機(jī)械加工(銑工)專業(yè)知識考試題及答案一、選擇題1.銑削平面時，平面度達(dá)不到要求，可能是因為（）。A.銑刀磨損B.工件裝夾不牢固C.機(jī)床導(dǎo)軌磨損D.以上都是答案：D解析：銑刀磨損會導(dǎo)致切削刃不鋒利，切削力不均勻，影響平面度；工件裝夾不牢固，在銑削過程中會產(chǎn)生位移，使加工平面出現(xiàn)誤差；機(jī)床導(dǎo)軌磨損會使工作臺運(yùn)動精度下降，進(jìn)而影響平面的加工質(zhì)量。所以以上原因都可能導(dǎo)致平面度達(dá)不到要求。2.用立銑刀銑削封閉鍵槽時，通常采用（）。A.直接下刀B.預(yù)鉆落刀孔C.傾斜下刀D.圓弧下刀答案：B解析：立銑刀的端刃一般沒有切削能力，直接下刀會損壞刀具。預(yù)鉆落刀孔可以讓立銑刀先進(jìn)入孔中，然后再進(jìn)行銑削，避免了直接下刀的問題。傾斜下刀和圓弧下刀一般用于開放式鍵槽或其他情況，不適合封閉鍵槽的加工。3.銑削加工中，切削用量三要素不包括（）。A.切削速度B.進(jìn)給量C.切削深度D.切削寬度答案：D解析：切削用量三要素是切削速度、進(jìn)給量和切削深度。切削速度是指刀具切削刃上某一點(diǎn)相對于工件的主運(yùn)動的線速度；進(jìn)給量是指刀具在進(jìn)給運(yùn)動方向上相對工件的位移量；切削深度是指待加工表面與已加工表面之間的垂直距離。而切削寬度不屬于切削用量三要素。4.下列哪種銑刀適用于銑削臺階面（）。A.圓柱銑刀B.立銑刀C.三面刃銑刀D.鋸片銑刀答案：C解析：三面刃銑刀的圓周和兩側(cè)都有切削刃，能夠同時銑削臺階面的側(cè)面和底面，適合用于銑削臺階面。圓柱銑刀主要用于銑削平面；立銑刀可以銑削平面、臺階面、溝槽等，但在銑削較寬的臺階面時效率不如三面刃銑刀；鋸片銑刀主要用于切斷和銑削窄槽。5.銑削加工時，為了減小表面粗糙度值，可采取的措施是（）。A.增大切削速度B.增大進(jìn)給量C.增大切削深度D.減小刀具前角答案：A解析：增大切削速度可以使切削過程更加平穩(wěn)，減少切削力的波動，從而減小表面粗糙度值。增大進(jìn)給量會使切削殘留面積增大，表面粗糙度值增大；增大切削深度對表面粗糙度的影響較小，但過大的切削深度可能會引起振動，反而增大表面粗糙度；減小刀具前角會使切削力增大，不利于表面質(zhì)量的提高。6.在銑床上銑削花鍵軸時，一般采用（）。A.成形銑刀B.鍵槽銑刀C.立銑刀D.圓柱銑刀答案：A解析：成形銑刀的刀刃形狀與花鍵軸的齒形相吻合，能夠直接銑出花鍵軸的齒形，加工精度和效率較高。鍵槽銑刀主要用于銑削鍵槽；立銑刀和圓柱銑刀一般不適合直接銑削花鍵軸的齒形。7.銑削過程中，刀具磨損的主要原因是（）。A.機(jī)械磨損B.熱磨損C.化學(xué)磨損D.以上都是答案：D解析：機(jī)械磨損是由于刀具與工件之間的摩擦、切屑的沖刷等原因造成的；熱磨損是由于切削過程中產(chǎn)生的高溫使刀具材料的硬度降低，加速刀具的磨損；化學(xué)磨損是在高溫高壓下，刀具材料與工件材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致刀具磨損。所以刀具磨損的主要原因包括機(jī)械磨損、熱磨損和化學(xué)磨損。8.用分度頭銑削齒輪時，分度頭的手柄轉(zhuǎn)數(shù)與齒輪的齒數(shù)之間的關(guān)系是（）。A.成正比B.成反比C.無關(guān)D.不確定答案：B解析：根據(jù)分度頭的分度原理，分度頭手柄轉(zhuǎn)數(shù)(n=40z9.銑削加工中，冷卻液的主要作用是（）。A.冷卻B.潤滑C.排屑D.以上都是答案：D解析：冷卻液在銑削加工中有多種作用。冷卻作用可以降低切削溫度，減少刀具磨損，提高刀具壽命；潤滑作用可以減小刀具與工件之間的摩擦，降低切削力，提高加工表面質(zhì)量；排屑作用可以將切屑沖走，防止切屑堆積在加工區(qū)域，影響加工質(zhì)量。所以冷卻液的主要作用包括冷卻、潤滑和排屑。10.銑削加工時，若工件材料的硬度較高，應(yīng)選擇（）的切削速度。A.較高B.較低C.中等D.不確定答案：B解析：當(dāng)工件材料硬度較高時，切削力較大，切削溫度也較高。如果選擇較高的切削速度，會使刀具磨損加劇，甚至可能導(dǎo)致刀具損壞。因此，應(yīng)選擇較低的切削速度，以保證刀具的正常使用壽命和加工質(zhì)量。二、填空題1.銑削加工中，常用的刀具材料有______、______和______等。答案：高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷###2.銑削平面的方法有______銑和______銑兩種。答案：順、逆###3.銑刀的幾何角度主要有______、______、______和______等。答案：前角、后角、主偏角、副偏角###4.銑削加工時，工件的定位方式有______定位、______定位和______定位等。答案：平面、圓柱面、圓錐面###5.分度頭的主要作用是______、______和______。答案：等分圓周、分度、直線移距###6.銑削加工中，切削力可以分解為______、______和______三個分力。答案：主切削力、進(jìn)給抗力、切深抗力###7.銑削加工時，影響表面粗糙度的主要因素有______、______、______和______等。答案：切削用量、刀具幾何形狀、工件材料、切削液###8.銑削加工中，常用的夾緊裝置有______、______、______和______等。答案：螺旋夾緊裝置、偏心夾緊裝置、定心夾緊裝置、液壓夾緊裝置###9.銑削加工時，若銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相同，則稱為______銑；若銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相反，則稱為______銑。答案：順、逆###10.銑削加工中，常用的銑削方式有______銑削和______銑削兩種。答案：周、端三、判斷題1.銑削加工時，只要保證刀具的鋒利度，就可以忽略切削用量的選擇。（）答案：×解析：刀具的鋒利度和切削用量都是影響銑削加工質(zhì)量和效率的重要因素。即使刀具很鋒利，如果切削用量選擇不當(dāng)，如切削速度過高、進(jìn)給量過大或切削深度過深，也會導(dǎo)致刀具磨損加劇、加工表面質(zhì)量下降、甚至出現(xiàn)振動等問題。因此，在銑削加工中，必須合理選擇切削用量。2.用立銑刀銑削平面時，銑刀的軸線必須與工件平面垂直。（）答案：√解析：如果立銑刀的軸線與工件平面不垂直，會導(dǎo)致銑削平面出現(xiàn)傾斜或不平的情況，影響平面度的加工要求。所以用立銑刀銑削平面時，必須保證銑刀的軸線與工件平面垂直。3.銑削加工中，冷卻液的流量越大越好。（）答案：×解析：冷卻液的流量并非越大越好。雖然較大的冷卻液流量可以更好地起到冷卻和排屑的作用，但過大的流量可能會導(dǎo)致冷卻液飛濺，造成浪費(fèi)，還可能影響加工環(huán)境。而且，對于一些精密加工，過大的流量可能會對加工精度產(chǎn)生影響。因此，應(yīng)根據(jù)具體的加工情況合理調(diào)整冷卻液的流量。4.分度頭可以實(shí)現(xiàn)任意角度的分度。（）答案：×解析：分度頭雖然可以實(shí)現(xiàn)多種角度的分度，但并不是任意角度都能精確分度。分度頭的分度是通過一定的傳動比和分度盤來實(shí)現(xiàn)的，存在一定的局限性。對于一些特殊角度，可能需要采用其他輔助方法或特殊的分度裝置來實(shí)現(xiàn)。5.銑削加工時，提高切削速度可以提高加工效率，因此應(yīng)盡量提高切削速度。（）答案：×解析：提高切削速度在一定程度上可以提高加工效率，但切削速度過高會帶來一系列問題，如刀具磨損加劇、切削溫度升高、加工表面質(zhì)量下降等。而且，不同的刀具材料和工件材料都有其合適的切削速度范圍，超過這個范圍會影響加工的經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量。所以不能一味地提高切削速度，而應(yīng)根據(jù)具體情況合理選擇。6.銑削加工中，工件的裝夾應(yīng)牢固可靠，夾緊力越大越好。（）答案：×解析：工件裝夾牢固可靠是保證加工質(zhì)量的前提，但夾緊力并非越大越好。過大的夾緊力可能會使工件產(chǎn)生變形，影響加工精度，甚至可能損壞工件或夾具。因此，應(yīng)根據(jù)工件的材料、形狀、尺寸和加工要求等因素，合理選擇夾緊力的大小。7.用三面刃銑刀銑削臺階面時，銑刀的寬度應(yīng)大于臺階面的寬度。（）答案：×解析：用三面刃銑刀銑削臺階面時，銑刀的寬度應(yīng)略小于臺階面的寬度，這樣可以避免銑刀側(cè)面與工件臺階面的非加工部分發(fā)生干涉，保證加工質(zhì)量。如果銑刀寬度大于臺階面寬度，會使非加工表面也被切削，影響工件的整體質(zhì)量。8.銑削加工中，刀具的磨損是不可避免的，但可以通過合理選擇刀具和切削用量來延緩刀具的磨損。（）答案：√解析：在銑削加工過程中，刀具與工件之間存在摩擦、切削力和高溫等作用，刀具的磨損是必然的。但通過選擇合適的刀具材料、刀具幾何形狀和合理的切削用量，可以降低切削力和切削溫度，減少刀具與工件之間的摩擦，從而延緩刀具的磨損，提高刀具的使用壽命。9.銑削加工時，只要機(jī)床的精度足夠高，就可以加工出高精度的零件。（）答案：×解析：機(jī)床精度是保證零件加工精度的重要因素之一，但不是唯一因素。零件的加工精度還受到刀具精度、工件材料特性、切削用量選擇、裝夾方式、加工工藝等多種因素的影響。即使機(jī)床精度很高，如果其他因素控制不好，也無法加工出高精度的零件。10.銑削加工中，順銑比逆銑的加工質(zhì)量好，因此應(yīng)盡量采用順銑。（）答案：√解析：順銑時，銑刀的切削刃切入工件時的切削厚度從最大開始逐漸減小，刀具磨損較小，加工表面質(zhì)量較好，而且順銑時的切削力方向與工件的進(jìn)給方向相同，有利于提高加工效率和穩(wěn)定性。相比之下，逆銑時切削刃切入工件時的切削厚度從零開始逐漸增大，容易產(chǎn)生啃刀現(xiàn)象，加工表面質(zhì)量相對較差。所以在條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用順銑。四、簡答題1.簡述銑削加工的特點(diǎn)。(1).生產(chǎn)率較高：銑刀是多刃刀具，同時參與切削的切削刃數(shù)量較多，可采用較大的切削用量，因此銑削加工的生產(chǎn)率比刨削等加工方法高。(2).加工范圍廣：可以加工平面、臺階面、溝槽、成形面、齒輪齒形等各種表面。(3).加工質(zhì)量較好：通過合理選擇刀具和切削用量，可以獲得較高的加工精度和較小的表面粗糙度值。(4).刀具成本較高：銑刀的結(jié)構(gòu)和制造工藝相對復(fù)雜，因此刀具成本較高。(5).切削過程不平穩(wěn)：由于銑刀的切削刃是斷續(xù)切削，切削力不斷變化，容易引起振動，影響加工質(zhì)量和刀具壽命。2.如何選擇銑刀的幾何角度？(1).前角：前角的大小影響切削力、切削溫度和刀具的耐用度。對于塑性材料，應(yīng)選擇較大的前角，以減小切削力和切削溫度；對于脆性材料，應(yīng)選擇較小的前角，以增強(qiáng)刀具的強(qiáng)度。(2).后角：后角的主要作用是減小刀具后刀面與工件加工表面之間的摩擦。一般來說，粗加工時，為了增強(qiáng)刀具的強(qiáng)度，后角可選擇較小值；精加工時，為了減小表面粗糙度值，后角應(yīng)選擇較大值。(3).主偏角：主偏角影響切削力的分布和切削寬度、切削厚度。減小主偏角可以增加切削寬度，減小切削厚度，使切削過程更加平穩(wěn)，但會增加徑向切削力，容易引起振動。因此，應(yīng)根據(jù)工件的形狀、加工要求和機(jī)床的剛性等因素合理選擇主偏角。(4).副偏角：副偏角的作用是減小副切削刃與已加工表面之間的摩擦，防止切削刃與已加工表面發(fā)生干涉。副偏角一般較小，通常在5°-1５°之間。(5).刃傾角：刃傾角主要影響切屑的流向和刀具的強(qiáng)度。當(dāng)刃傾角為正值時，切屑流向待加工表面；當(dāng)刃傾角為負(fù)值時，切屑流向已加工表面。粗加工時，為了增強(qiáng)刀具的強(qiáng)度，可選擇負(fù)刃傾角；精加工時，為了防止切屑劃傷已加工表面，可選擇正刃傾角。3.分析銑削加工中產(chǎn)生振動的原因及解決方法。原因：(1).機(jī)床方面：機(jī)床的剛性不足，如床身、立柱等部件的剛度不夠，在切削力的作用下容易產(chǎn)生振動；機(jī)床的傳動系統(tǒng)存在間隙或不平衡，如齒輪傳動中的齒側(cè)間隙、皮帶傳動的張力不均勻等，會導(dǎo)致運(yùn)動不平穩(wěn)，引起振動。(2).刀具方面：刀具的幾何角度不合理，如前角過大或過小、刃傾角不合適等，會使切削力分布不均勻，容易產(chǎn)生振動；刀具的磨損嚴(yán)重，切削刃變鈍，切削力增大，也會引起振動；刀具的裝夾不牢固，在切削過程中刀具發(fā)生松動或擺動，會導(dǎo)致振動。(3).工件方面：工件的裝夾不牢固，在切削力的作用下工件發(fā)生位移或振動；工件的材料不均勻，硬度不一致，會使切削力發(fā)生變化，引起振動。(4).切削用量方面：切削速度過高、進(jìn)給量過大或切削深度過深，都會使切削力增大，容易產(chǎn)生振動。解決方法：(1).機(jī)床方面：提高機(jī)床的剛性，如對機(jī)床進(jìn)行加固、調(diào)整機(jī)床的地腳螺栓等；檢查和調(diào)整機(jī)床的傳動系統(tǒng)，消除間隙和不平衡，如調(diào)整齒輪的齒側(cè)間隙、更換磨損的皮帶等。(2).刀具方面：合理選擇刀具的幾何角度，根據(jù)工件材料和加工要求進(jìn)行優(yōu)化；及時更換磨損的刀具，保證刀具的鋒利度；確保刀具的裝夾牢固，采用合適的刀柄和夾頭，并按照正確的方法進(jìn)行裝夾。(3).工件方面：改進(jìn)工件的裝夾方式，采用合適的夾具和定位方法，確保工件裝夾牢固；對工件進(jìn)行預(yù)處理，如消除材料的內(nèi)應(yīng)力、保證材料的均勻性等。(4).切削用量方面：合理選擇切削用量，根據(jù)工件材料、刀具材料和機(jī)床性能等因素，調(diào)整切削速度、進(jìn)給量和切削深度，避免切削力過大。4.簡述銑削加工中順銑和逆銑的區(qū)別。(1).切削力方向：順銑時，銑刀的切削力方向與工件的進(jìn)給方向相同；逆銑時，銑刀的切削力方向與工件的進(jìn)給方向相反。(2).切削厚度：順銑時，切削刃切入工件時的切削厚度從最大開始逐漸減??；逆銑時，切削刃切入工件時的切削厚度從零開始逐漸增大。(3).加工質(zhì)量：順銑時，刀具磨損較小，加工表面質(zhì)量較好，因為切削刃切入工件時的切削厚度較大，不易產(chǎn)生啃刀現(xiàn)象；逆銑時，切削刃切入工件時容易產(chǎn)生啃刀現(xiàn)象，加工表面質(zhì)量相對較差。(4).對機(jī)床的要求：順銑時，由于切削力方向與進(jìn)給方向相同，如果機(jī)床的進(jìn)給絲杠與螺母之間存在間隙，會使工件產(chǎn)生竄動，影響加工精度，因此要求機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)具有消除間隙的裝置；逆銑時，切削力方向與進(jìn)給方向相反，不會產(chǎn)生工件竄動的問題，對機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的要求相對較低。(5).適用范圍：順銑適用于加工塑性材料、表面質(zhì)量要求較高的工件；逆銑適用于加工脆性材料、有硬皮的工件以及機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)沒有消除間隙裝置的情況。5.如何提高銑削加工的表面質(zhì)量？(1).合理選擇刀具：選擇鋒利、幾何角度合適的刀具，刀具的前角、后角、主偏角、副偏角等幾何參數(shù)應(yīng)根據(jù)工件材料和加工要求進(jìn)行優(yōu)化。同時，要保證刀具的刃磨質(zhì)量，使切削刃鋒利、光潔。(2).優(yōu)化切削用量：選擇合適的切削速度、進(jìn)給量和切削深度。一般來說，較高的切削速度和較小的進(jìn)給量可以減小表面粗糙度值，但切削速度過高可能會導(dǎo)致刀具磨損加劇，因此要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。切削深度對表面質(zhì)量的影響相對較小，但過大的切削深度可能會引起振動，也會影響表面質(zhì)量。(3).保證工件裝夾牢固：采用合適的夾具和定位方法，確保工件在銑削過程中不會發(fā)生位移或振動。如果工件裝夾不牢固，會導(dǎo)致加工表面出現(xiàn)波紋、振痕等缺陷。(4).使用切削液：切削液可以起到冷卻、潤滑和排屑的作用，降低切削溫度，減小刀具與工件之間的摩擦，沖走切屑，從而提高加工表面質(zhì)量。根據(jù)工件材料和加工要求選擇合適的切削液，并保證切削液的流量和壓力合適。(5).提高機(jī)床精度：機(jī)床的精度對加工表面質(zhì)量有重要影響。定期對機(jī)床進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，檢查和調(diào)整機(jī)床的導(dǎo)軌、絲杠、主軸等部件的精度，確保機(jī)床的運(yùn)動精度和穩(wěn)定性。(6).選擇合適的銑削方式：順銑的加工質(zhì)量一般比逆銑好，在條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用順銑。但如果機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)沒有消除間隙的裝置，則只能采用逆銑。(7).避免振動：振動會嚴(yán)重影響加工表面質(zhì)量，要分析振動產(chǎn)生的原因，并采取相應(yīng)的措施加以解決。如提高機(jī)床的剛性、刀具的裝夾牢固性、優(yōu)化切削用量等。五、綜合題1.現(xiàn)要在一臺臥式銑床上銑削一個長200mm、寬50mm、深10mm的矩形溝槽，工件材料為45鋼，試選擇合適的刀具、切削用量，并制定加工工藝。刀具選擇由于要銑削矩形溝槽，可選擇三面刃銑刀。根據(jù)溝槽的寬度50mm，選擇寬度為50mm的三面刃銑刀。刀具材料可選用高速鋼或硬質(zhì)合金，考慮到45鋼的加工特性和一般的加工要求，硬質(zhì)合金三面刃銑刀能更好地滿足加工效率和刀具壽命的要求。切削用量選擇切削速度：對于45鋼，使用硬質(zhì)合金刀具銑削時，切削速度(v)可選擇80-120m/min。這里取(v=100m/min)。根據(jù)公式(v=πdn/1000)（(d)為刀具直徑，假設(shè)刀具直徑(d=80mm)），可計算出主軸轉(zhuǎn)速(n=1000vπd=進(jìn)給量：每齒進(jìn)給量(f_z)可選擇0.08-0.15mm/z。這里取(f_z=0.1mm/z)，三面刃銑刀的齒數(shù)(z=12)，則進(jìn)給速度(v_f=