机械制造技术基础试题答案

《机械制造技术基础》课程试题1

一、填空题：（每题1分，计 10 分）

1. 采用浮动安装的刀具有：___镗___刀或__铰__刀。

2. 钻削工作条件差的“三难”指的是：_切入_难、__排屑__难和__散热__难。 3. 切削钢材时，车刀的前角增大，切屑变形____减小_____。 4. 插齿是按____展成法_____的原理来加工齿轮的。

5. 选用你认为最合适的刀具材料。低速精车用_高速钢_；高速铣削平面的端铣刀用_硬质合金_。 6. 切削用量三要素为：_切削速度_ 、_进给量_ 、__背吃刀量__ 。 7. 切削用量对切削温度的影响程度由大到小的顺序是__切削速度、进给量、背吃刀量___。 8. 当高速切削时，宜选用（高速钢）刀具；粗车钢时，应选用（YT5）。 9. 当进给量增加时，切削力（增加），切削温度（增加）。 10. 影响切削力大小的首要因素是__工件材料____。 二、判断题：（每题1分，计 10 分）

11. 金属的切削过程的实质是一种偏挤压过程。（ √ ）

12. 现代以制造技术为重点的工业革命，就是第三次工业革命。（ × ） 13. 切削用量中对切削力影响最大的是进给量。（ × ）背吃刀量 14. 自激振动的频率接近于工艺系统的固有频率。（ √ ） 15. 顺铣在许多方面都比逆铣好，因此在加工中一般使用顺铣。（ × ）逆铣 16. 车刀的前角越大越锋利，切削越省力，所以刃磨时应尽量将前角磨大。（ ×） 17. 工件定位时，并不是任何情况都要限制六个自由度。（ √ ） 18. 精基准是指精加工时所使用的基准。（ × ） 不加工表面 19. 当零件上不加工表面与加工表面有位置精度要求时，应选择加工面的毛面作为粗基准。（ × ） 20. 零件表面的加工精度越高，其表面粗糙度值越小。（ × ）倒过来说就对 三、名词解释：（每题5分，计 15 分）

21. 积屑瘤：

在切削速度不高又形成带状切削的情况下，加工一般钢材或者铝合金等塑性材料时，

常在前刀面切削处粘着一块断面呈三角形的硬块，它的硬度很高，通常是工件材料的2—3倍，这块粘附在前刀面上的金属称为积屑瘤。

22. 定位：

在机床上加工工件时，为使工件在该工序所加工的表面能达到规定的尺寸与形状公差

要求，在开动机床进行加工之前，必须使工件在夹紧之前就相对于机床占有某一正确的位置，此过程称为定位。

23. 精基准：

基准是在零件上用以确定其它点、线、面位置所依据的那些点、线、面。用经过机

械加工的表面做定位基准的基准称为精基准。

四、简答题：（每题5分，计 15 分）

24. 什么是工艺信息？工艺信息包括哪些内容？

答：工艺信息是指通过工艺处理后所获得的各种信息。

其内容有：工艺准备刀具选择；加工方案(包括走刀路线、切削用量等)及补偿方案等各方面信息。

25. 分析加工表面质量所包含的内容

答：已加工表面质量包含加工表面的几何面貌和表面层材质的物理力学性能两部分。

1、加工表面的几何面貌主要囊括表面粗糙度、表面波纹度、表面纹理方向、表面缺陷4方面； 2、表面层材质的物理力学性能囊括了表面层的冷作硬化、表面层残余应力、表面层金相组织变化3方面

26. 写出轴类零件常用的三种毛坯类型，并从零件结构形状方面考虑说明各自的应用范围。 答：（1）圆棒料：应用于普通连接轴、销轴等；

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（2）锻件：应用于齿轮轴、机床主轴等；

（3）铸件：应用于大型轴或结构复杂的轴，如曲轴等。 (4)型材。

五、分析题：（每题10分，计 30 分）

27. 拟定CA6140车床主轴主要表面的加工顺序时，可以列出以下四种方案：

（1）钻通孔——外表面粗加工——锥孔粗加工——外表面精加工——锥孔精加工 （2）外表面粗加工——钻深孔——外表面精加工——锥孔粗加工——锥孔精加工 （3）外表面粗加工——钻深孔——锥孔粗加工——锥孔精加工——外表面精加工 （4）外表面粗加工——钻深孔——锥孔粗加工——外表面精加工——锥孔精加工 试分析比较各方案特点，指出最佳方案。

答：1)第一种：先钻孔使粗加工外表面时不能利用中心孔定位；

2)第二种没有划分粗、精加工阶段，锥孔粗加工时会破坏精加工过的外表面；

3)第三种一是精加工外圆时要重新加上锥堵，会破坏锥孔表面；二是锥孔加工误差大，它是主轴零件上的重要表面，宜以轴颈定位精磨。

4）第四种粗加工外表面顶尖定位可靠，粗精加工按阶段分开进行，内外互为基准，反复加工，逐步提高精度，基准重合。

综上所述，方案4最佳。

28. 分析圆周铣削时，顺铣和逆铣的优缺点？（具体版）

1、逆铣：铣刀旋转方向与工件进给方向相反。铣削时每齿切削厚度从零逐渐到最大而后切出。 2、顺铣：铣刀旋转方向与工件进给方向相同。铣削时每齿切削厚度从最大逐渐减小到零。特点： (1)切削厚度的变化

逆铣时，每个刀齿的切削厚度由零增至最大。但切削刃并非绝对锋利，铣刀刃口处总有圆弧存在，刀齿不能立刻切入工件，而是在已加工表面上挤压滑行，使该表面的硬化现象严重，影响了表面质量，也使刀齿的磨损加剧。

顺铣时刀齿的切削厚度是从最大到零，但刀齿切入工件时的冲击力较大，尤其工件待加工表面是毛坯或者有硬皮时。

(2)切削力方向的影响

顺铣时作用于工件上的垂直切削分力FfN始终压下工件 ，这对工件的夹紧有利。

逆铣时FfN 向上，有将工件抬起的趋势，易引起振动，影响工件的夹紧。铣薄壁和刚度差工件时影响更大。

（铣床工作台的移动是由丝杠螺母传动的，丝杠螺母间有螺纹间隙。顺铣时工件受到纵向分力Ff与进给运动方向相同，而一般主运动的速度大于进给速度υf，因此纵向分成Ff有使接触的螺纹传动面分离的趋势，当铣刀切到材料上的硬点或因切削厚度变化等原因，引起纵向分力F f 增大，超过工作台进给摩擦阻力时，原是螺纹副推动的运动形式变成了由铣刀带动工作台窜动的运动形式，引起进给量突然增加。这种窜动现象不但会引起“扎刀”，损坏加工表面；严重时还会使刀齿折断，或使工件夹具移位，甚至损坏机床。）

（逆铣时工件受到纵向分力Ff与进给运动方向相反，丝杠与螺母的传动工作面始终接触，由螺纹副推动工作台运动。在不能消除丝杠螺母间隙的铣床上，只宜用逆铣，不宜用顺铣。） 29. 图示拨叉零件，材料HT300，单件小批生产 1、对零件进行工艺分析。

2、制订该零件的加工工艺过程。

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答：工序1：粗精铣尺寸40左右端面（铣床）；

工序2：钻绞Φ24孔（车床）；

工序3：粗精铣尺寸12左右端面、R25圆弧面（铣床）； 工序4：钻攻M8螺纹孔（钻床）； 工序5：去毛刺（钳工台）。

六、计算题：（每题10分，计 20 分）

30. 试确定在单件小批量生产条件下，图示阶梯轴的加工工艺过程。材料为40Cr，表面硬度要求

45-50HRC。请拟定工序，定位粗基准和精基准，工序内容，加工方法。

答：根据所给条件可知，该轴为具有较高精度和较低的表面粗糙度要求的精密轴，材料为40Cr钢，表面硬度要求45-50HRC，所以需通过淬火加中温回火达到。尽管两端φ50的轴颈没有同轴度要求,但因轴的长度为600，为便于加工和定位，应该以轴线和外圆作为外圆和端面车削加工的定位粗、精基准。毛坯可采用热轧40Cr钢棒料，尺寸为φ105×380经过锻造后形成。基本工艺过程为锻造—粗车—半精车—淬火+中温回火—粗磨—精磨。其工序及相关内容如下表所示：

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31. 如图所示零件，外圆、内孔及各端面已加工好。现加工孔φ10H8，要求保证孔轴线与φ40mm（上偏差0下偏差-0.03），外圆轴线垂直相交，误差不大于0.05，以及位置尺寸40±0.05。试：

1）选择加工方法与加工刀具； 2）确定加工时必须限制的自由度；

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3）选择定位方法和定位元件，并示意画出； 4）计算所选定位方法的定位误差； 5）画出该工序的工序简图。

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