《机械制造技术基础》期末考试试卷及答案

《机械制造技术基础》期末考试试卷及答案一、填空题（每空1分，共15分）1.切削用量的三要素是____、__和____。答案：切削速度；进给量；背吃刀量（切削深度）解析：切削用量三要素是切削加工中最重要的工艺参数，直接决定切削效率与加工质量。切削速度单位为m/min，进给量单位为mm/r，背吃刀量单位为mm。2.六点定位原理中，六个支承点按____规则布置，其中主要定位基准面布置____个支承点。答案：3-2-1；3解析：主要定位基准面限制3个自由度，导向定位基准面限制2个自由度，止推定位基准面限制1个自由度，共限制6个自由度。3.机械加工表面质量包括表面____和表面____两个方面。答案：几何形状特征；物理力学性能解析：表面质量是评价已加工表面完整性的综合指标，前者包括表面粗糙度、波纹度等，后者包括加工硬化、残余应力、金相组织变化等。4.刀具磨损过程分为____、____和急剧磨损三个阶段。答案：初期磨损；正常磨损解析：初期磨损阶段磨损速率较快但时间短；正常磨损阶段磨损量随时间近似线性增长，是刀具的有效工作区间；急剧磨损阶段磨损速率急剧增大，刀具失效。5.机械加工精度包括____、____和位置精度三个方面。答案：尺寸精度；形状精度解析：加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度，三者共同构成零件的几何精度要求。6.定位基准分为____和____两类。答案：粗基准；精基准解析：以未加工表面作为定位基准称为粗基准，以已加工表面作为定位基准称为精基准。粗基准一般只在第一道工序中使用一次。7.机床夹具一般由____、____、对刀导向装置和夹具体等组成。答案：定位装置；夹紧装置解析：定位装置保证工件在夹具中占据正确位置，夹紧装置保证工件在加工过程中不因切削力等外力而移动或振动，夹具体是夹具的基础件。二、单项选择题（每题2分，共20分）1.车削加工中，主运动是（）。A.工件的旋转运动B.刀具的纵向进给运动C.刀具的横向进给运动D.工件的往复直线运动答案：A解析：车削时工件随主轴旋转是切除金属的主要运动，速度最高、消耗功率最大，故为主运动。2.在其他条件不变时，增大刀具前角，切削力将（）。A.增大B.减小C.基本不变D.先增大后减小答案：B解析：前角增大使刀刃更锋利，切削变形减小，因此切削力降低；但前角过大会削弱刀刃强度并降低散热能力。3.下列哪种定位方式属于完全定位？（）A.限制3个自由度B.限制4个自由度C.限制5个自由度D.限制6个自由度答案：D解析：完全定位指工件的6个自由度全部被限制；限制少于6个自由度的定位称为不完全定位，实际加工中是否允许取决于工序加工要求。4.精加工时，一般选用（）的进给量和背吃刀量。A.较大B.较小C.任意D.最大答案：B解析：精加工的主要目标是保证加工精度和表面质量，较小的进给量和背吃刀量可减小切削力、切削热和表面粗糙度值。5.积屑瘤对粗加工的影响是（）。A.完全有利B.完全有害C.有一定保护作用，并使实际前角增大D.没有任何影响答案：C解析：粗加工时积屑瘤可保护刀刃并增大实际前角，对切削有利；但精加工时积屑瘤会破坏表面质量，应避免其产生。6.磨削加工的主运动是（）。A.工件的旋转运动B.砂轮的高速旋转运动C.工作台的往复直线运动D.砂轮的径向进给运动答案：B解析：砂轮高速旋转速度通常达30-35m/s甚至更高，是切除金属的主要运动，故为主运动。7.下列哪项不属于工艺基准？（）A.定位基准B.测量基准C.设计基准D.装配基准答案：C解析：工艺基准是在工艺过程中使用的基准，包括定位基准、测量基准、装配基准和工序基准。设计基准是设计图样上采用的基准，不属于工艺基准。8.工件在夹具中定位时，过定位是指（）。A.限制的自由度数少于6个B.限制的自由度数恰好等于6个C.同一自由度被重复限制D.没有限制任何自由度答案：C解析：过定位（重复定位）指同一个自由度被两个或两个以上的定位元件同时限制。过定位可能引起工件或定位元件变形，通常应尽量避免，但精加工中有时可利用过定位提高刚度。9.切削热较多地传入工件时，会导致（）。A.工件热变形，影响加工精度B.提高表面质量C.减小残余应力D.对加工精度无影响答案：A解析：切削热传入工件使工件温度升高产生热变形，从而影响加工精度；对细长轴、薄壁件尤为明显。10.机械加工工艺过程中，工步是指（）。A.加工表面和刀具都不变的连续加工过程B.一道工序的全部加工内容C.一次装夹中所完成的全部内容D.一个工位中所完成的全部内容答案：A解析：工步是工序的组成单元，指在同一道工序中，加工表面、切削刀具和切削用量均保持不变的那部分连续加工过程。三、判断题（每题1分，共10分）1.切削速度越高，刀具耐用度越长。答案：错误解析：切削速度是影响刀具耐用度的最显著因素。速度越高，切削温度越高，刀具磨损越快，耐用度下降。2.六点定位原理要求工件定位时必须限制全部6个自由度。答案：错误解析：六点定位原理阐述的是定位的规律，并非要求任何定位都必须限制全部6个自由度。不完全定位在很多工序中是合理且必要的。3.粗基准可以在后续工序中重复使用。答案：错误解析：粗基准表面粗糙且精度低，重复使用会产生较大的定位误差，一般只在第一道工序中使用一次。4.定位误差包括基准不重合误差和基准位移误差。答案：正确5.磨削加工中，砂轮线速度远高于工件线速度。答案：正确6.硬质合金刀具比高速钢刀具具有更高的耐热性。答案：正确解析：高速钢耐热温度约600摄氏度，硬质合金耐热温度可达800-1000摄氏度。7.加工余量越大，加工精度一定越高。答案：错误解析：加工余量过大会增加切削力和切削热，引起变形增大，反而降低精度。余量应合理选择。8.机床传动链误差属于工艺系统几何误差。答案：正确解析：工艺系统几何误差包括机床、夹具、刀具的制造误差、磨损及传动链误差等。9.在同等条件下，表面粗糙度值越小，表面质量越好。答案：正确10.装配精度完全取决于零件的加工精度。答案：错误解析：装配精度不仅取决于零件加工精度，还与装配方法（完全互换法、修配法、调整法等）密切相关。采用修配法或调整法可在零件精度不很高的条件下保证较高的装配精度。四、名词解释（每题5分，共15分）1.工序答案：工序是指一个（或一组）工人在一个工作地点，对一个（或同时对几个）工件所连续完成的那部分工艺过程。划分工序的主要依据是工作地点是否改变和加工是否连续。2.六点定位原理答案：六点定位原理是指用按一定规则布置的6个支承点来限制工件的6个自由度，使工件在夹具中获得唯一确定位置的基本原理。6个支承点通常按"3-2-1"规则布置，分别限制3个、2个和1个自由度。3.积屑瘤答案：积屑瘤是在切削塑性金属时，由于切屑底层金属在高温高压作用下与前刀面发生强烈摩擦而冷焊（粘结）在刀具前刀面上形成的金属堆积物。积屑瘤对粗加工有保护刀刃和增大实际前角的作用，但对精加工会破坏表面质量。五、简答题（每题10分，共20分）1.简述影响切削力的主要因素。答案：(1)工件材料：工件材料的强度、硬度越高，切削力越大；材料的塑性和韧性越好，切削变形越大，切削力也越大。(2)切削用量：背吃刀量ap和进给量f增大时切削力增大，但影响程度不同——ap增大一倍，切削力约增大一倍；f增大一倍，切削力约增大70%左右。切削速度vc(3)刀具几何参数：前角γo增大，切削变形减小，切削力减小；主偏角κr通过改变切削层形状和各分力的比例来影响切削力；刃倾角(4)刀具磨损：刀具磨损后刀刃变钝，切削力增大。(5)切削液：使用切削液可减小摩擦和切削变形，从而减小切削力。2.简述机械加工工艺规程设计的主要步骤。答案：(1)分析研究零件图样和产品的装配图，了解零件的结构特点、技术要求和生产纲领；(2)确定毛坯类型及制造方法；(3)拟定工艺路线，包括选择定位基准、确定各加工表面的加工方法和加工顺序；(4)确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差；(5)选择各工序所用机床、刀具、夹具和量具等工艺装备；(6)确定切削用量和工时定额；(7)填写工艺文件，如工艺过程卡片和工序卡片等。六、计算题（每题10分，共20分）1.在车床上加工直径dw=80mm的轴类零件外圆，选用切削速度vc=(1)主轴转速n（r/min）；(2)若加工长度L=200mm（含切入切出长度），求基本切削时间答案：(1)由切削速度公式vcn取整为n=(2)基本切削时间：t解析：切削速度公式是切削用量计算的基本公式，注意单位换算系数1000（将毫米换算为米）。基本切削时间的本质是加