2026年大连理工大学机械制造技术基础考研真题及答案解析

2026年大连理工大学机械制造技术基础考研真题及答案解析一、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）

1.在切削加工中，工件上形成的三个表面分别是待加工表面、________和________。

2.刀具切削部分由主切削刃、副切削刃和________三个面组成。

3.积屑瘤的形成主要取决于切削速度、工件材料和________等因素。

4.机床夹具主要由定位元件、夹紧装置、________和夹具体等部分组成。

5.根据六点定位原理，支承钉限制________个自由度，窄V形块限制________个自由度。

6.机械加工工艺规程通常以卡片的形式出现，主要包括________、工艺卡片和________三种。

7.加工误差按其统计学规律可分为系统性误差和________误差。

8.在装配工艺中，完全互换法适用于________的大批量生产。

9.切削液的主要作用是冷却、________、清洗和防锈。

10.磨削过程中，砂轮的硬度是指________，它与磨料本身的硬度是两个不同的概念。

二、选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1.在车削加工中，切削速度最高的点是（）。

A.工件待加工表面外圆处

B.工件已加工表面外圆处

C.工件中心处

D.切屑平均厚度处

2.精车碳钢工件时，为了获得较低的表面粗糙度值，通常应选用（）。

A.高速钢刀具

B.硬质合金刀具

C.陶瓷刀具

D.金刚石刀具

3.基准重合原则是指在设计基准或工序基准与（）重合。

A.定位基准

B.测量基准

C.装配基准

D.粗基准

4.下列关于主偏角的描述中，正确的是（）。

A.主偏角增大，切削厚度变薄

B.主偏角增大，切削宽度变宽

C.主偏角增大，径向切削力减小

D.主偏角对刀具耐用度影响不大

5.在机械加工中，工件在夹具中定位时，若欠定位，则（）。

A.会导致工件无法安装

B.会导致加工精度不足

C.是允许的，视具体情况而定

D.会产生过定位

6.下列误差中，不属于原理误差的是（）。

A.近似成形运动误差

B.近似刀具轮廓误差

C.机床导轨几何误差

D.采用近似的计算公式造成的误差

7.在大批量生产中，加工箱体零件的平行孔系，常采用（）。

A.试切法

B.找正法

C.镗模法

D.坐标法

8.切削塑性金属时，切削区最高温度点出现在（）。

A.刀具前刀面靠近切削刃处

B.刀具前刀面远离切削刃处

C.刀具后刀面

D.工件内部

9.下列因素中，对表面粗糙度影响不显著的是（）。

A.进给量

B.切削速度

C.工件材料硬度

D.背吃刀量

10.在装配尺寸链中，封闭环的公差等于（）。

A.所有组成环公差之和

B.所有增环公差之和

C.所有减环公差之和

D.所有组成环公差之差

11.下列哪种夹紧机构中，具有自锁性能？（）

A.斜楔夹紧机构

B.偏心夹紧机构

C.螺旋夹紧机构

D.以上都是

12.CA6140型车床主轴箱中，用于实现扩大螺距传动的传动路线是（）。

A.主轴→轴III→轴IV→轴V

B.主轴→轴III→轴IV→轴V→轴VI

C.主轴→轴III→轴IV→轴V→轴IX→轴X

D.主轴→轴III→轴IV→轴V→轴VI→轴VII

13.磨削硬度较高的材料时，应选择（）的砂轮。

A.较硬

B.较软

C.粒度较粗

D.组织较紧密

14.工艺系统的刚度是指（）。

A.切削力与工件变形量的比值

B.工件变形量与切削力的比值

C.系统抵抗变形的能力

D.系统产生弹性变形的难易程度

15.在安排机械加工工序顺序时，应遵循（）原则。

A.先粗后精、先面后孔、先主后次

B.先精后粗、先孔后面、先主后次

C.先粗后精、先孔后面、先次后主

D.先精后粗、先面后孔、先次后主

三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）

1.简述积屑瘤的形成条件及其对加工过程的影响。

2.什么是“误差复映”现象？产生的原因是什么？如何减小误差复映？

3.简述粗基准和精基准的选择原则。

4.试述提高机械加工生产率的工艺途径。

5.简述尺寸链中封闭环与组成环的区别，并说明如何确定增环和减环。

四、计算与分析题（本大题共4小题，共80分）

1.（本题20分）在车床上车削一根直径d=60mm，长度L=800mm的轴类零件。工件材料为45钢（抗拉强度σb=650MPa），硬质合金外圆车刀的几何角度为：主偏角κr=75°，副偏角κr'=15°，前角γo=10°，后角αo=6°。切削用量为：背吃刀量ap=3mm，进给量f=0.2mm/r，切削速度vc=120m/min。

已知切削力经验公式为：Fc=CFCap^xFcf^yFcvc^nFcKFC

系数及指数为：CFC=2795，xFc=1.0，yFc=0.75，nFc=-0.15。

修正系数KFC主要考虑工件材料，KFC=(σb/650)^0.75。

（1）试计算主切削力Fc的大小。

（2）若机床传动效率η=0.8，试计算切削功率Pc和机床电机所需功率Pe。

（3）若切削时由于工艺系统刚度不足，导致工件产生受力变形，试分析工件加工后可能出现的形状误差，并画出示意图。

2.（本题20分）如下图所示（文字描述替代图示：在圆柱体工件上铣键槽），工件以外圆柱面在V形块上定位，铣削键槽。要求保证键槽的深度尺寸为A（槽底至外圆下母线的尺寸）。已知工件外圆直径为d，公差为Td，V形块夹角为α。

（1）试分析计算定位基准与工序基准不重合时的定位误差Δjb。

（2）试分析计算由于工件外圆直径误差引起的定位基准位移误差Δjw。

（3）求出该定位方案下，保证工序尺寸A的总定位误差Δdw。

（4）若d=50^0-0.1mm，A=30^0-0.2mm，α=90°，试计算定位误差，并判断该定位方案是否可行。

3.（本题20分）某轴类零件需加工一段外圆，设计要求为φ50H7（+0.025/0），表面粗糙度Ra=0.8μm。该零件毛坯为锻件，加工工艺路线为：粗车—半精车—精车—磨削。

各工序的加工余量及经济精度如下：

磨削余量：Z磨=0.4mm（双边），经济精度IT7，Ra=0.8μm；

精车余量：Z精=0.6mm（双边），经济精度IT9，Ra=3.2μm；

半精车余量：Z半精=2.0mm（双边），经济精度IT11，Ra=6.3μm；

粗车余量：Z粗=4.0mm（双边），经济精度IT13，Ra=12.5μm。

（1）试确定各工序的工序尺寸及公差。

（2）将结果填入下表（需在答案中绘制表格）。

（3）简述在确定工序尺寸时，为何采用“由后往前推”的方法。

4.（本题20分）关于装配尺寸链的计算。

如下图所示（文字描述：齿轮箱部件），轴固定在箱体上，齿轮在轴上旋转。为了保证齿轮灵活转动，又不致产生过大的轴向窜动，要求装配后齿轮与挡圈之间的轴向间隙为0.10~0.30mm。已知各组成环的基本尺寸为：A1（箱体左端面到右端面距离）=100mm，A2（轴套长度）=30mm，A3（齿轮厚度）=20mm，A4（挡圈厚度）=10mm，A5（轴肩长度）=40mm。

（1）建立装配尺寸链，画出尺寸链图，判断封闭环及增、减环。

（2）若采用完全互换法装配，试确定各组成环的公差及上、下偏差（假设按等精度法分配，即各环公差等级相同）。

（3）若采用修配法装配，选择A5为修配环（修配A5的左端面，修配时尺寸A5变小），试计算修配环A5的预尺寸及上、下偏差。（假设其他组成环按经济精度制造：A1=100±0.1mm，A2=30^0-0.05mm，A3=20^0-0.05mm，A4=10^0-0.05mm）。

参考答案及详细解析

一、填空题

1.过渡表面；已加工表面

解析：切削加工时，工件上有三个不断变化的表面：待加工表面（即将被切除的表面）、过渡表面（切削刃正在切削的表面）、已加工表面（已被切除多余金属后形成的新表面）。

2.前刀面

解析：刀具切削部分的几何要素包括“三面两刃一刀尖”，即前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖。

3.进给量

解析：积屑瘤是切削塑性金属时，在前刀面上靠近切削刃处堆积的楔形金属块。其主要形成条件是中低速切削、切削厚度较大以及工件材料塑性较好。进给量影响切削厚度。

4.对刀导向元件

解析：机床夹具的组成包括定位元件、夹紧装置、对刀导向元件（如钻套、对刀块）、连接元件（定位键）、夹具体等。

5.1；2

解析：一个支承钉限制一个自由度；窄V形块（短V形块）限制两个自由度（沿X和Z轴的移动），长V形块限制四个自由度。

6.工序卡片；工序卡片（注：此处原文可能有重复，通常为机械加工工艺过程卡、机械加工工序卡、检验卡等。按常规教材填空）->机械加工工艺过程卡片；机械加工工序卡片

解析：工艺规程文件最常用的是工艺过程卡片（单件小批）和工序卡片（大批大量）。

7.随机性

解析：加工误差分为系统性误差（常值、变值）和随机性误差。随机性误差服从统计规律，如定位误差、夹紧误差、工件材料硬度不均等。

8.组成环数少且精度要求高

解析：完全互换法在装配时零件不需任何选择、修配或调整，适用于大批大量生产中组成环数少、装配精度要求不高或精度要求高但环数少的场合。

9.润滑

解析：切削液具有冷却、润滑、清洗和防锈四大作用。

10.磨粒脱落的难易程度

解析：砂轮的硬度是指结合剂对磨粒的把持强度，即磨粒在磨削力作用下从砂轮表面脱落的难易程度，硬砂轮磨粒难脱落。

二、选择题

1.A

解析：切削速度vc=πdn/1000。工件外圆处直径最大，因此线速度最高。

2.B

解析：精车碳钢通常使用硬质合金刀具（如YT15、YT30），能进行高速切削并获得较好表面质量。高速钢耐热性差，不适合高速精车；陶瓷和金刚石虽性能好但脆性大或成本高，特定场合使用。

3.A

解析：基准重合原则是指工序基准与定位基准重合，可以消除基准不重合误差。

4.C

解析：主偏角κr主要影响切削层参数、径向力与轴向力的比例以及刀具耐用度。κr增大，切削厚度hD变大，切削宽度bD变小，径向切削力Fr显著减小，有利于减小工件变形。

5.B

解析：欠定位是指根据加工要求应该限制的自由度未被限制，这必然导致无法保证加工要求，是绝对不允许的。

6.C

解析：原理误差包括近似的成形运动（如用模数铣刀铣齿轮）、近似的刀具轮廓（如用圆弧代替阿基米德螺线）等。机床导轨几何误差属于制造和几何误差，不是原理误差。

7.C

解析：大批量生产中，为了保证孔系坐标精度及生产率，常采用镗模法（利用镗模引导镗杆）。

8.B

解析：切削塑性金属时，切削热主要产生于剪切区和切屑与前刀面的摩擦区。最高温度通常出现在前刀面上靠近切削刃但又不在刃口处，即距离切削刃一定距离的粘结区或滑动区。

9.D

解析：背吃刀量对表面粗糙度的影响主要通过对切削力、振动等间接影响，相比进给量（主要决定残留波峰高度）和切削速度（影响积屑瘤和鳞刺），其影响不显著。

10.A

解析：在装配尺寸链中，封闭环的公差等于所有组成环公差之和（极值法）。

11.D

解析：斜楔、偏心、螺旋夹紧机构都利用摩擦力实现自锁，其中螺旋机构自锁性能最好。

12.A

解析：CA6140车床扩大螺距传动路线是：主轴（III轴）→Ⅷ轴→IV轴→V轴。此时主轴处于低速状态。

13.B

解析：磨削硬材料时，磨粒容易钝化，为了保持砂轮的切削能力（自锐性），应选用较软的砂轮，使磨粒及时脱落。

14.C

解析：工艺系统刚度K=Fy/y，即垂直于加工表面的切削力与在该方向上工件与刀具之间相对位移的比值。刚度大，抵抗变形能力强。

15.A

解析：机械加工工序顺序安排原则：先粗后精（逐步提高精度）、先面后孔（保证孔加工定位稳定）、先主后次（先加工主要表面）。

三、简答题

1.积屑瘤的形成条件及其对加工过程的影响：

形成条件：主要在中低速切削塑性金属（如钢）时产生。切削速度是主要影响因素，通常在vc=20~50m/min范围内最容易生成。此外，进给量大、前角小、材料塑性大也容易形成。

对加工过程的影响：

1.保护刀具：积屑瘤覆盖在前刀面上，代替刀具切削，减小了刀具磨损。

2.增大前角：积屑瘤的存在使实际工作前角增大，减小了切削变形和切削力。

3.影响表面质量：积屑瘤不稳定，生成、长大、脱落过程会引起切削力波动和振动。其碎片粘附在工件表面，导致表面粗糙度值增大；脱落时可能带走刀具材料微粒。

4.影响尺寸精度：积屑瘤伸出切削刃之外，改变了实际切削深度，影响工件尺寸精度。

2.“误差复映”现象：

定义：在切削加工中，由于工件毛坯加工余量或材料硬度的不均匀，导致切削力发生变化，进而引起工艺系统产生相应的变形，使得加工后的工件表面保留了与毛坯表面相似的形状误差，这种现象称为误差复映。

原因：工艺系统刚度不足。当切削力变化时，系统产生弹性变形量变化。

减小措施：

1.提高工艺系统刚度（如缩短刀具悬伸、增加辅助支承、加强机床刚度）。

2.增加走刀次数（精加工可以复映误差减小到允许范围内）。

3.减小背吃刀量或进给量（降低切削力）。

4.采用误差分组法，将毛坯按误差分组加工。

3.粗基准和精基准的选择原则：

粗基准选择原则：

1.重要表面原则：保证重要表面余量均匀。

2.不重合表面原则：如果必须保证工件上某重要表面与不加工表面的位置要求，则选不加工表面作粗基准。

3.平整光洁原则：选平整、光洁、面积大、无浇冒口的表面作粗基准，保证定位可靠。

4.一次性原则：粗基准只使用一次，避免重复使用带来的较大定位误差。

精基准选择原则：

1.基准重合原则：尽量使工序基准与定位基准重合。

2.基准统一原则：尽可能在多道工序中使用同一组精基准（如“两孔一面”）。

3.自为基准原则：对于某些精加工或光整加工工序，要求加工余量小而均匀，选加工表面本身作定位基准（如浮动镗刀镗孔）。

4.互为基准原则：对于位置精度要求很高的表面，采用互为基准反复加工的方法。

5.便于装夹原则：选精度高、尺寸大、定位稳定可靠的表面。

4.提高机械加工生产率的工艺途径：

缩短基本时间：提高切削用量（速、进、切）、采用多刀多刃切削、采用复合刀具。

缩短辅助时间：采用先进夹具（实现快速装夹）、采用连续加工（如回转工作台）、实现机床自动对刀、采用主动测量装置。

缩短布置工作地时间：提高刀具耐用度、采用机外对刀、使用快换刀夹。

缩短准备与终结时间：扩大批量、采用成组技术、使机床调整通用化。

采用先进工艺方法：如特种加工（电火花、线切割）、无屑加工（冷挤压、滚压）、数控加工及自动化生产线。

5.尺寸链中封闭环与组成环的区别及增减环判断：

区别：

封闭环：是在装配或加工过程中最后自然形成（间接获得）的一环。其公差大小等于各组成环公差之和，通常精度最低。在装配尺寸链中，封闭环通常是装配精度要求；在工艺尺寸链中，通常是加工结果。

组成环：是除封闭环以外的所有环，是直接保证或直接获得的尺寸。

增减环判断：

定义法：当其他组成环不变，该组成环增大（或减小）导致封闭环也随之增大（或减小）的环，称为增环；反之，导致封闭环减小（或增大）的环，称为减环。

画箭头法：在尺寸链图上，从封闭环开始任意画一个箭头方向，然后依次沿各环画箭头。凡箭头方向与封闭环箭头方向相反的为增环，相同的为减环。

四、计算与分析题

1.解：

（1）计算主切削力Fc

首先计算修正系数KFC：

==1

代入切削力公式：

=2795××××1

计算各项：

=3

≈0.299

≈0.465

=2795×3×0.299×0.465≈1161.8

N

（取≈1162

N）

（2）计算切削功率Pc和电机功率Pe

切削功率(kW)：

=

注意：公式中若单位为N，单位为m/min，则=。

===2.324

kW

电机所需功率：

===2.905

kW

（3）工件形状误差分析

由于工件细长（L=800mm，d=60mm，L/d>10），工艺系统刚度较低（主要是工件刚度低）。在切削力（主要是径向分力Fr）作用下，工件产生弯曲变形。最大变形发生在工件中间处，两端因卡盘和尾座支撑变形较小。

加工后，工件外圆将呈腰鼓形（中间直径大，两端直径小）。

（示意图描述：X轴为工件长度，Y轴为半径误差。曲线呈中间高、两端低的抛物线形状）。

2.解：

（1）基准不重合误差Δjb

工序基准为外圆下母线，定位基准为外圆中心线。两者不重合。

工序尺寸A的变化取决于工件半径的变化。

=

（2）基准位移误差Δjw

工件以外圆在V形块上定位，当工件直径由d变为d−时，工件中心（定位基准）沿垂直方向向下移动。

移动量ΔO=O。

由几何关系：ΔO==

此位移量直接导致工序尺寸（相对于中心）变化，但工序基准是下母线。

对于V形块定位，定位误差的计算通常直接综合分析。

（3）总定位误差Δdw

方法一：合成法（注意方向）

工序基准在定位基准（中心）下方。当工件直径变小时：

1.定位基准（中心）下移ΔO，导致工序基准（下母线）随之下移ΔO（使尺寸A变大）。

2.工序基准相对于定位基准本身也发生了变化，即半径变小，导致工序基准上移（使尺寸A变小）。

这两个变动方向相反。

因此，定位误差=|ΔO|

=||=|1|

方法二：极限位置法（常用）

工序尺寸A=V形块高度工件中心位移量工件半径

实际上，对于工序基准为下母线的情况，定位误差公式为：

=(1)

（注：若工序基准为上母线，则为相加；若为中心线，则为）

（4）计算与判断

已知：=0.1，α=。

sin()≈0.707

=(1)=0.05×(1.4141)=0.05×0.414=0.0207mm

工序公差=0.2。

判断依据：通常要求≤或≤（视严格程度，考研通常要求≤）。

=0.0667mm

因为0.0207<0.0667，所以该定位方案可行。

3.解：

（1）确定各工序尺寸及公差（采用“由后往前推”法，即从最终设计尺寸开始，逐层加上余量得到前一道工序尺寸）。

磨削后（最终设计尺寸）：

尺寸=ϕ50，公差=0.025(IT7)。

即：=ϕ

精车后（磨削前）：

尺寸=磨削后尺寸磨削余量（注意是双边余量，计算直径尺寸时直接减双边余量）。

=500.4=49.6mm。

查表或按给定经济精度：IT9，公差值约为0.043mm（此处按标准IT9ϕ50查表约为0.062，若按题目未给具体公差数值，可按常规IT9取值或假设。题目给的是IT9等级，需查标准公差表。ϕ50IT9=0.062mm）。

标注为“入体”原则（轴类工序尺寸公差取负偏差）：=ϕ

半精车后（精车前）：

尺寸=精车尺寸精车余量。

=49.60.6=49.0mm。

经济精度IT11，ϕ50IT11=0.16mm。

标注：=ϕ

粗车后（半精车前）：