(2025年)機械制造技術基礎模擬試題答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列刀具材料中，適用于高速精加工的是（）。A.高速鋼B.硬質合金C.陶瓷D.立方氮化硼答案：D（立方氮化硼硬度高、熱穩(wěn)定性好，適合高速精加工硬材料）2.車削加工時，主運動是（）。A.工件旋轉B.刀具縱向移動C.刀具橫向移動D.尾座移動答案：A（主運動是切除材料的主要運動，車削中工件旋轉為主運動）3.加工表面產生殘余拉應力的主要原因是（）。A.切削熱導致表層材料冷卻收縮B.刀具后刀面擠壓表層材料C.切削力引起的塑性變形D.切削液的急冷作用答案：A（切削熱使表層溫度高于內層，冷卻時表層收縮受內層限制，產生拉應力）4.定位基準與工序基準不重合引起的誤差屬于（）。A.定位誤差B.基準不重合誤差C.基準位移誤差D.安裝誤差答案：B（基準不重合誤差是定位基準與工序基準不重合導致的加工誤差）5.下列加工方法中，能達到IT6級精度的是（）。A.粗車B.半精銑C.精磨D.鉆孔答案：C（精磨加工精度可達IT6~IT5，表面粗糙度Ra0.8~0.2μm）6.積屑瘤對加工的影響中，有利的方面是（）。A.增大實際前角，減少切削力B.導致切削厚度變化C.引起刀具磨損D.降低表面質量答案：A（積屑瘤粘結在刀刃上，可增大實際前角，使切削更輕快）7.鏜床主要用于加工（）。A.外圓柱面B.平面C.孔系D.螺紋答案：C（鏜床通過鏜刀旋轉加工高精度孔或孔系）8.工藝系統(tǒng)剛度K的計算公式為（）。A.K=Fx/yB.K=Fy/xC.K=Fz/yD.K=Fy/z答案：A（工藝系統(tǒng)剛度定義為作用在加工表面法向的力Fx與該方向變形y的比值）9.下列熱處理工序中，應安排在粗加工之后、半精加工之前的是（）。A.退火B(yǎng).正火C.調質D.淬火答案：C（調質處理（淬火+高溫回火）可提高材料綜合力學性能，一般在粗加工后進行）10.精基準選擇的“基準統(tǒng)一”原則是指（）。A.盡可能使用同一組基準加工多個表面B.選擇與設計基準重合的基準C.選擇精度高的表面作為基準D.選擇便于裝夾的表面作為基準答案：A（基準統(tǒng)一原則要求用同一組精基準加工多個表面，減少基準轉換誤差）二、填空題（每空1分，共15分）1.刀具的標注角度中，影響排屑方向的主要角度是______。（刃傾角）2.切削用量三要素包括______、進給量和背吃刀量。（切削速度）3.機床型號“CA6140”中，“C”表示______類機床。（車床）4.加工誤差按性質分為______誤差和隨機誤差。（系統(tǒng)）5.定位元件“V形塊”限制工件的______個自由度。（2）6.表面質量的主要指標包括表面粗糙度、表面層______和表面層殘余應力。（物理力學性能）7.磨削加工時，砂輪的自銳性是指______的現(xiàn)象。（磨粒鈍化后自行脫落，露出新磨粒）8.工藝路線的組成包括工序、安裝、工位和______。（工步）9.車削細長軸時，為減少彎曲變形，應采用______頂尖。（彈性）10.鉆削加工的主要缺點是______不易排出，導致切削溫度高。（切屑）11.夾具的基本組成包括定位元件、夾緊元件、______和夾具體。（對刀-導向元件）12.金屬切削過程中，切屑的類型有帶狀切屑、節(jié)狀切屑、粒狀切屑和______。（崩碎切屑）13.機械加工中，______是指在正常加工條件下（采用符合質量標準的設備、工藝裝備和標準技術等級工人）所能保證的加工精度。（經濟精度）14.為消除毛坯制造和粗加工后的內應力，常安排______處理。（時效）15.高速切削時，刀具磨損的主要形式是______磨損。（擴散）三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述積屑瘤的形成條件及其對加工的影響。積屑瘤是在切削塑性材料時，切屑與前刀面劇烈摩擦，切屑底層材料因塑性變形流速降低，與前刀面粘結并逐層堆積形成的。形成條件：中等切削速度（15~30m/min）、較大的進給量、較小的前角、工件材料塑性好。影響：有利方面是增大實際前角，減小切削力；不利方面是導致切削厚度變化，引起振動，降低表面質量，且積屑瘤脫落可能劃傷已加工表面。2.比較順銑與逆銑的優(yōu)缺點。順銑：銑刀旋轉方向與工件進給方向相同，切削厚度由大變小。優(yōu)點：切削力向下，工件裝夾穩(wěn)定；刀具磨損?。o滑行階段）。缺點：若機床進給機構有間隙，會因水平分力與進給方向相同導致“打刀”；不宜加工帶硬皮的工件（表層硬皮先接觸刀尖，加速磨損）。逆銑：銑刀旋轉方向與工件進給方向相反，切削厚度由小變大。優(yōu)點：無“打刀”現(xiàn)象；可加工帶硬皮的工件（硬皮由刀齒后段切除）。缺點：切削力向上，工件易振動；刀具與工件間有滑行階段，磨損較大。3.簡述夾具中定位元件和夾緊元件的作用及設計要求。定位元件：作用是限制工件的自由度，使其在夾具中占據正確位置。設計要求：精度高（高于工件定位面精度）、耐磨性好、與工件定位面匹配（如平面定位用支撐板，外圓定位用V形塊）。夾緊元件：作用是保持工件在定位后的位置，防止加工時因切削力、重力等位移或振動。設計要求：夾緊力大小適當（足夠防止位移，避免工件變形）、夾緊動作迅速、操作方便、結構簡單。4.說明加工階段劃分的目的。加工階段分為粗加工、半精加工、精加工和光整加工。劃分目的：①保證加工質量（粗加工去除大部分余量，釋放內應力；精加工減少后續(xù)變形影響）；②合理使用設備（粗加工用功率大、精度低的設備，精加工用高精度設備）；③及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷（粗加工后可檢測毛坯裂紋、氣孔等）；④便于安排熱處理工序（如粗加工后安排時效處理，精加工前安排淬火）。5.分析車削外圓時，工件表面出現(xiàn)“竹節(jié)紋”（周期性軸向波紋）的可能原因。可能原因：①主軸軸承間隙過大，導致工件旋轉時徑向跳動；②進給系統(tǒng)傳動鏈間隙（如絲杠與螺母間隙），使進給量周期性變化；③刀具安裝不當（如刀桿剛性不足，切削時產生振動）；④工件裝夾剛性差（如細長軸未使用中心架，切削時受徑向力彎曲振動）；⑤切削用量選擇不當（如切削速度與工件轉速匹配不良，引發(fā)共振）。四、分析題（每題10分，共20分）1.某軸類零件（材料45鋼，調質處理，外圓尺寸Φ50h6，Ra0.8μm），試制定其加工工藝路線（從毛坯到成品）。工藝路線：①毛坯選擇（Φ60mm熱軋圓鋼，因批量生產，采用軋制毛坯）；②粗車外圓（Φ52mm，留2mm余量，以兩端中心孔為基準）；③調質處理（840℃淬火+550℃回火，提高綜合力學性能）；④半精車外圓（Φ50.5mm，留0.5mm余量，修研中心孔）；⑤精車外圓（Φ50.1mm，留0.1mm余量，保證尺寸精度IT8，Ra1.6μm）；⑥磨削外圓（粗磨Φ50.02mm，精磨Φ50h6，Ra0.8μm，以中心孔為精基準）；⑦檢驗（測量尺寸、表面粗糙度、圓度等）。2.如圖所示（假想圖：工件為矩形塊，底面和左側面已加工，現(xiàn)需加工頂面和右側面，要求頂面與底面平行度0.02mm，右側面與左側面垂直度0.03mm），試設計定位方案（說明定位基準、定位元件及限制的自由度）。定位方案：①加工頂面時，以底面（已加工）為主要定位基準，用3個支撐釘限制Z、X、Y方向的轉動自由度（繞X、Y軸轉動和沿Z軸移動）；左側面（已加工）為導向定位基準，用2個支撐釘限制X軸移動和繞Z軸轉動自由度；右側面（未加工）為防轉基準，用1個支撐釘限制Y軸移動自由度（六點定位原則）。定位元件：底面用平面支撐板（3點），左側面用短支撐板（2點），右側面用可調支撐（1點）。②加工右側面時，以底面（主基準）限制Z、X、Y轉動自由度，左側面（導向基準）限制X移動和繞Z轉動自由度，頂面（已加工）用1個支撐釘限制Y移動自由度。定位元件：底面支撐板（3點），左側面短支撐板（2點），頂面可調支撐（1點）。五、計算題（每題7.5分，共15分）1.車削直徑Φ80mm的工件，選用主軸轉速n=600r/min，進給量f=0.2mm/r，背吃刀量ap=3mm，求切削速度vc、進給速度vf和材料切除率Q。解：切削速度vc=πdn/1000=3.14×80×600/1000=150.72m/min；進給速度vf=f×n=0.2×600=120mm/min；材料切除率Q=1000×ap×f×vc=1000×3×0.2×150.72=90432mm3/min（或Q=ap×f×vc×1000=3×0.2×150.72×1000=90432mm3/min）。2.已知某刀具的壽命公式為VT^0.25=200（V單位m/min，T單位min）