(2025年)机械制造技术基础模拟试题答案

(2025年)机械制造技术基础模拟试题答案一、选择题（每题2分，共20分）1.下列刀具材料中，适用于高速精加工的是（）。A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.立方氮化硼答案：D（立方氮化硼硬度高、热稳定性好，适合高速精加工硬材料）2.车削加工时，主运动是（）。A.工件旋转B.刀具纵向移动C.刀具横向移动D.尾座移动答案：A（主运动是切除材料的主要运动，车削中工件旋转为主运动）3.加工表面产生残余拉应力的主要原因是（）。A.切削热导致表层材料冷却收缩B.刀具后刀面挤压表层材料C.切削力引起的塑性变形D.切削液的急冷作用答案：A（切削热使表层温度高于内层，冷却时表层收缩受内层限制，产生拉应力）4.定位基准与工序基准不重合引起的误差属于（）。A.定位误差B.基准不重合误差C.基准位移误差D.安装误差答案：B（基准不重合误差是定位基准与工序基准不重合导致的加工误差）5.下列加工方法中，能达到IT6级精度的是（）。A.粗车B.半精铣C.精磨D.钻孔答案：C（精磨加工精度可达IT6~IT5，表面粗糙度Ra0.8~0.2μm）6.积屑瘤对加工的影响中，有利的方面是（）。A.增大实际前角，减少切削力B.导致切削厚度变化C.引起刀具磨损D.降低表面质量答案：A（积屑瘤粘结在刀刃上，可增大实际前角，使切削更轻快）7.镗床主要用于加工（）。A.外圆柱面B.平面C.孔系D.螺纹答案：C（镗床通过镗刀旋转加工高精度孔或孔系）8.工艺系统刚度K的计算公式为（）。A.K=Fx/yB.K=Fy/xC.K=Fz/yD.K=Fy/z答案：A（工艺系统刚度定义为作用在加工表面法向的力Fx与该方向变形y的比值）9.下列热处理工序中，应安排在粗加工之后、半精加工之前的是（）。A.退火B.正火C.调质D.淬火答案：C（调质处理（淬火+高温回火）可提高材料综合力学性能，一般在粗加工后进行）10.精基准选择的“基准统一”原则是指（）。A.尽可能使用同一组基准加工多个表面B.选择与设计基准重合的基准C.选择精度高的表面作为基准D.选择便于装夹的表面作为基准答案：A（基准统一原则要求用同一组精基准加工多个表面，减少基准转换误差）二、填空题（每空1分，共15分）1.刀具的标注角度中，影响排屑方向的主要角度是______。（刃倾角）2.切削用量三要素包括______、进给量和背吃刀量。（切削速度）3.机床型号“CA6140”中，“C”表示______类机床。（车床）4.加工误差按性质分为______误差和随机误差。（系统）5.定位元件“V形块”限制工件的______个自由度。（2）6.表面质量的主要指标包括表面粗糙度、表面层______和表面层残余应力。（物理力学性能）7.磨削加工时，砂轮的自锐性是指______的现象。（磨粒钝化后自行脱落，露出新磨粒）8.工艺路线的组成包括工序、安装、工位和______。（工步）9.车削细长轴时，为减少弯曲变形，应采用______顶尖。（弹性）10.钻削加工的主要缺点是______不易排出，导致切削温度高。（切屑）11.夹具的基本组成包括定位元件、夹紧元件、______和夹具体。（对刀-导向元件）12.金属切削过程中，切屑的类型有带状切屑、节状切屑、粒状切屑和______。（崩碎切屑）13.机械加工中，______是指在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级工人）所能保证的加工精度。（经济精度）14.为消除毛坯制造和粗加工后的内应力，常安排______处理。（时效）15.高速切削时，刀具磨损的主要形式是______磨损。（扩散）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加工的影响。积屑瘤是在切削塑性材料时，切屑与前刀面剧烈摩擦，切屑底层材料因塑性变形流速降低，与前刀面粘结并逐层堆积形成的。形成条件：中等切削速度（15~30m/min）、较大的进给量、较小的前角、工件材料塑性好。影响：有利方面是增大实际前角，减小切削力；不利方面是导致切削厚度变化，引起振动，降低表面质量，且积屑瘤脱落可能划伤已加工表面。2.比较顺铣与逆铣的优缺点。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。优点：切削力向下，工件装夹稳定；刀具磨损小（无滑行阶段）。缺点：若机床进给机构有间隙，会因水平分力与进给方向相同导致“打刀”；不宜加工带硬皮的工件（表层硬皮先接触刀尖，加速磨损）。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。优点：无“打刀”现象；可加工带硬皮的工件（硬皮由刀齿后段切除）。缺点：切削力向上，工件易振动；刀具与工件间有滑行阶段，磨损较大。3.简述夹具中定位元件和夹紧元件的作用及设计要求。定位元件：作用是限制工件的自由度，使其在夹具中占据正确位置。设计要求：精度高（高于工件定位面精度）、耐磨性好、与工件定位面匹配（如平面定位用支撑板，外圆定位用V形块）。夹紧元件：作用是保持工件在定位后的位置，防止加工时因切削力、重力等位移或振动。设计要求：夹紧力大小适当（足够防止位移，避免工件变形）、夹紧动作迅速、操作方便、结构简单。4.说明加工阶段划分的目的。加工阶段分为粗加工、半精加工、精加工和光整加工。划分目的：①保证加工质量（粗加工去除大部分余量，释放内应力；精加工减少后续变形影响）；②合理使用设备（粗加工用功率大、精度低的设备，精加工用高精度设备）；③及时发现毛坯缺陷（粗加工后可检测毛坯裂纹、气孔等）；④便于安排热处理工序（如粗加工后安排时效处理，精加工前安排淬火）。5.分析车削外圆时，工件表面出现“竹节纹”（周期性轴向波纹）的可能原因。可能原因：①主轴轴承间隙过大，导致工件旋转时径向跳动；②进给系统传动链间隙（如丝杠与螺母间隙），使进给量周期性变化；③刀具安装不当（如刀杆刚性不足，切削时产生振动）；④工件装夹刚性差（如细长轴未使用中心架，切削时受径向力弯曲振动）；⑤切削用量选择不当（如切削速度与工件转速匹配不良，引发共振）。四、分析题（每题10分，共20分）1.某轴类零件（材料45钢，调质处理，外圆尺寸Φ50h6，Ra0.8μm），试制定其加工工艺路线（从毛坯到成品）。工艺路线：①毛坯选择（Φ60mm热轧圆钢，因批量生产，采用轧制毛坯）；②粗车外圆（Φ52mm，留2mm余量，以两端中心孔为基准）；③调质处理（840℃淬火+550℃回火，提高综合力学性能）；④半精车外圆（Φ50.5mm，留0.5mm余量，修研中心孔）；⑤精车外圆（Φ50.1mm，留0.1mm余量，保证尺寸精度IT8，Ra1.6μm）；⑥磨削外圆（粗磨Φ50.02mm，精磨Φ50h6，Ra0.8μm，以中心孔为精基准）；⑦检验（测量尺寸、表面粗糙度、圆度等）。2.如图所示（假想图：工件为矩形块，底面和左侧面已加工，现需加工顶面和右侧面，要求顶面与底面平行度0.02mm，右侧面与左侧面垂直度0.03mm），试设计定位方案（说明定位基准、定位元件及限制的自由度）。定位方案：①加工顶面时，以底面（已加工）为主要定位基准，用3个支撑钉限制Z、X、Y方向的转动自由度（绕X、Y轴转动和沿Z轴移动）；左侧面（已加工）为导向定位基准，用2个支撑钉限制X轴移动和绕Z轴转动自由度；右侧面（未加工）为防转基准，用1个支撑钉限制Y轴移动自由度（六点定位原则）。定位元件：底面用平面支撑板（3点），左侧面用短支撑板（2点），右侧面用可调支撑（1点）。②加工右侧面时，以底面（主基准）限制Z、X、Y转动自由度，左侧面（导向基准）限制X移动和绕Z转动自由度，顶面（已加工）用1个支撑钉限制Y移动自由度。定位元件：底面支撑板（3点），左侧面短支撑板（2点），顶面可调支撑（1点）。五、计算题（每题7.5分，共15分）1.车削直径Φ80mm的工件，选用主轴转速n=600r/min，进给量f=0.2mm/r，背吃刀量ap=3mm，求切削速度vc、进给速度vf和材料切除率Q。解：切削速度vc=πdn/1000=3.14×80×600/1000=150.72m/min；进给速度vf=f×n=0.2×600=120mm/min；材料切除率Q=1000×ap×f×vc=1000×3×0.2×150.72=90432mm³/min（或Q=ap×f×vc×1000=3×0.2×150.72×1000=90432mm³/min）。2.已知某刀具的寿命公式为VT^0.25=200（V单位m/min，T单位min）