2025年国家开放大学电大《机械制造基础》机考网考计算题库及答案

2025年国家开放大学电大《机械制造基础》机考网考计算题库及答案1.已知某灰铸铁铸件的实际尺寸为200mm，其模样尺寸为202.5mm，计算该铸件的线收缩率。解答：线收缩率计算公式为：线收缩率（%）=（模样尺寸-铸件尺寸）/铸件尺寸×100%代入数据得：（202.5-200）/200×100%=1.25%答案：1.25%2.某45钢轴类零件需进行淬火处理，其Ac3温度约为780℃，按工艺要求淬火温度为Ac3+30~50℃，计算该零件的淬火温度范围。解答：淬火温度下限=780+30=810℃，上限=780+50=830℃答案：810~830℃3.用硬质合金车刀车削Φ80mm的45钢轴，选用主轴转速n=400r/min，求切削速度v（保留两位小数）。解答：切削速度公式v=πDn/1000（D为工件直径，mm；n为转速，r/min）代入数据：v=3.14×80×400/1000=100.48m/min答案：100.48m/min4.某工序需在车床上加工Φ50mm的外圆至Φ48mm，已知进给量f=0.25mm/r，主轴转速n=300r/min，工件加工长度L=300mm（含切入切出量10mm），计算该工序的基本切削时间t（单位：min）。解答：基本切削时间公式t=L/(f×n)（L为切削长度，mm；f为每转进给量，mm/r；n为转速，r/min）背吃刀量ap=(50-48)/2=1mm（不影响时间计算），切削长度L=300mmt=300/(0.25×300)=4min答案：4min5.某焊接工艺中，焊接电流I=200A，电弧电压U=25V，焊接速度v=300mm/min，计算焊接热输入E（单位：kJ/cm）。解答：热输入公式E=(U×I)/(v×60)（v单位转换为cm/s，1mm/min=0.01cm/s，300mm/min=5cm/min=0.0833cm/s，但更简便的转换：v=300mm/min=30cm/min=0.5cm/s，或直接用原式）正确转换：v=300mm/min=30cm/min=0.5cm/s，1min=60s，故v=300mm/60s=5mm/s=0.5cm/sE=(25×200)/(0.5×10)=1000J/cm=1kJ/cm（注：1V×1A=1W=1J/s，故U×I=5000J/s，焊接速度v=5mm/s=0.5cm/s，每cm需要时间1/0.5=2s，故热输入=5000J/s×2s/cm=10000J/cm=10kJ/cm，之前计算错误，正确应为：）正确公式：E=(U×I×60)/(v×1000)（v单位mm/min，转换为m/min时需除以1000，热输入单位kJ/cm）代入数据：E=(25×200×60)/(300×1000)=300000/300000=1kJ/cm答案：1kJ/cm6.某轴套零件内孔设计要求为Φ30H7（0+0.021），加工工艺为粗镗→半精镗→精镗。已知各工序余量：精镗0.2mm，半精镗0.5mm，粗镗2mm；各工序公差：精镗IT7（0.021mm），半精镗IT10（0.084mm），粗镗IT12（0.21mm）。计算各工序尺寸及公差。解答：内孔加工时，上工序尺寸=本工序尺寸+工序余量（因内孔从毛坯到成品逐渐扩大）。（1）精镗工序：最终尺寸Φ30H7（Φ30+0.021），余量0.2mm，故半精镗后尺寸=30-0.2=29.8mm，公差IT10（0.084mm），即Φ29.8H10（Φ29.8+0.084）。（2）半精镗工序：余量0.5mm，粗镗后尺寸=29.8-0.5=29.3mm，公差IT12（0.21mm），即Φ29.3H12（Φ29.3+0.21）。（3）粗镗工序：余量2mm，毛坯尺寸=29.3-2=27.3mm（毛坯公差通常更大，此处不具体计算）。答案：精镗Φ30+0.021mm；半精镗Φ29.8+0.084mm；粗镗Φ29.3+0.21mm7.用砂轮磨削45钢平面，要求表面粗糙度Ra≤0.8μm。已知砂轮粒度与Ra的经验关系为：粒度号80对应Ra1.6μm，100对应Ra0.8μm，120对应Ra0.4μm。选择合适的砂轮粒度。解答：Ra≤0.8μm需选用粒度号不小于100的砂轮（100号对应Ra0.8μm，120号更细但可能过度）。答案：100号8.某冲裁件材料为Q235钢（抗剪强度τ=240MPa），冲裁轮廓周长L=150mm，板厚t=2mm，计算冲裁力F（单位：kN）。解答：冲裁力公式F=τ×L×t代入数据：F=240×150×2=72000N=72kN答案：72kN9.某刀具耐用度试验中，当切削速度v1=80m/min时，耐用度T1=60min；若v2=100m/min，求耐用度T2（假设刀具耐用度指数n=0.25）。解答：泰勒公式v×T^n=K（K为常数）由v1×T1^n=v2×T2^n得：T2=T1×(v1/v2)^(1/n)代入数据：T2=60×(80/100)^(1/0.25)=60×(0.8)^4=60×0.4096=24.58min答案：约24.6min10.车削Φ60mm的工件，选用主偏角κr=90°，进给量f=0.3mm/r，背吃刀量ap=2mm，计算切削层厚度ac、切削层宽度aw和切削层面积Ac。解答：切削层厚度ac=f×sinκr=0.3×sin90°=0.3mm（κr=90°时sin90°=1）切削层宽度aw=ap/sinκr=2/1=2mm切削层面积Ac=ac×aw=0.3×2=0.6mm²答案：ac=0.3mm，aw=2mm，Ac=0.6mm²11.某锻造工序中，坯料与模具的接触面积A=5000mm²，材料变形抗力σ=800MPa，计算所需的锻造力F（单位：kN）。解答：锻造力F=σ×A代入数据：F=800×5000=4,000,000N=4000kN答案：4000kN12.已知某钢材的布氏硬度HB=200，按经验公式HRC≈0.1HB-3（适用范围HB=170~400），计算其洛氏硬度HRC（保留一位小数）。解答：HRC≈0.1×200-3=20-3=17.0答案：17.013.某轴类零件加工工艺路线为：粗车→半精车→磨外圆。磨外圆后尺寸要求Φ50h6（-0.016~0），磨前余量为0.3mm，半精车后尺寸公差为IT9（0.062mm），计算半精车工序的尺寸及公差。解答：磨外圆尺寸为Φ50h6（Φ50-0.016），磨前余量0.3mm，故半精车后尺寸=50+0.3=50.3mm（外圆加工时，上工序尺寸=本工序尺寸+余量，因外圆从大到小加工）。半精车公差IT9（0.062mm），轴类尺寸公差为下偏差0，上偏差+0.062mm（h公差为负，此处半精车为外圆，通常用h或f，假设为h9，则尺寸为Φ50.3h9，即Φ50.3-0.062）。但需明确：磨外圆后是Φ50h6（最大50，最小49.984），磨前尺寸应为50+0.3=50.3mm（磨去0.3mm），半精车后尺寸的上偏差=磨后上偏差+余量公差（假设余量公差为±0.05mm，但题目未给，按IT9计算）。正确逻辑：半精车尺寸的基本尺寸=磨后基本尺寸+余量=50+0.3=50.3mm，公差IT9=0.062mm，轴类尺寸的上偏差=磨后上偏差+余量（此处磨后上偏差为0，故半精车上偏差=0+0.3=0.3？错误，应直接取基本尺寸50.3mm，公差IT9，轴类常用h，故半精车尺寸为Φ50.3h9（Φ50.3-0.062），即最大50.3mm，最小50.3-0.062=50.238mm，磨后尺寸为Φ50h6（最大50，最小49.984），余量=半精车尺寸-磨后尺寸=50.3-50=0.3mm（最大余量），50.238-49.984=0.254mm（最小余量），符合余量要求。答案：Φ50.3h9（50.3-0.062mm）14.用高速钢钻头钻Φ10mm的孔，选用进给量f=0.15mm/r，转速n=500r/min，计算钻头的每分钟进给量vf（单位：mm/min）。解答：vf=f×n=0.15×500=75mm/min答案：75mm/min15.某装配尺寸链中，封闭环为间隙A0=0.05~0.30mm，组成环为轴径A1（减环）和孔径A2（增环），其中A1=Φ50h7（-0.025~0），求A2的尺寸及公差。解答：封闭环A0=A2-A1，故A2=A0+A1。A1的最大尺寸=50mm（上偏差0），最小尺寸=50-0.025=49.975mm（下偏差-0.025）。A0的最大间隙=0.30=A2max-A1min→A2max=0.30+49.975=50.275mmA0的最小间隙=0.05=A2min-A1max→A2min=0.05+50=50.05mm故A2的尺寸为Φ50.1625±0.1125mm（平均尺寸50.1625，公差0.225mm），但需符合标准公差，假设A2为孔，常用H，IT8公差为0.046mm（Φ50H8=50+0.046），但此处计算得公差0.225mm，可能为IT10（0.100mm）或IT11（0.160mm），需调整。正确方法：封闭环公差T0=0.30-0.05=0.25mm，组成环公差T1=0.025mm（h7），故T2=T0+T1=0.275mm（因A0=A2-A1，T0=T2+T1）。A2的基本尺寸=A1基本尺寸+A0平均=50+(0.05+0.30)/2=50.175mm，A2的上偏差=A2max-基本尺寸=50.275-50.175=0.100mm，下偏差=A2min-基本尺寸=50.05-50.175=-0.125mm，即A2=Φ50.175±0.125mm（或50.05~50.275mm）。答案：A2=Φ50.05~50.275mm（或标注为Φ50.175±0.125mm）16.某铸件采用冒口补缩，已知铸件体积V=1000cm³，凝固时间t=20min，冒口体积Vr=200cm³，求冒口的凝固时间tr（假设凝固时间与体积平方成正比，与表面积平方成反比，即t=K(V/A)²，K为常数）。解答：设铸件的V/A=M（模数），冒口的Vr/Ar=Mr，则t=KM²，tr=KMr²。若冒口模数Mr≥1.2M（通常要求），则tr≥(1.2)²t=1.44×20=28.8min。但题目未给具体M，假设冒口与铸件的K相同，且冒口的Vr/Ar=1.2V/A，则tr=K(1.2V/A)²=1.44K(V/A)²=1.44t=28.8min。答案：≥28.8min17.车削加工中，已知切削功率Pc=5kW，切削速度v=60m/min，计算切削力Fc（单位：N）。解答：切削功率公式Pc=Fc×v/60000（Pc单位kW，Fc单位N，v单位m/min）变形得Fc=Pc×60000/v=5×60000/60=5000N答案：5000N18.某热处理工艺中，工件从850℃炉冷至500℃，冷却时间t=4h，计算平均冷却速度v（单位：℃/h）。解答：v=(850-500)/4=350/4=87.5℃/h答案：87.5℃/h19.用三爪卡盘装夹Φ100mm的工件，已知卡爪与工件的接触长度L=50mm，摩擦系数μ=0.15，所需夹紧力Fj=2000N，计算卡盘提供的扭矩T（单位：N·m）。解答：扭矩T=Fj×μ×(D/2)×L（D为工件直径，mm；L为接触长度，mm