机械制造技术基础考试复习试题及答案

机械制造技术基础考试复习试题及答案一、单项选择题（每题1分，共15分）1.切削加工中，切屑流过刀具前刀面时，切屑对前刀面摩擦力的方向是A.与刀具切削速度方向同向B.与切屑流出方向同向C.与切屑流出方向反向D.与刀具切削速度方向反向2.普通卧式车床主运动传动链的末端执行件是A.主轴B.刀架C.工作台D.进给箱3.衡量刀具材料切削加工性能的核心指标是A.硬度B.耐磨性C.红硬性D.抗弯强度4.基准不重合误差的本质是A.本道工序需要保证尺寸的公差B.设计基准与定位基准之间的位置公差C.定位元件与定位基准之间的制造误差D.工序基准与定位基准之间的尺寸或位置公差5.磨削硬质合金刀具刀头时，最适合选用的磨料是A.棕刚玉B.白刚玉C.碳化硅D.立方氮化硼6.其他条件不变时，工件材料硬度越高，切削力的变化规律是A.增大B.减小C.先增大后减小D.基本不变7.无心外圆磨床磨削长度较长的光滑轴类工件时，工件的定位类型属于A.完全定位B.不完全定位C.欠定位D.过定位8.机床型号M1432A中，“14”代表的含义是A.机床类别为磨床B.外圆磨组、万能外圆磨系C.最大磨削直径为320mmD.第一次改进设计9.零件加工后，表面层存在残余压应力会使零件的疲劳强度A.提高B.降低C.不变D.先降低后提高10.封闭环的公差等于所有组成环公差的A.之和B.之差C.平方和开根号D.乘积11.顺铣加工与逆铣加工相比，顺铣具备的特点是A.刀齿磨损较慢，加工表面质量高B.刀齿磨损较快，加工表面质量低C.不会发生工作台窜动，加工精度稳定D.更适合加工带硬皮的毛坯工件12.加工箱体类零件的平面时，最常用的加工方法是A.车削B.铣削C.磨削D.刨削13.刀具寿命的定义是A.一把新刀具从投入切削开始，经过多次刃磨直到完全报废为止的总切削时间B.刀具一次刃磨后，从开始切削到达到磨钝标准所经历的切削时间C.切削过程中两次刃磨之间允许的最大切削速度D.刀具能参与切削的次数总和14.在正交平面参考系中，在正交平面内测量的刀具角度是A.前角和后角B.主偏角和副偏角C.刃倾角D.前角和刃倾角15.车削外圆时，机床的主运动是A.工件的旋转运动B.刀具的横向直线进给运动C.刀具的纵向直线进给运动D.刀具的旋转运动二、多项选择题（每题2分，共10分，多选、少选、错选均不得分）1.下列运动中，属于切削加工进给运动的有A.车削外圆时刀具的直线移动B.钻削孔时钻头的轴向进给移动C.铣削平面时工件的直线进给移动D.外圆磨削时工件的旋转运动E.牛头刨床刨削平面时刨刀的往复直线运动2.工艺系统的原始误差中，属于几何误差（静误差）的有A.机床的几何误差B.刀具的制造误差C.刀具的磨损误差D.夹具的制造与安装误差E.工艺系统受力变形引起的误差3.下列措施中，能够有效减小薄壁套筒类零件加工变形的有A.适当增大刀具的前角和后角B.合理降低切削用量，减小切削力C.采用不对称铣削减小切削力分力的影响D.增加夹具和工艺系统的整体刚度E.粗精加工分开，分多次走刀加工4.粗加工阶段选择切削用量的顺序，下列说法错误的有A.先选较大的背吃刀量B.先选较大的切削速度C.其次选择合适的进给量D.最后选择合适的切削速度E.最后选择合适的背吃刀量5.常用的装配方法包括下列哪几种A.完全互换装配法B.不完全互换装配法C.分组装配法D.修配装配法E.调整装配法三、填空题（每空1分，共20分）1.切削加工过程中，常见的切屑类型分为带状切屑、________、单元切屑、________四种。2.加工误差按照统计特性可以分为________和________两大类。3.机床夹具在工艺系统中的两个核心功能是________和________。4.尺寸链中，间接获得、最终形成的尺寸称为________，直接获得并影响封闭环尺寸的尺寸称为________。5.刀具磨损的三种主要形式是________、________和边界磨损。6.根据用途的不同，机械加工中的基准可以分为________和________两大类。7.无心外圆磨床的两种基本磨削方式是纵磨法和________，其中________适合加工批量较大、长度较短的工件。8.工艺系统受力变形的力源主要包括切削力、夹紧力、________和________。9.精基准选择的四个基本原则是________、基准统一、________、自为基准。10.磨粒的磨削过程分为三个阶段，分别是________、________、切削阶段。四、简答题（每题7分，共35分）1.什么是逆铣和顺铣？分别说明二者的优缺点及适用场合。2.什么是基准不重合误差和基准位移误差？说明二者的计算方法。3.分别说明粗加工和精加工选择切削用量的基本原则，说明该原则的成因。4.试述积屑瘤产生的原因，积屑瘤对切削加工的影响，以及生产中抑制积屑瘤的常用措施。5.为什么说夹紧不等于定位？简述定位和夹紧的区别与联系。五、计算分析题（每题10分，共20分）1.某工厂加工一批轴类零件的外圆，直径设计要求为ϕmm，加工后随机抽取100件零件测量，得知直径尺寸服从正态分布，正态分布的均值¯x=49.96（1）该加工过程的常值系统误差为多少？（2）计算该工序的工序能力系数，判断该工序能否满足加工要求？（3）计算该批零件的不合格品率，说明不合格品是可修复还是不可修复。（已知：正态分布中，z=0时，Φ(z)2.某轴类零件加工键槽，加工要求保证最终键槽深度尺寸为mm，加工顺序为：（1）粗精车外圆，得到尺寸为ϕmm；（2）铣键槽，得到工序尺寸A；（3）磨外圆，得到最终尺寸ϕmm，加工后保证键槽深度的设计尺寸，加工过程同轴度误差忽略不计，试计算铣键槽工序的尺寸A及其上下偏差。参考答案一、单项选择题答案1.C2.A3.C4.D5.C6.A7.B8.B9.A10.A11.A12.B13.A14.A15.A二、多项选择题答案1.ABCD2.ABCD3.ABCDE4.BE5.ABCDE三、填空题答案1.挤裂切屑；崩碎切屑2.系统误差；随机误差3.定位；夹紧4.封闭环；组成环5.前刀面磨损；后刀面磨损6.设计基准；工艺基准7.横磨法；横磨法8.惯性力；重力9.基准重合；互为基准10.滑擦阶段；耕犁阶段四、简答题答案1.答：铣削加工中，当铣刀切削刃接触工件处的切削速度方向与工件进给方向相同时，称为顺铣，相反时称为逆铣。（1分）顺铣的优点：①刀齿切入工件时，切削厚度最大，切削刃与工件切离时才摩擦已加工表面，刀具磨损小，使用寿命长；②已加工表面质量好，冷作硬化程度低；③垂直方向分力向下压紧工件，夹紧稳定。（2分）缺点：①水平方向分力与进给方向同向，会拉动工作台产生窜动，导致切削冲击，甚至打刀，只有当铣床有丝杠螺母间隙消除装置时才能使用；②不能加工带硬皮的毛坯工件，因为刀齿一开始切入就接触硬表皮，容易磨损。（1分）逆铣的优点：①切削刃切入工件时切削厚度从0开始，不会一开始就接触硬表皮，适合加工带硬皮的毛坯工件；②水平方向分力与进给方向反向，丝杠螺母压紧，不会产生工作台窜动，加工稳定，无间隙消除装置的普通铣床常用。（2分）缺点：刀齿摩擦已加工表面，刀具磨损大，表面质量差。（1分）适用场合：顺铣适合精加工、半精加工，铣床有间隙消除装置、加工无硬皮的工件；逆铣适合粗加工，尤其是带硬皮的毛坯加工，以及无间隙消除装置的普通铣床加工。2.答：（1）基准不重合误差：是指由于定位基准与工序基准不重合，导致工序基准在工序尺寸方向上的最大变动量，其本质是定位基准与工序基准不重合带来的加工误差。（2分）计算方法：首先明确工序尺寸的工序基准，再明确定位所选用的定位基准，找到连接两个基准之间所有相关尺寸，所有相关尺寸在工序尺寸方向上的公差代数和（同向叠加，反向相减后取绝对值），就是基准不重合误差。（2分）（2）基准位移误差：是指由于定位基准本身存在制造误差，以及定位副之间的配合间隙，导致定位基准自身在工序尺寸方向上产生的最大变动量，和基准不重合无关，是定位副制造误差带来的。（2分）计算方法：根据不同定位方式的几何关系，直接计算定位基准在工序尺寸方向的最大可能位移量，即可得到基准位移误差，例如圆柱孔在间隙配合的圆柱心轴上定位时，基准位移误差等于孔的公差加上轴的公差。（1分）3.答：（1）粗加工选择切削用量的基本原则：优先选择大的背吃刀量，其次选择合适的大进给量，最后选择合理的切削速度，即“−f（2）精加工选择切削用量的基本原则：优先选择高的切削速度，其次选择合适的较小进给量，最后选择合适的背吃刀量。（1分）成因：精加工的核心目标是保证加工精度和表面质量，选择高的切削速度可以减小切削变形，同时避开积屑瘤产生的速度区间，抑制积屑瘤，有效降低表面粗糙度；较小的进给量可以减小切削后已加工表面的残留面积高度，进一步降低表面粗糙度；最后根据加工余量选择合适的背吃刀量，余量较小时一次走刀即可切除，余量较大时分两次走刀，保证加工精度。（2分）4.答：（1）产生原因：当切削塑性金属材料，切削速度处于中等范围（一般v=20~50m/min）时，切屑底层金属受到刀具前刀面的剧烈挤压和摩擦，切屑底层金属流速降低，发生滞流现象，当切屑与前刀面之间的摩擦力大于切屑内部金属的结合力时，滞流层的金属就会冷焊粘结在前刀面上，形成硬度为工件硬度2~3倍的硬块，即为积屑瘤，积屑瘤会不断长大，到一定程度后受切削力作用脱落，不断循环往复。（2分）（2）对切削加工的影响：①有利影响：积屑瘤硬度远高于刀具，可以代替切削刃进行切削，保护刀具，同时积屑瘤会增大刀具实际前角，减小切削力，对粗加工有利；②不利影响：积屑瘤不稳定，尺寸不断变化，会增大加工尺寸误差，而且脱落的积屑瘤碎片会粘附在已加工表面，增大表面粗糙度，降低加工精度和表面质量，对精加工非常不利。（2分）（3）抑制措施：①调整切削速度，避开积屑瘤产生的中等速度区间，采用低速（v<5m/min）或高速（v>80m/min）切削，都可以有效避免积屑瘤产生；②增大刀具前角，降低前刀面的粗糙度，减小切屑与前刀面的摩擦力和切削区温度；③合理使用切削液，降低切削温度，减小摩擦；④适当提高工件材料硬度，降低塑性，减小滞流现象产生的可能。（3分）5.答：定位是指工件在机床或夹具上，依靠定位元件占据正确加工位置的过程，夹紧是指工件完成定位后，将工件压紧夹牢，保证加工过程中工件位置不发生变动的过程，二者是工艺过程中两个独立的环节，因此夹紧不等于定位。（2分）二者的区别：①作用不同：定位解决的是工件加工前的位置正确性问题，定位不准确一定会产生加工误差，直接影响加工精度；夹紧解决的是加工过程中工件位置的稳定性问题，夹紧不当会导致工件振动、位移，也会产生加工误差，但和位置正确性无关；（2分）②顺序不同：加工过程中一定是先完成定位，确认位置正确后再进行夹紧，顺序不能颠倒；（1分）③要求不同：定位要求满足加工精度对工件位置的要求，保证工序尺寸和位置精度；夹紧要求稳定可靠，不破坏工件的正确定位位置，不产生过量变形和振动。（1分）联系：定位是夹紧的前提，没有正确的定位，夹紧就失去了意义；夹紧是定位后实现稳定加工的保证，没有夹紧，定位得到的正确位置无法保持，不能完成切削加工。（1分）五、计算分析题答案1.解：（1）首先确定设计尺寸的范围和中心值：直径设计要求ϕmm，因此最大尺寸=50−0.04=mm常值系统误差为分布均值相对于设计中心的偏移量：Δ=（2）尺寸公差T==对于一般精度的外圆加工，=1（3）正态分布的尺寸范围为¯x