机械制造技术基础复习题及答案

机械制造技术基础复习题及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）1.在切削加工中，主运动通常是（）A.速度最低，消耗功率最小的运动B.速度最高，消耗功率最大的运动C.速度最低，消耗功率最大的运动D.速度最高，消耗功率最小的运动2.刃倾角λs主要影响刀具切削刃的（）A.锋利程度与断屑效果B.强度与切削力流向C.工件加工精度D.刀具后刀面磨损速度3.切削塑性金属材料时，容易产生积屑瘤的切削速度范围是（）A.v<3m/minB.3m/min<v<20m/minC.20m/min<v<50m/minD.v>50m/min4.在刀具耐用度经验公式T=A.切削速度对刀具耐用度影响越小B.切削速度对刀具耐用度影响越大C.背吃刀量对刀具耐用度影响越小D.进给量对刀具耐用度影响越大5.划分机械加工工序的主要依据是（）A.加工内容是否连续B.加工机床是否变动C.操作工人是否变动D.机床和工作地是否变动6.工件定位时，下列哪种定位是加工过程中绝对不允许存在的（）A.完全定位B.不完全定位C.欠定位D.过定位7.箱体类零件加工，通常选择的粗基准是（）A.主要安装孔B.箱体端面C.不加工的箱体内壁D.箱体顶面8.加工工序的工序尺寸公差，一般按以下哪种原则标注（）A.单向入体公差原则B.双向公差原则C.对称公差原则D.随机标注原则9.在机床夹具中，用来直接保证工件加工面位置精度的核心元件是（）A.定位元件B.夹紧元件C.对刀导向元件D.夹具体10.工件以粗平面定位时，下列哪种定位元件限制的自由度数目最多（）A.单个支承钉B.整体支承板C.自位支承D.单个可调支承11.加工齿轮内孔和键槽，要求最终内孔尺寸为D=ϕmm，键槽深度要求为mm，加工顺序为：先精镗内孔到=A.最终键槽深度43.6mmB.镗孔尺寸D1C.磨孔后尺寸DD.插键槽尺寸A112.普通切削加工过程中，切削热主要通过哪种途径传出（）A.切屑B.工件C.刀具D.周围介质13.下列哪种加工方法适合加工淬火后硬度较高的工件（）A.粗车B.粗铣C.磨削D.钻削14.大批量生产中，形状复杂、精度要求高的箱体孔系加工，通常采用的加工方案是（）A.卧式铣床加工B.普通卧式镗床加工C.数控镗铣加工中心加工D.摇臂钻床加工15.产品的装配精度不包括以下哪项内容（）A.尺寸精度B.位置精度C.运动精度D.零件表面粗糙度精度16.采用完全互换法装配时，封闭环的公差等于（）A.各组成环公差之和B.各组成环公差之差C.各组成环公差的平均值D.最大组成环公差减去最小组成环公差17.调整法加工一批工件，调整好刀具位置后连续加工，刀具的均匀磨损会引起工件尺寸误差，该误差属于（）A.随机误差B.常值系统误差C.变值系统误差D.形状误差18.CA6140普通卧式车床中，主轴的正反转运动是通过以下哪种机构实现的（）A.电动机正反转切换B.摩擦片离合器C.齿轮变速机构D.V带传动机构19.限制工件自由度数目少于六个，且能够满足加工要求的定位方式，称为（）A.完全定位B.不完全定位C.欠定位D.过定位20.磨削加工过程中，大部分切削热传递给了（）A.磨屑B.工件C.砂轮D.机床单项选择题答案1.B2.B3.B4.B5.D6.C7.C8.A9.A10.B11.A12.A13.C14.C15.D16.A17.C18.B19.B20.B二、多项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分；多选、少选、错选均不得分）1.刀具正常磨损的主要形式有（）A.前刀面磨损B.后刀面磨损C.边界磨损D.塑性磨损E.弹性磨损2.影响切削力大小的因素包括（）A.工件材料的力学性能B.切削用量参数C.刀具几何参数D.刀具材料类型E.切削液类型3.精基准选择需要遵循的原则包括（）A.基准重合原则B.基准统一原则C.互为基准原则D.自为基准原则E.装夹可靠原则4.机床夹具的核心组成部分包括（）A.定位元件B.夹紧装置C.对刀与导向元件D.夹具体E.连接固定元件5.机械加工中获得零件尺寸精度的方法包括（）A.试切法B.调整法C.定尺寸刀具法D.自动控制法E.成形法6.机械加工过程中，产生加工误差的主要原因有（）A.加工原理误差B.机床制造误差与磨损C.刀具制造误差与磨损D.工艺系统受力变形E.工艺系统热变形7.保证机器装配精度的常用工艺方法有（）A.完全互换装配法B.选择装配法C.修配装配法D.调整装配法E.焊接装配法8.下列关于积屑瘤的描述，正确的有（）A.积屑瘤是切削塑性材料时，在刀具前刀面切削刃附近形成的硬楔块B.积屑瘤硬度高于工件材料，可保护刀具，增大实际前角C.精加工过程中应当避免积屑瘤产生D.采用高速切削可以避免积屑瘤产生E.采用低速切削也可以避免积屑瘤产生9.影响刀具耐用度的主要因素有（）A.切削用量B.刀具材料C.工件材料D.刀具几何参数E.切削液10.主轴回转误差的基本形式包括（）A.径向圆跳动B.轴向窜动C.角度摆动D.位置误差E.形状误差多项选择题答案1.ABC2.ABCDE3.ABCDE4.ABCDE5.ABCD6.ABCDE7.ABCD8.ABCDE9.ABCDE10.ABC三、填空题（本大题共20个空，每空1分，共20分）1.切削加工的切削运动可分为________和________。2.车刀的五个基本标注角度是前角、后角、主偏角、副偏角、________。3.刀具磨损的三个阶段分别是初期磨损阶段、________、________。4.机械加工工艺系统由________、________、________、工件四个核心要素组成。5.根据用途不同，机械制造中的基准可分为________和________两大类。6.基准不重合误差是由于________基准和________基准不重合产生的定位误差。7.加工误差按误差性质可分为系统性误差和________误差，系统性误差又分为________和变值系统性误差。8.砂轮的硬度定义为________________________________。9.工艺尺寸链中，组成环按对封闭环尺寸的影响不同，可分为增环和________。10.装配尺寸链中，封闭环一般是装配要求的________。11.机械加工后的表面质量包括加工表面的几何形状误差和________两部分。12.车床导轨相对于主轴回转轴线存在平行度误差时，加工外圆会产生________形状误差。13.超精加工的主要作用是降低零件的________，提高加工表面质量。14.滚齿加工齿轮属于________法加工，是利用齿轮啮合的原理实现切削加工的。15.尺寸链的封闭环公差等于________________________________。填空题答案1.主运动；进给运动2.刃倾角3.正常磨损阶段；急剧磨损阶段4.机床；刀具；夹具5.设计基准；工艺基准6.定位；设计7.随机性；常值系统性误差8.砂轮工作表面磨粒受力后脱落的难易程度9.减环10.装配精度11.表面层物理力学性能12.圆柱度（锥度）13.表面粗糙度14.展成（范成）15.所有组成环公差之和四、简答题（本大题共6小题，每小题8分，共48分）1.什么是欠定位？什么是过定位？生产中过定位是否允许？请举例说明。答案：（1）欠定位是指加工时，工件需要限制的自由度数目，在实际定位过程中未被全部限制，无法满足加工精度要求的定位方式。欠定位违反定位基本要求，生产中绝对不允许。（2分）（2）过定位也叫重复定位，是指工件同一个或多个自由度被两个及以上定位元件重复限制的定位方式。（2分）（3）过定位并非绝对不允许，当工件定位基准精度、夹具定位元件精度都很高时，过定位不仅不会破坏定位，还能提高工件加工刚性，改善加工质量，此时允许使用。（2分）（4）举例：加工大型箱体零件的平面，工件以加工后的底面定位，用多个支撑块共同支撑，由于底面精度和支撑块加工精度都很高，过定位可提高支撑刚性，减小加工振动，因此允许；车削细长轴时，中心架对轴的支撑也属于允许的过定位。若工件定位基准精度低，定位元件精度低，过定位会导致工件定位不稳定，甚至无法装夹，此时必须消除过定位，例如工件两孔定位时，将第二个销改为削边销，就是为了消除过定位。（2分）2.简述粗基准的选择原则。答案：选择粗基准主要考虑两个核心要求：一是保证不加工面与加工面的位置精度，二是合理分配各加工面的加工余量，具体原则如下：（1）保证不加工面位置要求原则：零件存在不加工表面时，选择不加工表面作为粗基准；若存在多个不加工表面，选择与加工面位置精度要求最高的不加工面作为粗基准。（2分）（2）保证重要加工面余量均匀原则：为保证零件重要加工面获得均匀的加工余量，选择该重要加工面作为粗基准。（2分）（3）便于装夹原则：选择的粗基准应平整光滑，有足够的支撑面积，避开飞边、浇口、冒口等缺陷，保证装夹稳定可靠。（1分）（4）粗基准一般不重复使用原则：粗基准为毛坯表面，精度低、粗糙度大，同一尺寸方向的粗基准一般只使用一次，重复使用会导致较大的位置误差。（2分）特殊情况下，若毛坯精度较高，加工要求低，也可重复使用粗基准。（1分）3.什么是刀具耐用度？简述切削用量对刀具耐用度的影响规律。答案：刀具耐用度是指刀具刃磨后开始切削，直到磨损量达到磨钝标准为止，所经历的总切削时间，用符号T表示，单位为分钟。（2分）切削用量对刀具耐用度的影响规律如下：（1）切削速度v对刀具耐用度影响最大：切削速度提高，切削温度升高，刀具磨损加快，刀具耐用度显著降低，在耐用度经验公式中，v的指数远大于进给量f和背吃刀量ap的指数，因此影响程度最大。（2分）（2）进给量f对刀具耐用度影响次之：进给量增大，单位时间切削量增加，切削温度升高，刀具磨损加快，耐用度降低，但影响程度小于切削速度。（2分）（3）背吃刀量ap对刀具耐用度影响最小：背吃刀量增大后，切削刃工作长度同步增加，散热条件改善，对切削温度升高的影响很小，因此对刀具耐用度影响最小。（1分）基于该规律，选择切削用量时，为保证刀具耐用度和加工效率，应优先选择较大的背吃刀量，其次选择合适的进给量，最后确定合理的切削速度。（1分）4.什么是加工硬化？简述影响加工硬化的主要因素。答案：机械加工过程中，工件表层金属受到切削力作用产生强烈塑性变形，晶粒被拉长、破碎，使表层金属的强度、硬度升高，塑性、韧性降低，这种现象称为加工硬化，也叫冷作硬化。（2分）影响加工硬化的主要因素：（1）刀具几何参数：刀具前角越小，切削刃钝圆半径越大，切削过程中对工件表层的挤压变形越大，加工硬化程度越严重。（2分）（2）切削用量：切削速度增大，刀具与工件挤压作用时间缩短，塑性变形不充分，同时切削温度升高会引发回复软化，加工硬化程度降低；进给量增大，切削力增大，塑性变形增大，加工硬化程度升高。（2分）（3）工件材料：工件材料塑性越大，切削过程中塑性变形越大，加工硬化越严重，低碳钢比中碳钢加工硬化严重，有色金属比钢材加工硬化程度低。（1分）（4）切削液：使用润滑性能好的切削液，可降低刀具切削刃对工件的挤压作用，减轻加工硬化程度。（1分）5.简述机器装配精度与零件加工精度的关系。答案：（1）零件加工精度是保证装配精度的基础，装配精度要求越高，对应的零件加工精度要求也越高，多数情况下，零件加工精度合格，装配后更容易保证装配精度。（2分）（2）装配精度并不完全依赖于零件的加工精度，当装配精度要求很高时，若完全依靠提高零件加工精度满足要求，会大幅提高加工成本，此时可以通过合理选择装配方法，如分组选配法、修配法、调整法等，在降低零件加工精度要求的前提下，仍然可以保证很高的装配精度。（3分）（3）装配精度是通过装配工艺保证的，即使所有零件加工精度都合格，若装配工艺不当，如修配不到位、调整错误，也会得到不合格的装配精度。（2分）（4）总体来看，零件加工精度是基础，装配工艺是装配精度的直接保证，二者共同决定产品最终的装配质量。（1分）6.积屑瘤对切削加工有哪些影响？精加工时如何避免积屑瘤产生？答案：积屑瘤对切削加工的影响分为有利和不利两方面：（1）有利影响：积屑瘤硬度远高于工件材料，可代替切削刃切削，保护刀具减少磨损；积屑瘤会增大刀具实际前角，降低切削力，使切削更轻快，因此粗加工时可以允许积屑瘤存在。（2分）（2）不利影响：积屑瘤不稳定，会不断产生、脱落，导致实际切削刃位置不断变化，引发工件尺寸误差和形状误差，降低加工精度；脱落的积屑瘤碎片会粘附在工件已加工表面，增大表面粗糙度，降低表面质量，因此精加工必须避免积屑瘤产生。（2分）精加工避免积屑瘤的措施：（1）控制切削速度，避开积屑瘤产生的中速区间，采用高速切削（v>60m/min）或低速切削（v<3m/min），抑制积屑瘤产生。（2分）（2）增大刀具前角，降低刀具前刀面的粗糙度，减小切屑与前刀面的摩擦，抑制积屑瘤形成。（1分）（3）使用润滑性能好的切削液，降低摩擦和切削温度，抑制积屑瘤产生。（1分）五、综合应用题（本大题共2小题，第一题12分，第二题20分，共32分）1.某齿轮加工，要求最终磨内孔尺寸为ϕmm，键槽深度要求为mm，加工顺序为：①半精镗内孔，尺寸为ϕmm；②插键槽，保证工序尺寸A；③热处理；④磨内孔到设计尺寸ϕmm，同时间接保证键槽深度要求。试计算插键槽工序尺寸A及其偏差。解答：（1）确定封闭环：最终键槽深度mm是加工完成后间接保证的尺寸，因此为封闭环，记为。（2分）（2）建立工艺尺寸链：半精镗后的内孔半径=mm，磨孔后的内孔半径=mm，插键槽尺寸A为增环，为减环，尺寸链关系为：=A+（3）计算基本尺寸：代入已知基本尺寸=62.3mm，=29.9mm，A=（4）计算偏差：根据尺寸链偏差计算公式E=E+EE，E=E+EE，代入已知偏差E=+0.20=（5）按单向入体原则整理可得：A=mm，验证公差：封闭环公差0.2mm，组成环公差和为0.135+0.015+0.052.在普通车床上车削外圆，工件装