机械工程师考试题-下载.docx
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1、机械工程师考试试题一、选择题1. 31210111下面是关于常用刀具材料硬度的比较,那个选项的论述是正确的(A)A金刚石,CBN硬质合金,高速钢 B金刚石CBN高速钢硬质合金C金刚石硬质合金,高速钢,CBND金刚石高速钢硬质合金,CBN31210122下面属于性质脆、工艺性差的刀具材料是(C)A碳素工具钢B合金工具钢 C金刚石D硬质合金钢2. 31210113目前使用最为广泛的刀具材料是(B)A陶瓷 B高速钢和硬质合金 C碳素工具钢 DCBN3. 31210114 W18Cr4V 是:(C)常用的高速钢牌号为 W18Cr4V 和 W6Mo5Cr4V2 两种。A碳素钢B硬质合金钢 C普通高速钢D
2、高性能高速钢31210125 W18Cr4V 比 W6Mo5Cr4V2 好的性能是:(D)A硬度B韧性C切削性能D可磨性31210116 WCCo类属于哪一类硬质合金:(A)A YG类 B YT类C YW类 D YM类31210127应用于切削一般钢料的硬质合金刀具是(B)A YG类 B YT类C YW类 D YM类4. 31210128在加工高温合金(如馍基合金)等难加工材料时,刀具材料可首选: (A)A CBN B硬质合金 C金刚石 D陶瓷工表面的接触面积。6、32440521主偏角、副偏角的功用是什么?-(1)影响切削加工残留面积高度。(2)影响切削层的形状,尤其是主偏角直接影响同时参与
3、工作的切削刃长度和单 位切削刃上的负荷。(3)影响三个切削分力的大小和比例关系。(4)主偏角和副偏角决定了刀尖角,故直接影响刀尖处的强度、导热面积和容热 体积。(5)主偏角还影响断屑效果。7、32440522 主偏角、副偏角的选用原则是什么?一合理主偏角主要应根据工艺系统刚度来选择,同时考虑具体的加工条件。(1)系 统刚度好、工件材料硬度高时,选择较小的主偏角;(2)系统刚度不好时,选择较大的主 偏角。合理副偏角的选择应首先满足加工表面质量要求。(1) 一般工艺系统刚度较好、不 产生振动的情况下,可取副偏角510度;(2)在精加工时,其值比粗加工时要小,必要时 可修磨副偏角为0度的修光刃。8、
4、32540521刃倾角的作用有哪些?-(1)控制切削流方向。(2)影响切削刃锋利性。(3)影响刀尖强度、刀尖导热和容热条件。(4)影响切削刃的工作长度和切入和切出的平稳性。9、33140523 为什么高速钢刀具随主偏角的减小,耐用度会提高?- -在背吃刀量和进给量一定时,减小主偏角,可增加刀具同时参与切削工作的切削刃 长度和刀夹角,因此可以减小单位切削刃负荷,增加刀尖强度和改善散热条件,对韧性好的 高速钢刀具,有利于提高刀具的耐用度。10、32540522为什么硬质合金车刀的刀尖园弧半径选择的比高速钢车刀小一些?圆弧形过渡刃刀尖圆弧半径取得较大时,可提高刀具耐用度和减小加工表面的 残留面积。但
5、是增大刀尖圆弧半径,径向切削力也增加,在工艺系统刚度不足时,会引起切 削振动。硬质合金属于脆性材料,切削振动会导致刀具破损,所以对硬质合金车刀,为减小 径向切削力和避免切削振动,其刀尖圆弧选的比高速钢刀具小一些。11、34140521选择切削用量的原则是什么?一一选择切削用量的原则是:首先选取尽可能大的背吃刀量,其次要在机床动力和刚度 允许,又能满足加工表面粗糙读的前提下,选取尽可能大的进给量,最后根据刀具耐用度选 取或计算切削速度。12、34240522粗加工时,进给量选择受哪些因素限制?一粗加工时切削力很大,合理的进给量应是工艺系统所能承受的最大进给量。最大进 给量主要受以下因素限制,(1
6、)机床进给机构的强度:(2)刀杆的强度和刚度:(3)工件 装夹刚度;(4)硬质合金或陶瓷刀片的强度。13、34240523制定切削用量的步骤?确定了工件的加工内容和切削刀具后,可以按以下步骤指定切削用量:(1)选择切削深度ap(2)选择进给量f(3)选择或计算切削速度v与机床主轴转速n;(4)校验机床功率和机床进给机构强度。(5)计算工序加工工时。14、24240521什么叫刀具磨钝标准?刀具磨钝标准跟那些因素有关?- -刀具磨损到一定限度就不能继续使用,这个磨钝限度称为磨钝标准。磨钝标准与工 件的加工质量、工件的切削加工性、加工条件和刀具类型有关。15、35240511如何合理选用切削液?-
7、 -(1)根据刀具材料、加工要求选用;(2)根据工件材料选用;(3)根据加工性质选用。五、分析题1.31251021分析W18Cr4V、丫5、YG8三种刀具材料,说明个属于那类刀具材料, 适合何种工件材料,可在什么切削条件下加工。-W18Cr4V属于通用型高速钢。适用于加工硬度在250280HBs以下的大部分结构钢和铸铁。切削普通钢材切削速度小于或等于4060m/minYT15属鸨钻钛类硬质合金。15表示合金中含TiC15%,适合于碳钢和合金钢,切削条 件最宜在连续切削的半精加工和断续切削精加工中。YG8属鸨钻类硬质合金。适于加工铸铁、有色金属及其合金,8表示合金中含C。8%。 切削条件可以是
8、断续切削或粗加工。2、31151021如何根据不同的加工条件,合理的选用刀具材料。刀具材料的合理选用主要是根据工件材料的性质、加工条件和刀具形状等。例如, 冲击力大或断续加工应选用韧性好的高速钢或含钻量较多的YT5或YG8;复杂刀具由于制 造及刃磨困难,常选用高速钢材料;高速切削时因切削温度高,应使用耐磨性好的硬质合金; 加工铸铁应选用YG类硬质合金。粗、精加工时,高速钢材料都可以使用,对硬质合金却有 差别,粗加工应选用韧性交好的YT5或YG8,而精加工则选用耐磨性好的YT3或YG30。3、31251022分析硬质合金刀具材料的应用范围,按以下刀具材料、工件材料、加工 条件进行刀具材料的合理选
9、择。刀具材料:YG3X、YG8、YT5、YT30、W18Cr4Vo工件材料及切削条件:(1) 45#钢热轧棒料的粗加工精车40Cr工件外圆一YG类硬质合金主要用于加工铸铁、有色金属和非金属材料。YT类硬质合金适合 于加工碳素钢、一般合金钢材:低速时,选用YG类。YW类硬质合金主要用于加工耐热钢、 高锈钢、不锈钢等难加工材料。粗加工时选用含钻量高的合金牌号;精加时选用含钻量少的合金牌号。在加工含钛的不锈钢和含钛的合金时,不宜选用YT类硬质合金。(1) 45#钢热轧棒料的粗加工选用YT15作为刀具材料。加工45#钢时,工件塑性变形大、摩擦大、切削区温度高,所以,应选耐热性高的YT类硬质合金。热轧棒
10、 料是外形、材质较均匀的型材,YT15适合于连续粗加工。(2) 精车40Cr工件外圆选用YT30作为刀具材料。40Cr属于合金钢,更具有切削温度高、刀具磨损快的切削加工性,所以,仍选用具有良好的耐热性和耐磨性的 YT类硬质合金。精加工切削力小,可选用强度稍低的YT30。4、32251021分析选择合理前角的主要依据。-前角的大小不能随意确定,在一定的加工条件下,存在一个使刀具耐用度为最大的 合理前角。合理前角的选择主要根据工件材料和刀具材料的性能,还要考虑具体加工条件。(1)刀具材料的抗弯强度大、韧性较好是,可选择较大的前角。例如,高速钢刀具前 角可以比硬质合金钢刀具大些。(2)加工塑性材料时
11、,尤其是加工硬化严重的材料,应取较大的前角;加工脆性材料, 应取较小的前角。工件材料强度较低时,可取较大前角;工件材料强度高、硬度较高时,为 增加刀刃强度和散热体积,应取小的前角。对硬质合金等抗弯强度差的刀具,在高强度、高 硬度、有冲击和断续切削时,应从防止刀具破损来选择前角。(3)粗加工,断续切削,为提高刀刃强度,宜取较小的前角;精加工,为提高工件表 面质量,取较大前角。5、32251022为什么加工塑性材料时,应尽可能采用大的前角?前角太大后,又会带 来什么问题?一切削塑性材料时,增大前角能显著减小切削变形,减小切削力和减小切削热,减小 切屑的流动阻力。切削塑性材料常得到带状切屑,切屑与前
12、刀面的接触面积较大,刀刃受力和散热条件较好,所以应选用较大的前角。但前角太大后,刀刃强度减弱,容易造成崩刃和打刀。为提高刀刃强度,可采取在刀刃 上磨倒棱和采用负刃倾角来解决。6、分析过渡刃和修光刃的作用,并说明他们的选择原则。过渡刃是主偏角较大时,为增加刀尖强度,在靠近刀尖处对主切削刃进行修磨,形 成了过渡刃。修光刃是为了减小加工表面粗糙读在靠近刀尖处磨出的一小段与进给方向平行 的副切削力。过度刃刃形有圆弧过渡刃和直线形过渡刃两种:圆弧形过渡刃的参数就是刀尖圆弧半 径。对硬质合金和陶瓷车刀,圆弧半径为0.51.5mm,对高速钢车刀圆弧半径为0.54mm。 工艺系统刚度差时,圆弧半径取较小值,精
13、加工刀具比粗加工刀具小。7、32351021为什么精加工刀具一般都采用较大后角,而拉刀、钱刀等却相反?-精加工刀具切削厚度较小,磨损主要发生在后刀面上,采用较大后角,可减小后刀 面与工件加工表面的接触长度,减小摩擦和磨损,从而提高刀具耐用度。采用较大后角可以 使刀刃钝圆半径减小,使切削刃更加锋利,从而提高加工表面质量。而拉刀、银刀属于定尺 寸精加工刀具,有严格的尺寸精度要求,在刀具径向磨损值NB 一定时,后角小的刀具从新 刃磨损到规定的径向磨损值,所磨去的金属体积较大,这样就可以减缓刀具的磨损。更主要 的是,为使刀具重磨后刀具的径向尺寸尽量小,以提高刀具的使用寿命,因此拉刀、钱刀的 后角一般都
14、取得很小。8、34151021制定切削用量时,影响切削速度的因素有哪些,并分析其原因。一指定切削用量时,依次选择背吃刀量和进给量后,可用计算或查表来选择切削速度。从公式和表格中可以看出影响切削速度的因素有:(1)背吃刀量、进给量与速度成反比例关系,即粗加工时,由于背吃刀量和进给量较大,故应该选择较低的速度;在精加工时,背吃刀量和进给量小,故应该选择较大的速度。(2)工件材料的性质影响切削时的速度。工件材料强度、硬度较高时,应该选择较低 的速度,反之选高的;工件材料的加工性越差,速度选的越小。(3)刀具材料的性能影响切削速度。刀具材料的切削性能愈好,速度愈高,故硬质合 金刀具的切削速度比高速钢刀
15、具要高。(4)具体加工条件影响切削速度。断续、有冲击的切削,细长、壁薄工件等加工时应 减小切削速度。9 34251021切削用量选得越大,加工工时愈短,是否说明生产率愈高,分析其原因?-一-切削用量选得愈大,加工工时愈短,还不能说明生产率愈高。其理由是,生产率的 评定可用单件工序总工时表示。而单件工序总工时是由单件工序加工工时、工序换刀所需工 时和其他辅助工时组成。刀具换刀工时和刀具耐用度成反比,刀具耐用度与切削用量成反比。 所以,切削用量愈大,刀具耐用度愈低,工序换刀工时愈长。以上分析表明,切削用量选得 愈大,加工工时短,而换刀工时长,生产率不一定是最高。只有在考虑了刀具耐用度而合理 选择切
16、削用量的情况下,才能获得最高的生产率。10、34251022当进给量受到表面粗糙度限制时,有什么办法增加进给量,而保证面粗糙度的要求。-一半精加工和精加工时,进给量的选择受到表面粗糙度的限制。此时为减小加工表面 的粗糙度,可适当增大刀尖圆弧半径后、减小副偏角kr)采用修光刃等办法。此外,可增 大前角70,提高刀具刃磨质量,选用有效的切削液等措施,以减小积屑瘤和鳞刺的不利影 响。参考答案一、选择题1 5 ACBCD 6 -10 ABABD11-15 BCDBB16-20 DACCD 21 25 ADABC 2630 DCBDA 二、填空题1. 材料,几何形状,刀具结构2. 高速钢,硬质合金,陶瓷
17、,金刚石,立方氮化硼3. W18Cr4V, W6Mo5Cr4V24. 高速钢,硬质合金5. 精密,形状复杂6. 800-10007. 低,差8. 半精和精9. 1300-150010. 整体装配11. 工作部分夹持部分12. 刀具角度,刀面形式,切削刃形状13. 工件材料,刀具材料,刀具类型14. 小15. 大,小16. 较大,减小17. 负,正18. .大19. .交点刀尖,修园刀尖,倒角刀尖20. .小,锋利21. 7-1022 .高23 .最大生产率耐用度,经济耐用度24 .经济,最大生产率25金属切除率刀具耐用度26切削速度背吃刀量27背吃刀量,进给量,切削速度28加工精度,表面粗糙度
18、29冷却作用,润滑作用,清洗作用,防锈作用30浇注法,高压冷却法,喷雾冷却法三、名词解释2、 硬质合金是高硬度、难熔的金属化合物(主要是WC、TiC等,又称高温碳化物) 微米级的粉末,用钻或银等金属作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。3、 刀具合理几何参数,是指在保证加工质量的前提下,能够获得最高刀具耐用度, 从而达到提高切削效率和降低生产成本目的的几何参数。4、 对于不同的刀具材料,各有其对应的刀具最大耐用度的前角,这个前角叫做合理 前角。5、所谓合理的切削用量,是指充分利用刀具的切削性能和机床性能(功率、扭矩等), 在保证加工质量的前提下,获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。四、简答题1、
19、刀具在切削时,要承受很大的压力和很高的切削温度,有时还要承受冲击、振动。 所以刀具材料应满足以下要求:(6) 高的硬度和耐磨性,即刀具材料要比工件材料硬,并具有高的抵抗磨损的能力。(7) 足够的强度和韧性,以承受切削中的切削力、冲击和振动,避免崩韧和折断(8) 高的耐热性,即高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。(9) 良好的工艺性,如锻造性能、热处理性能、切削加工性能等,以便于刀具的制造。(10) 经济性,即价格低经济效果好。2、所谓刀具合理几何参数,是指既能保证加工质量,又能够获得高的刀具耐用度,达 到提高切削效率和降低生产成本。刀具合理几何参数要依据工件、刀具、工艺等具体条件综合考虑
20、后确定。3、(1)影响切削区的变形程度(2)影响切削刃与刀头的强度、受力性质和散热条件9. 31210129 在粗车铸铁时,选用:(B)A YG3 B YG8 C YT5 D YT303121012A 碳素钢、合金钢的连续精加工,应选用:(D)A YG3 B YG8 C YT15 D YT303121012B 在连续粗加工、不连续精加工碳素钢时,应选用:(B)A YT5 B YT15 C YT30 D YW231310121在数控机床和自动线上,一般采用:(C)A整体式刀具B装配式刀具C复合式刀具D焊接装配式刀具32210111增大前角,下面正确的是:(D)A增大粗糙度B增大切削效率C切削刃与
21、刀头的强度增大 D减小切削的变形10. 32210122对于不同的刀具材料,合理前角(yopt)也不同,硬质合金刀具的 yopt要 高速钢刀具的yopt (B)A大于 B小于C等于 D都有可能11. 32210113增大前角可以(B)A减小切削力,导热面积增大 B减小切削力,导热面积减小C增大切削力,导热面积增大D增大切削力,导热面积减小162210114下面有关刀具前面的卷屑槽宽度的说法,正确的是:(D)A愈小愈好B愈大愈好 C无所谓 D根据工件材料和切削用量决定17 32310111 增大后角(A )A减小摩擦B增大摩擦 C切削刃钝园半径越大D刀头强度增强18 10121加工下面哪种材料时
22、,应该采用较小的后角(C)(3)影响切屑形态和断屑效果(4)影响已加工表面质量4、 (1)后角的主要功用是减小后面与过渡表面之间的摩擦。(2)后角越大,切削刃钝圆半径值越小,切削刃越锋利。(3)增大后角,在刀具磨钝标准VB相同时,从新刃到磨钝标准时,所磨去的金属体 积较大,因而有利于提高刀具的耐用度;但是,后角增大,在刀具磨钝标准相同时丁刀具的 径向磨损值NB增大,因此对某些精加工刀具就不宜采用大的后角。(4)当后角过大时,刀具楔角会显著减小,将会降低切削刃强度和散热能力,而使刀 具耐用度降低。5、(1)精加工时切削厚度很小,磨损主要发生在后刀面上,宜取较大后角;粗加工时 切削厚度较大,前刀面
23、磨损较大,宜取较小后角,以利于增强刀刃和改善散热。(2)工件材料塑性好、韧性大,容易产生加工硬化,应选取较大后角;工件材料的 强度和硬度较高时,为增加刀刃的强度,应选取较小的后角。(3)当工艺系统刚度较差、出现切削振动时,应适当减小后角,增加后刀面和加 工表面的接触面积。6、(1)影响切削加工残留面积高度。(2)影响切削层的形状,尤其是主偏角直接影响同时参与工作的切削刃长度和单位 切削刃上的负荷。(3)影响三个切削分力的大小和比例关系。(4)主偏角和副偏角决定了刀尖角,故直接影响刀尖处的强度、导热面积和容热体积。(5)主偏角还影响断屑效果。7、合理主偏角主要应根据工艺系统刚度来选择,同时考虑具
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