机械制造基础必考题目及答案

机械制造基础必考题目及

答案

Newly compiled on November 23, 2020

1，试说明下列加工方法的主运动和进给运动。

答：车端面：主运动：工件的旋转运动进给运动：刀具垂直于工件轴线的直线运动。

(2) 在钻床上钻孔：主运动：刀具（钻头）的旋转运动；进给运动：刀具（钻头）沿轴线的直线运动。

(3) 在铣床上铣平面：主运动：铣刀的旋转运动进给运动：工作台带动工件的直线运动。

(4) 在牛头刨床上刨平面：主运动：刨刀的直线往复运动；进给运动：工件垂直于刨刀运动方向的间歇的直线运动。

(5) 在平面磨床上磨平面。主运动：砂轮的旋转运动；进给运动：工作台带动工件的直线运动。

2.弯头车刀刀头的几何形状如习图所示，试分别说明车外圆、车端面(由外向中心进给)时的主切削刃、刀尖、前角、主后角αo、主偏角k r 和副偏角。

答：

（1）车外圆：前角γ0—1、主后角α0—2、主偏角k r —3、副偏角—4；

（2）车端面：前角—1、主后角αo—2、主偏角k r —5、副偏角—6

4. 刀具切削部分材料应具备哪些基本性能常用的刀具材料有哪些

答：1）刀具切削部分材料应具备的性能：①高的硬度；②高的耐磨性；③足够的强度和韧性；④高的耐热性；⑤良好的热物理性能和耐热冲击性能；⑥良好的工艺性能和经济性。 2）常用刀具材料：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、金刚石。

5按照不同的方法，机床可以分为哪些种类

答：（1）按机床的加工性能和结构特点分类：车床、钻床、镗床、铣床、刨插床、拉床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、特种加工机床、锯床和其他机床。（2）按机床的通用程度分类：通用机床（万能机床）、专用机床、专门化机床（专能机床）。（3）按机床的精度分类：普通机床、精密机床、高精度机床。（4）按重量不同分类：仪表机床、中型机床、大型机床、重型机床和超重型机床（5）按自动化程度不同分类：手动、机动、半自动、自动机床。

6. 解释下列机床型号的含义：

（1）C6140 （2）Z3040

答：（1）C6140 加工工件最大直径为400mm的卧式车床。（2）Z3040 最大钻孔直径为40mm的摇臂钻床。

7，试述生产过程、工艺过程、工序、工步、走刀、安装、工位的概念。

答：生产过程：将原材料变为成品的全过程。

工艺过程：在生产过程中，直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置及性质，使之变为成品的全过程。

工序：由一个（或一组）工人，在一台机床（工作地）上，对一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程。

工步：指在同一个工序中，当加工表面不变、切削工具不变、切削用量中的进给量和切削速度不变的情况下所完成的那部分工艺过程。

走刀：在相同切削速度和进给量情况下，对同一加工表面多次切削，则每切削一次称为一次走刀。

安装：指工件从定位到夹紧的整个过程，称为安装。

工位：零件在机床上所占据的每一个待加工位置。

9.试述生产类型的分类。

答：根据零件的生产纲领可以划分出不同的生产类型：

①单件生产：单个地制造某一种零件，很少重复，甚至完全不重复的生产，称为单件生产。②成批生产：成批地制造相同的零件，每隔一定时间又重复进行的生产，称为成批生产。成批生产又可分为小批生产、中批生产和大批生产。③大量生产：当同一产品的制造数量很多，在大多数工作地点，经常重复地进行一种零件某一工序的生产，称为大量生产。小批生产的工艺特征接近单件生产，常将两者合称为单件小批生产。大批生产的工艺特征接近于大量生产常合称为大批大量生产。而成批生产仅指中批生产

10.工件的装夹方式有几种

答：（1）找正安装法：有两种方法：①直接找正②按划线找正：（2）夹具安装法

11. 试述夹具的组成部分及其功用。

答：①定位元件：用来保证工件在夹具中处于正确位置的元件。②夹紧元件：保持工件在加工过程中不因受外力作用而改变其正确位置的元件。③导向元件：用于保证刀具进入正确加工位置的夹具元件。④夹具体：用于连接夹具上各元件及装置，使其成为一个整体的基础件，并通过它与机床有关部位连接，以确定夹具相对于机床的位置。

12.什么叫定位不完全定位与欠定位有何异同处

答：（1）定位：在进行机械加工时，必须把工件放在机床上，使它在夹紧之前就占有一个正确的位置，称为定位。

（2）不完全定位与欠定位的异同

相同处：都是六个自由度没有被全部限制的定位。

不同处：不完全定位中没有被限制的自由度不影响加工精度，因此也是合理的定位。欠定位中需要限制的自由度没有得到完全限制。这种定位不能保证零件的加工精度要求，在零件加工中是绝对不允许的。

13.根据什么原则选择粗基准和精基准

答：（1）精基准的选择原则：①基准重合原则；②基准统一原则；③自为基准原则④互为基准原则；⑤可靠、方便原则。

（2）粗基准的选择原则①若零件上具有不加工的表面，为了保证不加工表面与加工表面之间的相对位置要求，则应选择不需要加工的表面作为粗基准。若零件上有多个不加工表面，要选择其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。②若必须保证零件某重要表面的加工余量均匀，则应以该表面为粗基准。

③若零件上每个表面都需要机械加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的表面为粗基准。④选作粗基准的表面应尽可能平整、光洁和有足够大的尺寸，以及没有飞边、浇口、冒口或其他缺陷。⑤粗基准一般只能用一次。

15. 机械加工为什么要划分加工阶段

答：①可保证加工质量；②可合理使用机床；③及时发现缺陷；④可适应热处理的需要；⑤减少表面损害。

16. 何谓“工序集中”、“工序分散”什么情况下采用“工序集中”什么情况下采用“工序分散”

答：工序集中是指零件的加工集中在少数几个工序中完成，每个工序所包含的加工内容较多。

工序分散是指整个工艺过程工序数目多，每个工序的加工内容比较少。

在单件小批量生产中，一般采用工序集中的原则。在大批大量生产中，既可采用多刀、多轴高效率自动化机床将工序集中，也可将工序分散后组织流水生产17. 什么叫零件的结构工艺性，它在生产中有何意义

答：零件的结构工艺性：是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。

设计的零件结构，在一定的生产条件下若能高效低耗地制造出来，并便于装配和维修，则认为该零件具有良好的结构工艺性。零件的结构工艺性涉及很多方面的内容，如生产批量、生产设备、技术力量、精度要求、材料的切削加工性等。结构工艺性的好坏，都是相对于一定的生产条件而言的

18影响零件结构工艺性的主要因素有哪些

答：影响零件结构工艺性的主要因素有：1）生产类型；2）制造条件；3）生产技术等。

19衡量零件的结构工艺性主要考虑哪些方面的内容

答：衡量零件结构工艺性主要考虑以下方面的内容：1）零部件与机器的关系2）结构与使用的关系；3）装配与零件的关系；4）机械零件的加工要求；5）毛坯及所需材料的种类；6）零件加工方法与所需设备；7）良好的人机关系等。

20. 设计零件时，考虑零件结构工艺性的一般原则有哪几项答：（l）应尽量采用标准化参数，以减少专用刀具和量具的设计和制造；

（2）零件的结构要素应尽量统一，以减少刀具和量具的种类和换刀次数；（3）应考虑到零件的方便装夹；4）应考虑各种类型表面的加工难易程度；5）应尽可能使需要精密加工的表面少；使需要加工的表面积小；6）为了方便零件的加工，可以考虑零件的合理拆分和组合；7）在满足使用条件的基础上，尽量降低零件的加工精度和表面质量要求；8）零件的结构应与先进的加工工艺方法相适应。

21．试述铣削过程中逆铣的加工特点。

逆铣时，刀齿由切削层内切入，从待加工表面切出，切削厚度由零增至最大。由于刀刃并非绝对锋利，所以刀齿在刚接触工件的一段距离上不能切入工件，只是在加工表面上挤压、滑行，使工件表面产生严重冷硬层，降低表面质量，并加剧刀具磨损。一般情况下，在粗加工或是加工有硬皮的毛坯时，采用逆铣。

22．机床结构中换置机构有什么作用举出两种以上的典型换置机构。

机床传动链中，换置机构主要起到：变换传动比和传动方向。如挂轮变速机构，滑移齿轮变速机构，离合器换向机构等。

23．试述粗基准的选用原则。1)该表面加工余量要求均匀时2)加工余量最小的表面；3)位置精度要求较高的表面；4)粗基准的表面要求平整光洁5)粗基准一24．切削加工中，刀具磨损的原因有哪些

答：(1)硬质点磨损。硬质点磨损是由于工件基体组织中的碳化物、氮化物、氧化物等硬质点及积屑瘤碎片在刀具表面的刻划作用而引起的机械磨损。(2)粘结磨损。在高温高压作用下，切屑与前刀面、已加工表面与后刀面之间的摩擦面上，产生塑性变形，当接触面达到原子间距离时，会产生粘结现象。硬质合金刀具在中速切削工件时主要发生粘结磨损。(3)扩散磨损。切削过程中，由于高温、高压的作用，刀具材料与工件材料中某些化学元素可能互相扩散，使两者的化学成分发生变化，削弱刀具材料的性能，形成扩散磨损。(4)化学磨损。在一定温度下，刀具材料与某些周围介质（如空气中的氧等）发生化学反应，生成硬度较低的化合物而被切屑带走，或因刀具材料被某种介质腐蚀，造成刀具的磨损。

25.何谓“六点定位原理”工件的合理定位是否一定要限制其在夹具中的六个自由度合理布置六个定位支撑点使工件上的基面与其接触，一个支承限制工件一个自由度被完全限制在车间的唯一确定位置，

26.机床夹具都由哪些部分组成每个组成部分起何作用定位元件：确定工件在夹具中的正确位置；

夹紧装置：保持工件在夹具中已确定的位置，在加工过程中不因外力的影响而变化，使加工顺利进行；

夹具体：将夹具的所有部分连成一个整体，其他装置或元件。

27.顺铣和逆铣的区别是什么

（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。

28.切削热是怎样产生它对切削加工有何影响

答：切削加工过程中，切削功几乎全部转化为热能，将产生大量的热量，将这种产生于切削过程的热量称为切削热。其来源主要有3种：（1）切屑变形所产生的热量，是切削热的主要来源。（2）切屑与刀具前刀面之间的摩擦所产生的热量。（3）零件与刀具后刀面之间的摩擦所产生的热量。传入零件的切削热，使零件产生热变形，影响加工精度，特别是加工薄壁零件、细长零件和精密零件时，热变形的影响更大。磨削淬火钢件时，磨削温度过高，往往使零件表面产生烧伤和裂纹，影响零件的耐磨性和使用寿命。传入刀具的切削热，比例虽然不大，但由于刀具的体积小，热容量小，因而温度高，高速切削时切削切削温度可达1000度，加速了刀具的磨损。

29、简述金属切削过程中切削热的来源，为减小切削热、降低切削温度，通常可采取哪些撒施

答：金属切削过程中的切削热的来源有以下三方面：（1）加工表面和已加工表面所发生的弹性变形或塑性变形产生的热量；

切屑与刀前面之间的摩擦而产生的热量；（3）工件与刀具后面之间的摩擦所产生的热量。

为减小切削热、降低切削温度，可采取以下措施：（1）合理选择切削用量、刀具材料及角度，以减小切削热量及利于散热；（2）应用冷却润滑液带走切削过程产生的热量，使切削温度降低；同时冷却润滑液还能有效减小刀具与工件的摩擦，减小切削热量。

30、简述积屑瘤的成因及其对加工过程的影响。

答：当切屑沿前刀面流出时，在一定的温度和压力的作用下，切屑与前刀面接触的表层产生强烈的摩擦甚至黏接，使该表层变形层流速减慢，使切削内部靠近表层的各层间流速不同，形成滞留层，导致切屑层内层处产生平行于黏接表面的切应力。当该切应力超过材料的强度极限时，底层金属被剪断而黏接在前刀面上，形成积屑瘤。

积屑瘤由于经过了强烈的塑性变形而强化，因而可以代替切削刃进行切削，它有保护切削刃和增大实际工作前角的作用，使切削轻快，可减少切削力和切削变形，粗加工时产生积屑瘤有一定好处。但是积屑瘤的顶端伸出切削刃之外，它时现时消，时大时小，这就使切削层的公称厚度发生变化，引起振动，降低了加工精度。此外，有一些积屑瘤碎片黏接在零件已加工表面上，使表面变得粗糙。因此在精加工时，应当避免产生积屑瘤。

31.简述前角、后角的改变对切削加工的影响。

答：在主剖面内测量的前刀面与基面之间的夹角为前角。适当增加前角，则主切削刃锋利，切屑变形小，切削轻快，减小切削力和切削热。但前角过大，切削刃变弱，散热条件和受力状态变差，将使刀具磨损加快，耐用度降低，甚至崩刀或损坏。在主剖面内测量的主后刀面与基切削平面之间的夹角为后角。后角用以减少刀具主后刀面与零件过度表面间的摩擦和主后刀面的磨损，配合前角调整切削刃的锋利程度与强度；直接影响加工表面质量和刀具耐用度。后角大，摩擦力小，切削刃锋利。但后角过大，将使切削刃变弱，散热条件变差，加速刀具磨损。

1．切削用量是指：切削速度、进给量、背吃刀量（切削深度）。2．刀具角度标注的正交平面参考系由：基面、切削平面和正交平面组成。3．YT类硬质合金主要由：碳化钨、碳化钛和钴组成。4．工艺基准按照用途不同可以分为：定位基准、测量基准、装配基准和工序基准。5．获得零件形状精度的方法有：轨迹法、成形法和展成法（范成法）。6．机械加工工序安排的原则是：先基准面，后其它面、先主要表面，后次要表面、先主要平面，后主要

孔及先安排粗加工工序，后安排精加工工序。

（√）1.工件在夹具中定位时，欠定位是绝对不允许的，过定位特殊情况下是可以存在的。（√）2.低碳钢的塑性太高，可以通过正火适当降低塑性，提高硬度。（×）3.常见的预备热处理有退火和淬火等形式。

（×）4.修配装配法特别适合于大批大量生产方式下的高精度多环尺寸链的装配。（√）5.主轴的纯径向跳动误差在用车床加工端面时不引起加工误差。（×）6.自激振动的振动频率接近于或低于工艺系统的低频振型的固有频率。（√）7.磨削的径向磨削力大，且作用在工艺系统刚性较差的方向上。（×）8.切削厚度对切屑变形没有影响（×）9.砂轮的硬度与磨料的硬度是同一个概念。（√）10.刃倾角主要影响刀头的强度和切屑流动的方向。