《机械制造技术基础》习题集
绪论
思考下列问题:
1．机械制造工业的发展历史和现状。 2．机械制造工业在国民经济中的地位作用。 3．本课程的主要任务和要求。
第一章 机械加工工艺装备
——刀具部分 一、填空题
1. 在加工中， 运动称为切削运动，按其功用可
分为 和 。其中 运动消耗功率最大。 2. 切削用量三要素是指 、 和 。 3. 刀具静止角度参考系的假定条件
是 和 。
4. 常用的切削刃剖切平面有 、 、
和 ，它们可分别与基面和切削平面组成相应的参考系。 5. 在正交平面内度量的前刀面与基面之间的夹角称为 ，后刀
面与切削平面之间的夹角称为 。 6. 正交平面与法平面重合的条件是 。
7. 基准平面确定后，前刀面由 和 两个角确定；后刀面 由 和 两个角确定；前、后刀面确定了一条切削刃，所以一条切削刃由 、 、 、 四个角度确定。 8. 用以确定刀具几何角度的两类参考坐标系
为 和 。
9. 切削层公称横截面参数有 、 和 。
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二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1. 在切削加工中，进给运动只能有一个。（ ）
2. 背平面是指通过切削刃上选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于
基面的平面。（ ）
3. 其它参数不变，主偏角减少，切削层厚度增加。（ ） 4. 其它参数不变，背吃刀量增加，切削层宽度增加。（ ） 5. 主切削刃与进给运动方向间的夹角为主偏角Kr。（ ） 6. 车削外圆时，若刀尖高于工件中心，则实际前角增大。（ ） 7. 对于切断刀的切削工作而言，若考虑进给运动的影响，其工作前角减少，
工作后角增大。（ ）
8. 当主偏角为90?时，正交平面与假定工作平面重合。（ ） 9. 切削铸铁类等脆性材料时，应选择K类（YG类）硬质合金。（ ） 10. 粗加工时，应选择含钴量较低的硬质合金。（ ）
三、名词解释 1. 基面 2. 切削平面 3. 正交平面
四、简答题
1. 试述正交平面、法平面、假定工作平面和背平面的定义，并分析它们的
异同点和用途。
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2. 为什么基面、切削平面必须定义在主切削刃上的选定点处？ 3. 试述刀具的标注角度与工作角度的区别，为 什么横向切削时，进给量f不能过大。 4. 试分析图2-1所示钻孔时的切削层公称厚
度、公称宽度及与进给量、背吃刀量的关系。 5. 何谓直角切削和斜角切削？各有何特点？ 6. 刀具切削部分材料必须具备那些性能？为什么？ 图2-1 7. 试按下列条件选择刀具材料或编号。 ⑴ 45钢锻件粗车； ⑵ HT200铸件精车； ⑶ 低速精车合金钢蜗杆； ⑷ 高速精车调质钢长轴； ⑸ 中速车削淬硬钢轴； ⑹ 加工冷硬铸铁。
A. YG3X B. W18Cr4V C. YT5 D. YN10 E. YG8 F. YG6X G. YT30 8. 车圆柱面和车螺纹时，各需要几个独立运动？ 9. 成形车刀重磨时应刃磨哪个刀面，要求是什么？
10. 钻头横刃切削条件如何？为什么在切削时会产生很大的轴向力？ 11. 铣削有哪些主要特点？可采用什么措施改进铣刀和铣削特性？ 12. 什么是顺铣和逆铣，顺铣有哪些特点？对机床进给机构有哪些要求？ 13. 拉削加工有什么特点？
14. 拉削方式（拉削图形）有几种？ 各有什么优缺点？ 15. 滚刀常用的基本蜗杆造型有几种，制造方法是什么？ 16. 砂轮的特性由哪些因素决定？
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17. 什么叫砂轮硬度，如何选择砂轮硬度？ 18. 简述磨料粒度的表示方法。
19. 齿轮常用加工方法有哪些？试分析滚齿机的切削运动。
五、分析计算题
1. 试画出图2-2所示切断刀的正交平面参考系的标注角度?o、?o、Kr、
?（要求标出假定主运动方向vc、假定进给运动方向vf、基面Pr和Kr?、?o切削平面Ps）
图2-2 图2-3
2. 绘制图2-3所示45?弯头车刀的正交平面参考系的标注角度（从外缘向
中心车端面）：?o?15?，?s?0?，?o?8?，Kr?45?， ?o??6?。 3. 设外圆车刀的?o?15?，?s?5?，?o?8?，Kr?45?，求?f，?p，?f
及?p。
4. 如图2-4所示，镗孔时工件内孔直径为?50mm，镗刀的几何角度为
?o?10?，?s?0?，?o?8?，Kr?75?。若镗刀在安装时刀尖比工件中心
高h?1mm，试检验镗刀的工作后角?o。
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图2-4 图2-5
5. 如图2-5所示的车端面，试标出背吃刀量ap、进给量f、公称厚度hD、公称宽度bD。又若ap?5mm，f?0.3mm/r，Kr?45?，试求切削面积AD。
第一章 机械加工工艺装备
——夹具部分
一、填空题
1．对于夹具上定位元件的基本要求是 、 、
和 。
2．造成定位误差的原因有 和 。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1．不完全定位在工件的定位方案中是不允许出现的。（ ）
2．可调支承一般每件都要调整一次，而辅助支承可以每批调整一次。（ ） 3．采用六个支承钉定位，则限制了六个自由度。（ ）
三、选择题
1．用（ ）来限制六个自由度，称为完全定位。根据加工要求，只需要限制少于六个自由度的定位方案称为（ ）。
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A. 六个支承点 B. 具有独立定位作用的六个支承点 C. 完全定位 D. 不完全定位 E. 欠定位 2．零件在加工过程中不允许出现的情况是（ ）。 A. 完全定位 B. 欠定位 C. 不完全定位
3．工件定位中由于（ ）基准和（ ）基准不重合而产生的加工误差，称为基准不重合误差。
A. 设计 B. 工艺 C. 测量 D. 定位 E. 装配 4．基准不重合误差的大小与（ ）有关。 A. 本道工序要保证的尺寸大小和技术要求 B. 本道工序的设计基准与定位基准之间的位置误差 C. 定位元件和定位基准本身的制造误差 四、简答题
1．应用夹紧力的确定原则，分析图9-1所示夹紧方案，指出不妥之处并加以改正。
图9-1
2．根据六点定位原理，分析图9-2所示各定位方案中各定位元件所消除的自由度。
3．根据六点定位原理，分析图9-3所示各定位方案中各定位元件所消除的自由度。如果属于过定位或欠定位，请指出可能出现什么不良后果，并提出改进方案。
4．如图9-4所示，根据工件加工要求，确定工件在夹具中定位时应限制的
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自由度。
图9-2
图9-3
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图9-4
五、分析计算题
1．工件定位如图9-5所示，欲加工C面，要保证尺寸(20?0.1)mm，试计算该定位方案能否满足精度要求？若不能满足时应如何改进？
图9-5 图9-6
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图9-7
图9-8
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2．如图9-6所示，工件以A、B面定位加工孔?10H7，试计算尺寸
(12?0.1)mm和(30?0.1)mm的定位误差。
3．如图9-7所示，在工件上铣一键槽，其要求见图示，试计算各方案在尺寸450?0.2mm及槽宽对称度方面的定位误差，并分析哪种定位方案正确？有无更好的定位方案，试绘草图说明。
4．工件如图9-8（a）所示，加工两斜面，保证尺寸A，试分析哪个定位方案精度高？有无更好的方案？（V型块夹角??90，侧面定位引起的歪斜忽略不计）
5．在阶梯轴上铣键槽，要求保证尺寸H、L。毛坯尺寸D??600?0.14mm，
?0.04mm，定位方案如图9-9d??400?0.1mm，D对于d的同轴度公差为
所示。试求H、L的定位误差。
图9-9
图9-10 图9-11
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6．在轴上铣一平面，工件定位方案如图9-10所示，试求尺寸A的定位误差。
7．工件定位如图9-11所示。若定位误差控制在工件尺寸公差的1/3内，试分析该定位方案能否满足要求？若达不到要求，应如何改进？并绘图表示。
8．一批工件如图9-12所示，以圆孔
?0.021?20H7(0)mm用芯轴
0.007?20h6(??0.020)mm定位，在立式铣床上用顶尖顶住芯轴铣槽。其中外圆
?40h6(0?0.013)mm、?20H7内孔及两端面均已加工合格，外圆对内孔的
径向跳动在0.02mm之内。要保证铣槽的主要技术要求为: ⑴槽宽b为12h9(0?0.043)； ⑵槽距端面尺寸为20h12(0?0.21)； ⑶槽底位置尺寸为34.8h11(0?0.16)；
⑷槽两侧对外圆轴线的对称度公差为0.1mm。 试分析其定位误差对保证各项技术要求的影响。
图9-12
9．工件尺寸如图9-13（a）所示，?400?0.03mm与?35?0.02mm的同轴度公差为?0.02mm。欲钻孔O，并保证尺寸30?0.11mm。试分析图示各种定
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位方案的定位误差。（加工时工件的轴线处于水平位置，V块夹角??90）
?
图9-13
10．有一批工件，如图9-14（a）所示。采用钻模钻削工件上?5mm和?8mm两孔，除保证图纸要求外，还要求保证两孔连心线通过?600?0.1mm的轴线，其对称度公差为0.08mm。现采用图（b）、（c）、（d）所示三种定位方案，若定位误差不得大于工序公差的1/2。试问这三种定位方案是否都可行？ （??90）
11．工件定位如图9-15所示，采用一面两孔定位，两定位销垂直放置。现
?0.5欲在工件上钻两孔O3和O4，要保证尺寸500若定位误差只能占工mm；
?序公差的1/2。试设计该一面两孔定位方案，确定两销中心距及公差（按
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，圆柱销直径及公差（按f7选取），菱形销直径及公?ld?1/4?LD选取）
差，并计算确定该方案能否满足两孔O3和O4的位置精度要求？若不能满足要求时，应如何采取措施？
图9-14
12．图9-16所示为阶梯轴在双V形块上定位，钻孔D及铣半月形键槽。已知
?0.025d1??350?0.17mm，d2??35?0.050mm，
L1?80mm，
L2?30mm，
L3?120mm。若不计V形块的制造误
差，试计算A1和A2的定位误差。
图9-15
图9-16
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第二章 金属切削基本原理
一、填空题
1.金属切削过程中常见的物理现象有 、 、 和 。 2. 根据切屑形成过程中变形程度的不同，可将切屑的基本形态分为四种类型，分别是 、 、 和 。 3. 第Ⅱ变形区发生在 ，其 变形特点是 。
4.切削力的来源主要是 和 两方面。
5. 刀具主偏角增加，背向力Fp ，进给力Ff 。 6. 刀具正常磨损的主要形式有 、 和 。 7. 刀具磨损的原因主要有 、 、 和化学磨损。
8. 切削液的作用是 、 、 和 。
常用种类有 、 和
9. 刀具的几何参数包括 、 、 和
四个方面。
10. 切削用量选择的顺序是：先选 、再选 、最后
选 。
11.粗加工时，限制进给量的主要因素是 ；精粗加工时，限制进给量的主要因素是 。 二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1. 积屑瘤在加工中没有好处，应设法避免。（ ）
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2. 刀具前角增加，切削变形也增加。（ ） 3. 影响刀具耐用度的主要因素是切削温度。（ ） 4. 切削厚度薄，则刀具后角应取大值。（ ）
5. 切削用量三要素中，对刀具耐用度影响最小的是背吃刀量。（ ） 6. 刀具耐用度是指一把新刃磨的刀具，从开始切削至报废为止所经过的总切削时间。（ ）
7. 车削外圆时，在负刃倾角的影响下，切屑流向待加工表面。（ ） 8. 当刀具主偏角一定时，若增大进给量，则切削变形通常是增大的。（ ）
三、选择题
1. 纵车外圆时，不消耗功率但影响工件精度的切削分力是（ ）。
A. 进给力 B. 背向力 C. 主切削力 D. 总切削力 2. 切削用量对切削温度的影响程度由大到小的顺序是（ ）。
A. vc?ap?f B. vc?f?ap C. f?ap?vc . D. ap?f?vc
3. 刃倾角的功用之一是控制切屑流向，若刃倾角为负，则切屑流向为。
（ ）
A. 流向已加工表面 B. 流向待加工表面 C. 沿切削刃的法线方向流出
4. 粗加工时，前角应取（ ）的值；精加工时，前角应取（ ）的值；加工材料塑性越大，前角应取（ ）的值；加工脆性材料时，前角应取（ ）的值；材料硬度、强度越高，前角应取（ ）的值 A. 相对较大 B. 相对较小 C. 任意取
四、名词解释
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1. 积屑瘤 2. 加工硬化
3. 工件材料的切削加工性 4. 刀具耐用度
五、简答题
1.何谓积屑瘤？积屑瘤在切削加工中有何利弊？如何控制积屑瘤的形成？ 2. 车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度（包括Kr、?s、？?o、?o）简述理由。
3. 试说明被吃刀量ap和进给量f对切削温度的影响，并与ap和f对切削力的影响相比较，两者有何不同？
4. 增大刀具前角可以使切削温度降低的原因是什么？是不是前角越大切削温度越低？
5. 刀具磨损有几种形式？各在什么条件下产生？
6. 何谓最高生产率耐用度和最低成本耐用度？粗加工和精加工所选用的耐用度是否相同，为什么？
7. 何谓工件材料切削加工性？改善工件材料切削加工性的措施有那些？ 8. 切削液的主要作用是什么？切削加工中常用的切削液有哪几类？如何
选用？
9. 前角和后角的功用分别是什么？选择前后、角的主要依据是什么？ 10. 为什么高速钢刀具随主偏角的减小，刀具耐用度会提高？
11. 选择切削用量的原则是什么？为什么说选择切削用量的次序是先选
ap，再选f，最后选vc？
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六、分析计算题
用YT15硬质合金外圆车刀纵车?b?0.98GPa的30CrMo钢。车刀的几何参数为?o?15??s?0?Kr?75?，前刀面带卷屑槽，r??0.56mm，车削
、、时切削用量为ap?f?vc?4mm?0.4mm/r?1.7m/s（102m/min）。 ⑴用指数经验公式计算三个切削分力并计算切削功率； ⑵用单位切削力和单位切削功率计算主切削力以及切削功率； ⑶分析、比较⑴和⑵所得结果。
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第三章 工艺规程设计
一、填空题
1. 在机械制造中，根据企业生产专业化程度不同，生产类型可分为三种， 即 、 和 。生产类型的划分除了与 有关外，还应考虑 。
2. 零件加工表面的技术要求有 、 、 和 。
3.常见毛坯种类有 、 、 和 ，其中对于形状复杂的毛坯一般采用 。
4. 工件的定位方法有 、 、 三种。 5. 工艺过程一般划分为 、 、 和 。四个加工阶段。
6. 工艺尺寸链的两个特征是 和 。
7.单件时间包括 、 、 、 、 。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1. 工序是组成工艺过程的基本单元。（ ） 2. 粗基准在同一尺寸方向可以反复使用。（ ）
3. 轴类零件常用两中心孔作为定位基准，这是遵循了“自为基准”原则。（ ）
4. 退火和正火一般作为预备热处理，通常安排在毛坯制造之后，粗加工之前进行。（ ）
5. 工序集中优于工序分散。（ ）
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6. 工序尺寸公差的布置，一般采用 “单向入体”原则，因此对于轴类外圆表面工序尺寸，应标成下偏差为零，对于孔类内孔表面的工序尺寸，应标成上偏差为零。（ ）
7. 调质只能作为预备热处理。（ ）
三、选择题
1． 在机械加工中直接改变工件的形状、尺寸和表面质量，使之成为所需
零件的过程称为（ ）。
A. 生产过程 B. 工艺过程 C. 工艺规程 D. 机械加工工艺过程 2．编制机械加工工艺规程，编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是（ ）。
A. 工步 B. 工序 C. 工位 D. 安装 3． 零件在加工过程中使用的基准叫做（ ）。
A. 设计基准 B. 装配基准 C. 定位基准 D. 测量基准 4． 自为基准是指以加工面本身作为精基准，多用于精加工或光整加工工
序中，这是由于（ ）。
A. 符合基准统一原则 B. 符合基准重合原则 C. 能保证加工面余量小而均匀 D. 能保证加工面形状和位置精度 5． 工件定位中由于（ ）基准和（ ）基准不重合而产生的加工误
差，称为基准不重合误差。
A. 设计 B. 工艺 C. 测量 D. 定位 E. 装配 6． 基准不重合误差的大小与（ ）有关。
A. 本道工序要保证的尺寸大小和技术要求 B. 本道工序的设计基准与定位基准之间的位置误差 C. 定位元件和定位基准本身的制造误差
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7．试指出下列零件在加工中的热处理工序应安排在工艺过程的哪个阶段。 ⑴车床主轴（45钢）的调质工序；（ ）
⑵车床主轴（45钢）各主轴颈的高频淬火（G54）；（ ） ⑶车床尾架铸件的人工时效处理。（ ）
A. 粗加工前 B. 粗加工后，半精加工前 C. 半精加工后，精加工前 D. 精加工后，光整加工前
8． 工序尺寸的公差一般采用（ ）分布，其公差值可按经济精度查表；毛坯尺寸的公差是采用（ ）分布，其公差值可按毛坯制造方法查表。 A. 单向 B. 双向 C. 双向对称
9．在机械加工中，完成一个工件的一道工序所需的时间，称为（ ）。 A. 基本时间 B. 劳动时间 C. 单件时间 D. 服务时间 10．在生产中批量越大，则准备与终结时间摊到每个工件上的时间（ ）。
A. 越少 B. 越多 C. 与生产批量无关
四、名词解释
1．生产过程 2．工艺过程 3．工序 4．安装 5．生产纲领 6．零件结构工艺性 7．基准 8．经济精度 9．工序公称余量
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图6-2
5．在卧式铣床上铣削键槽，如图6-3所示，经测量发现，靠工件两端深度大于中间，且中间的深度比调整的深度尺寸小，试分析产生这一误差的原因，及如何设法克服减小这种误差。
图6-3
第五章 机械制造质量分析与控制
——表面质量部分
一、填空题
1．在切削加工中，如果工件表层金属以塑性变形为主，则表层金属产 生 应力；如果以热塑性变形为主，则表层金属产生 应力；如果以局部高温和相变为主，则加工后表面层常产生 应力。 2．经过机械加工后的零件表面存在着 、 、 等缺陷。 3．切削加工中影响表面粗糙度的因素有 、 、 。 4．机械加工表面层的物理力学性能包括 、 和表面层 的 变化。
5．磨削常用的砂轮粒度号为 ，一般不超过 。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1．刀尖圆弧半径和后刀面磨损量增大，将使冷作硬化层硬度及深度增大。（ ）
2．为减轻磨削烧伤，可加大磨削深度。（ ）
3．加工表面层产生的残余压应力，能提高零件的疲劳强度。（ ）
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4．残余应力是有害的应力。（ ）
5．砂轮的粒度越大，硬度越低，则自砺性越差，磨削温度越高。（ ） 6．减少进给量将减少表面粗糙度值。（ ）
三、选择题
1．（ ）加工是一种易引起工件表面金相组织变化的加工方法。 A. 车削 B. 铣削 C. 磨削 D. 钻削
2．工件进行切削加工时，受到切削力的作用，表层产生塑性变形，晶格扭曲拉长。另一方面，表层受到摩擦力的作用而被（ ），密度（ ），比体积（ ）。因此体积（ ），受到里层阻碍，故表层受（ ）应力，里层产生（ ）应力。
A. 拉伸 B. 压缩 C. 增大 D. 减小 E.拉 F.压 3．表面粗糙度是波距L小于（ ）的表面微小波纹。 A. 1mm B. 2mm C. 3mm D. 4mm 4．出现积屑瘤和鳞刺的切削速度为（ ）。
A. 100m/min B.20～50m/min C. 70～130m/minD. 100m/min 5．增大（ ）对降低表面粗糙度有利。
A. 进给量 B. 主偏角 C. 副偏角 D. 刃倾角
四、名词解释 1．表面质量 2．表面粗糙度 3．表面波度 4．冷作硬化
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五、简答题
1．表面质量的含义包含那些主要内容？
2．产生磨削烧伤的原因有那些？如何避免磨削烧伤？ 3．引起表面残余应力的原因有那些？ 4．减少或消除内应力的措施有那些？
5．切削加工时可以采用哪些措施减小加工表面粗糙度？ 6．什么是表面冷作硬化？如何控制？
六、计算分析题
1．车削一铸铁零件的外圆表面，若进给量f?0.5mm/r，车刀刀尖的圆弧半径r??0.4mm，求能达到的加工表面粗糙度值。
2．采用粒度号为30号的砂轮磨削钢件和采用粒度号为60号的砂轮磨削钢件，哪一种情况表面粗糙度值更小？ 3．机械加工对零件表面物理力学性能有什么影响？它们对产品质量有和影响？
4．如图7-1所示，壁厚不均匀铸件，在其薄壁处用宽度为C的单片铣刀铣开后铸件将如何变形？
图7-1
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