(2025年)机械制造技术基础试题库和答案

(2025年)机械制造技术基础试题库和答案一、选择题（每题2分，共20分）1.下列关于切削用量三要素的描述中，正确的是（）。A.切削速度v是指刀具主切削刃上某点相对于工件的瞬时圆周线速度B.进给量f是指刀具每转或每行程工件与刀具在进给方向上的相对位移量（mm/r或mm/行程）C.背吃刀量ap是指工件上已加工表面与待加工表面之间的垂直距离（mm）D.以上全对答案：D2.硬质合金刀具材料中，YG类（钨钴类）适用于加工（）。A.钢料B.铸铁、有色金属及非金属材料C.高强度钢D.不锈钢答案：B3.下列加工误差中，属于系统性误差的是（）。A.刀具磨损引起的尺寸误差B.工件材料硬度不均匀引起的加工误差C.机床热变形引起的误差D.夹具定位元件磨损引起的误差答案：C（注：机床热变形在稳定工况下具有规律性，属于常值系统性误差；刀具磨损为变值系统误差，工件材料硬度不均为随机误差）4.车削加工中，若工件转速n=600r/min，工件直径d=50mm，则切削速度v（m/min）约为（）。A.94.2B.150C.188.4D.300答案：A（计算：v=πdn/1000=3.14×50×600/1000≈94.2）5.关于定位基准的选择，下列说法错误的是（）。A.精基准应尽可能与设计基准重合，避免基准不重合误差B.当工件以粗基准定位时，粗基准可重复使用多次C.采用“自为基准”原则时，加工表面的余量应尽可能小而均匀D.互为基准原则适用于相互位置精度要求高的表面答案：B（粗基准一般只能使用一次，避免重复定位导致位置误差）6.下列加工方法中，属于精密加工的是（）。A.普通车削B.珩磨C.铣削平面D.钻孔答案：B（珩磨可达到Ra0.2~0.025μm，属于精密加工）7.刀具前角γo增大时，下列现象描述正确的是（）。A.切削力增大，切削温度升高B.切削力减小，切削温度降低C.刀具刃口强度提高，抗磨损能力增强D.切屑变形增大，断屑性能变差答案：B（前角增大，切屑变形减小，切削力降低，摩擦热减少，温度降低；但刃口强度降低）8.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、合理使用设备、及时发现毛坯缺陷D.简化工艺文件答案：C9.下列夹具元件中，属于导向元件的是（）。A.V形块B.钻套C.压板D.定位销答案：B（钻套用于引导钻头，属于导向元件；V形块、定位销为定位元件；压板为夹紧元件）10.磨削加工时，砂轮的硬度是指（）。A.磨粒本身的硬度B.砂轮表面磨粒脱落的难易程度C.砂轮结合剂的硬度D.砂轮整体的强度答案：B（砂轮硬度反映结合剂对磨粒的黏结强度，硬度高则磨粒不易脱落）二、填空题（每空1分，共20分）1.金属切削过程中，切屑的类型主要有带状切屑、节状切屑、粒状切屑和（）。答案：崩碎切屑2.机床型号“CA6140”中，“C”表示（）类机床，“A”表示（），“61”表示（），“40”表示（）。答案：车床；结构特性代号；卧式车床组；床身上最大回转直径400mm3.影响切削力的主要因素包括（）、（）、刀具几何参数和工件材料性能。答案：切削用量；切削液4.表面质量的主要指标包括（）、（）和表面层物理力学性能。答案：表面粗糙度；表面波度5.工艺系统的几何误差包括（）、（）、刀具误差和夹具误差。答案：机床误差；工件定位误差6.夹具的基本组成包括（）元件、（）元件、（）装置、连接元件和夹具体。答案：定位；导向；夹紧7.常用的热处理工序中，（）一般安排在机械加工前，以改善切削性能；（）通常安排在粗加工后、精加工前，以消除内应力。答案：退火/正火；时效处理8.车削加工时，若工件转速n=500r/min，进给量f=0.3mm/r，则进给速度vf=（）mm/min。答案：150（计算：vf=n×f=500×0.3=150）三、判断题（每题1分，共10分）1.积屑瘤的存在会增大刀具实际前角，因此对粗加工有利，但会降低精加工表面质量。（）答案：√2.加工中心与普通数控机床的主要区别是具有自动换刀装置。（）答案：√3.砂轮的粒度越细，磨削表面粗糙度越小，因此粗磨时应选择细粒度砂轮。（）答案：×（粗磨需高效去除材料，应选粗粒度砂轮）4.工序是工艺过程的基本单元，一个工序可包含多个安装。（）答案：√5.不完全定位在机械加工中是不允许的。（）答案：×（根据加工要求，允许不完全定位）6.切削温度最高的区域通常位于刀具前刀面与切屑的接触区。（）答案：√7.车削外圆时，若刀尖安装高于工件中心，会使实际前角增大、后角减小。（）答案：√8.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，符合程度越高，加工精度越低。（）答案：×（符合程度越高，精度越高）9.钻孔属于半精加工，扩孔和铰孔属于精加工。（）答案：√（铰孔精度可达IT7~IT6，Ra0.8~0.4μm）10.工艺路线的拟定中，“先主后次”原则是指先加工主要表面（如装配基面、工作表面），后加工次要表面（如键槽、螺纹孔）。（）答案：√四、简答题（每题6分，共30分）1.简述刀具磨损的主要形式及产生条件。答案：刀具磨损形式包括：①前刀面磨损（craterwear）：高速切削塑性材料时，切屑与前刀面剧烈摩擦，在离刃口一定距离处形成月牙洼；②后刀面磨损（flankwear）：切削脆性材料或低速切削塑性材料时，后刀面与已加工表面摩擦，形成后刀面磨损带；③边界磨损（notchwear）：切削钢料时，在主切削刃靠近工件外圆处或副切削刃靠近工件端面处，因材料硬化层或切削厚度变化导致的局部磨损。2.什么是定位误差？简述定位误差的组成及计算方法。答案：定位误差是指由于工件在夹具中定位不准确而引起的工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。组成：①基准不重合误差（Δbc）：工序基准与定位基准不重合时，因两者位置关系引起的误差；②基准位移误差（Δjw）：定位基准在夹具中位置变动引起的误差。总定位误差Δdw=Δbc±Δjw（符号取决于两误差方向是否一致）。3.简述粗基准和精基准的选择原则。答案：粗基准选择原则：①保证加工表面与不加工表面的位置精度（选不加工表面为粗基准）；②保证各加工表面有足够余量（选余量最小的表面为粗基准）；③粗基准应平整、光洁，避免重复使用。精基准选择原则：①基准重合（尽量与设计基准重合）；②基准统一（同一零件多工序使用同一组精基准）；③自为基准（以加工表面自身为基准，保证余量均匀）；④互为基准（相互位置精度高的表面互为基准）。4.分析切削用量对切削温度的影响规律。答案：①切削速度v：v增大，单位时间内产生的热量增加，且切屑与前刀面摩擦加剧，切削温度显著上升（指数关系，约v^0.4~v^0.7）；②进给量f：f增大，切屑厚度增加，散热面积增大，温度上升幅度小于v（约f^0.15~f^0.3）；③背吃刀量ap：ap增大，切削层面积增大，但刀刃参与切削的长度增加，散热条件改善，温度上升最小（约ap^0.05~ap^0.1）。5.简述机械加工工艺规程的作用及主要内容。答案：作用：①指导生产的技术文件（保证加工质量、提高效率）；②组织生产和计划管理的依据（安排作业计划、调度资源）；③新建或扩建工厂的基础资料（设备选型、人员配置）。主要内容：零件加工工艺路线、各工序的具体内容（设备、刀具、夹具、切削用量）、检验方法及公差要求、工时定额等。五、综合分析题（共20分）某公司需加工一批阶梯轴（如图1所示），材料为45钢，批量为500件。零件尺寸要求：φ50h7（0/-0.025mm），长度L=150±0.1mm，表面粗糙度Ra0.8μm；右端φ30k6（+0.018/+0.002mm），长度l=50±0.05mm，Ra1.6μm；键槽宽度b=8H9（+0.036/0mm），深度t=4±0.1mm，Ra3.2μm。图1阶梯轴零件图（略）问题：1.拟定该阶梯轴的加工工艺路线（从毛坯到成品）。（8分）2.选择φ50h7外圆的精加工方法，并说明理由。（6分）3.分析键槽的加工方案（设备、刀具、定位方式）。（6分）答案：1.工艺路线：①毛坯准备（热轧圆钢，直径φ55mm，长度160mm）；②正火处理（改善切削性能，细化晶粒）；③粗车：车端面、打中心孔，粗车φ50外圆（留余量1.5~2mm）、φ30外圆（留余量1~1.5mm），控制长度L≈151mm、l≈51mm；④半精车：精车端面，半精车φ50外圆（留余量0.3~0.5mm）、φ30外圆（留余量0.2~0.3mm），控制长度L=150.2mm、l=50.1mm；⑤热处理（调质，220~250HBS）；⑥粗磨φ50外圆（留余量0.1~0.15mm）；⑦精磨φ50外圆至尺寸φ50h7，Ra0.8μm；⑧精车φ30外圆至尺寸φ30k6，Ra1.6μm（或半精车后磨削，视设备条件）；⑨铣键槽：以φ50外圆和端面定位，铣削键槽至宽度8H9、深度4±0.1mm，Ra3.2μm；⑩检验：测量各尺寸、表面粗糙度及位置精度（如键槽对称度）。2.φ50h7外圆的精加工方法选择：应采用磨削加工。理由：①尺寸精度IT7，表面粗糙度Ra0.8μm，磨削可满足要求（磨削精度可达IT6~IT5，Ra0.8~0.2μm）；②45钢经调质处理后硬度较高（220~250HBS），车削难以达到表面质量要求，磨削是硬材料精加工的常用方法；③批量500件，磨削效率较高，适合批量生产。3.键槽加工方案：①设备：