(2025年)机械制造技术基础期末试题及答案

(2025年)机械制造技术基础期末试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列刀具材料中，适宜制造形状复杂的成型刀具（如拉刀、齿轮刀具）的是（）。A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.立方氮化硼2.车削加工时，主运动是（）。A.工件的旋转运动B.刀具的纵向移动C.刀具的横向移动D.尾座的顶尖顶紧3.加工表面层因塑性变形引起的晶粒间剪切滑移，导致表层金属硬度提高、塑性下降的现象称为（）。A.加工硬化B.残余应力C.热变形D.相变硬化4.在机械加工工艺过程中，划分加工阶段的主要目的是（）。A.提高生产效率B.便于安排热处理工序C.保证加工质量D.降低机床损耗5.用三爪卡盘装夹短轴类零件车外圆时，若卡爪存在磨损，可能导致的加工误差是（）。A.圆度误差B.圆柱度误差C.同轴度误差D.垂直度误差6.下列公差等级中，适用于普通机械中重要配合表面的是（）。A.IT5B.IT8C.IT12D.IT167.车削加工中，为减小残留面积高度以降低表面粗糙度，可采取的措施是（）。A.增大主偏角B.减小进给量C.降低切削速度D.减小刀具前角8.夹具中，用来确定工件在夹具中位置的元件是（）。A.夹紧元件B.定位元件C.导向元件D.连接元件9.加工中心与普通数控机床的主要区别在于（）。A.具有刀库和自动换刀装置B.主轴转速更高C.进给系统精度更高D.可加工复杂曲面10.下列加工方法中，属于特种加工的是（）。A.铣削B.电火花加工C.磨削D.车削二、填空题（每空1分，共20分）1.金属切削过程中，切削层金属的变形可分为三个变形区，其中第一变形区是（）的主要发生区域。2.刀具的标注角度中，（）是主后刀面与切削平面之间的夹角，其作用是减小主后刀面与工件过渡表面的摩擦。3.机床型号“CA6140”中，“C”表示（）类机床，“61”表示（），“40”表示（）。4.加工精度包括（）精度、（）精度和（）精度三个方面。5.工艺系统的几何误差包括（）误差、（）误差和（）误差。6.表面粗糙度的常用评定参数有（）（写出两种），其中（）是指在一个取样长度内，轮廓算术平均偏差。7.夹具的定位误差由（）误差和（）误差两部分组成。8.机械加工中，常用的热处理工序可分为（）热处理和（）热处理，其中（）热处理一般安排在粗加工之后、精加工之前。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述积屑瘤的形成条件及其对切削加工的影响。2.比较顺铣与逆铣的优缺点，并说明粗、精加工时的选择原则。3.什么是加工工艺规程？简述其主要作用。4.说明定位基准选择中“基准统一原则”的含义及应用意义。5.简述磨削加工的特点（至少列出4点）。四、分析计算题（共30分）1.（10分）某轴类零件材料为45钢，毛坯为锻件，需加工外圆φ50h7（0/-0.025mm）。已知粗车余量为3mm，半精车余量为1.2mm，精车余量为0.3mm。各工序的经济加工精度等级分别为：粗车IT12（0.25mm），半精车IT10（0.10mm），精车IT7（0.025mm）。试计算各工序的工序尺寸及公差（按入体原则标注）。2.（10分）如图1所示（假设图示为一套筒零件，内孔φ30H7（0/+0.021mm）已加工，现需以底面A和内孔为定位基准，铣削顶面B，要求保证尺寸H=20±0.1mm。定位方案为：底面A用平面支承定位，内孔用圆柱销（φ30g6（-0.007/-0.020mm））定位。试计算该定位方案的定位误差，并判断是否满足加工要求（H的公差为0.2mm）。3.（10分）某车床加工一批轴类零件外圆时，发现工件直径尺寸呈现“中间小、两端大”的规律分布（即马鞍形误差）。试分析可能的产生原因（至少列出3种），并提出相应的解决措施。参考答案一、单项选择题1.A2.A3.A4.C5.B6.B7.B8.B9.A10.B二、填空题1.塑性变形2.主后角3.车；卧式车床；床身上最大工件回转直径400mm4.尺寸；形状；位置5.机床；刀具；夹具6.Ra、Rz（或Ry）；Ra7.基准不重合；基准位移8.预备；最终；调质（或时效）三、简答题1.积屑瘤形成条件：切削塑性材料、中等切削速度（5-60m/min）、较大进给量时，切屑与前刀面接触区温度和压力较高，切屑底层金属发生粘结，形成积屑瘤。影响：有利方面（增大实际前角，减小切削力；保护刀具前刀面）；不利方面（导致切削厚度变化，影响尺寸精度；使加工表面粗糙度增大）。2.顺铣：铣刀旋转方向与工件进给方向相同，切削厚度由大变小，无水平分力推动工件的现象；优点是切削平稳、表面质量好；缺点是易受工作台丝杠间隙影响，引起振动。逆铣：铣刀旋转方向与工件进给方向相反，切削厚度由小变大，水平分力与进给方向相反；优点是避免丝杠间隙影响；缺点是切削冲击大，表面质量较差。选择原则：粗加工时多用逆铣（避免振动），精加工时多用顺铣（提高表面质量）。3.加工工艺规程是规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。主要作用：指导生产的技术依据；组织和管理生产的基本依据；新建或扩建工厂的原始资料；交流和推广先进经验的载体。4.基准统一原则：在加工同一零件的多个表面时，尽可能采用同一组定位基准。意义：减少基准转换误差；简化夹具设计与制造；提高生产效率；保证各加工表面的位置精度。5.磨削加工特点：加工精度高（可达IT6-IT5）；表面粗糙度低（Ra0.8-0.1μm）；可加工高硬度材料（如淬火钢、硬质合金）；砂轮有自锐性；切削温度高（需充分冷却）。四、分析计算题1.工序尺寸计算（从最终尺寸逆推）：精车工序尺寸：φ50h7（0/-0.025），余量0.3mm；半精车工序尺寸=50+0.3=50.3mm，公差IT10（0.10mm），按入体原则标注为φ50.3（0/-0.10）；粗车工序尺寸=50.3+1.2=51.5mm，公差IT12（0.25mm），标注为φ51.5（0/-0.25）；毛坯尺寸=51.5+3=54.5mm，公差一般取±1mm（或按锻件标准）。2.定位误差计算：基准不重合误差Δb：工序基准为顶面B，定位基准为内孔轴线，尺寸H的工序基准与定位基准不重合，需计算两者在高度方向的位置误差。由于内孔与圆柱销的配合间隙为0.020-(-0.007)=0.027mm（最大间隙），但高度方向的基准不重合误差为0（因定位基准与工序基准均为垂直方向），实际Δb=0（假设H方向基准为底面A，定位基准底面A与工序基准B的尺寸方向一致）。基准位移误差Δy：内孔与圆柱销的配合间隙导致定位基准（内孔轴线）在水平方向的位移，但H方向为垂直方向，圆柱销与内孔的间隙在垂直方向无位移，故Δy=0。总定位误差ΔD=Δb+Δy=0，小于H的公差0.2mm，满足要求（注：若考虑底面A的定位误差，需补充平面定位的基准位移误差，但通常平面定位Δy=0）。3.马鞍形误差原因及措施：（1）车床导轨在垂直平面内的直线度误差（中间下凹），导致车削时刀具与工件的径向距离中间大、两端小，工件直径中间小；措施：修刮或磨削导轨，恢复直线度。（2）车床主轴轴承间隙过大，切削时主轴在径向产生位移，中间切削力大时位移大，