17 道平面磨削与钻床作业练习题及答案

1. 1. 两片氧化铝平面磨削砂轮除标记外完全相同，一片标 46 号粒度，另一片标 150 号粒度。关于这两片砂轮，下列哪项说法正确？

   • A.150 号砂轮磨粒更细，能获得更好的表面粗糙度✓ 答案
   • B.46 号砂轮磨粒更细，因为粒度号越小磨粒一定越小
   • C.粒度号表示磨粒间的疏密程度，所以 150 号砂轮的组织更疏松
   • D.粒度号表示结合剂的强度，所以 150 号砂轮的硬度等级更硬

   粒度号来自筛分磨粒所用筛网的目数，因此是反向的：号数越大，磨粒越小，表面越细。磨粒的疏密由组织号单独表示，结合剂的把持强度由硬度字母表示，二者都不是粒度号所表达的内容。

   编号 QB-S3BM4J依据： ANSI B74.13 grinding wheel marking system, grain-size element; NIMS Machining Level I Grinding, Wheel Characteristics & Grinding Wheel Codes (Duty 2.7b)报告此题的问题

2. 2. 在 A60J8V 这样的标准砂轮标记中，字母 J 表示什么？

   • A.磨粒本身的硬度，采用与磨料种类字母相同的分级标准
   • B.硬度等级——结合剂把持磨粒的牢固程度✓ 答案
   • C.组织号，即砂轮内部磨粒之间的疏密间距
   • D.把砂轮结合成型的结合剂种类，如陶瓷、树脂或虫胶

   标记顺序中的第三项是硬度字母，硬度描述的是结合剂把持磨粒的强度——所谓“硬”砂轮只是把磨钝的磨粒保持得更久。硬度分级 A–H 为软、I–P 为中、Q–Z 为硬，因此 J 属于中等硬度；磨料种类是开头的 A，组织号是 8，结合剂是 V。

   编号 QB-8KS4CG依据： ANSI B74.13 marking sequence (abrasive, grain size, grade, structure, bond); NIMS Machining Level I Grinding worked marking example A60J8VBE报告此题的问题

3. 3. 一把钎焊硬质合金（碳化钨）车刀需要在砂轮上重新刃磨。应选用哪种磨料？

   • A.氧化铝，大多数刀具刃磨通用的磨料
   • B.立方氮化硼（CBN），硬质合金刀具的标准磨料
   • C.金刚石，因为只有金刚石和碳化硅硬到足以切削碳化钨✓ 答案
   • D.陶瓷氧化铝，专为高抗拉强度刀具材料配制

   碳化钨比任何形式的氧化铝都硬，氧化铝砂轮只会打滑并烧伤刀刃；只有金刚石和碳化硅（绿碳化硅是较便宜的替代品）才真正能切削硬质合金。CBN 用于磨削淬硬钢及钴基、镍基高温合金，而不是硬质合金。

   编号 QB-R3Y9XG依据： NIMS Machining Level I Grinding — Grinding Carbide & Carbide Tooling (Duty 2.7b)报告此题的问题

4. 4. 一片平面磨床砂轮与主轴仍然同心，但磨削面发亮、烧伤工件并出现跳动。这片砂轮需要做什么？

   • A.校正（trueing），因为校正才能恢复切削性能，而修整只能消除主轴跳动
   • B.降低主轴转速，因为砂轮表面发亮只由线速度造成
   • C.不需要处理；表面钝化属正常现象，磨几刀后会自行恢复
   • D.修整（dressing）——打掉磨钝的磨粒，露出锋利的新切削刃✓ 答案

   修整与校正是两件不同的工作：校正是使砂轮面与主轴同心、旋转不跳动，而修整是恢复锋利的磨粒和正确的轮廓。钝化（发亮）的砂轮本身旋转已是正的，所以正确处理是修整；修整同样能清除堵塞的砂轮面。

   编号 QB-BKU4VK依据： NIMS Machining Level I Grinding — Dressing a Grinding Wheel (trueing vs. dressing, Duty 2.7b)报告此题的问题

5. 5. 在平面磨削黄铜和铝件时，砂轮表面不断被磨屑塞满。更换哪种砂轮能解决问题？

   • A.组织更疏松的砂轮，磨粒之间有更大的容屑空间✓ 答案
   • B.组织致密得多的砂轮，磨粒排列紧密就夹不住磨屑
   • C.更硬的硬度等级，使磨粒保持足够久以切削软金属而不是把它抹开
   • D.更细的粒度，因为磨粒更小切下的屑也更小

   堵塞（loading）是软而粘的材料嵌入砂轮气孔所致，因此针对铜、黄铜等有色金属，选轮的关键参数是组织。磨粒间距更大（组织疏松）能让磨屑排出，而不是黏结在砂轮面上。

   编号 QB-U32AFM依据： NIMS Machining Level I Grinding — wheel structure selection for non-ferrous material (Duty 2.7b)报告此题的问题

6. 6. 以正常砂轮速度平面磨削淬硬工具钢时，工件被烧伤且砂轮面发生钝化。应换用哪种砂轮？

   • A.更硬的硬度等级，因为硬工件要配同样硬的砂轮
   • B.更软的硬度等级，因为硬材料配软砂轮：磨钝的磨粒会及早脱落，不断露出锋利的新刃✓ 答案
   • C.同一片砂轮但关闭冷却液，让砂轮面保持干燥、切削自如
   • D.同一片砂轮但大幅加大垂直进给，强迫钝磨粒切入工件

   磨削中的经典反向规律是：硬材料用软砂轮，软材料用硬砂轮。硬度过硬的砂轮在磨粒变钝后仍把它们抓住，这正是产生钝化、烧伤以及跳动振纹的原因；较软的硬度等级让结合剂放掉磨钝的磨粒，砂轮才能保持锋利、磨削温度低。

   编号 QB-AKGSPJ依据： NIMS Machining Level I Grinding — Process Improvement/Troubleshooting: hard material requires a soft-grade wheel (Duty 2.7b)报告此题的问题

7. 7. 在装配陶瓷结合剂砂轮之前，检查其是否有裂纹的公认方法是什么？

   • A.在良好光线下仔细目视整片砂轮；只要裂纹严重到有影响就一定看得见
   • B.装上后在防护罩内全速运转一分钟；有裂纹的砂轮会在这一分钟内破裂
   • C.把砂轮挂在销子上，用非金属手柄轻敲：声音清脆表示完好，声音沉闷表示有裂纹✓ 答案
   • D.用钢锤在轮缘多处敲击，听音调变化

   敲击试验（ring test）之所以有效，是因为完好的陶瓷砂轮是连续的弹性体，敲击时会发出清脆响声，而裂纹会把振动阻尼成沉闷的哑声。仅靠目视会漏掉内部裂纹和发丝裂纹；用钢制工具敲击本身可能引发裂纹；而让可疑砂轮高速运转不是检验，而是事故。

   编号 QB-T3PX9K依据： OSHA 29 CFR 1910.215(d)(1) and ANSI B7.1 ring test; NIMS Machining Level I Duty 2.7a Grinding Wheel Safety报告此题的问题

8. 8. 一支 .375 in 高速钢麻花钻要以 90 SFPM 的切削速度工作。按 RPM = 3.82 x SFPM / D 计算，主轴转速应设为多少？

   • A.960 RPM
   • B.344 RPM
   • C.240 RPM
   • D.917 RPM✓ 答案

   先乘后除：3.82 x 90 = 343.8，343.8 / .375 = 917 RPM。960 RPM 来自车间近似公式 RPM = 4 x SFPM / D，该公式本身就较粗略；题目既然指定常数 3.82，就必须使用这一按小数直径计算的公式。

   编号 QB-5KQ4UC依据： Machinery's Handbook speed formula RPM = 3.82 x SFPM / D; NIMS Drill Press Level I — Drilling Speeds, Feeds & Basic Math (Duty 2.8)报告此题的问题

9. 9. 一个 .500 in 的孔以 100 SFPM 的切削速度钻出，现在要用 .500 in 铰刀铰到尺寸。铰削速度约为钻削速度的一半。按 RPM = 3.82 x SFPM / D 计算，铰刀应以多少转速运转？

   • A.382 RPM✓ 答案
   • B.764 RPM
   • C.191 RPM
   • D.1,528 RPM

   先把切削速度减半：100 SFPM / 2 = 50 SFPM，再算 3.82 x 50 = 191，191 / .500 = 382 RPM。与之配套的规则方向相反：铰削进给约为钻削进给的两到三倍。把这两条规则中的一条弄反的人，得到的就是 764 RPM，即钻削时的全速。

   编号 QB-N3W9ED依据： NIMS Drill Press Level I — Reaming Procedures (reaming speed about one half of drilling speed); Machinery's Handbook RPM formula报告此题的问题

10. 10. 图纸上有一排等距的五个孔。第一个孔中心到第五个孔中心的距离为 4 11/16 in。相邻两孔的中心距是多少？

    • A.15/16 in
    • B.1 11/64 in✓ 答案
    • C.1 3/16 in
    • D.2 11/32 in

    五个孔在第一孔与第五孔之间只形成四个间距，所以 4 11/16 in（4.6875）除以 4 得 1.171875 in，即 1 11/64 in。若按孔数而不是间距数去除，会得到 15/16 in，这正是这类题目最典型的差一错误。

    编号 QB-UNJ3BZ依据： NIMS Drill Press Level I — Basic Math for hole layout (n holes give n-1 spaces), Duty 2.8报告此题的问题

11. 11. 当麻花钻即将从工件另一面钻穿时，操作者应如何处理进给压力？

    • A.加大进给压力，把钻头干脆利落地推穿最后一层材料
    • B.短暂加大压力，然后松开进给手柄，让钻头自行穿出
    • C.减小进给压力，因为剩下的薄壁已无法支承钻刃，全速进给会使钻头咬入、撕出毛刺甚至折断✓ 答案
    • D.保持不变，因为钻尖到达另一面后进给压力已不起作用

    钻穿瞬间，剩余材料太薄无法抵抗轴向力，钻刃会咬入并把钻头拉进工件。减小进给可防止咬死、避免钻头折断，并使孔口更干净、去毛刺工作量更小。

    编号 QB-B6DWQY依据： NIMS Drill Press Level I — Basic Drilling Procedures, reduce feed at breakthrough (Duty 2.8)报告此题的问题

12. 12. 用高速钢麻花钻钻削钢件时，切屑呈蓝色。最可能的原因是什么？

    • A.进给太小，钻头在摩擦而不是切削，应加大进给
    • B.横刃修磨过度，使横刃过热并把每一片切屑都烧变色
    • C.顶角对钢材来说太小，导致刃带在孔内拖磨
    • D.主轴转速过高，应降低切削速度✓ 答案

    切屑颜色直接反映切削刃处产生的热量，而切削速度是产热最敏感的变量。高速钢钻头出现蓝色切屑，说明线速度已超出刀具的散热能力，继续钻下去会使钻尖退火失去硬度。

    编号 QB-VNWDG2依据： NIMS Drill Press Level I — Process Improvement / Drilling Troubleshooting (chip color vs. cutting speed)报告此题的问题

13. 13. 铰出的孔在上端呈喇叭形扩大，而下部尺寸正确——即喇叭口孔。原因是什么？

    • A.铰刀或主轴与孔不同心（未对正）✓ 答案
    • B.铰刀的倒角和切削刃尺寸偏大，会使整个孔从上到下均匀扩大
    • C.铰削余量留得太少，铰刀只是挤压孔壁而没有切削
    • D.退出铰刀时把铰刀反转了

    铰刀或主轴不同心时，铰刀刚进入孔口的一端会做小幅摆动，于是在孔口切出一个锥形，之后刀体才被孔本身导向。若是铰刀尺寸偏大，整个孔都会扩大，而不只是上端；反转铰刀会使刃口变钝，但不会造成喇叭口。

    编号 QB-C6R8WZ依据： NIMS Drill Press Level I — Reaming Procedures (bellmouth caused by misalignment), Duty 2.8报告此题的问题

14. 14. 需要在已有孔的周围，把粗糙的铸造表面加工出一小块平面，使螺栓头和垫圈能均匀贴合。这种加工称为什么？

    • A.锪沉头孔（counterboring）
    • B.锪平面（spotfacing）✓ 答案
    • C.锪锥孔（countersinking）
    • D.打中心孔（center drilling）

    锪平面是在粗糙或不平的铸件上加工出的浅平面，用来提供均匀的支承面。锪沉头孔是较深的平底扩孔，用于沉入内六角圆柱头螺钉；锪锥孔是锥形扩口（标准商用沉头螺钉为 82 度）；中心钻则用于定位并加工车床顶尖用的 60 度锥面。

    编号 QB-WN9RN3依据： NIMS Drill Press Level I — Countersinking, Counterboring, Spotfacing & Center Drilling definitions (Duty 2.8)报告此题的问题

15. 15. 关于麻花钻的钻芯（web），下列哪项说法正确？

    • A.在整个容屑槽长度上宽度都相同
    • B.是刃带上那条窄的圆柱面，用于确定孔径并在孔中导向钻头
    • C.越靠近柄部越厚，所以多次刃磨变短的钻头通常需要修磨钻芯，才能把所需进给压力控制在合理范围✓ 答案
    • D.负责把切屑排出孔外，并让切削液流到钻尖

    钻芯是两条容屑槽之间的金属体，在钻尖中心形成横刃，并且向柄部方向逐渐加厚以提高钻头强度。由于横刃是挤压而非切削，钻芯越厚所需轴向力越大，这正是变短的钻头要修磨钻芯的原因；确定孔径的窄带是刃带（margin），排屑则是容屑槽的功能。

    编号 QB-D64K33依据： NIMS Drill Press Level I — Twist Drill Nomenclature & Sizing (web thickness, web thinning), Duty 2.8报告此题的问题

16. 16. 下列钻床操作中，哪一项是不安全的？

    • A.把虎钳摆放成：万一钻头咬住工件，工件会甩向立柱
    • B.主轴完全停止后，用毛刷把工作台上的热切屑扫掉
    • C.钻头夹紧后立即取下钻夹头钥匙，并存放在远离机床的地方
    • D.把虎钳摆放成：万一钻头咬住工件，工件会朝操作者一侧甩出✓ 答案

    钻穿时钻头一旦咬住，会把虎钳连同工件像棍棒一样甩转，因此装夹方位必须让这一转动被立柱挡住，而不是扫过操作者所站的位置。切屑要用毛刷清除，且必须在主轴停转后进行；钻夹头钥匙绝不能留在夹头上。

    编号 QB-XNM3U4依据： NIMS Drill Press Level I — Safety Practices (workholding orientation relative to the column; chuck key and chip removal), Duty 2.8报告此题的问题

17. 17. 钻床上哪个部件容纳旋转的主轴，并上下移动以使钻头进给到工件中？

    • A.套筒（quill）✓ 答案
    • B.立柱（column）
    • C.工作台锁紧手柄（table-locking lever）
    • D.底座（base）

    套筒是容纳主轴轴承的空心筒，由进给手柄通过齿条齿轮驱动其上下移动，因此主轴旋转而套筒本身只作直线移动。立柱支承机头并承载工作台，工作台锁紧手柄把工作台固定在选定高度，底座则起固定整机的作用。

    编号 QB-E6FW84依据： NIMS Drill Press Level I — Drill Press Components (quill and spindle function), Duty 2.8报告此题的问题

练习题依据 NIMS/ANSI 101-2001《机械加工技能一级职责与标准》及 NIMS 机械加工一级理论考试公布的考核内容，并结合通行的精密加工实践编写。NIMS 是美国国家金属加工技能学会的商标；本网站与 NIMS 无关联，也未获其认可。机械加工一级由多个独立证书组成，其中大多数还要求通过实操考核，本题库不涵盖实操部分。NIMS 理论考试允许携带参考资料，但本题库的答案从不依赖背诵手册表格数值、条文编号或机床额定参数——实际作业时，请以手中的图纸、所在单位的书面作业程序以及机床自带的技术文件为准。考试前请确认当前要求。 关于 NIMS 机械加工认证 →