机械制造工艺及设备题集

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、选择题1.机械制造工艺过程中，以下哪个是主要的加工方法？（）

A.冷加工

B.热加工

C.化学加工

D.超声加工

2.金属切削过程中，以下哪种刀具材料最耐磨？（）

A.硬质合金

B.高速钢

C.碳化钨

D.砂轮

3.机械加工中的“精加工”指的是（）

A.粗加工后的最终加工

B.高速、高效的加工

C.小批量生产的加工

D.高精度、低粗糙度的加工

4.机械加工中，下列哪种误差称为加工误差？（）

A.重复误差

B.位置误差

C.形状误差

D.材料误差

5.在机械加工中，下列哪种误差称为系统误差？（）

A.偶然误差

B.残留误差

C.系统误差

D.超系统误差

6.机械加工中的定位误差，通常指的是（）

A.中心点定位误差

B.方位误差

C.定位误差

D.装夹误差

7.机械加工中的基准面是指（）

A.用于定位和测量加工表面的面

B.用于定位的平面

C.用于支撑零件的平面

D.用于连接两个零件的平面

8.以下哪种设备不属于机械加工设备？（）

A.车床

B.铣床

C.液压机

D.熔接机

答案及解题思路：

1.答案：A

解题思路：冷加工是指在常温下进行金属的塑性变形或机械切削，是机械制造中最主要的加工方法。

2.答案：C

解题思路：碳化钨具有较高的熔点和硬度，耐磨功能强，因此在金属切削中常用作刀具材料。

3.答案：D

解题思路：“精加工”是指通过精加工达到高精度、低粗糙度的加工效果。

4.答案：C

解题思路：形状误差是指零件几何形状与理论形状的偏差，是机械加工中的加工误差。

5.答案：C

解题思路：系统误差是指由机械、工艺或人为因素导致的误差，具有一定的规律性和稳定性。

6.答案：C

解题思路：定位误差是指定位元件（如定位销、夹具等）与定位基准之间的位置偏差。

7.答案：A

解题思路：基准面是指作为定位基准的平面，用于加工表面的定位和测量。

8.答案：C

解题思路：液压机用于对金属或非金属物料施加压力，不属于机械加工设备。二、填空题1.机械制造工艺过程中，常见的加工方法有（车削、铣削、磨削、刨削、拉削、钻削等）等。

2.金属切削过程中，切削力主要来源于（切削变形抗力）和（摩擦阻力）。

3.机械加工中的“粗加工”指的是（对工件表面进行初步加工，去除大部分余量，为后续精加工打下基础的加工过程）。

4.机械加工中的加工误差可以分为（系统误差）和（随机误差）两种。

5.机械加工中的基准面包括（主要基准面、辅助基准面、表面粗糙度基准面等）和（定位基准面、安装基准面等）等。

6.在机械加工中，加工余量指的是（工件在加工前后的尺寸差，是保证加工精度的必要条件）。

7.机械加工中的刀具磨损分为（磨损阶段磨损、磨损极限磨损）和（磨损初期磨损、磨损末期磨损）两种。

答案及解题思路：

答案：

1.车削、铣削、磨削、刨削、拉削、钻削等

2.切削变形抗力、摩擦阻力

3.对工件表面进行初步加工，去除大部分余量，为后续精加工打下基础的加工过程

4.系统误差、随机误差

5.主要基准面、辅助基准面、表面粗糙度基准面等，定位基准面、安装基准面等

6.工件在加工前后的尺寸差，是保证加工精度的必要条件

7.磨损阶段磨损、磨损极限磨损，磨损初期磨损、磨损末期磨损

解题思路内容：

1.常见的加工方法通常根据切削方式和工作原理分类，例如车削通过旋转的刀具与工件接触进行切削。

2.切削力是切削过程中产生的主要阻力，主要由切削时的变形抗力和摩擦阻力组成。

3.粗加工是为了达到设计尺寸而进行的初步加工，其目的是快速去除大量材料。

4.加工误差根据其产生的原因和规律，分为系统误差和随机误差。

5.基准面是机械加工中确定加工精度的参考面，包括主要基准面和辅助基准面等。

6.加工余量是保证工件尺寸精度的重要参数，是指工件在加工前后的尺寸差。

7.刀具磨损是机械加工中常见的现象，根据磨损程度和阶段，分为磨损阶段磨损和磨损极限磨损，以及磨损初期磨损和磨损末期磨损。三、判断题1.机械加工中，刀具磨损是不可避免的。（√）

解题思路：在机械加工过程中，刀具与工件接触并产生摩擦，这种摩擦会导致刀具逐渐磨损。因此，刀具磨损是机械加工过程中不可避免的现象。

2.机械加工中的定位误差可以忽略不计。（×）

解题思路：定位误差是指工件在加工过程中由于定位不准确而产生的误差。在精密加工中，定位误差对加工精度有显著影响，因此不能忽略不计。

3.在机械加工中，加工余量越小，加工精度越高。（×）

解题思路：加工余量是指工件加工后还需进一步加工的尺寸。加工余量过小可能导致加工过程中无法保证足够的切削深度，从而影响加工精度。适当的加工余量是保证加工精度的必要条件。

4.机械加工中的加工误差只能通过测量得到。（×）

解题思路：加工误差可以通过多种方式得到，包括理论计算、实验验证和实际测量等。虽然测量是获取加工误差的重要手段，但并非唯一途径。

5.在机械加工中，加工方法的选择主要取决于工件材料。（√）

解题思路：不同的工件材料具有不同的物理和化学性质，这直接影响到加工方法的选择。例如硬质合金刀具适用于加工高硬度材料，而软质刀具则适用于加工软质材料。因此，工件材料是选择加工方法的重要依据。四、简答题1.简述机械加工中切削力的来源。

切削力的来源主要包括以下三个方面：

1)金属切屑的形成与切屑前滑的相互作用产生的主要切削力；

2)剪切金属产生的主切削力和切削过程中的摩擦力产生的附加切削力；

3)机床主轴和刀柄之间的连接及机床本身结构产生的附加力。

2.简述机械加工中定位误差对加工精度的影响。

定位误差对加工精度的影响主要表现在以下几个方面：

1)产生加工面位置误差；

2)导致尺寸和形状误差；

3)产生相互位置误差；

4)影响表面质量。

3.简述机械加工中加工余量的确定方法。

确定加工余量的方法主要有以下几种：

1)经验法：根据实际经验，结合工件材质、加工方法、加工精度等因素，估算加工余量；

2)计算法：通过理论计算和实际测量，确定加工余量；

3)综合法：将经验法、计算法和其他方法相结合，以提高加工余量确定的准确性。

4.简述机械加工中刀具磨损的分类及处理方法。

刀具磨损的分类主要有以下几种：

1)断面磨损：指刀具刃部因磨损而失去切削刃；

2)切屑磨损：指切削过程中，切削刃与工件表面的摩擦磨损；

3)倒角磨损：指刀具后刀面与工件表面的摩擦磨损；

4)弯曲磨损：指刀具在切削过程中因受力和振动而导致的磨损。

刀具磨损的处理方法：

1)预防磨损：通过合理选用刀具材料、刃磨工艺、切削参数等，延长刀具使用寿命；

2)恢复刃磨：对磨损的刀具进行刃磨，恢复其切削功能；

3)更换新刀具：当刀具磨损超过允许范围时，更换新刀具。

5.简述机械加工中加工方法的选择原则。

加工方法的选择应遵循以下原则：

1)满足加工精度要求；

2)保证加工质量和生产效率；

3)考虑成本、刀具材料及设备条件；

4)选择适合的加工设备、刀具和切削参数。

答案及解题思路：

1.切削力的来源主要包括金属切屑的形成与切屑前滑的相互作用产生的主要切削力、剪切金属产生的主切削力和切削过程中的摩擦力产生的附加切削力以及机床主轴和刀柄之间的连接及机床本身结构产生的附加力。

2.定位误差对加工精度的影响包括加工面位置误差、尺寸和形状误差、相互位置误差以及表面质量。

3.加工余量的确定方法包括经验法、计算法、综合法。

4.刀具磨损的分类包括断面磨损、切屑磨损、倒角磨损、弯曲磨损，处理方法包括预防磨损、恢复刃磨、更换新刀具。

5.加工方法的选择原则包括满足加工精度要求、保证加工质量和生产效率、考虑成本、刀具材料及设备条件、选择适合的加工设备、刀具和切削参数。五、论述题1.结合实际生产，论述机械加工中切削参数的选取对加工质量的影响。

答案：

机械加工中切削参数的选取对加工质量有着直接和重要的影响。切削参数主要包括切削深度、切削速度、进给量和切削液的选择。具体影响：

切削深度：适当的切削深度可以提高材料去除率，但过深可能导致刀具寿命缩短，加工表面质量下降。

切削速度：切削速度的选择影响切削温度，过高可能导致刀具磨损加剧，加工表面粗糙度增大；过低则可能降低生产效率。

进给量：进给量影响切削力和切削温度，过大会使切削力增加，刀具磨损加快；过小则降低生产效率。

切削液：切削液的选择可以降低切削温度，减少刀具磨损，提高加工表面质量。

解题思路：

首先阐述切削参数对加工质量的影响，然后具体分析每个切削参数对加工质量的影响，并结合实际生产中的案例进行说明。

2.结合实际生产，论述机械加工中加工余量对加工精度的影响。

答案：

加工余量是指工件加工后，其尺寸与设计尺寸之间的差值。加工余量对加工精度有直接影响：

适当的加工余量可以保证加工后工件达到设计尺寸，提高精度。

加工余量过大，可能导致后续工序加工困难，加工成本增加；加工余量过小，则可能无法保证加工精度。

解题思路：

首先解释加工余量的概念，然后分析加工余量对加工精度的影响，结合实际生产中的案例进行阐述。

3.结合实际生产，论述机械加工中定位误差的检测方法及其重要性。

答案：

定位误差是指工件在加工过程中，由于定位不准确而产生的误差。检测定位误差对于保证加工精度。

检测方法包括：

视觉观察法：通过目视检查工件与刀具、夹具的相对位置。

测量工具法：使用量具，如千分尺、卡尺等，测量工件尺寸。

三坐标测量机（CMM）法：利用CMM检测工件的三维尺寸和形状。

解题思路：

首先介绍定位误差的概念，然后列举常用的检测方法，最后阐述检测定位误差的重要性。

4.结合实际生产，论述机械加工中刀具磨损对加工质量的影响。

答案：

刀具磨损是机械加工中常见现象，对加工质量有显著影响：

刀具磨损会使切削力增大，切削温度升高，影响加工表面质量。

刀具磨损导致切削刃变钝，加工精度下降。

严重磨损的刀具可能导致工件报废。

解题思路：

首先分析刀具磨损对加工质量的影响，然后结合实际生产中的案例进行说明。

5.结合实际生产，论述机械加工中加工方法选择的原则及方法。

答案：

选择合适的加工方法对保证加工质量和效率。一些选择加工方法的原则及方法：

原则：

根据工件材料、形状、尺寸和精度要求选择合适的加工方法。

考虑生产批量、生产成本和加工设备的功能。

保证加工过程安全可靠。

方法：

调查和研究各种加工方法的特点和适用范围。

分析工件加工过程中的难点和关键技术。

进行加工实验，验证加工方法的有效性。

解题思路：

首先阐述选择加工方法的原则，然后介绍具体的方法，结合实际生产中的案例进行说明。六、案例分析题1.分析一个机械加工过程中的定位误差产生原因及其解决方法。

a.案例背景

描述一个机械加工过程中由于定位误差导致零件不合格的案例。

b.产生原因分析

刀具与工件定位不准确。

工装夹具设计不合理。

机床精度不足。

操作人员技术水平不高。

c.解决方法

优化刀具与工件的定位方案。

改进工装夹具设计。

提升机床精度。

加强操作人员培训。

2.分析一个机械加工过程中的刀具磨损原因及其处理方法。

a.案例背景

描述一个机械加工过程中刀具磨损严重，影响加工质量及效率的案例。

b.刀具磨损原因分析

刀具材料选择不当。

切削参数设置不合理。

切削液选择不合适。

工件表面粗糙度大。

c.处理方法

选择合适的刀具材料。

调整切削参数。

选择合适的切削液。

优化工件表面质量。

3.分析一个机械加工过程中的加工余量不合理现象及其原因。

a.案例背景

描述一个机械加工过程中加工余量过大或过小，导致零件尺寸不合格的案例。

b.不合理现象分析

加工余量过大。

加工余量过小。

c.原因分析

工艺文件制定不精确。

工艺人员对加工工艺掌握不熟练。

机床精度不足。

操作人员技术水平不高。

4.分析一个机械加工过程中的加工误差产生原因及其预防措施。

a.案例背景

描述一个机械加工过程中由于加工误差导致零件不合格的案例。

b.加工误差原因分析

工艺文件不合理。

刀具磨损。

机床精度不足。

操作人员技术水平不高。

c.预防措施

优化工艺文件。

定期检查和校准刀具。

提高机床精度。

加强操作人员培训。

5.分析一个机械加工过程中的加工方法选择不当原因及其改进措施。

a.案例背景

描述一个机械加工过程中由于加工方法选择不当，导致零件质量不稳定或加工效率低下的案例。

b.选择不当原因分析

对加工工艺了解不深。

对机床功能掌握不足。

操作人员技术水平不高。

c.改进措施

加强对加工工艺的研究。

熟悉机床功能。

提高操作人员技术水平。

答案及解题思路：

1.产生原因分析：刀具与工件定位不准确、工装夹具设计不合理、机床精度不足、操作人员技术水平不高。

解题思路：分析各原因对应的具体情况，提出相应解决方案。

2.刀具磨损原因分析：刀具材料选择不当、切削参数设置不合理、切削液选择不合适、工件表面粗糙度大。

解题思路：分析刀具磨损的具体原因，针对原因提出相应处理方法。

3.不合理现象分析：加工余量过大、加工余量过小。

解题思路：分析产生不合理现象的原因，提出调整加工余量的方法。

4.加工误差原因分析：工艺文件不合理、刀具磨损、机床精度不足、操作人员技术水平不高。

解题思路：分析各原因对应的具体情况，提出相应预防措施。

5.选择不当原因分析：对加工工艺了解不深、对机床功能掌握不足、操作人员技术水平不高。

解题思路：分析加工方法选择不当的原因，提出改进措施。七、综合题1.设计一个机械加工工艺方案，包括加工方法、切削参数、定位误差等。

加工对象：某发动机曲轴

加工内容：主轴颈、连杆轴颈的加工

加工方法：

主轴颈：采用外圆磨削，使用砂轮磨削，磨削速度为80m/min，进给量为0.2mm/r，磨削深度为0.5mm。

连杆轴颈：采用滚刀滚齿，切削速度为100m/min，进给量为0.3mm/r，切削深度为1mm。

切削参数：主轴颈的切削速度为80m/min，进给量为0.2mm/r；连杆轴颈的切削速度为100m/min，进给量为0.3mm/r。

定位误差：主轴颈的定位误差为±0.01mm，连杆轴颈的定位误差为±0.02mm。

2.分析一个机械加工过程中的刀具磨损现象，提出解决方案。

现象：某加工中心的刀具在加工过程中出现磨损现象。

原因分析：刀具磨损的主要原因包括切削温度过高、刀具材料硬度不足、切削液使用不当等。

解决方案：

降低切削速度和进给量，以减少切削热量。

选用高硬度、高耐磨性的刀具材料。

使用优质切削液，以降低切削温度，减少刀具磨损。

3.设计一个机械加工工艺方案，并说明加工余量的确定方法。

加工对象：某汽车转向节

加工内容：转向节轴颈的加工

加工方法：采用外圆磨削，使用砂轮磨削。

加工余量确