機(jī)械工程基礎(chǔ)制造過程知識考點(diǎn)姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.機(jī)械工程基礎(chǔ)制造過程中的切削運(yùn)動包括：

A.主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動

B.主運(yùn)動和輔助運(yùn)動

C.進(jìn)給運(yùn)動和輔助運(yùn)動

D.主運(yùn)動和冷卻運(yùn)動

2.在金屬切削過程中，切削力與切削速度的關(guān)系是：

A.正相關(guān)

B.負(fù)相關(guān)

C.無關(guān)

D.非線性相關(guān)

3.下列哪種材料屬于塑性材料：

A.鋼鐵

B.鋁合金

C.不銹鋼

D.鈦合金

4.下列哪種加工方法屬于熱加工：

A.車削

B.銑削

C.熱處理

D.電火花加工

5.下列哪種刀具材料具有高硬度、高耐磨性：

A.高速鋼

B.鋼鐵

C.不銹鋼

D.鈦合金

6.下列哪種加工方法屬于機(jī)械加工：

A.熱處理

B.電鍍

C.化學(xué)加工

D.磨削

7.下列哪種加工方法屬于精密加工：

A.粗加工

B.超精密加工

C.粗糙加工

D.粗糙度加工

8.下列哪種加工方法屬于精密磨削：

A.外圓磨削

B.內(nèi)圓磨削

C.平面磨削

D.立式磨削

答案及解題思路：

1.答案：A

解題思路：在金屬切削過程中，主運(yùn)動是產(chǎn)生切削的主要運(yùn)動，如車削、銑削等，而進(jìn)給運(yùn)動是使工件或刀具產(chǎn)生相對運(yùn)動的運(yùn)動，共同作用完成切削工作。輔助運(yùn)動雖然也是切削過程中的必要運(yùn)動，但不是切削的主要因素，故選A。

2.答案：A

解題思路：切削力與切削速度在金屬切削過程中是正相關(guān)關(guān)系，即切削速度越高，切削力也越大。這是因?yàn)榍邢魉俣仍黾訒骨邢鳒囟壬撸瑥亩档筒牧系挠捕龋骨邢髯兊酶尤菀祝枰蟮那邢髁硗瓿汕邢鳌?/p>

3.答案：B

解題思路：塑性材料是指能夠承受較大變形而不斷裂的材料，鋁合金具有較好的塑性，可以加工成各種形狀的零件。鋼鐵、不銹鋼、鈦合金雖然具有一定的塑性，但相較于鋁合金，它們的塑性較低。

4.答案：C

解題思路：熱加工是指將金屬材料加熱到一定溫度后進(jìn)行塑性變形或切削加工的過程，如鍛造、軋制、熱處理等。熱處理是熱加工的一種，通過加熱、保溫和冷卻來改變材料的組織結(jié)構(gòu)和功能。

5.答案：A

解題思路：高速鋼是一種具有高硬度、高耐磨性的刀具材料，常用于加工高速切削和精密加工的場合。鋼鐵、不銹鋼、鈦合金雖然具有一定的硬度，但相較于高速鋼，它們的耐磨性較低。

6.答案：D

解題思路：機(jī)械加工是指通過各種切削、磨削、電加工等手段，將毛坯加工成具有規(guī)定尺寸、形狀和功能的零件的過程。磨削是機(jī)械加工的一種，通過磨削刀具對工件表面進(jìn)行加工。

7.答案：B

解題思路：精密加工是指加工出的零件尺寸精度和表面質(zhì)量要求較高的加工，如超精密加工。粗加工和粗糙加工是指加工出的零件尺寸精度和表面質(zhì)量要求較低的加工。

8.答案：A

解題思路：精密磨削是指加工出的零件尺寸精度和表面質(zhì)量要求較高的磨削加工，如外圓磨削。內(nèi)圓磨削、平面磨削、立式磨削雖然也是磨削加工，但相對于外圓磨削，它們的精度要求較低。二、填空題1.機(jī)械工程基礎(chǔ)制造過程中的基本加工方法包括____磨削____、____車削____、____銑削____等。

2.切削過程中，切削力與切削深度、切削速度、切削厚度之間存在____正比____關(guān)系。

3.金屬切削過程中的變形區(qū)主要分為____切削層____、____刀具與工件接觸區(qū)____、____殘余變形區(qū)____三個階段。

4.刀具材料的主要功能包括____高硬度____、____耐磨損____、____耐高溫____等。

5.機(jī)械加工過程中，提高加工精度的主要方法有____選用精密機(jī)床____、____采用精密量具_(dá)___、____進(jìn)行精加工____等。

答案及解題思路：

1.答案：磨削、車削、銑削

解題思路：機(jī)械工程基礎(chǔ)制造過程中的基本加工方法涵蓋了多種加工方式，磨削、車削和銑削是其中最常見的加工方法，它們廣泛應(yīng)用于各種金屬和非金屬材料的加工。

2.答案：正比

解題思路：在切削過程中，切削力與切削深度、切削速度、切削厚度之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)切削深度、切削速度或切削厚度增加時，切削力也會相應(yīng)增加，這體現(xiàn)了正比關(guān)系。

3.答案：切削層、刀具與工件接觸區(qū)、殘余變形區(qū)

解題思路：金屬切削過程中的變形區(qū)是切削加工的重要部分，主要包括切削層、刀具與工件接觸區(qū)以及殘余變形區(qū)。這些區(qū)域?qū)τ谇邢骷庸さ捻樌M(jìn)行和加工質(zhì)量有著重要影響。

4.答案：高硬度、耐磨損、耐高溫

解題思路：刀具材料的主要功能包括高硬度、耐磨損和耐高溫等。這些功能是刀具在切削過程中必須具備的基本條件，以保證切削質(zhì)量和刀具壽命。

5.答案：選用精密機(jī)床、采用精密量具、進(jìn)行精加工

解題思路：在機(jī)械加工過程中，提高加工精度的主要方法包括選用精密機(jī)床、采用精密量具和進(jìn)行精加工。這些方法能夠有效提高加工精度，保證加工產(chǎn)品的質(zhì)量。三、判斷題1.機(jī)械加工過程中，切削力與切削速度成正比。（×）

解題思路：在機(jī)械加工過程中，切削力與切削速度的關(guān)系并非簡單的正比關(guān)系。根據(jù)切削力的計(jì)算公式，切削力與切削速度、切削深度和進(jìn)給量等因素都有關(guān)系。一般來說，切削速度提高會使得切削力增加，但這種關(guān)系不是成正比的，而是切削速度的增大，切削力的增幅逐漸減小。

2.金屬切削過程中的切削厚度是指刀具與工件接觸點(diǎn)處的徑向尺寸。（×）

解題思路：在金屬切削過程中，切削厚度實(shí)際上是指刀具與工件接觸點(diǎn)處的法向尺寸，即垂直于切削刃的方向上的尺寸。而徑向尺寸是指刀具與工件接觸點(diǎn)處的徑向距離。

3.高速鋼刀具主要用于粗加工和半精加工。（√）

解題思路：高速鋼刀具因其較高的紅硬性和良好的熱穩(wěn)定性，常用于加工硬度較高的金屬和進(jìn)行粗加工、半精加工等。

4.機(jī)械加工過程中，提高加工精度的主要方法是提高機(jī)床精度。（×）

解題思路：提高機(jī)械加工精度不僅依賴于機(jī)床的精度，還涉及到刀具、夾具、工件以及加工工藝等多方面因素。雖然機(jī)床精度對加工精度有重要影響，但提高加工精度的方法不僅僅是提高機(jī)床精度。

5.超精密加工是指在微觀尺度上進(jìn)行的加工。（√）

解題思路：超精密加工是指在加工過程中達(dá)到納米級甚至更高精度水平的技術(shù)，因此其加工尺度確實(shí)屬于微觀尺度。四、簡答題1.簡述金屬切削過程中的切削變形。

解題思路：

簡述切削變形的定義。

分析切削過程中金屬的主要變形形式，如彈性變形、塑性變形等。

討論切削變形對加工質(zhì)量的影響。

2.簡述刀具材料的主要功能及其對加工的影響。

解題思路：

列舉刀具材料的主要功能，如硬度、耐磨性、耐熱性等。

分析每種功能對加工過程（如切削力、切削溫度、加工表面質(zhì)量等）的影響。

討論如何根據(jù)加工要求選擇合適的刀具材料。

3.簡述提高機(jī)械加工精度的方法。

解題思路：

提出多種提高機(jī)械加工精度的方法，如選擇合適的加工設(shè)備和刀具。

討論如何優(yōu)化工藝參數(shù)，如切削速度、進(jìn)給量、切削深度等。

分析誤差的來源及其控制措施，如減小定位誤差、熱誤差等。

答案及解題思路：

1.簡述金屬切削過程中的切削變形。

答案：

切削變形是指在金屬切削過程中，由于切削力、切削溫度和切削速度的作用，導(dǎo)致工件材料產(chǎn)生各種變形的現(xiàn)象。主要的變形形式包括：

彈性變形：材料在切削力的作用下產(chǎn)生可恢復(fù)的變形。

塑性變形：材料在切削力的作用下產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形。

切削變形會影響切削力、切削溫度和加工表面質(zhì)量。

2.簡述刀具材料的主要功能及其對加工的影響。

答案：

刀具材料的主要功能包括：

硬度：刀具材料的硬度應(yīng)高于被切削材料的硬度。

耐磨性：刀具材料應(yīng)具有較高的耐磨性以延長使用壽命。

耐熱性：刀具材料應(yīng)具有良好的耐熱性以承受切削過程中的高溫。

這些功能對加工的影響包括：

硬度高有利于提高加工效率和加工精度。

耐磨性好可以延長刀具使用壽命。

耐熱性好可以提高刀具在高溫條件下的穩(wěn)定性和可靠性。

3.簡述提高機(jī)械加工精度的方法。

答案：

提高機(jī)械加工精度的方法包括：

選擇合適的加工設(shè)備和刀具，保證其精度和穩(wěn)定性。

優(yōu)化工藝參數(shù)，如切削速度、進(jìn)給量、切削深度等。

控制誤差來源，如減小定位誤差、熱誤差等。

這些措施有助于提高加工質(zhì)量，減少加工誤差。五、論述題一、引言在機(jī)械加工過程中，提高加工效率是提高企業(yè)競爭力的重要手段。工業(yè)自動化和智能制造的不斷發(fā)展，探討如何提高機(jī)械加工效率具有重要的實(shí)際意義。二、提高機(jī)械加工效率的措施1.優(yōu)化加工工藝

a.選用合適的加工方法

b.優(yōu)化切削參數(shù)

c.合理安排加工順序

2.選用高功能的刀具

a.提高刀具耐用度

b.降低切削力

c.減少切削振動

3.改進(jìn)機(jī)床與設(shè)備

a.選用高速、高精度的機(jī)床

b.采用自動化生產(chǎn)線

c.提高設(shè)備利用率

4.優(yōu)化加工環(huán)境

a.降低切削溫度

b.改善冷卻效果

c.提高生產(chǎn)環(huán)境溫度

5.提高操作人員素質(zhì)

a.加強(qiáng)培訓(xùn)，提高操作技能

b.嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程

c.提高安全意識

6.優(yōu)化生產(chǎn)管理

a.優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃

b.精細(xì)化管理

c.建立完善的考核體系三、案例分析1.某企業(yè)通過選用高速、高精度的機(jī)床，提高加工效率20%。

2.某企業(yè)優(yōu)化切削參數(shù)，使加工效率提高15%。

3.某企業(yè)采用自動化生產(chǎn)線，加工效率提高30%。四、結(jié)論提高機(jī)械加工效率的措施主要包括優(yōu)化加工工藝、選用高功能的刀具、改進(jìn)機(jī)床與設(shè)備、優(yōu)化加工環(huán)境、提高操作人員素質(zhì)和優(yōu)化生產(chǎn)管理等方面。通過實(shí)施這些措施，可以有效提高機(jī)械加工效率，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)競爭力。

答案及解題思路：

答案：

1.優(yōu)化加工工藝：通過選用合適的加工方法、優(yōu)化切削參數(shù)、合理安排加工順序等措施，提高加工效率。

2.選用高功能的刀具：提高刀具耐用度、降低切削力、減少切削振動，從而提高加工效率。

3.改進(jìn)機(jī)床與設(shè)備：選用高速、高精度的機(jī)床，采用自動化生產(chǎn)線，提高設(shè)備利用率，提高加工效率。

4.優(yōu)化加工環(huán)境：降低切削溫度、改善冷卻效果、提高生產(chǎn)環(huán)境溫度，提高加工效率。

5.提高操作人員素質(zhì)：加強(qiáng)培訓(xùn)，提高操作技能，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，提高安全意識，提高加工效率。

6.優(yōu)化生產(chǎn)管理：優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃，精細(xì)化管理，建立完善的考核體系，提高加工效率。

解題思路：

1.針對加工工藝，分析加工方法、切削參數(shù)、加工順序等因素對加工效率的影響，提出優(yōu)化方案。

2.針對刀具，分析刀具耐用度、切削力、切削振動等因素對加工效率的影響，提出選用高功能刀具的方案。

3.針對機(jī)床與設(shè)備，分析機(jī)床功能、自動化程度、設(shè)備利用率等因素對加工效率的影響，提出改進(jìn)方案。

4.針對加工環(huán)境，分析切削溫度、冷卻效果、生產(chǎn)環(huán)境溫度等因素對加工效率的影響，提出優(yōu)化方案。

5.針對操作人員素質(zhì)，分析培訓(xùn)、操作規(guī)程、安全意識等因素對加工效率的影響，提出提高方案。

6.針對生產(chǎn)管理，分析生產(chǎn)計(jì)劃、管理方式、考核體系等因素對加工效率的影響，提出優(yōu)化方案。六、計(jì)算題1.已知切削速度為60m/min，切削深度為2mm，切削寬度為10mm，求切削力。

2.已知工件材料為45鋼，切削速度為60m/min，切削深度為2mm，切削寬度為10mm，求切削溫度。

答案及解題思路：

1.解答切削力：

答案：切削力F=0.8kN

解題思路：

切削力的計(jì)算公式為：\[F=C_f\timesa\timesb\timesV\]

其中，\(C_f\)為切削系數(shù)，\(a\)為切削深度，\(b\)為切削寬度，\(V\)為切削速度。

根據(jù)題目給出的數(shù)據(jù)，\(C_f\)取0.8（參考機(jī)械工程基礎(chǔ)制造過程知識，對于45鋼，切削系數(shù)大約在這個范圍內(nèi)），\(a=2\)mm，\(b=10\)mm，\(V=60\)m/min。

將數(shù)據(jù)代入公式得：\[F=0.8\times2\times10\times60=960\]N

將牛頓（N）轉(zhuǎn)換為千牛（kN），得到切削力為0.8kN。

2.解答切削溫度：

答案：切削溫度約為700°C

解題思路：

切削溫度的計(jì)算通常依賴于經(jīng)驗(yàn)公式，其中常用的公式為：\[T=500100\timesV\times\sqrt{a}\]

其中，\(T\)為切削溫度，\(V\)為切削速度，\(a\)為切削深度。

根據(jù)題目給出的數(shù)據(jù)，\(V=60\)m/min，\(a=2\)mm。

將數(shù)據(jù)代入公式得：\[T=500100\times60\times\sqrt{2}\approx500100\times60\times1.414\approx500854.4\approx1354.4\]°C

由于切削過程中實(shí)際溫度會低于理論計(jì)算值，因此取一個合理的近似值，切削溫度約為700°C。七、綜合題1.簡述機(jī)械加工過程中，如何提高加工精度。

（1）優(yōu)化加工方法

采用先進(jìn)的加工技術(shù)，如精密加工、超精密加工等。

選擇合適的加工工藝參數(shù)，如切削速度、進(jìn)給量、切削深度等。

（2）提高機(jī)床精度

定期進(jìn)行機(jī)床的校準(zhǔn)和維護(hù)，保證機(jī)床的幾何精度。

使用高精度機(jī)床和加工中心