2025年金屬切削機(jī)床試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下關(guān)于金屬切削機(jī)床主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的描述中，正確的是（）A.主運(yùn)動(dòng)可以有多個(gè)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)只能有一個(gè)B.主運(yùn)動(dòng)的速度通常低于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)C.主運(yùn)動(dòng)是切除多余金屬的主要運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是使切削連續(xù)進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)D.車削加工中，工件旋轉(zhuǎn)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，刀具移動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)2.某機(jī)床型號(hào)為CK6150，其中“C”代表（）A.車床類B.鉆床類C.磨床類D.銑床類3.普通臥式車床的主參數(shù)是（）A.床身上最大回轉(zhuǎn)直徑B.主軸轉(zhuǎn)速范圍C.刀架上最大回轉(zhuǎn)直徑D.最大加工長度4.下列刀具材料中，適合加工高溫合金且紅硬性最好的是（）A.高速鋼B.硬質(zhì)合金C.立方氮化硼（CBN）D.陶瓷5.外圓磨床與普通車床在加工外圓時(shí)的主要區(qū)別是（）A.外圓磨床的主運(yùn)動(dòng)是砂輪旋轉(zhuǎn)，車床是工件旋轉(zhuǎn)B.外圓磨床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是工件旋轉(zhuǎn)，車床是刀具移動(dòng)C.外圓磨床只能加工淬火鋼，車床不能加工淬火鋼D.外圓磨床的加工精度低于普通車床6.數(shù)控銑床的“聯(lián)動(dòng)軸數(shù)”指的是（）A.同時(shí)參與插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)量B.機(jī)床總共有多少根坐標(biāo)軸C.主軸與進(jìn)給軸的聯(lián)動(dòng)數(shù)量D.刀庫與主軸的聯(lián)動(dòng)數(shù)量7.下列導(dǎo)軌類型中，摩擦系數(shù)最小、適用于高速機(jī)床的是（）A.滑動(dòng)導(dǎo)軌B.滾動(dòng)導(dǎo)軌C.靜壓導(dǎo)軌D.貼塑導(dǎo)軌8.加工中心與普通數(shù)控銑床的主要區(qū)別是（）A.加工中心具有自動(dòng)換刀裝置B.加工中心的主軸功率更大C.加工中心的控制系統(tǒng)更先進(jìn)D.加工中心的進(jìn)給速度更高9.車削加工中，若工件材料為45鋼（硬度200HB），刀具材料選用YT15，此時(shí)合理的切削速度范圍約為（）A.30-50m/minB.60-100m/minC.120-180m/minD.200-300m/min10.機(jī)床熱變形對(duì)加工精度的影響最顯著的是（）A.主軸部件B.床身C.立柱D.尾座二、填空題（每空1分，共20分）1.金屬切削機(jī)床按加工性質(zhì)和所用刀具分類，可分為車床、銑床、磨床、鉆床、鏜床、齒輪加工機(jī)床等，其中______是應(yīng)用最廣泛的一類機(jī)床。2.機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)中，將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到主軸的部分稱為______傳動(dòng)鏈，將主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到刀架的部分稱為______傳動(dòng)鏈。3.普通車床的主軸箱內(nèi)通常采用______軸承（填寫軸承類型）支撐主軸，以保證高旋轉(zhuǎn)精度和承載能力。4.刀具的切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和______組成。5.外圓磨床的砂輪主軸一般采用______軸承或靜壓軸承，以滿足高速、高精度的要求。6.數(shù)控車床的刀架分為排刀式刀架和______刀架，后者可安裝多把刀具并自動(dòng)換刀。7.加工中心的刀庫類型主要有盤式刀庫、鏈?zhǔn)降稁旌蚠_____刀庫，其中______刀庫適用于大容量刀具存儲(chǔ)。8.機(jī)床的幾何精度是指機(jī)床在______狀態(tài)下的精度，如導(dǎo)軌的直線度、主軸的徑向跳動(dòng)等；工作精度是指機(jī)床在______狀態(tài)下加工工件的精度。9.切削用量三要素包括切削速度v_c、進(jìn)給量f（或進(jìn)給速度v_f）和______。10.為減少機(jī)床振動(dòng)，通常采用______措施（至少寫出一種），如增加床身壁厚、采用阻尼材料等。11.齒輪加工機(jī)床中，滾齒機(jī)主要用于加工______齒輪，插齒機(jī)主要用于加工______齒輪（填寫“直齒”或“斜齒”或“內(nèi)齒”）。12.高速切削機(jī)床的主軸通常采用______驅(qū)動(dòng)技術(shù)，取消了傳統(tǒng)的皮帶或齒輪傳動(dòng)，提高了傳動(dòng)效率和精度。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述普通車床與數(shù)控車床在結(jié)構(gòu)和功能上的主要差異。2.說明外圓磨床砂輪架和工件頭架的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，并解釋為何外圓磨床能加工高硬度工件。3.列舉三種常見的機(jī)床導(dǎo)軌防護(hù)裝置，并說明其作用。4.分析刀具材料應(yīng)具備的主要性能，并比較硬質(zhì)合金與陶瓷刀具的適用場景。5.簡述機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求（至少列出4項(xiàng)）。四、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.用硬質(zhì)合金車刀車削直徑為φ80mm的45鋼軸類工件，主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min，進(jìn)給量f=0.2mm/r，背吃刀量a_p=2mm。計(jì)算：（1）切削速度v_c（單位：m/min）；（2）進(jìn)給速度v_f（單位：mm/min）；（3）若工件長度為500mm，一次走刀的加工時(shí)間t（單位：min，忽略切入切出時(shí)間）。2.某外圓磨床加工一批軸類工件，要求直徑尺寸為φ50±0.02mm。經(jīng)檢測，工件尺寸分布符合正態(tài)分布，平均值μ=49.99mm，標(biāo)準(zhǔn)差σ=0.008mm。計(jì)算：（1）尺寸分散范圍；（2）廢品率（已知Φ(1.25)=0.8944，Φ(2.5)=0.9938）。3.某數(shù)控銑床主軸最高轉(zhuǎn)速為12000r/min，刀具直徑為φ10mm，加工鋁合金工件時(shí)推薦的切削速度為400m/min。計(jì)算：（1）實(shí)際可用的最大主軸轉(zhuǎn)速（保留整數(shù)）；（2）若進(jìn)給量f_z=0.05mm/z（每齒進(jìn)給量），刀具齒數(shù)z=4，計(jì)算進(jìn)給速度v_f（單位：mm/min）。五、綜合分析題（每題15分，共30分）1.某企業(yè)需加工一批階梯軸（材料為40Cr，硬度220-250HB，最大直徑φ120mm，長度800mm，表面粗糙度要求Ra1.6μm），請(qǐng)選擇合適的加工機(jī)床和工藝路線，并說明選擇依據(jù)。2.對(duì)比分析普通銑床與數(shù)控銑床在加工復(fù)雜曲面（如葉輪葉片）時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合具體加工場景說明數(shù)控銑床的優(yōu)勢(shì)。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.A3.A4.C5.A6.A7.C8.A9.B10.A二、填空題1.車床2.主；進(jìn)給3.角接觸球（或雙列圓柱滾子+推力球）4.刀尖5.滾動(dòng)6.轉(zhuǎn)塔7.箱式；鏈?zhǔn)?.空載；負(fù)載9.背吃刀量a_p10.提高剛度（或優(yōu)化結(jié)構(gòu)）11.直齒或斜齒；內(nèi)齒或直齒12.電主軸三、簡答題1.結(jié)構(gòu)差異：數(shù)控車床通常采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)（如滾珠絲杠副），配備數(shù)控系統(tǒng)和自動(dòng)換刀裝置；普通車床多為機(jī)械傳動(dòng)（如絲杠、光杠），手動(dòng)換刀。功能差異：數(shù)控車床可自動(dòng)完成復(fù)雜輪廓加工（如圓弧、螺紋），適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)；普通車床依賴人工操作，適合簡單形狀或大批量標(biāo)準(zhǔn)化零件加工。2.砂輪架運(yùn)動(dòng)：高速旋轉(zhuǎn)（主運(yùn)動(dòng)），可沿橫向（徑向）進(jìn)給；工件頭架運(yùn)動(dòng)：帶動(dòng)工件低速旋轉(zhuǎn)（圓周進(jìn)給），并可沿縱向（軸向）移動(dòng)（縱向進(jìn)給）。外圓磨床使用砂輪（主要成分為氧化鋁或碳化硅，結(jié)合劑為陶瓷等），砂輪硬度遠(yuǎn)高于淬火鋼（HRC60以上），且磨削時(shí)砂輪表面有大量微刃，可微量切除硬材料，因此能加工高硬度工件。3.（1）刮板式防護(hù)罩：通過刮板與導(dǎo)軌貼合，防止切屑、冷卻液進(jìn)入導(dǎo)軌面；（2）伸縮式防護(hù)罩：由多層金屬或塑料板疊加，隨導(dǎo)軌移動(dòng)伸縮，保護(hù)導(dǎo)軌；（3）橡膠密封圈：安裝在導(dǎo)軌兩端，密封間隙，減少污染物侵入。作用均為延長導(dǎo)軌壽命，保證運(yùn)動(dòng)精度。4.刀具材料需具備：高硬度（>工件材料）、高耐磨性、足夠強(qiáng)度和韌性、良好的熱硬性（紅硬性）、工藝性（如可磨削性）。硬質(zhì)合金：硬度HRA89-94，紅硬性800-1000℃，適用于中高速切削（如鋼、鑄鐵）；陶瓷刀具：硬度HRA91-95，紅硬性1200℃以上，但脆性大，適用于高速精加工或硬材料（如淬火鋼、高溫合金）。5.設(shè)計(jì)要求：（1）滿足轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)（如車床主軸轉(zhuǎn)速通常10-2000r/min）；（2）傳遞足夠功率（如主電機(jī)功率5-22kW）；（3）保證主軸旋轉(zhuǎn)精度（如徑向跳動(dòng)≤0.01mm）；（4）振動(dòng)小、噪聲低；（5）結(jié)構(gòu)緊湊，便于調(diào)整和維護(hù)。四、計(jì)算題1.（1）v_c=πdn/1000=3.14×80×600/1000=150.72m/min；（2）v_f=f×n=0.2×600=120mm/min；（3）t=L/(f×n)=500/(0.2×600)=4.17min（或保留兩位小數(shù)4.17min）。2.（1）尺寸分散范圍=μ±3σ=49.99±0.024mm，即49.966-50.014mm；（2）公差范圍為49.98-50.02mm。計(jì)算上限超差：(50.02-49.99)/0.008=3.75，Φ(3.75)≈0.99991；下限超差：(49.98-49.99)/0.008=-1.25，Φ(-1.25)=1-0.8944=0.1056。廢品率=（1-0.99991）+0.1056≈10.57%（注：實(shí)際中Φ(3.75)更接近0.99991，故廢品率主要來自下限超差）。3.（1）n=1000v_c/(πd)=1000×400/(3.14×10)≈12739r/min，但主軸最高轉(zhuǎn)速為12000r/min，故實(shí)際最大轉(zhuǎn)速取12000r/min；（2）v_f=f_z×z×n=0.05×4×12000=2400mm/min。五、綜合分析題1.機(jī)床選擇：數(shù)控車床（如CK61125）。工藝路線：粗車外圓→半精車外圓→精車外圓（若需更高精度可增加磨削）。依據(jù)：40Cr為中碳合金鋼，硬度適中，數(shù)控車床可完成階梯軸的多直徑段加工；最大直徑φ120mm需車床床身上最大回轉(zhuǎn)直徑≥120mm；表面粗糙度Ra1.6μm可通過精車（或磨削）實(shí)現(xiàn)，數(shù)控車床的自動(dòng)進(jìn)給和恒線速控制能保證表面質(zhì)量一致性。2.普通銑床：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本低，適合簡單平面或直線輪廓加工；缺點(diǎn)是依賴人工操作，加工復(fù)雜曲面需靠模