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文档简介
机械工程制造工艺学阅读题姓名_________________________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.机械工程制造工艺学的研究内容主要包括()
A.机床与刀具
B.材料加工工艺
C.机械加工质量
D.以上都是
2.下列哪种加工方法属于塑性加工()
A.车削
B.铣削
C.拉伸
D.磨削
3.下列哪种工艺属于热处理工艺()
A.车削
B.铣削
C.淬火
D.磨削
4.下列哪种材料属于塑性材料()
A.钢铁
B.铝合金
C.不锈钢
D.钛合金
5.下列哪种加工方法适用于加工精度要求较高的零件()
A.车削
B.铣削
C.拉伸
D.磨削
6.下列哪种加工方法适用于加工表面粗糙度要求较高的零件()
A.车削
B.铣削
C.拉伸
D.磨削
7.下列哪种加工方法适用于加工形状复杂的零件()
A.车削
B.铣削
C.拉伸
D.磨削
8.下列哪种加工方法适用于加工尺寸精度要求较高的零件()
A.车削
B.铣削
C.拉伸
D.磨削
答案及解题思路:
1.答案:D
解题思路:机械工程制造工艺学的研究内容非常广泛,涵盖了机床与刀具、材料加工工艺以及机械加工质量等多个方面,因此选择D项,即“以上都是”。
2.答案:C
解题思路:塑性加工是指材料在加工过程中发生塑性变形而成为所需形状的加工方法,拉伸是一种典型的塑性加工,因此选择C项。
3.答案:C
解题思路:热处理工艺是通过加热和冷却的方式改变材料功能的工艺,淬火是其中的一种,因此选择C项。
4.答案:B
解题思路:塑性材料是指在受到外力作用时,能够发生较大变形而不破裂的材料,铝合金具有很好的塑性,因此选择B项。
5.答案:D
解题思路:磨削是一种高精度加工方法,适用于加工精度要求较高的零件,因此选择D项。
6.答案:D
解题思路:磨削能够达到很高的表面粗糙度,适用于加工表面粗糙度要求较高的零件,因此选择D项。
7.答案:B
解题思路:铣削可以加工出复杂的形状,适用于加工形状复杂的零件,因此选择B项。
8.答案:D
解题思路:磨削不仅能够达到很高的尺寸精度,而且加工出的尺寸稳定性好,适用于加工尺寸精度要求较高的零件,因此选择D项。二、填空题1.机械工程制造工艺学是研究机械加工和加工工艺的科学。
2.金属切削加工的三个基本要素是切削速度、切削深度和进给量。
3.金属切削过程中,切削力、切削热和切屑形态是影响切削过程的主要因素。
4.金属切削加工中,切削速度是指工件与刀具相对运动的速度。
5.金属切削加工中,切削深度是指工件上被切削层厚度。
答案及解题思路:
1.答案:机械加工、加工工艺
解题思路:根据机械工程制造工艺学的定义,该学科主要研究如何通过机械加工方法来实现零件的制造,因此涉及机械加工和加工工艺。
2.答案:切削速度、切削深度、进给量
解题思路:金属切削加工的基本要素包括切削速度(决定切削效率),切削深度(决定切削层厚度),以及进给量(决定切削进给速度)。
3.答案:切屑形态
解题思路:在金属切削过程中,切削力、切削热和切屑形态共同作用,影响切削过程的稳定性、表面质量和加工效率。
4.答案:工件与刀具相对运动的速度
解题思路:切削速度是衡量切削加工效率的重要参数,它反映了工件与刀具之间的相对运动速度。
5.答案:工件上被切削层厚度
解题思路:切削深度是指被切削材料在工件上形成的切屑层厚度,它是影响切削力、切削热和加工质量的关键因素。三、判断题1.机械工程制造工艺学是研究各种加工方法及其应用的科学。(√)
解题思路:机械工程制造工艺学是一门研究各种加工方法及其应用的科学,旨在提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量。因此,该判断题的答案为正确。
2.金属切削加工中,切削速度越高,切削力越小。(×)
解题思路:在金属切削加工中,切削速度越高,切削温度会升高,切削热会增加,从而使得切削力增大。因此,该判断题的答案为错误。
3.金属切削加工中,切削深度越大,切削力越大。(√)
解题思路:在金属切削加工中,切削深度越大,切削层厚度增加,切削力相应增大。因此,该判断题的答案为正确。
4.金属切削加工中,切削速度越高,切削温度越高。(√)
解题思路:在金属切削加工中,切削速度越高,切削热增加,切削温度相应升高。因此,该判断题的答案为正确。
5.金属切削加工中,切削温度越高,切削力越小。(×)
解题思路:在金属切削加工中,切削温度越高,材料软化,切削力反而会增大。因此,该判断题的答案为错误。四、简答题1.简述机械工程制造工艺学的研究内容。
答案:
机械工程制造工艺学的研究内容主要包括以下几个方面:
材料的加工功能和切削原理;
各种加工方法的基本原理、工艺参数及加工质量;
加工设备的结构、工作原理和使用方法;
加工过程的自动化和计算机控制;
新型加工技术和工艺方法的研究与应用;
加工过程的优化与经济分析。
解题思路:
明确机械工程制造工艺学的定义和研究范围。列举其主要研究内容,包括材料加工功能、切削原理、加工方法、加工设备、自动化控制以及新型加工技术等。
2.简述金属切削加工的三个基本要素。
答案:
金属切削加工的三个基本要素是:
切削速度:切削刀具与工件相对运动的速度;
进给量:切削刀具每转一转沿切削方向的进给量;
切削深度:切削层在工件上被切削的厚度。
解题思路:
明确金属切削加工的定义,然后指出其基本要素,即切削速度、进给量和切削深度,并简要解释每个要素的含义。
3.简述金属切削加工中影响切削过程的主要因素。
答案:
影响金属切削加工过程的主要因素包括:
刀具的几何参数,如前角、后角、主偏角、副偏角等;
工件的材质和硬度;
切削液的种类和功能;
切削温度和冷却效果;
刀具的磨损和寿命;
工作环境的温度和湿度。
解题思路:
分析影响切削过程的多种因素,包括刀具参数、工件材料、切削液、切削温度、刀具磨损和环境条件等。
4.简述金属切削加工中切削速度的含义。
答案:
切削速度是指在金属切削加工中,刀具或工件相对运动的线速度,通常以米/分钟(m/min)为单位表示。
解题思路:
解释切削速度的定义,指出其表示方式和单位,并说明它是切削过程中一个重要的工艺参数。
5.简述金属切削加工中切削深度的含义。
答案:
切削深度是指在金属切削加工中,刀具切入工件并切削材料所形成的切削层厚度。
解题思路:
解释切削深度的定义,强调它是衡量切削加工深度的一个参数,并指出其在加工过程中的重要性。五、论述题1.论述金属切削加工中切削力、切削热和切削温度的关系。
解题思路:
1.阐述切削力的定义及其在金属切削加工中的作用。
2.分析切削热是如何产生的,以及它与切削力之间的关系。
3.讨论切削温度对切削加工的影响,包括对工件和切削工具的影响。
4.结合实际案例,说明切削力、切削热和切削温度如何相互作用。
2.论述金属切削加工中切削速度、切削深度和切削力的关系。
解题思路:
1.定义切削速度、切削深度和切削力的概念。
2.分析切削速度对切削力的影响,包括切削速度如何影响切削过程中的能量传递。
3.探讨切削深度对切削力的作用,以及两者之间的关系。
4.结合具体加工条件,分析切削速度和切削深度如何共同影响切削力。
3.论述金属切削加工中切削方法的选择原则。
解题思路:
1.列举常见的金属切削方法,如车削、铣削、磨削等。
2.分析切削方法选择的原则,包括加工材料的性质、工件形状、加工精度和表面粗糙度要求等。
3.讨论如何根据实际加工需求选择合适的切削方法。
4.结合实际案例,说明切削方法选择的重要性。
4.论述金属切削加工中切削液的作用。
解题思路:
1.介绍切削液的定义及其在金属切削加工中的重要性。
2.阐述切削液的主要作用,如冷却、润滑、清洗和防锈等。
3.分析不同切削液对切削加工的影响,包括对切削温度、切削力和表面质量的影响。
4.结合实际应用,讨论切削液选择和使用的注意事项。
5.论述金属切削加工中切削工具的磨损机理。
解题思路:
1.描述切削工具磨损的概念及其对加工质量的影响。
2.分析切削工具磨损的几种主要机理,如磨损、粘结、扩散和断裂等。
3.探讨切削条件对切削工具磨损的影响,包括切削速度、切削深度和切削液等。
4.结合实际案例,说明如何通过优化切削条件来减缓切削工具的磨损。
答案及解题思路:
1.答案:
切削力是切削过程中对工件和切削工具产生的作用力,切削热是由于切削过程中摩擦产生的热量,切削温度是切削区的温度。切削力越大,切削热越多,切削温度越高。切削热会导致切削工具和工件的变形,影响加工精度和表面质量。
2.答案:
切削速度越高,切削力越大;切削深度越大,切削力也越大。切削速度和切削深度的增加会导致切削能量增加,从而增加切削力。
3.答案:
切削方法的选择原则包括加工材料的性质、工件形状、加工精度和表面粗糙度要求等。应根据实际加工需求选择合适的切削方法。
4.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。冷却可以降低切削温度,减少切削工具和工件的变形;润滑可以减少切削过程中的摩擦,延长切削工具的使用寿命。
5.答案:
切削工具的磨损机理主要包括磨损、粘结、扩散和断裂等。切削条件如切削速度、切削深度和切削液等都会影响切削工具的磨损程度。通过优化切削条件,可以减缓切削工具的磨损。六、计算题1.已知工件直径为30mm,切削速度为80m/min,求切削深度为5mm时的切削力。
解题思路:根据切削力计算公式\(F=k\cdota\cdot\sqrt{v}\),其中\(F\)为切削力,\(k\)为系数,\(a\)为切削深度,\(v\)为切削速度。查阅相关资料获取\(k\)值,代入公式计算。
2.已知工件直径为30mm,切削速度为80m/min,切削深度为5mm,求切削力为200N时的切削速度。
解题思路:使用切削力与切削速度的关系式\(F=k\cdota\cdot\sqrt{v}\)变形得到\(v=\left(\frac{F}{k\cdota}\right)^2\)。将已知的\(F\),\(a\)和\(k\)值代入计算。
3.已知工件直径为30mm,切削速度为80m/min,切削深度为5mm,求切削力为200N时的切削时间。
解题思路:首先根据切削力\(F\)和切削深度\(a\)计算出切削面积\(A\)。然后利用切削速度\(v\)计算出总切削路程\(L\),最后用切削路程\(L\)除以切削速度\(v\)得到切削时间\(t\)。
4.已知工件直径为30mm,切削速度为80m/min,切削深度为5mm,求切削力为200N时的切削功率。
解题思路:根据切削功率的公式\(P=F\cdotv\),其中\(P\)为切削功率,\(F\)为切削力,\(v\)为切削速度。将已知的\(F\)和\(v\)代入公式计算。
5.已知工件直径为30mm,切削速度为80m/min,切削深度为5mm,求切削力为200N时的切削面积。
解题思路:首先计算切削宽度\(b\),因为切削深度\(a\)已知,而切削宽度\(b\)与工件直径\(d\)相关。然后利用切削面积公式\(A=b\cdota\)计算出切削面积。
答案及解题思路:
1.解答:\(F=0.8\cdot5\cdot\sqrt{80}\)≈287.3N,根据实际查阅的资料,取\(k\approx0.4\),则\(F\approx0.4\cdot5\cdot\sqrt{80}\approx287.3N\)。
2.解答:\(v=\left(\frac{200}{0.4\cdot5}\right)^2\)≈256.5m/min。
3.解答:\(A=\frac{d}{2}\cdota=15\cdot5=75\)mm²,总切削路程\(L=A\cdotv=75\cdot80=6000\)mm,切削时间\(t=\frac{L}{v}=\frac{6000}{80}=75\)秒。
4.解答:\(P=200\cdot80=16000\)W。
5.解答:\(A=\frac{d}{2}\cdota=15\cdot5=75\)mm²。七、应用题1.分析某零件加工过程中的切削力、切削热和切削温度。
在某零件的加工过程中,以高速钢铣刀对某钢材进行铣削,已知铣刀直径为$d=40mm$,切削速度为$v_c=150m/min$,切削深度为$a_p=10mm$,切削宽度为$a_e=10mm$。分析该加工过程中的切削力、切削热和切削温度。
2.分析某零件加工过程中的切削速度、切削深度和切削力。
在某零件的加工过程中,使用钻头进行钻孔加工。已知钻头直径为$d=10mm$,钻孔直径为$d_0=20mm$,钻孔深度为$l=
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