機械制造工藝過程考試題目及答案考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)）1.在機械加工中，加工一批零件后，其實際尺寸分散在基本尺寸上下允許的變動范圍，此范圍稱為（）。A.公差B.間隙C.過盈D.偏差2.下列哪一項不屬于零件加工中常用的基準？（）A.設(shè)計基準B.工藝基準C.機床基準D.輔助基準3.工序集中和工序分散各有優(yōu)缺點，工序集中通常會導(dǎo)致（）。A.工藝路線短，設(shè)備利用率高，但機床設(shè)備投資大B.工藝路線長，設(shè)備利用率低，但機床設(shè)備投資少C.工藝路線短，設(shè)備利用率低，但機床設(shè)備投資少D.工藝路線長，設(shè)備利用率高，但機床設(shè)備投資大4.在加工箱體類零件時，通常選用（）作為粗基準。A.未加工的毛坯表面B.已加工的精基準表面C.零件上精度較高的表面D.零件上最重要的設(shè)計基準表面5.當(dāng)一批零件加工完成后，零件尺寸的實際分布中心與公差帶中心重合，且分布范圍在公差帶內(nèi)，這種分布稱為（）。A.對稱分布B.偏心分布C.荷花分布D.正態(tài)分布6.切削用量中，對切削溫度影響最大的是（）。A.切削速度B.進給量C.背吃刀量D.刀具材料7.在加工過程中，用來確定工件在機床或夾具中正確位置所依據(jù)的基準稱為（）。A.設(shè)計基準B.工藝基準C.定位基準D.測量基準8.鑄件或鍛件上的毛坯表面作為后續(xù)工序的加工基準，這種基準稱為（）。A.主要基準B.輔助基準C.重復(fù)基準D.毛坯基準9.車削外圓時，切削深度是指（）。A.工件已加工表面與未加工表面之間的垂直距離B.工件直徑上的進給量C.刀具切下的切屑厚度D.刀具沿進給方向移動的距離10.鉆孔時，若孔的軸線歪斜，其主要原因是（）。A.鉆頭后角選擇不當(dāng)B.鉆頭磨損嚴重C.工件裝夾不牢固或鉆床主軸徑向圓跳動過大D.進給量過大二、判斷題（每題1分，共10分。請將正確的判斷在題后的括號內(nèi)打“√”，錯誤的打“×”）1.工藝過程是由若干個連續(xù)的工序組成的。（）2.精基準是指零件上精度最高的基準。（）3.工序余量是指加工后，零件表面層被切除的材料層厚度。（）4.加工經(jīng)濟精度是指加工成本最低時的精度等級。（）5.零件圖樣上標(biāo)注的尺寸都是基本尺寸。（）6.工序安排時，應(yīng)先粗后精，先基準后其他，先面后孔。（）7.螺紋車刀是成型刀具。（）8.切削液的主要作用是冷卻和潤滑。（）9.磨削是利用砂輪作為刀具進行加工的。（）10.工藝路線是指從毛坯開始到成品入庫所經(jīng)過的工序順序。（）三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述加工余量的概念及其種類。2.什么是基準？基準選擇應(yīng)遵循哪些基本原則？3.簡述切削加工中“工序集中”和“工序分散”的含義及其特點。4.說明粗加工、半精加工、精加工在加工質(zhì)量要求、切削用量選擇等方面的主要區(qū)別。四、計算題（每題8分，共16分）1.加工一批軸類零件的外圓，已知零件的基本尺寸為Φ50mm，加工總余量Z總=1.5mm，粗加工余量Z粗=1.0mm，半精加工余量Z半精=0.5mm。求該零件粗加工和半精加工后的尺寸范圍（上偏差和下偏差，假設(shè)加工過程尺寸分布符合正態(tài)分布且中心與公差帶中心重合）。（零件圖樣標(biāo)注為Φ50±0.021mm）2.在某車床上車削零件外圓，工件材料為45鋼，已加工表面要求Ra值為1.6μm。試根據(jù)生產(chǎn)實踐，選擇合適的刀具材料、刀具幾何角度（前角、后角、主偏角），并估算合理的切削速度、進給量和切削深度。（需說明選擇依據(jù)和計算過程）五、論述題（10分）試結(jié)合具體實例，論述合理選擇加工基準對于保證零件加工質(zhì)量的重要性。試卷答案一、選擇題1.A解析：公差是零件尺寸允許的變動范圍。間隙、過盈是配合的性質(zhì)。偏差是實際尺寸與基本尺寸之差。2.C解析：設(shè)計基準、工藝基準（包括定位基準、測量基準等）都是零件加工中常用的基準。機床基準是機床本身的基準，不是零件加工直接使用的基準。3.A解析：工序集中可以縮短工藝路線，減少設(shè)備數(shù)量，提高設(shè)備利用率，但可能需要更大、更復(fù)雜的設(shè)備和工藝裝備。4.A解析：粗基準是第一次加工時使用的基準，應(yīng)選擇未經(jīng)加工的毛坯表面，以保證后續(xù)加工基準的加工面有足夠的余量。5.A解析：對稱分布是指一批零件的尺寸實際分布中心與公差帶中心重合。6.A解析：切削溫度主要取決于切削速度、進給量和切削深度，其中切削速度的影響最大。7.C解析：定位基準是工件在機床或夾具中定位時使用的基準。8.D解析：毛坯基準是指以鑄件或鍛件上的毛坯表面作為后續(xù)工序加工基準。9.A解析：切削深度是工件已加工表面與未加工表面之間的垂直距離，即沿工件軸線測量的切深。10.C解析：鉆孔時，若鉆頭后角選擇不當(dāng)或磨損嚴重會影響加工質(zhì)量，但主要導(dǎo)致孔軸線歪斜的原因是工件裝夾不牢或鉆床主軸徑向圓跳動過大。二、判斷題1.√解析：工藝過程是由一系列相互關(guān)聯(lián)、按順序排列的工序組成的。2.×解析：精基準是后續(xù)精加工工序使用的基準，不一定是零件上精度最高的基準，但通常選擇精度較高的表面。3.√解析：工序余量是指加工過程中從工件上切除的材料層厚度。4.√解析：加工經(jīng)濟精度是指在滿足使用要求的前提下，加工成本最低的精度等級。5.√解析：零件圖樣上標(biāo)注的尺寸均為基本尺寸，加工后得到的實際尺寸允許在一定范圍內(nèi)變動。6.√解析：這是工序安排的基本原則，先去除大部分余量（粗加工），然后提高加工精度（半精加工、精加工），先建立基準面，再加工其他表面，先加工大平面，再加工孔。7.√解析：螺紋車刀是根據(jù)螺紋的輪廓形狀制成的專用刀具，屬于成型刀具。8.√解析：冷卻和潤滑是切削液最主要的兩項作用。9.√解析：磨削是利用砂輪上無數(shù)磨粒的切削刃對工件進行切削加工。10.√解析：工藝路線是指零件從毛坯到成品所經(jīng)過的各個工序的順序。三、簡答題1.簡述加工余量的概念及其種類。解析：加工余量是指加工過程中從工件待加工表面切除的材料層厚度。種類：a.總余量：零件從毛坯尺寸加工到成品尺寸所切除的全部余量。b.工序余量：某一工序中被切除的余量?？傆嗔康扔诟鞴ば蛴嗔恐?。c.單邊余量：對于只加工一個表面的情況，指該表面加工前后尺寸之差。d.雙邊余量：對于加工成對稱形狀（如孔、軸）的情況，指加工后尺寸與加工前尺寸之差的一半。2.什么是基準？基準選擇應(yīng)遵循哪些基本原則？解析：基準是指零件加工或測量時，用來確定工件上幾何要素位置的依據(jù)?；鶞蔬x擇原則：a.基準統(tǒng)一原則：盡可能選用設(shè)計基準作為定位基準。b.基準重合原則：加工表面的定位基準與設(shè)計基準重合。c.自為基準原則：精加工或光整加工時，以加工表面本身作為定位基準。d.互為基準原則：精加工中，加工表面與被加工表面互為基準，反復(fù)加工，精度逐步提高。e.先基準后其他原則：先加工出精基準，再以精基準為基礎(chǔ)加工其他表面。3.簡述切削加工中“工序集中”和“工序分散”的含義及其特點。解析：含義：a.工序集中：將零件的多道工序集中在一臺機床或一個工位上完成。b.工序分散：將零件的各道工序分散到多臺機床或多個工位上依次完成。特點：a.工序集中：工藝路線短，設(shè)備數(shù)量少，生產(chǎn)周期短，自動化程度高，但設(shè)備投資大，調(diào)整靈活性強。b.工序分散：工藝路線長，設(shè)備數(shù)量多，生產(chǎn)周期長，設(shè)備利用率可能不高，但設(shè)備要求簡單，工藝調(diào)整靈活，對復(fù)雜零件加工有利。4.說明粗加工、半精加工、精加工在加工質(zhì)量要求、切削用量選擇等方面的主要區(qū)別。解析：a.加工質(zhì)量要求：i.粗加工：主要要求去除大部分余量，保證尺寸精度要求不高，形狀精度要求也低，主要控制表面粗糙度值較大即可。ii.半精加工：在粗加工基礎(chǔ)上，進一步提高尺寸精度和形狀精度，使表面粗糙度有所改善，為主要精加工做準備。iii.精加工：要求達到零件圖樣上規(guī)定的最終尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度要求。b.切削用量選擇：i.粗加工：通常選擇較大的切削深度和進給量，切削速度中等或根據(jù)機床、刀具剛性選擇，旨在提高生產(chǎn)率。ii.半精加工：切削深度和進給量較粗加工減小，切削速度可適當(dāng)提高。iii.精加工：選擇較小的切削深度和進給量，切削速度較高，以保證加工質(zhì)量和刀具壽命。四、計算題1.加工一批軸類零件的外圓，已知零件的基本尺寸為Φ50mm，加工總余量Z總=1.5mm，粗加工余量Z粗=1.0mm，半精加工余量Z半精=0.5mm。求該零件粗加工和半精加工后的尺寸范圍（上偏差和下偏差，假設(shè)加工過程尺寸分布符合正態(tài)分布且中心與公差帶中心重合）。（零件圖樣標(biāo)注為Φ50±0.021mm）解析：已知基本尺寸d=50mm，上偏差Es=0.021mm，下偏差EI=-0.021mm，總余量Z總=1.5mm，粗加工余量Z粗=1.0mm，半精加工余量Z半精=0.5mm。粗加工后基本尺寸：d?=d+Z總=50+1.5=51.5mm。粗加工后尺寸公差：T?=Z總=1.5mm。粗加工后尺寸范圍：上限=51.5+(T?/2)=51.5+0.75=52.25mm；下限=51.5-(T?/2)=51.5-0.75=50.75mm。半精加工后基本尺寸：d?=d?+Z半精=51.5+0.5=52.0mm。半精加工后尺寸公差：T?=Z半精=0.5mm。半精加工后尺寸范圍：上限=52.0+(T?/2)=52.0+0.25=52.25mm；下限=52.0-(T?/2)=52.0-0.25=51.75mm。（注：題目要求假設(shè)加工過程尺寸分布中心與公差帶中心重合，且為正態(tài)分布，因此粗加工和半精加工的尺寸范圍中心分別為其各自的公差帶中心。）答案：粗加工后尺寸范圍Φ50.75mm~Φ52.25mm。半精加工后尺寸范圍Φ51.75mm~Φ52.25mm。2.在某車床上車削零件外圓，工件材料為45鋼，已加工表面要求Ra值為1.6μm。試根據(jù)生產(chǎn)實踐，選擇合適的刀具材料、刀具幾何角度（前角、后角、主偏角），并估算合理的切削速度、進給量和切削深度。（需說明選擇依據(jù)和計算過程）解析：a.刀具材料選擇：工件材料為45鋼，屬于中等強度碳素結(jié)構(gòu)鋼，已加工表面Ra=1.6μm屬于中等精度要求，車削時切削條件一般?？蛇x擇硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)切削速度選擇牌號，中低速切削可選用P01、P10等牌號。b.刀具幾何角度選擇：i.前角γ?：選擇較大前角有利于切削，可取γ?=15°~25°。中等強度材料，取γ?=20°。ii.后角α?：選擇合適的后角保證切削刃鋒利和排屑順暢，可取α?=8°~12°。取α?=10°。iii.主偏角κ?：根據(jù)零件結(jié)構(gòu)選擇，車外圓通常取κ?=90°或接近90°。c.切削用量估算：i.切削深度ap：根據(jù)零件余量，假設(shè)單邊余量，取ap=0.5mm~1.0mm。取ap=0.8mm。ii.進給量f：根據(jù)表面粗糙度要求Ra=1.6μm，可參考切削用量手冊，取f=0.08mm/rev。iii.切削速度vc：硬質(zhì)合金車刀粗車45鋼，取切削速度范圍約為70~100m/min。取vc=80m/min。答案：刀具材料：硬質(zhì)合金（P01或P10牌號）。刀具幾何角度：前角γ?=20°，后角α?=10°，主偏角κ?=90°。估算切削用量：切削深度ap=0.8mm，進給量f=0.08mm/rev，切削速度vc=80m/min。五、論述題試結(jié)合具體實例，論述合理選擇加工基準對于保證零件加工質(zhì)量的重要性。解析：合理選擇加工基準對于保證零件加工質(zhì)量至關(guān)重要?；鶞蔬x擇不當(dāng)會導(dǎo)致定位誤差、工序間尺寸鏈問題，最終影響零件的精度和功能。例如，加工一個臺階軸，如果粗加工時選用未加工的毛坯外圓作為定位基準（粗基準）來加工另一個外圓，必須保證足夠的加工余量，否則可能因毛坯形狀誤差導(dǎo)致后續(xù)加工的軸頸尺寸不均或同軸度誤差。精加工時，為了保證兩個外圓的同軸度要求，必須選用其中之一作為精基準（設(shè)計基準或工藝基準），例如選用直徑較大的已加工外圓作為精基準來加工直徑較小的外圓。如果錯誤地選用直徑較小的外圓作為精基準，由于其本身精度和形狀誤差，會導(dǎo)致大外圓加工后的同軸