機(jī)械制造基礎(chǔ)教材試題及答案1

《機(jī)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(nèi)圓磨具磨內(nèi)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(jìn)給運動傳動鏈。4．剃齒加工過程相當(dāng)于一對斜齒輪副的嚙合過程，能進(jìn)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(jī)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。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(jī)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(yīng)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(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(jī)床在進(jìn)行切削加工時，主運動必定有且通常只有一個，而進(jìn)給運動可能有一個或幾個，也可能沒有。√2．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(jī)上只能插削直齒圓柱齒輪?！粮恼秊?在插齒機(jī)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(jī)床的精度一定高于被加工零件的精度?！粮恼?精密加工時，機(jī)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(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)晶的根本規(guī)律，也可稱為二次結(jié)晶。√6．金屬的冷加工和熱加工是以加熱溫度的上下來區(qū)分的?！猎诮饘僭俳Y(jié)晶溫度以下進(jìn)行了的加工為冷加工,在金屬再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的加工為熱加工.7．材料的硬度越低越好加工?！敛灰皇遣牧系挠捕仍降驮胶眉庸ぁ?．?dāng)U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。√三．單項選擇題〔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(jī)床〔或一個工作地〕，對一個〔或同時對幾個〕工件進(jìn)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(shè)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(jī)床和刀具每占據(jù)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(jìn)行的那局部加工。２．以下陳述錯誤的選項是：CA.當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合時，就有基準(zhǔn)不重合誤差，其值是設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)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(zhǔn)單一以便減少夾具類型或進(jìn)行自動化生產(chǎn)。C.為了保證設(shè)計尺寸，在選擇基準(zhǔn)時必須采用基準(zhǔn)重合的原那么，以防止基準(zhǔn)不重合誤差。D.基準(zhǔn)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(dāng)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。４．車絲杠時，產(chǎn)生內(nèi)螺距誤差的原因B５．B為變值系統(tǒng)誤差。６．在大批量生產(chǎn)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(dǎo)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(nèi)應(yīng)力和改善切削加工性能，常進(jìn)行的退熾熱處理工序應(yīng)安排在A進(jìn)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(chǎn)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(jī)理。答：1)微刃的微切削作用。應(yīng)用較小的修整導(dǎo)程精細(xì)修整砂輪，使磨粒微細(xì)破碎而產(chǎn)生微刃。一顆磨粒就形成了多顆微磨粒，相當(dāng)于砂輪的粒度變細(xì)。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(xì)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，從而使加工外表的殘留高度極小。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(fù)雜的薄壁鑄件；流動性不好的金屬，容易產(chǎn)生氣孔、縮孔、冷隔和澆缺乏等缺陷。金屬的流動性主要受以下因素的影響：〔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?！?〕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?！?〕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。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。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(yīng)是與孔或軸形狀相對應(yīng)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(dá)。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(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外表的刻劃作用而引起的機(jī)械磨損。(2)粘結(jié)磨損。在高溫高壓作用下，切屑與前刀面、已加工外表與后刀面之間的摩擦面上，產(chǎn)生塑性變形，當(dāng)接觸面到達(dá)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(kuò)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(xué)元素可能互相擴(kuò)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(kuò)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(zhì)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(dǎo)程S=3mm時的車螺紋傳動路線表達(dá)式?！?〕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=7U基U倍=3得：，，那么車S=3mm的螺紋傳動路線表達(dá)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(jī)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(xué)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(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〔外表淬火〕作準(zhǔn)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(xué)性能，低溫回火是為了降低和消除淬火內(nèi)應(yīng)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(shè)計尺寸是：孔mm需淬硬，鍵槽尺寸深度為mm。孔和鍵槽的加工順序是：1〕鏜孔至mm。2〕插鍵槽，工序尺寸為A。3〕淬熾熱處理。4〕磨內(nèi)孔至mm，同時保證mm〔假設(shè)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(jīng)測量有如圖3所示的錐形形狀誤差，試分析可能產(chǎn)生上述形狀誤差的主要原因。圖3錐形加工誤差解：〔1〕車床縱導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差；〔2〕刀具線性磨損；〔3〕車床縱導(dǎo)軌與工件回轉(zhuǎn)軸線在水平面內(nèi)不平行；〔4〕誤差復(fù)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(zhǔn)不重合誤差：由定位方案可知，基準(zhǔn)不重合誤差等于零，即。圖4銑平面定位方案〔2〕求A基準(zhǔn)位移誤差：1〕求工件外圓尺寸變化引起的基準(zhǔn)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(zhǔn)位移誤差為：2〕尺寸10的變化引起的基準(zhǔn)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(zhǔn)位移誤差為：〔3〕尺寸A的定位誤差為：《機(jī)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)運動，進(jìn)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(yīng)力退火。8．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。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(xué)成份，澆注溫度，鑄件條件和鑄件結(jié)構(gòu)。10．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。11．在檢測工件上某外表的位置誤差時，其基準(zhǔn)是由基準(zhǔn)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(zhǔn)可分為工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)，測量基準(zhǔn)，裝配基準(zhǔn)。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(jī)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?！?．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(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(jī)的工件或設(shè)備。√5．熱處理時，對鋼加熱的目的通常是使組織全部或大局部轉(zhuǎn)變成細(xì)小的奧氏體晶粒?！?．金屬的化學(xué)成份對其鍛造性能沒有太大的影響?！两饘俚幕瘜W(xué)成份對其鍛造性能有很大的影響。7．硬質(zhì)合金刀具在高速切削時主要發(fā)生硬質(zhì)點磨損?！劣操|(zhì)合金刀具在高速切削時主要發(fā)生擴(kuò)散磨損?；蚋臑橛操|(zhì)合金刀具在低速切削時主要發(fā)生硬質(zhì)點磨損。8．工件相對于機(jī)床與刀具的正確位置并不一定是工件完全確定的位置?！倘畣雾椷x擇題：從答案中選擇最準(zhǔn)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(shè)工人、工作地點、工件這三者不變，那么認(rèn)為是同一工序C.一個軸類零件，外圓在進(jìn)行粗磨后，把工件卸下后進(jìn)行淬火處理，然后取回在同一臺磨床，由同一個工人進(jìn)行精磨，那么粗磨和精磨可認(rèn)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(jìn)行磨齒，那么較合理的加工方案是BA．以齒輪內(nèi)孔為基準(zhǔn)定位磨齒面B．以齒面為基準(zhǔn)定位磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔為基準(zhǔn)定位磨齒面C．以齒面定位磨齒面D．以齒輪外圓為基準(zhǔn)定位磨齒面３．以下加工工序中C不是自為基準(zhǔn)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(chǎn)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(zhǔn)統(tǒng)一原那么，常采用C作為定位基準(zhǔn)。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(zhǔn)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(yīng)以A為基準(zhǔn)。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(nèi)。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(kuò)－粗鉸－精鉸B.鉆－擴(kuò)－精鏜－金剛鏜C.鉆－擴(kuò)－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(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(jī)械化學(xué)拋光、化學(xué)機(jī)械拋光、電化學(xué)機(jī)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(jìn)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(jié)晶溫度約為－7oC，在室溫對錫進(jìn)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(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(jìn)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(dá)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(dāng)?shù)臒崽幚砉に?，來改變材料的金相組織和物理機(jī)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(jìn)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(dāng)?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銑床的傳動系統(tǒng)圖，〔1〕寫出工作進(jìn)給傳動路線表達(dá)式，〔2〕分析縱向、橫向及垂直方向各獲得幾級進(jìn)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(jìn)給傳動路線表達(dá)式為：〔2〕根據(jù)上述的工作進(jìn)給傳動路線表達(dá)式可知，給向、橫向及垂向進(jìn)給均可獲得21級進(jìn)給運動?！?〕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(zhuǎn)變產(chǎn)物的定性分析圖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。圖2連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的定性分析圖答：v1相當(dāng)于緩慢冷卻，與C曲線的交點位置靠近A1，