2025年機械制造技術(shù)基礎(chǔ)期末考試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.下列加工方法中，主運動為工件旋轉(zhuǎn)的是（）。A.銑削B.車削C.刨削D.磨削2.高速鋼刀具適用于（）。A.高速切削B.斷續(xù)切削C.硬材料切削D.高精度精加工3.機床型號CA6140中，“6”表示（）。A.車床類B.鉆床類C.磨床類D.銑床類4.工件在機床上定位時，若采用完全定位，則限制的自由度數(shù)目為（）。A.3個B.4個C.5個D.6個5.下列因素中，對加工表面粗糙度影響最大的是（）。A.切削速度B.進給量C.背吃刀量D.刀具材料6.加工軸類零件時，常用兩端中心孔作為定位基準(zhǔn)，這遵循了（）原則。A.基準(zhǔn)重合B.基準(zhǔn)統(tǒng)一C.自為基準(zhǔn)D.互為基準(zhǔn)7.普通車床的傳動系統(tǒng)中，實現(xiàn)主軸變速的是（）。A.主傳動鏈B.進給傳動鏈C.換置機構(gòu)D.溜板箱8.下列刀具中，屬于定尺寸刀具的是（）。A.車刀B.銑刀C.鉆頭D.成形車刀9.切削加工中，切削熱的主要來源是（）。A.工件與刀具后刀面的摩擦B.切屑與刀具前刀面的摩擦C.切屑的塑性變形D.機床傳動系統(tǒng)的發(fā)熱10.某零件加工工序的工序能力指數(shù)Cp=1.2，說明該工序（）。A.能力不足B.能力充足C.能力過剩D.無法判斷二、填空題（每空1分，共20分）1.切削用量三要素是指（）、（）和（）。2.刀具的前角是指（）與（）之間的夾角。3.機床的基本組成部分包括（）、（）、（）、（）和（）。4.基準(zhǔn)按用途可分為（）和（）兩大類，其中（）又可分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。5.加工階段通常劃分為（）、（）、（）和（）四個階段。6.工藝規(guī)程的主要形式有（）、（）和（）。7.表面質(zhì)量的主要指標(biāo)包括（）、（）和（）。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述積屑瘤的形成過程及其對切削加工的影響，并說明控制積屑瘤的主要措施。2.粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇原則分別有哪些？舉例說明精基準(zhǔn)的“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。3.什么是加工誤差？按其統(tǒng)計規(guī)律可分為哪幾類？各舉一例說明。4.簡述工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響，并列舉提高工藝系統(tǒng)剛度的主要措施。5.說明表面粗糙度對零件使用性能的影響（至少列舉3點）。四、分析題（15分）某工廠需加工一根階梯軸（材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，表面粗糙度要求Ra0.8μm，主要直徑尺寸公差I(lǐng)T6），其主要工序包括：粗車外圓、半精車外圓、精車外圓、磨削外圓、調(diào)質(zhì)處理、檢驗。試分析：（1）該軸的加工工藝路線應(yīng)如何安排（按順序列出主要工序）？（2）各加工階段的劃分及目的是什么？（3）定位基準(zhǔn)的選擇原則及具體方案（如粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)的選擇）。五、計算題（25分）1.（10分）在CA6140車床上車削一根直徑為φ50mm的軸，選用刀具為YT15硬質(zhì)合金車刀，工件轉(zhuǎn)速n=600r/min，進給量f=0.2mm/r，背吃刀量ap=2mm。計算：（1）切削速度vc（m/min）；（2）基本時間t（min），假設(shè)加工長度L=100mm，切入切出量l1+l2=5mm。2.（15分）某工序加工一批零件，隨機抽取100件測量其尺寸，得到樣本均值x?=20.05mm，樣本標(biāo)準(zhǔn)差s=0.02mm，公差范圍T=0.1mm（上偏差+0.05mm，下偏差-0.05mm）。計算：（1）工序能力指數(shù)Cp；（2）若分布中心與公差中心重合，計算廢品率（已知Φ(2.5)=0.9938，Φ(3)=0.9987）；（3）若分布中心偏移至x?=20.06mm，計算此時的工序能力指數(shù)Cpk，并分析工序能力等級。答案一、單項選擇題1.B2.B3.A4.D5.B6.B7.A8.C9.C10.B二、填空題1.切削速度、進給量、背吃刀量2.前刀面、基面3.動力源、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行件、控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)4.設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、設(shè)計基準(zhǔn)5.粗加工、半精加工、精加工、光整加工6.工藝過程卡、工序卡、調(diào)整卡7.表面粗糙度、表面波度、表面層物理力學(xué)性能三、簡答題1.積屑瘤形成過程：切削塑性材料時，切屑與前刀面劇烈摩擦，切屑底層金屬流速降低，發(fā)生粘結(jié)，形成滯留層；滯留層經(jīng)劇烈變形強化后，與前刀面粘結(jié)，逐漸堆積形成積屑瘤。影響：有利方面（增大實際前角，減小切削力；保護刀刃）；不利方面（導(dǎo)致切削厚度變化，影響尺寸精度；使加工表面粗糙度增大）。控制措施：調(diào)整切削速度（避開中速區(qū)）；增大刀具前角；使用切削液；降低工件材料塑性（如正火處理）。2.粗基準(zhǔn)選擇原則：保證加工面與非加工面位置精度（選非加工面為粗基準(zhǔn)）；保證各加工面有足夠余量（選余量最小的面為粗基準(zhǔn)）；粗基準(zhǔn)一般只使用一次；選平整光潔的表面。精基準(zhǔn)選擇原則：基準(zhǔn)重合（盡量選設(shè)計基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)）；基準(zhǔn)統(tǒng)一（同一零件多工序使用同一基準(zhǔn)）；自為基準(zhǔn)（以加工面自身為基準(zhǔn)）；互為基準(zhǔn)（兩表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工）。舉例：加工軸類零件時，多工序使用兩端中心孔作為定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，減少基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。3.加工誤差：零件加工后實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏離程度。按統(tǒng)計規(guī)律分類：（1）系統(tǒng)誤差：規(guī)律性誤差，如機床導(dǎo)軌磨損引起的直線度誤差（常值系統(tǒng)誤差）；刀具熱伸長引起的尺寸誤差（變值系統(tǒng)誤差）。（2）隨機誤差：無規(guī)律的誤差，如工件材料硬度不均引起的切削力波動導(dǎo)致的尺寸誤差。4.影響：工藝系統(tǒng)剛度不足時，受切削力作用會產(chǎn)生變形，導(dǎo)致加工表面形狀誤差（如車細(xì)長軸時的“鼓形”誤差）；剛度分布不均會引起加工誤差（如車床床頭尾架剛度不同導(dǎo)致的錐度誤差）。提高措施：提高機床部件剛度（如采用閉式床身）；提高刀具剛度（如縮短刀具懸伸長度）；提高工件剛度（如車細(xì)長軸時使用中心架）；減小切削力（如降低背吃刀量）。5.影響：（1）表面粗糙度大，零件接觸面積小，磨損快；（2）粗糙表面易存腐蝕性物質(zhì)，耐蝕性差；（3）粗糙表面在交變載荷下易產(chǎn)生應(yīng)力集中，疲勞強度低；（4）影響配合性質(zhì)（如間隙配合初期磨損大，間隙易擴大）。四、分析題（1）工藝路線：下料→粗車外圓→調(diào)質(zhì)處理→半精車外圓→精車外圓→磨削外圓→檢驗。（2）加工階段劃分及目的：-粗加工階段（粗車）：切除大部分余量，提高效率；-半精加工階段（半精車）：為精加工做準(zhǔn)備，保證一定精度和余量；-精加工階段（精車）：達(dá)到較高精度（IT7~IT8）；-光整加工階段（磨削）：達(dá)到IT6精度和Ra0.8μm表面粗糙度。（3）定位基準(zhǔn)選擇：-粗基準(zhǔn)：選外圓毛坯面（或一端外圓+端面），保證各加工面有足夠余量；-精基準(zhǔn)：采用“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以兩端中心孔作為定位基準(zhǔn)（貫穿整個加工過程），保證各外圓表面的同軸度和端面的垂直度。五、計算題1.（1）切削速度vc=πdn/1000=π×50×600/1000≈94.25m/min（2）基本時間t=(L+l1+l2)/(f×n)=(100+5)/(0.2×600)=105/120≈0.875min2.（1）公差中心M=(20.05+19.95)/2=20.00mm，樣本均值x?=20.05mm，偏移量ε=|x?-M|=0.05mm工序能力指數(shù)Cp=T/(6s)=0.1/(6×0.02)≈0.83（注：原假設(shè)分布中心與公差中心重合時，Cp=T/(6s)=0.1/(6×0.02)≈0.83；但題目中第（2）問假設(shè)重合，故第（1）問應(yīng)按重合計算，即ε=0，Cp=0.1/(6×0.02)=0.83）（2）若分布中心與公差中心重合（ε=0），則上偏差界限為M+T/2=20.05mm，下偏差界限為M-T/2=19.95mm。計算Z=(T/2)/s=0.05/0.02=2.5，廢品率=2×(1-Φ(2.5))=2×(