2025年機(jī)械制造基礎(chǔ)理論知識(shí)考核試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列刀具材料中，熱硬性最高的是（）。A.高速鋼B.硬質(zhì)合金C.陶瓷D.立方氮化硼（CBN）2.車削加工時(shí)，若工件轉(zhuǎn)速n=600r/min，工件直徑d=50mm，則切削速度v（m/min）約為（）。A.94.2B.125.6C.157D.188.43.加工表面粗糙度Ra的含義是（）。A.輪廓的最大高度B.輪廓算術(shù)平均偏差C.微觀不平度十點(diǎn)高度D.輪廓單元的平均寬度4.下列加工方法中，屬于展成法加工齒輪的是（）。A.銑齒B.拉齒C.滾齒D.剃齒5.為改善低碳鋼的切削加工性，通常采用的熱處理工藝是（）。A.完全退火B(yǎng).球化退火C.正火D.淬火+回火6.加工中心的“刀庫(kù)-機(jī)械手換刀”方式屬于（）。A.無機(jī)械手換刀B.有機(jī)械手換刀C.轉(zhuǎn)塔頭換刀D.主軸直接換刀7.精車外圓時(shí)，為降低表面粗糙度，應(yīng)優(yōu)先選擇的措施是（）。A.增大背吃刀量B.增大進(jìn)給量C.提高切削速度D.減小刀具前角8.下列公差帶形狀中，不屬于位置公差的是（）。A.平行度B.圓跳動(dòng)C.圓柱度D.對(duì)稱度9.車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，工件容易產(chǎn)生（）。A.圓度誤差B.圓柱度誤差C.垂直度誤差D.同軸度誤差10.關(guān)于積屑瘤對(duì)切削加工的影響，下列說法錯(cuò)誤的是（）。A.增大實(shí)際前角，減小切削力B.穩(wěn)定時(shí)可保護(hù)刀具C.脫落時(shí)可能劃傷已加工表面D.一定能提高加工精度二、填空題（每空1分，共20分）1.金屬切削過程中，切屑的類型主要有帶狀切屑、節(jié)狀切屑、粒狀切屑和______。2.刀具的標(biāo)注角度中，影響排屑方向的主要角度是______。3.機(jī)床型號(hào)“CA6140”中，“C”表示______類機(jī)床，“40”表示______。4.加工精度包括尺寸精度、形狀精度和______。5.表面質(zhì)量的主要指標(biāo)包括表面粗糙度、表面層加工硬化和______。6.常用的定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和______，其中______一般只使用一次。7.切削液的主要作用是冷卻、潤(rùn)滑、清洗和______。8.砂輪的五要素包括磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度和______。9.齒輪加工中，滾齒的加工原理是______，而插齒的加工原理是______。10.工藝系統(tǒng)的剛度由機(jī)床、刀具、夾具和______的剛度共同決定，其總剛度的倒數(shù)等于各部分剛度倒數(shù)的______。11.機(jī)械加工中，產(chǎn)生自激振動(dòng)的主要原因是______。12.為消除鑄造應(yīng)力，灰鑄鐵件通常采用______熱處理工藝。13.加工余量分為工序余量和______，其中______是某一表面在最終加工前的總余量。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.硬質(zhì)合金刀具的耐熱性優(yōu)于高速鋼，因此適合加工高溫合金等難加工材料。（）2.車削時(shí)，背吃刀量ap是工件上已加工表面和待加工表面之間的垂直距離。（）3.表面粗糙度值越小，表面質(zhì)量越好，因此所有零件表面都應(yīng)選擇最小的Ra值。（）4.加工中心的換刀裝置必須在主軸停轉(zhuǎn)狀態(tài)下完成換刀動(dòng)作。（）5.精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)遵循“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。（）6.磨削加工中，砂輪的硬度越高，磨粒越不容易脫落，因此適合加工硬材料。（）7.車削圓錐面時(shí)，若采用偏移尾座法，只能加工錐度較小的外圓錐。（）8.工序尺寸的公差一般按“入體原則”標(biāo)注，即被包容面（軸）的上偏差為0，包容面（孔）的下偏差為0。（）9.冷校直會(huì)使軸類零件產(chǎn)生殘余應(yīng)力，可能導(dǎo)致后續(xù)加工中變形。（）10.切削用量三要素中，對(duì)刀具壽命影響最大的是進(jìn)給量f，其次是切削速度v。（）四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述前角γo和后角αo對(duì)切削加工的影響，并說明粗加工和精加工時(shí)如何選擇這兩個(gè)角度。2.比較鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔的加工特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。3.什么是加工誤差？按其統(tǒng)計(jì)規(guī)律可分為哪幾類？各舉一例說明。4.說明砂輪的“自銳性”及其對(duì)磨削加工的意義。5.分析車削薄壁套筒時(shí)，工件容易產(chǎn)生變形的原因及常用的預(yù)防措施。五、綜合分析題（20分）某工廠需加工一批直徑為φ80H7（0+0.03）、長(zhǎng)度為200mm的鋁合金套筒（材料為6061-T6），內(nèi)孔表面粗糙度要求Ra≤0.8μm?，F(xiàn)有加工方案為：粗鏜→半精鏜→精鏜。已知鋁合金的切削加工性較好，但熱膨脹系數(shù)較大，且套筒壁厚僅5mm。（1）分析該加工方案可能存在的問題；（2）提出改進(jìn)方案，并說明每一步驟的加工目的及關(guān)鍵工藝參數(shù)選擇；（3）針對(duì)鋁合金材料特性，說明刀具材料和幾何參數(shù)的選擇依據(jù)。答案一、單項(xiàng)選擇題1.D2.A3.B4.C5.C6.B7.C8.C9.B10.D二、填空題1.崩碎切屑2.刃傾角λs3.車；床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑的1/10（即400mm）4.位置精度5.表面層殘余應(yīng)力6.精基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)7.防銹8.組織9.展成法（范成法）；展成法（范成法）10.工件；和11.切削過程中產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)切削力與工藝系統(tǒng)振動(dòng)的相互作用12.去應(yīng)力退火13.總加工余量；總加工余量三、判斷題1.√2.√3.×4.×5.√6.×7.√8.√9.√10.×四、簡(jiǎn)答題1.前角γo影響切削力、切削溫度和刀具強(qiáng)度：增大前角可減小切削變形和切削力，但會(huì)降低刀具強(qiáng)度；減小前角則相反。后角αo影響刀具后刀面與已加工表面的摩擦：增大后角可減小摩擦，提高表面質(zhì)量，但會(huì)降低刀具強(qiáng)度。粗加工時(shí)，為保證刀具強(qiáng)度，應(yīng)選較小前角和后角；精加工時(shí)，為減小切削力和摩擦，應(yīng)選較大前角和后角（但后角不宜過大，以免刀具磨損加快）。2.鉆孔：加工精度低（IT13~IT11），表面粗糙度Ra12.5~6.3μm，用于孔的粗加工；擴(kuò)孔：精度IT11~IT10，Ra6.3~3.2μm，可修正鉆孔的軸線偏斜，用于半精加工；鉸孔：精度IT8~IT7，Ra1.6~0.8μm，通過校準(zhǔn)作用提高尺寸和形狀精度，用于精加工。三者應(yīng)用場(chǎng)合依次為粗加工→半精加工→精加工。3.加工誤差是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀、位置）與理想幾何參數(shù)的偏離程度。按統(tǒng)計(jì)規(guī)律分為：①系統(tǒng)誤差（如機(jī)床導(dǎo)軌直線度誤差，加工一批零件時(shí)誤差大小和方向基本不變）；②隨機(jī)誤差（如毛坯余量不均引起的切削力波動(dòng)，誤差大小和方向無規(guī)律）。4.砂輪的自銳性是指磨削過程中，磨粒因磨損變鈍或受切削力作用脫落，新的鋒利磨粒露出，使砂輪保持切削能力的特性。其意義在于：無需頻繁修整砂輪即可維持磨削性能，提高加工效率；同時(shí)，脫落的磨?？杀苊庖蜮g化導(dǎo)致的磨削力增大和表面燒傷。5.變形原因：①薄壁套筒剛度低，夾緊力易引起彈性變形；②切削熱導(dǎo)致工件熱膨脹，冷卻后收縮產(chǎn)生形狀誤差；③切削力（尤其是徑向力）使工件彎曲變形。預(yù)防措施：采用專用軟爪或開縫套筒增大接觸面積，減小夾緊力；分多次走刀，減小背吃刀量以降低切削力；使用充分切削液冷卻；粗精加工分開，釋放殘余應(yīng)力；采用軸向夾緊代替徑向夾緊。五、綜合分析題（1）原方案問題：①鋁合金熱膨脹系數(shù)大，精鏜時(shí)切削熱易導(dǎo)致內(nèi)孔尺寸超差（冷卻后收縮）；②薄壁套筒剛度低，徑向夾緊力可能引起變形，導(dǎo)致圓度或圓柱度誤差；③精鏜的表面粗糙度（Ra1.6~0.8μm）雖能滿足要求，但鋁合金塑性好，易粘刀，可能影響表面質(zhì)量穩(wěn)定性。（2）改進(jìn)方案：粗鏜→半精鏜→精車（或精銑）→高速精鏜（或鉸孔）。-粗鏜：去除大部分余量（ap=2~3mm），留0.8~1mm半精鏜余量；-半精鏜：修正粗鏜誤差（ap=0.5~1mm），留0.15~0.2mm精加余量；-精車/精銑：采用小進(jìn)給量（f=0.05~0.1mm/r）和高轉(zhuǎn)速（n=2000~3000r/min），利用車銑的低切削熱特性減少熱變形；-高速精鏜（或鉸孔）：采用金剛石鉸刀（或PCD鏜刀），ap=0.05~0.1mm，v=300~500m/min，f=0.02~0.05mm/r，通過高速切削降低切削力和熱影響，保證尺寸精度和Ra≤0.8μm。（3）刀具材料選擇：鋁合金粘性大，易粘刀，應(yīng)選與鋁親和力小的材料，如PCD（聚晶金剛石）或硬質(zhì)合金（涂層為