第一次作业（部分解答）：
1. 试画出下图所示切断刀的正交平面参考系的标注角度o γ、o α、r K 、r K '、s λ（要求标出假定主运动方向c v 、假定进给运动方向f v 、基面r P 和切削平面s P ）
3. 如下图所示，镗孔时工件内孔直径为mm 50φ，镗刀的几何角度为ο10=o γ，ο0=s λ，
ο8=o α，ο75=r K 。若镗刀在安装时刀尖比工件中心高mm h 1=，试检验镗刀的工作后
角o α。 解答：
在背平面（切深剖面）P-P 内： 带入数值，求得：
)
cos(cos )tan(tan s s s
o o oe θλλθαα++=
（1）
代入(1)式求得：1510.tan =oe α， 第二次作业部分答案：
6. 试按下列条件选择刀具材料或编号。 ⑴ 45钢锻件粗车；（C. YT5(P30)） ⑵ HT200铸件精车；（A. YG3X(K01)） ⑶ 低速精车合金钢蜗杆；（B. W18Cr4V ） ⑷ 高速精车调质钢长轴；（G. YT30(P01)）
⑸中速车削淬硬钢轴；（D YN10(P05)）
⑹加工冷硬铸铁。（ F．YG6X(K10)）
A．YG3X(K01) B．W18Cr4V C．YT5(P30) D．YN10(P05)
E．YG8(K30) F．YG6X(K10) G．YT30(P01)
7．简要说明车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度（包括
K、sλ、oγ、oα）？
r
1）
K：细长轴刚性不足，取90°；
r
2）
λ：取正刃倾角。（0~5°）
s
3）
γ：刚性不足的情况下，前角应取正值，并根据不同的材质尽可能取较大的
o
值。
4）
α：刚性不足的情况下，后角应取正值，并根据不同的材质尽可能取较小的o
值。
第四次作业部分解答：
4．在三台车床上分别用两顶尖安装工件，如下图所示，各加工一批细长轴，加工后经测量发现1号车床产品出现腰鼓形，2号车床产品出现鞍形，3号车床产品出现锥形，试分析产生上述各种形状误差的主要原因。
解答：
(a) 主要原因：工件刚性差，径向力使工件产生变形，“让刀”；误差复映。
（b ）主要原因：工件回转中心（前后顶尖）与走刀方向（导轨）不平行，如：两顶尖在垂直方向不等高、机床导轨磨损等；工件刚性强，但床头、尾座刚性差；误差复映等。
(c) 主要原因：刀具的磨损；机床前后顶尖在水平方向偏移；误差复映等。 5．在车床上车削一批小轴，经测量实际尺寸大于要求的尺寸从而必须返修的小轴数占24％，小于要求的尺寸从而不能返修的小轴数占2％，若小轴的直径公差
mm T 16.0=，整批工件的实际尺寸按正态分布，试确定该工序的均方差σ，并判断车刀的调整误差为多少？ 解答：
已知：T=0.16，可修复废品率=24%=0.24，不可修复废品率=2%=0.02
查表：71.0=a
z 05.2=b z
求出：039.0=?
6、在自动车床加工一批小轴，从中抽检200件，若以0.01 mm 为组距将该批工件按尺寸大小分组，所测数据如下
若图纸的加工要求为φ1514
.004.0+-mm ，试求：
⑴绘制整批工件实际尺寸的分布曲线？ ⑵计算合格率及废品率？
⑶计算工艺能力系数，若该工序允许废品率为3%，问工序精度能否满足？ 解答：
024
.0)
3)0832.15145.15(4)0832.15025.15(2)0832.15015.15((200
1
222≈?-++?-+?-?=
Λσ加工要求：14.004.015+-φ， 96.14min =x ， 14.15max =x
公差带中心： 05.152
14
.1596.14≈+=
T x 合格率=0.5+0.491=0.991=99.1%； 废品率=1-0.991=0.9% 第五次作业部分答案
3．切削加工时可以采用哪些措施减小加工表面粗糙度？
答：减小表面粗糙度值的办法有刀具几何参数，工件材料和加工因素等方面。 ①刀具方面：
a 减小主偏角，副偏角，增大刀尖圆弧半径，都可以降低残留面积高度，减小表面粗糙度值。
b 适当增大前角，可减小变形，有利于减小表面粗糙度值。
c 适当增大后角，可减少刀具与工件的摩擦和挤压，有利于减小表面粗糙度值。
d 正值的刃倾角使切屑流向工件待加工表面，可以防止切屑拉毛已加工表面。
e 车刀刃磨后，进行研磨，减小刀具的表面粗糙程度值，有利于减小表面粗糙度值。
②工件材料：
塑性材料的塑性越大，切削变形越大，与刀具的粘接作用增加，表面粗糙度值增大。利用物理方法对材料进行退火、正火、时效、调质等办法能提高材料的力学性能，有利于减小表面粗糙度值。
③加工因素：
a 进给量影响残留面积高度，进给量减小，表面粗糙度值减小。
b 选择适当的切削速度，避开出现积屑瘤，有利于减小表面粗糙度值。
c 选用适当的乳化液，增加润滑性能，减小刀具与工件的摩擦，有利于减小表面粗糙度值。 第六次作业答案
1．图示零件，毛坯为mm 35φ棒料，批量生产时其机械加工工艺过程如下所述，试分析其工艺过程的组成。
机械加工工艺过程：①在锯床上下料；②车一端面钻中心孔；③调头，车另一端面钻中心孔；④将整批工件靠螺纹一边都车至mm 30φ；⑤调头车削整批工件的mm 18φ外圆；⑥车mm 20φ外圆；⑦在铣床上铣两平面，转ο90后铣另外两平面；⑧车螺纹、倒角。
2．图示为在两顶尖间加工小轴小端外圆及台肩面2的工序图，试分析台肩面2的设计基准、定位基准及测量基准。
设计基准、定为基准、测量基准均为1面，基准重合。
3．试分析说明图中各零件加工主要表面时定位基准（粗、精）应如何选择？ 1）以Φ180外圆为粗基准，加工Φ60外圆及左侧两端面；
2）以Φ60外圆为精基准，加工Φ180外圆、右侧大端面以及Φ40内孔，保证大端面与内孔的垂直度要求；
3）以内孔为精基准（心轴定位），加工Φ180外圆、Φ60外圆以及齿轮轮齿。 第七次作业答案：
1． 某铸件箱体的主轴孔设计要求为φ180J6（018.0007.0+-）
，在成批生产中加工顺序为：粗镗——半精镗——精镗——浮动镗，其各工序的加工余量和相应所达到的公差等级下表所示。试查阅有关手册计算出各工序的基本尺寸和各工序尺寸及偏差，填入表内。
2、在成批生产的条件下，加工下图所示零件，其工艺路线如下：①粗、精刨底面；
②粗、精刨顶面；③在卧式镗床上镗孔。i粗镗、半精镗、精镗孔；ii将工作台准确地移动mm
φ孔。
(±后粗镗、半精镗、精镗7
60H
80
.0
03
)
试分析上述工艺路线有何不合理之处，并提出改进方案。
解答：不合理之处：不符合粗精分开的原则。
改进后的方案：①粗刨底面；
② 粗刨顶面； ③ 粗镗Φ80孔； ④ 粗镗Φ60孔； ⑤ 精刨底面； ⑥ 精刨顶面；
⑦ 半精镗Φ80孔、Φ60孔； ⑧ 精镗Φ80孔、Φ60孔；
3、 如下图所示为被加工零件，要求保证尺寸6±0.1mm 。由于该尺寸不便测量，只好通过测量尺寸L 来间接保证。试求测量尺寸L 及其上、下偏差，并分析有无假废品现象存在？
解答：尺寸链如图所示。 封闭环：1.060±=L 增环：L
减环：005.0236-=L
01.0210-=+-=EIL ESL ESL ESL 检验中如果L 尺寸超差，可能出现假废
品现
象。此时应同时检验L 1 、L 2尺寸，如果有超差，则为废品。
4、 下图所示为轴套零件，在车床上已加工好外圆、内孔及各面，现许在铣床上铣出右端槽，并保证尺寸mm 006.05-及mm 2.026±，求试切调刀时的度量尺寸H 、A 及其上下偏差。 解答:
尺寸链1如下图所示， 封闭环：2.026±
依据尺寸链公
式可求出：1
.005.06++=A
尺寸链2如右图所示 封闭环：006.05-
依据尺寸链公式可求出：02
.006.025--=H
5．下图所示为箱体零件（图中只标注了有关尺寸），试分析计算：
⑴ 若孔1O 、2O 分别都以M 面为基准镗孔时，试标注两镗孔工序的工序尺寸； ⑵ 检验孔距时，因mm )08.080(±不便于测量，故选测量尺寸1A ，试求工序尺寸1A 及其
上下偏差；
⑶ 若实测尺寸1A 超差了，能否直接判断该零件为废品？ 解答：
（1）以M 为基准镗孔，工序尺寸L 1、L 2如右图所示，尺寸链如右中图所示。 封闭环：08.0800±=L 反计算求L 1、L 2
取：1.01=TL 06.02=TL
L 1为协调环，03.0502±=L 求出：05.01301±=L （2）尺寸链如右下图所示。
封闭环：08.0800±=A
增环：0175
.0
03220+==A A
求出：045
.008.0140+-=A
第八次作业答案：
⒈ 如图所示为被加工零件(仅注有关尺寸)，其工
艺过程如下∶
工序1∶铣上下两端面至尺寸A 125010018=++.. mm;
工序2∶钻孔d ，铣沉孔D 至深A2；
工序3∶磨顶面至零件尺寸要求；(25005001--..，100
024
+.) 试确定工序尺寸A2及磨削余量Z 。 解答：
计算A 2，提取右图尺寸链。
其中：封闭环24
00010.+=A
增环：A 2，01
0050325..--=A
减环：18
0100125..++=A
根据极值法公式，求出：35
0230210..++=A
计算Z ，提取右图尺寸链。
其中：封闭环24
00010.+=A
增环：35
0230210..++=A ， 减环：Z
根据极值法公式，求出：23
01100..++=Z ， Z min=0.11
2．下图（a ）所示为轴套零件简图（图中只标注了有关的轴向尺寸），按工厂资料，其工艺过程的部分工序如图（b ）所示：工序Ⅴ，精车小端外圆、端面及台肩；工序Ⅵ，钻孔；工序Ⅶ，热处理；工序Ⅷ，磨孔及底面；工序Ⅸ，磨小端外圆及肩面。试求工序尺寸A 、B 及其偏差。
解答：分析工艺过程，
尺寸30550..±=A 及3
00023.+=B 分别为某尺寸链
封闭环。加工过程如右图所示，提取尺寸链（1）
尺寸链（1）中：300023.+=B 为封闭环。
增环：100226.+=C ，100326.+=C
减环：B
根据极值法公式，求得：0
1029.-=B
提取尺寸链（2），其中： 封闭环：30550..±=A
增环：10251..±=C ，100326.+=C ，A
减环：01029.-=B 根据极值法公式，
求得：0
2033..-=A
3．某零件的加工路线如图所示：工序Ⅰ，粗车小端外圆、轴肩及端面；工序Ⅱ，车大端外圆及端面；工序Ⅲ，精车小端外圆、轴肩及端面。
试校核工序Ⅲ精车小端外圆端面的余量是否合适？若余量不够应如何改进？最小余
量须≥0。
解答：提取尺寸链（1）
5Z 为封闭环。
提取尺寸链（2），4Z
104.min -=Z ，不合理。
改进：
将尺寸 0500
5
05352..--?
4．图（a ）所示为某零件简图，其部分工序如图（b ）、（c ）、（d ）所示。试校核工序图上所标注的工序尺寸及偏差是否正确？如不正确应如何改正？ 解答：
如右图所示，400110.+=A ，010210.-=A ，0
30340.-=A
分析工艺过程，
尺寸400110.+=A 及030340.-=A 分别为某尺寸链封闭环。
分析加工过程，提取尺寸链（1） 尺寸链（1）中：
封闭环：03030340.-==A A
Z 4
Z 3
Z 2
Z 1
Z 5
05
052.-03
022.-01
0520..-02
050.-01
020.-（1）
增环：01031340..-=A ，0
102210.-=A
减环：02021410..-=A
按照尺寸链要求，21223130A A A A -+=， 但是：4101034040..-+≠ 需修改公称尺寸，将41021.=A 改为31021.=A
3030.=TA Θ，按照反计算，取：10212231.===TA TA TA
取21A 为协调环，按照入体原则，取：0102210.-=A ，01031340..-=A
由尺寸链公式，求出：1
0021310..+=A
分析加工过程，提取尺寸链（2）
尺寸链（2）中：
封闭环：4
0010110.+==A A
增环：01031340..-=A ，0
102210.-=A
减环：10021310..+=A ，0303330.-=A
显然，33A 尺寸不合理，现以33A 为协调环，按尺寸链公式求出： 第九次作业答案
1．应用夹紧力的确定原则，分析下图所示夹紧方案，指出不妥之处并加以改正。 2．根据六点定位原理，分析下图所示各定位方案中各定位元件所消除的自由度。
（a ）双顶尖部分定位，消除5个自由度，即：X 、Y 、Z 、Y )、Z )
（b ）部分定位，消除5个自由度，即：、、、Y )、Z )
（c ）部分定位，消除4个自由度，即：Y 、Z 、Y )、Z )
（d ）长销小平面组合，部分定位，消除5个自由度，即：X 、Y 、Z 、Y )、Z )
（e ）完全定位，消除6个自由度，即：X 、Y 、Z 、X )
、Y )、Z ) （f ）部分定位，消除5个自由度，即：、、、X )
、Y )
3．根据六点定位原理，分析下图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。 解答：
（a ）Y )、Z )
两个自由度过定位，改进：（1）改为双顶尖定位，或（2）三爪卡盘
夹持部分缩短。
（b ）短圆销大平面限制、、、X )
、Y ) 5个自由度，V 型块限制、Z )两个
自由度过定位，但弹性支撑的V 型块，释放了方向自由度。所以，属完全定位。 （c ）部分定位，消除5个自由度。
4．如下图所示，工件以A 、B 面定位加工孔710H φ，试计算尺寸mm )1.012(±和
mm )1.030(±的定位误差。
对于尺寸mm )1.030(±： 对于尺寸mm )1.012(±：
5．一批工件如下图所示，以圆孔mm H )(.02100720+φ用芯轴mm g )(..007
00200620--φ定位，在立
式铣床上用顶尖顶住芯轴铣槽。其中外圆mm h )(.00160640-φ、720H φ内孔及两端面均已加工合格，外圆对内孔的径向跳动在mm 02.0之内。要保证铣槽的主要技术要求为:
⑴槽宽b 为)(.00430912-h ； ⑵槽距端面尺寸为)(.02101220-h ； ⑶槽底位置尺寸为)(..016011834-h ；
⑷槽两侧对外圆轴线的对称度公差为mm 1.0。 试分析其定位误差对保证各项技术要求的影响。 解答：
（1） 槽宽b ：由刀具决定槽宽的尺寸精度，定位误差对此项精度没有影响。 （2） 槽距端面尺寸：基准重合。0=?D
（3） 槽底位置尺寸：
16
03
1
035001602
1
0200130021021...)...(?<=?+++=
?+?=?B Y D
（4） 槽两侧对外圆轴线的对称度公差：103
101002021
...?<=?=?D
第十次作业答案
1、有一批工件，如下图（a ）所示。采用钻模夹具钻削工件上mm 5φ（O 1）和mm
8φ（O 2）两孔，除保证图纸要求外，还要求保证两孔连心线通过mm 600
1.0-φ的轴线，其
对称度公差为mm 08.0。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？（ο90=α） 解答：
（b ）图：对于O 2孔，25021
121021045
21022
22...sin .sin
?<≈+=+
=
?οTd Td D α
对于O 1孔，1021021021045
21022
21...sin .sin ?<≈-=-
=
?οTd Td D α
（c ）图：对于O 2孔，25021021021045
21022
22...sin .sin
?<≈-=-
=
?οTd Td D α
对于O 1孔，1021121021045
21022
21...sin .sin
?>≈+=+
=
?οTd Td D α
（d ）图： 0502
1
0221..===
?=?Td D D 通过中心的偏移量：08021
0710452102
2..sin .sin
?>≈=
=
?ο
α
Td D
综上：只有b 方案可行。
2．如下图所示，在工件上铣一键槽，其要求见图示，试计算各方案在尺寸
mm 450 2.0-及槽宽对称度方面的定位误差，并分析哪种定位方案正确？
解答：
（b ）图，对尺寸45：203
10795002502
110013002102
145...)...(?>=?+++=?+?=?B Y D 对称度：0=?对称D
（c ）图，对尺寸45：203
10125002502
1045...?<=?+=?+?=?B Y D
对称度：对称对称T D 3
105010>=?=?..2
1，050.=对称T （d ）图，对尺寸45：203
1045.?<=?D
对称度：对称对称T D 3
1062501002502
1>=?+?=?..2
1.，050.=对称T （e ）图，对尺寸45：203
1045.?<=?D
对称度：对称对称T D 3105010>=?=?..2
1，050.=对称T
（f ）图，对尺寸45：203
10125002502
1045...?<=?+=?+?=?B Y D
对称度：对称对称T D 3
105010>=?=?..2
1
，050.=对称T 各定位方案均不能满足要求。
3．在轴上铣一平面，工件定位方案如下图所示，试求尺寸A 的定位误差。 解答：
第六次作业答案 1 ?图示零件，毛坯为 35mm 棒料，批量生产时其机械加工工艺过程如下所述，试分析其工 艺过程的组成。 机械加工工艺过程：①在锯床上下料；②车一端面钻中心孔； ③调头，车另一端面钻中心孔； ④ 将整批工件靠螺纹一边都车至 30m m ；⑤调头车削整批工件的 18mm 外圆；⑥车 20mm 外圆；⑦在铳床上铳两平面，转 90后铳另外两平面；⑧车螺纹、倒角。 工序 安装 工位 工步 1、下料 2、车削 2 1 1）车一端面 2 ）钻中心孔 3） 车另一端面 4） 钻另一中心孔 3、车螺纹端外圆至 30mm 1 1 1）车外圆 4、车削 18m m 外圆 1 1 1）车外圆 5、车螺纹端外圆至 20mm 1 1 1）车外圆 6、铳削平面 1 2 1） 铳两平面 2） 铳另两平面 7、车螺纹 1 1 1） 车螺纹 2） 倒角 2 召 , L 6E 一益 120
2?图示为在两顶尖间加工小轴小端外圆及台肩面2的工序图，试分析台肩面2的设计基准、 定位基准及测量基准。 设计基准、定为基准、测量基准均为重合。 3 ?试分析说明图中各零件加工主要表面时定位基准（粗、精）应如何选择? 1 ）以①180外圆为粗基准，加工①60外圆及左侧两端面； 2）以①60外圆为精基准，加工①180外圆、右侧大端面以及 ①40内孔，保证大端面与内孔的垂直度要求； 3）以内孔为精基准（心轴定位），加工①180外圆、①60 外圆以及 齿轮轮齿。 第七次作业答案: 1 ?某铸件箱体的主轴孔设计要求为180J6（0.017），在成批生产中加工顺序为：粗镗一 —半精镗一一精镗一一浮动镗，其各工序的加工余量和相应所达到的公差等级下表所示。试查阅有关手册计算出各工序的基本尺寸和各工序尺寸及偏差，填入表内。 工序名称 工序余量 mm 工序所能达到公差等 级 工序基本尺寸 工序尺寸及偏差 浮动镗孔0.2IT6①180180 0018 180 0.007
《机械设计基础》作业答案 第一章平面机构的自由度和速度分析1－1 1－2 1－3 1－4 1－5
自由度为： 1 1 19 21 1 )0 1 9 2( 7 3 ' )' 2( 3 = -- = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L 或： 1 1 8 2 6 3 2 3 = - ? - ? = - - = H L P P n F 1－6 自由度为 1 1 )0 1 12 2( 9 3 ' )' 2( 3 = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L 或： 1 1 22 24 1 11 2 8 3 2 3 = -- = - ? - ? = - - = H L P P n F 1－10
自由度为： 1 128301)221142(103')'2(3=--=--?+?-?=--+-=F P P P n F H L 或： 1 22427211229323=--=?-?-?=--=H L P P n F 1－11 2 2424323=-?-?=--=H L P P n F 1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1334313141P P P P ?=?ωω
1 1314133431==P P ω 1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。 s mm P P v v P /20002001013141133=?===ω 1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心 1224212141P P P P ?=?ωω
第一章金属切削加工的基础知识 一、思考题 1.切削过程有何特征，用什么参数来表示？ 是由刀具和工件的相对运动来实现的，称为切削运动。用主运动和进给运动来表示。主运动和进给运动的概念见教材。 2刀具.静止角度参考系的假定条件是什么？ 假定运动条件：进给量f=0 假定安装条件：刀尖与工件回转中心等高； 刀杆方向与进给方向垂直。 3.切削层参数是什么？如何定义的？ 切削层：主运动一个周期，相邻两加工表面（切削刃）之间的材料截面。 切削层公称厚度hD（老标准ac）： hD=f2 sinKr 切削层公称宽度bD（老标准aw）: bD=ap/sinKr 切削层公称截面积AD： AD=ap2 f=bD2 hD 4. 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。 正交平面/主剖面Po：⊥Ps ⊥Pr同时垂直于切削平面Ps和基面 法剖面Pn：Pn⊥S,（切削刃）。 假定工作平面、进给平面Pf ：Pf ⊥Pr 、∥f 背平面Pp ：Pp ⊥Pr 、∥a p 构成不同的参照系。 5. 为什么基面、切削平面必须定义在主切削刃上的选定点处？ 基面是通过主切削刃且与切削平面垂直的平面，是用来标注切削角度的的
面，所以基面必须选定在主切削刃上的点并和切削平面垂直，才能有效的进行角度标注。 6 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。 刀具的标注角度是在刀具标注角度参照系中定义的角度。刀具标注角度参照系又称静止参考系，同工况没有关系。 刀具的工作角度是在刀具工作角度参照系中定义的角度，不同的工艺环境下，工作角度不同。 横向切削时，工作前角随进给量增大而增大，工作后角随进给量增大而减小。过大的进给量会使后角变负，加工时工件会被挤断。 7. 刀具切削部分材料必须具备那些性能？为什么？ 见教材P11. 8. 试按下列条件选择刀具材料或编号。 ⑴45钢锻件粗车；YT5（P30） ⑵HT200铸件精车；YG3X（K01） ⑶低速精车合金钢蜗杆；W18Cr4V（成形刀） ⑷高速精车调质钢长轴；YT30（P01） ⑸中速车削淬硬钢轴；YN10（P05）或K01（TiC+WC+Ni-MO） ⑹加工冷硬铸铁。YG6X（K10） A. YG3X B. W18Cr4V C. YT5 D. YN10 E. YG8 F. YG6X G. YT30 二、分析计算题
机械制造工程学课后作 业答案 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-
第一次作业（部分解答）： 1. 试画出下图所示切断刀的正交平面参考系的标注角度o γ、o α、r K 、r K '、s λ（要求标出假定主运动方向c v 、假定进给运动方向f v 、基面r P 和切削平面s P ） 3. 如下图所示，镗孔时工件内孔直径为mm 50φ，镗刀的几何角度为 10=o γ， 0=s λ， 8=o α， 75=r K 。若镗刀在安装时刀尖比工件中心高mm h 1=，试检验 镗刀的工作后角o α。 解答： 在背平面（切深剖面）P-P 内： 带入数值，求得： ) cos(cos )tan(tan s s s o o oe θλλθαα++= （1） 代入(1)式求得：1510.tan =oe α， 第二次作业部分答案： 6. 试按下列条件选择刀具材料或编号。 ⑴ 45钢锻件粗车；（C. YT5(P30)） ⑵ HT200铸件精车；（A. YG3X(K01)） ⑶ 低速精车合金钢蜗杆；（B. W18Cr4V ） ⑷ 高速精车调质钢长轴；（G. YT30(P01)） ⑸ 中速车削淬硬钢轴；（D YN10(P05)） ⑹ 加工冷硬铸铁。（ F ．YG6X(K10)） A ．YG3X(K01) B ．W18Cr4V C ．YT5(P30) D ．YN10(P05) E ．YG8(K30) F ．YG6X(K10) G ．YT30(P01) 7．简要说明车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度（包括r K 、s λ、o γ、 o α） 1）r K ：细长轴刚性不足，取90°；
机械制造工程学A卷 一、选择题(每小题 1 分，共 10 分) １．正态分布曲线的特征参数有μ和σ两个，其中σ大小反映了Ｃ的影响程度。 Ａ、常值系统性误差Ｂ、变值系统性误差Ｃ、随机性误差Ｄ、以上都不对 ２．从概念上讲加工经济精度是指B。 A 、成本最低的加工精度 B、正常加工条件下所能达到的加工精度 C、不计成本的加工精度 D 、最大生产率的加工精度 ３．车削短而粗的轴时，使工件加工后产生D的圆柱度误差 Ａ、喇叭形Ｂ、锥形Ｃ、腰鼓形Ｄ、马鞍形 ４．阶梯轴的加工中“调头继续车削”属于变换一个C Ａ、工序Ｂ、工步Ｃ、安装Ｄ、走刀 ５．相对滑移是衡量A的滑移程度． Ａ、第一变形区Ｂ、第二变形区Ｃ、第三变形区Ｄ、以上全部 ６．根据加工要求，工件需要限制的自由度而没有限制的定位，称为 A 。 Ａ、欠定位Ｂ、完全定位Ｃ、不完全定位Ｄ、过定位 ７．．某机床型号为Z3040×16/S2，它的主参数是B。 Ａ、16 Ｂ、40 Ｃ、400 D、160 ８．布置在同一平面上的两个支承板相当于的支承点数是B。 A、2个 B、3个 C、4个 D、无数个 9．在切削用量三要素中对刀具耐用度影响最小的是 A。 Ａ、 a p 、Ｂ、f Ｃ、v D、无法确定 10．关于进给运动，下列说法中正确的是D。 Ａ、进给运动只能有一个Ｂ、进给运动只能由刀具完成 Ｃ、进给运动只能由工件完成Ｄ、进给运动可有一个，也可以有几个 二、判断题(用√表示对，用╳表示错。每小题 1 分，共 10 分) ( ╳ )1. 加工前毛坯或零件本身的误差（加工余量不均、材质软硬不同等）、工件的定位误差、机床的热平衡后的温度波动以及工件内应力所引起的加工误差等，都属于系统误差。 ( ╳ )2. 工艺系统刚度等于系统各环节的刚度之和。( √ )3. 在车床上加工外圆时，主轴的径向跳动将引起工件的圆度误差，对于端面加工没有直接影响。( ╳ )4. 有原理误差的加工方法不是一种好的加工方法。 (√ ) 5. 刀具前角是前刀面与基面的夹角，在正交平面中测量。 (√ ) 6. 多品种、中小批量生产日渐成为制造业的主流生产方式。 ( ╳ ) 7. 工件在机床上夹紧后，就限制了所有的自由度 ( ╳ ) 8. 快速原型制造技术是属于零件制造工艺中的材料去除方法。 ( √ )9. 即使组成产品的所有零件都合格，不一定都能装出合格产品. ( ╳ )10. 零件上的全部加工表面应安排一个合理的加工顺序，这对保证零件质量、提高生产率和降低成本至关重要。在安排加工顺序时应遵循先基准面后其它、先精后粗、先次后主、先孔后面原则。 三、填空题（每空1分，共20 分） 1. 根据零件制造工艺过程中原有物料与加工后物料在重量（或质量）上有无变化及变化的方向（增大或减少），可将零件制造工艺方法分为材料成形法、材料去除法和材料累加法 三类。 2. 刀具的磨损发生在切削和工件接触的前刀面和后刀面上，刀具的磨损形式主要可分为 前刀面磨损、后刀面磨损和边界磨损三种。 3. 机械加工质量包含机械加工精度、机械加工表面粗糙度及机械加工表面变质层三项内容。
第一次作业（部分解答）： 1. 试画出下图所示切断刀的正交平面参考系的标注角度o γ、o α、r K 、r K '、s λ（要求标出假定主运动方向c v 、假定进给运动方向f v 、基面r P 和切削平面s P ） 3. 如下图所示，镗孔时工件内孔直径为mm 50φ，镗刀的几何角度为ο10=o γ， ο0=s λ，ο8=o α，ο75=r K 。若镗刀在安装时刀尖比工件中心高mm h 1=，试检验 镗刀的工作后角o α。 解答： 在背平面（切深剖面）P-P 内： 带入数值，求得： ) cos(cos )tan(tan s s s o o oe θλλθαα++= （1） 代入(1)式求得：1510.tan =oe α， 第二次作业部分答案： 6. 试按下列条件选择刀具材料或编号。 ⑴ 45钢锻件粗车；（C. YT5(P30)） ⑵ HT200铸件精车；（A. YG3X(K01)） ⑶ 低速精车合金钢蜗杆；（B. W18Cr4V ） ⑷ 高速精车调质钢长轴；（G. YT30(P01)） ⑸ 中速车削淬硬钢轴；（D YN10(P05)） ⑹ 加工冷硬铸铁。（ F ．YG6X(K10)） A ．YG3X(K01) B ．W18Cr4V C ．YT5(P30) D ．YN10(P05) E ．YG8(K30) F ．YG6X(K10) G ．YT30(P01) 7．简要说明车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度（包括r K 、s λ、o γ、 o α）
1） K：细长轴刚性不足，取90°； r 2） λ：取正刃倾角。（0~5°） s 3） γ：刚性不足的情况下，前角应取正值，并根据不同的材质尽可能取 o 较大的值。 4） α：刚性不足的情况下，后角应取正值，并根据不同的材质尽可能取o 较小的值。 第四次作业部分解答： 4．在三台车床上分别用两顶尖安装工件，如下图所示，各加工一批细长轴，加工后经测量发现1号车床产品出现腰鼓形，2号车床产品出现鞍形，3号车床产品出现锥形，试分析产生上述各种形状误差的主要原因。 解答： (a) 主要原因：工件刚性差，径向力使工件产生变形，“让刀”；误差复映。 （b）主要原因：工件回转中心（前后顶尖）与走刀方向（导轨）不平行，如：两顶尖在垂直方向不等高、机床导轨磨损等；工件刚性强，但床头、尾座刚性差；误差复映等。 (c) 主要原因：刀具的磨损；机床前后顶尖在水平方向偏移；误差复映等。 5．在车床上车削一批小轴，经测量实际尺寸大于要求的尺寸从而必须返修的小轴数占24％，小于要求的尺寸从而不能返修的小轴数占2％，若小轴的直径公差mm =，整批工件的实际尺寸按正态分布，试确定该工序的均.0 T16 方差σ，并判断车刀的调整误差为多少
机械制造工程学复习题 一、填空题 1、狭义的制造技术重点放在机械加工和工艺装配上。 2、常用的铸造工艺方法有砂型铸造，熔模铸造，金属型铸造，压力铸造，离心铸造等。 3、焊接方法的种类很多；按焊接过程的特点可分为三大类：熔化焊，压力焊，钎焊。 4、电弧焊焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成。 5、自由锻分手工锻造和机器锻造两种，手工锻造只能生产小型锻件，机器锻造是自由锻的主要生产方式。 6、自由锻工序可分成基本工序、辅助工序及精整工序三大类。 7、自由锻的基本工序中最常用的是锻粗、拔长、冲孔等三种工序。 8、金属从浇注温度冷却到空温要经历三个互相联系的收缩阶段：液态收缩，凝固收缩，固态收缩。不同的合金收缩率不同。在常用合金中，铸钢收缩最大，灰口铸铁最小。 9、合金的液态收缩和凝固收缩表现为合金的体积缩小，它们是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。 10、固态收缩是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。 11、外圆车削的背吃刀量就是工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离。 12、切削过程中，切削层金属的变形大致可划分为三个区域。 13、切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面处的金属纤维化、基本上和前刀面平行，这一区域称为第二变形区。 14、在一般切削速度范围内，第一变形区的宽度仅为0.02mm—0.2mm，切削速度越高、其宽度越小，故可近似看成一个平面，称剪切面。 15、切削过程中，阻滞在前刀面上的积屑瘤有使刀具实际前角增大的作用(参见图2-19)，使切削力减小，使加工表面粉糙度增大。 16、在无积屑瘤的切削速度范围内，切削层公称厚度hD越大，变形系数Ah越小。 17、加工塑性金属时，在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成节状切屑切屑；在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时常产生节状切屑切屑，又称挤裂切屑；在切屑形成过程中，如剪切面上的剪切应力超过了材料的断裂强度，切屑单元从被切材料上脱落，形成粒状切屑；切削脆性金属时，由于材料塑性很小、抗拉强度较低，刀具切入后，切削层金属在刀具前刀面的作用下，未经明显的塑性变形就在拉应力作用下脆断，形成形状不规则的崩碎切屑。 18、研究表明，工件材料脆性越大、切屑厚度越大、切屑卷曲半径越小，切屑就越容易折断。 19、切削力来源于两个方面：克服切削层材料和工件表面层材料对弹性交形、塑性变形的抗力；克服刀具与切屑、刀具与工件表面间摩擦阻力所需的力。 20、为了便于测量和应用可将切削合力F分解为Fc、Fp和Ff三个互相垂直的分力。 21、目前常用的测力仪有电阻式测力仪和压电式测力仪。
机械制造工程学思考题 第一章金属切削的基本要素 一、基本概念 发生线形成发生线的四种方法 简单运动和复合成形运动主运动和进给运动 工件的三种表面切削用量三要素 刀具角度参考系的组成工作角度的定义、改变原因和改变值 主要角度(前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角)定义及图示 切削层参数金属切除率 二、简答题 1、主要角度(前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角)图示； 2、刀具材料应具备的性能； 3、高速钢和硬质合金性能对比； 4、YT 、YG两类硬质合金的牌号及应用； 5、常用的刀具材料有哪些 三、问答题 1、形成发生线的方法有哪些 2、简单成形运动与复合成形运动的本质区别是什么 3、写出切削用量三要素的单位和计算方法。 4、试分别画出主偏角为45o的外圆车刀车外圆和车端面时的所有标注角度和切削厚度和切削宽度。 5、刀刃上同一点的主剖面与法剖面之间的夹角是多少 6、车削外径36mm、中径33mm、内径29mm、螺距6mm的梯形螺纹时，若使用刀具前角γο=0o，左刃后角αοL=12o，右刃后角αοR=6 o。试问左、右刃的工作前、后角是多少 7、半精车45钢外圆，试选择刀具材料牌号；车刀角度κr =75o，κr’=15o，γo=10o ，αo=6o ，λs=8o；试按制图标准标注刀具角度。 8、粗车HT200内圆，直径80mm，试选择刀具材料牌号；内圆车刀κr =45o，κr’=45o，γo=5o ，αo=8o ，λs=0o 试标注刀具角度(符合制图标准)。 9、车削外径36mm的外圆，刀尖上一点低于工件中心，该点的工作前角相对于标注前角改变了多少增大还是减小 第二章金属切削过程和切削参数优化选择 一、基本概念 三个变形区剪切角 变形系数切削温度 几个磨损原因刀具使用寿命（耐用度） 合理切削用量合理刀具几何参数 二、简答题 1、切削变形程度及其衡量指标； 2、切削变形的影响因素； 3、切屑种类及其形成条件；
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一、简答题 1. 加工箱体类零件时，常以什么作为统一的精基准，为什么？ 2. 试分析在成批大量生产中,为什么要控制毛坯硬度的均匀性? 3.为什么提高切削速度和刀具的刃磨质量，可以减小加工表面粗糙度值？ 4.在装配时，有时采用“自身加工法”、“合并加工法”或“误差抵消法”，请问它们是由哪种装配方法发展成的？ 5.拟定工艺路线的主要任务是什么？ 6.试分析引起下列形状误差的主要原因：在车床上用两顶尖装夹工件车细长轴，１）工件产生腰鼓形形状误差；２）工件产生尺寸由大到小的锥形。 7. 磨削裂纹的产生与工件材料及热处理有无关系？ 8.什么叫装配尺寸链的最短路线原则？为什么应遵守这个原则？ 9. 什么是工序？对同一工件其加工工序的安排是固定不变的吗？为什么？ 10.试解释转移原始误差法的原理并举例加以说明。 11.如果零件的表面没有烧伤色是否就说明零件的表面层没有被受热损伤？为什么？ 12.修配装配法的含义是什么？适用于什么生产中? 二、分析题 1.判断下组零件结构工艺性的好坏，并简要说明理由。 a) b) 2.判断下组零件结构工艺性的好坏，并简要说明理由。 a) b) 3、过球心打一孔。指出工件定位应限制的自由度。
4、在小轴上铣槽，保证尺寸H和L 。指出工件定位应限制的自由度。 5.判断下组机器结构装配工艺性的好坏，并简要说明理由。 a) b) 6.比较下组机器结构装配工艺性的好坏，并简要说明理由。 a) b) 7.分析图示夹紧方案不合理的原因，并加以改进。 8.在无心磨床上磨削销轴，销轴外径尺寸要求为φ12±0.01。现随机抽取100件进行测量，
山东大学- 年度第学期期末考试 （机械制造工程学）（ B卷） 本试卷适用班级：机电成专级命题教师：李凯岭共印份数：120 一、简要解释下列概念（每题2.5分，共25分） 1. 定位误差：用夹具安装加工一批工件时，由于定位不准确而引起该批工件有关尺寸、位置误差（指在调整法加工中工件定位时工序基准在工序尺寸方向上的最大可能位移）。 2. 积屑瘤：是指在加工中碳钢时，在刀尖处出现的剖面呈三角状，小块且硬度为工件材料的2到3倍的金属粘附物 3. 刀具耐用度：刀具刃磨后，从开始切削到达磨损限度所经过的切削时间称为刀具耐用度 4. 磨削烧伤：当被磨工件的表面层的温度达到相变温度以上时，表面金属发生金相组织的变化，使表面层金属强度硬度降低，并伴随有残余应力的产生，甚至出现微观裂纹的现象。 5. 内联系传动链：传动链的两个末端件的转角或位移量之间如果有严格的比例关系要求，这样的传动链成为内联系传动链。 6. 工序：一个或一组工人在同一工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程被称为工序。 7. 机械加工工艺过程：机械加工工艺过程是指生产过程中，直接改变原材料或半成品的状态（形状、尺寸、材料性质等），使其成为零件的过程 8. 欠定位：根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位，成为欠定位。 9. 误差敏感方向：加工表面的法线方向称为误差敏感方向 二、填空题（每空1分，共30分） 11. 金刚石刀具最适合加工的工件材料是有色金属和非金属；不适合加工铁族金属材料。 12. 切削脆性金属时，得到崩碎切屑。 13. 切削热主要由刀具、工件、切削和周围的介质传出。 14.切削液主要有水溶液、切削油和乳化液三类。 15.基准重合原则是指设计基准和定位基准重合。 16.工序分散指的是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的加工内容很少； 工序集中指的是将工件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序的加工内容较多。 17.安排在切削加工之前的正火、_退火、调质等热处理工序，是为了改善工件的切削性能。
第五章螺纹联接和螺旋传动 一、选择题 5—1 螺纹升角ψ增大，则联接的自锁性C，传动的效率A；牙型角 增大，则联接的自锁性A，传动的效率C。 A、提高 B、不变 C、降低 5—2在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是 D 。 A、三角形螺纹 B、梯形螺纹 C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹 5—3 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常装拆时，往往采用A 。 A、双头螺柱联接 B、螺栓联接 C、螺钉联接 D、紧定螺钉联接 5—4螺纹联接防松的根本问题在于C。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度 5—5对顶螺母为A防松，开口销为B防松，串联钢丝为B防松。 A、摩擦 B、机械 C、不可拆 5—6在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为B。 A、间隙配合 B、过渡配合 C、过盈配合 5—7在承受横向工作载荷或旋转力矩的普通紧螺栓联接中，螺栓杆C作用。 A、受剪切应力 B、受拉应力 C、受扭转切应力和拉应力 D、既可能只受切应力又可能只受拉应力 5—8受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中，依靠A来承载。 A、接合面间的摩擦力 B、螺栓的剪切和挤压 C、螺栓的剪切和被联接件的挤压 5—9受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓所受的载荷为B；受横向工作载荷的铰制孔螺栓联接中，螺栓所受的载荷为A；受轴向工作载荷的普通松螺栓联接中，螺栓所受的载荷是A；受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓所受的载荷是D。 A、工作载荷 B、预紧力 C、工作载荷+预紧力 D、工作载荷+残余预紧力 E、残余预紧力 5—10受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接。假设螺栓的刚度C b与被联接件的刚度C 相等，联接的预紧力为F0，要求受载后接合面不分离，当工作载荷F等于预紧力F0 m 时，则D。 A、联接件分离，联接失效 B、被联接件即将分离，联接不可靠 C、联接可靠，但不能再继续加载 D、联接可靠，只要螺栓强度足够，工作载荷F还可增加到接近预紧力的两倍 5—11重要的螺栓联接直径不宜小于M12，这是因为C。 A、要求精度高 B、减少应力集中 C、防止拧紧时过载拧断 D、便于装配
Part 1 切削原理 (1) Part 2 机床夹具 (5) Part 3 机械加工精度 (11) Part 4 机械加工表面质量 (20) Part 5 机械制造工艺规程 (22) Part 6 装配工艺 (32) 三、名词解释(每题3分，共12分) (38) 四、简答题：(共14分) (38) 五、计算题(共34分) (38) EI=0.085 (41) ES=EI+T(A3)=0.085+0.10=0.185 (41) Part 1 切削原理 1. 填空题 1-1在一般速度范围内，第Ⅰ变形区的宽度仅为0.02～0.2mm。切削速度，宽度愈小，因此可以近似视为一个平面，称为剪切面。 1-2靠前刀面处的变形区域称为变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内。 1-3在已加工表面处形成的显著变形层（晶格发生了纤维化），是已加工表面受到切削刃和后刀面的挤压和摩擦所造成的，这一变形层称为变形区。 1-4从形态上看，切屑可以分为带状切屑、、和崩碎切屑四种类型。 1-5在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度，加大切削厚度，就可能得到。 1-6在形成挤裂切屑的条件下，若加大刀具前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得到。 1-7经过塑性变形后形成的切屑，其厚度h ch通常都要工件上切削层的厚度h D，而切屑长度L ch通常切削层长度L c。 1-8切削过程中金属的变形主要是剪切滑移，所以用的大小来衡量变形程度要比变形系数精确些。 1-9相对滑移是根据纯剪切变形推出的，所以它主要反映变形区的变形情况，而变形系数则反映切屑变形的综合结果，特别是包含有变形区变形的影响。 1-10切屑与前刀面的摩擦与一般金属接触面间的摩擦不同，因为切屑与前刀面之间的压力很大（可达 1.96～2.94GPa以上），再加上几百度的高温，致使切屑底面与前刀面发生现象。 1-11在粘结情况下，切屑与前刀面之间的摩擦是切屑粘结部分和上层金属之间的摩擦，即切屑的。 1-12根据摩擦情况不同，切屑与前刀面接触部分可分为两个摩擦区，即和滑动区。1-13切屑与前刀面粘结区的摩擦是变形区变形的重要成因。
《机械制造工程学》教学大纲 （课程编号：A340013，学分：4，学时：64，实验：4） 一、课程的目的及任务 通过本课程的学习，使学生掌握机械制造工程中切削、工艺、设备与装备的基本理论知识，并与生产实习相配合，进一步通过有关课程设计，掌握工艺和工装设计的基本技术和能力；初步具备分析、处理机械制造工程中基本技术问题的能力。 涵盖了：金属切削原理、金属切削机床、金属切削刀具、机床夹具设计和机械制造工艺等五方面的机械制造工程的专业基本知识。 二、理论教学要求 1．了解和基本掌握金属切削过程原理的基本概念。包括：工件表面的形成方法和成形运动、加工表面和切削用量三要素；刀具切削部分的结构要素；刀具角度；切削层参数与切削方式；刀具材料。金属切削的变形过程；切削力、切削热和切削温度。刀具磨损、破损和使用寿命。切削用量的优化选择。刀具合理几何参数的选择。工件材料的切削加工性。 2．了解和掌握金属切削机床及刀具的功用、类型和结构特点。金属切削通用机床的分类及型号编制方法。典型机床的运动分析。各类典型通用机床的功用、类型和结构特点。 3．掌握和理解机械加工精度的基本概念。包括：加工精度和加工误差的定义。误差的性质及分类。工件获得加工精度的方法。原始误的定义及其分类。原始误差与机械加工表面质量误差之间的相互关系。原始误差产生的原因及其对加工精度的影响。重点掌握原理误差、机床误差、夹具误差、刀具误差、调整误差、测量误差、工艺系统受力变形对加工精度的影响。工艺系统受热变形对加工精度的影响。工件内应力变化对加工精度的影响。加工误差的统计分析与控制。误差的性质及分类。加工误差的统计分析。包括分布图分析法及其应用、点图分析法及其应用。加工精度的综合分析方法及步骤。 4．掌握和理解机械加工表面质量的概念。包括：加工表面粗糙度和表面层物理机械性能的概念。表面质量对零件使用性能（零件的耐磨性、疲劳强度、耐腐蚀性、配合质量等）的影响。表面粗糙度及其影响因素。切削与磨削加工表面粗糙度的形成机理及其影响因素。机械加工表面物理机械性能的变化。降低表面粗糙度的措施。机械加工表面层的冷作硬化、金相组织变化和残余应力形成机理及其影响因素。控制机械加工表面物理机械性能变化的措施。控制加工表面质量的途径。常用的保证和提高加工表面质量的方法。 5．掌握和理解机械制造工艺规程的制定。包括：机械制造工艺学的研究对象和基本内容。生产过程、工艺过程的含义及其组成。生产纲领与生产类型。机械加工工艺规程制定的原则、方法和步骤。定位基准的选择原则。被加工零件的结构工艺性分析。加工经济精度与加工方法的选择。典型表面加工工艺路线的拟定。加工顺序的安排。工序的集中与分散。加工阶段的划分。影响工序加工余量的主要因素。加工余量的确定方法。工序尺寸及公差的确定。工艺尺寸链的定义和特征及其基本计算式。工艺尺寸链的建立。工艺尺寸链跟踪图的绘制。工艺尺寸链的分析、解算及运用。 6．了解和掌握装配工艺规程的制定。包括：装配工艺过程的基本概念。零件的装配性质和装配精度。装配工艺规程的制定。装配尺寸链的定义和形式；装配尺寸链的建立。保证装配精度的四种方法。 7. 掌握和理解机床夹具的定义、作用、组成及其分类。机床夹具保证工件加工精度的原理。掌握
《机械设计原理》作业参考答案 作业一 一、填空题: 1.零件 2.通用零件专用零件 3.零件构件 4.直接接触可动 5.运动副构件传递运动和力 6.主动构件从动构件机架 7.平面高副平面低副 8.机器机构 二、判断题： 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.× 三、选择题： 1.C 2.B 3.B 4.D 5.C 6.D 四、综合题： 1.答：机器基本上是由动力部分、工作部分和传动装置三部分组成。动力部分是机器动力的来源。工作 部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装置的终端，其结构形式取决于机器的用途。 传动装置是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。 2.答：低副是面接触的运动副，其接触表面一般为平面或圆柱面，容易制造和维修，承受载荷时单位面 积压力较低（故称低副），因而低副比高副的承载能力大。低副属滑动磨擦，摩擦损失大，因而效率较低；此外，低副不能传递较复杂的运动。 高副是点或线接触的运动副，承受载荷时单位面积压力较高（故称高副），两构件接触处容易磨损，寿命短，制造和维修也较困难。高副的特点是能传递较复杂的运动。 3.答：机构运动简图能够表达各构件的相对运动关系、揭示机构的运动规律和特性。其绘制步骤如下： （1）分析机构运动，确定构件数目。（2）确定运动副的类型和数量。（3）确定视图平面。 （4）徒手画草图并测量各运动副之间的相对位置。 （5）选择适当的长度比例尺μl= a mm／mm，并将实长换算为图长。（6）完成机构运动简图。 作业二 一、填空题： 1.转动副 2. 2 1 1 3.曲柄摇杆双曲柄双摇杆 4.双曲柄 5.曲柄滑块 6.转动导杆 7.对心曲柄滑块偏置曲柄滑块 8.整周转动往复直线移动 9.转动导杆摆动导杆 10.工作行程比空回行程所需时间短 11.凸轮从动件机架 12.低高 13.高副预期 14.盘形凸轮移动凸轮 15.尖顶滚子平底 二、判断题： 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.√ 7.√ 8.× 9.× 10.√ 11．√ 12.× 13.× 14.× 15.× 16.√ 17.√ 18.√ 19.√ 20.√ 三、选择题： 1.B 2.A 3.D 4.A 5.A 6.D 7.A 8.A 9.A 10.C 四、综合题：
一、名词解释 1、制造：可以理解为制造企业的生产活动，输入的是生产要素，输出的是具有使用价值的产品。 2、制造技术：是完成制造活动所需的一切手段的总和。包括运用一定的知识和技术，操作可以利用的物质和工具，采取各种有效的方法等。 3、铸造：将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固后以获得毛坯或零件的生产方法。 4、充型：将液态合金（金属）填充铸型的过程。 5、自由锻：自由锻镀是利用冲击力或压力使合金在两个抵铁之间产生自由变形，从而获得所需形状及尺寸的锻件。 6、模锻：模锻是在高强度金属锻模上预先制出与锻件形状一致的模膛，使坯料在模膛内受压变形。在变形过程中由于模膛对金属坯料流动的限制，因此锻造终了时能得到和模膛形状相符的零件。 7、胎模锻：胎模锻是在自由锻设备上使用胎模生产模锻件的一种方法。胎模锻一般用自由锻方法制坯，然后在胎模中最后成形。 8、焊接：焊接是用加热或加压力等手段，借助于金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。 9、进给量：工件或刀具转—周(或每往复一次)，两者在进给运动方向上的相对位移量称为进给量，其单位是mm／r(或mm／双行程)。 10、背吃刀量：刀具切削刃与工件的接触长度在同时垂直于主运动和进给运动的方向上的投影值称为背吃刀量。 11、积屑瘤：在切削速度不高而又能形成带状切屑的情况下。加工一般钢料或铝合金等塑性材料时，常在前刀面切削处粘着一块呈三角状的埂块，它的硬度很高、通常是工件材料硬度的2—3倍，这块粘附在前刀面的金属称为积屑瘤。 12、刀具的磨钝标准：刀具磨损到一定限度就不能继续使用了，这个磨损限度称为刀具的磨钝标准。 13、后刀面磨损：由于后刀面和加工表面问的强烈摩擦，后刀面靠近切削刃部位会逐渐地被磨成后角为零的小棱面，这种磨损形式称作后刀面磨损。 14、边界磨损：切削钢料时，常在主切削刃靠近工件外皮处(图2—36中的N区)和副切削刃靠近刀尖处的后刀面上，磨出较深的沟纹，这种磨损称作边界磨损。 15、刀具寿命：刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标难为止所经历的总切削时间，称为刀具寿命，用T表示。 16、刀具的破损：在切削加工中，刀具有时没有经过正常磨损阶段，在很短时间内突然损坏，这称为刀具破损。
第四次作业部分解答： 4．在三台车床上分别用两顶尖安装工件，如下图所示，各加工一批细长轴，加工后经测量发现1号车床产品出现腰鼓形，2号车床产品出现鞍形，3号车床产品出现锥形，试分析产生上述各种形状误差的主要原因。 解答： (a) 主要原因：工件刚性差，径向力使工件产生变形，“让刀”；误差复映。 （b ）主要原因：工件回转中心（前后顶尖）与走刀方向（导轨）不平行，如：两顶尖在垂直方向不等高、机床导轨磨损等；工件刚性强，但床头、尾座刚性差；误差复映等。 (c) 主要原因：刀具的磨损；机床前后顶尖在水平方向偏移；误差复映等。 5．在车床上车削一批小轴，经测量实际尺寸大于要求的尺寸从而必须返修的小轴数占24％，小于要求的尺寸从而不能返修的小轴数占2％，若小轴的直径公差mm T 16.0=，整批工件的实际尺寸按正态分布，试确定该工序的均方差σ，并判断车刀的调整误差为多少 解答： 已知：T=，可修复废品率=24%=，不可修复废品率=2%= 26.024.05.0)(=-=a z F 48.002.05.0)(=-=b z F 查表：71.0=a z 05.2=b z 71.008.02=?-=?-==σ σσT x z a a 05.208.02=?+=?+==σ σσT x z b b 05 .208.071.008.0? +=?- 求出：039.0=? 058.0=σ
6、在自动车床加工一批小轴，从中抽检200件，若以0.01 mm 为组距将该批工件按尺 若图纸的加工要求为φ1514 .004.0+-mm ，试求： ⑴绘制整批工件实际尺寸的分布曲线 ⑵计算合格率及废品率 ⑶计算工艺能力系数，若该工序允许废品率为3%，问工序精度能否满足 解答： 0832.15)3145.154025.152015.15(200 1≈?++?+??= x 024 .0)3)0832.15145.15(4)0832.15025.15(2)0832.15015.15((2001 222≈?-++?-+?-?= σ加工要求：14.004.015+-φ， 96.14min =x ， 14.15max =x 公差带中心： 05.152 14 .1596.14≈+= T x 37.2024 .00832 .1514.152≈-= -= σ x x z a 13.5024 .00832.1596.141≈-=-= σ x x z b 5.0)(491.0)(==b a z z φφ 合格率=+==%； 废品率==%
《机械制造工程学》复习题 2.切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量。 3.在正交平面内度量的前刀面与基面之间的夹角称为前角，后刀面与切削平面之间的夹角称为后角。 4. 正交平面与法平面重合的条件是刃倾角为0 。 5.用以确定刀具几何角度的两类参考坐标系为刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系。 6. 金属切削过程中常见的物理现象有积屑瘤、切削力、切削热和表面硬化。 7. 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，分别是带 状切屑、节状切屑、单元切屑和崩碎切屑。 8. 刀具正常磨损的主要形式有前刀面磨损、后刀面磨损和前、后刀面同时磨损。
9. 刀具磨损的原因主要有磨料磨损、粘接磨损、扩散磨损和化学磨 损。 10. 刀具的几何参数包括前角、后角、斜角切削与刃倾角和主偏角和 副偏角四个方面。 11. 切削用量选择的顺序是：先选背吃刀量、再选进给量、最后选切 削速度。 12．机床型号字母由与数字按一定规律排列组成，其中符号C代表车床。 13．CA6140车床可加工公制、英制模数和径节等四种螺纹。 14．机床的基本参数包括尺寸、运动动力。 15．零件的机械加工是在由机床、刀具、夹具和工件组成的工艺系统内完成的。 16．主轴回转误差的三种基本形式是径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动。 17．加工误差按其统计规律可分为系统误差和随机误差两大类，其中系统误差又分为常值系统误差和变值系统误差两种。 18．经过机械加工后的零件表面存在着宏观裂纹、伤痕、腐蚀现象等缺陷。 19．切削加工中影响表面粗糙度的因素有进给量、主偏角、
副偏角。 20．机械加工表面层的物理力学性能包括加工硬化、残余应力和表面层的金相组织变化。 21. 常见毛坯种类有铸件、锻件、型材和冲压件，其中对于形状复杂的毛坯一般采用锻件。 22. 工艺过程一般划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和 光整加工阶段四个加工阶段。 23. 工艺尺寸链的两个特征是封闭性和关联性。 24.单件时间包括基本时间、辅助时间、布置工作时间、休息时间、生理需要时间。 25．机器的质量主要取决于机器设计的正确性、零件加工质量和装配。 26．保证装配精度的方法有互换法、选配法、分组法和调整法。 27．查找装配尺寸链时，每个相关零、部件能有 1 个尺寸作为组成环列入装配尺寸链。 28．产品的装配精度包括尺寸精度、位置精度、接触精度和相对运动精度。
第一章绪论 1-2 现代机械系统由哪些子系统组成，各子系统具有什么功能？ 答：组成子系统及其功能如下： （1）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。 （2）传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。 （3）执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置，或对作业对象进行检测、度量等，按预定规律运动，进行生产或达到其他预定要 求。 （4）控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作，并准确可靠地完成整个机械系统功能。 第二章机械设计基础知识 2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？ 答：（1）断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时，由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂，如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。 （2）变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限，零件产生塑性变形。 （3）表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。 2-4 解释名词：静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。答：静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。 变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。 名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。 计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。 静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。 变应力随时间变化的应力，可以由变载荷产生，也可由静载荷产生。 2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？ 答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题，其基本原则如下： （1）材料的使用性能应满足工作要求。使用性能包含以下几个方面： ①力学性能 ②物理性能 ③化学性能 （2）材料的工艺性能应满足加工要求。具体考虑以下几点： ①铸造性 ②可锻性 ③焊接性 ④热处理性 ⑤切削加工性 （3）力求零件生产的总成本最低。主要考虑以下因素： ①材料的相对价格 ②国家的资源状况 ③零件的总成本 2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？ 答：衡量润滑油的主要指标有：粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。 衡量润滑脂的指标是锥入度和滴度。
《机械制造工程学》课程习题解答 一、填空题 12、切削过程中，切削层金属的变形大致可划分为三个区域。 13、切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面处的金属纤维化、基本上和前刀面平行，这一区域称为第二变形区。 14、在一般切削速度范围内，第一变形区的宽度仅为0.02mm—0.2mm，切削速度越高、其宽度越小，故可近似看成一个平面，称剪切面。 15、切削过程中，阻滞在前刀面上的积屑瘤有使刀具实际前角增大的作用(参见图2-19)，使切削力减小，使加工表面粉糙度增大。 16、在无积屑瘤的切削速度范围内，切削层公称厚度hD越大，变形系数Ah越小。17、加工塑性金属时，在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成带状切屑切屑；在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时常产生节状切屑切屑，又称挤裂切屑；在切屑形成过程中，如剪切面上的剪切应力超过了材料的断裂强度，切屑单元从被切材料上脱落，形成粒状切屑；切削脆性金属时，由于材料塑性很小、抗拉强度较低，刀具切入后，切削层金属在刀具前刀面的作用下，未经明显的塑性变形就在拉应力作用下脆断，形成形状不规则的崩碎切屑。 18、研究表明，工件材料脆性越大、切屑厚度越大、切屑卷曲半径越小，切屑就越容易折断。19、切削力来源于两个方面：克服切削层材料和工件表面层材料对弹性交形、塑性变形的抗力；克服刀具与切屑、刀具与工件表面间摩擦阻力所需的力。 20、为了便于测量和应用可将切削合力F分解为Fc、Fp和Ff三个互相垂直的分力。22、在切削层面积相同的条件下，采用大的进给量f比采用大的背吃刀量αp的切削力小。 23、前角增大，切削力下降。切削塑性材料时，ro对切削力的影响较大；切削脆性材料时，由于切削变形很小，ro对切削力的影响不显著。 30、刀具磨损机制有：硬质点划痕，冷焊粘结，扩散磨损，化学磨损。 31、刀具的破损形式分为脆性破损和塑性破损。脆性破损有：崩刃，碎断，剥落，裂纹破损等。 32．在砂轮的磨削过程中磨粒对工件的作用包括滑擦、耕犁和形成切屑三种阶段。 33．机床误差是由机床的制造误差、安装误差和使用中的磨损引起的，其中对加工精度影响最大的三种几何误差是主轴回转误差、导轨误差和传动误差。 34．典型的刀具磨损过程分为初期磨损、正常磨损和急剧磨损阶段。35．精加工基准的选择原则应遵循如下原则：统一基准、基准重合、互为基准和自为基准等原则。 36．工件的装夹过程就是定位和夹紧的综合过程。