机械工程中的制造工艺及装备练习题

机械工程中的制造工艺及装备练习题姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.机械加工中，下列哪种加工方式属于切削加工？

A.磨削

B.车削

C.钻削

D.涂饰

2.下列哪种材料属于非铁金属？

A.钢铁

B.铝

C.铜

D.镁

3.下列哪种机床主要用于孔加工？

A.车床

B.钻床

C.铣床

D.磨床

4.在机械加工中，以下哪种加工方式可以实现高精度加工？

A.粗加工

B.精加工

C.超精加工

D.粗精加工

5.下列哪种刀具主要用于切断工件？

A.锯片

B.钻头

C.车刀

D.铣刀

6.下列哪种机床主要用于齿轮加工？

A.铣床

B.钻床

C.齿轮磨床

D.车床

7.下列哪种加工方式属于特种加工？

A.磨削

B.车削

C.电火花加工

D.钻削

8.在机械加工中，以下哪种加工方式主要用于去除工件表面的毛刺？

A.粗加工

B.精加工

C.超精加工

D.抛光

答案及解题思路：

1.答案：B.车削

解题思路：切削加工是通过切削工具与工件之间的相对运动，使工件产生切屑，从而改变工件形状和尺寸的加工方法。车削是切削加工的一种，通过车刀的旋转切削工件。

2.答案：B.铝

解题思路：非铁金属是指除铁以外的金属，包括铝、铜、镁等。钢铁属于铁合金，不属于非铁金属。

3.答案：B.钻床

解题思路：钻床是专门用于加工孔的机床，通过钻头旋转切削工件，形成孔。

4.答案：C.超精加工

解题思路：高精度加工要求工件的尺寸精度和表面质量都非常高。超精加工是在精加工的基础上，进一步去除微小的加工误差，实现更高的精度。

5.答案：A.锯片

解题思路：切断工件需要使用能够快速切入并沿切割方向移动的刀具，锯片因其切割速度快、适用范围广，常用于切断工件。

6.答案：C.齿轮磨床

解题思路：齿轮磨床是专门用于加工齿轮的机床，通过磨削的方式加工齿轮的齿形和尺寸。

7.答案：C.电火花加工

解题思路：特种加工是指采用非传统加工方法进行的加工，电火花加工利用电火花的高温熔化或气化材料进行加工。

8.答案：D.抛光

解题思路：抛光是一种表面处理方法，主要用于去除工件表面的毛刺、划痕等缺陷，提高表面光洁度。二、填空题1.机械加工中的基本加工方法有____车削____、____铣削____、____磨削____、____刨削____等。

2.在机械加工中，金属切削加工的三个要素是____切削速度____、____切削深度____、____进给量____。

3.金属切削加工中的切削层包括____前刀面____、____切削刃____、____后刀面____、____过渡表面____。

4.下列哪种机床属于通用机床？____车床____、____铣床____、____刨床____、____磨床____。

5.下列哪种加工方式属于塑性加工？____轧制____、____挤压____、____冲压____、____锻造____。

答案及解题思路：

答案：

1.车削、铣削、磨削、刨削

2.切削速度、切削深度、进给量

3.前刀面、切削刃、后刀面、过渡表面

4.车床、铣床、刨床、磨床

5.轧制、挤压、冲压、锻造

解题思路：

1.基本加工方法是指最常见的几种机械加工手段，车削、铣削、磨削、刨削是常见的四种。

2.金属切削加工的三个要素是切削速度、切削深度和进给量，这三个要素决定了切削过程中金属的去除方式和效率。

3.切削层是指在切削过程中被切削去除的金属层，它包括前刀面、切削刃、后刀面和过渡表面。

4.通用机床是指能够加工多种零件的机床，车床、铣床、刨床、磨床都属于通用机床。

5.塑性加工是指金属在加工过程中发生塑性变形而不被切除的过程，轧制、挤压、冲压、锻造都是典型的塑性加工方式。三、判断题1.机械加工中，磨削加工是利用磨粒对工件表面进行切削的一种加工方式。（√）

解题思路：磨削加工是利用磨具上的磨粒对工件表面进行切削的一种加工方法，通过磨粒的微观切削作用，达到去除工件表面余量，获得高精度和表面质量的目的。因此，该说法正确。

2.铝合金材料在机械加工中具有较高的切削速度和切削深度。（×）

解题思路：铝合金材料在机械加工中具有较高的切削速度，但切削深度一般不宜过深。因为铝合金的导热性较差，切削过程中容易产生高温，导致工件表面出现烧伤、裂纹等问题。因此，该说法错误。

3.在机械加工中，粗加工和精加工是相互独立的加工过程。（×）

解题思路：粗加工和精加工在机械加工过程中并不是相互独立的。粗加工是为了去除大部分余量，精加工则是为了提高工件的尺寸精度和表面质量。在实际加工过程中，精加工往往建立在粗加工的基础上，两者具有一定的关联性。因此，该说法错误。

4.车床和铣床都可以用于孔加工。（√）

解题思路：车床和铣床都是常见的机械加工设备，均可用于孔加工。车床主要用于加工回转表面的孔，而铣床则适用于加工平面、斜面等孔。因此，该说法正确。

5.金属切削加工中，切削力的大小与切削速度和切削深度成正比。（×）

解题思路：金属切削加工中，切削力的大小与切削速度、切削深度和刀具前角等因素有关。切削力与切削速度和切削深度并非成正比关系，而是受多种因素共同影响。因此，该说法错误。四、简答题1.简述机械加工中切削加工的基本原理。

答案：

切削加工的基本原理是利用切削工具相对于工件进行高速运动，通过切削工具的刃口与工件接触，使工件表面材料发生塑性变形和断裂，从而实现材料的去除。切削加工的基本过程包括：切削、变形、断裂和切削液的冷却润滑。

解题思路：

首先解释切削加工的定义，然后阐述切削加工的基本过程，包括切削、变形、断裂和冷却润滑等步骤。

2.简述金属切削加工中的切削层概念及其组成。

答案：

切削层是指在切削过程中，切削工具从工件表面切下的最小单位层。切削层由三个部分组成：切削刃、切削前表面和切削后表面。

解题思路：

首先定义切削层，然后解释切削层的组成，包括切削刃、切削前表面和切削后表面。

3.简述金属切削加工中切削力的计算公式。

答案：

金属切削加工中的切削力计算公式为：F=Kcapfpαp，其中F为切削力，Kc为切削力系数，ap为切削深度，fp为进给量，αp为切削角度。

解题思路：

首先给出切削力的计算公式，然后解释公式中各个参数的含义，包括切削力系数、切削深度、进给量和切削角度。

4.简述金属切削加工中切削速度的影响因素。

答案：

金属切削加工中切削速度的影响因素有：切削材料、切削工具、切削液的冷却润滑效果、机床功能和切削工艺参数等。

解题思路：

列举影响切削速度的因素，包括切削材料、切削工具、切削液、机床功能和切削工艺参数等。

5.简述金属切削加工中切削深度的选择原则。

答案：

金属切削加工中切削深度的选择原则包括：满足加工精度要求、保证工件表面质量、降低切削力和提高生产效率等。

解题思路：

首先提出切削深度的选择原则，然后解释每个原则的具体内容，包括加工精度、表面质量、切削力和生产效率等。五、论述题1.论述机械加工中切削加工与塑性加工的区别与联系。

解题思路：首先介绍切削加工和塑性加工的定义、基本原理和适用范围，然后比较两者在材料变形、工具磨损、加工质量和应用场合等方面的异同点。

2.论述金属切削加工中切削液的作用及选用原则。

解题思路：首先介绍切削液的定义、种类和作用，然后阐述选用切削液时应考虑的因素，如加工材料、切削速度、切削温度等。

3.论述机械加工中切削力对加工精度的影响。

解题思路：首先分析切削力对加工精度的影响因素，如切削参数、工件材料、加工方法等，然后探讨如何通过调整切削参数和控制加工过程来降低切削力对加工精度的影响。

4.论述机械加工中切削速度、切削深度和进给量对加工质量的影响。

解题思路：分别论述切削速度、切削深度和进给量对加工质量的影响，分析三者之间的关系，提出如何合理选择切削参数以提高加工质量。

5.论述机械加工中切削加工与特种加工的区别与联系。

解题思路：首先介绍切削加工和特种加工的定义、基本原理和适用范围，然后分析两者在加工原理、工艺过程、设备结构等方面的异同点，探讨其相互联系和各自的特点。

答案及解题思路：

1.论述机械加工中切削加工与塑性加工的区别与联系。

答案：切削加工和塑性加工的区别主要体现在加工过程中材料变形方式不同。切削加工是利用刀具的锋利刃口去除工件上的多余材料，实现形状、尺寸和表面质量的要求；塑性加工则是通过施加外力使工件材料发生塑性变形，从而获得所需的形状和尺寸。联系在于两者都改变了工件材料的形状、尺寸和表面质量。

2.论述金属切削加工中切削液的作用及选用原则。

答案：切削液在金属切削加工中具有冷却、润滑、清洗和防锈等作用。选用切削液时，应考虑加工材料、切削速度、切削温度等因素。

3.论述机械加工中切削力对加工精度的影响。

答案：切削力对加工精度的影响主要表现为加工过程中的工件振动、刀具磨损、工件变形等。通过调整切削参数和控制加工过程，可以有效降低切削力对加工精度的影响。

4.论述机械加工中切削速度、切削深度和进给量对加工质量的影响。

答案：切削速度、切削深度和进给量对加工质量的影响各有特点。切削速度过高会导致刀具磨损加快，切削深度过深会引起工件变形，进给量过大则可能降低表面质量。合理选择切削参数可以提高加工质量。

5.论述机械加工中切削加工与特种加工的区别与联系。

答案：切削加工和特种加工的区别在于加工原理、工艺过程和设备结构等方面。切削加工是通过刀具去除工件材料，而特种加工则采用物理、化学等方法实现材料去除。两者联系在于都是为了实现工件形状、尺寸和表面质量的要求。六、计算题1.已知工件材料为45钢，加工长度为100mm，切削速度为100m/min，切削深度为2mm，进给量为0.2mm/r，求切削力的大小。

2.已知工件材料为铝，加工长度为100mm，切削速度为100m/min，切削深度为2mm，进给量为0.2mm/r，求切削力的大小。

3.已知工件材料为不锈钢，加工长度为100mm，切削速度为100m/min，切削深度为2mm，进给量为0.2mm/r，求切削力的大小。

4.已知工件材料为碳钢，加工长度为100mm，切削速度为100m/min，切削深度为2mm，进给量为0.2mm/r，求切削力的大小。

5.已知工件材料为青铜，加工长度为100mm，切削速度为100m/min，切削深度为2mm，进给量为0.2mm/r，求切削力的大小。

答案及解题思路：

1.解答：

切削力计算公式为：

\[F=\frac{K_{cp}\cdotS\cdotV}{10^3}\cdot\frac{f}{60}\]

其中：

\(K_{cp}\)为材料切削抗力系数，对于45钢，取值约为300N/mm²；

\(S\)为切削面积，\(S=a\cdotb\)，其中\(a\)为切削深度，\(b\)为进给量，故\(S=2\cdot0.2=0.4\)mm²；

\(V\)为切削速度，100m/min；

\(f\)为进给量，0.2mm/r。

将数值代入公式计算得：

\[F=\frac{300\cdot0.4\cdot100}{10^3}\cdot\frac{0.2}{60}\approx0.04\,\text{N}\]

2.解答：

同理，对于铝材质，\(K_{cp}\)取值约为70N/mm²。代入公式计算得：

\[F=\frac{70\cdot0.4\cdot100}{10^3}\cdot\frac{0.2}{60}\approx0.0023\,\text{N}\]

3.解答：

对于不锈钢，\(K_{cp}\)取值约为300N/mm²。代入公式计算得：

\[F=\frac{300\cdot0.4\cdot100}{10^3}\cdot\frac{0.2}{60}\approx0.04\,\text{N}\]

4.解答：

对于碳钢，\(K_{cp}\)取值约为150N/mm²。代入公式计算得：

\[F=\frac{150\cdot0.4\cdot100}{10^3}\cdot\frac{0.2}{60}\approx0.004\,\text{N}\]

5.解答：

对于青铜，\(K_{cp}\)取值约为150N/mm²。代入公式计算得：

\[F=\frac{150\cdot0.4\cdot100}{10^3}\cdot\frac{0.2}{60}\approx0.004\,\text{N}\]

解题思路：七、应用题1.选择合适的切削速度、切削深度和进给量

题目：某工件材料为45钢，需加工成直径为Φ50mm的轴，加工要求表面粗糙度Ra≤1.6μm，机床为C6201型车床。请根据工件材料、加工要求及机床条件，选择合适的切削速度、切削深度和进给量。

答案：

切削速度：v=200m/min

切削深度：a_p=2mm

进给量：f=0.3mm/r

解题思路：首先根据工件材料45钢的加工特性，选择合适的切削速度。考虑到机床C6201的加工能力，结合表面粗糙度要求，确定切削深度和进给量。

2.选择合适的刀具材料、刀具几何参数和切削液

题目：加工上述45钢轴时，请根据工件材料、加工要求及机床条件，选择合适的刀具材料、刀具几