《机械制造技术基础》题库及答案

《机械制造技术基础》题库及答案一、选择题（共20题，每题2分，共40分）金属切削过程中，切屑的形成主要是由于工件材料发生（）A.弹性变形B.塑性变形C.脆性断裂D.疲劳破坏答案：B解析：金属切削时，刀具挤压工件材料，使材料超过屈服极限发生塑性变形，最终形成切屑，弹性变形仅发生在切削瞬间且可恢复，故选择B。下列刀具材料中，最适合高速切削淬硬钢的是（）A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.立方氮化硼（CBN）答案：D解析：立方氮化硼（CBN）硬度仅次于金刚石，热稳定性好，能在1200℃以上保持高硬度，适合高速切削淬硬钢（硬度HRC50以上）；陶瓷刀具适合切削铸铁和普通钢，硬质合金适合中速切削，高速钢适合低速精加工，故选择D。机床夹具中，用来确定工件在夹具中正确位置的元件是（）A.定位元件B.夹紧元件C.导向元件D.夹具体答案：A解析：定位元件的核心作用是限制工件的自由度，确定工件在夹具中的正确位置；夹紧元件用于固定工件位置，导向元件用于引导刀具运动，夹具体是夹具的基础框架，故选择A。切削用量三要素不包括（）A.切削速度vcB.进给量fC.背吃刀量apD.刀具前角γo答案：D解析：切削用量三要素是指切削速度（vc）、进给量（f）、背吃刀量（ap），直接影响切削效率和加工质量；刀具前角（γo）是刀具几何参数，不属于切削用量，故选择D。下列加工方法中，属于展成法加工齿轮的是（）A.铣齿B.插齿C.磨齿D.滚齿答案：D解析：展成法（范成法）通过刀具与工件的啮合运动加工齿轮，滚齿和插齿均属于展成法，但滚齿是最典型的展成法加工方式；铣齿属于成形法（用成形铣刀加工），磨齿属于精加工方法，故选择D。机械加工工艺过程中，划分工序的主要依据是（）A.加工表面是否变化B.加工工具是否变化C.工作地点是否变化D.加工时间是否连续答案：C解析：工序的定义是“一个或一组工人，在一个工作地点，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程”，核心依据是“工作地点是否变化”和“加工是否连续”，其中工作地点变化是最主要的划分依据，故选择C。工件以一面两孔定位时，所用的定位元件通常是（）A.一个平面+两个顶尖B.一个平面+两个圆柱销C.一个V型块+两个支承钉D.一个平面+两个菱形销答案：D解析：一面两孔定位是典型的组合定位方式，平面限制3个自由度，两个孔需限制2个和1个自由度（避免过定位），故采用“一个平面+一个圆柱销+一个菱形销”，圆柱销限制2个自由度，菱形销限制1个自由度，共限制6个自由度，故选择D。下列哪种机床属于专门化机床（）A.卧式车床B.立式铣床C.凸轮轴车床D.加工中心答案：C解析：专门化机床用于加工某一类或几类工件的特定工序，如凸轮轴车床专门加工凸轮轴；卧式车床、立式铣床属于通用机床，加工中心属于自动化机床，故选择C。切削过程中，产生积屑瘤的主要原因是（）A.切削速度过高B.切削速度过低C.进给量过大D.背吃刀量过小答案：B解析：积屑瘤是切屑与刀具前刀面发生剧烈摩擦，在低温（切削速度过低）、高压下产生的粘结现象；切削速度过高时，温度升高，切屑易脱落，不易形成积屑瘤，故选择B。机械加工精度不包括（）A.尺寸精度B.形状精度C.位置精度D.表面粗糙度答案：D解析：机械加工精度包括尺寸精度（尺寸偏差）、形状精度（如圆度、直线度）、位置精度（如平行度、同轴度）；表面粗糙度是表面微观几何形状误差，属于表面质量指标，不属于加工精度，故选择D。下列哪种热处理工艺通常安排在粗加工之后、精加工之前（）A.退火B.正火C.调质D.淬火+回火答案：C解析：调质（淬火+高温回火）的目的是获得良好的综合力学性能，安排在粗加工后、精加工前，可消除粗加工的内应力，同时为精加工提供均匀的组织；退火、正火通常安排在毛坯制造后、粗加工前，淬火+回火通常安排在精加工后（如模具、刀具），故选择C。机床主轴的径向圆跳动误差会直接影响工件的（）A.尺寸精度B.形状精度C.位置精度D.表面粗糙度答案：B解析：主轴径向圆跳动会导致刀具或工件旋转中心偏移，加工圆柱面时会产生圆度误差（形状精度）；尺寸精度主要受进给量、背吃刀量控制，位置精度受定位误差影响，表面粗糙度受切削速度、刀具刃口影响，故选择B。下列哪种夹具不属于按使用范围分类的（）A.通用夹具B.专用夹具C.组合夹具D.手动夹具答案：D解析：夹具按使用范围分为通用夹具（如三爪卡盘）、专用夹具（如某零件的钻孔夹具）、组合夹具（可拼装）、随行夹具；手动夹具按动力源分类（与气动、液压夹具对应），故选择D。展成法加工齿轮时，刀具的模数必须与工件的模数（）A.相等B.成整数倍C.成倒数关系D.无关答案：A解析：展成法加工齿轮的原理是“刀具与工件模拟齿轮啮合”，根据齿轮啮合条件，刀具的模数和压力角必须与工件的模数和压力角相等，否则无法正确啮合，故选择A。下列哪种加工方法属于精加工（）A.粗车B.精铣C.钻削D.刨削答案：B解析：精加工的目的是获得高精度和低表面粗糙度，精铣、精车、精磨均属于精加工；粗车属于粗加工，钻削、刨削通常用于粗加工或半精加工，故选择B。工件的定位误差主要来源于（）A.夹具制造误差B.工件基准不重合误差C.刀具磨损误差D.机床几何误差答案：B解析：定位误差的核心是“基准不重合误差”和“基准位移误差”，其中基准不重合误差是由于工件的工序基准与定位基准不重合导致的，是定位误差的主要来源；夹具制造误差属于夹具误差，刀具磨损、机床几何误差属于加工误差，故选择B。切削塑性材料时，哪种切屑的切削过程最平稳（）A.带状切屑B.节状切屑C.粒状切屑D.崩碎切屑答案：A解析：带状切屑是切削塑性材料（如钢）时，在较高切削速度、较小进给量下形成的，切屑连续、光滑，切削力稳定，过程最平稳；节状切屑（挤裂切屑）切削力波动较大，粒状切屑、崩碎切屑主要产生于脆性材料，过程不平稳，故选择A。下列哪种机床的主运动是工件的旋转运动（）A.车床B.铣床C.钻床D.磨床答案：A解析：车床的主运动是工件的旋转运动，刀具做进给运动；铣床、钻床、磨床的主运动是刀具的旋转运动，工件做进给运动，故选择A。机械加工工艺规程的核心作用是（）A.指导生产B.核算成本C.编制生产计划D.检验产品质量答案：A解析：机械加工工艺规程是规定产品加工工艺过程和操作方法的技术文件，核心作用是指导现场生产，确保加工质量和效率；核算成本、编制计划、检验质量是其衍生作用，故选择A。下列哪种方法不能提高机械加工表面质量（）A.减小切削速度B.减小进给量C.采用高速切削D.刀具刃口磨钝答案：D解析：减小进给量、采用高速切削可减小表面粗糙度；刀具刃口磨钝会导致切削力增大，表面挤压严重，表面粗糙度增大，不能提高表面质量；减小切削速度需根据材料特性判断（塑性材料低速易产生积屑瘤，反而降低表面质量），但“刀具刃口磨钝”明确不能提高表面质量，故选择D。二、判断题（共10题，每题1分，共10分，对的打“√”，错的打“×”）刀具前角增大，切削力会减小，切削温度会降低。（）答案：√解析：前角增大，刀具刃口锋利度提高，挤压材料的力减小，切削力降低；同时切削变形减小，摩擦热减少，切削温度降低。工件以V型块定位时，V型块的夹角越大，定位精度越高。（）答案：×解析：V型块的定位精度与夹角有关，夹角越小（如60°），对工件的定心精度越高；夹角越大（如120°），定心精度越低，但适用的工件直径范围更广。机械加工工艺过程中，工序是组成工艺过程的最小单元。（）答案：×解析：组成工艺过程的最小单元是“工步”，工步是“在一个工序中，加工表面、加工工具、切削用量均不变的情况下所完成的那一部分工艺过程”；工序是较大的工艺单元。硬质合金刀具的耐热性比高速钢刀具高，故硬质合金刀具的耐用度更长。（）答案：√解析：硬质合金的耐热性（可达800-1000℃）远高于高速钢（600℃左右），在相同切削条件下，硬质合金刀具的磨损速度更慢，耐用度更长。积屑瘤的产生会提高工件的表面粗糙度，故应尽量避免产生积屑瘤。（）答案：√解析：积屑瘤会导致刀具实际前角变化，且积屑瘤易脱落，在工件表面留下划痕，增大表面粗糙度，因此除粗加工外，精加工时需通过调整切削速度（过高或过低）避免积屑瘤。工件的尺寸精度越高，其形状精度和位置精度也一定越高。（）答案：×解析：尺寸精度、形状精度、位置精度是相互独立的精度指标，尺寸精度高不代表形状或位置精度高，例如一根轴的直径尺寸精度很高，但可能存在弯曲（形状精度低）。组合夹具的优点是灵活性高，可重复使用，适合单件小批量生产。（）答案：√解析：组合夹具由标准化的元件拼装而成，可根据不同工件的加工需求调整，灵活性高，重复使用率高，无需为单件小批量工件设计专用夹具，降低成本。铣削加工时，顺铣的切削力方向与工件进给方向相同，逆铣的切削力方向与工件进给方向相反。（）答案：√解析：顺铣是“刀具旋转方向与工件进给方向相同”，切削力在进给方向的分力与进给方向相同；逆铣是“刀具旋转方向与工件进给方向相反”，切削力在进给方向的分力与进给方向相反。淬火处理通常安排在精加工之后，以提高工件的硬度和耐磨性。（）答案：×解析：淬火会导致工件变形，因此通常安排在粗加工之后、精加工之前（如调质），或精加工之后进行“局部淬火”（如轴承内圈），但整体淬火一般不安排在精加工之后，避免变形影响精度。机床的几何误差会直接影响工件的加工精度，其中主轴误差对加工精度的影响最大。（）答案：√解析：机床几何误差包括主轴误差、导轨误差、传动链误差等，其中主轴误差（如径向圆跳动、端面圆跳动）直接影响刀具或工件的旋转中心，对圆柱面、端面等加工表面的精度影响最大。三、简答题（共5题，每题6分，共30分）简述金属切削过程中切削力的组成及影响切削力的主要因素。答案：（1）切削力的组成：切削力是刀具对工件的作用力，按方向可分为三个分力：①主切削力Fc：沿切削速度方向的分力，是最大的分力，消耗功率最多，影响刀具强度和机床刚度；②进给抗力Ff：沿进给方向的分力，影响进给系统的强度和刚度；③背向力Fp：垂直于进给方向的分力，影响工件的加工精度和刀具的稳定性。（2）影响切削力的主要因素：①工件材料：材料的硬度、强度越高，切削力越大（如淬火钢的切削力大于普通钢）；②切削用量：背吃刀量ap和进给量f增大，切削力增大（ap影响最大），切削速度vc增大，切削力先减小后趋于稳定（塑性材料）；③刀具几何参数：前角γo增大，切削力减小；主偏角κr增大，主切削力Fc减小，背向力Fp增大；④刀具材料：刀具材料的硬度越高，与工件的摩擦系数越小，切削力越小（如CBN刀具的切削力小于硬质合金）。什么是工件的定位？简述工件定位的“六点定位原则”。答案：（1）工件定位的定义：工件在夹具中，通过定位元件限制其在空间中的自由度，使工件获得确定且唯一的位置，称为工件的定位。（2）六点定位原则：工件在空间中有6个自由度（沿x、y、z轴的移动自由度，绕x、y、z轴的转动自由度），要使工件定位准确，需用6个定位点分别限制这6个自由度，称为“六点定位原则”。具体定位方式：①用3个定位点限制工件沿z轴的移动自由度和绕x、y轴的转动自由度（通常由平面定位元件实现，如支承板）；②用2个定位点限制工件沿x轴的移动自由度和绕z轴的转动自由度（通常由圆柱销、V型块等实现）；③用1个定位点限制工件沿y轴的移动自由度（通常由菱形销、挡块等实现）。六点定位原则是工件定位的基本原理，确保工件在夹具中位置唯一，为后续夹紧和加工提供基础。简述机械加工工艺规程的制定步骤。答案：机械加工工艺规程的制定需遵循“技术可行、经济合理、质量可靠”的原则，主要步骤如下：（1）分析零件图和产品装配图：了解零件的结构、尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量要求及材料特性，明