生產(chǎn)工藝試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下關(guān)于工藝路線設(shè)計(jì)的描述中，錯誤的是（）A.應(yīng)優(yōu)先考慮關(guān)鍵工序的加工精度B.熱處理工序通常安排在粗加工之后、精加工之前C.裝配基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致D.為提高效率，可將所有表面的精加工集中在最后一道工序完成2.某鑄件在凝固過程中出現(xiàn)縮松缺陷，最可能的原因是（）A.澆注溫度過低B.合金凝固收縮率小C.冒口尺寸不足D.型砂透氣性差3.機(jī)械加工中，“基準(zhǔn)重合”原則指的是（）A.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合B.測量基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)重合C.工序基準(zhǔn)與輔助基準(zhǔn)重合D.粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)重合4.某工序加工軸類零件，尺寸要求為Φ30±0.02mm，實(shí)測50件的樣本均值為29.99mm，標(biāo)準(zhǔn)差為0.005mm，則該工序的工序能力指數(shù)Cpk為（）A.1.33B.1.0C.0.67D.0.335.以下不屬于熱處理工藝“三要素”的是（）A.加熱溫度B.保溫時間C.冷卻速度D.裝爐量6.塑料注射成型中，“保壓階段”的主要作用是（）A.使熔體充滿型腔B.補(bǔ)償熔體冷卻收縮C.提高制品表面光澤度D.降低注射壓力7.裝配工藝中，“修配法”適用于（）A.大批量生產(chǎn)且裝配精度要求低B.小批量生產(chǎn)且裝配精度要求高C.大批量生產(chǎn)且裝配精度要求高D.小批量生產(chǎn)且裝配精度要求低8.鑄造工藝中，分型面選擇的首要原則是（）A.減少型芯數(shù)量B.便于起模C.保證鑄件精度D.簡化砂箱結(jié)構(gòu)9.以下關(guān)于加工余量的描述中，正確的是（）A.加工余量越大，加工質(zhì)量越高B.粗加工余量應(yīng)小于精加工余量C.加工余量需考慮上道工序的尺寸公差D.加工余量僅與刀具磨損有關(guān)10.工藝驗(yàn)證的核心目的是（）A.確認(rèn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)B.證明工藝能穩(wěn)定生產(chǎn)合格產(chǎn)品C.記錄工藝參數(shù)D.培訓(xùn)操作人員二、填空題（每空1分，共20分）1.機(jī)械加工工藝過程的基本單元是________，其由________、________、________和________組成。2.鑄造工藝中，冒口的主要作用是________和________；冷鐵的作用是________。3.熱處理工藝中，完全退火的加熱溫度是________（以亞共析鋼為例），其目的是________；淬火后進(jìn)行高溫回火的工藝稱為________，可獲得________組織。4.塑料成型中，注射機(jī)的鎖模力需滿足________≥________×________（公式表示）。5.裝配尺寸鏈的封閉環(huán)是________，組成環(huán)包括________和________，其中________的尺寸增大將導(dǎo)致封閉環(huán)尺寸增大。6.工序能力等級中，Cpk≥1.67時為________級，此時工序能力________；Cpk＜1.0時為________級，需________。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述機(jī)械加工工藝路線設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及基本原則。2.對比分析鑄造工藝中“砂型鑄造”與“壓鑄”的工藝特點(diǎn)及適用場景。3.說明熱處理工序在機(jī)械加工工藝過程中的常見安排位置及原因。4.解釋“加工誤差”與“加工精度”的關(guān)系，并列舉影響加工精度的主要工藝因素。5.簡述裝配工藝中“調(diào)整法”的原理、分類及應(yīng)用場景。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某軸類零件加工工序的尺寸要求為Φ500.050.15mm（即上偏差0.05mm，下偏差0.15mm），隨機(jī)抽取100件測量，得到樣本均值為49.88mm，標(biāo)準(zhǔn)差為0.02mm。計(jì)算該工序的工序能力指數(shù)Cpk，并判斷工序能力等級（已知Cpk=min[(USLμ)/(3σ),(μLSL)/(3σ)]）。2.某零件需經(jīng)過粗車、精車兩道工序加工外圓，粗車后的尺寸要求為Φ60±0.3mm，精車的加工余量為0.5±0.1mm（單邊）。計(jì)算精車后的尺寸公差范圍（假設(shè)精車工序的尺寸分布中心與公差中心重合）。五、綜合分析題（20分）某企業(yè)生產(chǎn)汽車發(fā)動機(jī)缸體（材料為HT250灰鑄鐵），在批量生產(chǎn)中出現(xiàn)以下問題：（1）部分缸體頂面（與缸蓋配合面）加工后平面度超差（要求≤0.03mm，實(shí)測0.050.08mm）；（2）缸孔（Φ80H7）精鏜后尺寸不穩(wěn)定，同一批次中部分零件尺寸偏大（+0.02mm），部分偏?。?.01mm）；（3）熱處理（去應(yīng)力退火）后缸體局部變形量達(dá)0.1mm，影響后續(xù)加工。請結(jié)合生產(chǎn)工藝知識，分析上述問題可能的原因，并提出改進(jìn)措施。答案一、單項(xiàng)選擇題1.D（精加工需分散以減少變形影響）2.C（冒口用于補(bǔ)縮，尺寸不足導(dǎo)致縮松）3.A（基準(zhǔn)重合原則指設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)一致）4.B（USL=30.02，LSL=29.98；μ=29.99，σ=0.005；Cpk=min[(30.0229.99)/(3×0.005),(29.9929.98)/(3×0.005)]=min[2,0.666]→取小值0.666≈0.67？原題計(jì)算可能有誤，正確應(yīng)為：USL=30.02，LSL=29.98，μ=29.99，σ=0.005；Cpu=(30.0229.99)/(3×0.005)=0.03/0.015=2；Cpl=(29.9929.98)/(3×0.005)=0.01/0.015≈0.67；Cpk=min(2,0.67)=0.67，選C）5.D（三要素為溫度、時間、冷卻速度）6.B（保壓補(bǔ)償收縮）7.B（修配法用于小批量高精度）8.B（分型面首要便于起模）9.C（加工余量需考慮上道工序公差）10.B（驗(yàn)證工藝穩(wěn)定性）二、填空題1.工序；安裝；工位；工步；走刀2.補(bǔ)縮；排氣；控制凝固順序（或加快局部冷卻）3.Ac3+3050℃；細(xì)化晶粒、消除內(nèi)應(yīng)力；調(diào)質(zhì)處理；回火索氏體4.鎖模力；型腔平均壓力；制品投影面積5.裝配精度要求；增環(huán)；減環(huán)；增環(huán)6.特級；過剩；四級；立即停產(chǎn)改進(jìn)三、簡答題1.主要內(nèi)容：確定加工方法、劃分加工階段、安排工序順序（包括熱處理、檢驗(yàn)等輔助工序）、選擇定位基準(zhǔn)、確定工藝路線?；驹瓌t：基準(zhǔn)先行（先加工定位基準(zhǔn)）、先粗后精（粗加工→半精加工→精加工）、先主后次（先加工主要表面，后加工次要表面）、合理安排熱處理（如退火去應(yīng)力在粗加工前，淬火在精加工前）。2.砂型鑄造：工藝簡單、成本低，可生產(chǎn)大型復(fù)雜鑄件（如機(jī)床床身），但精度低（IT12IT14）、表面粗糙（Ra12.550μm），適用于單件小批量。壓鑄：高壓高速填充，精度高（IT10IT12）、表面光滑（Ra1.66.3μm），可生產(chǎn)薄壁復(fù)雜件（如汽車變速箱殼體），但設(shè)備投資大、鑄件易產(chǎn)生氣孔，適用于鋁、鋅等低熔點(diǎn)合金的大批量生產(chǎn)。3.常見位置及原因：退火/正火：毛坯生產(chǎn)后（消除鑄造/鍛造應(yīng)力，改善切削性能）；淬火+回火：粗加工后、精加工前（提高硬度，避免精加工變形）；時效處理：精密零件粗加工后（消除內(nèi)應(yīng)力，減少后續(xù)加工變形）；表面淬火/滲碳：精加工前（僅表面硬化，避免整體變形）。4.關(guān)系：加工精度是零件實(shí)際尺寸、形狀、位置與理想值的符合程度，加工誤差是實(shí)際值與理想值的偏離量，二者互為逆指標(biāo)（誤差小則精度高）。主要因素：機(jī)床精度（如導(dǎo)軌直線度）、刀具磨損（如車刀后刀面磨損）、夾具定位誤差（如V型塊夾角偏差）、工藝系統(tǒng)熱變形（如切削熱導(dǎo)致工件膨脹）、殘余應(yīng)力（如毛坯內(nèi)應(yīng)力釋放引起變形）。5.原理：通過調(diào)整一個或幾個零件的尺寸（或位置）來補(bǔ)償其他零件的誤差，達(dá)到裝配精度。分類：可動調(diào)整（如調(diào)整墊片厚度）、固定調(diào)整（如選擇不同厚度的墊圈）、誤差抵消調(diào)整（如通過反向安裝零件抵消誤差）。應(yīng)用場景：裝配精度要求高、零件加工精度難以保證的小批量或中批量生產(chǎn)（如精密機(jī)床主軸裝配）。四、計(jì)算題1.計(jì)算過程：USL=500.05=49.95mm，LSL=500.15=49.85mm；μ=49.88mm，σ=0.02mm；Cpu=(USLμ)/(3σ)=(49.9549.88)/(3×0.02)=0.07/0.06≈1.17；Cpl=(μLSL)/(3σ)=(49.8849.85)/(3×0.02)=0.03/0.06=0.5；Cpk=min(1.17,0.5)=0.5；能力等級：Cpk=0.5＜1.0，屬于四級，工序能力嚴(yán)重不足。2.計(jì)算過程：粗車后尺寸：Φ60±0.3mm→最大60.3mm，最小59.7mm（單邊）；精車余量：0.5±0.1mm→單邊余量范圍0.40.6mm；精車后尺寸=粗車后尺寸2×余量（雙邊）；當(dāng)粗車后尺寸最大（60.3mm）、余量最?。?.4mm）時，精車后尺寸最大=60.32×0.4=59.5mm；當(dāng)粗車后尺寸最小（59.7mm）、余量最大（0.6mm）時，精車后尺寸最小=59.72×0.6=58.5mm；精車后尺寸公差范圍：Φ58.559.5mm（雙邊）。五、綜合分析題問題（1）頂面平面度超差可能原因：粗加工后未時效處理，殘余應(yīng)力釋放導(dǎo)致變形；精加工時定位基準(zhǔn)（底面）平面度差，裝夾力過大引起彈性變形；刀具磨損（如端銑刀刀片磨損不均）；機(jī)床導(dǎo)軌直線度誤差（銑床Z軸導(dǎo)軌精度不足）。改進(jìn)措施：粗加工后增加時效處理（自然時效或振動時效）；精加工前檢測并修磨定位基準(zhǔn)面；采用多刃銑刀并定期換刀；檢查機(jī)床導(dǎo)軌精度并調(diào)整。問題（2）缸孔尺寸不穩(wěn)定可能原因：鏜刀桿剛性不足（長徑比過大），切削時產(chǎn)生振動；切削參數(shù)不合理（轉(zhuǎn)速過高導(dǎo)致刀具熱膨脹）；測量系統(tǒng)誤差（千分尺未校準(zhǔn)）；毛坯內(nèi)孔余量不均勻（導(dǎo)