機械制造基礎(chǔ)試題及答案

1、機械制造基礎(chǔ)考試試卷一答案一.填空題（每題1分）1圓周銃削有順銃和逆銃兩種方式.型萬能外圓磨床的典型加工方法有縱磨法磨外圓柱面，縱磨法磨小錐度長圓錐面，切入法磨大錐度短圓錐面，內(nèi)圓磨具磨內(nèi)孔。滾削斜齒圓柱齒輪時需要哪幾條傳動鏈：主運動傳動鏈，展成運動傳動鏈,附加運動傳動鏈，垂直進給運動傳動鏈。剃齒加工過程相當于一對斜齒輪副的嚙合過程,能進行剃齒切削的必要條件是齒輪副的齒面間有相對滑移。計算機輔助工藝規(guī)程設(shè)計按其工作原理可分為派生式，生成式及知識基系統(tǒng)三大類型。用于切削加工的FMS主要有加工系統(tǒng)，運儲系統(tǒng)，計算機控制系統(tǒng)，系統(tǒng)軟件四部分組成。鐵碳合金的基本組織有鐵素體，奧氏體，滲碳體，珠光體，萊

2、氏體五種。球墨鑄鐵常見的金屬基體有鐵素體，鐵素體+珠光體，珠光體三種。砂型鑄造用的型砂應(yīng)具備的主要性能有強度，透氣性，荷火性，退讓性。塑料的成型方法有注射成形，擠出成形，壓制成形，吹塑成形，澆鑄成形，滾塑成形。量規(guī)按用途可分為工作量規(guī)，驗收量規(guī)，校對量規(guī)三種。常見的調(diào)整法裝配的方法有可動調(diào)整法，誤差抵消調(diào)整法，固定調(diào)整法。二.判斷題（判斷下列陳述是否正確，不正確打“X”并改正，正確打“廠，每題1分）普通機床在進行切削加工時，主運動必定有且通常只有一個，而進給運動可能有一個或幾個，也可能沒有。丁砂輪的硬度是指組成砂輪的磨粒硬度。X改正為:砂輪的硬度是指在磨削力作用下磨粒脫落的難易程度.在插齒機上

3、只能插削直齒圓柱齒輪。X改正為:在插齒機上即可以插削直齒圓柱齒輪,也可以插削斜齒圓柱齒輪.精密加工時，機床的精度一定高于被加工零件的精度。X改正:精密加工時，機床的精度不一定高于被加工零件的精度。金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變實質(zhì)上也是一種結(jié)晶的過程，同樣遵循金屬結(jié)晶的基本規(guī)律，也可稱為次結(jié)晶。V金屬的冷加工和熱加工是以加熱溫度的高低來區(qū)分的。X在金屬再結(jié)晶溫度以下進行了的加工為冷加工,在金屬再結(jié)晶溫度以上進行的加工為熱加工.7材料的硬度越低越好加工。X不一是材料的硬度越低越好加工。8擴散磨損是硬質(zhì)合金刀具在高速切削時磨損的主要原因之一。V三單項選擇題（每題2分）判斷下列哪個定義正確：C工序是一個（或一組

4、）工人在一臺機床（或一個工作地），對一個（或同時對幾個）工件進行加工所完成的那部分加工過程。安裝是指在一道工序中，工件在若干次定位夾緊下所完成的工作。工位是指在工件的一次安裝下，工件相對于機床和刀具每占據(jù)一個正確位置所完成的加工。工步是在一個安裝或工位中，加工表面、切削刀具及切削深度都不變的情況下所進行的那部分加工。2.下列陳述錯誤的是：C當設(shè)計基準與定位基準不重合時，就有基準不重合誤差，其值是設(shè)計基準與定位基準之間尺寸的變化量?；鶞什恢睾弦话惆l(fā)生在直接得到加工尺寸不可能或不方便，在制定工藝規(guī)程時，要求定位基準單一以便減少夾具類型或進行自動化生產(chǎn)。為了保證設(shè)計尺寸，在選擇基準時必須采用基準重合

5、的原則，以避免基準不重合誤差?；鶞什恢睾险`差不僅指尺寸誤差，對位置誤差也要考慮。下列陳述錯誤的是D加工所要求的限制的自由度沒有限制是欠定位、欠定位是不允許的。欠定位和過定位可能同時存在。如果工件的定位面精度較高，夾具的定位元件的精度也高，過定位是可以允許的。當定位元件所限制的自由度數(shù)大于六個時，才會出現(xiàn)過定位。車絲杠時，產(chǎn)生內(nèi)螺距誤差的原因B機床主軸徑向跳動B.機床主軸軸向竄動C.刀具熱伸長D.傳動鏈誤差B為變值系統(tǒng)誤差。調(diào)整誤差B.刀具線性磨損C.刀具的制造誤差D.工件材料不均勻引起的變形6.在大批量生產(chǎn)中一般不使用C完全互換法裝配B.分組互換法裝配C.修配法裝配D.固定調(diào)整法裝配7有一銅棒

6、外圓精度為IT6,表面粗糙度要求Ra=，則合理的加工路線為C粗車一半精車一精車粗車一半精車一粗磨一精磨粗車一半精車一精車一金剛石車粗車一半精車一精車一磨一研磨鏜孔時，鏜床導(dǎo)軌在C對工件的加工精度影響較大.A.水平面內(nèi)的直線度B.垂直面內(nèi)的直線度C.水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)直線度在安排工藝路線時，為消除毛坯工件內(nèi)應(yīng)力和改善切削加工性能，常進行的退火熱處理工序應(yīng)安排在A進行。A.粗加工之前B.精加工之前C.精加工之后D.都對在相同的條件下，下列工件材料在切削加工中，D在切削區(qū)域產(chǎn)生的溫度最低。A碳素結(jié)構(gòu)鋼B.合金結(jié)構(gòu)鋼C.不銹鋼D.鑄鐵四簡答題（每題5分）1簡述精密磨削機理。答：1）微刃的微切削作用。應(yīng)

7、用較小的修整導(dǎo)程精細修整砂輪，使磨粒微細破碎而產(chǎn)生微刃。一顆磨粒就形成了多顆微磨粒，相當于砂輪的粒度變細。微刃的微切削作用形成了低粗糙度表面。2）微刃的等高切削作用。由于微刃是砂輪精細修整形成的，因此分布在砂輪表層的同一深度上的微刃數(shù)量多、等高性好，從而使加工表面的殘留高度極小。微刃的等高性除與砂輪修整有關(guān)外，還與磨床的精度、振動因素有關(guān)。3）微刃的滑擠、摩擦、拋光作用。砂輪修整得到的微刃開始比較銳利，切削作用強，隨著磨削時間的增加而逐漸鈍化，同時，等高性得到改善。這時，切削作用減弱，滑擠、摩擦、拋光作用加強。磨削區(qū)的高溫使金屬軟化，鈍化微刃的滑擦和擠壓將工件表面凸峰輾平，降低了表面粗糙度值。

8、2金屬鑄造性能主要包括金屬的流動性和收縮，簡述金屬流動性好壞的優(yōu)缺點及其影響因素？答：流動性好的金屬，容易得到形狀復(fù)雜的薄壁鑄件；流動性不好的金屬，容易產(chǎn)生氣孔、縮孔、冷隔和澆不足等缺陷。金屬的流動性主要受下列因素的影響：（1）化學(xué)成分。不同化學(xué)成分的金屬，由于結(jié)晶特點不同，流動性就不同。在常用鑄造合金中，灰鑄鐵的流動性最好，鑄鋼的流動性最差。（2）澆注溫度。提高澆注溫度，可使金屬液的粘度降低，流動性提高。（3）鑄型條件和鑄件結(jié)構(gòu)。鑄型中凡能增加金屬液流動阻力和冷卻速度的因素，均會降低金屬流動性。3.簡述RP技術(shù)？答:RP技術(shù)是由CAD模型直接驅(qū)動的快速完成任意復(fù)雜形狀三維實體零件的技術(shù)的總稱

9、。簡單地說，是將零件的電子模型（如CAD模型）按一定方式離散成為可加工的離散面、離散線和離散點，而后采用多種手段，將這些離散的面、線段和點堆積形成零件的整體形狀。RP技術(shù)，迥異于傳統(tǒng)的切削成形（如車、銑、刨、磨）、連接成形（如焊接）或受迫成形（如鑄、鍛，粉末冶金）等加工方法，而是采用材料累加法制造零件原型。簡述泰勒原則（即極限尺寸判斷原則）？對符合泰勒原則量規(guī)的要求是什么？答：極限尺寸判斷原則是：孔或軸的作用尺寸（D、d）不允許超過最大實體尺寸，在任何位置上的實際尺寸（D、d）不允許超過最小實體尺寸。對符合泰勒原則的量規(guī)實要際求如實際下：通規(guī)用來控制工件的作用尺寸，它的測量面應(yīng)是與孔或軸形狀相

10、對應(yīng)的完整表面（通常稱為全形量規(guī)），其基本尺寸等于工件的最大實體尺寸，且長度等于配合長度。實際上通規(guī)就是最大實體邊界的具體體現(xiàn)。止規(guī)用來控制工件的實際尺寸，它的測量面應(yīng)是點狀的，其基本尺寸等于工件的最小實體尺寸。切削加工中，刀具磨損的原因有哪些？答：（1）硬質(zhì)點磨損。硬質(zhì)點磨損是由于工件基體組織中的碳化物、氮化物、氧化物等硬質(zhì)點及積屑瘤碎片在刀具表面的刻劃作用而引起的機械磨損。（2）粘結(jié)磨損。在高溫高壓作用下，切屑與前刀面、已加工表面與后刀面之間的摩擦面上，產(chǎn)生塑性變形，當接觸面達到原子間距離時，會產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象。硬質(zhì)合金刀具在中速切削工件時主要發(fā)生粘結(jié)磨損。（3）擴散磨損。切削過程中，由于高溫

11、、高壓的作用，刀具材料與工件材料中某些化學(xué)元素可能互相擴散，使兩者的化學(xué)成分發(fā)生變化，削弱刀具材料的性能，形成擴散磨損。（4）化學(xué)磨損。在一定溫度下，刀具材料與某些周圍介質(zhì)（如空氣中的氧等）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硬度較低的化合物而被切屑帶走，或因刀具材料被某種介質(zhì)腐蝕，造成刀具的磨損。五、計算分析題（每題7分）圖1為CA6140型臥式車床傳動系統(tǒng)圖，（1）試寫出車削導(dǎo)程S=3mm時的車螺紋傳動路線表達式。（2）根據(jù)車刀的用途可分為哪7種？解：（1）由車床傳動系統(tǒng)圖，根據(jù)S=7UU=3得：基倍U=，U=x，則車S=3mm的螺紋傳動路線表達式為：基721倍43548（2）車刀的種類有：直頭外圓車刀、彎

12、頭車刀、偏刀、車槽刀或切斷刀、鏜孔刀、螺紋車刀及形成車刀。圖1CA6140車床傳動系統(tǒng)圖2某機床變速齒輪，用45鋼制造，要求表面有較高的耐磨性，硬度為5257HRC，心部有良好的綜合力學(xué)性能，硬度為220250HBS。工藝路線為：下料一鍛造一熱處理1-粗加工f熱處理2精加工一熱處理3磨削。試確定工藝路線中的熱處理方法及目的。解：熱處理1：退火，目的是消除鍛件內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力，改善切削加工性能。熱處理2：正火或調(diào)質(zhì)處理，目的是使齒輪心部有良好的綜合力學(xué)性能，并為后序熱處理（表面淬火）作準備。熱處理3：表面淬火+低溫回火；表面淬火是為了提高輪齒表面硬度，保證齒面的力學(xué)性能，低溫回火是為了降低和消除淬火內(nèi)

13、應(yīng)力，獲得所需的使用性能。3圖2所示為齒輪孔的局部圖，設(shè)計尺寸是：孔40+0.05mm需淬硬，鍵槽尺寸深度為046+0.30mm。孔和鍵槽的加工順序是:1）鏜孔至39.6+oomm。2）插鍵槽，工序尺寸為A。003）淬火熱處理。4）磨內(nèi)孔至40+0.05mm，0同時保證40+0.05mm（假設(shè)磨孔和鏜孔時的同軸0度誤差很小，可忽略）。試求插鍵槽的工序尺寸及其公差。解：（1）由題意，列尺寸鏈如圖所示。（2）解尺寸鏈，可得插鍵槽工序尺寸及公差為:尺寸46+0-3為封閉環(huán)，解之得：A=45-85（0-2304.在車床上加工吋批軸的外圓,加工后經(jīng)測量有如圖3所示的錐形形狀誤差，試分析可能產(chǎn)生上述形狀i

14、因。解：（2）（3）（4）5在軸上銑一鍵槽，工件的定位方案如圖4所示，試求尺吳差的主要原（1）車丿刀具線,床縱導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差;生磨損；車床縱導(dǎo)軌與工件回轉(zhuǎn)軸線在水平面內(nèi)不誤差復(fù)映。平行;寸A的定位誤差。圖4銑平面定位方案解：（1）求A的基準不重合誤差：由定位方案可知，基準不重合誤差等于零，即A=0。j（2）求A基準位移誤差：1）求工件外圓尺寸變化引起的基準位移誤差由V型塊定位誤差可知：工件外圓尺寸變化引起的基準位移誤差為：2）尺寸10的變化引起的基準位移誤差為：由于V型塊角度為45度，尺寸10的變化所引起的基準位移誤差為：（3）尺寸A的定位誤差為：機械制造基礎(chǔ)試卷二答案一填空題（每

15、題1分）金屬的晶體結(jié)構(gòu)類型有體心立方晶格，面心立方晶格，密排六方晶格。在CA6140型車床上車削外圓柱面時，主運動是主軸回轉(zhuǎn)運動,進給運動是刀具的縱向直線運動。無心磨床的磨削方式有貫穿磨削法，切入磨削法。插齒是按展成法的原理來加工齒輪的。CAD系統(tǒng)的類型有檢索型CAD，派生型CAD，交互型CAD，智能型CAD。按規(guī)模級別大小，F(xiàn)MS可分為柔性制造單元，柔性制造系統(tǒng)，柔性制造線及柔性制造工廠四類。常用的退火方法有完全退火，球化退火，去應(yīng)力退火。納米材料按其結(jié)構(gòu)可分為零維納米材料，一維納米材料，二維納米材料及三維納米材料四類。金屬鑄造性能主要包括金屬的流動性和收縮。影響收縮的因素有化學(xué)成份，澆注溫

16、度，鑄件條件和鑄件結(jié)構(gòu)。金屬基復(fù)合材料的成型方法有擠壓面形、旋壓成形、模鍛成形、粉末冶金、爆炸成形。訂.在檢測工件上某表面的位置誤差時，其基準是由基準實際要素根據(jù)最小條件或最小區(qū)域法建立的。12.根據(jù)用途的不同把工藝基準可分為工序基準，定位基準，測量基準，裝配基準。二.判斷題（判斷下列陳述是否正確，不正確打“X”并改正，正確打“廠，每題1分）砂輪的硬度是指磨削力作用下磨粒脫落的難易程度，磨粒難易脫落，表明砂輪硬度高。V滾齒機的傳動系統(tǒng)是按滾削斜齒圓柱齒輪的傳動原理設(shè)計的。丁磨削齒輪的齒面時，不能采用展成法磨削，只能采用成形法磨削。X磨削齒輪的齒面時，可以采用展成法磨削，也可采用成形法磨削在精密

17、與超精密加工時，有時可以利用低于工件精度的設(shè)備、刀具，通過工藝手段和特殊的工藝裝備，加工出精度高于工作母機的工件或設(shè)備。V熱處理時，對鋼加熱的目的通常是使組織全部或大部分轉(zhuǎn)變成細小的奧氏體晶粒。V金屬的化學(xué)成份對其鍛造性能沒有太大的影響。X金屬的化學(xué)成份對其鍛造性能有很大的影響。硬質(zhì)合金刀具在高速切削時主要發(fā)生硬質(zhì)點磨損。X硬質(zhì)合金刀具在高速切削時主要發(fā)生擴散磨損。或改為硬質(zhì)合金刀具在低速切削時主要發(fā)生硬質(zhì)點磨損。工件相對于機床與刀具的正確位置并不一定是工件完全確定的位置。丁三單項選擇題：從答案中選擇最準確的一個（每題2分）在劃分工序時，下列說法正確的是：A只要工人、工作地點、工件這三者改變了

18、任意一個則將成為另一工序若工人、工作地點、工件這三者不變，則認為是同一工序一個軸類零件，外圓在進行粗磨后，把工件卸下后進行淬火處理，然后取回在同一臺磨床，由同一個工人進行精磨，則粗磨和精磨可認為是同一工序、B、C都正確在加工精密齒輪時，用高頻淬火把齒面淬硬后需進行磨齒，則較合理的加工方案是B以齒輪內(nèi)孔為基準定位磨齒面以齒面為基準定位磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔為基準定位磨齒面以齒面定位磨齒面以齒輪外圓為基準定位磨齒面下列加工工序中C不是自為基準加工的A.浮動鏜刀鏜孔B.無心磨床磨外圓C.齒輪淬火后磨齒面D.浮動鉸刀鉸孔4.有三點和工件相接觸的一個自位支承，限制工件的A個自由度A.B.二C.三D.四A為常值

19、系統(tǒng)誤差A(yù).機床、夾具的制造誤差B.刀具熱伸長C.內(nèi)應(yīng)力重新分布D.刀具線性磨損車絲桿時，產(chǎn)生螺距累積誤差的原因CA.機床主軸徑向距動B.車床主軸軸向竄動C.機床傳動鏈誤差D.刀具磨損軸類零件加工中，為了實現(xiàn)基準統(tǒng)一原則，常采用C作為定位基準。A.選精度高的外圓B.選一個不加工的外圓兩端中心孔D.選一個中心孔和一個不加工的外加工的外圓在選擇粗基準時，首先保證工件加工表面與不加工表面間的位置要求時，則應(yīng)以A為基準。A.不加工表面B.加工表面本身C.精基準D.三者都對在金屬切削過程中，可將切削層劃分為三個區(qū)，那么，加工硬化現(xiàn)象發(fā)生在D區(qū)內(nèi)。A.第一變形區(qū)B.第二變形區(qū)C第三變形區(qū)D.第一變形區(qū)和第

20、三變形區(qū)在材料為45#的工件上加工一個40H7的孔（沒有底孔）要求Ra=，表面要求淬火處理，則合理的加工路線為C鉆一擴一粗鉸一精鉸鉆一擴一精鏜一金剛鏜鉆一擴一粗磨一精磨鉆一粗拉一精拉四.簡答題（每題5分）1說出幾種采用新工作原理的超精密研磨與拋光技術(shù)的名稱。答：流體動力拋光加工、超聲振動磨削、電化學(xué)拋光、超聲電化學(xué)拋光、放電磨削、電化學(xué)放電修整磨削、動力懸浮研磨、磁流體研磨、磁性磨料拋光、機械化學(xué)拋光、化學(xué)機械拋光、電化學(xué)機械拋光、擺動磨料流拋光和電泳磨削技術(shù)、2簡述金屬的冷熱加工的區(qū)別是什么？熱加工對鋼組織和性能的影響？答：金屬冷熱加工的區(qū)分：生產(chǎn)上，金屬的塑性變形可在再結(jié)晶溫度以下或以上進

21、行，前者稱為金屬的冷加工，后者稱為金屬的熱加工。很顯然，金屬的冷熱加工不是以加熱溫度的高低來區(qū)分的。例如，錫的再結(jié)晶溫度約為一7oC,在室溫對錫進行加工則屬于熱加工。熱加工對鋼組織和性能的影響：1）改善鋼錠和鋼坯的組織和性能，2）形成熱加工流線。3說出幾種常用的RP技術(shù)？答：立體光固化SLA、分層實體制造LOM、選擇性激光燒結(jié)SLS、熔融沉積成形FDM、三維打印3D-P等。4在進行形狀和位置誤差評定時，要用到最小條件和最小區(qū)域，簡述什么是最小條件和最小區(qū)域？答：最小條件是指被測實際要素對其理想要素的最大變動量為最小。最小條件是評定形狀誤差的基本原則。在具體評定形狀誤差時，往往用一組平行要素（平

22、行線、同心圓或平行平面等）或圓（圓柱、圓球）將被測實際要素緊緊包容起來，使所形成包容區(qū)的寬度或直徑達到最小，此包容區(qū)域稱為最小包容區(qū)域（簡稱最小區(qū)域）。最小區(qū)域的寬度或直徑即為其形狀誤差值的大小。按最小區(qū)域評定形狀誤差值的方法稱為最小區(qū)域法。5改善材料切削加工性的措施有哪些？答：在實際生產(chǎn)過程中，常采用適當?shù)臒崽幚砉に嚕瑏砀淖儾牧系慕鹣嘟M織和物理機械性能，從而改善金屬材料的切削加工性。例如，高碳鋼和工具鋼經(jīng)球化退火，可降低硬度；中碳鋼通過退火處理的切削加工性最好；低碳鋼經(jīng)正火處理或冷拔加工，可降低塑性，提高硬度；馬氏體不銹鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，可降低塑性；鑄鐵件切削前進行退火，可降低表面層的硬度。另外

23、，選擇合適的毛坯成形方式，合適的刀具材料，確定合理的刀具角度和切削用量，安排適當?shù)募庸すに囘^程等，也可以改善材料的切削加工性能。五分析計算題（每題7分）1.圖1為X6132型萬能外圓臥式升降臺銃床的傳動系統(tǒng)圖，（1）寫出工作進給傳動路線表達式，（2）分析縱向、橫向及垂直方向各獲得幾級進給運動。（3）按用途，把銑刀分為幾種？解：（1）由傳動系統(tǒng)圖可寫出工作進給傳動路線表達式為：（2）根據(jù)上述的工作進給傳動路線表達式可知，給向、橫向及垂向進給均可獲得21級進給運動。（3）按用途把銑刀分為：圓柱銑刀、面銑刀、盤形銑刀、鋸片銑刀、鍵槽銑刀、模具銑刀角度銑刀和成形銑刀等。圖1X6132型萬能臥式升降臺銃床的傳動系統(tǒng)2根據(jù)圖2所示，分析過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。答：v1相當于緩慢冷卻，與C曲線的交點位置靠近圖2連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的定性分析A,可以確定所得組織為珠光體。圖v2相當于空氣