機械制造技術(shù)基礎(chǔ)期末考試試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.在切削加工中，影響切削溫度的首要因素是A.刀具前角??B.切削速度??C.進給量??D.背吃刀量答案：B解析：切削速度提高，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的切削熱顯著增加，且熱量來不及散失，故切削溫度上升最快。2.下列材料中，最適合制造高速鋼麻花鉆的是A.40Cr??B.W18Cr4V??C.9SiCr??D.GCr15答案：B解析：W18Cr4V屬鎢系高速鋼，紅硬性高，可在600℃保持60HRC，適合高速切削。3.車削細長軸時，為減小工件彎曲變形，應(yīng)優(yōu)先采用A.跟刀架??B.中心架??C.彈性尾座??D.減小主偏角答案：A解析：跟刀架隨刀架同步移動，可實時支承工件，極大提高剛度，減小讓刀變形。4.在CA6140車床上車削模數(shù)2mm的公制螺紋，交換齒輪計算時，應(yīng)選用的掛輪齒數(shù)為A.60/30×55/70??B.63/50×60/90??C.60/45×65/70??D.55/35×60/75答案：B解析：CA6140進給箱傳動比63/50×60/90恰好對應(yīng)P=2mm的螺距，誤差0.0003mm，可忽略。5.下列關(guān)于積屑瘤的敘述正確的是A.只出現(xiàn)在精加工??B.使刀具實際前角減小??C.可保護刃口降低磨損??D.對表面粗糙度無影響答案：C解析：積屑瘤硬度高，可代替刃口切削，減少刀具磨損；但脫落時會劃傷已加工表面，故粗加工中有時有利，精加工需抑制。6.磨削淬火鋼時，最可能產(chǎn)生的表面缺陷是A.鱗刺??B.磨削燒傷??C.積屑瘤??D.毛刺答案：B解析：淬火鋼導(dǎo)熱差，磨削高溫易使表層回火甚至二次淬火，形成磨削燒傷裂紋。7.在銑床上用面銑刀銑平面，若刀齒數(shù)8，每齒進給0.1mm/z，主軸轉(zhuǎn)速400r/min，則工作臺每分鐘進給為A.320mm/min??B.160mm/min??C.80mm/min??D.640mm/min答案：A解析：vf=fz×z×n=0.1×8×400=320mm/min。8.下列定位元件中，限制自由度最多的是A.長V形塊??B.短圓柱銷??C.平面支承釘??D.錐度心軸答案：D解析：錐度心軸可同時消除工件孔的五自由度（除繞軸線轉(zhuǎn)動），定位精度最高。9.加工中心自動換刀時，刀柄錐度通常采用A.莫氏4號??B.7:24錐度??C.1:10錐度??D.公制80錐答案：B解析：7:24錐度自鎖性適中，重復(fù)定位精度高，便于快速松夾，是BT、SK系列刀柄標準。10.在數(shù)控車床上進行G71粗車循環(huán)時，ns→nf程序段中不應(yīng)出現(xiàn)A.G00??B.G01??C.G02/G03??D.G41/G42答案：D解析：G71循環(huán)內(nèi)不得出現(xiàn)刀尖半徑補償指令，否則系統(tǒng)報警。二、填空題（每空1分，共20分）11.切削三要素是________、________、________。答案：切削速度、進給量、背吃刀量12.刀具材料應(yīng)具備________、________、________、________四項基本性能。答案：高硬度、高耐磨性、足夠的強度與韌性、良好的熱硬性13.車刀主偏角增大，徑向切削力________，軸向切削力________。答案：減小、增大14.麻花鉆橫刃斜角一般為________度，橫刃前角為________度。答案：55、-5415.磨粒粒度號越大，表示磨粒尺寸越________。答案：小16.在銑削過程中，若刀具中心軌跡與工件輪廓重合，稱為________銑；若刀具中心軌跡偏移一個刀具半徑，稱為________銑。答案：對稱、非對稱（或逆銑、順銑，視教材表述）17.加工中心刀庫形式中，________刀庫換刀時間最短，但容量受限；________刀庫容量大，但選刀時間長。答案：盤式、鏈式18.車削薄壁套筒時，為減小夾緊變形，常采用________夾具。答案：液性塑料（或彈性膜片）19.表面粗糙度評定參數(shù)中，________為輪廓算術(shù)平均偏差，________為輪廓最大高度。答案：Ra、Rz20.在CA6140車床上，加大螺距倍數(shù)32倍時，需將________手柄置于Ⅵ檔，________齒輪嚙合。答案：螺距擴大、倍增三、判斷改錯題（每題2分，共10分）21.高速鋼刀具比硬質(zhì)合金刀具更適于高速切削。答案：錯。改：硬質(zhì)合金刀具比高速鋼刀具更適于高速切削。22.銑削時，順銑易引起工作臺竄動，故粗加工一律采用逆銑。答案：錯。改：數(shù)控銑床帶絲杠預(yù)緊及間隙消除機構(gòu)，順銑可提高刀具壽命和表面質(zhì)量，已廣泛應(yīng)用。23.工件以平面定位時，過定位一定是不允許的。答案：錯。改：若定位副精度高、變形可控，過定位可提高剛度，如箱體類零件加工中常用“一面兩銷”過定位。24.磨削時，工件速度越高，表面粗糙度值越小。答案：錯。改：工件速度過高，磨粒切削厚度增大，反而使表面粗糙度值增大。25.數(shù)控程序中G90表示增量坐標編程。答案：錯。改：G90表示絕對坐標編程，G91表示增量坐標編程。四、簡答題（每題6分，共30分）26.簡述積屑瘤的形成條件及其對加工過程的雙重影響。答案：形成條件：中等切削速度（20～50m/min）、刀—屑界面摩擦系數(shù)大、工件材料塑性高、刀具前角較小。雙重影響：（1）有利：積屑瘤硬度高，可代替刃口切削，減少刀具磨損；（2）有弊：瘤體脫落會劃傷已加工表面，使粗糙度增大，并引起切削力波動，甚至崩刃。精加工需通過提高或降低切削速度、增大前角、加注極壓切削液等措施抑制。27.說明車削細長軸時“跟刀架—反向進給—大主偏角”工藝系統(tǒng)的原理。答案：（1）跟刀架隨刀架同步移動，在切削點附近提供支承，提高工件剛度；（2）反向進給使軸向切削力指向主軸端，工件處于受壓狀態(tài)，可抵消部分切削熱伸長，減小彎曲；（3）大主偏角（90°）使徑向切削力顯著減小，進一步降低工件彎曲變形。三者協(xié)同，可將長徑比60以上的工件加工直線度控制在0.05mm/1000mm以內(nèi)。28.比較順銑與逆銑的受力特點及適用場合。答案：順銑：切削厚度由大變小，刀齒切入沖擊小，刀具壽命高；水平分力方向與進給方向相同，需消除絲杠間隙，否則竄刀。適用于數(shù)控銑床、表面質(zhì)量要求高的精銑。逆銑：切削厚度由小變大，刀齒切入沖擊大，刀具磨損快；水平分力方向與進給方向相反，絲杠始終貼靠，無竄刀。適用于普通銑床粗銑、帶硬皮工件。29.說明加工中心“刀具長度補償”與“刀尖半徑補償”的區(qū)別及設(shè)定方法。答案：（1）長度補償：解決不同刀具軸向長度差異，用H代碼調(diào)用，數(shù)值為刀具相對于基準刀的軸向差值，通過對刀儀或機內(nèi)對刀獲得；（2）半徑補償：解決銑刀半徑或車刀刀尖圓弧對輪廓的影響，用D/G41/G42調(diào)用，數(shù)值為刀具半徑值，通過刀具規(guī)格表輸入。長度補償僅影響Z向，半徑補償影響X、Y（車削為X、Z）輪廓軌跡，兩者獨立。30.簡述磨削燒傷的產(chǎn)生機理及在線檢測方法。答案：機理：磨削區(qū)高溫使工件表層產(chǎn)生相變、氧化或回火，形成硬度下降、殘余拉應(yīng)力甚至微裂紋。在線檢測：（1）熱電偶法：在工件表層預(yù)埋0.1mm細絲，測磨削溫升；（2）聲發(fā)射法：燒傷時高頻信號劇增，設(shè)定閾值報警；（3）激光法：利用燒傷后表面氧化膜對激光反射率變化，實現(xiàn)非接觸實時監(jiān)測。五、計算題（每題10分，共20分）31.用硬質(zhì)合金車刀車削45鋼（σb=650MPa），刀具主偏角κr=75°，前角γo=15°，刃傾角λs=-5°，切削速度vc=120m/min，進給量f=0.25mm/r，背吃刀量ap=2mm。試按“單位切削力”法估算主切削力Fc及所需機床功率Pc。已知45鋼單位切削力kc=2100N/mm2，修正系數(shù)Kγ=0.95，Kκ=1.05，Kλ=1.02。解：（1）切削面積A=f×ap=0.25×2=0.5mm2（2）修正后單位切削力kc′=kc×Kγ×Kκ×Kλ=2100×0.95×1.05×1.02=2141N/mm2（3）主切削力Fc=kc′×A=2141×0.5=1070N（4）切削功率Pc=Fc×vc/60=1070×120/60=2140W≈2.14kW答：主切削力1070N，所需機床功率約2.1kW。32.在X5032立式銑床上用Φ80mm、齒數(shù)10的面銑刀銑削寬60mm、長200mm的平面，工件材料HT200，刀具壽命要求T=120min。查表得：Cv=245，m=0.35，Kv=1.0，ap=4mm，fz=0.12mm/z。試計算：（1）最佳切削速度vc；（2）主軸轉(zhuǎn)速n；（3）工作臺進給速度vf；（4）機動時間tm。解：（1）泰勒公式vc=Cv/(T^m×ap^0.2×fz^0.1)×Kv=245/(120^0.35×4^0.2×0.12^0.1)×1.0=245/(6.39×1.32×0.78)=245/6.57≈37.3m/min（2）n=1000vc/(πD)=1000×37.3/(π×80)≈148r/min，取標準150r/min（3）vf=fz×z×n=0.12×10×150=180mm/min（4）銑削行程L=200+D=280mm，tm=L/vf=280/180≈1.56min答：vc≈37m/min，n=150r/min，vf=180mm/min，tm≈1.56min。六、綜合應(yīng)用題（20分）33.圖示零件（見下述文字描述）為液壓缸筒，材料27SiMn，調(diào)質(zhì)硬度260HB，內(nèi)孔Φ100±0.035mm，深600mm，表面粗糙度Ra≤0.4μm，圓柱度0.02mm/600mm。試制定機械加工工藝路線，并說明：（1）各工序定位基準及裝夾方案；（2）內(nèi)孔最終加工方法及切削參數(shù)；（3）如何保證圓柱度及表面粗糙度；（4）檢測方案。答案：（1）工藝路線：下料→調(diào)質(zhì)→車外圓、端面（留余量2mm）→深孔鉆Φ98mm→精鏜Φ99.7mm→珩磨至Φ100±0.035mm→精車外圓→檢驗。定位基準：外圓及端面，采用“一端卡盤、一端中心架”裝夾，精加工階段以精車外圓為基準，采用“雙中心架+彈性漲套”浮動夾緊，消除過定位變形。（2）最終加工：珩磨，選用CBN油石，粒度W40，vc=40m/min，往復(fù)速度15m/min，交叉角45°，留量0.03mm，分粗、精兩次，精珩壓力0.3MPa，冷卻液為5%極壓乳化液。（3）圓柱度保證：①精鏜采用雙刃可調(diào)鏜刀，刀具前端帶2°導(dǎo)向條，增加導(dǎo)向；②珩磨前用氣動內(nèi)徑量儀測量三點，按差值調(diào)整油石擴張量；③珩磨機主軸與工件軸線采用“浮動聯(lián)軸器”，自動對中；④工件旋轉(zhuǎn)，珩磨頭反向低速往復(fù)，形成45°交叉網(wǎng)紋，均勻去除余量。表面粗糙度：珩磨后網(wǎng)紋溝槽深度hmax≈0.1×grainsize