卡尺||3|热处理|调质处理，提高零件的综合力学性能|热处理炉|-|-||4|半精车|两顶尖装夹，半精车各外圆，留0.1-0.3mm的磨削余量；车槽、倒角|普通车床|硬质合金外圆车刀、切槽刀|千分尺||5|铣键槽|用平口钳装夹，铣键槽至尺寸要求|铣床|键槽铣刀|游标卡尺||6|热处理|表面淬火，提高轴的表面硬度和耐磨性|感应加热设备|-|-||7|磨削|两顶尖装夹，磨削各外圆至尺寸精度和表面粗糙度要求|外圆磨床|砂轮|千分尺、表面粗糙度仪||8|检验|按图纸要求检验零件的尺寸精度、形状精度、表面粗糙度等|-|卡尺、千分尺、百分表、表面粗糙度仪等|工艺分析：-下料工序是为了获取合适的毛坯，采用锯床锯料简单高效。-粗车工序中，先钻中心孔为后续加工提供定位基准，粗车外圆去除大部分余量。-调质处理可以改善材料的综合力学性能，为后续加工和使用奠定基础。-半精车工序进一步提高外圆的尺寸精度和表面质量，为磨削做准备，同时加工槽和倒角。-铣键槽工序完成键槽的加工，满足零件的功能要求。-表面淬火提高轴的表面硬度和耐磨性，增强零件的使用寿命。-磨削工序是最终的精加工工序，保证外圆的尺寸精度和表面粗糙度。-最后进行检验，确保零件符合设计要求。2.有一孔、轴配合，孔的尺寸为Φ50H7（$_{0}^{