機(jī)械制造工藝模擬試題（附答案）一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種加工方法不屬于鉗工加工的范疇（）A.鋸削B.鉆孔C.鏜削D.刮削2.切削用量中，對切削力影響最大的是（）A.切削速度B.進(jìn)給量C.切削深度D.三者都不是3.精加工磨平面時(shí)，工件安裝在（）上。A.三爪卡盤B.四爪卡盤C.平口鉗D.分度頭4.以下哪種刀具主要用于加工內(nèi)孔（）A.立銑刀B.鉸刀C.端銑刀D.車刀5.制造形狀復(fù)雜、精度高的刀具應(yīng)選用（）材料。A.碳素工具鋼B.合金工具鋼C.高速鋼D.硬質(zhì)合金6.機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差不包括以下哪種（）A.純徑向跳動(dòng)B.軸向竄動(dòng)C.角度擺動(dòng)D.周向跳動(dòng)7.在車床上用兩頂尖裝夾車削光軸，加工后發(fā)現(xiàn)工件中間直徑偏大，兩端直徑偏小，其主要原因是（）A.工件剛度不足B.機(jī)床剛度不足C.刀具熱變形D.導(dǎo)軌誤差8.工藝系統(tǒng)的熱源主要不包括（）A.切削熱B.摩擦熱C.輻射熱D.環(huán)境熱9.工序集中的優(yōu)點(diǎn)不包括（）A.減少機(jī)床數(shù)量B.提高生產(chǎn)率C.保證各加工表面的位置精度D.設(shè)備投資少10.裝配尺寸鏈的封閉環(huán)是（）A.精度要求最高的環(huán)B.尺寸最小的環(huán)C.不需要裝配后形成的尺寸D.裝配后形成的尺寸二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.以下屬于機(jī)械加工中常用的毛坯種類有（）A.鑄件B.鍛件C.焊接件D.沖壓件2.提高加工精度的途徑主要有（）A.減少誤差B.補(bǔ)償誤差C.轉(zhuǎn)移誤差D.均分原始誤差3.常見的定位元件有（）A.支承釘B.支承板C.V形塊D.定位銷4.控制積屑瘤形成的措施有（）A.增大前角B.提高切削速度C.使用切削液D.減小進(jìn)給量5.機(jī)械裝配的組織形式有（）A.固定式裝配B.移動(dòng)式裝配C.流水式裝配D.批量裝配三、判斷題（每題1分，共10分）1.粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上可以重復(fù)使用。（）2.切削速度越高，刀具壽命越短。（）3.工件在夾具中定位，就可以保證加工精度。（）4.提高工藝系統(tǒng)的剛度可以減少加工中的振動(dòng)。（）5.平面磨削比外圓磨削的加工精度高。（）6.工序是組成工藝過程的基本單元。（）7.裝配精度只與零件的加工精度有關(guān)。（）8.刀具的刃傾角為負(fù)值時(shí)，切屑向已加工表面流出。（）9.車削外圓時(shí)，工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（）10.鉆削加工容易產(chǎn)生孔徑擴(kuò)大的現(xiàn)象。（）四、簡答題（每題8分，共24分）1.簡述選擇粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的原則。2.切削液的作用有哪些，常用的切削液有哪幾類？3.什么是工藝系統(tǒng)的剛度，影響工藝系統(tǒng)剛度的因素有哪些？五、分析計(jì)算題（共31分）1.（12分）如圖所示零件，毛坯為棒料，需加工外圓$\phi30h6$、內(nèi)孔$\phi16H7$及鍵槽，試制定該零件的加工工藝過程，寫出各工序的名稱、定位基準(zhǔn)、加工設(shè)備和刀具。2.（9分）已知一軸的尺寸為$\phi50_{-0.025}^{-0.009}$，與之配合的孔的尺寸為$\phi50_{+0.004}^{+0.028}$，試計(jì)算：（1）孔和軸的上下偏差、公差。（2）配合的極限間隙或極限過盈。（3）判斷配合性質(zhì)。3.（10分）在裝配尺寸鏈中，已知各組成環(huán)的基本尺寸和公差如下：$A_1=30\pm0.05$，$A_2=15\pm0.03$，$A_3=5\pm0.02$，其中$A_1$、$A_2$為增環(huán)，$A_3$為減環(huán)，求封閉環(huán)$A_0$的基本尺寸、極限偏差和公差。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C。鏜削一般是在鏜床上利用鏜刀進(jìn)行加工，不屬于鉗工加工范疇，而鋸削、鉆孔、刮削是鉗工常見操作，所以選C。2.C。在切削用量中，切削深度對切削力影響最大，其次是進(jìn)給量，切削速度影響相對較小，所以選C。3.C。精加工磨平面時(shí)，工件通常安裝在平口鉗上，三爪卡盤、四爪卡盤主要用于裝夾回轉(zhuǎn)體工件，分度頭用于分度加工，所以選C。4.B。鉸刀主要用于對已鉆孔進(jìn)行精加工以提高內(nèi)孔精度和表面質(zhì)量，立銑刀、端銑刀主要用于銑削平面等，車刀可車外圓、內(nèi)孔等，但不如鉸刀專門用于內(nèi)孔加工精度高，所以選B。5.C。高速鋼具有較高的硬度、熱穩(wěn)定性等，適合制造形狀復(fù)雜、精度高的刀具，碳素工具鋼熱硬性差，合金工具鋼熱穩(wěn)定性不如高速鋼，硬質(zhì)合金主要用于制造可轉(zhuǎn)位刀片等，所以選C。6.D。機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差包括純徑向跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)和角度擺動(dòng)，周向跳動(dòng)不屬于主軸回轉(zhuǎn)誤差范疇，所以選D。7.B。用車床兩頂尖裝夾車削光軸，工件中間直徑偏大、兩端直徑偏小，主要是由于機(jī)床剛度不足，在切削力作用下，機(jī)床主軸及尾座變形，導(dǎo)致工件中部加工余量減少，直徑偏大，所以選B。8.D。工藝系統(tǒng)的熱源主要有切削熱、摩擦熱和輻射熱，環(huán)境熱一般不作為工藝系統(tǒng)的主要熱源，所以選D。9.D。工序集中的優(yōu)點(diǎn)包括減少機(jī)床數(shù)量、提高生產(chǎn)率、保證各加工表面的位置精度等，但往往需要購置功能強(qiáng)大的設(shè)備，設(shè)備投資較大，所以選D。10.D。裝配尺寸鏈的封閉環(huán)是裝配后形成的尺寸，它是由其他組成環(huán)共同影響的結(jié)果，所以選D。二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD。機(jī)械加工中常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、焊接件和沖壓件等，它們各有特點(diǎn)和適用范圍，所以全選ABCD。2.ABCD。提高加工精度的途徑主要有減少誤差（通過優(yōu)化工藝等方法直接減少誤差）、補(bǔ)償誤差（人為制造一種新誤差去抵消原有誤差）、轉(zhuǎn)移誤差（將原始誤差從誤差敏感方向轉(zhuǎn)移到非敏感方向）、均分原始誤差（將不均勻的誤差按其大小分為$n$組，每組誤差范圍縮小后再分別進(jìn)行調(diào)整加工），所以全選ABCD。3.ABCD。常見的定位元件有支承釘、支承板（用于平面定位）、V形塊（用于外圓柱面定位）、定位銷（用于孔定位）等，所以全選ABCD。4.ABCD。增大前角可減小切屑與前刀面的摩擦，減少積屑瘤產(chǎn)生；提高切削速度可使切削溫度升高，使切削底層金屬呈液態(tài)，減少積屑瘤產(chǎn)生；使用切削液可降低摩擦和溫度，抑制積屑瘤；減小進(jìn)給量能減少切削力和切削熱，也有利于控制積屑瘤形成，所以全選ABCD。5.ABC。機(jī)械裝配的組織形式有固定式裝配（適用于單件小批生產(chǎn)）、移動(dòng)式裝配（適用于批量生產(chǎn)）和流水式裝配（適用于大量生產(chǎn)），批量裝配不是一種獨(dú)立的裝配組織形式，所以選ABC。三、判斷題1.×。粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上通常只能使用一次，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)表面粗糙、精度低，重復(fù)使用會導(dǎo)致加工精度降低，所以該說法錯(cuò)誤。2.√。一般情況下，切削速度越高，切削溫度越高，刀具磨損加劇，刀具壽命越短，所以該說法正確。3.×。工件在夾具中定位只是確定了工件在夾具中的位置，但要保證加工精度還需要夾緊工件，并消除各種加工誤差因素，所以該說法錯(cuò)誤。4.√。提高工藝系統(tǒng)的剛度可以增強(qiáng)系統(tǒng)抵抗變形的能力，從而減少加工中的振動(dòng)，所以該說法正確。5.×。外圓磨削一般可以達(dá)到更高的加工精度，因?yàn)橥鈭A磨削時(shí)砂輪的工作狀態(tài)等更有利于保證精度和表面質(zhì)量，所以該說法錯(cuò)誤。6.√。工序是一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地對同一個(gè)或同時(shí)對幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程，是組成工藝過程的基本單元，所以該說法正確。7.×。裝配精度不僅與零件的加工精度有關(guān)，還與裝配方法、裝配工藝等因素有關(guān)，所以該說法錯(cuò)誤。8.×。刀具的刃傾角為負(fù)值時(shí)，切屑向待加工表面流出；刃傾角為正值時(shí)，切屑向已加工表面流出，所以該說法錯(cuò)誤。9.×。車削外圓時(shí)，工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)，刀具的縱向或橫向移動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，所以該說法錯(cuò)誤。10.√。鉆削加工時(shí)，由于鉆頭的剛性較差、切削力不均勻等原因，容易產(chǎn)生孔徑擴(kuò)大的現(xiàn)象，所以該說法正確。四、簡答題1.選擇粗基準(zhǔn)的原則：-保證重要加工表面的加工余量均勻原則：選擇重要加工表面作為粗基準(zhǔn)，以確保該表面加工余量均勻。例如，對于機(jī)床床身，一般選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)。-保證加工表面與不加工表面相互位置精度原則：如果零件上有不加工表面與加工表面需要保證一定的位置精度，應(yīng)選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)。-便于工件裝夾原則：選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷，以保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。-粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則：因?yàn)榇只鶞?zhǔn)本身精度低，重復(fù)使用會使加工誤差增大，所以同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只使用一次。選擇精基準(zhǔn)的原則：-基準(zhǔn)重合原則：應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，這樣可以避免基準(zhǔn)不重合帶來的誤差。-基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：在多道工序中盡可能采用同一組精基準(zhǔn)來加工工件的各表面，這樣可以保證各加工表面間的位置精度，減少夾具設(shè)計(jì)和制造的工作量。-自為基準(zhǔn)原則：某些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，這時(shí)可以以加工表面本身作為精基準(zhǔn)。例如，磨削床身導(dǎo)軌面。-互為基準(zhǔn)原則：當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度要求很高時(shí)，可以采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的方法來保證精度。例如，加工精密齒輪時(shí)，先以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔為基準(zhǔn)磨齒面。2.切削液的作用：-冷卻作用：切削液可以帶走切削過程中產(chǎn)生的大量熱量，降低刀具和工件的溫度，減少刀具磨損，提高刀具壽命，同時(shí)也能減少工件的熱變形，提高加工精度。-潤滑作用：在切削過程中，切削液能滲透到刀具與工件、切屑之間，形成一層潤滑膜，減少摩擦和粘著，降低切削力和切削溫度，改善已加工表面質(zhì)量。-清洗作用：切削液可以沖走切削過程中產(chǎn)生的切屑和磨粒，防止它們擦傷已加工表面和刀具，保證加工順利進(jìn)行。-防銹作用：在切削液中加入防銹劑，能在金屬表面形成一層保護(hù)膜，防止工件和機(jī)床生銹。常用的切削液分類：-水溶液：主要成分是水，并加入少量的防銹劑、表面活性劑等添加劑。它的冷卻性能好，但潤滑性能差，常用于磨削和粗加工等。-乳化液：是將乳化油用水稀釋而成，具有良好的冷卻和清洗性能，潤滑性能也比水溶液好，廣泛應(yīng)用于車削、銑削等加工。-切削油：主要由礦物油或動(dòng)植物油組成，潤滑性能好，但冷卻性能較差，適用于低速、精加工和齒輪加工等需要良好潤滑的場合。3.工藝系統(tǒng)的剛度：工藝系統(tǒng)的剛度是指工藝系統(tǒng)抵抗外力使其發(fā)生變形的能力，定義為作用于工藝系統(tǒng)的外力與在該外力作用方向上所產(chǎn)生的變形量之比，即$k=\frac{F}{y}$，其中$k$為工藝系統(tǒng)剛度，$F$為外力，$y$為變形量。影響工藝系統(tǒng)剛度的因素：-機(jī)床剛度：機(jī)床各部件的結(jié)構(gòu)形式、材料、裝配質(zhì)量等都會影響機(jī)床剛度，例如機(jī)床床身的壁厚、筋板布置等。-刀具剛度：刀具的幾何形狀、尺寸和材料對其剛度有影響，例如細(xì)長刀具剛度較低，容易產(chǎn)生變形。-工件剛度：工件的形狀、尺寸和材料性質(zhì)等決定了其剛度，如細(xì)長軸的剛度較差。-接觸剛度：工藝系統(tǒng)中各部件表面之間的接觸變形會影響系統(tǒng)剛度，例如機(jī)床導(dǎo)軌與工作臺之間的接觸剛度。-受力點(diǎn)位置：工藝系統(tǒng)的變形在不同的受力點(diǎn)位置下是不同的，因此受力點(diǎn)位置也會影響工藝系統(tǒng)剛度。五、分析計(jì)算題1.加工工藝過程制定如下：|工序號|工序名稱|定位基準(zhǔn)|加工設(shè)備|刀具||||||||1|下料|/|鋸床|鋸條||2|粗車外圓和端面|棒料外圓|普通車床|硬質(zhì)合金外圓車刀||3|粗鏜內(nèi)孔|已車外圓|普通車床|硬質(zhì)合金鏜刀||4|半精車外圓和端面|已車外圓|普通車床|硬質(zhì)合金外圓車刀||5|半精鏜內(nèi)孔|已車外圓|普通車床|硬質(zhì)合金鏜刀||6|精車外圓至$\phi30h6$|已車外圓|精密車床|硬質(zhì)合金外圓車刀||7|精鏜內(nèi)孔至$\phi16H7$|已車外圓|精密車床|硬質(zhì)合金鏜刀||8|銑鍵槽|$\phi30h6$外圓和$\phi16H7$內(nèi)孔|立式銑床|鍵槽銑刀||9|去毛刺|/|鉗工臺|銼刀|2.（1）軸的上偏差$es=-0.009$，下偏差$ei=-0.025$，公差$T_s=es-ei=-0.009-(-0.025)=0.016$；孔的上偏差$ES=+0.028$，下偏差$EI=+0.004$，公差$T_h=ES-EI=0.028-0.004=0.024$。（2）最大間隙$X_{max}=ES-ei=0.028-(-0.025)=0.053$；最小間隙$X_{min}=EI-es=0.004-(-0.009)=0.013$。（3）因?yàn)?X_{max}$和$X_{min}$均為正值，所以該配合為間隙配合。3.封閉環(huán)$A_0$的基本尺寸$A_0=\sum_{i=1}^{n_{z}}\vec{A}_{i}-\sum_{j=1}^{n_