機械制造技術(shù)期末考核試題集前言機械制造技術(shù)是高等院校機械類專業(yè)的核心課程之一，旨在培養(yǎng)學生掌握機械制造過程中的基本理論、工藝方法、關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備應(yīng)用能力。本試題集的編制，旨在全面考察學生對機械制造技術(shù)課程核心知識點的理解與掌握程度，以及運用所學知識分析和解決實際工程問題的能力。試題內(nèi)容力求覆蓋課程主要模塊，注重理論與實踐的結(jié)合，難度梯度合理，希望能為教學效果的檢驗提供有效參考。一、考核目的與適用對象（一）考核目的1.檢驗學生對機械制造技術(shù)基本概念、基本原理和典型工藝的掌握情況。2.評估學生運用機械制造工藝知識分析零件結(jié)構(gòu)工藝性、制定簡單零件加工工藝規(guī)程的能力。3.考察學生對常用加工方法、機床設(shè)備、刀具夾具等的了解和應(yīng)用能力。4.培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，解決實際生產(chǎn)中可能遇到的簡單技術(shù)問題的初步能力。（二）適用對象本試題集主要適用于高等院校機械工程、機械設(shè)計制造及其自動化、智能制造工程等相關(guān)專業(yè)本科學生，作為《機械制造技術(shù)》或類似課程的期末考核參考。二、考核方式與時間建議*考核方式：閉卷筆試。*建議時間：120分鐘。三、試題內(nèi)容（一）填空題(每空1分，共20分)1.金屬切削過程中，切削層金屬的變形大致可分為三個區(qū)域：______變形區(qū)、______變形區(qū)和______變形區(qū)。2.刀具切削部分的基本角度主要包括：前角、后角、______、______、刃傾角和______。3.常用的切削液主要有______切削液和______切削液兩大類。4.機床夾具按其使用范圍可分為：通用夾具、______夾具、______夾具、組合夾具和隨行夾具等。5.零件的加工精度包括______精度、______精度和______精度三個方面。6.機械加工工藝過程是由一系列______組成的，而工序又可細分為______、______、______和安裝。7.磨削加工的主要特點是精度高、表面粗糙度值小，常用于零件的______加工和______加工。8.影響切削力的主要因素有：工件材料、______和______。（二）選擇題(每題2分，共20分)1.在金屬切削過程中，消耗功率最多的變形區(qū)是（）。A.第一變形區(qū)B.第二變形區(qū)C.第三變形區(qū)D.不確定2.刀具耐用度是指（）。A.刀具從開始使用到完全報廢所經(jīng)歷的總切削時間B.刀具從開始使用到刃口磨鈍需要重磨所經(jīng)歷的切削時間C.刀具在一次切削過程中連續(xù)使用的時間D.刀具刃磨后到下次刃磨所經(jīng)歷的切削時間3.下列哪種加工方法最適合加工精度要求高、表面粗糙度值小的外圓表面（）。A.粗車B.精車C.粗磨D.精磨4.基準不重合誤差產(chǎn)生的原因是（）。A.定位基準與工序基準不重合B.定位基準與測量基準不重合C.測量基準與工序基準不重合D.設(shè)計基準與工藝基準不重合5.在車床上用三爪卡盤夾持工件外圓車內(nèi)孔，加工后發(fā)現(xiàn)內(nèi)孔與外圓不同軸，其可能的原因是（）。A.車床主軸徑向跳動B.三爪卡盤定心誤差C.刀具磨損D.工件夾緊變形6.下列哪種熱處理工藝通常安排在粗加工之后、半精加工之前進行（）。A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.調(diào)質(zhì)7.銑削加工中，順銑和逆銑相比，順銑的主要優(yōu)點是（）。A.刀具耐用度高B.工作臺進給平穩(wěn)C.不易引起工件振動D.適用于加工有硬皮的毛坯8.鏜削加工主要用于加工（）。A.平面B.外圓柱面C.內(nèi)孔D.成形表面9.影響加工表面粗糙度的主要因素不包括（）。A.切削用量B.刀具幾何參數(shù)C.工件材料硬度D.機床功率10.在機械加工工藝過程中，劃分加工階段的主要目的是（）。A.提高生產(chǎn)率B.保證加工質(zhì)量C.減少裝夾次數(shù)D.簡化生產(chǎn)管理（三）簡答題(每題5分，共25分)1.簡述金屬切削過程中積屑瘤的形成原因及其對加工過程的影響。2.什么是加工精度？它包含哪幾個方面？影響加工精度的原始誤差主要有哪些？3.什么是基準？根據(jù)其作用不同，基準可分為哪幾類？請舉例說明。4.簡述磨削加工的特點，并說明為什么磨削能達到較高的加工精度和較小的表面粗糙度值。5.什么是工藝規(guī)程？簡述制定機械加工工藝規(guī)程的基本原則。（四）分析與計算題(共15分)1.（8分）如圖所示為一階梯軸零件（材料為45鋼，批量生產(chǎn)），其主要加工表面為兩端Φ50mm和Φ30mm的外圓面、長度為100mm的軸肩端面以及Φ20mm的通孔。要求：*分析該零件的主要加工表面及其技術(shù)要求（假設(shè)圖中已標注必要的尺寸公差和表面粗糙度要求）。*制定該零件的機械加工工藝路線（列出主要工序名稱及順序）。*選擇各主要工序的定位基準，并說明理由。（注：此處因無法顯示圖片，請考生根據(jù)文字描述，結(jié)合常見階梯軸結(jié)構(gòu)進行分析）2.（7分）在臥式銑床上用端銑刀銑削一中等硬度的鑄鐵平板，已知銑刀直徑d=100mm，齒數(shù)z=8，銑削寬度ae=80mm，銑削深度ap=5mm，主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min，進給速度vf=120mm/min。試計算：*切削速度vc；*每齒進給量fz；*若已知該銑削條件下單位切削力kc=1500N/mm2，試估算銑削力Fz的大?。‵z≈kc*ap*ae）。（五）工藝設(shè)計與論述題(共10分)1.（10分）論述題：結(jié)合你所學的知識，談?wù)勗趩渭∨可a(chǎn)和大批量生產(chǎn)中，選擇加工設(shè)備、夾具、刀具及制定工藝規(guī)程時有哪些主要區(qū)別？并分析其原因。參考答案與評分標準（要點）（一）填空題(每空1分，共20分)1.第一（剪切）、第二（摩擦）、第三（擠壓與摩擦）2.主偏角、副偏角、楔角（注：楔角可不作嚴格要求，主要是前、后、主副偏、刃傾角）3.水溶性（水基）、油溶性（油基）4.專用、可調(diào)5.尺寸、形狀、位置6.工序、安裝、工位、工步（或走刀）7.半精、精8.切削用量、刀具幾何參數(shù)（二）選擇題(每題2分，共20分)1.A2.B3.D4.A5.B6.D7.B8.C9.D10.B（三）簡答題(每題5分，共25分)1.積屑瘤形成原因：切削塑性金屬時，在一定的切削條件下，切屑底層與刀具前刀面發(fā)生強烈摩擦而產(chǎn)生粘結(jié)，使一些金屬冷焊在刀具前刀面上，形成積屑瘤。（2分）影響：*有利：保護刀具、增大實際前角、使切削輕快。（1.5分）*不利：導致加工表面粗糙度增大、尺寸精度不穩(wěn)定、積屑瘤脫落可能造成刀具磨損加劇。（1.5分）2.加工精度：指零件加工后的實際幾何參數(shù)（尺寸、形狀、位置）與理想幾何參數(shù)的符合程度。（1分）包含：尺寸精度、形狀精度、位置精度。（1.5分）原始誤差：加工原理誤差、工藝系統(tǒng)幾何誤差（機床、刀具、夾具）、工藝系統(tǒng)受力變形、工藝系統(tǒng)受熱變形、工件內(nèi)應(yīng)力引起的變形、測量誤差、調(diào)整誤差等。（至少答出3項，2.5分）3.基準：用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。（1分）分類：設(shè)計基準、工藝基準（包括工序基準、定位基準、測量基準、裝配基準）。（2分）舉例：（2分，每個類別舉一個簡單例子即可）*設(shè)計基準：軸類零件的軸線是各外圓面的設(shè)計基準。*定位基準：用三爪卡盤夾持工件外圓加工內(nèi)孔時，外圓面是定位基準。4.磨削特點：切削速度高、進給量小、切削深度小、能加工高硬度材料、加工精度高（IT6-IT5）、表面粗糙度?。≧a1.6-0.02μm）。（3分）高精度和小粗糙度原因：磨粒刃口鋒利且多；切削深度和進給量小，殘留面積?。荒ゴ矂偠群途雀?；可進行精細修整。（2分）5.工藝規(guī)程：規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。（1分）基本原則：保證產(chǎn)品質(zhì)量；提高生產(chǎn)效率；降低生產(chǎn)成本；保證生產(chǎn)安全；工藝過程應(yīng)具有良好的經(jīng)濟性和可行性。（4分，每點1分，答出主要原則即可）（四）分析與計算題(共15分)1.（8分）*主要加工表面及技術(shù)要求分析：Φ50mm外圓、Φ30mm外圓（尺寸精度、圓柱度、表面粗糙度）；軸肩端面（平面度、與軸線垂直度、表面粗糙度）；Φ20mm通孔（尺寸精度、圓柱度、表面粗糙度，若有位置要求如與軸線垂直度也需考慮）。（2分）*工藝路線（示例，合理即可）：1.備料（棒料）2.粗車：車兩端面，鉆中心孔3.粗車：粗車Φ50mm外圓、Φ30mm外圓及軸肩4.半精車：半精車Φ50mm外圓、Φ30mm外圓及軸肩端面5.鉆：鉆Φ20mm通孔6.擴/鉸：擴（或鏜）、鉸Φ20mm通孔至要求7.精車：精車Φ50mm外圓、Φ30mm外圓及軸肩端面（或根據(jù)精度要求安排磨削）（注：若材料需要熱處理，應(yīng)安排在粗、半精加工之間）（4分，工序順序合理，主要工序齊全）*定位基準選擇及理由：*粗加工：一般采用外圓或毛坯外圓（如三爪卡盤夾持），或一端外圓一端中心孔。*半精、精加工：通常采用兩端中心孔定位（基準統(tǒng)一原則，保證各外圓面的同軸度和端面與軸線的垂直度）。加工內(nèi)孔時，可采用已加工好的外圓作為定位基準（互為基準）。（2分，定位基準選擇合理，理由充分）2.（7分）*切削速度vc=πdn/1000=π*100*600/1000≈188.5m/min（2分，公式對得1分，結(jié)果對得1分）*進給速度vf=n*z*fz=>fz=vf/(n*z)=120/(600*8)=0.025mm/z（2分，公式對得1分，結(jié)果對得1分）*銑削力Fz≈kc*ap*ae=1500N/mm2*5mm*80mm=____N=600kN（3分，公式對得1分，代入數(shù)據(jù)正確得1分，結(jié)果對得1分。注意單位換算和數(shù)量級）（五）工藝設(shè)計與論述題(共10分)1.（10分）*加工設(shè)備選擇：*單件小批：通用設(shè)備（如臥式車床、萬能銑床、搖臂鉆床），適應(yīng)性強，價格較低，生產(chǎn)效率不高。（1分）*大批量：專用設(shè)備、組合機床、自動化生產(chǎn)線，生產(chǎn)效率高，自動化程度高，但專用性強，成本高。（1分）*原因：單件小批品種多變，產(chǎn)量小，通用設(shè)備靈活性好；大批量生產(chǎn)品種固定，產(chǎn)量大，專用設(shè)備可提高效率、保證質(zhì)量、降低單件成本。（1分）*夾具選擇：*單件小批：通用夾具（三爪、四爪卡盤、平口鉗、分度頭），或采用劃線找正。（1分）*大批量：專用夾具、氣動/液壓夾具、多工位夾具，定位夾緊迅速可靠，保證互換性。（1分）*原因：通用夾具成本低，無需專門設(shè)計制造；專用夾具可顯著提高勞動生產(chǎn)率和定位精度，但其設(shè)計制造周期長、成本高，僅適用于大批量。（1分）*刀具選擇：*單件小批：通用標準刀具，如高速鋼刀具，刃磨方便，通用性好。（0.5分）*大批量：高效率刀具，如硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具、專用成形刀具、涂層刀具，耐用度高，更換迅速。（0.5分）*原因：通用刀具采購方便，成本低；專用高效刀具可提高切削效率和加工質(zhì)量穩(wěn)定性，適合大批量連續(xù)生產(chǎn)。（1分）*工藝規(guī)程制定：*單件小批：工藝規(guī)程簡單靈活，工序集中，可采用綜合工序，對工人技術(shù)水平要求高。（1分）*大批量：工藝規(guī)程詳細嚴格，工序分散，分工明確，每道工序內(nèi)容簡單，對工人技術(shù)水平要求相對較低，易于實現(xiàn)標準化和自動化。（1分）*原因：單件小批生產(chǎn)難以實現(xiàn)高度標準化，工序集中可減少裝夾次數(shù)和輔助時間；大批量生產(chǎn)工序分散有利于專業(yè)化生產(chǎn)，提高效率，保證質(zhì)量。（1分）（論述清晰