2025年金工考試題及答案

一、單項選擇題（共10題，每題2分）

1.金屬切削加工中，切削三要素是指：

A.切削速度、進給量、切削深度

B.切削力、切削熱、刀具磨損

C.工件材料、刀具材料、切削條件

D.切削速度、切削溫度、切削力

2.在車削加工中，主軸轉(zhuǎn)速與切削速度的關(guān)系是：

A.成正比

B.成反比

C.無關(guān)

D.成平方關(guān)系

3.下列材料中，最適合制作高速切削刀具的是：

A.碳素工具鋼

B.高速鋼

C.硬質(zhì)合金

D.陶瓷

4.鑄造工藝中，冒口的主要作用是：

A.改善金屬流動性

B.補縮和排氣

C.控制冷卻速度

D.提高鑄件表面質(zhì)量

5.焊接接頭中，熱影響區(qū)是指：

A.焊縫區(qū)域

B.熔合線附近區(qū)域

C.母材受焊接熱影響而發(fā)生組織和性能變化的區(qū)域

D.焊接變形區(qū)域

6.下列哪種熱處理工藝可以提高鋼的硬度和耐磨性？

A.退火

B.正火

C.淬火

D.回火

7.在數(shù)控加工中，G代碼表示：

A.準(zhǔn)備功能

B.輔助功能

C.坐標(biāo)系設(shè)定

D.進給功能

8.下列哪種加工方法屬于特種加工？

A.車削

B.銑削

C.磨削

D.電火花加工

9.金屬塑性變形的主要機理是：

A.彈性變形

B.晶格畸變

C.位錯運動

D.晶界滑移

10.在沖壓加工中，材料的回彈現(xiàn)象是指：

A.材料在沖壓后恢復(fù)到原始形狀

B.材料在沖壓后發(fā)生彈性變形恢復(fù)

C.材料在沖壓后發(fā)生塑性變形

D.材料在沖壓后發(fā)生斷裂

二、填空題（共5題，每題2分）

1.金屬切削加工中，刀具的前角是指刀具前面與________之間的夾角。

2.鑄造工藝中，________是指金屬液從澆注系統(tǒng)進入型腔的通道。

3.焊接接頭的基本形式有對接接頭、________、T形接頭和搭接接頭。

4.熱處理工藝中，淬火的目的是獲得________組織，提高硬度和耐磨性。

5.數(shù)控編程中，________坐標(biāo)系是編程時使用的坐標(biāo)系，通常以工件某一點為原點。

三、判斷題（共5題，每題2分）

1.金屬切削過程中，切削速度越高，刀具壽命越長。（）

2.鑄造過程中，澆注溫度越高，鑄件質(zhì)量越好。（）

3.焊接過程中，焊條電弧焊屬于熔化焊的一種。（）

4.淬火后的鋼必須立即進行回火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。（）

5.數(shù)控機床的定位精度是指機床實際位置與指令位置之間的差值。（）

四、多項選擇題（共2題，每題2分）

1.下列哪些因素會影響金屬切削加工的表面質(zhì)量？（）

A.切削速度

B.進給量

C.切削深度

D.刀具幾何參數(shù)

2.下列哪些熱處理工藝可以改善鋼的切削加工性能？（）

A.完全退火

B.球化退火

C.正火

D.淬火

五、簡答題（共2題，每題5分）

1.簡述金屬切削過程中產(chǎn)生切削熱的原因及其對加工的影響。

2.解釋數(shù)控加工中"對刀"的概念及其重要性。

答案及解析：

一、單項選擇題

1.答案：A

解析：切削三要素是指切削速度、進給量和切削深度（切削寬度）。這三個參數(shù)直接決定了切削過程的效率和加工質(zhì)量。切削速度影響刀具壽命和表面質(zhì)量，進給量影響生產(chǎn)效率和表面粗糙度，切削深度影響切削力和刀具強度。

2.答案：A

解析：在車削加工中，切削速度v與主軸轉(zhuǎn)速n的關(guān)系為v=π×D×n/1000（其中D為工件直徑，單位為mm；n為主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min）。因此，主軸轉(zhuǎn)速與切削速度成正比關(guān)系。

3.答案：D

解析：高速切削要求刀具材料具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性。陶瓷材料具有極高的硬度和耐熱性，適合高速切削加工。碳素工具鋼和高速鋼的耐熱性相對較低，硬質(zhì)合金雖然性能較好，但在極高速度下不如陶瓷材料。

4.答案：B

解析：在鑄造工藝中，冒口的主要作用是補縮（補充金屬液凝固時產(chǎn)生的體積收縮）和排氣（排出型腔內(nèi)的氣體）。冒口通常設(shè)置在鑄件的厚大部分，是最后凝固的區(qū)域。

5.答案：C

解析：焊接接頭中的熱影響區(qū)是指母材受焊接熱影響而發(fā)生組織和性能變化的區(qū)域。這個區(qū)域沒有熔化，但組織和性能發(fā)生了變化，是焊接接頭中性能相對薄弱的區(qū)域。

6.答案：C

解析：淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫后快速冷卻的熱處理工藝，目的是獲得馬氏體組織，從而提高鋼的硬度和耐磨性。退火和正火是為了改善鋼的加工性能和組織，回火則是為了降低淬火鋼的脆性。

7.答案：A

解析：在數(shù)控加工中，G代碼表示準(zhǔn)備功能，用于定義機床的運動方式、坐標(biāo)系設(shè)定等。M代碼表示輔助功能，如主軸啟停、冷卻液開關(guān)等。

8.答案：D

解析：特種加工是指利用電能、化學(xué)能、光能等能量形式進行加工的方法，電火花加工是典型的特種加工方法。車削、銑削、磨削屬于常規(guī)切削加工方法。

9.答案：C

解析：金屬塑性變形的主要機理是位錯運動。在外力作用下，金屬晶體中的位錯開始運動和增殖，導(dǎo)致晶體形狀改變，宏觀上表現(xiàn)為塑性變形。彈性變形是可逆的，晶格畸變和晶界滑移也是塑性變形的機制，但位錯運動是最主要的機制。

10.答案：B

解析：在沖壓加工中，回彈是指材料在沖壓后由于彈性恢復(fù)而發(fā)生的形狀變化。這是因為材料在沖壓過程中同時發(fā)生了彈性變形和塑性變形，當(dāng)外力去除后，彈性變形部分會恢復(fù)，導(dǎo)致工件形狀與模具形狀不完全一致。

二、填空題

1.答案：基面

解析：刀具的前角是指刀具前面與基面之間的夾角。前角的大小直接影響切削力、切削熱和刀具壽命，是刀具幾何參數(shù)中最重要的參數(shù)之一。

2.答案：澆道

解析：在鑄造工藝中，澆道是指金屬液從澆包進入型腔的通道。澆道的設(shè)計直接影響金屬液的流動狀態(tài)和充型能力，對鑄件質(zhì)量有重要影響。

3.答案：角接接頭

解析：焊接接頭的基本形式有對接接頭、角接接頭、T形接頭和搭接接頭。不同形式的接頭適用于不同的焊接結(jié)構(gòu)和受力情況。

4.答案：馬氏體

解析：淬火的目的是獲得馬氏體組織，提高鋼的硬度和耐磨性。馬氏體是碳在α-Fe中的過飽和固溶體，具有很高的硬度和脆性。

5.答案：工件

解析：在數(shù)控編程中，工件坐標(biāo)系是編程時使用的坐標(biāo)系，通常以工件某一點為原點。工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換通過工件坐標(biāo)系設(shè)定指令（如G54-G59）來實現(xiàn)。

三、判斷題

1.答案：×

解析：切削速度越高，切削溫度越高，刀具磨損越快，刀具壽命越短。因此，存在一個最佳切削速度范圍，在這個范圍內(nèi)刀具壽命最長。

2.答案：×

解析：澆注溫度過高會導(dǎo)致鑄件晶粒粗大、氧化嚴(yán)重、氣體含量增加等缺陷；澆注溫度過低則會導(dǎo)致金屬液流動性不足，產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。因此，澆注溫度應(yīng)控制在適當(dāng)范圍內(nèi)。

3.答案：√

解析：焊條電弧焊屬于熔化焊的一種，它是利用電弧熱量將焊條和母材熔化，形成焊縫的焊接方法。

4.答案：√

解析：淬火后的鋼組織不穩(wěn)定，內(nèi)應(yīng)力大，脆性高，必須立即進行回火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織，降低脆性，提高韌性。

5.答案：√

解析：數(shù)控機床的定位精度是指機床實際位置與指令位置之間的差值，是評價數(shù)控機床精度的重要指標(biāo)。定位精度越高，加工精度越高。

四、多項選擇題

1.答案：ABCD

解析：切削速度、進給量、切削深度和刀具幾何參數(shù)都會影響金屬切削加工的表面質(zhì)量。切削速度影響切削溫度和刀具磨損；進給量影響表面粗糙度；切削深度影響切削力和刀具變形；刀具幾何參數(shù)影響切削力和切削熱分布。

2.答案：ABC

解析：完全退火、球化退火和正火都可以改善鋼的切削加工性能。完全退火可以細(xì)化晶粒，降低硬度；球化退火可以形成球狀碳化物，提高塑性；正火可以細(xì)化晶粒，調(diào)整硬度。而淬火會提高鋼的硬度和脆性，不利于切削加工。

五、簡答題

1.答案：

金屬切削過程中產(chǎn)生切削熱的原因主要有三個方面：

(1)切屑變形熱：切屑在形成過程中發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生大量熱量；

(2)刀具前刀面與切屑摩擦熱：切屑沿刀具前刀面流出時產(chǎn)生摩擦熱；

(3)刀具后刀面與已加工表面摩擦熱：刀具后刀面與已加工表面之間的摩擦產(chǎn)生熱量。

切削熱對加工的影響：

(1)降低刀具壽命：高溫會加速刀具磨損；

(2)影響加工精度：熱膨脹會導(dǎo)致工件和刀具尺寸變化；

(3)影響表面質(zhì)量：高溫可能導(dǎo)致工件表面燒傷、金相組織變化；

(4)增加能耗：需要更多的能量來維持切削過程。

控制切削熱的方法包括選擇合適的切削參數(shù)、使用冷卻液、改進刀具幾何參數(shù)等。

2.答案：

對刀是數(shù)控加工中確定刀具與工件相對位置的過程。它是數(shù)控加工前的重要準(zhǔn)備工作，目的是建立工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系之間的對應(yīng)關(guān)系。

對刀的重要性體現(xiàn)在：

(1)保