机械制造基础考试汇总

一、填空题（每空2分）

1、强度是指金属材料在外载荷作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。（第1章P2）

2、孔与轴配合的松紧程度有间隙配合、过盈配合和过渡配合三类。（第5章P73）

3、切削运动包括主运动和进给运动两种，其中主运动是切削运动中速度最高、消耗功率最多的运动。（第8章P121）

4、常见的切屑有带状切屑、节状切屑、单元切屑和崩碎切屑四种。（第8章P134）

5、零件的加工精度通常包括尺寸精度、形状精度和位置精度。（第11章P191）

6、在机械加工过程中，工件表层金属受到切削力的作用产生强烈的塑性变形，使工件表面的强度和硬度提高，塑性降低，这种现象称为加工硬化，又称冷作硬化。（第11章P203）

二、简答题

1、表面粗糙度的含义是什么？对零件的使用性能有何影响？（第7章P113）

表面粗糙度表示零件表面微观几何特性的特征量。表面粗糙度越小，表面越光滑。

对零件使用性能的影响主要表现为：

（1）影响零件的耐磨性；

（2）影响配合性质的稳定性；

（3）影响疲劳强度；

（4）影响抗腐蚀性；

（5）影响接触刚度。

此外，表面粗糙度对接触刚度、密封性、产品外观及表面反射能力等都有明显的

影响。

2、什么是精基准？精基准的选择原则是什么?（第12章P218）

采用已加工表面作为定位基准表面,这种定位基准称为精基准。

精基准的选择原则：

（1）基准重合原则：直接选用设计基准为定位基准；

（2）基准统一原则：同一零件的多道工序尽可能选择同一个定位基准；

（3）互为基准原则；

（4）自为基准原则。

3、什么叫“六点定位原则”？什么是过定位？（第10章P172）

六点定位原则是用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度（沿轴线方向的移动自由度；称为绕轴的转动自由度）的方法，使工件在夹具中的位置完全确定。

同一个自由度被几个支承点重复限制的情况,称为过定位.

（1）钢的退火

钢的退火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉冷却。此时，奥氏体在高温区发生分解，从而得到比较接近平衡状态的组织。一般中碳钢（如40、45钢）经退火后消除了残余应力，组织稳定，硬度较低（HB180～220）有利于下一步进行切削加工。

（2）钢的正火

钢的正火通常是把钢加热到临界温度Ac3或Accm线以上，保温一段时间，然后进行空冷。由于冷却速度稍快，与退火组织相比，组织中的珠光体量相对较多，且片层较细密，故性能有所改善，细化了晶粒，改善了组织，消除了残余应力。

对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善切削加工性，提高零件表面光洁度；对于高碳钢，则正火可消除网状渗碳体，为下一步球化退火及淬火作好组织准备。

（3）钢的淬火

钢的淬火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上，保温一段时间，然后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(V冷＞V临)，以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。

（4）钢的回火

钢的回火通常是把淬火钢重新加热至Ac1线以下的一定温度，经过适当时间的保温后，冷却到室温的一种热处理工艺。由于钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆，并且工件内部存在很大的内应力，如果直接进行磨削加工则往往会出现龟裂，一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化从而失去精度，甚至开裂。因此，淬火钢必须进行回火处理。不同的回火工艺可以使钢获得各种不同的性能。何谓加工硬化?如何改善加工硬化后的金属与合金的性能？

金属在塑性变形过程中，随着变形程度的增加，其强度、硬度提高，而塑性、韧性降低的现象称为加工硬化。可以通过金属的回复和再结晶来改善金属和合金的性能。

机械加工工序安排的原则是什么？

安排机械加工工艺顺序应遵循哪些原则？

答：（1）基面先行（2）先主后次（3）先粗后精（4）先面后孔（5）配套加工

黄超：机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？

李志香：机床夹具大致可以分为6部分。

（1）定位部分：用以确定工件在夹具中的正确位置。

（2）夹紧元件：用以夹紧工件，确保工件在加工过程中不因外力作用而破坏其定位精度。

（3）导向、对刀元件：用以引导刀具或确定刀具与被加工工件加工表面间正确位置。

（4）连接元件：用以确定并固定夹具本身在机床的工作台或主轴上的位置。

（5）夹具体：用以连接或固定夹具上各元件使之成为一个整体。

（6）其他装置和元件。

什么是粗基准？什么是精基准？

粗基准:用未加工过的表面所作的定位基准。

精基准:用已加工过的表面所作的定位基准。

采用毛坯上未经加工的表面来定位，这种定位基准称为粗基准。

选择粗基准时，应该保证所有加工表面都有足够的加工余量，而且各加工表面对不加工表面具有一定的位置精度。

采用已经加工的表面作为定位基准表面，这种定位基准称为精基准。

选择精基准的出发点是保证加工精度，特别是加工表面的互换位置精度，以及装夹的方便可靠。

提高加工精度的工艺措施有？

为了保证和提高机械加工精度，首先要找出生产加工误差的主要因素，然后采取相应工艺措施以减少或控制这些因素的影响。在生产中可采取的工艺措施有：（1）减少误差法（2）误差补偿法（3）误差转移法（4）误差均分法。

碳钢的普通热处理工艺方法？

包括退火、正火、淬火和回火。

为了获得优质的铸件毛坯，在结构工艺性方面需要注意哪些原则？

（1）铸件的壁厚应合理（2）铸件的壁厚应尽量均匀（3）铸件的结构不仅有利于保证铸件的质量，而且应尽可能使铸造工艺简化，以稳定产品质量和提高生产率。表面粗糙度对零件的工作性能有何影响？零件的表面粗糙度值直接影响其使用性能，如耐磨性、配合形状、接触刚度、疲劳强度和耐腐蚀性等。尤其在高速、高压、高温条件下工作的零件，其工作表面的表面粗糙度值，往往是决定机械的运转性能和使用寿命的关键因素。

车削、刨削的主运动是什么？

车削主运动是工件回转运动；刨削主运动是牛头纵向往复运动。

李老师:您好!这学期的网上答疑辅导安排在什么时间？

什么是积屑瘤？

1．什么是积屑瘤在常切削过程中，用中或低的切削速度加工低碳钢、铝和铝合金或其他塑性金属时，会发现一小块金属牢固地粘附住所用刀具的前刀面上，这一小块金属就是积屑瘤。

2．积屑瘤的产生是被切金属在切削区的高压和大摩擦力作用下与刀具刃口四周的前刀面上粘结形成的。这块金属受到加工硬化的影响，其硬度可比基体高2～3倍，因此可以代替刀刃切削。积屑瘤在切削过程中是不稳定的。它开始生长到达一定高度以后，发生脆裂，被工件和积屑带走而消失，以后又开始生长，从小到大，又破碎消失，周而复始地循环。由于它时现时失、时大时小，使工件表面呈高低不平，使粗糙度增大和工件尺寸精度降低。还由于它的生长与消失，会不断地改变着刀具前角，影响着刀具在切削过程中的挤压、摩擦和切削能力，造成工

件表面硬度不均匀，还会引起切削过程振动，加快刀具磨损、因此，在精加工时应采取措施，避免产生积屑瘤。在加工过程中，由于工件材料是被挤裂的，因此切屑对刀具的前面产生有很大的压力，并摩擦生成大量的切削热。在这种高温高压下，与刀具前面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响，流动速度相对减慢，形成“滞留层”。当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时，“滞流层”中的一些材料就会粘附在刀具*近刀尖的前面上，形成积屑瘤。

3．影响积屑瘤的主要因素

由于积屑瘤是在很大的压力、强烈摩擦和剧烈的金属变形的条件下产生的。因而，切削条件也必然通过这些作用而影响积屑瘤的产生、长大与消失。

（1）工件材料当工件材料的硬度低、塑性大时，切削过程中的金属变形大，切屑与前刀面

间的摩擦系数（大于1），并且接触区长度比较大。在这种条件下，就比较容易产生积屑瘤。当工件塑性小、硬度较高时，积屑瘤产生的可能性和积屑瘤的高度也减小，如淬火钢。切削脆性材料时产生积屑瘤的可能更小。

（2）刀具前角当刀具的前角增大时，可以减小切屑的变形、切屑与前刀面的摩擦，减少切削力和切削热，可以抑制积屑瘤的产生或减小积屑瘤的高度。据有关资料介绍，当刀具的前角γ0≥40°时，积屑瘤产生的可能就能减小。

（3）切削速度切削速度主要是通过切削温度和摩擦系数来影响积屑瘤的。当刀具没有负倒棱时，在极低的切削速度条件下，不产生积屑瘤。以中碳钢为例，例如切削速度Vc<2m/min时，一般不产生积屑瘤。当Vc>2m/min～30m/min时，积屑瘤从生产到生长到最大。也即是说，切削温度为300℃左右时，切屑与刀具间的摩擦系数最大，积屑瘤达到最高高度。随着切削速度相应的切削温度提高，积

屑瘤的高度逐渐减小。高速切削时（Vc>120m/min），由于切削温度很高（800℃以上），切屑底层的滑移抗力和摩擦系数显着降低，积屑瘤也将消灭。所以我们在精加工时，为了达到较低的已加工表面粗糙度，常用的办法是采用在刀具耐热性允许范围内的高速切削，或采用低速（Vc<5m/min）切削，以防止积屑瘤的产生，提高已加工表面的质量。

（4）切削厚度切塑性材料时，切削力、切屑与前刀面接触区长度都将随切削厚度的增加而增大，将增加生成积屑瘤的可能性。所以，在精加工时除选取较大的刀具前角，在避免积屑瘤的产生切削速度范围内切削外，应采用减小进给量或刀具主偏角来减小切削厚度。

切削用量三要素？

切削用量三要素是指：切削速度、进给量和背吃刀量。

1、常用的工程材料可以用教材第一页的表格表示，请完成工程材料的分类表：答：1、人们在描述金属材料力学性能重要指标时，经常使用如下术语，请填写其使用的符号和内涵：（a）强度：金属材料在外载荷的作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。强度有屈服强度σs和抗拉强度σb。（b）塑性：金属材料在外载荷作用下产生断裂前所能承受最大塑性变形的能力。（c）强度：是指金属材料抵抗比它更硬的物体压入其表面的能力。硬度有布氏硬度HBS和洛氏硬度HR。（d）冲击韧性：金属抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力。（e）疲劳强度：金属材料经受无数次交变载荷作用而不引起断裂的最大应力值。

2、参照教材图1—2填写材料拉伸曲线中的相应特征值点的符号，并描述相应的含义。（a）横坐标表示：试件的变形量ΔL （b）纵坐标表示：载荷F （c） S点：屈服点（d）

b点：颈缩点（e） k点：拉断点（f）屈服点以后出现的规律：试样的伸长

率又随载荷的增加而增大，此时试样已产生较大的塑性变形，材料的抗拉强度明显增加。 3、一根标准试样的直径为10mm、标距长度为50mm。拉伸试验时测出试样在26kN时屈服，出现的最大载荷为45 kN。拉断后的标距长度为58mm，断口处直径为。试计算试样的σ、σb。答：σ =S0=26000/* )=*108 MPa σb=Fb/S0=45000/*=*108MPa 答：对刀具切削部分材料的要求：）高硬度）高耐磨性）有足够的强度和韧性）热硬性刀具材料有：）碳素工具钢）合金工具钢）高速工具钢4）硬质合金5）陶瓷材料6）涂层硬质合金7）人造金刚石8）立方氮化硼 5 以外圆车刀为例，画图说明刀具的正交参考系，描述刀具的角度α、r的含义。答：教材P126的图8—4。α后角：在正交平面内度量的后刀面与切削平面之间的夹角。楔角：在正交平面内度量的前刀面与后刀面之间的夹角。 Kr主偏角：主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。刀尖角：在基面内度量的主切削刃与副切削刃之间的夹角。6什么是积屑瘤？试述其成因、对加工的影响和精加工中避免产生积屑瘤的金属方案。答：在切削塑性金属材料时，经常在前刀面上靠刃口处粘结一小块很硬的金属楔块，这个金属楔块称为积屑瘤。在中速切削塑性材料时，当温度和压力增加到一定程度，底层金属层与刀具前刀面产生粘结时，出现切削“滞流”现象。继续切削，层层堆积，高度逐渐增加，形成了积屑瘤。积屑瘤对切削过程的影响：1）刀具实际前角增大2）增大切削厚度3）使加工表面粗糙度值增大4对刀具耐用度有影响

7切削热对切削过程有什么影响？它是如何产生的传出的？

答：在切削加工时，切削力作的功转换为热量，使切削区的温度升高，引起工件的热变形，影响工件的加工精度，加速了刀具磨损。切削热源于切削层金属产生的弹性变形和塑性变形所作的功；同时，刀具前、后刀面与切屑和工件表面

间消耗的摩擦功，也转化为热能。

8 刀具磨损的三个阶段，每个阶段有什么特点，在加工中应该怎样考虑刀具磨损因素？

答：刀具磨损过程可分为3各阶段：1

）初期磨损阶段。刃磨后的切削刃和刀面凹凸不平，

接触面积小。刀具在切削时间短时，后刀面磨损得比较快。

2

）正常磨损阶段。刀具

经过初期磨损后刀面平整、光洁，摩擦力小。磨损随时间增长而增加，但比较缓慢。

3

）急剧磨损阶段。经过正常磨损阶段后，刀具与工件之间接触状况恶化，切削力、摩擦力及切削温度急剧上升，所以切削时间稍增长，磨损急剧增加。

9、金属切削机床分类的方法中对于机床型号有哪些规定？（类别、主参数等）答：我国现行的机床型号是按1994年颁布的标准GB/T15375—1994《金属切削机床型号

编制方法》编制的此标准规定，机床型号由汉语拼音字母和数字按一定的规律组合

而成。 10、参考教材图9—4完成主传动、进给传动链，并计算主运动的最高转速和最低转速，计算进给传动的最大进给量。答：最高转速n=1440r/min，最低转速n=120r/min 11车削加工的特点是什么？车床上能够加工哪些平面？答：车床类机床主要用于车削加工。在车床上可以加工各种回转表面，如车外圆、

车端面、

切槽与切断、车内孔、车锥面、车螺纹、车成形面等。 12、铣削加工的特点是什么？铣床上能够加工哪些平面？

答：铣削是金属切削加工中常用的方法之一，铣削加工生产率高，加工表面粗糙度值小。在铣床上可以铣平面、铣台阶、铣键槽、铣T形槽、铣燕尾槽、铣螺纹等。

13、钻削加工的特点是什么？镗削、绞削和钻削有什么区别？

答：钻削加工的特点：1）钻头的刚性差、定心作用也很差，因而易导致钻孔时的孔轴线

歪斜，钻头易扭断。2）易出现孔径扩大现象，这不仅与钻头引偏有关，还与钻头的

刃磨质量有关。3）断屑困难。4）钻削温度高。钻削加工和镗削加工都是加工孔表面的切削加工方法，其判别是镗削加工适合

加工直径大、精度高的孔。

14、刨削加工的特点是什么？刨削、绞削和插削有什么区别？

答：刨削加工的特点：1）加工成本低2）通用性好3）生产率较低刨削加工的运动比较简单，它的主运动是刀具的往复直线运动，工件的运动是

一种辅助运动，适合加工平面、沟槽等表面。刨削加工是一种费用较低的加工方式，

是一种可以实现高表面质量（很光洁的表面）的加工。

、举例说明生产纲领在生产活动中的作用，说明划分生产类型的规律。

答：产品的年生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。

在计算出零件的生产纲领以后，即可根据生产纲领的大小，确定相应的生产类型。

2、何谓机床夹具?夹具有哪些作用?

答：在机械加工中，为了保证工件加工精度，使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具。作用：1）保证产品加工精度，稳定产品质量。 2提高生产效率，降低加工成本。 3改善工人的劳动条件。4扩大机床的工艺范围。

3、机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？

答：机床夹具大致可以分为6部分。）定位部分：用以确定工件在夹具中的正确位置。

2）夹紧元件：用以夹紧工件，确保工件在加工过程中不因外力作用而破坏其定位精度。 3）导向、对刀元件：用以引导刀具或确定刀具与被加工工件加工表面间正确位置。 4）连接元件：用以确定并固定夹具本身在机床的工作台或主轴上的位置。 5）夹具体：用以连接或固定夹具上各元件使之成为一个整体。 6）其他装置和元件。

4、工件夹紧的基本要求是什么？

答：1）夹紧既不应破坏工件的定位，又要有足够的夹紧力，同时又不应产生过大的夹紧变形，不允许产生振动和损伤工件表面。 2）夹紧动作迅速，操作方便、安全省力。 3）手动夹紧机构要有可靠的自锁性；机动夹紧装置要统筹考虑其自锁性和稳定的原动力。）结构应尽量简单紧凑，工艺性要好。

5、什么叫“六点定位原则”?什么是欠定位?过定位?

答：夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，即用一个支承点限制工件的一个

自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位原理。根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位，称为欠定位。同一个自由度被几个支承点重复限制的情况，称为过定位（也称为重复定位、超定位）6、什么是粗基准？如何选择粗基准？

答：采用毛坯上未经加工的表面来定位，这种定位基准称为粗基准。选择粗基准时，应该保证所有加工表面都有足够的加工余量，而且各加工表面对不加工表面具有一定的位置精度。 7、什么是精基准？如何选择精基准？

答：采用已经加工的表面作为定位基准表面，这种定位基准称为精基准。

择精基准的出发点是保证加工精度，特别是加工表面的互换位置精度，以及装夹的方

便可靠。 8、什么是定位基准？定位基准分为哪两类？答：在生产实际中，有时工件上找不到合适的表面作为定位基准。定位基准分为粗基准和精基准。

9、什么是基准不重合误差？计算图示零件的封闭环是否能够保证，如果需要调整，请提供

技术方案。

答：由于定位基准与工序基准不重合而造成的加工误差，称为基准不重合误差。不能够保证，由于基准不重合误差等于联系尺寸的公差。而联系尺寸的公差 S=。

10、什么叫加工误差？它与加工精度、公差之间有何区别？

答：加工误差是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的偏差程度。加工误差大表明零件的加工精度低；反之，加工误差小，则表明零件的加工精度高。

11、什么是误差复映？已知零件孔的加工精度为，毛坯误差，镗孔是的误差复映系数ε=.求需要的走刀次数。答：切削力大小变化引起的加工误差——误差复

映现象。毛坯误差Δm=，误差复映系数ε=。则工件误差Δg=Δm*ε=*=. 因此走刀次数N==14 12、提高机械加工精度的途径有哪些？答：为了保证和提高机械加工精度，首先要找出生产加工误差的主要因素，然后采取相应的工艺措施以减少或控制这些因素的影响。在生产中可采取的工艺措施有：1）减少误差法2）误差补偿法3）误差转移法4）误差均分法

13、在加工过程中有一系列概念组成了生产过程，请问：他们之间的关系。

答：机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保管、运输，生产技术准备，毛坯制造，零件加工（含热处理），产品装配，检验以及涂装。一个工厂的生产过程又分为各个车间的生产过程，前一个车间生产的产品往往又是其他后续车间的原材料。

14、零件的切削加工过程一般可分为哪几个阶段？各加工阶段的主要任务是什么？划分加工阶段有什么作用？

答：工艺过程按加工性质和目的的不同可划分为下列几个阶段： 1）粗加工阶段。其主要任务是切除毛坯的大部分加工余量，因此，此阶段的主要目标是提高生产率。半精加工阶段。其任务是减小粗加工后留下来的误差和表面缺陷层，使被加工表面达到一定的精度，并为主要表面的精加工做好准备，同时完成一些次要表面的最后加工。 3）精加工阶段。其任务是各主要表面经加工后达到图样的全部技术要求，因此，此阶段的主要目标是全面保证加工质量。光整加工阶段。对于零件上精度和表面粗糙度要求很高的表面，应安排光整加工阶段。其主要任务是减小表面粗糙度或进一步提高尺寸精度，一般不用于纠正形状误差和位置误差。划分加工阶段的作用是有利于消除或减小变形对加工精度的影响，可尽早发现毛坯的缺陷，有利于合理选择和使用设备，有利于合理组织生产和安排工艺。

15、什么是工序集中与工序分散？各有什么优缺点？

答工序集中是指在一道工序中尽可能多地包含加工内容，而使总的工序数目减少，集中到极限时，一道工序就能把工件加工到图样规定的要求。工序分散是指在整个工艺过程工序数目增多时，使每道工序的加工内容尽可能减少，分散到极限时，一道工序只包含一个简单工步的内容。工序集中的优缺点：1）减少工序数目，简化工艺路线，缩短生产周期。2）减少机床设备、操作工人和生产面积。3）一次装夹后可加工许多表面，因此，容易保证零件相关表面之间的相互位置精度。4）有利于采用高生产率的专用设备、组合机床、自动机床和工艺装备。从而大大提高劳动生产率。但如果在通用机床上采用工序集中方式加工，则由于换刀及试刀时间较多，会降低生产率。5）采用专用机床设备和工艺装备较多，设备费用大，机床和工艺装备调整费时，生产准备工作量大，对调试、维修工人的技术水平要求高。此外，不利于产品的开发和换代。工序分散的优缺点：1）由于每台机床完成比较少的加工内容，所以机床、工具、夹具结构简单，调整方便，对工人的技术水平要求低。2）便于选择更合理的切削用量。3）生产适应性强，转换产品较容易。4）所需设备及工人人数多，生产周期长，生产所需面积大，运输量也较大。

16、安排机械加工工艺顺序应遵循哪些原则？

答：1）基面先行2）先主后次3）先粗后精4）先面后孔5）配套加工

17、在机械加工工艺过程中，热处理工序的位置如何安排？

答：热处理工序在工艺路线中的位置，主要取决于工件的材料及热处理的目的和种类，热处理一般分为以下几种。1）预备热处理2）消除残余应力处理3）最终热处理。

18、常见的毛坯种类有哪些？选择毛坯时应考虑哪些因素？答：机械加工中常见的毛坯有铸件、锻件、型材、冲压件、热或冷轧件和焊接件。选择毛坯应考虑的因素：零件材料对工艺性能的要求生产批量3零件的结构、形状、尺寸和设计的技术要求