【2025年】机械制造基础试题及答案

【2025年】机械制造基础试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列材料中，属于易切削钢的是（）。A.Q235B.45钢C.Y12D.T10A答案：C2.铸造工艺中，为补偿铸件冷却收缩而在模样上增加的尺寸称为（）。A.起模斜度B.收缩率C.加工余量D.铸造圆角答案：B3.自由锻时，为减小坯料高度、增大横截面积的工序是（）。A.拔长B.镦粗C.冲孔D.弯曲答案：B4.焊接过程中，保护气体为CO₂的电弧焊属于（）。A.钨极氩弧焊B.熔化极气体保护焊C.埋弧焊D.电渣焊答案：B5.车削外圆时，若工件转速n=600r/min，工件直径D=50mm，则切削速度v_c为（）。A.94.2m/minB.150m/minC.188.4m/minD.300m/min答案：A（计算：v_c=πDn/1000=3.14×50×600/1000≈94.2m/min）6.下列刀具材料中，硬度最高的是（）。A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.立方氮化硼答案：D7.机械加工中，“基准重合”原则指的是（）。A.设计基准与工序基准重合B.设计基准与定位基准重合C.测量基准与定位基准重合D.工序基准与测量基准重合答案：B8.铸造时，分型面应尽量选择在（）。A.铸件最大截面处B.铸件最小截面处C.铸件任意截面处D.铸件复杂结构处答案：A9.下列锻造缺陷中，由加热温度过高引起的是（）。A.折叠B.裂纹C.过热D.未焊合答案：C10.焊接热影响区中，组织和性能最接近母材的区域是（）。A.熔合区B.过热区C.正火区D.部分相变区答案：C11.车削时，主偏角增大将导致（）。A.切削力增大B.刀具寿命延长C.加工表面粗糙度降低D.径向力减小答案：D12.下列机床中，适合加工复杂曲面的是（）。A.普通车床B.数控铣床C.钻床D.磨床答案：B13.机械加工工艺过程中，划分加工阶段的主要目的是（）。A.提高生产率B.保证加工质量C.简化工艺文件D.降低成本答案：B14.下列热处理工艺中，属于预备热处理的是（）。A.表面淬火B.渗碳C.调质D.时效处理答案：C15.精基准选择时，“自为基准”原则适用于（）。A.提高加工表面之间的位置精度B.保证加工表面的尺寸精度C.减少装夹次数D.简化夹具设计答案：B二、判断题（每题1分，共10分）1.加工硬化会导致材料塑性降低，但有利于提高零件的表面耐磨性。（）答案：√2.自由锻的生产率高于模锻，但锻件精度较低。（）答案：×（自由锻生产率低于模锻）3.焊接时，直流反接（工件接负极）适用于焊接厚板。（）答案：×（直流反接适用于薄板或有色金属）4.积屑瘤的存在会增大切削力，但能保护刀具刃口。（）答案：√5.砂轮的硬度是指磨粒脱落的难易程度，硬度越高越难脱落。（）答案：√6.粗加工时应优先选择较大的背吃刀量，以减少走刀次数。（）答案：√7.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：√8.铸造时，型芯的作用是形成铸件的内腔，其强度应低于砂型。（）答案：×（型芯强度需高于砂型）9.切削速度越高，刀具磨损越快，因此精加工时应选择低切削速度。（）答案：×（精加工时需兼顾表面质量，常选择较高切削速度）10.工艺尺寸链中，封闭环是由其他尺寸间接保证的尺寸。（）答案：√三、简答题（每题6分，共30分）1.简述砂型铸造与特种铸造的主要区别及各自优缺点。答案：砂型铸造以型砂为铸型材料，是最常用的铸造方法；特种铸造包括压铸、熔模铸造、离心铸造等，采用非砂型或特殊工艺。砂型铸造优点：成本低、适应性广（可铸各种合金和尺寸）；缺点：精度低（IT14-IT12）、表面粗糙（Ra12.5-50μm）、生产率低。特种铸造（以压铸为例）优点：精度高（IT11-IT9）、表面质量好（Ra3.2-0.8μm）、生产率高；缺点：设备投资大、铸件尺寸受限（一般≤10kg）、不宜铸钢等高熔点合金。2.自由锻与模锻的主要区别有哪些？答案：①工具不同：自由锻用通用工具（砧块、锤头），模锻用专用锻模；②精度不同：自由锻精度低（±2-5mm），模锻精度高（±0.5-2mm）；③生产率不同：自由锻生产率低（需多次手工操作），模锻生产率高（一次成型）；④适用范围不同：自由锻适用于单件小批、大型锻件（如轧辊、曲轴），模锻适用于批量生产、中小型精密锻件（如齿轮、连杆）。3.简述焊条电弧焊的焊接过程及各组成部分的作用。答案：焊接过程：电弧引燃后，焊条药皮熔化形成熔渣和气体，保护熔池；焊条芯（焊芯）熔化作为填充金属，与母材熔池混合形成焊缝；熔渣凝固后覆盖焊缝，防止氧化并缓慢冷却。各部分作用：焊芯提供填充金属并传导电流；药皮（1）造气造渣隔绝空气（如碳酸钙分解产生CO₂）；（2）添加合金元素（如锰铁脱氧）；（3）稳弧（如钾、钠化合物）；（4）改善成形（如钛白粉增加熔渣流动性）。4.切削力的来源有哪些？简述背吃刀量、进给量和切削速度对切削力的影响规律。答案：切削力来源：①工件材料弹性变形与塑性变形产生的抗力；②切屑与前刀面、已加工表面与后刀面的摩擦力。影响规律：背吃刀量（a_p）增大时，切削层面积成比例增加，切削力F_z约与a_p成正比；进给量（f）增大时，切削层面积增加但单位面积切削力减小，F_z与f的0.75-0.9次方成正比；切削速度（v_c）对切削力的影响较小，低速区（v_c<50m/min）因积屑瘤增大切削力，中高速区（v_c>50m/min）因切削温度升高、材料软化，切削力略有下降。5.制定机械加工工艺规程的主要步骤有哪些？答案：①分析零件图和技术要求（尺寸、形位公差、表面粗糙度、材料性能）；②确定毛坯类型（铸件、锻件等）及制造方法；③选择定位基准（粗基准、精基准）；④拟定工艺路线（划分加工阶段、选择加工方法、安排工序顺序）；⑤确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差；⑥选择设备与工艺装备（机床、刀具、夹具、量具）；⑦确定切削用量和时间定额；⑧编写工艺文件（工艺过程卡、工序卡）。四、计算题（10分）某轴类零件外圆尺寸要求为φ60₋₀.₁₀⁰mm（IT8），毛坯直径为φ65mm，加工工艺为：粗车→半精车→精车。已知：粗车余量为3mm（单边），半精车余量为0.8mm（单边），精车余量为0.15mm（单边）。试计算：（1）各工序的工序尺寸及公差；（2）若精车时选用车床转速n=400r/min，进给量f=0.15mm/r，计算切削速度v_c和精车基本时间t_b（工件长度L=100mm，切入切出量l₁+l₂=5mm）。答案：（1）工序尺寸计算（从最终尺寸逆推）：精车后尺寸：φ60₋₀.₁₀⁰mm（IT8，公差0.10mm）；半精车后尺寸=精车余量+精车后尺寸=0.15×2+60=60.3mm，半精车公差取IT10（公差0.16mm），故半精车工序尺寸为φ60.3₋₀.₁₆⁰mm；粗车后尺寸=半精车余量+半精车后尺寸=0.8×2+60.3=61.9mm，粗车公差取IT12（公差0.30mm），故粗车工序尺寸为φ61.9₋₀.₃₀⁰mm；毛坯尺寸=粗车余量+粗车后尺寸=3×2+61.9=67.9mm（实际毛坯直径为φ65mm，可能题目中余量为双边，需调整：若单边余量，毛坯直径应为60+2×(3+0.8+0.15)=69.9mm，可能题目余量为双边，需按题意修正，此处假设单边余量）。（2）切削速度v_c=πDn/1000=3.14×60×400/1000≈75.36m/min；基本时间t_b=(L+l₁+l₂)/(f×n)=(100+5)/(0.15×400)=105/60=1.75min。五、综合分析题（20分）某减速箱输出轴（材料40Cr，调质处理，硬度220-250HBW），主要尺寸：φ80h6（长度150mm，表面粗糙度Ra0.8μm），φ60k6（长度100mm，表面粗糙度Ra1.6μm），两端中心孔（B型），键槽宽12H9（深度4mm，对称度0.05mm）。试制定其机械加工工艺路线，并说明各工序的主要目的及关键技术要求。答案：工艺路线：1.下料：φ85mm×280mm（毛坯为锻件，留单边余量2.5mm）；2.锻造：自由锻制坯（获得轴类基本形状，改善材料组织）；3.正火：消除锻造应力，细化晶粒，改善切削性能（硬度170-210HBW）；4.粗车外圆：以两端划线找正，粗车φ82mm（留半精车余量1.5mm）、φ62mm（留半精车余量1.5mm），车端面、打中心孔（B型，保证后续定位精度）；5.调质处理：850℃油淬+550℃回火（获得均匀的索氏体组织，硬度220-250HBW，提高综合力学性能）；6.半精车外圆：以两端中心孔为定位基准（遵循“基准统一”原则），半精车φ80.5mm（留精车余量0.5mm）、φ60.3mm（留精车余量0.3mm），车台阶面至尺寸（留0.2mm磨量）；7.铣键槽：以φ80h6外圆及端面为定位基准（一面两销），铣12H9键槽至深度4mm（保证对称度0.05mm，需调整铣刀对中）；8.精车外圆：用两顶尖装夹，精车φ80h6（Ra0.8μm）、φ60k6（Ra1.6μm）至尺寸（控制尺寸公差IT6-IT7）；9.磨台阶面：以φ80h6外圆及中心孔定位，磨削台阶面至尺寸（保证轴向尺寸精度）；10.检验：检测各外圆尺寸、键槽对称度、表面粗糙度及硬度（220-250HBW）。关键技术要求：-中心孔精度（B型，表面粗糙度