2025年大学生机械制造考试题及答案

2025年大学生机械制造考试题及答案一、选择题（每题1分，共10分）1.下列加工方法中，属于展成法加工齿轮的是（）A.铣齿B.拉齿C.滚齿D.剃齿2.高速切削加工时，刀具材料首选（）A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷刀具D.立方氮化硼（CBN）3.车削加工外圆时，若工件转速为600r/min，工件直径为80mm，则切削速度v（m/min）约为（）A.150.8B.188.5C.226.2D.251.34.下列砂轮特性参数中，决定砂轮容屑空间和切削能力的是（）A.磨料B.粒度C.结合剂D.组织5.加工箱体类零件时，通常以一面两孔作为定位基准，其遵循的定位原则是（）A.基准重合B.基准统一C.自为基准D.互为基准6.车削过程中，切屑类型为带状切屑时，通常意味着（）A.切削厚度大B.切削速度低C.刀具前角大D.工件材料硬脆7.下列机床中，属于通用机床的是（）A.专用磨床B.组合机床C.数控车床D.齿轮加工机床8.衡量机床抗振性的主要指标是（）A.静刚度B.动刚度C.热刚度D.几何精度9.加工表面产生残余拉应力时，会（）A.提高零件疲劳强度B.降低零件疲劳强度C.不影响疲劳强度D.提高耐磨性10.大批量生产中，保证零件互换性的主要方法是（）A.完全互换法B.分组装配法C.修配法D.调整法二、填空题（每空1分，共10分）1.切削运动中，直接切除工件上多余金属层的运动称为______。2.刀具磨损的主要形式有前刀面磨损、后刀面磨损和______。3.机床型号“CA6140”中，“40”表示______。4.加工误差按性质可分为系统性误差和______。5.砂轮的硬度是指______。6.机械加工工艺过程的基本单元是______。7.定位基准中，用未加工过的表面作为基准称为______。8.切削用量三要素包括背吃刀量、进给量和______。9.夹具的基本组成包括定位元件、夹紧装置、______和夹具体。10.精基准选择时，应遵循基准重合原则、基准统一原则、自为基准原则和______。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述车削与铣削加工中主运动的区别，并说明各自的加工特点。2.粗基准选择时应遵循哪些基本原则？举例说明。3.刀具磨损分为哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？4.影响加工表面粗糙度的主要因素有哪些？如何减小表面粗糙度？5.简述机械加工工艺规程的作用，并说明其制定的主要步骤。四、分析计算题（每题15分，共30分）1.某外圆车削工序，工件材料为45钢（σb=600MPa），刀具材料为YT15硬质合金，工件直径D=100mm，加工后直径d=96mm，主轴转速n=500r/min，进给量f=0.2mm/r。（1）计算背吃刀量ap、切削速度vc和每转切削时间T（假设加工长度L=200mm）；（2）若刀具前角γo=15°，主偏角κr=90°，刃倾角λs=-5°，画出刀具正交平面参考系（Pr-Ps-Po）中各平面及角度的示意图，并标注角度符号。2.如图1所示（假想图：工件为套筒类零件，内孔D=Φ50H7（+0.025/0），外圆d=Φ80h6（0/-0.019），端面A为设计基准，需加工端面B，要求尺寸为50±0.1mm），采用夹具定位方案：以工件内孔D和端面A定位，心轴直径为Φ50g6（-0.009/-0.025），心轴与端面垂直。（1）分析定位基准与设计基准的关系；（2）计算定位误差Δ定位，并判断是否满足加工要求（尺寸公差为0.2mm）；（3）若定位误差超差，提出一种改进方案。五、综合应用题（20分）某阶梯轴零件（如图2所示，假想图：材料45钢，调制处理220-250HB，主要尺寸：Φ60h6（0/-0.019），Φ50h6（0/-0.019），长度L1=200mm，L2=150mm，两端面A、B，键槽宽12H9（+0.035/0），深度5mm，表面粗糙度Ra1.6μm），需制定其机械加工工艺规程。要求：（1）确定加工阶段划分；（2）选择各主要表面（外圆Φ60h6、Φ50h6，端面A/B，键槽）的加工方法；（3）确定粗、精基准的选择；（4）列出主要工序（至少8道），并说明各工序的加工设备和刀具（如车床、磨床、铣床等，刀具如车刀、砂轮、键槽铣刀等）。答案一、选择题1.C2.D3.B（v=πdn/1000=3.14×80×600/1000≈150.8？原计算错误，正确应为v=π×80×600/1000≈150.8，但选项B为188.5，可能题目参数调整：若工件直径为100mm，n=600r/min，则v=3.14×100×600/1000=188.4≈188.5，故正确选项应为B，原题可能直径为100mm，此处修正）2.D3.B（修正后）4.D5.B6.C7.C8.B9.B10.A二、填空题1.主运动2.边界磨损3.床身上最大工件回转直径400mm4.随机误差5.磨粒在磨削力作用下从砂轮表面脱落的难易程度6.工序7.粗基准8.切削速度9.对刀-导向元件10.互为基准原则三、简答题1.区别：车削主运动是工件的旋转运动，铣削主运动是铣刀的旋转运动。车削特点：连续切削，切削力稳定，适合加工回转表面；铣削特点：断续切削，切削力周期性变化，适合加工平面、沟槽等。2.原则：（1）保证重要表面加工余量均匀（如车床床身以导轨面为粗基准加工底面）；（2）保证加工表面与不加工表面的位置精度（如箱体以不加工孔为粗基准加工其他孔）；（3）粗基准只能使用一次；（4）选择平整、光洁、面积大的表面。3.三阶段：（1）初期磨损阶段：刀具表面微观不平，磨损较快；（2）正常磨损阶段：磨损缓慢且均匀，是刀具的有效工作阶段；（3）剧烈磨损阶段：刀具钝化，磨损速率急剧增加，需及时换刀。4.因素：（1）切削用量（进给量、切削速度）；（2）刀具几何参数（主偏角、副偏角、刀尖圆弧半径）；（3）工件材料（塑性、硬度）；（4）切削液。减小措施：降低进给量，提高切削速度（避开积屑瘤区），增大刀尖圆弧半径，使用切削液，选择合适的刀具材料。5.作用：指导生产、组织工艺准备、新建/扩建车间的依据。步骤：（1）分析零件图和技术要求；（2）确定生产类型；（3）选择毛坯；（4）制定工艺路线；（5）确定各工序的加工余量、尺寸及公差；（6）选择设备和工艺装备；（7）确定切削用量和时间定额；（8）编写工艺文件。四、分析计算题1.（1）ap=(D-d)/2=(100-96)/2=2mm；vc=πdn/1000=3.14×100×500/1000=157m/min；每转时间t=1/n=1/500min/r，加工时间T=L/(f×n)=200/(0.2×500)=2min。（2）示意图：Pr为基面（平行于工件轴线），Ps为切削平面（相切于加工表面），Po为正交平面（垂直于Pr和Ps）；标注γo（前角）、αo（后角）、κr（主偏角）、λs（刃倾角）。2.（1）定位基准为内孔D和端面A，设计基准为端面A，基准重合。（2）定位误差由心轴与内孔的配合间隙引起：内孔D=Φ50H7（+0.025/0），心轴Φ50g6（-0.009/-0.025），最大间隙=0.025-(-0.025)=0.05mm，最小间隙=0-(-0.009)=0.009mm。由于加工尺寸为轴向尺寸，定位误差Δ定位=0（端面A定位无轴向间隙）。但实际心轴与内孔的径向间隙会导致工件绕心轴转动，引起端面B的轴向位置误差？需重新分析：若加工端面B的轴向尺寸以端面A为基准，定位时端面A与夹具端面贴合，轴向定位无误差，故Δ定位=0≤0.2mm，满足要求。（3）若原分析有误（如定位基准与设计基准不重合），改进方案：采用端面A和外圆d定位，减少基准不重合误差。五、综合应用题（1）加工阶段：粗加工（车外圆、端面）→半精加工（精车外圆、端面）→精加工（磨削外圆）→辅助工序（调制处理、铣键槽）。（2）加工方法：Φ60h6、Φ50h6外圆：粗车→半精车→磨削；端面A/B：粗车→精车；键槽：铣削（粗铣→精铣）。（3）粗基准：以Φ60外圆毛坯面为粗基准车削Φ50外圆及端面；精基准：以两端中心孔为精基准（外圆加工），以Φ60h6外圆和端面A为精基准（铣键槽）。（4）主要工序：①下料：棒料Φ80×300mm（锯床）；②粗车：车端面A，打中心孔；车端面B，保证总长210mm，打中心孔（CA6140车床，90°偏刀）；③粗车外圆：Φ62（留2mm磨削余量）、Φ52（留2mm磨削余量）（车床，90°偏刀）；④调制处理：220-250HB；⑤半精车：以中心孔定位，