(2025年)机械制造技术基础题库及答案

(2025年)机械制造技术基础题库及答案一、选择题1.切削加工时，工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力称为（）。A.切削力B.径向力C.轴向力D.背向力答案：A解析：切削力是指切削加工时，工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力。径向力、轴向力和背向力是切削力在不同方向上的分力。2.刀具的刃倾角在切削中的主要作用是（）。A.使主切削刃锋利B.减小摩擦C.控制切屑流出方向D.增大前角答案：C解析：刃倾角的主要作用是控制切屑流出方向，当刃倾角为正时，切屑流向待加工表面；刃倾角为负时，切屑流向已加工表面。使主切削刃锋利主要与前角有关，减小摩擦与刀具的表面粗糙度等因素有关，增大前角是前角本身的作用，并非刃倾角的主要作用。3.粗车时，为了提高生产率，应优先选择较大的（）。A.切削速度B.进给量C.背吃刀量D.切削厚度答案：C解析：在粗车时，为了提高生产率，应优先选择较大的背吃刀量，其次选择较大的进给量，最后根据刀具耐用度选择合适的切削速度。因为背吃刀量对刀具耐用度的影响最小，进给量次之，切削速度对刀具耐用度影响最大。4.磨削加工时，砂轮的硬度是指（）。A.磨粒的硬度B.结合剂的硬度C.砂轮表面的硬度D.磨粒脱落的难易程度答案：D解析：砂轮的硬度是指磨粒在磨削力作用下从砂轮表面脱落的难易程度，而不是磨粒本身的硬度、结合剂的硬度或砂轮表面的硬度。5.下列加工方法中，能加工孔内环形槽的是（）。A.钻孔B.扩孔C.铰孔D.镗孔答案：D解析：钻孔是在实体材料上加工孔的基本方法，不能加工环形槽；扩孔是对已有的孔进行扩大加工，也无法加工环形槽；铰孔主要是提高孔的尺寸精度和表面质量，同样不能加工环形槽。镗孔可以通过特殊的刀具和工艺在孔内加工出环形槽。6.车削细长轴时，为了减小工件的变形，应采用（）。A.小的切削用量B.大的切削用量C.中心架或跟刀架D.浮动顶尖答案：C解析：车削细长轴时，由于工件的刚性较差，容易产生变形。采用中心架或跟刀架可以增加工件的刚性，减小工件的变形。小的切削用量虽然可以在一定程度上减小切削力，但不能从根本上解决工件刚性不足的问题；大的切削用量会增大切削力，使工件变形更严重；浮动顶尖主要用于减少热变形对工件的影响，对减小工件的弯曲变形效果不明显。7.铣削平面时，周铣法与端铣法相比，（）。A.生产率高B.加工质量好C.刀具磨损小D.适应性强答案：D解析：周铣法是用铣刀的圆周刃进行铣削，端铣法是用铣刀的端面刃进行铣削。周铣法的适应性强，可以加工各种形状的表面，而端铣法主要用于加工平面。端铣法的生产率高、加工质量好、刀具磨损小。8.拉削加工的特点是（）。A.生产率高B.加工精度低C.刀具寿命短D.适应性强答案：A解析：拉削加工是一种高效率的加工方法，因为拉刀的刀齿多，一次行程就能完成粗、半精和精加工，所以生产率高。拉削加工可以获得较高的加工精度和表面质量；拉刀的结构和材料使其具有较长的刀具寿命；但拉削加工的适应性较差，只能加工特定形状和尺寸的表面。9.下列加工方法中，属于特种加工的是（）。A.车削B.铣削C.电火花加工D.磨削答案：C解析：特种加工是指直接利用电能、热能、化学能、光能、声能等进行加工的方法。车削、铣削和磨削都属于传统的切削加工方法，而电火花加工是利用电能和热能来蚀除金属材料，属于特种加工。10.机械加工工艺过程是指（）。A.从原材料到成品的全部劳动过程B.产品和部件的装配过程C.改变原材料或毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为成品的过程D.零件的制造过程答案：C解析：机械加工工艺过程是指通过各种加工方法，改变原材料或毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为成品的过程。从原材料到成品的全部劳动过程包括了生产过程的各个方面，不仅仅是机械加工工艺过程；产品和部件的装配过程是装配工艺过程；零件的制造过程包含了机械加工工艺过程，但表述不如选项C准确。二、判断题1.刀具的前角越大，切削越省力，所以前角越大越好。（）答案：错误解析：刀具的前角越大，切削刃越锋利，切削越省力，但前角过大，会使刀具的楔角减小，刀具的强度和散热能力下降，容易导致刀具磨损和破损。因此，前角应根据工件材料、刀具材料和加工要求等因素合理选择，并非越大越好。2.切削速度越高，刀具耐用度越低。（）答案：正确解析：切削速度对刀具耐用度的影响很大，切削速度越高，切削温度升高越快，刀具的磨损加剧，刀具耐用度越低。3.磨削加工时，砂轮的粒度号越大，磨粒越粗。（）答案：错误解析：砂轮的粒度号越大，磨粒越细。粒度是指磨料颗粒的大小，粒度号是用来表示磨粒大小的指标，粒度号越大，磨粒的尺寸越小。4.钻孔时，钻头的旋转运动是进给运动，钻头的轴向移动是主运动。（）答案：错误解析：钻孔时，钻头的旋转运动是主运动，钻头的轴向移动是进给运动。主运动是使刀具和工件之间产生相对运动，以切除工件上多余材料的运动；进给运动是使刀具不断地切入工件，以形成所需加工表面的运动。5.镗孔可以纠正孔的位置误差。（）答案：正确解析：镗孔是一种常用的孔加工方法，通过调整镗刀的位置和切削参数，可以对孔的尺寸、形状和位置精度进行精确控制，因此可以纠正孔的位置误差。6.铣削时，顺铣比逆铣的切削力小，所以一般采用顺铣。（）答案：错误解析：顺铣比逆铣的切削力小，表面质量好，但顺铣时，铣刀的水平分力与工作台的进给方向相同，当工作台的进给丝杆与螺母之间存在间隙时，会使工作台产生窜动，影响加工精度，甚至损坏刀具和机床。因此，在没有消除丝杆与螺母间隙的情况下，一般采用逆铣。7.刨削加工的生产率比铣削加工高。（）答案：错误解析：刨削加工是一种单刃切削，切削过程中有空行程，而且切削速度较低，所以生产率比铣削加工低。铣削加工是多刃切削，切削速度较高，生产率较高。8.拉削加工可以加工各种形状的表面。（）答案：错误解析：拉削加工的适应性较差，只能加工特定形状和尺寸的表面，如圆孔、方孔、花键孔等，不能加工各种形状的表面。9.电火花加工可以加工任何导电材料。（）答案：正确解析：电火花加工是利用电能和热能来蚀除金属材料，只要材料能够导电，就可以进行电火花加工。10.机械加工工艺规程是指导生产的技术文件。（）答案：正确解析：机械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等的工艺文件，它是指导生产的技术文件，是组织生产、安排计划、控制质量和成本的依据。三、简答题1.简述切削力的来源。答：切削力的来源主要有两个方面：（1）克服被加工材料对弹性变形和塑性变形的抗力。在切削过程中，刀具切入工件，使工件材料产生弹性变形和塑性变形，刀具需要克服这些变形抗力才能进行切削。（2）克服刀具与切屑、刀具与工件表面之间的摩擦力。切屑在刀具前刀面上流出时，会与前刀面产生摩擦力；刀具的后刀面与已加工表面和待加工表面之间也会产生摩擦力。这些摩擦力也是切削力的组成部分。2.刀具磨损的形式有哪些？答：刀具磨损的形式主要有以下三种：（1）前刀面磨损：切屑在刀具前刀面上高速滑动，会使前刀面产生磨损，形成月牙洼。月牙洼的出现会使刀具的切削刃强度降低，容易导致崩刃。（2）后刀面磨损：刀具的后刀面与已加工表面和待加工表面之间存在摩擦，会使后刀面产生磨损。后刀面磨损会影响加工精度和表面质量。（3）边界磨损：在刀具的主切削刃和副切削刃与工件接触的边界处，由于切削温度和应力的变化，会产生边界磨损。边界磨损会使刀具的切削刃变钝，影响加工质量。3.简述磨削加工的特点。答：磨削加工具有以下特点：（1）加工精度高：磨削加工可以获得较高的尺寸精度和形状精度，表面粗糙度值小。这是因为砂轮的磨粒具有很高的硬度和锋利的刃口，能够切除微小的金属层。（2）磨削速度高：磨削时砂轮的圆周速度很高，一般在30-50m/s之间，因此切削力大，切削温度高。（3）砂轮有自锐作用：在磨削过程中，磨粒会逐渐磨损变钝，当磨粒的切削能力下降到一定程度时，磨粒会在切削力的作用下自行脱落，露出新的锋利磨粒，使砂轮始终保持良好的切削性能。（4）适应性强：磨削加工可以加工各种硬度的材料，包括淬火钢、硬质合金等难加工材料。（5）磨削加工的表面质量好：磨削加工可以获得较小的表面粗糙度值和较高的表面硬度，提高零件的耐磨性和耐腐蚀性。4.简述钻孔、扩孔和铰孔的特点和应用范围。答：（1）钻孔：特点：钻孔是在实体材料上加工孔的基本方法，钻孔的精度较低，表面粗糙度值较大。钻孔时，钻头的刚性较差，容易产生引偏现象，导致孔的位置精度和形状精度不高。应用范围：主要用于加工各种零件上的孔，如螺纹底孔、油孔等。在一些对孔的精度要求不高的场合，钻孔可以作为最终加工工序。（2）扩孔：特点：扩孔是对已有的孔进行扩大加工，扩孔的精度比钻孔高，表面粗糙度值比钻孔小。扩孔时，刀具的刚性较好，切削余量较小，因此切削力和切削热也较小。应用范围：扩孔通常作为铰孔或磨孔前的预加工工序，也可以用于加工精度要求不高的孔。（3）铰孔：特点：铰孔是一种精加工方法，铰孔可以获得较高的尺寸精度和表面质量。铰刀的刀刃多，切削余量小，切削速度低，因此切削力和切削热都很小。应用范围：铰孔主要用于加工精度要求较高的孔，如发动机的气缸孔、齿轮的内孔等。5.简述铣削加工的特点。答：铣削加工具有以下特点：（1）生产率较高：铣刀是多刃刀具，同时参与切削的刀齿多，切削刃的总长度大，因此铣削加工的生产率比刨削等单刃切削加工方法高。（2）加工范围广：铣削加工可以加工平面、台阶面、沟槽、成形面等各种表面，还可以进行切断、分度等加工。（3）加工精度较高：铣削加工可以获得较高的尺寸精度和形状精度，表面粗糙度值也较小。通过选择合适的铣刀和切削参数，可以满足不同的加工要求。（4）切削过程不平稳：由于铣刀的刀齿是间歇性地切入和切出工件，切削力会产生周期性的变化，因此铣削过程不平稳，容易产生振动和噪声。（5）刀具磨损较快：铣削时，铣刀的刀齿在高速旋转和切削过程中，会受到较大的切削力和切削热的作用，因此刀具磨损较快。需要定期更换刀具或对刀具进行刃磨。四、计算题1.已知工件材料为45钢，硬度为200HB，刀具材料为YT15，刀具的几何参数为：前角γ₀=15°，后角α₀=8°，主偏角κᵣ=75°，副偏角κᵣ'=10°，刃倾角λₛ=-5°。采用车削加工，切削速度v=120m/min，进给量f=0.3mm/r，背吃刀量aₚ=4mm。试计算切削力Fc、Fp和Ff（切削力计算公式：Fc=Cₚaₚᶻₚfʸₚv⁻ⁿₚKₚ，其中Cₚ=2600，zₚ=1，yₚ=0.75，nₚ=0.15，Kₚ=1；Fp=0.4Fc，Ff=0.5Fc）。解：首先，根据切削力计算公式计算切削力Fc：已知Cₚ=2600，zₚ=1，yₚ=0.75，nₚ=0.15，Kₚ=1，aₚ=4mm，f=0.3mm/r，v=120m/min。将数据代入公式Fc=Cₚaₚᶻₚfʸₚv⁻ⁿₚKₚ得：Fc=2600×4¹×0.3⁰.⁷⁵×120⁻⁰.¹⁵×1先计算0.3⁰.⁷⁵≈0.39120⁻⁰.¹⁵=1/120⁰.¹⁵≈1/1.64≈0.61则Fc=2600×4×0.39×0.61≈2467.44N然后，根据Fp=0.4Fc，计算Fp：Fp=0.4×2467.44=986.98N最后，根据Ff=0.5Fc，计算Ff：Ff=0.5×2467.44=1233.72N答：切削力Fc约为2467.44N，Fp约为986.98N，Ff约为1233.72N。2.用直径d=20mm的钻头钻孔，主轴转速n=600r/min，进给量f=0.2mm/r。试计算切削速度v和进给速度vf。解：（1）计算切削速度v：切削速度v的计算公式为v=πdn/1000（其中d为钻头直径，单位为mm；n为主轴转速，单位为r/min；v的单位为m/min）将d=20mm，n=600r/min代入公式得：v=π×20×600/1000=37.7m/min（2）计算进给速度vf：进给速度vf的计算公式为vf=f×n（其中f为进给量，单位为mm/r；n为主轴转速，单位为r/min；vf的单位为mm/min）将f=0.2mm/r，n=600r/min代入公式得：vf=0.2×600=120mm/min答：切削速度v约为37.7m/min，进给速度vf为120mm/min。五、工艺分析题1.分析加工如图所示零件（一个带有键槽的轴类零件）的工艺过程，包括主要加工工序和所用的机床设备。答：以下是加工该带有键槽的轴类零件的工艺过程：（1）下料：根据零件的尺寸和材料要求，选择合适的棒料，使用锯床将棒料切断成所需的长度。（2）粗车：将下料后的毛坯安装在普通车床或数控车床上，进行粗车外圆加工。粗车的目的是去除大部分余量，为后续的精加工留出适当的余量。粗车时，选择较大的背吃刀量和进给量，以提高生产率。（3）半精车：在粗车的基础上，进行半精车外圆加工。半精车时，减小背吃刀量和进给量，提高加工精度和表面质量。同时，车出轴的台阶面、倒角等。（4）热处理：根据零件的使用要求，对轴进行适当的热处理，如淬火、回火等，以提高轴的硬度、强度和耐磨性。（5）精车：热处理后，对轴进行精车外圆加工。精车时，进一步减小背吃刀量和进给量，保证轴的尺寸精度和表面粗糙度要求。（6）铣键槽：将精车后的轴安装在铣床工作台上，使用键槽铣刀铣削键槽。铣键槽时，要保证键槽的尺寸精度和位置精度。（7）磨削：如果轴的表面粗糙度要求较高，可以对轴进行磨削加工。磨削加工可以获得更高的尺寸精度和表面质量。（8）检验：对加工好的零件进行全面的检验，包括尺寸精度、形状精度、表面粗糙度等，确保零件符合设计要求。主要机床设备：锯床、普通车床或数控车床、铣床、磨床等。2.分析在卧式铣床上铣削平面时，可能产生的加工误差及其