机械制造技术试题与答案.doc
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机械制造技术基础
试题库及参考答案
目录
第1章绪论∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1
第2章制造工艺装备∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3
第3章切削过程及其控制∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10
第4章机械加工质量及其控制∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙15
第5章工艺规程设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙22
学习参考
第1章绪论（2学时）
每套考卷本章在2分
一、选择题（每题1分）
1按照系统的观点，可将生产定义为使生产（）转变为生产财富并创造效益的输入输出系统。
①对象②资料③要素④信息
2度量生产过程效率的标准是（）。
①产量②产值③利润④生产率
3制造从广义上可理解为（）生产。
①连续型②离散型③间断型④密集型
4精良生产是对（）公司生产方式的一种描述。
①波音②通用③三菱④丰田
5在先进的工业化国家中，国民经济总产值的约（）来自制造业。
①20%②40%③60%④80%
6在机械产品中，相似件约占零件总数的（）。
①30%②50%③70%④90%
7成组技术按（）组织生产。
①产品②部件③零件④零件组
8CIM是（）和生产技术的综合应用，旨在提高制造型企业的生产率和响应能力。
①高新技术②信息技术③计算机技术④现代管理技术
9并行工程是对产品及（）进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。
①零件②设备③工艺装备④相关过程
10在多变的市场环境下，影响竞争力的诸要素中（）将变得越来越突出。
①时间②质量③成本④服务
二、判断题（每题1分）
1制造系统是一个将生产要素转变成离散型产品的输入输出系统。
2“大批量生产”（MassProduction）生产方式形成于19世纪。
3多品种、中小批量生产日渐成为制造业的主流生产方式。
4设计标准化是工艺标准化的前提。
5CIMS是一种制造哲理。
6CIM着重信息集成与信息共享，CE则强调产品设计及其相关过程设计的集成。
7敏捷制造只能在实力雄厚的大公司实施。
8虚拟企业是指已采用虚拟制造技术的企业。
参考答案
一、单项选择（每题1分）
1答案：
③要素
2答案：
④生产率
3答案：
②离散型
4答案：
④丰田
5答案：
③60%
6答案：
③70%
7答案：
④零件组
8答案：
②信息技术
9答案：
④相关过程
11答案：
③矩阵式
10答案：
①时间
二、判断题（每题1分）
1答案：
∨
2答案：
×
3答案：
∨
4答案：
∨
5答案：
×
6答案：
∨
7答案：
×
8答案：
×
第2章制造工艺装备（10学时）
每套考卷本章在15－20分
一、单项选择（每题1分）
1构成工序的要素之一是（）。
①同一台机床②同一套夹具③同一把刀具④同一个加工表面
2目前机械零件的主要制造方法是（）。
①材料成形法②材料去除法③材料累加法④材料复合法
3在数控铣床上用球头立铣刀铣削一凹球面型腔，属于（）。
①轨迹法②成型法③相切法④范成法
4进给运动通常是机床中（）。
②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
5在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。
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在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。
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
7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（）。
①刀具前角②刀具后角③刀具主偏角④刀具副偏角
8锥度心轴限制（）个自由度。
①2②3③4④5
9在球体上铣平面，要求保证尺寸H（图2-1），必须限制（）个自由度。
H
图2-1
①1②2③3④4
10在球体上铣平面，若采用习图2-1-14所示方法定位，则实际限制（）个自由度。
①1②2③3④4
11普通车床的主参数是（）。
①车床最大轮廓尺寸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
12大批大量生产中广泛采用（）。
①通用夹具②专用夹具③成组夹具④组合夹具
13通过切削刃选定点，垂直于主运动方向的平面称为（）。
①切削平面②进给平面③基面④主剖面
14在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（）。
①前角②后角③主偏角④刃倾角
15刃倾角是主切削刃与（）之间的夹角。
①切削平面②基面③主运动方向④进给方向
16车削加工时，车刀的工作前角（）车刀标注前角。
①大于②等于③小于④有时大于、有时小于
17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（）。
①YT30②YT5③YG3④YG8
二、判断题（每题1分）
1采用复合工步可以提高生产效率。
2大批量生产中机床多采用“机群式”排列方式。
3材料成形法目前多用于毛坯制造。
4在加工工序中用作工件定位的基准称为工序基准。
5精基准是指在精加工工序中使用的定位基准。
6附加基准是起辅助定位作用的基准。
7直接找正装夹可以获得较高的找正精度。
8划线找正装夹多用于铸件的精加工工序。
9夹具装夹广泛应用于各种生产类型。
10欠定位是不允许的。
11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。
12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。
13组合夹具特别适用于新产品试制。
14正交平面是垂直于主切削刃的平面。
15精加工时通常采用负的刃倾角。
三、分析题
1试分析图2-2所示各零件加工所必须限制的自由度：
a）在球上打盲孔φB，保证尺寸H；（5分）
b）在套筒零件上加工φB孔，要求与φD孔垂直相交，且保证尺寸L；（5分）
c）在轴上铣横槽，保证槽宽B以及尺寸H和L；（5分）
d）在支座零件上铣槽，保证槽宽B和槽深H及与4分布孔的位置度。
（5分）
图2-2
d）
H
Z
Y
B
Z
X
Y
X
Z
c）
H
L
Z
B
Y
X
Z
a）
HH
φB
φB
L
（φD）
b）
Y
X
Z
2试分析图2-3所示各定位方案中：
①各定位元件限制的自由度；②判断有无欠定位或过定位；③对不合理的定位方案提出改进意见。
a）车阶梯轴小外圆及台阶端面；（5分）
b）车外圆，保证外圆与内孔同轴；（5分）
c）钻、铰连杆小头孔，要求保证与大头孔轴线的距离及平行度，并与毛坯外圆同轴；（5分）
d）在圆盘零件上钻、铰孔，要求与外圆同轴。
（5分）
Y
X
Z
b）
a）
Y
X
Z
图2-3
c）
Y
X
X
Z
d）
X
Z
Y
X
Z
B
L
（D）
Y
H
Z
X
图2-4
3某工厂在齿轮加工中，安排了一道以小锥度心轴安装齿轮坯精车齿轮坯两大端面的工序，试从定位角度分析其原因。
（5分）
4图2-4所示零件，外圆及两端面已加工好（外圆直径）。
现加工槽B，要求保证位置尺寸L和H。
试：
（10分）
1）定加工时必须限制的自由度；
2）选择定位方法和定位元件，并在图中示意画出；
3）计算所选定位方法的定位误差。
5在车床上，切断工件时，切到最后时工件常常被挤断。
试分析其原因。
（5分）
第2章答案
一、单项选择（每题1分）
1答案：
①同一台机床
2答案：
①材料去除法
3答案：
③相切法
4答案：
③不断地把切削层投入切削的运动
5答案：
①砂轮的回转运动
6答案：
②均由刀具来完成
7答案：
③刀具主偏角
8答案：
④5
9答案：
①1
10答案：
③3
11答案：
④床身上工件最大回转直径
12答案：
①专用夹具
13答案：
③基面
14答案：
①前角
15答案：
②基面
16答案：
①大于
17答案：
①YT30
二.判断题（每题1分）
1答案：
∨
2答案：
×
3答案：
∨
4答案：
×
5答案：
×
6答案：
×
7答案：
∨
8答案：
×提示：
划线找正装夹精度不高，很少用于精加工工序。
9答案：
∨提示：
在单件小批生产中可以使用通用夹具或组合夹具。
10答案：
∨
11答案：
×提示：
过定位的基本特征是工件的某一个（或某几个）自由度被重复限制，不能单纯从限制的自由度数目多少判断是否过定位。
12答案：
×提示：
不完全，工件定位表面制造不准确也会引起定位误差。
13答案：
∨
14答案：
×提示：
当刃倾角≠0时，主切削刃与基面不平行。
15答案：
×提示：
刃倾角为负值时，切屑流向已加工表面，会使已加工表面损伤。
三.分析题
1答案：
（每问5分）
a）必须限制、、3个自由度。
b）必须限制、、、4个自由度。
c）必须限制、、、4个自由度。
d）必须限制、、、、5个自由度
2答案：
（每问5分）
a）①三爪卡盘限制、、、4个自由度；前后顶尖限制、、、、4个自由度。
②、、、4个自由度被重复限制，属过定位。
③去掉三爪卡盘，改为拨盘+鸡心卡拨动。
b）①圆柱面限制、、、4个自由度；端面限制、、3个自由度。
②、2个自由度被重复限制，属过定位。
③在端面处加球面垫圈（参见图2-40）
c）①大平面限制、、3个自由度；圆柱销限制、2个自由度；V形块限制、2个自由度。
②自由度被重复限制，属过定位。
③将V形块改为在方向浮动的形式。
d）①大平面限制、、3个自由度；固定V形块限制、2个自由度；活动V形块限制自由度。
②自由度被重复限制，属过定位。
③将两V形块之一改为平板形式。
3（5分）
齿轮零件在加工齿部时通常采用心轴安装，齿轮坯需要以基准孔及大端面定位，属于过定位。
在过定位的情况下，为保证定位准确，要求齿轮坯的基准孔与大端面垂直。
采用小锥度心轴安装齿轮坯精车齿轮坯两大端面的目的，就是为了保证齿轮坯的基准孔与大端面垂直。
Z
B
L
（D）
Y
H
Z
X
图2-5
4（10分）
①必须限制4个自由度：
。
②定位方法如习图2-5所示。
③定位误差：
对于尺寸H：
对于尺寸L：
5（5分）
考虑横向进给，刀具的工作后角变为：
。
式中，f为进给量（mm/r），dw为工件的加工直径（mm）。
当直径很小时，μ值会急剧变大，可能使工作后角变为负值，刀具不能正常切削，而将工件挤断。
第3章切削过程及其控制（9学时）
每套考卷本章在15－20分
一.选择题（每题1分）
1．直角自由切削，是指没有副刃参加切削，并且刃倾角（ ）的切削方式。
①λs＞0②λs＝0③λs＜0
2．切削加工过程中的塑性变形大部分集中于（）。
①第Ⅰ变形区②第Ⅱ变形区③第Ⅲ变形区④已加工表面
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，若减小刀具前角，减低切削速度或加大切削厚度，就可能得到（ ）。
①带状切屑②单元切屑③崩碎切屑
4．切屑与前刀面粘结区的摩擦是（ ）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
5．切削用量对切削力影响最大的是（）。
①切削速度②切削深度③进给量
6．切削用量对切削温度影响最小的是（）。
①切削速度②切削深度③进给量
7．在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在（）。
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
8．磨削区温度是砂轮与工件接触区的平均温度，一般约有500～800℃，它影响（）。
①工件的形状和尺寸精度②磨削刃的热损伤、砂轮的磨损、破碎和粘附等
③磨削烧伤和磨削裂纹的产生④加工表面变质层、磨削裂纹以及工件的使用性能
9．积屑瘤是在（）切削塑性材料条件下的一个重要物理现象。
①低速②中低速③中速④高速
10．切削用量对刀具耐用度影响最大的是（）。
①切削速度②切削深度③进给量
二.判断题（每题1分）
1．在一般速度范围内，第Ⅰ变形区的宽度仅为0.02～0.2mm。
切削速度愈高，宽度愈小。
2．切削时出现的积屑瘤、前刀面磨损等现象，都是第Ⅲ变形区的变形所造成的。
3．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。
4．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变形区来衡量。
5．在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度，加大切削厚度，就可能得到崩碎切屑。
6．在形成挤裂切屑的条件下，若加大刀具前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得到带状切屑。
7．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。
8．切屑形态的变化反映了切削变形程度的不同，如挤裂切屑是切削层沿剪切面滑移变形完全达到断裂程度而形成的。
9．切屑形态的变化反映了切削变形程度的不同，如单元切屑是切削层沿剪切面滑移变形完全达到断裂程度而形成的。
10．经过塑性变形后形成的切屑，其厚度hch通常都要小于工件上切削层的厚度hD，而切屑长度Lch通常大于切削层长度Lc。
11．用相对滑移的大小来衡量变形程度要比变形系数精确些。
12．相对滑移反映切屑变形的综合结果，特别是包含有第二变形区变形的影响。
13．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。
14．内摩擦实际就是金属内部的滑移剪切，同粘结面积和法向力有关。
15．切屑与前刀面粘结区的摩擦是第Ⅱ变形区变形的重要成因。
16．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。
17．磨削是利用砂轮表面上由结合剂刚性支承着的极多微小磨粒切削刃进行的切削加工。
18．磨削时砂轮表面的微小磨粒切削刃的几何形状是不确定的，且通常有较大的前角和刃口楔角，以及较大的刃口钝圆半径。
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。
20．吃刀抗力可能引起工件的弯曲与振动，影响加工质量。
21．进给抗力Ff是设计和校验机床进给机构强度的重要依据。
22．由于切削变形复杂，在实际生产中常用理论公式计算切削力的大小。
23．切削功率主要是主运动和主切削力所消耗的功率。
24．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。
25．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。
26．切削热由切屑、工件、刀具和周围介质（如空气、切削液）传散出去。
不同的加工方法其切削热传散的比例是相同。
27．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。
28．凡影响切削变形、切削抗力及功率消耗的因素，都对生热有影响。
29．切削用量增加，功率消耗加大，切削热的生成加多，切削温度升高。
30．在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在刀刃处。
31．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。
32．人工热电偶法可用于测量切削区的平均温度，红外测温法可用于测量刀具及切屑侧面温度场。
33．控制与降低磨削温度，是保证磨削质量的重要措施。
34．工件平均温度与磨削烧伤和磨削裂纹的产生有密切关系。
35．磨粒磨削点温度是引起磨削刃的热损伤、砂轮的磨损、破碎和粘附等现象的重要因素。
36．磨削区温度影响工件的形状和尺寸精度。
37．工件表面层的温度分布与加工表面变质层的生成机理、磨削裂纹的产生以及工件的使用性能等有关。
38．积屑瘤是在中等切速加工塑性材料条件下的一个重要物理现象。
39．在精加工时，积屑瘤对切削过程是有利的，应设法利用这一点提高已加工表面质量。
40．积屑瘤的形成与摩擦条件有关，而影响摩擦条件的主要因素是接触面压力。
41．当切削塑性材料、切削速度v较高、切削厚度hD较大时易发生前刀面磨损。
42．当切削塑性金属材料时，若切削速度较低，切削厚度较薄，则易发生后刀面磨损。
43．当切削脆性金属时，由于形成崩碎切屑，会出现后刀面磨损。
44．当切削塑性金属，采用中等切速及中等进给量时，常出现前后刀面同时磨损。
45．刀具磨损过程可分为两个阶段即初期磨损阶段和正常磨损阶段。
46．磨粒磨损只在低速切削条件下都存在，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。
47．粘结磨损一般在中等偏低的切削速度下比较严重。
48．扩散磨损在高温作用下发生。
扩散磨损其实质是一种物理性质磨损。
49．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。
50．传统上选择切削用量的基本原则是：
在保证刀具一定耐用度的前提下，优先考虑采用最大的切削深度ap，其次考虑采用大的进给量f，最后根据刀具耐用度的要求选定（计算或查表）合理的切削速度v。
三.问答题（每题5分）
1如何表示切屑变形程度？
2影响切削变形有哪些因素？
各因素如何影响切削变形？
3三个切削分力是如何定义的？
各分力对加工有何影响？
4刀具磨损过程有哪几个阶段？
为何出现这种规律？
5刀具破损的主要形式有哪些？
高速钢和硬质合金刀具的破损形式有何不同？
6工件材料切削加工性的衡量指标有哪些？
7说明最大生产效率刀具使用寿命和经济刀具使用寿命的含义及计算公式。
8切削液有何功用？
如何选用？
9磨粒粒度是如何规定的？
试说明不同粒度砂轮的应用。
10试述高速磨削、强力磨削和砂带磨削的特点和应用。
第3章参考答案
一.选择题（每题1分）
1．②
2．①
3．②
4．②
5．②
6．②
7．②
8．③
9．③
10．①
二.判断题（每题1分）
1．（T）
2．（F）
3．（T）
4．（T）
5．（F）
6．（T）
7．（T）
8．（F）
9．（T）
10．（F）
11．（T）
12．（F）
13．（F）
14．（F）
15．（T）
16．（T）
17．（F）
18．（F）
19．（T）
20．（T）
21．（T）
22．（F）
23．（T）
24．（F）
25．（Ｆ）
26．（Ｆ）
27．（T）
28．（T）
29．（Ｆ）
30．（F）
31．（T）
32．（Ｆ）
33．（T）
34．（F）
35．（T）
36．（F）
37．（T）
38．（T）
39．（Ｆ）
40．（Ｆ）
41．（T）
42．（T）
43．（T）
44．（T）
45．（Ｆ）
46．（Ｆ）
47．（T）
48．（Ｆ）
49．（F）
50．（T）
三、问答（每题5分）
1如何表示切屑变形程度？
2影响切削变形有哪些因素？
各因素如何影响切削变形？
3三个切削分力是如何定义的？
各分力对加工有何影响？
4刀具磨损过程有哪几个阶段？
为何出现这种规律？
5刀具破损的主要形式有哪些？
高速钢和硬质合金刀具的破损形式有何不同？
6工件材料切削加工性的衡量指标有哪些？
7说明最大生产效率刀具使用寿命和经济刀具使用寿命的含义及计算公式。
8切削液有何功用？
如何选用？
9磨粒粒度是如何规定的？
试说明不同粒度砂轮的应用。
10试述高速磨削、强力磨削和砂带磨削的特点和应用。
第4章机械加工质量及其控制（9学时）
每套考卷本章在15－20分
一、单项选择（每题1分）
1表面粗糙度的波长与波高比值一般（）。
①小于50②等于50～200③等于200～1000④大于1000
2表面层加工硬化程度是指（）。
①表面层的硬度②表面层的硬度与基体硬度之比③表面层的硬度与基体硬度之差
④表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比
3原始误差是指产生加工误差的“源误差”，即（）。
①机床误差②夹具误差③刀具误差④工艺系统误差
4误差的敏感方向是（）。
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
5试切n个工件，由于判断不准而引起的刀具调整误差为（
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