機械制造基礎教材試題及答案1

《機械制造根底》考試試卷一答案一.填空題〔每題1分〕順銑和逆銑兩種方式.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，內圓磨具磨內孔。3．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。4．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。5．計算機輔助工藝規(guī)程設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。6．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)軟件四局部組成。7．鐵碳合金的根本組織有鐵素體，奧氏體，滲碳體，珠光體，萊氏體五種。8．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。9．砂型鑄造用的型砂應具備的主要性能有強度，透氣性，耐火性，退讓性。10．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。11．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。12．常見的調整法裝配的方法有可動調整法，誤差抵消調整法，固定調整法。二．判斷題〔判斷以下陳述是否正確，不正確打“×”并改正，正確打“√”，每題1分〕1．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?！?．砂輪的硬度是指組成砂輪的磨粒硬度?！粮恼秊?砂輪的硬度是指在磨削力作用下磨粒脫落的難易程度.3．在插齒機上只能插削直齒圓柱齒輪?！粮恼秊?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.4．精密加工時，機床的精度一定高于被加工零件的精度?！粮恼?精密加工時，機床的精度不一定高于被加工零件的精度。5．金屬的同素異構轉變實質上也是一種結晶的過程，同樣遵循金屬結晶的根本規(guī)律，也可稱為二次結晶?！?．金屬的冷加工和熱加工是以加熱溫度的上下來區(qū)分的。×在金屬再結晶溫度以下進行了的加工為冷加工,在金屬再結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。×不一是材料的硬度越低越好加工。8．擴散磨損是硬質合金刀具在高速切削時磨損的主要原因之一?！倘畣雾椷x擇題〔每題2分〕１．判斷以下哪個定義正確：CA.工序是一個〔或一組〕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局部加工過程。B.安裝是指在一道工序中，工件在假設干次定位夾緊下所完成的工作。C.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一個正確位置所完成的加工。D.工步是在一個安裝或工位中，加工外表、切削刀具及切削深度都不變的情況下所進行的那局部加工。２．以下陳述錯誤的選項是：CA.當設計基準與定位基準不重合時，就有基準不重合誤差，其值是設計基準與定位基準之間尺寸的變化量。①直接得到加工尺寸不可能或不方便，②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。C.為了保證設計尺寸，在選擇基準時必須采用基準重合的原那么，以防止基準不重合誤差。D.基準不重合誤差不僅指尺寸誤差，對位置誤差也要考慮。３．以下陳述錯誤的選項是DA.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。B.欠定位和過定位可能同時存在。C.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。D.當定位元件所限制的自由度數大于六個時，才會出現(xiàn)過定位。４．車絲杠時，產生內螺距誤差的原因B５．B為變值系統(tǒng)誤差。６．在大批量生產中一般不使用C7．有一銅棒外圓精度為IT6，外表粗糙度要求Ra＝0.8，那么合理的加工路線為CA.粗車－半精車－精車B.粗車－半精車－粗磨－精磨C.粗車－半精車－精車－金剛石車D.粗車－半精車－精車－磨－研磨8．鏜孔時，鏜床導軌在C對工件的加工精度影響較大.9．在安排工藝路線時，為消除毛坯工件內應力和改善切削加工性能，常進行的退熾熱處理工序應安排在A進行。10．在相同的條件下，以下工件材料在切削加工中，D在切削區(qū)域產生的溫度最低。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。應用較小的修整導程精細修整砂輪，使磨粒微細破碎而產生微刃。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外表。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量多、等高性好，從而使加工外表的殘留高度極小。微刃的等高性除與砂輪修整有關外，還與磨床的精度、振動因素有關。3)微刃的滑擠、摩擦、拋光作用。砂輪修整得到的微刃開始比擬銳利，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外表凸峰輾平，降低了外表粗糙度值。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，容易得到形狀復雜的薄壁鑄件；流動性不好的金屬，容易產生氣孔、縮孔、冷隔和澆缺乏等缺陷。金屬的流動性主要受以下因素的影響：〔1〕化學成分。不同化學成分的金屬，由于結晶特點不同，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〕鑄型條件和鑄件結構。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？答：RP技術是由CAD模型直接驅動的快速完成任意復雜形狀三維實體零件的技術的總稱。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，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。4．簡述泰勒原那么〔即極限尺寸判斷原那么〕？對符合泰勒原那么量規(guī)的要求是什么？答：極限尺寸判斷原那么是：孔或軸的作用尺寸〔D作用、d作用〕不允許超過最大實體尺寸，在任何位置上的實際尺寸〔D實際、d實際〕不允許超過最小實體尺寸。對符合泰勒原那么的量規(guī)要求如下：通規(guī)用來控制工件的作用尺寸，它的測量面應是與孔或軸形狀相對應的完整外表〔通常稱為全形量規(guī)〕，其根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表達。止規(guī)用來控制工件的實際尺寸，它的測量面應是點狀的，其根本尺寸等于工件的最小實體尺寸。5．切削加工中，刀具磨損的原因有哪些？答：(1)硬質點磨損。硬質點磨損是由于工件基體組織中的碳化物、氮化物、氧化物等硬質點及積屑瘤碎片在刀具外表的刻劃作用而引起的機械磨損。(2)粘結磨損。在高溫高壓作用下，切屑與前刀面、已加工外表與后刀面之間的摩擦面上，產生塑性變形，當接觸面到達原子間距離時，會產生粘結現(xiàn)象。硬質合金刀具在中速切削工件時主要發(fā)生粘結磨損。(3)擴散磨損。切削過程中，由于高溫、高壓的作用，刀具材料與工件材料中某些化學元素可能互相擴散，使兩者的化學成分發(fā)生變化，削弱刀具材料的性能，形成擴散磨損。(4)化學磨損。在一定溫度下，刀具材料與某些周圍介質〔如空氣中的氧等〕發(fā)生化學反響，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腐蝕，造成刀具的磨損。五、計算分析題〔每題7分〕1．圖1為CA6140型臥式車床傳動系統(tǒng)圖，〔1〕試寫出車削導程S=3mm時的車螺紋傳動路線表達式?！?〕根據車刀的用途可分為哪7種？解：〔1〕由車床傳動系統(tǒng)圖，根據S=7U基U倍=3得：，，那么車S=3mm的螺紋傳動路線表達式為：〔2〕車刀的種類有：直頭外圓車刀、彎頭車刀、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，要求外表有較高的耐磨性，硬度為52～57HRC，心部有良好的綜合力學性能，硬度為220～250HBS。工藝路線為：下料→鍛造→熱處理1→粗加工→熱處理2→精加工→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，目的是消除鍛件內的內應力，改善切削加工性能。熱處理2：正火或調質處理，目的是使齒輪心部有良好的綜合力學性能，并為后序熱處理〔外表淬火〕作準備。熱處理3：外表淬火+低溫回火；外表淬火是為了提高輪齒外表硬度，保證齒面的力學性能，低溫回火是為了降低和消除淬火內應力，獲得所需的使用性能。圖2齒輪孔的局部圖3．圖2所示為齒輪孔的局部圖，設計尺寸是：孔mm需淬硬，鍵槽尺寸深度為mm?？缀玩I槽的加工順序是：1〕鏜孔至mm。2〕插鍵槽，工序尺寸為A。3〕淬熾熱處理。4〕磨內孔至mm，同時保證mm〔假設磨孔和鏜孔時的同軸度誤差很小，可忽略〕。試求插鍵槽的工序尺寸及其公差。圖2齒輪孔的局部圖解：〔1〕由題意，列尺寸鏈如下圖。AA〔2〕解尺寸鏈，可得插鍵槽工序尺寸及公差為：尺寸為封閉環(huán)，解之得：圖3錐形加工誤差4．在車床上加工一批軸的外圓，加工后經測量有如圖3所示的錐形形狀誤差，試分析可能產生上述形狀誤差的主要原因。圖3錐形加工誤差解：〔1〕車床縱導軌在水平面內的直線度誤差；〔2〕刀具線性磨損；〔3〕車床縱導軌與工件回轉軸線在水平面內不平行；〔4〕誤差復映。5．在軸上銑一鍵槽，工件的定位方案如圖4所示，試求尺寸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。圖4銑平面定位方案〔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：《機械制造根底》試卷二答案一．填空題〔每題1分〕1．金屬的晶體結構類型有體心立方晶格，面心立方晶格，密排六方晶格。床上車削外圓柱面時，主運動是主軸回轉運動，進給運動是刀具的縱向直線運動。3．無心磨床的磨削方式有貫穿磨削法，切入磨削法。4．插齒是按展成法的原理來加工齒輪的。5．CAD系統(tǒng)的類型有檢索型CAD，派生型CAD，交互型CAD，智能型CAD。6．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。7．常用的退火方法有完全退火，球化退火，去應力退火。8．納米材料按其結構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。9．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成份，澆注溫度，鑄件條件和鑄件結構。10．金屬基復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。11．在檢測工件上某外表的位置誤差時，其基準是由基準實際要素根據最小條件或最小區(qū)域法建立的。12．根據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〔判斷以下陳述是否正確，不正確打“×”并改正，正確打“√”，每題1分〕1．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，說明砂輪硬度高?！?．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計的。√3．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。×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4．在精密與超精密加工時，有時可以利用低于工件精度的設備、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備?！?．熱處理時，對鋼加熱的目的通常是使組織全部或大局部轉變成細小的奧氏體晶粒。√6．金屬的化學成份對其鍛造性能沒有太大的影響?！两饘俚幕瘜W成份對其鍛造性能有很大的影響。7．硬質合金刀具在高速切削時主要發(fā)生硬質點磨損?！劣操|合金刀具在高速切削時主要發(fā)生擴散磨損。或改為硬質合金刀具在低速切削時主要發(fā)生硬質點磨損。8．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。√三．單項選擇題：從答案中選擇最準確的一個〔每題2分〕１．在劃分工序時，以下說法正確的選項是：AA.只要工人、工作地點、工件這三者改變了任意一個那么將成為另一工序B.假設工人、工作地點、工件這三者不變，那么認為是同一工序C.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，那么粗磨和精磨可認為是同一工序D.A、B、C都正確2．在加工精密齒輪時，用高頻淬火把齒面淬硬后需進行磨齒，那么較合理的加工方案是BA．以齒輪內孔為基準定位磨齒面B．以齒面為基準定位磨內孔，再以內孔為基準定位磨齒面C．以齒面定位磨齒面D．以齒輪外圓為基準定位磨齒面３．以下加工工序中C不是自為基準加工的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５．A為常值系統(tǒng)誤差６．車絲桿時，產生螺距累積誤差的原因C７．軸類零件加工中，為了實現(xiàn)基準統(tǒng)一原那么，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8．在選擇粗基準時，首先保證工件加工外表與不加工外表間的位置要求時，那么應以A為基準。9．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。C．第三變形區(qū)D.第一變形區(qū)和第三變形區(qū)10．在材料為45#的工件上加工一個Φ40H7的孔〔沒有底孔〕要求Ｒa＝0.4，外表要求淬火處理，那么合理的加工路線為CA.鉆－擴－粗鉸－精鉸B.鉆－擴－精鏜－金剛鏜C.鉆－擴－粗磨－精磨D.鉆－粗拉－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的名稱。答：流體動力拋光加工、超聲振動磨削、電化學拋光、超聲電化學拋光、放電磨削、電化學放電修整磨削、動力懸浮研磨、磁流體研磨、磁性磨料拋光、機械化學拋光、化學機械拋光、電化學機械拋光、擺動磨料流拋光和電泳磨削技術、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：生產上，金屬的塑性變形可在再結晶溫度以下或以上進行，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上下來區(qū)分的。例如，錫的再結晶溫度約為－7oC，在室溫對錫進行加工那么屬于熱加工。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？答：立體光固化SLA、分層實體制造LOM、選擇性激光燒結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根本原那么。在具體評定形狀誤差時，往往用一組平行要素〔平行線、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)的寬度或直徑到達最小，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：在實際生產過程中，常采用適當的熱處理工藝，來改變材料的金相組織和物理機械性能，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；馬氏體不銹鋼經調質處理，可降低塑性；鑄鐵件切削前進行退火，可降低外表層的硬度。另外，選擇適宜的毛坯成形方式，適宜的刀具材料，確定合理的刀具角度和切削用量，安排適當的加工工藝過程等，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銑床的傳動系統(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?！?〕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型萬能臥式升降臺銑床的傳動系統(tǒng)圖2連續(xù)冷卻轉變產物的定性分析圖2．根據圖2所示，分析過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉變的產物。圖2連續(xù)冷卻轉變產物的定性分析圖答：v1相當于緩慢冷卻，與C曲線的交點位置靠近A1，