机械制造基础教材试题及答案+.doc

机械制造技术基础习题知识点
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： C
A.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）工件进行加工所完成的那部分加工过程。
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： C
A.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 D
A.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 B
A.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 C
A.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 C
A.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）
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：
，，则车S=3mm的螺纹传动路线表达式为：

（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。
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。

图2 齿轮孔的局部图
3．图2所示为齿轮孔的局部图，设计尺寸是：孔mm需淬硬，键槽尺寸深度为mm。孔和键槽的加工顺序是：1）镗孔至mm。2）插键槽，工序尺寸为A。3）淬火热处理。4）磨内孔至mm，同时保证mm（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。
A

（2）解尺寸链，可得插键槽工序尺寸及公差为：
尺寸为封闭环，解之得：

图3 锥形加工误差
4．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。
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。

图4 铣平面定位方案
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。
（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：

2）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）尺寸A的定位误差为：

《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 。
2.在CA6140型车床上车削外圆柱面时，主运动是 主轴回转运动 ，进给运动是 刀具的纵向直线运动 。
3．无心磨床的磨削方式有 贯穿磨削法 ， 切入磨削法 。
4．插齿是按 展成法 的原理来加工齿轮的。
5．CAD系统的类型有 检索型CAD ， 派生型CAD ， 交互型CAD ， 智能型CAD 。
6．按规模级别大小，FMS可分为 柔性制造单元 ，柔性制造系统 ， 柔性制造线及 柔性制造工厂四类。
7．常用的退火方法有 完全退火 ， 球化退火 ， 去应力退火 。
8．纳米材料按其结构可分为 零维纳米材料 ，一维纳米材料，二维纳米材料及三维纳米材料四类。
9．金属铸造性能主要包括金属的流动性和收缩。影响收缩的因素有 化学成份 ， 浇注温度 ，
铸件条件和铸件结构 。
10．金属基复合材料的成型方法有 挤压面形、旋压成形、模锻成形、粉末冶金、爆炸成形
。
11．在检测工件上某表面的位置误差时，其基准是由基准实际要素 根据最小条件或最小区域法 建立的。
12．根据用途的不同把工艺基准可分为 工序基准 ， 定位基准 ， 测量基准 ， 装配基准 。
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．砂轮的硬度是指磨削力作用下磨粒脱落的难易程度，磨粒难易脱落，表明砂轮硬度高。√

2．滚齿机的传动系统是按滚削斜齿圆柱齿轮的传动原理设计的。√

3．磨削齿轮的齿面时，不能采用展成法磨削，只能采用成形法磨削。×
磨削齿轮的齿面时，可以采用展成法磨削，也可采用成形法磨削
4．在精密与超精密加工时，有时可以利用低于工件精度的设备、刀具，通过工艺手段和特殊的工艺装备，加工出精度高于工作母机的工件或设备。√

5．热处理时，对钢加热的目的通常是使组织全部或大部分转变成细小的奥氏体晶粒。√

6．金属的化学成份对其锻造性能没有太大的影响。×
金属的化学成份对其锻造性能有很大的影响。
7．硬质合金刀具在高速切削时主要发生硬质点磨损。×
硬质合金刀具在高速切削时主要发生扩散磨损。
或改为硬质合金刀具在低速切削时主要发生硬质点磨损。
8．工件相对于机床与刀具的正确位置并不一定是工件完全确定的位置。√

三．单项选择题：从答案中选择最准确的一个（每题2分）
１．在划分工序时，下列说法正确的是： A
A.只要工人、工作地点、工件这三者改变了任意一个则将成为另一工序
B.若工人、工作地点、工件这三者不变，则认为是同一工序
C.一个轴类零件，外圆在进行粗磨后，把工件卸下后进行淬火处理，然后取回在同一台磨床，由同一个工人进行精磨，则粗磨和精磨可认为是同一工序
D. A、B、C都正确
2．在加工精密齿轮时，用高频淬火把齿面淬硬后需进行磨齿，则较合理的加工方案是 B
A．以齿轮内孔为基准定位磨齿面
B．以齿面为基准定位磨内孔，再以内孔为基准定位磨齿面
C．以齿面定位磨齿面
D．以齿轮外圆为基准定位磨齿面

３．下列加工工序中 C 不是自为基准加工的
A.浮动镗刀镗孔 B.无心磨床磨外圆
C.齿轮淬火后磨齿面 D.浮动铰刀铰孔
４．有三点和工件相接触的一个自位支承，限制工件的 A 个自由度
A.一 B.二
C.三 D.四
５． A 为常值系统误差
A.机床、夹具的制造误差 B.刀具热伸长
C.内应力重新分布 D.刀具线性磨损
６．车丝杆时，产生螺距累积误差的原因 C
A.机床主轴径向距动 B.车床主轴轴向窜动
C.机床传动链误差 D.刀具磨损
７．轴类零件加工中，为了实现基准统一原则，常采用 C 作为定位基准。
A．选精度高的外圆 B.选一个不加工的外圆
C．两端中心孔 D.选一个中心孔和一个不加工的外加工的外圆
8．在选择粗基准时，首先保证工件加工表面与不加工表面间的位置要求时，则应以 A 为基准。
A.不加工表面 B.加工表面本身
C.精基准 D.三者都对
9．在金属切削过程中，可将切削层划分为三个区，那么，加工硬化现象发生在 D 区内。
A．第一变形区 B.第二变形区
C．第三变形区 D. 第一变形区和第三变形区
10．在材料为45#的工件上加工一个Φ40H7的孔（没有底孔）要求Ｒa＝0.4，表面要求淬火处理，则合理的加工路线为 C
A.钻－扩－粗铰－精铰
B.钻－扩－精镗－金刚镗
C.钻－扩－粗磨－精磨
D.钻－粗拉－精拉

五．分析计算题（每题7分）
1．图1为X6132型万能外圆卧式升降台铣床的传动系统图，（1）写出工作进给传动路线表达式，（2）分析纵向、横向及垂直方向各获得几级进给运动。（3）按用途，把铣刀分为几种？
解：（1）由传动系统图可写出工作进给传动路线表达式为：

（2）根据上述的工作进给传动路线表达式可知，给向、横向及垂向进给均可获得21级进给运动。
（3）按用途把铣刀分为：圆柱铣刀、面铣刀、盘形铣刀、锯片铣刀、键槽铣刀、模具铣刀、角度铣刀和成形铣刀等。

3．加工图3所示零件，要求保证尺寸（6±0.1）mm。由于该尺寸不便测量，只好通过测量尺寸L来间接保证。试求测量尺寸L及其上、下偏差？

图3 零件图
解：（1）由题意，列尺寸链为：

为封闭环。
（2）解尺寸链可得测量尺寸L及其上下偏差：
mm

图4 鞍形加工误差
4．在车床上加工一批轴的外圆，加工后经测量分别有如图4所示的鞍形形状误差，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）车床纵导轨与工件回转轴线在垂直面内不平行
（3）工件刚度远远大于车床刚度。
（4）误差复映现象。
5．在钻模上加工mm的孔，其定位方案如图5所示，设与工件定位无关的加工误差为0.05mm（指加工时相对于外圆中心的同轴度误差），试求加工后孔与外圆的最大同轴度误差是多少？

图5 外圆加工定位方案
解：（1）建立坐标系如图示
Y

X

O

（2）求定位误差Δ
1)基准不重合误差: 如图5为所求,Δj=0。
2)基准位移误差Δw
如图所示基准位移误差示意图
Δw
Δy1
Δy2
Δx2

Δy1为外圆尺寸变化引起的Y向基准位移误差：

ΔX2为外圆尺寸变化引起的X向基准位移误差：
ΔX2=0.14,
ΔY2为外圆尺寸变化引起的Y向基准位移误差：

则
则定位误差为：Δ=Δj+Δw=0.277
（3）加工后孔与外圆的最大同轴度误差为：
Δ同轴=0.05+0.277=0.327mm

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