《金属切削加工基础》45分钟专业模拟卷（8） 江苏省（职教高考）机械类 【新考纲】

编写说明：本试卷依托于江苏省职教高考专业理论考试真题，以《江苏省中职职教高考机械类专业综合理论考试大纲》【新考纲】为依据进行典型例题汇编，聚焦中职高考首轮复习“时效适配、综合检测”需求。采用“一考一讲”模式，助力师生实现“课堂检测—即时讲解—快速巩固”的复习闭环，是首轮复习中检验学习效果、强化应试能力的核心资源。本专辑是《金属切削加工基础》的45分钟专业模拟卷专辑。 江苏省机械类专业综合理论考试【新考纲】 《金属切削加工基础》 45分钟专业模拟卷（8） 时间：45分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、单选题（本大题共20小题，每题2分） 1、在切削过程中，当工艺系统的刚度较差时，容易产生（ ），从而影响加工精度和表面粗糙度。 A. 带状切屑 B. 积屑瘤 C. 鳞刺 D. 自激振动 2、铣削加工中，对铣刀使用寿命影响最大的铣削方式是（ ），因为刀齿切入时受到强烈的冲击。 A. 对称铣削 B. 顺铣 C. 逆铣 D. 端面铣削 3、刀具材料与被加工材料之间的（ ）越大，切削时越容易产生粘结磨损。 A. 硬度差 B. 导热性差异 C. 化学亲和力 D. 弹性模量差 4、在车床上采用跟刀架车削细长轴，其主要作用是（ ）。 A. 提高工件的旋转精度 B. 防止工件受径向切削力而产生弯曲变形 C. 增大工件的装夹刚度 D. 提高车刀的耐用度 5、下列孔加工方法中，既能修正孔的尺寸精度和表面粗糙度，又能修正孔轴线位置误差的是（ ）。 A. 铰孔 B. 拉孔 C. 镗孔 D. 研磨 6、砂轮的“自锐性”能部分恢复其切削能力，但如果砂轮硬度（ ），自锐性会过强，导致砂轮损耗过快，形状精度难以保持。 A. 太软 B. 太硬 C. 组织太紧密 D. 磨料粒度太粗 7、下列有关切削液作用的描述中，错误的是（ ）。 A. 水溶液的冷却性能最好 B. 切削油的润滑性能最好 C. 极压添加剂能形成高温润滑膜 D. 铸铁件精加工时必须充分浇注切削液 8、零件的结构工艺性是指所设计的零件在（ ）的可行性和经济性。 A. 满足使用要求前提下制造的 B. 满足美观要求前提下制造的 C. 满足重量要求前提下制造的 D. 满足低成本要求前提下制造的 9、在机械加工中，原理误差是指采用了（ ）进行加工而产生的固有误差。 A. 近似加工方法或近似刀具轮廓 B. 调整不精确的机床 C. 磨损的刀具 D. 刚度不足的夹具 10、无心外圆磨床磨削工件时，工件的支承和驱动分别由（ ）完成。 A. 托板、砂轮 B. 砂轮、导轮 C. 导轮、砂轮 D. 托板、导轮 11、在工艺尺寸链计算中，当所有增环为最大极限尺寸，所有减环为最小极限尺寸时，封闭环的尺寸（ ）。 A. 最大 B. 最小 C. 无法确定 D. 处于平均值 12、下列因素中，最可能引起车削外圆时产生椭圆度误差的是（ ）。 A. 车床主轴径向跳动 B. 车床导轨与主轴轴线不平行 C. 工件刚性不足 D. 车刀主偏角过大 13、分组选配法进行装配时，适用于（ ）的场合。 A. 组成环数多、装配精度要求高、大批量生产 B. 组成环数少、装配精度要求不高、单件生产 C. 组成环数多、装配精度要求不高、任何批量 D. 组成环数少、装配精度要求高、小批量生产 14、刨削加工时，造成工件表面粗糙度值较大的一个主要原因是（ ）。 A. 切削速度高 B. 刨刀回程时与工件摩擦 C. 进给量太小 D. 刨床振动小 15、刀具的磨钝标准通常以（ ）的磨损量VB来表示。 A. 前刀面 B. 后刀面 C. 切削刃 D. 刀尖圆弧 16、滚齿机加工直齿圆柱齿轮时，必须具备（ ）运动。 A. 主运动、展成运动、轴向进给运动 B. 主运动、展成运动、径向进给运动 C. 主运动、分齿运动、轴向进给运动 D. 主运动、分齿运动、径向进给运动 17、下列检测方法中，属于非接触式测量的是（ ）。 A. 使用外径千分尺 B. 使用光学投影仪 C. 使用三坐标测量机 D. 使用内径百分表 18、在数控编程中，用于规定刀具相对于工件运动轨迹和加工参数的语言或代码系统称为（ ）。 A. 机器语言 B. 汇编语言 C. 数控语言 D. 计算机高级语言 19、下列材料中，最难进行切削加工的是（ ）。 A. 铝合金 B. 调质45钢 C. 不锈钢1Cr18Ni9Ti D. 灰铸铁HT250 20、影响已加工表面粗糙度的几何因素主要是指刀具的（ ）与进给量在工件表面留下的残留面积。 A. 前角 B. 后角 C. 主偏角和副偏角 D. 刃倾角 二、填空题（共15题，每题2分） 21、金属切削过程的三个变形区分别是：第Ⅰ变形区（____区）、第Ⅱ变形区（____接触区）和第Ⅲ变形区（后刀面与已加工表面接触区）。 22、刀具磨损过程通常分为三个阶段：初期磨损阶段、____磨损阶段和____磨损阶段。 23、铣刀的____角是切削平面与法剖面之间的夹角，它影响切屑流出方向和刀尖强度。 24、钻削加工中，钻头的____部分起导向作用，其两条棱边可以减小与孔壁的摩擦。 25、磨削加工的本质是无数磨粒对工件表面进行微量的____、刻划和滑擦。 26、机械加工中，产生加工误差的主要因素可归纳为四个方面：工艺系统的几何误差、工艺系统的____误差、工艺系统的热变形误差、工件残余应力引起的误差。 27、铰孔时，铰刀相对于工件应____，以保持切削平稳。 28、在数控机床上，确定机床各坐标轴运动次序和路径的过程称为____规划。 29、切削难加工材料时，为降低切削温度，改善加工性，常选用____性能好的刀具材料，如硬质合金和陶瓷。 30、装配精度要求高、组成环数多时，采用____法进行装配较为经济。 31、砂轮的____是指磨粒、结合剂、气孔三者体积的比例关系，它影响砂轮的容屑和散热能力。 32、在车床上加工端面时，若端面中心留有凸台，可能是车刀刀尖____工件回转中心造成的。 33、机械加工中，强迫振动的频率与____的频率一致或成倍数关系。 34、零件的机械加工工艺过程卡片，主要用于____生产和作为技术管理文件。 35、电火花加工是利用工具电极和工件电极之间脉冲性火花放电产生的____来蚀除金属的工艺方法。 三、计算题（共2题，每题5分） 36、某轴的外圆设计尺寸为φ50h7(0, -0.025)，现测得该轴在车削后的实际尺寸遵循正态分布，其平均值=49.99 mm，标准偏差σ=0.006 mm。已知该工序的尺寸公差要求即为设计公差。试计算该工序的工艺能力系数Cp值，并判断其工艺能力等级（附：Cp≥1.67特级；1.33≤Cp<1.67一级；1.00≤Cp<1.33二级；Cp<1.00三级）。 37、某工序采用调整法加工一批零件，其尺寸要求为φ30±0.05 mm。加工后测量发现，尺寸分布中心（平均值）=30.02 mm，标准偏差σ=0.01 mm。若尺寸服从正态分布，试估算该工序的合格品率及不合格品率。 （附：标准正态分布函数表部分值：Z=1.0时，Φ(1.0)=0.8413；Z=2.0时，Φ(2.0)=0.9772；Z=3.0时，Φ(3.0)=0.9987。提示：可近似计算或内插） 四、简答题（共2题，每题5分） 38、什么是“加工硬化”？简述其对机械加工过程及零件使用性能的主要影响。 39、简述在数控车床上加工零件，从图纸到获得成品所需经历的主要步骤。 五、综合应用题（共1题，10分） 40、某中职学校数控加工实习车间，学生小王在老师指导下，首次独立操作一台卧式数控车床，加工一批短轴零件。小王按照已编制好的程序完成了首件加工，但检验时发现了以下两个主要问题： 1、测量φ30h7外圆时，发现尺寸在φ30.02至φ30.05mm之间波动，超出了其下偏差为0、上偏差为-0.025mm的要求。 2、零件表面，特别是在φ30h7外圆段，有明显的、间距规律的纵向振纹。 请结合《金属切削加工基础》课程知识，帮助小王分析产生上述问题的可能原因，并提出相应的解决措施。 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：本试卷依托于江苏省职教高考专业理论考试真题，以《江苏省中职职教高考机械类专业综合理论考试大纲》【新考纲】为依据进行典型例题汇编，聚焦中职高考首轮复习“时效适配、综合检测”需求。采用“一考一讲”模式，助力师生实现“课堂检测—即时讲解—快速巩固”的复习闭环，是首轮复习中检验学习效果、强化应试能力的核心资源。本专辑是《金属切削加工基础》的45分钟专业模拟卷专辑。 江苏省机械类专业综合理论考试【新考纲】 《金属切削加工基础》 45分钟专业模拟卷（8） 时间：45分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、单选题（本大题共20小题，每题2分） 1、在切削过程中，当工艺系统的刚度较差时，容易产生（ ），从而影响加工精度和表面粗糙度。 A. 带状切屑 B. 积屑瘤 C. 鳞刺 D. 自激振动 【答案】D 【解析】自激振动（颤振）是由切削过程本身激发并维持的振动，其产生与工艺系统的动态特性（如刚度、阻尼）密切相关。当系统刚度不足时，抵抗动态切削力的能力弱，容易在特定条件下（如一定切削速度）产生强烈振动，导致加工表面出现振纹，严重影响精度和粗糙度。 2、铣削加工中，对铣刀使用寿命影响最大的铣削方式是（ ），因为刀齿切入时受到强烈的冲击。 A. 对称铣削 B. 顺铣 C. 逆铣 D. 端面铣削 【答案】C 【解析】逆铣时，刀齿切入工件时的切削厚度从零开始，在切入初期存在一段挤压滑行过程。这会导致较大的摩擦和挤压，刀齿易磨损。同时，由于切入冲击，铣刀耐用度通常低于顺铣。尤其在铣削带硬皮的工作时，对刀具的冲击磨损更为严重。 3、刀具材料与被加工材料之间的（ ）越大，切削时越容易产生粘结磨损。 A. 硬度差 B. 导热性差异 C. 化学亲和力 D. 弹性模量差 【答案】C 【解析】粘结磨损的本质是两种材料在高温高压下的物理吸附和分子间结合。刀具材料与工件材料的化学亲和力越强，在接触区的原子或分子就越容易相互扩散和吸附，从而导致刀具材料被切屑或工件粘走，形成粘结磨损。 4、在车床上采用跟刀架车削细长轴，其主要作用是（ ）。 A. 提高工件的旋转精度 B. 防止工件受径向切削力而产生弯曲变形 C. 增大工件的装夹刚度 D. 提高车刀的耐用度 【答案】B 【解析】跟刀架固定在床鞍上，随车刀一起移动，为工件在切削点附近提供径向支撑。它能直接、有效地抵消径向切削力Fp，阻止工件因Fp和自重而产生弯曲变形，是车削细长轴防止鼓形误差和振动的最常用工艺措施。 5、下列孔加工方法中，既能修正孔的尺寸精度和表面粗糙度，又能修正孔轴线位置误差的是（ ）。 A. 铰孔 B. 拉孔 C. 镗孔 D. 研磨 【答案】C 【解析】铰孔、拉孔、研磨属于精加工，主要提高孔的尺寸精度和表面质量，对已有孔轴线的位置偏差修正能力很弱。镗孔（尤其在镗床或加工中心上）可通过调整镗刀或工件位置，直接修正孔的位置（如坐标位置、平行度、垂直度）。 6、砂轮的“自锐性”能部分恢复其切削能力，但如果砂轮硬度（ ），自锐性会过强，导致砂轮损耗过快，形状精度难以保持。 A. 太软 B. 太硬 C. 组织太紧密 D. 磨料粒度太粗 【答案】A 【解析】砂轮硬度反映了磨粒脱落的难易程度。硬度太软，意味着结合剂对磨粒的把持力太弱，磨粒在尚未完全磨钝时就过早脱落。这虽然保持了锋利，但砂轮磨损太快，尺寸和形状精度迅速丧失，经济性差，不适合成形磨削。 7、下列有关切削液作用的描述中，错误的是（ ）。 A. 水溶液的冷却性能最好 B. 切削油的润滑性能最好 C. 极压添加剂能形成高温润滑膜 D. 铸铁件精加工时必须充分浇注切削液 【答案】D 【解析】铸铁中含有石墨，具有自润滑作用。同时，其崩碎切屑与切削液混合易形成研磨膏，加剧机床导轨磨损且难以清理。故铸铁加工一般不用切削液。必要时（如精加工为提高表面质量）可采用煤油或压缩空气冷却、排屑。 8、零件的结构工艺性是指所设计的零件在（ ）的可行性和经济性。 A. 满足使用要求前提下制造的 B. 满足美观要求前提下制造的 C. 满足重量要求前提下制造的 D. 满足低成本要求前提下制造的 【答案】A 【解析】结构工艺性是评价零件设计优劣的重要指标。它是指在满足零件使用性能（强度、功能、精度等）的前提下，在一定的生产规模（批量）和具体的生产条件下，零件制造的难易程度和成本高低。好的结构应便于加工、装配、测量和维修。 9、在机械加工中，原理误差是指采用了（ ）进行加工而产生的固有误差。 A. 近似加工方法或近似刀具轮廓 B. 调整不精确的机床 C. 磨损的刀具 D. 刚度不足的夹具 【答案】A 【解析】原理误差（理论误差）是为了简化机床、刀具的结构或加工方法，而采用近似的成形运动或近似的刀具轮廓所必然产生的误差。例如，用模数铣刀加工齿轮，用阿基米德蜗杆滚刀滚切渐开线齿轮等，都存在原理误差，但往往在经济上是合理的。 10、无心外圆磨床磨削工件时，工件的支承和驱动分别由（ ）完成。 A. 托板、砂轮 B. 砂轮、导轮 C. 导轮、砂轮 D. 托板、导轮 【答案】D 【解析】无心磨削时，工件不是由顶尖或卡盘定心，而是自由地置于托板上。砂轮负责磨削（主运动），导轮（通常用橡胶结合剂）以较低速度旋转，其作用一是通过摩擦力驱动工件旋转，二是其轴线倾斜产生的水平分力使工件轴向进给。 11、在工艺尺寸链计算中，当所有增环为最大极限尺寸，所有减环为最小极限尺寸时，封闭环的尺寸（ ）。 A. 最大 B. 最小 C. 无法确定 D. 处于平均值 【答案】A 【解析】这是尺寸链计算中的极值法基本规则。封闭环的最大极限尺寸等于所有增环最大极限尺寸之和减去所有减环最小极限尺寸之和；封闭环的最小极限尺寸等于所有增环最小极限尺寸之和减去所有减环最大极限尺寸之和。 12、下列因素中，最可能引起车削外圆时产生椭圆度误差的是（ ）。 A. 车床主轴径向跳动 B. 车床导轨与主轴轴线不平行 C. 工件刚性不足 D. 车刀主偏角过大 【答案】A 【解析】车床主轴的径向跳动（或轴承间隙）会导致主轴回转轴线在旋转时产生径向漂移。这使得工件在旋转过程中，其外圆表面相对车刀尖的距离发生周期性变化，从而在工件同一横截面内产生直径变化，形成圆度误差（如椭圆形）。 13、分组选配法进行装配时，适用于（ ）的场合。 A. 组成环数多、装配精度要求高、大批量生产 B. 组成环数少、装配精度要求不高、单件生产 C. 组成环数多、装配精度要求不高、任何批量 D. 组成环数少、装配精度要求高、小批量生产 【答案】A 【解析】分组选配法是将各组成环公差放大到经济精度制造，然后按实际尺寸分组，按对应组进行装配。它能获得很高的装配精度，但增加了测量、分组和存储管理工作，仅适用于大批量生产中装配精度要求高、组成环数少（一般2-3环）的场合。 14、刨削加工时，造成工件表面粗糙度值较大的一个主要原因是（ ）。 A. 切削速度高 B. 刨刀回程时与工件摩擦 C. 进给量太小 D. 刨床振动小 【答案】B 【解析】刨削是往复运动，工作行程切削，回程为空程。为防止刨刀在回程时刮伤已加工表面，刨刀通常设有抬刀装置。如果抬刀不充分或装置失效，刨刀后刀面将在回程时与工件表面摩擦，从而拉毛表面，增大粗糙度值。 15、刀具的磨钝标准通常以（ ）的磨损量VB来表示。 A. 前刀面 B. 后刀面 C. 切削刃 D. 刀尖圆弧 【答案】B 【解析】后刀面磨损带宽度VB是刀具磨损最常见、最易测量的形态。它直接影响加工尺寸和表面质量。国际标准（ISO）及生产中通常以后刀面磨损带中间部分的平均宽度VB达到规定值作为磨钝标准，以此判断刀具是否需要重磨。 16、滚齿机加工直齿圆柱齿轮时，必须具备（ ）运动。 A. 主运动、展成运动、轴向进给运动 B. 主运动、展成运动、径向进给运动 C. 主运动、分齿运动、轴向进给运动 D. 主运动、分齿运动、径向进给运动 【答案】C 【解析】滚齿加工直齿圆柱齿轮时，需要三个基本运动：主运动（滚刀旋转）；展成运动（强制滚刀与齿坯保持一对交错轴斜齿轮啮合关系，即滚刀转1/K转，齿坯转1/Z转，K为滚刀头数，Z为齿数）；轴向进给运动（滚刀沿齿坯轴向移动，以切出全齿宽）。 17、下列检测方法中，属于非接触式测量的是（ ）。 A. 使用外径千分尺 B. 使用光学投影仪 C. 使用三坐标测量机 D. 使用内径百分表 【答案】B 【解析】光学投影仪利用光学投影放大原理，将工件轮廓或影像投射到屏幕上进行测量，测量元件（光线）不与被测工件表面接触，属于非接触测量。外径千分尺、内径百分表、三坐标测量机（测头）均需测头与工件接触，属于接触式测量。 18、在数控编程中，用于规定刀具相对于工件运动轨迹和加工参数的语言或代码系统称为（ ）。 A. 机器语言 B. 汇编语言 C. 数控语言 D. 计算机高级语言 【答案】C 【解析】数控语言是面向数控机床加工过程的专用编程语言，用于描述零件的几何形状、刀具运动轨迹和工艺参数（如主轴转速、进给速度）。国际上广泛使用的有ISO标准G代码和M代码。APT语言也是一种高级数控编程语言。 19、下列材料中，最难进行切削加工的是（ ）。 A. 铝合金 B. 调质45钢 C. 不锈钢1Cr18Ni9Ti D. 灰铸铁HT250 【答案】C 【解析】不锈钢1Cr18Ni9Ti属于奥氏体不锈钢，其切削加工性差。原因：①塑性韧性高，切削变形大，易粘刀；②加工硬化严重，加剧刀具磨损；③导热性差，切削热集中于刀尖；④切屑不易折断。综合来看，其加工难度大于选项中的其他材料。 20、影响已加工表面粗糙度的几何因素主要是指刀具的（ ）与进给量在工件表面留下的残留面积。 A. 前角 B. 后角 C. 主偏角和副偏角 D. 刃倾角 【答案】C 【解析】从几何学角度看，车削或铣削后，由于刀具具有刀尖圆弧半径和直线切削刃，已加工表面会留下未切除的残留面积。残留面积高度主要取决于进给量f、刀尖圆弧半径rε、以及主偏角κr和副偏角κr‘的大小。 二、填空题（共15题，每题2分） 21、金属切削过程的三个变形区分别是：第Ⅰ变形区（____区）、第Ⅱ变形区（____接触区）和第Ⅲ变形区（后刀面与已加工表面接触区）。 【答案】剪切滑移， 前刀面与切屑 【解析】三个变形区是理解切削物理过程的基础。第Ⅰ变形区位于剪切面附近，发生基本塑性变形；第Ⅱ变形区是切屑底层与前刀面的摩擦区；第Ⅲ变形区是已加工表面与后刀面的挤压摩擦区，影响加工硬化、残余应力等。 22、刀具磨损过程通常分为三个阶段：初期磨损阶段、____磨损阶段和____磨损阶段。 【答案】正常， 急剧（或剧烈） 【解析】典型的刀具磨损曲线呈现三个时期：初期磨损（AB段，磨损较快，因刃磨后的微观不平迅速磨平）；正常磨损（BC段，磨损平缓稳定，是刀具的有效工作期）；急剧磨损（CD段，磨损急剧加速，加工质量恶化，应在此之前换刀）。 23、铣刀的____角是切削平面与法剖面之间的夹角，它影响切屑流出方向和刀尖强度。 【答案】刃倾 【解析】刃倾角λs在主切削刃上测量。当刀尖位于主切削刃最高点时，λs为负，切屑流向已加工表面；刀尖位于最低点时，λs为正，切屑流向待加工表面。负刃倾角可增强刀尖强度，但排屑不畅。 24、钻削加工中，钻头的____部分起导向作用，其两条棱边可以减小与孔壁的摩擦。 【答案】导向 【解析】麻花钻的导向部分位于切削部分之后，其直径略向柄部减小（倒锥）。上面的两条棱边（刃带）在钻孔时紧贴孔壁，既引导钻头方向，保证孔的直线度，又能减小钻头体与孔壁的摩擦面积。 25、磨削加工的本质是无数磨粒对工件表面进行微量的____、刻划和滑擦。 【答案】切削 【解析】磨削时，砂轮表面突出的锋利磨粒像微型刀具一样切下细微的切屑；较钝的磨粒在工件表面刻划出沟痕；更钝的磨粒仅产生摩擦滑擦。因此，磨削过程是上述三种作用的综合，大部分磨粒实际上是在滑擦和刻划。 26、机械加工中，产生加工误差的主要因素可归纳为四个方面：工艺系统的几何误差、工艺系统的____误差、工艺系统的热变形误差、工件残余应力引起的误差。 【答案】受力变形 【解析】工艺系统在切削力、夹紧力、重力等作用下会产生弹性变形，破坏刀具与工件间已调整好的正确位置，从而引起加工误差。系统刚度越差，受力变形误差越大。细长轴车削的鼓形误差就是典型例子。 27、铰孔时，铰刀相对于工件应____，以保持切削平稳。 【答案】浮动 【解析】浮动铰刀或浮动铰刀夹头可以使铰刀在径向有微量的自动调整能力，以补偿由于机床主轴、铰刀和工件孔之间的微小同轴度误差，避免铰刀被“别住”而产生振纹或扩大孔径，从而获得更好的孔形和表面质量。 28、在数控机床上，确定机床各坐标轴运动次序和路径的过程称为____规划。 【答案】进给路线 【解析】进给路线规划是数控编程的重要内容。它需要确定刀具从起刀点开始，直至返回并结束加工所经过的路径，包括切削路径和空行程路径。合理的进给路线能保证加工质量、提高效率、简化编程计算。 29、切削难加工材料时，为降低切削温度，改善加工性，常选用____性能好的刀具材料，如硬质合金和陶瓷。 【答案】耐热性 【解析】难加工材料通常强度高、导热性差，切削热不易散出，导致刀尖温度极高。因此必须选用耐热性（红硬性）好的刀具材料，使其在高温下仍能保持高硬度和强度。硬质合金、陶瓷、立方氮化硼的耐热性依次增强。 30、装配精度要求高、组成环数多时，采用____法进行装配较为经济。 【答案】修配 【解析】修配法是在装配时，通过补充加工（修配）某一特定零件（修配环）的尺寸来抵消累积误差，达到装配精度。该方法允许其他组成环按经济精度制造，仅增加一个环的修配量，适用于单件小批生产中高精度多环尺寸链的装配。 31、砂轮的____是指磨粒、结合剂、气孔三者体积的比例关系，它影响砂轮的容屑和散热能力。 【答案】组织 【解析】砂轮组织号从0到14，数字越大，组织越疏松。疏松组织容屑空间大，散热好，不易堵塞，适于粗磨、磨削韧性材料和软金属。紧密组织磨粒多，保持形状好，适于精磨、成形磨和磨削硬脆材料。 32、在车床上加工端面时，若端面中心留有凸台，可能是车刀刀尖____工件回转中心造成的。 【答案】高于 【解析】车端面时，理想的切削轨迹应是一条水平的直线。若刀尖高于工件中心，工作后角减小，工作前角增大，刀具实际切削的不是端面最中心处，导致中心部分材料未能完全切除，从而留下凸台（小凸起）。 33、机械加工中，强迫振动的频率与____的频率一致或成倍数关系。 【答案】外界周期性干扰力 【解析】这是强迫振动的重要特征。其振源来自工艺系统外部，如不平衡的机床旋转部件（主轴、电机、砂轮）、断续切削、液压系统脉动等。只要找出与振动频率一致的干扰源，并加以消除或隔离，就能有效抑制强迫振动。 34、零件的机械加工工艺过程卡片，主要用于____生产和作为技术管理文件。 【答案】单件小批 【解析】工艺过程卡片列出了零件加工所经过的整个工艺路线及所用设备、工装等，但各工序说明较简略。它适合指导单件小批生产，因为这类生产灵活性大，详细工序由操作者凭经验掌握。在大批量生产中，它作为总纲，指导详细的工序卡片编制。 35、电火花加工是利用工具电极和工件电极之间脉冲性火花放电产生的____来蚀除金属的工艺方法。 【答案】电腐蚀 【解析】电火花加工是一种非接触、无宏观切削力的特种加工。其原理是基于火花放电时，电极间产生的瞬时高温（可达10000℃以上）使局部金属熔化甚至气化，加上工作液的冲刷作用，从而实现材料蚀除。它可以加工任何导电的硬、脆、韧材料及复杂型腔。 三、计算题（共2题，每题5分） 36、某轴的外圆设计尺寸为φ50h7(0, -0.025)，现测得该轴在车削后的实际尺寸遵循正态分布，其平均值=49.99 mm，标准偏差σ=0.006 mm。已知该工序的尺寸公差要求即为设计公差。试计算该工序的工艺能力系数Cp值，并判断其工艺能力等级（附：Cp≥1.67特级；1.33≤Cp<1.67一级；1.00≤Cp<1.33二级；Cp<1.00三级）。 【答案】 尺寸公差 T = 0 - (-0.025) = 0.025 (mm) 过程能力（6σ）= 6 * σ = 6 * 0.006 = 0.036 (mm) 工艺能力系数 Cp = T / (6σ) = 0.025 / 0.036 ≈ 0.69 Cp ≈ 0.69 < 1.00，根据参考标准，该工序的工艺能力为三级，表示工艺能力严重不足，必须立即采取改进措施。 【解析】工艺能力系数Cp是衡量工序加工质量稳定性的关键指标，它等于公差带宽度T与工序加工尺寸实际分散范围（6σ）的比值。Cp值越大，表示工序能力越强，产品质量越稳定。本题中Cp远小于1，说明该工序加工出的零件尺寸分散范围已超出公差带，必然产生大量不合格品。 37、某工序采用调整法加工一批零件，其尺寸要求为φ30±0.05 mm。加工后测量发现，尺寸分布中心（平均值）=30.02 mm，标准偏差σ=0.01 mm。若尺寸服从正态分布，试估算该工序的合格品率及不合格品率。 （附：标准正态分布函数表部分值：Z=1.0时，Φ(1.0)=0.8413；Z=2.0时，Φ(2.0)=0.9772；Z=3.0时，Φ(3.0)=0.9987。提示：可近似计算或内插） 【答案】 公差上限：USL = 30 + 0.05 = 30.05 mm 公差下限：LSL = 30 - 0.05 = 29.95 mm 分布中心 = 30.02 mm， 标准差 σ = 0.01 mm。 计算上下限与中心值的偏差 Z 分数： ZU = (USL - ) / σ = (30.05 - 30.02) / 0.01 = 3.0 ZL = ( - LSL) / σ = (30.02 - 29.95) / 0.01 = 7.0 查表：Φ(ZU)=Φ(3.0)=0.9987， Φ(ZL)=Φ(7.0) ≈ 1.0000（远超3，概率视为1）。 合格品率 P = Φ(ZU) - [1 - Φ(ZL)] = 0.9987 - (1-1) = 0.9987 不合格品率 Pf = 1 - P = 1 - 0.9987 = 0.0013 = 0.13% 其中，ZU=3对应的单侧尾部面积约为0.0013，故不合格品主要由超出上限的部分构成。 【解析】本题是工序质量控制与正态分布统计的应用。解题步骤：1. 确定公差带和分布参数；2. 计算双侧的Z值，即将公差限标准化；3. 查标准正态分布表得到累积概率Φ(Z)；4. 合格品率是落在公差限内的概率。由于ZL很大，其左侧面积可视为0，右侧面积（超出下限）为0，故不合格品全部来自超出上限的部分，约为0.13%。这表明工序分布中心略有上偏。 四、简答题（共2题，每题5分） 38、什么是“加工硬化”？简述其对机械加工过程及零件使用性能的主要影响。 【答案】 加工硬化：亦称冷作硬化，是指工件材料在机械加工过程中，由于切削力的作用，已加工表面层金属产生强烈的塑性变形，使其硬度、强度提高，而塑性和韧性下降的现象。 对机械加工过程的影响： 消极影响：① 加剧后续工序的刀具磨损，因为硬化层硬度高。② 使后续切削困难，增大切削力，可能引起振动。③ 在硬化层上再次切削时，容易导致表层剥落，影响表面质量。 积极影响：在某些情况下，可利用加工硬化来提高零件的表面硬度，如喷丸、滚压等表面强化工艺就是有意识地利用塑性变形来改善零件性能。 对零件使用性能的影响： 有利方面：① 提高零件的耐磨性（表面硬度高）。② 提高零件的疲劳强度，因为硬化层常伴随残余压应力，能抑制疲劳裂纹的萌生和扩展。 不利方面：① 材料变脆，冲击韧性下降。② 硬化层不均匀或应力过大时，可能引起工件变形甚至开裂。③ 为后续热处理（如淬火）带来困难，易产生软点或开裂。 【解析】此题考查对加工硬化这一物理现象的综合理解。需先准确定义，然后从“加工过程”和“使用性能”两个维度，辩证地分析其利与弊。既要认识到它给切削带来的困难，也要理解其在表面强化方面的积极作用。 39、简述在数控车床上加工零件，从图纸到获得成品所需经历的主要步骤。 【答案】 1.零件图工艺分析：分析零件的结构特点、尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、材料及热处理等技术要求，确定其是否适合在数控车床上加工。 2.工艺方案制定：确定加工顺序（工序划分、工步安排）、走刀路线、定位夹紧方案、刀具选择、切削用量选择等。 3.数值计算：根据零件图和走刀路线，计算零件轮廓的基点、节点、圆心等坐标值，为编程做准备。对于圆弧、非圆曲线等，需进行必要的数学处理。 4.编写加工程序单：按照所用数控系统的程序格式和指令代码，编写零件的加工程序。内容包括：程序号、刀具功能、主轴功能、进给功能、准备功能及刀具运动轨迹等。 5.程序输入与校验：将程序单的内容输入到数控装置中。可通过模拟运行、图形显示或空运行等方式，校验程序语法和刀具轨迹的正确性，防止发生干涉或碰撞。 6.工件装夹与对刀：安装并找正工件，确保编程原点与机床坐标系的关系正确。进行对刀操作，设定或测量各把刀具的刀偏值，建立工件坐标系。 7.试切加工：在锁住Z轴或采用倍率等方式确保安全的前提下，进行首件试切。检查试切件的尺寸精度和表面质量。 8.正式加工与检验：试切合格后，可进行批量零件的自动循环加工。加工过程中需进行抽检，加工完成后进行终检。 【解析】此题考查对数控加工完整工作流程的系统性认识。步骤从“分析决策”（工艺分析）到“准备实现”（编程、对刀），再到“执行验证”（试切、加工），逻辑连贯。它反映了现代数字制造的基本模式，与普通机床操作中“边测量边加工”的模式有显著区别。 五、综合应用题（共1题，10分） 40、某中职学校数控加工实习车间，学生小王在老师指导下，首次独立操作一台卧式数控车床，加工一批短轴零件。小王按照已编制好的程序完成了首件加工，但检验时发现了以下两个主要问题： 1、测量φ30h7外圆时，发现尺寸在φ30.02至φ30.05mm之间波动，超出了其下偏差为0、上偏差为-0.025mm的要求。 2、零件表面，特别是在φ30h7外圆段，有明显的、间距规律的纵向振纹。 请结合《金属切削加工基础》课程知识，帮助小王分析产生上述问题的可能原因，并提出相应的解决措施。 【答案】问题1分析：尺寸超差（孔径偏大且波动） 可能原因分析： 1.对刀误差与刀具补偿设置不当：这是数控车削尺寸不准最常见的原因。可能是对刀时测量不准确，或刀具磨损后未及时修改刀偏/刀补值，导致系统控制的刀具实际位置与理论位置存在偏差。 2.刀具磨损：在批量加工中，刀具（尤其是精车刀）逐渐磨损，刀尖圆弧半径增大或刀尖位置微变，导致加工出的尺寸逐渐变大（对于外圆）。 3.工艺系统热变形：机床（主轴箱、导轨）、刀具、工件在连续加工中温度升高产生热变形。例如，主轴热膨胀使回转轴线抬高，或工件温升导致冷却后尺寸收缩不一致，都会引起尺寸变化和波动。 4.切削参数不当：精加工时切削深度或进给量过大，导致切削力变化引起让刀（工艺系统弹性变形），使得实际切深小于理论值，造成外圆尺寸车削不到位（偏大）。 测量误差或量具问题：使用的千分尺未校准、测量方法不正确或测量力过大，可能造成误判。 解决措施： 1.精确对刀与补偿：重新进行精确对刀，可采用“试切法”对刀。在批量加工中，建立刀具磨损补偿机制，定期检查工件尺寸，及时在数控系统中输入磨损补偿值。 2.监控与更换刀具：检查精车刀刀尖磨损情况，若磨损达到磨钝标准（如VB>0.3mm），应及时转位或更换新刀片。选用耐磨性更好的硬质合金涂层刀片。 3.控制热变形：在加工前让机床空运行一段时间进行预热。合理安排加工顺序，粗、精加工分开或间隔进行，使热变形趋于稳定。使用切削液充分冷却工件和刀具。 4.优化切削参数：适当减小精车时的背吃刀量（如取0.1-0.2mm）和进给量，降低切削力，减小让刀。精车前可增加一次半精车，确保余量均匀。 5.规范测量：使用前校对量具，采用正确的测量方法和测量力。 问题2分析：表面有规律振纹 可能原因分析： 1.工件方面：虽然零件不长，但如果夹持不牢（如卡盘未夹紧）、顶尖支撑不良（如尾座顶尖顶得过松或过紧），会降低系统刚度。 2.刀具方面：车刀伸出过长、刀杆截面尺寸小，导致刀具悬臂刚度差，是诱发振动的主要原因。刀尖圆弧半径过大也可能导致径向切削力增加。 3.机床方面：主轴轴承间隙过大、导轨间隙不当或磨损，导致动态刚度下降。 切削参数进入不稳定区：选用的切削速度（vc）恰好处于工艺系统易产生振动的敏感速度区间。 4.连续切削：精加工时采用的进给量较大，且刀尖圆弧半径大，导致切削宽度过大，容易引发宽刃颤振。 5.外界强迫振动：机床附近有其他振动源，或机床自身旋转部件（如卡盘、电机）不平衡。 解决措施： 1.工件装夹：确保卡盘夹紧可靠。若使用顶尖，调整尾座顶尖顶紧力适中。 2.刀具方面：缩短车刀伸出长度（一般不大于刀杆高度的1.5倍），选用刚性更好的刀杆。适当减小刀尖圆弧半径。 3.机床维护：定期检查并调整主轴轴承间隙和导轨间隙。 4.调整切削参数：改变切削速度，通常降低转速（vc）是抑制振动的有效方法。适当减小进给量（f）和背吃刀量（ap）。 5.优化刀具几何参数：在保证刃口强度的前提下，适当增大车刀前角，使切削更轻快。采用正刃倾角，使切屑流向待加工表面。 6.采用消振措施：使用带有负倒棱或消振棱的车刀。检查并隔离外界振源。 7.检查程序：检查加工程序中精加工段的进给速度（F值）是否设置合理，避免过高。 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $