车工工艺基础考核试题及答案

车工工艺基础考核试题及答案一、填空题1.机械加工中，车削加工主要适用于加工________表面，如外圆、内孔、端面、锥面、螺纹及成型回转面等。2.车床型号CA6140中，“C”表示________，“61”表示________，“40”表示________。3.车刀切削部分由“三面两刃一尖”组成，其中“三面”是指前刀面、________和________。4.切削用量三要素包括：________、________和________。5.车削外圆时，工件旋转为主运动，车刀的________为进给运动。6.车刀的主要角度中，________角的主要作用是影响切削刃的锋利程度和切屑流出的难易程度。7.在车削过程中，由于切削力、切削热等因素的影响，会使工件产生________误差和________误差。8.车削细长轴时，常采用________或________等方法来减少工件的弯曲变形。9.车削螺纹时，必须保证工件每转一转，车刀沿轴向移动一个________。10.中心孔是轴类零件在车削、磨削加工中常用的定位基准，按其形状可分为________型、________型和________型。二、单项选择题1.下列哪种车床主要用于加工大型或重型工件，且主轴为水平布置？（）A.卧式车床B.立式车床C.转塔车床D.自动车床2.车刀材料中，红硬性最好，适合高速切削和加工硬材料的是（）。A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷刀具D.金刚石3.车削时，切屑的类型通常不包括（）。A.带状切屑B.节状切屑C.粒状切屑D.崩碎切屑4.车削加工中，影响表面粗糙度的主要因素是（）。A.工件材料B.车床精度C.刀具几何参数和切削用量D.冷却液种类5.车削锥面的方法有多种，当锥度较大、长度较短时，最适宜采用的方法是（）。A.转动小滑板法B.偏移尾座法C.宽刃刀车削法D.靠模法6.车削多头螺纹时，分头方法主要有（）。A.轴向分头法和径向分头法B.圆周分头法和轴向分头法C.小滑板分头法和交换齿轮分头法D.以上都是7.在车床上用三爪自定心卡盘装夹工件，一般能自动定心，其定心精度约为（）mm。A.0.01-0.03B.0.05-0.10C.0.10-0.20D.0.20-0.508.精车时，为了获得较小的表面粗糙度值，通常选择（）。A.较大的背吃刀量和较小的进给量B.较小的背吃刀量和较大的进给量C.较大的背吃刀量和较大的进给量D.较小的背吃刀量和较小的进给量9.车削加工中，切削液的主要作用不包括（）。A.冷却B.润滑C.清洗D.提高刀具硬度10.车削偏心工件时，主要需要保证（）。A.外圆的尺寸精度B.偏心距的精度C.端面的平面度D.螺纹的螺距精度三、判断题1.（）车床的溜板箱主要用于安装车刀，并带动其作纵向、横向或斜向运动。2.（）YT类硬质合金刀具适合加工钢件，而YG类适合加工铸铁等脆性材料。3.（）主偏角增大，会使径向切削力减小，轴向切削力增大，有利于减小工件弯曲变形。4.（）车削内孔比车削外圆困难，主要是因为内孔车刀的刚性较差，排屑和冷却困难。5.（）车床丝杠的精度通常比光杠高，因此，车削螺纹时必须接通丝杠传动。6.（）在车床上钻孔时，钻头的旋转是主运动，工件的轴向移动是进给运动。7.（）车削时，积屑瘤对切削过程只有害处，没有好处，应尽量避免其产生。8.（）使用跟刀架或中心架可以有效地增加工件的刚度，防止车削时产生振动和变形。9.（）车削梯形螺纹时，只能使用成型车刀，不能使用左右切削法。10.（）工艺系统刚度是指工艺系统抵抗变形的能力，刚度越大，加工误差越小。四、简答题1.简述车刀前角、后角的主要作用及选择原则。2.说明在普通车床上车削外圆锥面常用的三种方法及其各自特点和适用场合。3.分析在车削加工中，影响工件尺寸精度的主要因素有哪些？4.车削细长轴时容易产生哪些加工问题？可采取哪些工艺措施来保证加工质量？五、计算题1.在CA6140车床上车削直径为ϕ60mm的45钢轴，现需将直径车至ϕ55mm，表面粗糙度要求为Ra3.2μm。若分粗车和精车两道工序完成，已知粗车时选取切削速度=90(1)粗车和精车时主轴的转速n（单位：r/min）。（计算结果取整数）(2)若粗车背吃刀量=2mm，精车背吃刀量=0.5mm，完成该外圆车削所需的机动时间2.用偏移尾座法车削一圆锥工件，已知工件全长=300mm，锥面长度L=200mm，大端直径D=50mm参考答案与解析一、填空题1.回转体。解析：车床的主运动是工件旋转，刀具作进给运动，因此最适合加工各种回转体表面。2.车床；卧式车床；床身上最大回转直径的1/10（即400mm）。解析：这是我国旧机床型号编制方法（GB/T15375-1994）的表示，C为车床类，61为卧式车床组系，40为主参数代号。3.主后刀面；副后刀面。解析：车刀切削部分的“三面”指与切屑接触的前刀面、与工件过渡表面相对的主后刀面、与工件已加工表面相对的副后刀面。4.切削速度；进给量f；背吃刀量。解析：这是描述切削过程最基本的三个工艺参数，直接影响切削力、切削热、刀具寿命和加工质量。5.纵向或横向直线移动。解析：车削外圆时，车刀沿平行于工件轴线的方向移动为纵向进给；车削端面时，沿垂直于轴线的方向移动为横向进给。6.前角。解析：前角越大，切削刃越锋利，切削越轻快，但刃口强度会降低。7.尺寸；形状。解析：切削力引起的弹性变形、切削热引起的热变形等，都会导致工件的实际尺寸和几何形状偏离理想状态。8.中心架；跟刀架。解析：中心架固定在床身上，支撑工件中部；跟刀架固定在床鞍上，随刀架移动，支撑在刀具附近。两者都能提供附加支撑，提高工件刚性。9.螺距P。解析：这是车削螺纹的基本运动关系，通过调整交换齿轮或进给箱手柄来保证。10.A（不带护锥）；B（带护锥）；R（弧形）。解析：A型用于不需多次装夹的工件；B型用于需多次装夹、保护中心孔精度的工件；R型用于承受较重载荷的轴类零件。二、单项选择题1.A。解析：卧式车床主轴水平布置，通用性强，是应用最广的车床，可加工大、中、小型工件。2.C。解析：陶瓷刀具的硬度、耐磨性和红硬性（高温硬度）均优于硬质合金，但脆性大。金刚石红硬性也很好，但遇铁族元素会发生化学反应，主要用于加工非铁金属及非金属。3.C。解析：常见的切屑类型有带状、节状（挤裂）、单元（粒状）和崩碎四种。其中“粒状切屑”通常指单元切屑，但选项C表述为“粒状切屑”不够准确，且非主要分类，故为通常不包括的选项。4.C。解析：刀具的刀尖圆弧半径、副偏角等几何参数以及切削速度、进给量等切削用量是影响已加工表面残留面积高度和表面质量的最直接因素。5.A。解析：转动小滑板法操作简单，能车削任意角度的内外圆锥，但受小滑板行程限制，只能加工较短的锥面。6.D。解析：分头方法多样，圆周分头法（如利用三爪卡盘）、轴向分头法（利用小滑板刻度）和交换齿轮分头法都是常用的方法。7.B。解析：三爪卡盘的定心精度受制造精度和磨损影响，一般在0.05-0.10mm之间，适用于一般精度要求的装夹。8.D。解析：精车以获得表面质量和高尺寸精度为主，应采用较小的背吃刀量和进给量，以减小切削力和残留面积。9.D。解析：切削液不能改变刀具材料本身的硬度，其作用主要是通过冷却和润滑来间接延长刀具寿命。10.B。解析：车削偏心工件的核心技术要求就是保证图纸上要求的偏心距e的尺寸精度和位置精度。三、判断题1.×。解析：溜板箱的主要作用是将光杠或丝杠的旋转运动转换为刀架的直线运动，并实现纵、横向进给及车螺纹。安装车刀的是刀架。2.√。解析：YT类含TiC，耐磨性和红硬性好，但韧性稍差，适合加工钢；YG类含Co较多，韧性好，适合加工铸铁及脆性材料。3.√。解析：主偏角增大，切削分力中径向力减小，轴向力增大，有利于减小工件（尤其是细长轴）的径向弯曲变形。4.√。解析：内孔车刀刀杆细长，刚性不足，易振动；同时切屑排出不畅，冷却液难以到达切削区，散热条件差。5.√。解析：丝杠的制造精度高，且传动链短，能保证精确的螺距。光杠用于一般车削的进给运动。6.×。解析：在车床上钻孔，工件旋转是主运动，钻头（安装在尾座或刀架上）作轴向直线移动是进给运动。7.×。解析：积屑瘤能增大刀具实际前角，保护切削刃，在粗加工时有一定好处。但其不稳定，易导致尺寸波动和表面粗糙，精加工时应避免。8.√。解析：跟刀架和中心架都是增加工件在切削点附近或中部刚度的典型附件，是车削细长轴的关键工艺装备。9.×。解析：车削梯形螺纹时，对于精度要求不高的或螺距较大的，常采用左右切削法以均衡切削力，提高表面质量。10.√。解析：工艺系统刚度不足，在切削力、夹紧力等作用下会产生较大的弹性变形和振动，从而引起加工误差。四、简答题1.答：前角：作用：影响切削刃的锋利程度、切屑变形、切削力和切削热。前角大，切削锋利，切削轻快，但刃口强度降低，散热体积减小。选择原则：工件材料强度、硬度低时，选较大前角；材料强度、硬度高时，选较小前角或负前角。刀具材料韧性好（如高速钢）可选较大前角；韧性差（如硬质合金）宜选较小前角。精加工选较大前角，粗加工选较小前角。后角：作用：减少主后刀面与工件过渡表面之间的摩擦，影响刃口强度和散热。选择原则：粗加工因切削力大，为保证刃口强度，选较小后角（通常4°~6°）；精加工为减少摩擦，选较大后角（通常8°~12°）。工件材料软、塑性大，选较大后角；材料硬、脆，选较小后角。2.答：转动小滑板法：特点：将小滑板按工件圆锥半角转动，手动进给。操作简单，调整方便，能车削任意角度的内外圆锥。适用场合：锥面长度短、锥度大的单件或小批量生产。偏移尾座法：特点：将尾座顶尖横向偏移一个距离S，利用两顶尖装夹工件，纵向自动进给。能车削较长锥面，表面质量好。适用场合：锥度小（<1:10）、锥面长度长、工件两端有中心孔的轴类零件。宽刃刀车削法：特点：使用刃口平直、长度大于锥面素线长度的宽刃车刀，横向或小角度斜向进给。生产率高，表面质量好。适用场合：锥面长度短、锥度不大的内、外圆锥的大批量生产。3.答：影响工件尺寸精度的主要因素来自工艺系统的各个方面：机床误差：如主轴回转误差、导轨直线度误差、传动链（特别是丝杠）误差等，会直接影响刀具与工件的相对位置精度。刀具误差：刀具的制造误差、安装误差（如刀尖高度）以及磨损，会直接反映到加工尺寸上。工艺系统受力变形：在切削力、夹紧力、重力作用下，机床、夹具、刀具、工件组成的工艺系统产生弹性变形，导致“让刀”现象，影响尺寸，尤其在刚性不足时更为显著。工艺系统热变形：切削热、摩擦热使机床、刀具、工件受热膨胀，改变了原有的尺寸和相对位置关系。测量误差：量具本身的精度、测量方法及环境温度、测量力等都会带来误差。调整误差：在加工前调整刀具与工件相对位置时产生的误差。4.答：容易产生的问题：1.弯曲变形和振动：工件刚性差，在切削力和自重作用下易弯曲，引起圆柱度误差（鼓形、鞍形），并易诱发振动，影响表面质量。2.热伸长变形：切削热使工件轴向伸长，若两端固定，会产生弯曲；若一端固定，会产生轴向尺寸变化。3.尺寸精度和形状精度难保证：上述变形直接导致直径尺寸不稳定和直线度误差。主要工艺措施：1.提高工件刚性：使用中心架（支撑在工件中部）或跟刀架（支撑在刀尖附近）。2.改进装夹方式：采用一夹一顶时，在卡盘端工件上车出一个缩颈或使用弹性顶尖，以补偿热伸长，避免弯曲。3.合理选择刀具几何参数：采用大主偏角（90°~93°）以减少径向力；选用较大的前角和刃倾角使切削轻快、排屑顺畅。4.优化切削用量：采用较小的背吃刀量和进给量，较高的切削速度，以减小切削力。5.使用充分的切削液：降低切削温度，减少热变形。6.采用反向进给车削：使进给力指向尾座顶尖，工件受拉应力，不易弯曲振动。五、计算题1.解：已知：毛坯直径D=60mm，目标直径d=粗车：=90m/m精车：=120m/m工件长度=200mm，切入切出长度(1)计算主轴转速n：根据公式=，得n粗车时，按毛坯直径计算：=≈≈精车时，按精车前直径（602×2=56mm）计算：答：粗车转速约为478r/min，精车转速约为682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