机械制造基础教材试题及答案

《机械制造基础》考试试卷一答案一.填空题（每题1分）1.圆周铣削有顺铣和逆铣两种方式.2.M1432A型万能外圆磨床的典型加工方法有纵磨法磨外圆柱面，纵磨法磨小锥度长圆锥面，切入法磨大锥度短圆锥面，内圆磨具磨内孔。

3．滚削斜齿圆柱齿轮时需要哪几条传动链：主运动传动链, 展成运动传动链, 附加运动传动链,垂直进给运动传动链。

4．剃齿加工过程相当于一对斜齿轮副的啮合过程，能进行剃齿切削的必要条件是齿轮副的齿面间有相对滑移。

5．计算机辅助工艺规程设计按其工作原理可分为派生式，生成式及知识基系统三大类型。

6．用于切削加工的FMS主要有加工系统，运储系统，计算机控制系统，系统软件四部分组成。

7．铁碳合金的基本组织有铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体，莱氏体五种。

8．球墨铸铁常见的金属基体有铁素体，铁素体+珠光体，珠光体三种。

9．砂型铸造用的型砂应具备的主要性能有强度，透气性，耐火性，退让性。

10．塑料的成型方法有注射成形，挤出成形，压制成形，吹塑成形，浇铸成形，滚塑成形。

11．量规按用途可分为工作量规，验收量规，校对量规三种。

12．常见的调整法装配的方法有可动调整法，误差抵消调整法，固定调整法。

二．判断题（判断下列陈述是否正确，不正确打“×”并改正，正确打“√”，每题1分）1．普通机床在进行切削加工时，主运动必定有且通常只有一个，而进给运动可能有一个或几个，也可能没有。

√2．砂轮的硬度是指组成砂轮的磨粒硬度。

×改正为:砂轮的硬度是指在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度.3．在插齿机上只能插削直齿圆柱齿轮。

×改正为: 在插齿机上即可以插削直齿圆柱齿轮,也可以插削斜齿圆柱齿轮.4．精密加工时，机床的精度一定高于被加工零件的精度。

×改正: 精密加工时，机床的精度不一定高于被加工零件的精度。

5．金属的同素异构转变实质上也是一种结晶的过程，同样遵循金属结晶的基本规律，也可称为二次结晶。

√6．金属的冷加工和热加工是以加热温度的高低来区分的。

×在金属再结晶温度以下进行了的加工为冷加工,在金属再结晶温度以上进行的加工为热加工.7．材料的硬度越低越好加工。

×不一是材料的硬度越低越好加工。

8．扩散磨损是硬质合金刀具在高速切削时磨损的主要原因之一。

√三．单项选择题（每题2分）１．判断下列哪个定义正确：CA.工序是一个（或一组）工人在一台机床（或一个工作地），对一个（或同时对几个）工件进行加工B.安装是指在一道工序中，工件在若干次定位夹紧下所完成的工作。

C.工位是指在工件的一次安装下，工件相对于机床和刀具每占据一个正确位置所完成的加工。

D.工步是在一个安装或工位中，加工表面、切削刀具及切削深度都不变的情况下所进行的那部分加工。

２．下列陈述错误的是：CA.当设计基准与定位基准不重合时，就有基准不重合误差，其值是设计基准与定位基准之间尺寸的变化量。

B.基准不重合一般发生在①直接得到加工尺寸不可能或不方便，②在制定工艺规程时，要求定位基准单一以便减少夹具类型或进行自动化生产。

C.为了保证设计尺寸，在选择基准时必须采用基准重合的原则，以避免基准不重合误差。

D.基准不重合误差不仅指尺寸误差，对位置误差也要考虑。

３．下列陈述错误的是 DA.加工所要求的限制的自由度没有限制是欠定位、欠定位是不允许的。

B.欠定位和过定位可能同时存在。

C.如果工件的定位面精度较高，夹具的定位元件的精度也高，过定位是可以允许的。

D.当定位元件所限制的自由度数大于六个时，才会出现过定位。

４．车丝杠时，产生内螺距误差的原因 BA.机床主轴径向跳动B.机床主轴轴向窜动C.刀具热伸长D.传动链误差５． B 为变值系统误差。

A.调整误差B.刀具线性磨损C.刀具的制造误差D.工件材料不均匀引起的变形６．在大批量生产中一般不使用 CA.完全互换法装配B.分组互换法装配C.修配法装配D.固定调整法装配7．有一铜棒外圆精度为IT6，表面粗糙度要求Ra＝0.8，则合理的加工路线为 CA.粗车－半精车－精车B.粗车－半精车－粗磨－精磨C.粗车－半精车－精车－金刚石车D.粗车－半精车－精车－磨－研磨8．镗孔时，镗床导轨在 C 对工件的加工精度影响较大.A.水平面内的直线度B.垂直面内的直线度C.水平面内和垂直面内直线度9．在安排工艺路线时，为消除毛坯工件内应力和改善切削加工性能，常进行的退火热处理工序应安排在A 进行。

A.粗加工之前B.精加工之前C.精加工之后D.都对10．在相同的条件下，下列工件材料在切削加工中， D 在切削区域产生的温度最低。

A．碳素结构钢 B.合金结构钢C．不锈钢 D. 铸铁四．简答题（每题5分）1．简述精密磨削机理。

答：1) 微刃的微切削作用。

应用较小的修整导程精细修整砂轮，使磨粒微细破碎而产生微刃。

一颗磨粒就形成了多颗微磨粒，相当于砂轮的粒度变细。

微刃的微切削作用形成了低粗糙度表面。

2)微刃的等高切削作用。

由于微刃是砂轮精细修整形成的，因此分布在砂轮表层的同一深度上的微刃度、振动因素有关。

3)微刃的滑挤、摩擦、抛光作用。

砂轮修整得到的微刃开始比较锐利，切削作用强，随着磨削时间的增加而逐渐钝化，同时，等高性得到改善。

这时，切削作用减弱，滑挤、摩擦、抛光作用加强。

磨削区的高温使金属软化，钝化微刃的滑擦和挤压将工件表面凸峰辗平，降低了表面粗糙度值。

2．金属铸造性能主要包括金属的流动性和收缩，简述金属流动性好坏的优缺点及其影响因素？答：流动性好的金属，容易得到形状复杂的薄壁铸件；流动性不好的金属，容易产生气孔、缩孔、冷隔和浇不足等缺陷。

金属的流动性主要受下列因素的影响：（1）化学成分。

不同化学成分的金属，由于结晶特点不同，流动性就不同。

在常用铸造合金中，灰铸铁的流动性最好，铸钢的流动性最差。

（2）浇注温度。

提高浇注温度，可使金属液的粘度降低，流动性提高。

（3）铸型条件和铸件结构。

铸型中凡能增加金属液流动阻力和冷却速度的因素，均会降低金属流动性。

3．简述RP 技术？答：RP 技术是由CAD 模型直接驱动的快速完成任意复杂形状三维实体零件的技术的总称。

简单地说，是将零件的电子模型(如CAD 模型)按一定方式离散成为可加工的离散面、离散线和离散点，而后采用多种手段，将这些离散的面、线段和点堆积形成零件的整体形状。

RP 技术，迥异于传统的切削成形(如车、铣、刨、磨)、连接成形(如焊接)或受迫成形(如铸、锻，粉末冶金)等加工方法，而是采用材料累加法制造零件原型。

4．简述泰勒原则（即极限尺寸判断原则）？对符合泰勒原则量规的要求是什么？答：极限尺寸判断原则是：孔或轴的作用尺寸（D 作用、d 作用）不允许超过最大实体尺寸，在任何位置上的实际尺寸（D 实际、d 实际）不允许超过最小实体尺寸。

对符合泰勒原则的量规要求如下：通规用来控制工件的作用尺寸，它的测量面应是与孔或轴形状相对应的完整表面（通常称为全形量规），其基本尺寸等于工件的最大实体尺寸，且长度等于配合长度。

实际上通规就是最大实体边界的具体体现。

止规用来控制工件的实际尺寸，它的测量面应是点状的，其基本尺寸等于工件的最小实体尺寸。

5．切削加工中，刀具磨损的原因有哪些？答：(1) 硬质点磨损。

硬质点磨损是由于工件基体组织中的碳化物、氮化物、氧化物等硬质点及积屑瘤碎片在刀具表面的刻划作用而引起的机械磨损。

(2) 粘结磨损。

在高温高压作用下，切屑与前刀面、已加工表面与后刀面之间的摩擦面上，产生塑性变形，当接触面达到原子间距离时，会产生粘结现象。

硬质合金刀具在中速切削工件时主要发生粘结磨损。

(3) 扩散磨损。

切削过程中，由于高温、高压的作用，刀具材料与工件材料中某些化学元素可能互相扩散，使两者的化学成分发生变化，削弱刀具材料的性能，形成扩散磨损。

(4) 化学磨损。

在一定温度下，刀具材料与某些周围介质（如空气中的氧等）发生化学反应，生成硬度较低的化合物而被切屑带走，或因刀具材料被某种介质腐蚀，造成刀具的磨损。

五、计算分析题（每题7分）1．图1为CA6140型卧式车床传动系统图，（1）试写出车削导程S=3mm 时的车螺纹传动路线表达式。

（2）根据车刀的用途可分为哪7种？解：（1）由车床传动系统图，根据S=7U 基U 倍=3得：2136712==基U ，4815352841⨯==倍U ，则车S=3mm 的螺纹传动路线表达式为：刀架丝杠合主轴----⨯--⨯------⨯-----)()(4815352825363625213636257510010063333358585XIX M XVIII XVI XV XIV XIII X IX VI（2）车刀的种类有：直头外圆车刀、弯头车刀、偏刀、车槽刀或切断刀、镗孔刀、螺纹车刀及形成车刀。

图1 CA6140车床传动系统图2．某机床变速齿轮，用45钢制造，要求表面有较高的耐磨性，硬度为52～57HRC ，心部有良好的综合力学性能，硬度为220～250HBS 。

工艺路线为：下料→锻造→热处理1→粗加工→热处理2→精加工→热处理3→磨削。

试确定工艺路线中的热处理方法及目的。

解：热处理1：退火，目的是消除锻件内的内应力，改善切削加工性能。

热处理2：正火或调质处理，目的是使齿轮心部有良好的综合力学性能，并为后序热处理（表面淬火）作准备。

热处理3：表面淬火+低温回火；表面淬火是为了提高轮齿表面硬度，保证齿面的力学性能，低温回火是为了降低和消除淬火内应力，获得所需的使用性能。

3．图2所示为齿轮孔的局部图，设计尺寸是：孔05.0040+φmm 需淬硬，键槽尺寸深度为30.0046+mm 。

孔和键槽的加工顺序是：1）镗孔至10.006.39+φmm 。

2）插键槽，工序尺寸为A 。

3）淬火热处理。

4）磨内孔至05.0040+φmm ，同时保证05.0040+φmm （假设磨孔和镗孔时的同轴度误差很小，可忽略）。

试求插键槽的工序尺寸及其公差。

解：（1）由题意，列尺寸链如图所示。

（2）解尺寸链，可得插键槽工序尺寸及公差为：尺寸3.0046+为封闭环，解之得：23.0085.45+=A4．在车床上加工一批轴的外圆，加工后经测量有如图3所示的锥形形状误差，试分析可能产生上述形状误差的主要原因。

解：（1）车床纵导轨在水平面内的直线度误差；（2）刀具线性磨损；（3）车床纵导轨与工件回转轴线在水平面内不平行；（4）误差复映。

图3 锥形加工误差 图2 齿轮孔的局部图 A 05.008.19+025.0020+3.0046+5．在轴上铣一键槽，工件的定位方案如图4所示，试求尺寸A 的定位误差。

解：（1）求A 的基准不重合误差：由定位方案可知，基准不重合误差等于零，即0=∆j 。

（2）求A 基准位移误差：1）求工件外圆尺寸变化引起的基准位移误差由V 型块定位误差可知：工件外圆尺寸变化引起的基准位移误差为：354.045sin 25.01==∆ y2）尺寸10的变化引起的基准位移误差为：由于V 型块角度为45度，尺寸10的变化所引起的基准位移误差为：3.0453.02==∆ tg y（3）尺寸A 的定位误差为：654.021=∆+∆+∆=∆y y j图4 铣平面定位方案《机械制造基础》试卷二答案一．填空题（每题1分）1．金属的晶体结构类型有体心立方晶格，面心立方晶格，密排六方晶格。