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机械制造习题

第一章

一、主观题

1 何谓切削用量三要素?

怎样定义?

如何计算?

切削速度 Vc：

πdn/1000. 进给量 f;背吃刀量 ap:

（dw-dm）/2

2 为什么要建立刀具角度参考系？

有哪两类刀具角度参考系？

它们

有什么差别？

为了确定刀具前刀面后刀面及切削刃在空间的方位。

主角度参考系

分为静止参考系和工作参考系两类，有正交平面参考系，法平面参

考系，假定工作平面参考系。

3 刀具标注角度参考系有哪几种？

它们自哪些参考平面构成？

试给

这些参考平面下定义。

刀具正交平面参考系平面组成 :

基面,切削平面,截平面（正交平面）

4 绘图表示外回车刀、切断车刀和端面车刀的 kr、kr’、r0、a0’和

hD、hD、AD。

5 陶瓷刀具、人造金刚石和互方氮化硼各有什么特点？

适用场合如

何？

陶瓷的硬度高，耐磨性好，耐热性高，化学稳定性好。

但是，陶瓷

的脆性大，强度低，故陶瓷刀具只用于精车、半精车

金刚石的硬度极高（10000HV）但是，金刚石耐热性较差，在

700～800°C 时，将产生碳化，与铁有很强的化学亲和力，故不宜

用于加工钢铁

立方氮化硼的硬度仅次于金刚石（8000～9000HV），耐磨性好，耐

热性高（1400°C），与铁系金属在（1200～1300）℃时也不会起化

学反应，因此，既能胜任淬硬钢、冷硬铸铁的粗车和精车，又能胜

任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其它难加工材料的高速切削。

二、客观题

1 目前生产中最常用的刀具标注角度参考系是（a）。

A 自基面 Pr，切削平面 Ps，主剖面 Po 组成的正交主剖面参考系

B 自基面 Pr，切削平面 Ps，法剖面 Pn 组成的法剖面参考系

C 自基面 P，切削平面 Ps，进给剖面 P 群口背平面 Pp 组成的进给、

背平面参考系

2把外回车刀所需标注的独立角度是（a）个。

A4B6C8

3 在刀具寿命相同的条件下，硬质台金的切削速度比高速钢的可提

高（b）倍。

A 20～25B 2～10C 1～15

第二章

一、主观题

l 有哪些指标可以用来衡量切削层金属的变形程度。

它们之间的相

互关系如何？

它们能否真实地反映切削形成过程的物理本质，为什

么？

衡量切削变形的程度可以分别用变形系数、相对滑移和剪切角三个

指标来衡量。

剪切角、相对滑移和变形系数是通常用以表示切屑变形程度的三种

方法。

它们是根据纯剪切的观点提出的。

但切削过程是复杂的，它

既有剪切，又有前刀面对切屑的挤压和摩擦作用（第二变形区），用

这些简单的方式不能反映变形的实质。

2 剪切角的概念是什么？

剪切角的公式可以定性说明哪些问题？

剪切面和切削速度的夹角叫做剪切角

（1）当前角增大时，剪切角随之增大，变形减小。

可见在保证切削刃

强度的前提下，增大刀具前角对改善切削过程是有利的。

（2）当摩擦角增大时，剪切角随之减小，变形增大。

所以提高刀具的

刃磨质量，施加切削液减小前刀面上的摩擦对切削是有利的。

3 试讨论影响切削变形的各种因素。

工件材料 、刀具几何参数 、 切削厚度 和切削速度

4试描积屑瘤现象及威固。

积屑瘤对切削过程有哪些影响？

如何医

治积屑瘤？

在切削速度不高而又能形成连续带状切屑的情况下，加工一般钢料

或其它塑性材料时，刀具前角很小或为负值时，工件切屑的一部分

金属冷焊在刀具的刀尖和前刀面上代替刀具进行切削的硬块称积屑

瘤。

积屑瘤的形成与切削速度、工件材料及产生粘结现象的条件有关，

所以控制积屑瘤的生长可以采用如下措施：

（1）降低切削速度使切削温度降低，粘结现象不易发生。

（2）采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤存在的相应温度。

（3）采用润滑性能好的切削液，可减少摩擦，控制粘结。

（4）增加刀具前角，以减小刀屑接触区的压力。

5 切削力为什么要分解成三个分力？

试分析各分力的作用。

为了便于分析切削力的作用和测量、计算切削力的大小，通常将切

削力分解成三个力，切削主力 Fz（主运动方向的分力）,消耗的功率

最多，是计算机床功率，刀杆、刀片强度以及夹具设计、选择切削

用量的重要依据。

 切深抗力 Fy（切深方向的分力）影响工件的几何

形状，也是产生振动的主要原因。

进给抗力 Fx 消耗功率少，主要以

验算进给系统主要零部件的强度。

6 从机床功率、刀具耐用度方面考虑，选大的进给量好，还是大的

背吃刀量好，为什么？

背吃刀是最基本的 刀子的强度及性能决定。

进给就涉及到机床的性

能了，所以次选。

最后是速度咯，那是因为影响了加工质量啊

7 如何刀具磨钝标准?

 试述制定刀具磨钝标准的原则。

刀具磨钝的标准可以从刀具加工零件的切削情况来确定，比如加工

零件表面的粗糙度下降，刀具切削时振动加大，机床切削吃力，刀

具不能正常切削等。

8 为什么金刚石刀具不宜切削钢？

因为金刚石是碳基的，在高温时会和钢或铸铁离得 c 分子产生扩散

反应，而且切削时产生的热量很大。

金刚石不耐高温，所以冷却很

重要。

9 什么叫合理的切削用量？

它和刀具使用寿命、生产率和加工成本

有什么关系？

指充分利用刀具的切削性能和机床性能，在保证加工质量的前提下，

获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。

10 什么说选择切削用量的次序是先选背吃刀量，再选进结量最后选

切削速度？

背吃刀是最基本的 刀子的强度及性能决定。

进给就涉及到机床的性

能了，所以次选。

最后是速度，那是因为影响了加工质量啊。

1l 粗、精车削加工时，进结量选择有什么不同特点？

粗车削加工时，进给量尽可以大些，能保证在短时间内完成切削任

务。

精车削加工时，选择合理的进给量，满足图纸技术要求

12 什么叫刀具的合理几何参数？

它包台哪些基本内容？

所谓刀具合理几何参数，是指既能够保证加工质量，又能够获得高

的刀具耐用度，达到提高切削效率和降低生产成本。

刀具合理几何

参数要依据工件、刀具、工艺等具体条件综合考虑后确定。

13 什么叫工件材料的切削加工性?

评定材料切削加工性有哪些指标？

如何改善材料的切削加工性？

工件材料的切屑加工性是指工件材料加工的难易程度。

材料的切屑

加工性是一个相对的概念。

1、刀具使用寿命指标在相同的切削条件下，切削某种材料时，若一

定切削速度下刀具寿命 T 较长或在相同使用寿命下的切削速度 VcT

较大，则该材料的切削加工性较好；反之，其切削加工性较差

2、切削力、切削温度指标：

在相同的切削条件下，加工不同材料时，

凡切削力大、切削温度高的材料较难加工，即其切削加工性差；反

之，则切削加工性好

3、加工表面质量指标：

切削加工时，凡容易获得好的加工表面质量

的材料，其切削加工性较好，反之较差。

4、断屑难易程度指标：

切削时，凡切削易于控制或断屑性能良好的

材料，其加工性较好，反之则较差。

1、通过热处理改变材料的组织和力学性能铸铁件一般在切削加工前

均要进行退火处理，降低表层硬度，消除内应力，改善其切削加工

性

2、选择易切钢易切刚加工时的切削力小，易断屑，刀具使用寿命高，

已加工表面质量好。

14 试述切削液的作用机理。

1.切削液的润滑作用及其机理：

润滑性包括油性、抗磨性、极压性。

油性是指润滑剂减少摩擦的性

能；抗磨性是指润滑剂在轻负荷和中等负荷条件下，即在流体润滑

或者润滑条件下，能在摩擦表面形成薄膜，防止磨损的能力；极压

性是指润滑剂在低速高负荷或高速冲击负荷条件下，即在边界润滑

条件下，防止摩擦面发生擦伤和烧结的能力。

2.切削液的冷却作用及其机理：

所谓切削液的冷却性，是指在湿式切削过程中切削液通过对流、传

导、蒸发等热交换形式带走切削区的热量并降低其温度的性能。

3.切削液的清洗作用及其机理：

包括机械冲洗作用和物理化学作用。

机械冲洗是利用喷嘴直接作用

于切削区和工件表面上，冲走散落在工作区的切削和靠重力沉淀在

工件表面的污物。

 物理化学作用是切削液含有的表面活性剂，由于

表面活性剂降低界面张力而产生的润湿、渗透、乳化、分散、增容

等多种作用的综合效果。

4.切削液的防腐蚀作用及其机理：

金属腐蚀是一种由于化学或电化学作用引起的材料损坏。

 提高水溶

性切削液的防腐蚀性，主要通过合理的设计配方组成、特别是选择

合理的防锈添加剂来实现。

油基切削液一般不容易腐蚀金属，但若

含有有机酸则易发生腐蚀，主要通过加入油溶性防锈剂来实现防锈

15 为什么说多数切削情况下工件和刀具间的润滑是边界润滑？

二、客观题

l 合理选择切削用量的次序， 一般是（a ）。

A ap-f-vB f-v-apC v-ap-fD f-ap-v

2 切削用量对切削力的影响程度是（c）。

A 以切削速度为最小，背吃刀量最大，进给量次之

B 以切削速度为最小，进给量最大，背吃刀量次之

C 进给量为最大，以切削速度次之，背吃刀量最小

3 切削用量对切削温度的影响程度是（b）。

A 以切削速度为最大，背吃刀量次之，进给量最小

B 以切削速度为最大，进给量次之，背吃刀量最小

c 进给量为最大，以切削速度次之，背吃刀量最小

4 切削淬火钢时职（d）前角和（）刀倾角。

A 正，负B 正，正C 负，正D 负，负

三、是非题

l 高速钢刀具耐热性差，故应采用切削液，硬质台金自于耐热性好，

般不用切削液。

T

2 般高速切削加工的表面粗糙度值 R 随切削速度增加而降低。

T

3 高速切削加工进给量 f 对 Ra 值的影响与普通切削相同，f 增大，

Ra 增大。

T

第三章

一、主观题

1 指出下列机床型号中各字母和数字代号的具体含义。

CG6125BXK5040Y3150E

C 表示车床、G 表示高精度、61 表示卧式车床、25 表示床身上最大

回转直径为 250mm、B 表示第二次重大改进

x-铣床 k-数控 5-立式升降台铣床 0-立式升降台铣床40-工作台面

宽 400mm

Y-齿轮加工类，3-滚齿及铣齿机，1-滚齿机，50-最大工件的

1/10，E-第五次重大改进。

2 举例说明何谓简单运动，何谓复合运动。

其本质区别是什么？

简单运动; 用外圆车刀车削圆柱面时，工件的旋转运动和刀具的直

线移动就是两个简单运动。

复合运动：

车削螺纹时，为简化机床结构和保证精度，通常将形成

螺旋线所需的刀具和工件之问的相对螺旋轨迹运动分解为工件的等

速旋转运动和刀具的等速直线移动，这两个运动彼此不能独立，它

们之间必须保持严格的运动关系，即工件每转一转，刀具直线移动

的距离应等于螺纹的导程。

本质区别; 如果一个独立的成形运动是

由单独的或直线运动构成的，则称此成形运动为简单成形运动。

如

果一个独立的成形运动是由两个或两个以卜的旋转或（和）直线运

动按照某种确定的运动关系组合而成，则称此成形运动为复合成形

运动，简称复合运动。

3 画简图表示用下列方法加工所需表面时，需要哪些成形运动。

其

中哪些是简单运动？

哪些是复合运动？

（1）用成形车刀车削外圆锥面，

（2）用尖头车刀纵、横向同时运动车外圆锥面，

（3）用钻头钻孔，

（4）用拉刀拉削圆柱孔，

（5）插齿刀插削直齿圆柱齿轮。

A 为成形车刀的横向进给运动；

B 为工件的旋转运动。

两简单成形运动。

（2）用尖头车刀纵、横向同时进给车外圆锥面

A 为车刀的进给运动；

B 为工件的旋转运动；

两个简单运动。

（3）用钻头钻孔

A 为钻头的纵向进给运动；

B 为钻头的旋转运动。

两个简单运动。

（4）用成形铣刀铣直齿圆柱齿轮

B 为盘铣刀的旋转运动；A 为工件的向右直线进给运动。

两简单成形运动+分度运动

4 举例说明何谓外联传动链，何谓内联传动链。

其本质区别是什么？

对这两种传动链有何不同要求？

外联系传动链是联系运动源和执行件使执行件获得一定的速度和方

向的传动链。

内联系传动链是联系复合运动内部两个单元运动或者

联系实现复合运动内部两个单元运动的执行件的传动链。

两者的本

质区别在于其运动是由单个或多个运动组成外联系传动链该联系是

整个复合运动与外部运动源它只决定成形运动的速度和方向对加工

表面的形状没有直接影响而由于内联系传动链联系的是复合运动内

部必须保证严格的运动联系的两个单元运动它决定着复合运动的轨

迹其传动比是否准确以及其确定的两个单元的相对运动是否正确会

直接影响被加工表面的形状精度甚至无法成形为所需表面形状。

5 试分析卧轴矩台式平面磨床与立轴圆台式平面磨床在磨削方法、

加工质量、生产率等方面有何不同。

各适用什么情况？

卧轴矩台型平面磨床主要加工磨胚平面，主轴圆台式平面磨床主要

针对加工一些磁性材料。

效率方面很能判断，因为他们加工的对象

不是同范围的。

二、客观题

1 机床的传动链误差对于（b）的精度影响很大。

A 车外圆B 车螺纹C 车内孔D 车端面

2 车床用扩大导程路线车螺纹时，机床主轴采用（b）速。

A 高B 低C 中

3 选用无心磨床磨外圆要保证内外圆同轴度应当由（c）。

A 本道工序保证B 无心磨床保证c 上道工序保证

4 在磨削平面时，周磨法与端磨法相比前者（a）。

A 生产率低但加工质量较高

B 生产率较高但加工质量较低

c 生产率和加工质量均比后者高

5 在下述方法中，能够加工浅孔和不通孔的方法是（c）。

A 拉孔B 铰孔c 镗孔

6 下列加工方法中，（c）纠正位置误差能力最差。

A 镗孔B 扩孔C 磨孔D 铰孔

第五章

一、主观题

1 什么是机械加工工艺过程？

什么叫机械加工工艺规程？

工艺规程

在生产中起什么作用？

单件生产、成批生产、大量生产工艺过程的

特点是什么？

机械加工工艺过程是指生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、

相对位置和性能等，使其成为半成品或成品的过程，可分为铸造、

锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、电镀、装配等工艺过程。

机械加工工艺规程是把工艺过程的各项内容用表格的形式固定，并

用于指导和组织生产的工艺文件。

机械加工工艺规程作用如下：

是指导生产的主要技术文件；是组织

和管理生产的基本依据；是新建、扩建企业或车间的基本资料。

2 什么叫工序、工位和工步？

工序是批一人（或一组）工人，在一个工作地点（或一台机床），

对同一个（或同时对几个）工件进行加工所连续完成的那一部分工

艺过程。

工位是指为了减少安装次数，常采用转位（移位）夹具、回转工作

台，使工件在一次安装中先后处于几个不同的位置进行加工。

工件

在机床上所占据的每一个待加工位置称为工位。

工步是指在一个工序中，当加工表面不变、切削工具不变、切削用

量中的进级量和切削速度不变的情况下所完成的那部分工艺过程。

3 什么叫基准？

粗基准和精基准选择原则有哪些？

粗基准：

最初工序中，只能选择以未加工的毛坯面作为定位基准，称为粗基

准。

精基准:

用已加工过的表面为定位基准，称为精基准。

粗基准原则

1、如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，

则应以不加工表面为粗基准

2、如果工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选择该

表面为粗基准

3、零件上有较多加工面时，为使各加工表面都得到足够的加工余量，

应选择毛坯上加工余量最小的表面为粗基准

4、选择粗基准的表面，应尽可能平整和光洁、不能有飞边、尧口、

冒口及其它缺陷，以便定位准确、可靠

5、粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向通常只允许使用一次，

否则会造成较大的定位误差。

精基准原则：

1、基准重合原则 ：

应尽量选用被加工表面的设计基准作为精基准。

2 基准统一原则：

应尽可能选择同一组精基准加工工件上尽可能多

的加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系

3互为基准原则：

当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较

高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法

4 自为基准原则 ：

一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，

常以加工表面自身为精基准。

5便于装夹原则：

所选择的精基准，应能保证定位准确、可靠、夹

紧机构简单，操作方便。

4 零件加工表面加工方法的选择应遵循哪些原则？

（1）根据每个加工表面要求

（2）被加工材料的性质

（3）考虑生产类型即要考虑生产 效率和经济性问题

（4）考虑工厂的现有技术设备

5 在制定加工工艺规程中，为什么要划分加工阶段？

划分加工阶段主要是对于开头较复杂和质量要求较高的零件，为更

好地保证加工质量。

其作用包括：

（1）保证加工质量。

工件在粗加工时切除金属较多，

切削力、夹紧力大，切削热量多，加工后内应力要重新分布由此而

引起的工件变形较大，需要通过半精加工和精加工来纠正。

（2）合理使用设备。

加工过程划分阶段后，粗加工可在功率大，刚

度好、精度低的高效率机床上进行。

精加工则可采用高精度机床，

以确保零件的精度要求，也有利于长期保持设备精度。

（3）便于安排热处理工序。

工件的热处理应在精加工之前进行，这

样可通过精加工去除热处理后的变形。

对一些精密零件，在粗加工

后安排去应力的时效处理，可减少内应力变形对精加工的影响。

（4）便于及时发现毛坯缺陷。

毛坯经粗加工后可及时发现工件的缺

陷，如：

气孔、砂眼、裂纹和加工余量不足等。

以便及时报废和修

补，避免继续加工造成浪费。

6 切削加工顺序安排的原则有哪些？

先主后次，先面后孔，.先基准后其他，先粗后精。

7 什么叫工序集中？

什么叫工序分散？

什么情况下采用工序集中？

什么情况下采用工序分散？

工序集中 就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序

加工内容多，工艺路线短。

工序分散 工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成，每

道工序加工的内容少，工艺路线很长。

工序集中或分散的程度，主要取决于生产规模、零件的结构特点和

技术要求，有时，还要考虑各工序生产节拍的一致性。

一般情况下，

单件小批生产时，只能工序集中，在一台普通机床上加工出尽量多

的表面；大批大量生产时，既可以采用多刀、多轴等高效、自动机

床，将工序集中，也可以将工序分散后组织流水生产。

批量生产应

尽可能采用效率较高的半自动机床，使工序适当集中，从而有效地

提高生产率。

8 什么叫加工余量？

影响加工余量的因素有哪些？

加工余量：

使加工表面达到所需的精度和表面质量而应切除的金属

层厚度。

影响因素：

上工序的表面粗糙度，上工序的表面破坏层，上工序的

尺寸公差，上工序的形位误差本工序的装夹误差。

9 在粗、精加工中如何选择切削用量？

粗加工要选一个大的吃刀深度，较大的进给量，根据机床，刀具，

工件材料选一个合适的转数。

精加工在保证加工精度的前提下，考

虑生产率来选合适的吃刀深度，进给量和主轴转数

另书中 PISS 页，第 13、19、20 题，P190 页，第 22、24 题

二、客观题

1 个工序的定义（A）。

A 强调工作地点固定与工作连续B 只能加工个工件

C 只能是个工人完成D 只能是台机床上完成

2 车削加工时，四方刀架每次转位意味着变换了个（B）。

A 工序B 工步C 安装D 走刀

3 对于淬火热处理过的平面，其精加工可以采用（B）。

A 精刨B 磨削C 高速精铣

4 单件小批生产特征，（B）。

A 毛坯粗糙，工人技术水平要求低

B 毛坯粗糙，工人技术水平要求高

C 毛坯精化，工人技术水平要求高

5 基准统一原则特点，（A）。

A 相互位置精度高B 工具种类增加

c 工艺过程长D 工艺过程复杂

6 选择精基准时遵循基准重合原则是使（A）。

A 定位基准与设计基准重台 B定位基准与测量基准重台

C 定位基准与工序基准重台 D粗基准与精基准重台

7 在工艺尺寸链中所谓封闭环是（ B ）。

A 加工中能直接控制的尺寸

B 加工中，间接保证的尺寸

c 有待确定的工艺尺寸

第六章

一、主观题

1 机床夹具都由哪几部分组成？

各部分起什么作用？

（1）定位元件

　　它与工件的定位基准相接触，用于确定工件在夹具中的正确位

置，从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动间的相对正确

位置。

如图 6-1 中的定位销 6。

（2）夹紧装置

　　用于夹紧工件，在切削时使工件在夹具中保持既定位置。

如图

6-1 中的螺母 5 和开口垫圈 4。

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　　（3）对刀、引导元件或装置

　　这些元件的作用是保证工件与刀具之间的正确位置。

用于确定

刀具在加工前正确位置的元件，称为对刀元件，如对刀块。

用于确

定刀具位置并导引刀具进行加工的元件，称为导引元件。

如图 6-1

中的快换钻套

　　（4）连接元件

　　使夹具与机床相连接的元件，保证机床与夹具之间的相互位置

关系。

　　（5）夹具体

　　用于连接或固定夹具上各元件及装置，使其成为一个整体的基

础件。

它与机床有关部件进行连接、对定，使夹具相对机床具有确

定的位置。

如图 6-1 中的夹具体 7。

　　（6）其它元件及装置

　　有些夹具根据工件的加工要求，要有分度机构，铣床夹具还要

有定位键等。

　　以上这些组成部分，并不是对每种机床夹具都是缺一不可的，

但是任何夹具都必须有定位元件和夹紧装置，它们是保证工件加工

精度的关键，目的是使工件定准、夹牢。

2 什么是定位？

简述工件定位的基本原理。

夹具　　机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，

以接受施工或检测的装置。

又称卡具。

从广义上说，在工艺过程中

的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为

夹具。

例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。

其中机

床夹具最为常见，常简称为夹具 。

在机床上加工工件时，为使工件

的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位

置精度等技术要求 ，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）

。

夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装

置 、对刀引导元件（确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向）、

分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分

度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底

座）等组成车床夹具　　在车床上用来加工工件内、外回转面及端

面的夹具称为车床夹具。

车床夹具多数安装在主轴上；少数安装在

床鞍或床身上。

3 何谓定位误差？

定位误差是由哪些因素引起的？

定位误差的数值

般应控制在零件公差的什么范围内？

定位误差是由于工件在夹具上（或机床上）的定位不准确而引起的

加工误差。

 定位误差△D 的来源主要有两个方面；

1． 基准不重合误差△B，由于工件的工序基准与定位基准不重合而

造成的加工误差称为基准不重合误差。

2． 基准位移误差△Y，由于定位副制造不准确，使定位基准在加工

尺寸方向上产生位移，导致各个工件的位置不

一致而造成的加工误差，称为基准位移误差。

如果工件的定位误差不大于工件加工尺寸公差值的 1/3，一般认为

该定位方案能满足本工序加工精度的要求。

4 试述一面两孔组合时需要解决的主