机械制造工艺与装备考试题答案总汇.docx
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机械制造工艺与装备考试题答案总汇
机械制造工艺
一、判别题（30分）
1．在切削运动中，主运动必须有且只能有一个。
………………………（√）
2．刀具主偏角增加，切削温度一般是降低的。
………………………………（╳）
3．切削用量三要素中，对刀具耐用度影响最小的是背吃刀量。
……………（√）
4．切削钢等韧性材料时，应选择YT类硬质合金。
…………………………（√）
5．采用六个支承钉进行工件定位，则限制了工件的六个自由度。
………（╳）
6．减小刀具副偏角可降低表面粗糙度的值。
……………………………………（√）
7．前角增加切削变形减小，故切削温度始终是随前角的增加而降低。
……………（╳）
8．为减轻磨削烧伤，可加大磨削深度。
……………………………………………（╳）
9．调质只能作为预备热处理。
。
…………………………………………（╳）
10．粗加工时，后角应取大值。
………………………………………………（╳）
11．工序尺寸公差的布置一般采用“单向入体”原则，毛坯尺寸和中心距尺寸也是这样。
（╳）
12．不完全定位在零件的定位方案中是不允许出现的。
……………………………（╳）
13．粗基准在同一尺寸方向可以反复使用。
……………………………………………（╳）
14．箱体类零件中常用的“一面两孔定位”，是遵循了“基准统一”的原则。
………（√）
15．可调支承可以每批调整一次，而辅助支承一般每件都要调整一次。
…………（√）
1.焊缝区的应力性质是在加热和冷却时均受拉。
（×）
改：
焊缝区的应力性质是在加热时受压应力，而在冷却时受拉应力。
2．曲柄压力机的滑块行程一定，模锻是一次成形，且金属变形量不宜过大，故曲柄压力机的生产效率低。
（×）
改：
曲柄压力机的滑块行程一定，模锻是一次成形，且金属变形量不宜过大，故曲柄压力机适合大批量生产。
3．拉深模的凸凹模间隙与冲裁模相同。
（×）
改：
拉深模的凸凹模间隙与冲裁模不相同。
4.用刚性夹持法减少焊件变形，不仅适合低碳钢，也适合中高碳钢。
（×）
改：
用刚性夹持法减少焊件变形，仅适合低碳钢，不适合中高碳钢。
5．铸件内外壁厚度一样时，不会产生热应力。
（×）
改：
铸件内壁厚度应小于外壁厚度，以防止产生热应力。
6．铸件的分型面总是选择在铸件的最大截面处。
（√）
7.钻床上钻孔产生的“引偏”导致孔径扩大和孔不圆。
（×）
改：
钻床上钻孔产生的“引偏”导致孔的轴线歪斜。
8．顺铣的上台力大，振动严重，表面粗糙度大。
（×）
改：
逆铣的上台力大，振动严重，表面粗糙度大。
9．机械加工应遵循先精基准、后粗基准的原则。
（×）
改：
机械加工应遵循先粗基准、后精基准的原则。
10．粗基准可以多次使用。
（×）
1.焊缝区的应力性质是在加热和冷却时均受压。
（×）
改正：
焊缝区的应力性质是在加热时受压应力，冷却时均拉应力。
2．曲柄压力机的滑块行程一定，模锻是一次成形，且金属变形量不宜过大，故曲柄压力机适合大批量生产。
（√）
3．拉深模的凸凹模间隙与冲裁模相同。
（×）
改正：
拉深模的凸凹模间隙与冲裁模不相同。
4.埋弧焊适合薄壁长直焊缝和环形焊缝的焊接。
（×）
改正：
埋弧焊适合厚壁长直焊缝和环形焊缝的焊接。
5．铸件内外壁厚度一样时，会产生热应力。
（√）
6．铸件的分型面总是选择在铸件的最小截面处。
（×）
改正：
铸件的分型面总是选择在铸件的最大截面处。
7.车床上钻孔产生的“引偏”导致孔径扩大和孔不圆。
（√）
8．逆铣的上台力大，振动严重，表面粗糙度大。
（√）
9．机械加工应遵循基准先行的原则。
（√）
10．粗基准只能使用一次。
（√）
二、填空题（20分）
1．切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量，其单位分别为
m/s、mm/r和mm。
2．加工误差按其统计规律可分为随机误差和系统误差两大类。
其中
系统误差又可分为常值系统误差和变值系统误差。
3．机械加工质量包括机械加工精度和机械加工表面质量两个方面。
4．加工阶段一般划分为粗加工、半精加工、精加工、光整加工四个阶段。
5．正交平面与法平面重合的条件是
。
6．刀具主偏角减小，背向力增加，进给力减小。
7．造成定位误差的原因有基准不重合误差和基准位移误差两个方面。
1.金属的可锻性取决于_金属键_的本质和_外力及温度_条件。
2.模锻模膛分为__预锻__模膛和_终锻__模膛。
3.变形速度对可锻性的影响是：
在高速下锻打时，随变形速度增加其可锻性_变好_，而其它锻压设备锻打时，随变形速度增加，其可锻性_变差_。
4．等离子弧是经_机械__压缩，_电磁__压缩，_热_压缩等三种压缩效应产生的压缩弧。
5．低碳钢焊接热影响区为：
过热区，正火区，部分相变区。
6．成分为共晶的合金流动性最好，而非共晶成分的合金流动性差。
7．机械加工精度包括：
尺寸精度，位置精度，形状精度。
8．切削用量包括：
切削速度，进给量，切深或背吃刀量。
4.低碳钢的可锻性_好___，锻造温度范围_大___。
5.锻造温度比再结晶温度高时为__热__变形，锻造温度比再结晶温度低时为__冷__变形。
6.铸件厚壁处，__冷却慢__，而受拉应力，薄厚壁处，__冷却快__，而受压应力。
4．低碳钢焊接热影响区为：
过热区，正火区，部分正火区。
6．表面粗糙度通常用轮廓算术平均偏差Ra和微观不平度十点高度Rz表示。
7．机械加工精度包括：
尺寸精度，形状精度，位置精度。
8．切削用量包括：
切削速度Vc，进给量f，切深或背吃刀量ap。
选择
1．改变锻件流线组织的方法是（
（2））
（1）热处理
（2）反复锻压（3）拉拔
2．普通焊接结构件用的焊条中，其Ｓ，Ｐ含量应（
（1））
（1）<0.03%
（2）<0.04%（3）<0.05%
3．埋弧焊接时，安装引弧板和引出板的作用是（
（2））
（1）加长焊缝
（2）防止缺陷进入焊缝（3）提高焊件的承载能力
4．锻造温度升高对钢的可锻性的影响为（
（1）（3））
（1）塑性增加
（2）变形抗力增加（3）变形抗力下降
5．防止铸造热应力的有效工艺方法为（（3））
（1）减小冷却速度
（2）增大温度差（3）同时凝固
6．防止缩孔的有效工艺方法为（
（1））
（1）定向凝固
（2）增大铸件壁厚（3）同时凝固
7．为减小切削力，应选择（（3））的刀具前角。
（1）较小
（2）中等（3）较大
8．车削加工时，为减小径向切削力，应选择（（3））的刀具主偏角。
（1）较小
（2）中等（3）较大
9．为改善低碳钢的切削加工性能，一般采用（
（2））的工艺方法。
（1）退火
（2）正火（3）淬火
10．积屑瘤在（（3））的切削条件下容易产生。
（1）慢速
（2）快速（3）中等速度
1．不产生流线组织的锻造方法是（（3））
（1）在室温锻造
（2）在再结晶温度以下锻造（3）在再结晶温度以上锻造
2．焊缝系数的大小一般应为（（3））
（1）<0.5
（2）<0.8（3）=1.2～1.3
3．电阻点焊时，出现熔核偏移的原因是（
（1）（3））
（1）两板厚度差大
（2）两板强度差大（3）两板热学与电学性能差别大
4．锻造变形速度升高通常对钢的可锻性的影响为（
（2）（3））
（1）塑性增加
（2）变形抗力增加（3）塑性下降
5．产生铸造热应力的条件为（
（2）（3））
（1）铸件壁厚均匀
（2）铸件不同部位冷却不一致（3）合金线收缩率大
6．防止缩孔的有效工艺方法为（
（1））
（1）定向凝固
（2）增大铸件壁厚（3）同时凝固
7．出现带状切屑的工艺条件为（（3））。
（1）切削速度小，进给量小。
（2）中等切削速度和进给量，（3）大切削速度和小进给量
8．车削加工时，为减小径向切削力，应选择（（3））的刀具主偏角。
（1）较小
（2）中等（3）较大
9．为改善低碳钢的切削加工性能，一般采用（
（2））的工艺方法。
（1）退火
（2）正火（3）淬火
10．积屑瘤在（（3））的切削条件下容易产生。
名词解释
1.切削三要素：
切削用量进给量背吃刀量
2.刀具几何要素：
前刀面后刀面副后刀面主切削刃副切削刃刀尖
切削平面：
通过切削刃上的选定点，包括该点假定主运动方向和切削刃的平面，即切于工件过渡表面的平面
基面:
通过切削刃上选定点，垂直于该点假定主运动速度方向的平面。
有假设可知，它平行于工件底面和刀杆轴线
正交平面：
通过切削刃上选定点，垂直于基面和切削平面的平面
主偏角：
主切削刃在基面上的投影与进给运动方向之间的夹角
副偏角：
副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向之间的夹角
刀尖角：
主切削刃副切削刃在基面投影的夹角
3.刀具材料具备的性能,高的硬度和耐磨性足够的强度和韧性高的耐热性良好的导热性和较小的膨胀系数稳定的化学性能和良好的抗粘结性能良好的工艺性能和经济性
4.刀具选择
1.高速钢是在合金工具钢中加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。
它具有较高的强度、韧性和耐热性，是目前应用最广泛的刀具材料。
1）普通高速钢普通高速钢具有一定的硬度（62～67HRC）和耐磨性、较高的强度和韧性，切削钢料时切削速度一般不高于50~60m/min，不适合高速切削和硬材料的切削。
常用牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。
2）高性能高速钢在普通高速钢中增加碳、钒的含量或加入一些其它合金元素而得到耐热性、耐磨性更高的新钢种。
但这类钢的综合性能不如普通高速钢。
常用牌号有9W18Cr4V、9W6Mo5Cr4V2、W6Mo5Cr4V3等。
2．硬质合金切削速度可比高速钢高4～10倍。
但其冲击韧性与抗弯强度远比高速钢差，因此很少做成整体式刀具。
实际使用中，常将硬质合金刀片焊接或用机械夹固的方式固定在刀体上。
我国目前生产的硬质合金主要分为三类：
1）K类（YG）即钨钴类，由碳化钨和钴组成。
这类硬质合金韧性较好，但硬度和耐磨性较差，适用于加工铸铁、青铜等脆性材料。
常用的牌号有：
YG8、YG6、YG3，它们制造的刀具依次适用于粗加工、半精加工和精加工。
2）P类（YT）即钨钴钛类，由碳化钨、碳化钛和钴组成。
这类硬质合金耐热性和耐磨性较好，但抗冲击韧性较差，适用于加工钢料等韧性材料。
常用的牌号有：
YT5、YT15、YT30等，这三种牌号的硬质合金制造的刀具分别适用于粗加工、半精加工和精加工。
3）M类（YW）即钨钴钛钽铌（TaC或NbC）类。
用其制造的刀具既能加工脆性材料，又能加工韧性材料。
同时还能加工高温合金、耐热合金及合金铸铁等难加工材料。
常用牌号有YW1、YW2。
3.陶瓷其主要成分是Al2O3，能承受较高的切削速度。
但抗弯强度低，冲击韧性差，易崩刃。
主要用于钢、铸铁、高硬度材料及高精度零件的精加工。
4.金刚石金刚石分人造和天然两种，做切削刀具的材料，。
其耐磨性是硬质合金的80~120倍。
但刃性差，对铁族材料亲和力大。
因此一般不宜加工黑色金属，主要用于硬质合金、玻璃纤维塑料、硬橡胶、石墨、陶瓷、有色金属等材料的高速精加工。
5.氮化硼（CNB）热稳定性好，可耐1300~1500℃高温，与铁族材料亲和力小。
但强度低，焊接性差。
目前主要用于加工淬火钢、冷硬铸铁、高温合金和一些难加工材料
5.切削变形
金属切削过程实际是被切削金属层在刀具的挤压下产生剪切滑移的塑性变形过程，在切削过程中也有弹性变形，金属切削过程的塑性变形通常可以划分三个变形区，各区特点如下：
（1）第一变形区切削层金属从开始塑性变形到剪切滑移基本完成，这一过程区域称为第一变形区。
第一变形区是金属切削变形过程中最大的变形区，在这个区域内，金属将产生大量的切削热，并消耗大部分功率。
此区域较窄，宽度仅0.02～0.2㎜。
（2）第二变形区产生塑性变形的金属切削层材料经过第一变形区后沿刀具前刀面流出，在靠近前刀面处形成第二变形区。
（3）第三变形区金属切削层在已加工表面受刀具刀刃钝圆部分的挤压与摩擦而产生塑性变形部分的区域
6.切屑的形态：
带状切屑挤裂切屑单元切屑崩碎切屑
7.积屑瘤：
用中等或较低的切削速度切削塑性较大的金属材料时，往往会在切削刃上粘附一个楔形硬块，成为积屑瘤
8.加工表面变形与加工硬化：
经过严重塑性变形而使表面硬度增高的现象称为加工硬化
9.影响切削变形的主要因素：
工件材料刀具前角切削速度切削厚度
10.切削力来源及其分解：
一是切削层金属、切屑和工件表面的弹性变形、塑性变形所产生的抗力，二是刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力
11.影响切削力的因素：
工件的材料切削用量的影响刀具几何参数的影响其他影响因素
12.切削热的产生和传出；在刀具切削作用下，切削层金属发生弹性变形和塑性变形，这是切削热的一个来源；同时，在切屑与前刀面、工件与后刀面间消耗的摩擦功转换为热能，这是切削热的另一个来源
13.刀具磨损方式:
正常磨损（前刀面磨损后刀面磨损前后刀面同时磨损）非正常磨损（脆性损破塑形损破）
14.刀具磨损的原因：
磨料磨损粘结磨损扩散磨损化学磨损相变磨损
15.切削液的作用：
冷却作用润滑作用清洗作用防锈作用
16.切削液的种类:
水溶液乳化液切削油
17.切削液的合理使用：
切削液的合理选择切削液的使用方法
18.刀具几何参数的合理选择刀具角度的选用
刀具几何参数主要包括：
刀具角度、刀刃的刃形、刃口形状、前刀面与后刀面型式等。
1、前角选择·前角的选用原则：
在刀具强度许可条件下，尽可能选用大的前角
工件材料的强度、硬度低，前角应选得大些，反之小些（如有色金属加工时，选前角较大）；刀具材料韧性好（如高速钢），前角可选得大些，反之应选得小些（如硬质合金）；精加工时，前角可选得大些。
粗加工时应选得小些。
2、后角选择
·后角的选用原则：
粗加工以确保刀具强度为主，可在4°-6°范围内选取；精加工以加工表面质量为主，可在αo=8°-12°
一般，切削厚度越大，刀具后角越小；工件材料越软，塑性越大，后角越大。
工艺系统刚性较差时，应适当减小后角（切削时起支承作用，增加系统刚性并起消振作用）；尺寸精度要求较高的刀具，后角宜取小值。
3、主偏角、副偏角选择
·在工艺系统刚性很好时，减小主偏角可提高刀具耐用度、减小已加工表面粗糙度，所以κr宜取小值；在工件刚性较差时，为避免工件的变形和振动，应选用较大的主偏角。
·κr'的大小主要根据表面粗糙度的要求选取。
通常在不产生摩擦和振动条件下，应选较小的κr'。
4、刃倾角选择
粗加工时，为提高刀具强度，λs取负值；精加工时，为不使切屑划伤已加工表面，λs常取正值或0。
19.车窗主要加工回转表面、回转体端面以及螺纹面还用来钻孔扩孔铰孔滚花压光
20.车床分类：
卧式车床立式车床砖塔车床回轮车床落地车场液压仿形多刀自动和半自动车床以及各种专门化车床
21.磨床种类:
外圆磨床内圆磨床平面磨床工具磨床和专门用来磨削特定表面的专门化磨床
22.磨轮的特性：
磨料粒度结合剂硬度组织
23.工艺过程是改变生产对象的形状尺寸相对位置和性质等，使其成为半成品或成品的过程
24.机械加工工艺过程是将产品和零部件的制造工艺过程和操作方法按一定格式固定下来的技术文件
25.机械加工工艺规程的作用：
它是组织和管理生产的依据它是指导生产的主要技术文件踏实兴建和扩建工厂的原始资料他是进行技术交流，开展技术革新的基本资料
26.机械加工工艺规程的类型：
专用通用标准工艺规程
27.制定工艺规程的原则：
必须充分利用本企业现有的生产条件，尽可能采用国内外先进技术，在保证产品质量的前提下，以减少最少劳动消耗，最低费用和最快的速度，可靠的加工出符合图样要求的零件。
28.制定工艺规程的主要依据:
产品的装配体和零件的工作图产品的生产纲领本企业现有的生产条件产品验收的质量标准国内外同类产品的新技术新工艺及其的发展前景的相关信息
29.制定工艺规程的步骤：
熟悉和分析制定工艺规程的主要依据，确定零件的生产纲领和生产类型分析零件工作图和产品装配图，进行零件结构工艺分析确定毛坯，包括选择毛坯类型及其制造方法选择定位基准和定位基面拟定工艺路线确定个工序所用的设备及工艺装备确定工序余量、工序尺寸及其公差确定个主要工序的技术要求及检验方法确定各工序的切削用量和事件定额，并进行技术与经济分析，选择最佳工艺方案
30.机械加工精度包括：
尺寸精度、形状精度位置精度
31.获得精度的加工方法：
试切法调整法定尺寸刀具发自动控制法主动测量法
32.获得几何形状的精度：
轨迹法成型法仿形法展成法
33.影响加工精度的因素：
加工原理的误差工艺系统的几何误差工艺系统受力变形
34.减少工艺受力变形的主要措施：
提高接触刚度提高工件定位基面的精度和表面质量设置辅助支撑，提高工件刚度，减少受力变形合理装加工件，减少加紧变形对相关部件预加载荷合理设计系统结构提高夹具，刀具刚度，改善材料性能控制负载及其变化
35.保证和提高加工精度的主要途径：
直接减少或消除误差补偿或低效误差均分与均化误差转移变形或转移误差就地加工保证精度加工过程中主动控制误差
简答题：
1、何为工艺系统？
为何分加工阶段？
答：
在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件就构成了一个完整的工艺系统，称之为工艺系统。
如果集中在一个工序中连续完成1）、粗加工时，切削层厚，切削热量大，无法消除因热变形带来的加工误差，也无法消除因粗加工留在工件表层的残余应力产生的加工误差。
2）、后续加工容易把已加工好的加工面划伤。
3）、不利于及时发现毛坯的缺陷。
4）、不利于合理地使用设备。
5）、不利于合理地使用技术工人。
2、安排加工顺序遵循的原则。
答：
先加工基准面，再加工其他表面
一般情况下，先加工平面，后加工孔
先加工主要表面，后加工次要表面
先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
3、过欠定位及夹具各类支承的特点。
答：
欠定位：
在加工时根据被加工面的尺寸、形状和位置要求，应限制的自由度未被限制，即约束点不足，这样的情况称为欠定位。
过定位：
一个自由度同时被两个或两个以上的约束点所限制。
各类支承的特点
支承钉多用于以平面作定位基准时的定位元件。
②支承板一般用作精基准面较大时的定位元件。
③定位销对于既用平面又用与平面相垂直的圆柱孔定位的工件，通常用定位销作定位元件。
④定位心轴用于以内孔表面为定位基准的工件，如套筒、盘类等。
⑤v形块用于以外圆表面为定位基准的工件。
可调式定位元件主要用于粗基准定位。
辅助式支承元件为了增加工件的刚性和稳定性，但又要避免过定位，此时经常采用辅助支承
浮动式定位支承增加与工件的接触点，提高刚度，又可避免过定位。
4、粗、精基准选择应遵循的原则（举例）。
答：
粗基准选择原则：
保证相互位置要求如必须保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求
保证加工表面加工余量合理分配如必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀
便于工件装夹如不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其他缺陷
粗基准一般不重复选择。
精基准选择原则：
基准重合原则如位置公差要求很小的时候
统一基准原则如当工件以某一精基准定位，可以比较方便地加工大多数其他表面
互为基准原则如某些位置度要求很高的表面
自为基准原则如绞孔、拉孔、研磨
便于装夹原则
5、试简要分析影响精镗活塞销孔位置精度的各种原始误差因素。
答：
6、举例说明保证装配精度的各种装配方法的应用场合。
答：
互换装配法：
1完全互换法，大批量生产中零件数较少、零件可用加工经济精度制造者，或零件数较多但装配精度要求不高者。
2大数互换装配法，大批量生产中零件数略多、装配精度有一定要求。
选择装配法：
应用于装配精度要求高而组成环数又较少的成批或大批量生产中。
如汽车发动机中活塞销与活塞孔的装配。
修配装配法：
应用于成批生产或单件小批量生产中，装配精度要求较高，组成环数目又较多，如转塔车床的自身加工。
调整装配法，用改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整件以达到装配精度的方法。
如齿轮与轴的装配关系。
三、根据工件加工面的技术条件，指出工件定位应限制的自由度。
（6分）
（a）（b）
解：
（a）100：
；对称度：
；垂直度（或平行度）
。
（b）15：
；对称度：
；垂直度：
。
四、在阶梯轴上铣槽，要求保证尺寸H、L。
毛坯尺寸
，D对于d的同轴度误差为0.04mm，定位方案如图所示。
试求H、L尺寸的定位误差（V形块夹角为900）。
（9分）
解：
H的定位误差：
L的定位误差：
五、工件尺寸如图所示，
与
的同轴度误差
。
欲钻孔O，并保证尺寸
，试分析计算下列定位方案的定位误差。
（9分）
工件图定位简图
解：
六、如图为箱体简图（图中只标有关尺寸），分析计算：
（1）若两孔O1、O2分别都以M面为基准镗孔时，试标注两孔的工序尺寸。
（2）检验孔距时，因80±0.08mm不便于直接测量,故选取测量尺寸为A1,试求工序尺寸A1及其上下偏差。
（9分）
解：
（1）孔O1的工序尺寸50±0.04mm；
孔O2的工序尺寸120±0.04mm。
（2）
七、如图所示衬套，材料为20钢，
内孔表面要求磨削后保证渗碳层深度为
，试求：
（1）磨削前精镗工序的工序尺寸及偏差；
（2）精镗后热处理时渗碳层的深度尺寸及偏差。
（9分）
（1）
（2）
八、、编制下图零件加工的工艺路线。
材料：
铸铁。
大批生产。
写出工序号、工序名称、工序内容，定位基准，加工设备。
（8分）
序号
工序内容
定位基准
设备
1
粗、精车A面；粗、精车φ36孔
φ60外圆
车床
2
粗、精铣φ60小端面
A面
铣床
3
粗、精铣φ25小端面
A面
铣床
4
钻φ15孔
A面、φ36孔、φ25外圆
钻床
5
拉键槽
A面、φ36孔
拉床
6
检验
序号
工序内容
定位基准
设备
1
粗、精铣A面。
20左端面
铣床
2
粗、精铣φ60小端面
A面
铣床
3
粗、精铣φ25小端面
A面
铣床
4
同时钻、扩、铰φ36和φ15孔
A面、φ60和φ25外圆
钻床
5
拉键槽
A面、φ36孔
拉床
6
检验
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