机械制造工艺基础复习题及答案.docx

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机械制造工艺基础复习题及答案

《机械制造工艺基础》复习题

第1章切削与磨削过程

一、单项选择题

1、金属切削过程中，切屑的形成主要是

（1）的材料剪切滑移变形的结果。

①第Ⅰ变形区②第Ⅱ变形区③第Ⅲ变形区④第Ⅳ变形区

2、在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为

（1）。

①前角②后角③主偏角④刃倾角

3、切屑类型不但与工件材料有关，而且受切削条件的影响。

如在形成挤裂切屑的条件下，若加大前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得到

（1）。

①带状切屑②单元切屑③崩碎切屑④挤裂切屑

4、切屑与前刀面粘结区的摩擦是（　2　）变形的重要成因。

①第Ⅰ变形区②第Ⅱ变形区③第Ⅲ变形区④第Ⅳ变形区

5、切削用量中对切削力影响最大的是

（2）。

①切削速度②背吃刀量③进给量④切削余量

6、精车外圆时采用大主偏角车刀的主要目的是降低

（2）。

①主切削力Fc②背向力Fp③进给力Ff④切削合力F

7、切削用量三要素对切削温度的影响程度由大到小的顺序是

（2）。

①

②

③

④

8、在切削铸铁等脆性材料时，切削区温度最高点一般是在（3）。

①刀尖处②前刀面上靠近刀刃处③后刀面上靠近刀尖处④主刀刃处

（加工钢料塑性材料时，前刀面的切削温度比后刀面的切削温度高，而加工铸铁等脆性材料时，后刀面的切削温度比前刀面的切削温度高。

因为加工塑性材料时，切屑在前刀面的挤压作用下，其底层金属和前刀面发生摩擦而产生大量切削热，使前刀面的温度升高。

加工脆性材料时，由于塑性变形很小，崩碎的切屑在前刀面滑移的距离短，所以前刀面的切削温度不高，而后刀面的摩擦产生的切削热使后刀面切削温度升高而超过前刀面的切削温度。

）

（前刀面和后刀面上的最高温度都不在刀刃上，而是离开刀刃有一定距离的 地方。

切削区最高温度点大约在前刀面与切屑接触长度的一半处，这是因为切屑在第一变 形区加热的基础上，切屑底层很薄一层金属在前刀面接触区的内摩擦长度内又经受了第二 次剪切变形，切屑在流过前刀面时又继续加热升温。

随着切屑沿前刀面的移动，对前刀面 的压力减小，内摩擦变为外摩擦，发热量减少，传出的热量多，切削温度逐渐下降。

）

9、积屑瘤是在

（1）切削塑性材料条件下的一个重要物理现象。

①低速②中速③高速④超高速

10、目前使用的复杂刀具的材料通常为（4）。

①硬质合金②金刚石③立方氮化硼④高速钢

11、在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动

（2）。

①均由工件来完成②均由刀具来完成

③分别由工件和刀具来完成④分别由刀具和工件来完成

12、进给运动通常是机床中（）。

①切削运动中消耗功率最多的运动②切削运动中速度最高的运动

③不断地把切削层投入切削的运动④使工件或刀具进入正确加工位置的运动

13、切削用量中对刀具寿命影响最大的是

（1）。

①进给速度②背吃刀量③进给量④切削速度

14、切削铸铁等脆性材料时，容易产生（3）切屑。

①带状切屑②单元切屑③崩碎切屑④挤裂切屑

15、用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时，应选择刀具材料的牌号为

（1）。

①YT30②YT5③YG3④YG8

（YT30耐磨性和运行的切削速度较YT15高，但使用强度抗冲击韧性较差。

适于碳素钢与合金钢的精加工，如小断面的精车精镗，精扩等;

YT15耐磨性优于YT15合金，但抗冲击韧性较YT5差。

适于钢，铸钢，合金钢中切削断面的半精加工或小切削断面精加工;

YT5在钨钴钛合金中强度，抗冲击及抗震性最好，但耐磨性较差。

适于碳素钢与合金钢（包括锻件，冲压件，铸铁表皮）间断切削时的粗车粗刨半精刨;

YG3类硬质合金适合于铸铁、有色金属及其合金、非金属等材料的连续精加工和半精加工;

YG8类硬质合金适合于铸铁、有色金属及其合金的粗加工，也能用于断续切削。

）

16、在背吃刀量

和进给量f一定的条件下，切削厚度与切削宽度的比值取决于（3）。

①刀具前角②刀具后角③刀具主偏角④刀具副偏角

17、精铣铸铁箱体平面时，以下可选择的刀具材料是（）。

①YG8②YG3③YT5④YT30

18、精车外圆时，为了避免已加工表面被切屑划伤，应采用刃倾角

（2）的外圆车刀。

①λs=0°②λs>0°③λs<0°④λs<-10°

19、砂轮的（3）是指工作表面的磨粒在磨削力的作用下脱落的难易程度。

①粒度②疏松度③硬度④强度

20、精车45钢轴，以下可选择的刀具材料是（）。

①YG8②YT5③YG3④YT30

二、判断题

1、第Ⅲ变形区的变形是造成已加工表面硬化和残余应力的主要原因。

（y）

2、由于大部分塑性变形集中于第Ⅰ变形区，因而切削变形的大小，主要由第Ⅰ变形区的变形来衡量。

（y）

3、切屑形态的变化反映了切削变形程度的不同，如带状切屑是切削层沿剪切面滑移变形尚未达到断裂程度而形成的。

（y）

4、刀具刃倾角为正时，能保护刀尖，一般用于断续切削。

（n）

5、切屑与前刀面的摩擦与一般金属接触面间的摩擦不同，不是一般的外摩擦，而是切屑粘结部分和上层金属之间的摩擦，即切屑的内摩擦。

（y）

6、硬脆材料与金属材料的切除过程有所不同，其切除过程以断裂破坏为主。

（y）

7、切屑底层与前刀面间粘结区的摩擦是形成积屑瘤的重要成因。

（y）

8、磨粒磨损主要在低速切削条件下存在，因此，对低速切削的刀具而言，磨粒磨损往往是刀具磨损的主要原因。

（n）

9、在精车碳素钢工件时，一般应选择YT30牌号的硬质合金车刀。

（y）

10、影响切削力的因素很多，其中最主要的是刀具材料、刀具磨损、冷却润滑液。

（n）

11、切削温度是切削过程的一个重要物理量，主要影响刀具磨损和积屑瘤的产生，但对表面质量没有影响。

（n）

12、切削温度的高低不仅取决于热源区产生热量的多少，而且还取决于散热条件的好坏。

（y）

13、切削用量增加，功率消耗加大，切削热的生成加多，切削温度就会升高。

（y）

14、切削脆性材料时，由于形成崩碎切屑，故最高温度区位于靠近刀尖的后刀面上的小区域内。

（y）

15、切削用量中切削速度对刀具耐用度的影响最大，其次为切削深度，而进给量对刀具耐用度的影响最小。

（n）

16、在YG、YT类硬质合金中，钴和钛的含量越高，硬度与耐磨性越好，越适合金属的粗加工。

（y）

17、高速钢刀具具有较高的强度和韧性，刃口锋利，切削速度和耐用度都高于硬质合金。

（n）

18、砂轮的硬度是指工作表面的磨粒在磨削力的作用下脱落的难易程度，粗磨时应选用较软的的砂轮，工件材料较硬时，应选用较硬的的砂轮。

（n）

（

19、主切削力Fc是计算机床功率及设计夹具、刀具的主要依据。

（y）

20、当切削塑性金属材料时，若切削速度较低，切削厚度较薄，则易发生（前）后刀面磨损。

（y）

三、问答题

1、刀具的基本角度有哪几个？

如何定义的？

它们对切削加工有何主要影响？

2、切削层参数指的是什么？

与切削深度

和进给量

有什么关系？

3、普通硬质合金分为哪几类？

简述其特点和用途。

4、三个变形区有何特点？

各自对切屑的形成过程有什么影响？

5、三个切削分力是如何定义的？

各分力对切削加工过程有何影响？

6、影响刀具磨损的主要原因有哪些？

如何影响的？

7、用

的车刀加工外圆柱面，加工前工件直径为Φ62，加工后直径为Φ54，主轴转速n=240r/min，刀具的进给速度vf=96mm/min，试计算

、f、ap、hD、bD、AD。

8、已知某高速钢外圆车刀的标注角度为：

，试画图表示之，并说明各角度的名称和定义。

9、请回答W18Cr4V、YT15、YG8三种刀具材料各属于哪类刀具材料？

适合加工何种工件材料？

可在什么样的切削条件下加工？

10、什么是砂轮？

砂轮有哪些基本特性？

如何选择合适的砂轮？

11、按以下刀具材料、工件材料、加工条件进行刀具材料的合理选择：

刀具材料：

YG3X、YG8、YT5、YT30、W18G4V。

工件材料及切削条件：

①粗铣铸铁箱体平面；

②粗镗铸铁箱体孔；

③齿轮加工的剃齿工序；

④45钢棒料的粗加工；

⑤精车40钢工件外圆。

12、什么是刀具的工作角度？

它们与刀具的基本标注角度有哪些不同？

13、切削液的主要作用有哪些？

如何正确地选择切削液？

14、主运动和进给运动如何定义与确定？

各自有何特点？

15、什么是切削用量三要素？

各自有何作用？

四、填空题

1、根据摩擦情况不同，切屑与前刀面接触部分可分为两个摩擦区，即黏结区和滑动区。

2、切削力可以分解为三个分力，它们是主切削力力、背向力力和进给力力，其中主切削力消耗的功率最大，背向力力则不消耗功率。

3、在刀具的五个基本标注角度中，影响排屑方向的标注角度主要是前角。

4、切削用量与切削力有密切关系，切削用量中对切削力影响最大的是背吃刀量。

5、切削加工45钢时通常应采用YT或YW类硬质合金刀具。

6、一次磨刀之后，刀具进行切削，后刀面允许的最大磨损量（VB），称为磨钝标准。

7、外圆车刀的主偏角增大后，会使背向力Fp增大，进给力Ff减小。

8、粗加工时，限制进给量的主要因素是切削力；精粗加工时，限制进给量的主要因素是表面粗糙度。

9、切削用量选择的一般顺序是：

先确定背吃刀量，再确定进给量，最后确定进给速度。

10、切削加工是利用刀具和工件之间的相对运动来完成的，它包括主运动和进给运动；在切削加工中，主运动只有一个，而进给运动可以有一个或者数个。

11、切削用量三要素是指切削速度、进给速度或进给量和背吃刀量。

12、切削脆性材料时，容易产生崩碎切屑。

13、根据切屑形成过程中变形程度的不同，切屑的基本形态可分为：

带状切屑、挤裂切屑、单元和崩碎切屑四种基本类型。

14、刀具磨损的原因主要有磨磨粒磨损、黏结磨损、扩散磨损和氧化磨损等。

15、切削液的主要作用是冷却、润滑、清洗和排屑和防锈。

第2章制造工艺装备

一、单项选择题

1、半闭环控制的数控系统的反馈检测元件一般安装在（3）。

①工作台上②滚珠丝杠上③伺服电机轴上④机床主轴上

2、工件的定位就是使

（2）

不同批工件逐次放入到夹具中，都能占据同一正确位置。

同一批工件逐次放入到夹具中，都能占据同一正确位置。

不同批工件逐次放入到夹具中，都能占据不同正确位置。

同一批工件逐次放入到夹具中，都能占据不同正确位置。

3、在数控铣床上用球头立铣刀铣削一凹球面型腔，属于（3）。

①轨迹法②成型法③相切法④范成法

4、大批大量生产中广泛采用

（2）。

①通用夹具②专用夹具③成组夹具④组合夹具

5、在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是

（1）。

①砂轮的回转运动②工件的回转运动③砂轮的直线运动④工件的直线运动

6、小锥度心轴限制（4）个自由度。

①2②3③4④5

7、过正方体工件中心垂直于某一表面打一通孔，必须限制（4）个自由度。

①2②3③4④5

8、普通车床的主参数是（4）。

①可车削的最大直径②主轴与尾座之间最大距离

③中心高④床身上工件最大回转直径

9、在球体上铣平面，要求保证尺寸H（图2-1），必须限制

（1）个自由度。

①1②2③3④4

H

图2-1

10、在球体上铣平面，若采用图2-2所示方法定位，则实际限制（3）个自由度。

①1②2③3④4

二、判断题

1、工件在夹具中定位时，只要采用了六个定位支承点来定位，就可以满足其完全定位了。

（n）

2、采用机床夹具装夹工件，主要是为了保证工件加工表面的位置精度。

（n）

3、不完全定位和欠定位在夹具中是不允许存在的。

（n）

4、定位误差是由于夹具定位元件制造不准确所造成的加工误差。

（n）

5、过定位系指工件实际被限制的自由度数多于工件加工所必须限制的自由度数。

（y）

6、不完全定位一定存在欠定位。

（n）

7、基准不重合误差是由于工件的定位基准与设计基准不重合引起的。

（n）

8、砂轮磨粒的硬度越高，则砂轮的硬度也越高。

（n）

9、小锥度心轴与工件孔配合的定位可限制工件的5个自由度。

（y）

10、机床夹具必不可少的组成部分有定位元件和夹紧元件。

（y）

三、分析计算题

1、根据图2-3所示各题的加工要求，试确定合理的定位方案，并绘制草图。

①在球形零件上钻一通过球心O的小孔D（图a）

②在一长方形零件上钻一不通孔D（图b）

③在圆柱体零件上铣一键槽凸（图c）

④在一连杆零件上钻一通孔D（图d）

⑤在一套类零件上钻一小孔O1（图e）

图2-3

2、试分析图2-4所示各定位方案中各定位元件限制的自由度；

图2-4

3、在图2-5（a）所示工件上加工键槽，要求保证尺寸

和对称度0.03mm。

现有3种定位方案，分别如图b，c，d所示。

试分别计算3种方案的定位误差，并选择最佳方案。

图2-5

4、工件尺寸如图2-6（a），现欲加工O孔，保证尺寸300-0.1。

试分析图（b）、（c）、（d）所示各定位方案的定位误差（（a）为零件图，加工时工件轴线保持水平，V型块均为90º）。

（a）（b）（c）（d）

图2-6

5、在图2-7（a）示工件上铣一缺口，尺寸要求见零件图。

采用三种不同的定位方案，试分析它们的水平和垂直两个方向的定位误差，并判断能否满足加工要求（定位误差不大于加工尺寸公差的1/3）。

（a）（b）（c）（d）

图2-7

6、图2-8是某车床主运动传动系统示意图，试求：

①写出其主运动传动链的传动路线表达式；

②判断主轴V可获得多少种转速；

③计算出主轴V的最高转速和最低转速。

图2-8

四、填空题

1、工件在夹具上的定位是通过工件上的定位基准面与夹具中定位元件的工作表面接触或配合来实现的。

2、机床夹具的定位误差主要由基准不重合误差和基准位置误差两个方面的误差组成。

3、机床夹具最基本的组成部分是定位元件、夹紧装置和夹具体。

4、根据铣刀主运动方向与进给运动方向的关系，可分为周铣和端铣两种铣削方式。

5、根据六点定位原理分析，工件的定位方式分为欠定位、过定位、完全定位和不完全定位。

6、一般短圆柱销限制了工件的2个自由度，长圆柱销限制了工件的4个自由度。

7、定位V形块的两斜面夹角，一般选用60°、90°和120°，而其中又以90°应用最多。

8、机床夹具的动力夹紧装置由动力装置、中间传力机构和夹紧元件所组成。

9、工件定位时，几个定位支承点重复限制同一个自由度的现象，称为过定位。

10、通用机床型号按一定规律排列组成，如CA6140为车床，其中符号C代表车床类，A代表改进型号，6表示卧式车床，1表示普通卧式床，40代表最大回转直径为400mm。

五、问答题

1、什么是逆铣和顺铣？

各自适合怎样的切削场合与要求？

2、什么是机床夹具？

它由哪些功能元件组成？

这些元件的作用是什么？

3、什么叫完全定位、不完全定位、欠定位、过定位？

不完全定位和过定位是否均不允许存在？

为什么？

4、定位和夹紧有什么关系？

为什么说夹紧不等于定位？

5、试述定位误差、基准位移误差和基准不重合误差的概念及产生的原因。

第3章机械加工质量分析与控制

一、单项选择题

1、在切削加工时，下列因素中，（3）对工件加工表面粗糙度没有影响。

①刀具几何形状②切削用量③检测方法④工件材料

2、加工误差的敏感方向是（3）。

①主运动方向②进给运动方向

③过刀尖的加工表面的法向④过刀尖的加工表面的切向

（所谓误差敏感方向就是通过刀刃的加工表面法线方向，在此方向上原始误差对加工误差影响最大。

）

3、误差复映系数与工艺系统刚度（3）。

①无关②成正比③成反比   ④相等

（误差复映现象是在机械加工中普遍存在的一种现象,它是由于加工时毛坯的尺寸和形位误差、装卡的偏心等原因导致了工件加工余量变化,而工件的材质也会不均匀,故引起切削力变化而使工艺系统变形量发生改变产生的加工误差。

）

4、精加工夹具的有关尺寸公差常取工件相应尺寸公差的

（2）。

①1/10～1/5②1/5～1/3③1/3～1/2④1/2～1

5、在普通车床上用三爪卡盘夹工件外圆车内孔，车后发现已加工出的内孔与其外圆不同轴，其最可能的原因是

（2）。

①车床主轴径向跳动②卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴

③刀尖与主轴轴线不等高④车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行

6、在车床上就地车削（或磨削）三爪卡盘的卡爪是为了（4）。

①提高主轴回转精度②降低三爪卡盘卡爪面的表面粗糙度

③提高装夹稳定性④保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴

7、为减小传动元件对传动精度的影响，应采用

（2）传动。

升速②降速③等速④变速

8、机床部件的实际刚度（4）按实体所估算的刚度。

①大于②等于③小于④远小于

9、以下各项原始误差中，属于随机性误差的有：

（3）。

夹具定位误差②工艺系统的受力变形

③多次调整误差④工艺系统的热变形

10、零件机械加工的工序公差T和误差分布均方根差σ，一般应满足

（1）的关系。

①T＞6σ②T＝6σ③T＜6σ④T≈6σ

11、工艺能力系数与零件公差

（1）。

①成正比②成反比③相等④关系不大

12、外圆磨床上采用死顶尖是为了

（1）。

①消除顶尖孔不圆度对加工精度的影响②消除导轨不直度对加工精度的

③消除工件主轴运动误差对加工精度的影响④提高工艺系统刚度

13、加工精度的高低是指加工后零件尺寸、形状、位置等几何参数与

（2）的符合程度。

①机器使用时要求的几何参数②零件设计图中要求的几何参数

③零件测量时要求的几何参数④机器装配时要求的几何参数

14、工艺系统强迫振动的频率与外界干扰力的频率（）。

①无关②相近③相同④相同或成整倍数关系

15、切削加工中自激振动的频率（）工艺系统的固有频率。

①大于②小于③不同于④等于或接近于

二、判断题

1、零件表面的位置精度可以通过一次装夹或多次装夹加工得到。

（y）

2、在机械加工中不允许有加工原理误差。

（n）

3、在切削加工系统中，强迫振动是受外界干扰振动影响的一种可持续的有害振动。

（y）

4、点图分析法能将随机误差和变值性系统误差分开，并能观察出变值性系统误差的变化趋势。

（y）

5、主轴的径向跳动会引起工件的圆度误差。

（y）

6、普通卧式车床导轨在垂直面内的直线度误差对加工精度影响不大。

（y）

7、控制与降低磨削温度，是保证磨削质量的重要措施。

（y）

8、只要工序能力系数大于1，就可以保证不出废品。

（n）

9、车削外圆时，增加刀尖圆弧半径，可减小已加工表面的粗糙度值。

（y）

10、在

中，只要没有点子越出控制限，就表明工艺过程稳定。

（n）

三、分析计算题

1、在无心磨床上磨削销轴，销轴外径尺寸要求为φ12±0.01。

现随机抽取100件进行测量，结果发现其外径尺寸接近正态分布，平均值为

，均方根偏差为

。

试：

1画出销轴外径尺寸误差的分布曲线；

2计算该工序的工艺能力系数；

3估计该工序的废品率；

4分析产生废品的原因，并提出解决办法。

2、三台车床上各加工一批工件的外圆表面，加工后经度量发现有如图3-1所示的形状误差：

（a）锥形；（b）腰鼓形；（c）鞍形。

试分析产生上述各种形状误差的主要原因。

3、在车床上用三爪卡盘定位夹紧精镗一薄壁套筒内孔（如图3-2所示），试分析可能引起加工后内孔尺寸、形状及与外圆同轴度误差的主要原因。

图3-2

4、在两台型号相同的自动车床上加工一批小轴外圆，要求保证直径φ11±0.02mm，第一台加工1000件，其直径尺寸按照正态分布，平均值

，均方差

。

第二台加工800件，其直径尺寸也按正态分布，且

，

。

试求：

在同一图上画出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图，并指出哪台机床的精度高？

计算并比较哪台机床的废品率高，并分析其产生的原因及提出改进方法。

5、已知一工艺系统的误差复映系数为0.25，工件在本工序前有椭圆度误差0.45mm，若本工序的形状精度允差0.01mm，问至少走几刀，方能使形状精度合格？

四、填空题

1、机械加工表面质量包括加工表面粗糙度与波度等两项基本内容。

2、主轴回转误差可以分解为端面圆跳动、径向圆跳动、角度摆动等三种基本形式。

3、零件的机械加工是在由机床、刀具、夹具和工件组成的工艺系统内完成的。

4、工艺系统热变形的热源大致可分为内部热源和外部热源，内部热源包括切削热和摩擦热；外部热源包括环境温度和各种辐射热。

5、切削加工中影响加工表面粗糙度的因素主要有、、。

6、零件加工尺寸精度的获得方法有：

试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动控制法。

7、车外圆时，车床导轨水平面内的直线度误差对零件加工精度的影响较垂直面内的直线度误差影响大得多，故称水平方向为车削加工的误差方向。

8、磨削加工时，提高砂轮速度可使加工表面粗糙度数值；提高工件速度可使加工表面粗糙度数值；增大砂轮粒度号，可使加工表面粗糙度数值增大。

9、车削螺纹时，车床的传动链误差将影响到所加工螺纹的误差。

10、机械加工中影响工件加工表面质量的振动类型主要有强迫振动和自激振动两种。

11、精加工时，主要考虑加工质量，常选用较小的背吃刀量和进给量，较高的切削速度。

12、零件的加工精度包括尺寸精度精度、形状精度和位置精度三方面内容。

13、机械加工中自激振动的频率接近或等于系统的固有频率，它属于不衰减振动，是由内部激振力引起的。

14、减少复映误差的方法主要有：

减小进给量、和提高工艺系统刚度、（增加走刀次数）。

15、获得零件形状精度的方法有轨迹法、成形法和成形法。

五、问答题

1、工件加工精度包括哪几个方面？

获得加工精度的方法有哪几种？

2、什么是系统误差和随机误差？

各有何特点？

3、什么是误差复映？

什么是误差复映系数？

一般可采用什么措施减少误差复映对加工精度的影响？

4、什么是工艺能力系数？

如何应用它来分析加工精度问题？

5、加工表面质量包括哪几个方面的内容？

影响表面粗糙度的因素有哪些？

第4章机械加工工艺规程的制定

一、单项选择题

1、重要的轴类零件的毛坯通常应选择

（2）。

①铸件②锻件