机械制造工程学习题
1、切削运动主要包括哪儿个运动？它们在切削加T中的作用是什么？答：切削运动主要包括：主运动和进给运动。
主运动在切削加工时，直接切除丁件上多余金属层，使Z转变为切屑，以形成工件的新表面；
进给运动在切削加丁时，不断地将多余金属层投入切削，以保证切削的连续进行。
2、什么是切削用量三要素？
答：切削速度入进给量/和切削深度dp。
3、刀具的六个基本标注角度为哪儿个？
答：前角九、后角g、主偏角硏、刃倾角入、副偏角K r、副后角g。
4、基而、切削平而、主剖而、法剖而内齐标注刀具的哪些角度？答:在基面几内的标注角度：
主偏角硏：在基平面内度量的切削平面与进给平面间的夹角；
副偏角硏:在基平面内度量的副切削刃与进给运动方向在基面上投影间的夹角；刀尖角g 主切削刃与副切削刃在基面上投影间的夹角,且^r=180O-K-K；；余偏角妬：在基平面内度量的切削半面与切深剖面间的夹角，且0r = 9O「—K r0
在切削平而代内的标注角度：
刃倾角在切削平而内度量的主切削刃与基而间的夹角。
在主剖面内的标注角度：
前角卩O：在主剖面内度量的基面与前刀面间的夹角；
后角?o：在主剖血内度量的后刀面与切削半血间的夹角；
楔角0o：在主剖面内度量的后刀面与前刀面间的夹角，且p o— 90°—a°—丫（）。
在法剖而Pn内的标注角度：
法前角y n：在法剖面内度量的前刀面与基面间的夹角；
法后角an：在法剖面内度量的切削平面与后刀面间的夹角；
法楔角0n：在法剖面内度量的前刀面与后刀lil间的夹角，」L〃n = 90°—九一给。
5、刀具材料应具备哪些性能？常用的刀具材料有哪儿种？答：刀具材料应具备：高的硬度和耐磨性；
足够的强度和韧性；
高的耐热性与化学稳定性；
良好的工艺性；
较好的经济性。
常用的刀具材料有高速钢（普通、高性能）、硬质合金（钩基类WC）o
6、简耍叙述前角、后角、主偏角的作用及选择的原则。
答：前角的作用：
%1、影响切屑变形程度：增大前角，可以减少切屑变形程度，从Hlj可以减少切削力
和切削功率；
%1、影响刀具耐用度：适当增大前角有利于降低切削温度，提高刀具耐用度；
%1、影响已加工表面质量、较人的前角可减少已加丁表面的变形、加T硬化和剩余应力，并能抑制积屑瘤和鳞刺的产生，可防止切削过程中的振动；
%1、影响刀具强度和受力性质：较小的前角将使切削刃和刀头承受的弯曲应力减小, 有利于避免崩刃和刀头碎裂；
%1、影响切削：减小前角，可使切削变形程度增大，有利于断屑。
前角的选择原则：
%1、加工塑性材料吋，取较大的前角；
%1、刀具材料中，高速钢具有较高的强度和韧性，故具刀具前角一般比硬质合金大5°?10°,陶瓷刀具的前角比硬质合金还应取得更小些；
%1、粗加丁，断续切削时，切削力大，易受到冲击力作用，为保证切削刃有足够的强度，应取较小的前角；而精加丁中，对刀具强度耍求较低，为较小切削变形和获得高的表而质量，可取较大的前角；
%1、工艺系统刚性差或机床功率不足时，丿应取较大前角，以减小切削力；
%1、在数控机床、自动线、自动机床上、为增大刀具工作的可靠性防止刀具发生破损，应取较小的前角。
后角的作用：
%1、增大后角可减小后刀面与工件Z间的摩擦，并使刀具刃口锋利，以利于提高已加T表而的质量；
%1、在磨钝标准VB相同的情况下，增大后角可提高刀具的耐用度；
%1、在前角一定的条件下，较小的后角可使刀具楔角增大，刀具强度提高，改善散热条件，并可减小切削过程中的振动，另外，当NB-定时，如后角较小，刀具耐用度提高。
后角的选择原则：
%1、粗加工、强力切削及受冲击力作用的刀具，应取较小的后角，以保证刀具有足够的刃口强度；精加工中应取较大的后角，以减小摩擦并使刃口锋利，有利于提高已加工表面的质量；
%1、加工塑性较大的工件时，后刀面摩擦对刀具磨损及工件表面质量影响较大，宜取较大的后角；切削脆性材料时，切削力、切削热集中在刀刃附近，为保证刀具刃部强度，应取较大的后角；另外，加工强度、硬度较高的材料，应取较小的后角；%1、工艺系统的刚性较差时，应取较小的后角，以增强后刀面对振动的阻尼作用，减小或避免切削过程中的振动；
%1、对一些定尺寸刀具、如拉刀、饺刀。为减小刀具重磨尺寸的变化，应取较小的后角。
主偏角的作用：
%1、主偏角减小，刀头强度高，散热条件好，刀具耐用度提高；
%1、主偏角减小，加工表面粗糙度值小；
%1、主偏角小，背向力大，断屑效果差；
%1、如果主偏角较大，所产生的影响则与上述情况相反。
主偏角的选择原则：
%1、工艺系统刚性足够时，选较小的主偏角，以提高刀具的耐用度；工艺系统刚性
不足时，应选较大的主偏角，以减小背向力；
%1、工件材料的强度、硬度很高时，为了提高刀具的强度和耐用度，一般取较小的偏角，加T一般材料时，丄偏角可取大一些；
副偏角的作用：
副偏角小，刀具与工件已加工表而的挤压和摩擦增加，对已加工表而的粗糙度值有减小作用，但刀具磨损增加，降低了刀具耐用度；若加大此角度，乂使刀具强度降低，工件表面粗糙度值增加。
副偏角的选择原则：
通常在加工条件允许的情况下，选取较小的副偏角。
刃倾角的作用：
%1影响排屑方向；
%1影响切削刃强度；
%1影响切削刃的锐利性。
刃倾角的选择原则：
根据刀具强度、流屑方向和加工条件而定。
7、切削用量的选择原则。
答：切削用量的选择，首先选择一个尽量大的切削深度如，其次选择一个大的进给量/, 最后根据已确定的如和并在刀具耐用度和机床功率允许条件下选择一个合理的切削速度讥
8、何谓影响砂轮特性的五因素？
答：磨料、粒度、结合剂、硬度、组织。
9、常用的砂轮磨料及其应用范围。
答：①刚玉类：棕刚玉，适用磨削碳钢、合金钢、铸铁、硬青铜；
白刚玉，适用磨削淬硬钢、高速钢、高碳钢；倂刚玉，适用磨削淬硬钢、高
速钢、高碳钢。
%1碳化硅类：黑碳化硅，适用磨削铸铁、黄铜、铝、非金属材料；
绿碳化硅，适用磨削硬质合金、宋石、陶瓷、玻璃；
%1人造金刚石：适用磨削硬质合金、宝石、光学玻璃、半导体，切割石材和地质转
头。
%1立方氮化硼：适用磨削高温合金、高速钢、不锈钢。
10、什么是机床的外联系传动链和内联系传动链？
答：外联系传动链是联系动力源与执行件之间的传动链，使执行件获得一定的速度和动力，但不要求动力源和执行件Z间有严格的传动比关系。它只影响被加工零件的表面质量和生产率，但不影响被加工?零件表面形状的性质。
内联系传动链是联系构成复合运动的各个分运动执行件的传动链，传动链所联系的执行件Z间的相对运动有严格的耍求，构成了轨道联系。它影响被加工零件表而形状的性质。
11、根据机床的传动系统图,
低转速。
解：主运动传动表达式： 第岀主运动的传动路线表达式，计算主轴的最高转速及最
电动机嚼T 36 36 24 48 30
A2.
最高转速：11^= 1440 X —
256
I I 最低转速"iOOX 翳X 24
48 42
42
22
.62. —X —=1417r/min 30
42 22 X 62 1 Q X —=31.5r/mino 72
答
??方a 运
传 案1>
案主动
12、试分析下列几种车螺纹时的传动原理图务有什么优点?
动链和车螺纹传动链平衡式:
n 土 =n 电机 X u v X u f :
S=l （ 土轴）Xuf Xtj 2、 方案b 主运动传动和车螺纹传动链链平衡式： n ± = n 电机Xu v
; S = 1（主轴＞ XuvXtif Xtj 3、 方案c 主运动传动和车螺纹传动链链平衡式：
n 主=n 电机Xuv ; S=l （主轴）Xuf Xtj 从上式可以看出，方案a 的n 主中含有山换置器；而方案b 的S 中含有g
换置器；只有方案c 中ru ：和S 只有一个换置器，在主轴变速和车不同螺纹时互不影响，所以该方案 为最佳。
13、根据Y3150滚齿机的传动原理图，按耍求分别写出主运动、展成运动、垂直进给运 动和差动运动的：
A 、确定两末端件；
B 、计算位移；
C 、传动链；
D 、确定其属于“外联系传动链”还是“内联系传动链”？
解:
60 3018 72
主运动：两末端件分别为电动机与滚刀；
传动链：电动机->1_>2->U V_>3->4->滚刀，属-丁?外联系传动链；位移计算：n刀
=IOOO V/TT D；
展成运动：两末端件分别为滚刀与工件；
传动链：滚刀合成->6-*7->u x-*8->9-> I.件，属丁?内联系传动链；
位移计算:1/K转（滚刀）->l/Z转（工件），其中K为滚刀头数，Z为工件齿数;
垂直进给运动：两末端件分別为丁?件与刀架升降丝杆；
传动链：工件一9->10->u t->ll->12->刀架升降丝杆，属丁?外联系传动链；位移计
算：1转（工件）f/inm（滚刀垂直进给量）；
差动运动：两末端件分别为刀架与工件；
传动链：刀架f 12~> 13-*Uy-* 14-* 15合成6->7->u x-*8-*9->T.件，属于内联系传动链；
位移计算：刀具移动一个导程T-工件转一转。
14、机械制造所用的毛坯有哪儿种？如何表示毛坯图？
答：①、铸件；
%1、锻件；
%1、焊接件；
%1、型材：各种线材、管料、棒料、板料、异型断面型材等。
毛坯图的表示方法：
%1、用双点画线表示经切削加工的表面，在剖面图上用交叉十字线表示加丁?余量；
%1、毛坯图上尺寸包括加工余量，方便起见，可标岀成品尺寸，但需耍加括号；
%1、在毛坯图上可用符号表示初次机械加工工序的基准面；
%1、在毛坯图上注有材料的规格及其必要的技术条件；
%1、在毛坯图上注有检验的主要尺寸及其公差，一些次要尺寸可不标注。
15、获得尺寸精度的方法有哪儿种？试切法和调整法加T主耍用于何种情况？答：获得尺寸精度的方法有：
%1、试切法一一先试切出很小的一段加工表而，测量试切所得的尺寸，再试切，再测量，如此经过两三次试切和测量，达到图纸要求的尺寸，再切削
整个待加工表面。
用于单件、小批量的生产。
%1、调整法——利用机床上的行程装置、夹具、对刀装置或样件预先调整好刀架，
使刀具相对丁机床或夹具达到一定的精度要求，然后直接加工一批
工件。
用于大批量生产屮。
%1、定尺寸刀具法——刀具尺寸一定，如在孔加工中，钻头，饺刀等是有一定尺寸
精度的，故加工出来的孔的尺寸也是一定的。
%1、自动控制法——使用一定的装置，在工件达到要求的尺寸时，自动停止加工。
具体方法有两种：自动测量和数字控制。
16、在磨床上加工销轴，耍求外径d二12期；,抽样后测得，1 = 11.974mm o=0.005mm,其尺寸分布符合正态分布（见图），试分析该「.序的加「.质量。
解：@C… =——= ------------- =0.9 < 1
'6 工艺能力系数GV1,工艺能力不足，可能生产少量不合 格产品。 %1测得工件最小尺寸： dmin=x -3（7 = 11.974-0.015 = 11.959mm>Amin=l 1,957mm 故不会产生不可修复的废品。 %1测得工件最大尺寸： dman=元 + 3cr = 11.974 + 0.015 = 11.989 mm>Aman=l 1.984mm 故要产生可修复的废品。 %1可修复的废品率Q = 0.5 -①（ZJ 其中：磺唱罟=2 查表6?3,当Z B=2时，①(Z B ) = 0.4774 Q = 0.5 ? 0.4774 = 0.0226 = 2.26% 17、设在无心磨床上磨削小轴工艺过程是稳定的，耍求保证小轴012^35，试磨一批后, 测得J = 11.975, 0=0.005,试计算工艺能力系数，并判断该丁序会否产生废品？是否需 耍作进一步的调整？（单位是mm） 解：— = 0,035^1.167 '6cr 6x 0.005 从图可知，会产生一小部分废品，故需作进一步调整， 从理论上讲，只要试切尺寸调大0.0075,使分布曲线与公差带 中心重合即可。（0.0075=11.9825 - 11.975 ） 11.965 11.9825 12 0.5T + 0.023 0.5 x ()」+ 0.023 小 ° = =2.X 0.5T-0.023 0.026 0.5x00.023 0.026 = 1.00 由表 6?3 查出:Z A =2.8； Z B =1.00 时，0)(Z A )=0.4974； ①(Z B )=0?3413 合格率=(0.4974 + 0.3413)x100% = 83.87% 18、趙一?批零件的内孔，其图样规定尺寸为020評，根据测量结果此工序的尺寸分布曲 线是按正态分布，o=0.026mm,曲线的顶峰位置和公差的中心点相差0.023mm,公差 的中心点偏于左端，试求其合格率和废品率。 解：设图为该零件的尺寸分布曲线，合格率可由A 及B 两部分面积来计算： 废品率=(0.5-0.3413)X 100% =15.87% 从分布可知,这时所出废品，尺寸均大于零件图的上限尺寸，不可修复。 19、 什么是基准、设计基准和工艺基准？其中工艺基准乂分为哪儿种？ 答：基准就是零件上的一个点、一条线或一个表面，根据这些点、线和面来确定零件上 其他 点、线、面的位置，前者称为后者的基准。 设计基准是在零件设计图纸上用以确定其他点、线、而位置的基准。即零件图纸上 标准尺寸的起点。 丁?艺基准是在加丁?和装配过程中所采用的基准。根据用途不同工艺基准可分为： 工序基准：在工序图纸上，用以标定被加工表面位置的点、线或面； 定位基准：加丁时确定零件在机床或夹具中位置所依拥的那些点、线或面； 装配基准：在装配时，确定零件位置的点、线、面； 测量基准：在测量时，确定零件位置或零件上被测的点、线、而。 20、 简述粗基准的选择原则。 答：选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，不加工表面的尺 寸， 位置符合图纸耍求，故其选择原则是： %1 、相互位置要求原则：为保证不加工与加丁?表面Z 间的相互位置要求，一般选择 不加工的表面为粗基准； %1 、余量均匀原则：具有较多加工表而的零件，粗基准的选择应合理地分配齐丁序 的加工余量，对重耍表而，尽量使加工余量均匀； %1 、余量足够原则：具有较多加工表而的零件，粗基准的选择应保证齐加丁表而有 足够的加工余量； %1 、切除总余量最少原则：具有较多加工表面的零件，粗基准的选择丿'0呆证各加工 表面总的金属切除量最少，故选择加丁?面积大，形状复杂的表面为粗基准； %1 、粗基准不重复使用原则：粗基准本身精度低、粗糙度数值大，故不宜重复使用。 21、简述精基准的选择原则。 答：①、基准重合原则：选择设计基准作为定位基准，且不存在基准不重合误差; %1、基准统一原则：选用统一的基准加工各表面，以保证各表面间的位置精度； %1、自为基准原则：加工工序要求余量小而均匀时，选择加工面本身为精基准，该加工面与具他加工面Z间的位置精度由事先工序保证； %1、互为基准原则：需耍获得均匀的加工余量或较高的位置精度时选用。 22、一般零件加工质量较高时，常将工艺阶段划分为哪儿个阶段？ 答：零件加工质量耍求较高时常将丁艺阶段划分为： %1、粗加T阶段：切除大部分的加工余量，故主耍问题是如何获得高的生产率，并为半精加工提供余量； %1、半精加工阶段：使表面消除粗加工留下的误差，同吋完成次要表面的加工，并为精加工作好准备，一般在最终热处理Z前进行； %1、精加工阶段：保证各主耍表面达到图纸规定的技术耍求； %1、精密和超精密加丁阶段：降低表而粗糙度数值和获得较高的精度以及提高表而层的物理力学性能，但一般不能纠正位置错误。 23、简要回答什么是工序集中与分散？ 答：工序集中是将零件加工集中在少数儿道工序，而每道工序所包含的加工内容却很多。其特点是： a、减少了工件的安装次数，缩短了辅助时间； b、减少了工序数冃，缩短了丁艺路线； c、减少了设备、操作工人和生产面积； d、有利于高效专用机床和工艺装备，提高生产率； f、专用设备和工艺装备较复杂，生产准备工作和投资都较大，转换产品比较困难。 工艺分散是将零件加工分得很细，工序多，工艺路线长，而每道丁?序包含的加工内容却很少。其特点是： a、可用通用机床和工艺装备，生产准备工作量少，容易实现产品品种的变换； b、调整工作容易，对工人技术水平耍求不高； c、有利于选择合理的切削用量； d、机床设备数量多，占地面积大，工人数量也多。 24、简述机加工工序安排的原则，热处理工序安排的原则。 答：机加工工序安排的原则是： a、先基面后其他：先把精基准加工出来，以便为后续工序的加工提供精基准； b、先主后次：是因为次耍表面的加工工?作量一般都较小，而且它们和主要表面往往有 相互的位置要求； c、先粗后精：粗加工一半精加工一精加工一精密加工及超精密加工。 d、先面后孔：对平面轮廓尺寸较大的零件，用平面定位比较稳定可靠，故选择平面作为 定位基准，从而先加工平面后加工孔。 热处理工序安排的原则是： a、预备热处理：改善加丁性能，消除内应力和为最终热处理作好准备； b、最终热处理：提高材料的硬度和强度。 25、简述确定加工余量的方法有哪三种? ①计算基本尺寸:由Ag = A {- \得: 答：a 、计算法：根据影响加工余量的因素逐项分析计算。精确但耗时。 b 、 经验估算法： c 、 查表修正法：以生产实际情况和试验研究积累的关丁加T ?余量的资料数据查取。 26、用查表法，确定主轴箱主轴孔各工序的加T 余量，工序尺寸及公差，图纸规定孔径 尺寸 为0100雅j RaO.Sum,毛坯是铸造件，工艺过程为：粗锥孔-＞半精镣孔一精 锐孔一浮动锐孔。 解：根据查手册和计算，结果如下表: ____________________________________________ 工序名称 工序余量 精度等级 工序基本尺寸 工序尺寸及偏差 浮动镇孔 0.7mm H7（P e 100mm ? gon 035mm 精镇孔 1.3mm 朋严.054） “ 99.3mm 4）99.3+0054mm 半精锐孔 2.5mm H10严） 4>98mm 4）98+0J4mm 粗镇孔 4.0mm H]]（+（）.22） （1）9 5.5 mm （1）95.5矶2亦 铸造孔 8.5 mm +1 ^9 ?91.5 mm （1）91.5 ： mm 27、如图所示的零件图，其部分高度方向设计尺寸为5（4imm 及20；畀'mm 。有关的表 面加丁顺序是：铳底面1 ；以底面为基准铳表面3,保持T 序尺寸A]=5O[o 」mm ；冉铳 表面2。在表面1和3加工以后对表面2加工时，设计尺寸20严mm 的设计基准是表 面3,但此表面不宜作定位基准。在成批、大量生产用调整法加工的情况下，为了便于 调整铳刀的位置等，以表面1为定位基准，工序尺寸标注为血的形式。试求工序尺寸 血的基本尺寸和上、下偏差。 解：从尺寸链图屮分析得知：X=50°OJ ； ￡ ；观=20严 A 2 = Ai —Ao = 50—20 = 30 %1 计算上偏差：由EIA （）=EIA 厂ESA?得： ESA 2=EIA 1_E/Ao=_0」_0=_0」 %1 计算下偏差：由ESA （｝=ESA r EIA 2得： EM 2=ESArESAo=O-O.25=-O.25 ???工序尺寸A 2 = 30^25 = 29?9打.]5 28、如图所示的轴承碗，其部分设计尺寸为50齢mm,和 这些尺寸的公差应予保证。设计尺寸50齢mm 的设 计 基准是B 而，但在单件、小批生产中选用B 而为测量基准 测量不 方便，故选A 面作为测量基准，而标注为容易测量的 工序尺寸Ai。试求工序尺寸久的基本尺寸和上下偏差。 解：从尺寸链图屮分析得知：石=10打5 ; A.；血=50°。」 由于设计尺寸（组成环）10^5mm的公差太大，应小于封闭环A（）的公差，取A2 = 10°0.05 %1计算基本尺寸:由A o = - A2得: A\ = Ao + A2= 50+10 = 60 %1计算上偏差：由ESA Q=ESA{-EIA2得： ESA|=ESA O+EM2=O+（-O.O5）=-O.O5 %1计算下偏差：由EIA G=EIA r ESA2得： EIA I=EIA（）+ESA2=-0 .1 +0=一0.1 ???工序尺寸人二60；节=59.9,3 由此可见，为了间接保证设计尺寸50?01mm的要求，需要对工序尺寸川和如的公差规定很小（原设计尺寸lO^mm的公差较大），影响生产率。在大批、大量生产中，仍可使用测量基准与设计基准重合，标注工序尺寸50?0J mm,以免影响生产率的提高。为了方便量度，需耍有一套专用量具。 29、机床夹具由哪儿部分组成？每个组成部分起何作用？答：a.定位元件：确定工件在夹具中的位置； b、夹紧装置：用来夹紧工件； c、对刀和引导元件：用来确定刀具位置或引导刀具方向; d、连接元件：用来确定夹具和机床Z间的正确位置； e、其他元件或装置： f、夹具体：将夹具的各组成元件和装置连接成整体。 3（）、试分析使用夹具加工零件时，产生加工误差的因素有哪些？在设计时，其相关尺寸和位置精度取零件相应公差的多少？ 答：使用夹具产生的加工误差有：定位误差、夹紧误差、夹具在机床上的安装误差、夹具制造误差和刀具调整误差等。 其相关尺寸和位置精度取零件相应公差的（丄?丄）。 31、试分析连杆T?件在夹具中的平而及V形块上定位，如图所示。限制了哪儿个自由度？是 否属于重复定位或欠定位？若定位不合理乂应该如何改正？ 答：平而限制：Z X Y Vi形块限制：Y X -形块限制：X Z 答：①将工件夹得过长时限制：Y Z Y Z ②单顶尖限制：Y Z ； 不符合六点定位原理，在「夕过定位。 解决的办法如图b ：①三爪卡盘将工件夹得短一些，限制：Y Z ②单顶尖限制：Y Z ；符合六点定位原理，为不完全定位。 33、 轴类工件安装在两顶尖上定位（如图）。 工件安装在两顶尖上定位，限制：X Y Z 和ZY o 满足加工外原圆要求，属于不完全定位。 34、套类零件在刚性心轴上定位，如图所示。 — 答:①心轴端面限制：X —> <-> —> <-> ②刚性心轴限制：z z y r 属于不完全定位，符合六点定位原理。 35、工件定位如图所示，试分析计算能否满足图纸耍求？若达不到耍求应如何改进? T(D) 2sin- 2 0.2 2 sin 45° = 0.14 ???工件的偏差为负值，中心下移，使8增大，不能满足炉.0.2, 进的办法：将工件尺寸改为①80皿2。 36、如图所示定位方案铳丁件的台阶而，耍求保证尺寸（20±0.15） mm,试分析和计算 因此：在X 上是过定位，可以将其屮的一个V 形块限制做成沿X 轴浮动的形式，即可 消除X 方向的过定位，符合六点定位原理。 32、三爪卡盘与顶尖定位，如图所示。限制了哪儿个自由度？是否属于重复定位或欠定 位？若定位不合理乂应该如何改正？ 计算其定位误差。 解：①勺=0 定位误差,并判断该定位方案的可行性。 解：①％ = o %1 丁序基准为A 面，定位基准为B 面， 产 生基准不重合误差，即 = T (40) =0.28=^t ) %1 本工序加工尺寸L K =(20±0.15)mm, ft 差 为T(L)= 0.3mm,留给其他因素引起的加 工误差允 许值为： T(L)YD = 0.30 一 0.28 = 0.02 (mm) 该值太小，极易超差而产左废品，本定位方案不宜采用，改用方案(b), 37、如图所示的工件定位方案，加工A 面耍求保持上平 面长度尺寸为100±0.01mm,试 ?￡w = 2X(60~45)Xtanl0/ = 30X0.0029 =0.087>0.02/3=0.0067 不允许。 38、使用夹具加工一批零件时，为保证这批零件的加T 精度需耍解决哪些方而的问题？ 试举 例说明。 答：使用夹具加工一批零件时，通常按调整法进行加工，即刀具的位置相对丁?夹具上的 定位 元件调整好以后，再进行加工。 需要解决的问题： a 、 夹具在机床上的安装找正； b 、 加工完毕一个零件后，须把夹具上的切屑清扫干净； c 、 正确安装和夹紧工件； d 、 对刀位置要正确，且大批量生产中，加工一段时间后要检查刀具是否蘑损。 J L WOiOOl 欢迎阅读 机械制造工程学试卷 一、选择题 (每题2分，共20分) 1、磨削加工中，工件表层因受高温影响，金相组织发生变化，金属比重从7.75转变为7.78，则表面产生残余_________。 A.拉应力???? B.压应力??? C.拉应力、压应力都有可能。 2、主轴加工采用两中心孔定位，能在一次安装中加工大多数表面，符合________ 。 A. 3 A. 4、由n 5。 6 7 8 9、在相同的磨削条件下，以下哪种材料的工件磨削以后得到的表面粗糙度数值最小。 A．20钢?? B．铝???? C．铜?? D．铸铁 10、如图，欲在其上钻孔O l 及O 2 ，要O 1 O 2 与A面平行，孔O及其它表面均已加工，工件厚度为8mm， 保证设计尺寸A 1、A 2 的最合理的定位方案是??? ?。 ?二、名词解释 (每题3分，共12分) ?1.工序 ?2.机械加工精度 ?3.六点定位原理 ?4.磨削烧伤 ??三、简答题：(共14分) 1、根据六点定位原理，试分析下图中各个定位元件所消除的自由度。并指出属于何种定位方式（指完全定位、不完全定位、过定位、欠定位）? (8分) (参考坐标轴x,y,z已标注在图中。) ?2. 在车床上加工芯轴时,精车外圆 A 及台肩面 B,再光刀 A 及 B,经检测发现 B 对 A 有垂直度 (共8 ，该 。 m，且，公差对称配置于分布曲线的中点，求该工件的合格品率；并计算工艺能力系数Cp。(共8分)? 数值表： 参考答案及评分标准 一、选择题（每题2分，共20分） 1、A 2、B 3、C 4、A 5、C 6、B 7、A 8、C 9、D 10、D 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。 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、16Ｂ、40 Ｃ、400D、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、fＣ、vD、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。 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）（ A ） 一、简要解释下列概念 1. 斜角切削：切削加工时，刀具主切削刃的切线与合成切削速度方向不垂直的切削，则称之为斜有切削。 2. 砂轮硬度：砂轮的硬度是指砂轮表面上的磨粒在外力作用下脱落的难易程度。 3. 金属切削：金属切削加工是指利用刀具和工件作相对运动，从毛坯上切去多余的金属，以获得所需要的几何形状、尺寸、精度和表面粗糙度的零件。 4. 工艺成本：工艺成本是指生产成本中与工艺过程有关的那一部分成本，如毛胚或原材料费用、生产工人的工资、机床电费（设备的使用）、折旧费和维修费、工艺装备的折旧费和修理费以及车间和工厂的管理费用等。 5. 拉削图形：拉刀从工件上把拉削余量切下来的顺序，通常都用图形来表达，这种图形即所谓“拉削图形”。 6. 机床夹具：在机床上用以装夹工件的一种装置。 7. 加工精度：加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度。 二、填空题 1. YG类硬质合金适于加工铸铁及有色金属；YT类硬质合金适于加工钢料。 2常用来衡量切屑变形程度的指标主要有变形系数、剪切角和剪应变。 3切削热主要由工件、刀具、切削和周围的介质传出。 4切削用量三要素中，对刀具耐用度影响最大的是切削速度。 5工件材料强度、硬度高时，应选用较小的前角；工艺系统刚性差时，应选用较小的后角。 6标准麻花钻有个前刀面、个主后刀面、个副后刀面。 7端铣平面的铣削方式分为对称铣削、不对称逆铣和不对称顺铣。 8机床按精度可分为普通精度机床、精密机床、高精度机床三类。 9根据生产纲领不同，生产可分为__大量生产__、__ 成批生产__和___单件生产___生产三类。 10基准统一原则是指加工同一零件多道工序过程中，定位基准采用同一基准的基准组合。11切削加工顺序安排原则有基准先行、先粗后精原则、先主后次原则和先面后孔原则。 12工件装夹方法有___直接找正装夹___、__划线找正装夹_和__用夹具装夹__三种。 13镗床的主轴径向跳动将造成被加工孔的圆度误差。 14加工表面的法全方向称为误差敏感方向。 15顺序加工一批工件时，其大小和方向均保持不变的误差称为常值系统误差，其大小和方向按一定规律变化的误差称为变值系统误差。 三、判断题 1. 刃磨标准麻花钻时需控制外缘后角、顶角和横刃斜角三个参数。（√） 2. 采用试切法加工一批工件，其尺寸分布一般不符合正态分布。（X ） 3 . 铰孔能够提高孔的尺寸精度和表面质量，消除孔原有位置误差。（X ） 4. 误差复映是由于工艺系统受力变形所引起的。（√） 5. 立铣刀圆柱面上的切削刃是主切削刃。（√） 6.粗基准是粗加工所使用的基准，精基准是精加工所使用的基准。（X ） 7.车端面时，切削速度计算时取其平均速度。（√） 8.在加工尺寸链中，组成环数一般较多，其中增环一般比减环少。（X ） 9. 刃倾角是在切削平面中测量的角度。（√） 10. 前角的大小主要影响切削刃的锋利程度和刃口强度等。（√） 机械制造工程学测试考试试题及答案答案在后 面 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08] 机械制造工程学试卷 一、选择题 (每题2分，共20分) 1、磨削加工中，工件表层因受高温影响，金相组织发生变化，金属比重从转变为，则表面产生残余_________。 A.拉应力 B.压应力 C.拉应力、压应力都有可能。 2、主轴加工采用两中心孔定位，能在一次安装中加工大多数表面，符合________ 。 A.基准重合原则 B.基准统一原则 C.自为基准原则 D.互为基准原则 3、车床主轴存在纯轴向漂移时，对所车削出的工件的_________加工精度影响很大。 A.外圆 B.内孔 C.端面 4、由n环组成的尺寸链，各组成环都呈正态分布，则各组成环尺寸的平均公差采用概率法计算比极值法计算放大________倍。（n：尺寸链的数目） A. B. n C. 1/nD. n-1 5、镗模加工箱体孔系，镗杆与机床主轴采用浮动联接，其孔系的位置精度只取决于________。 A.镗刀的尺寸精度 B.机床的回转精度 C.镗模和镗杆的制造精度。 6、斜锲夹紧机构的自锁条件是。(α为斜锲锲角；Ф1、Ф2为摩擦角) A.α≥Ф1＋Ф2 B. α≤Ф1＋Ф2 C．α＝Ф1＋Ф2 D. α≠Ф1＋Ф2 7、下列孔加工方法中，属于定尺寸刀具法的是。 A．钻孔 B．车孔 C．镗孔 D．磨孔 8、为减少毛坯误差复映而引起的加工误差可采取的正确方法是。 A.增大切削深度 B．提高切削进给量 C．提高系统的刚度 D．提高切削速度 9、在相同的磨削条件下，以下哪种材料的工件磨削以后得到的表面粗糙度数值最小。 A．20钢B．铝 C．铜D．铸铁 10、如图，欲在其上钻孔O l 及O 2 ，要O 1 O 2 与A面平行，孔O及其它表面均已加工，工件 厚度为8mm，保证设计尺寸A1、A2的最合理的定位方案是。 二、名词解释 (每题3分，共12分) 1.工序 2.机械加工精度 3.六点定位原理 4.磨削烧伤 三、简答题：(共14分) 1、根据六点定位原理，试分析下图中各个定位元件所消除的自由度。并指出属于何种定位方式（指完全定位、不完全定位、过定位、欠定位） (8分) (参考坐标轴x,y,z已标注在图中。) 2. 在车床上加工芯轴时,精车外圆 A 及台肩面 B,再光刀 A 及 B,经检测发现 B 对 A 有垂直度误差,A 有圆柱度误差.试从机床几何误差的影响方面,分析产生以上误差的原因。(6分) 四、计算题 (共34分) 1. 如图所示零件的尺寸要求，其加工过程为： 《机械制造工艺学》 学习中心： 专业： 学号： 姓名： 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， 机械制造工程学试题 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 一、机械制造工程学（闭卷）试卷 一、填空题（每空格1分，共20分） 1、工步是指在加工表面，切削刀具和切削速度均不变的条件下所完成的那部分工艺过程。 2、定位误差由_基准位移误差和_基准不重合误差两部分组成。当定位基准与工序 基准重合时，其_ 基准不重合误差等于零。 3、工序尺寸的公差一般按___入体__原则标注；毛坯尺寸的公差一般采取_对称偏差_标注 4、加工原理误差是指由于采用了近似的加工方法或近似的成形方法进行加工所产生的误 差。 5、一批零件加工尺寸符合正态分布时，μ表征分布曲线的位置参数，改变其值分布曲线将 沿横坐标移动而不改变其形状；而σ是表征分布曲线的形状参数，其值愈小，分布曲线愈向中间收紧，反之愈平坦。 6、金属切削加工中的振动主要有受迫振动、自激振动两种类型。 7、加工表面质量包括两个方面的内容：加工表面的几何形状误差和表面层金属的力学物理和化 学性能。表面层金属的力学物理和化学性能主要反映在以下三个方面：表面层冷作硬化，表面层金相组织的变化，表面层残余应力。 8、分组选配法装配时，其分组数应等于公差的增大倍数，通常适用在大批量生产；装配 精度要求很高而组成环数较少的场合。 二、选择题 (每题2分，共20分) 1、磨削加工中，工件表层因受高温影响，金相组织发生变化，金属比重从7.75转变为7.78， 则表面产生残余_ A.拉应力_。 A.拉应力 B.压应力 C.拉应力、压应力都有可能。 2、主轴加工采用两中心孔定位，能在一次安装中加工大多数表面，符合_ B.基准统一原则_ 。 A.基准重合原则 B.基准统一原则 C.自为基准原则 D.互为基准原 则 3、车床主轴存在纯轴向漂移时，对所车削出的工件的_ C.端面_加工精度影响很大。 A.外圆 B.内孔 C.端面 4、由n环组成的尺寸链，各组成环都呈正态分布，则各组成环尺寸的平均公差采用概率法计算 比极值法计算放大_ A._倍。（n：尺寸链的数目） A. B. n C. 1/n D. n-1 （机械制造工程学）（A卷） 一、简要解释下列概念（每题2.5分，共25分） 1. 斜角切削：切削加工时，刀具主切削刃的切线与合成切削速度方向不垂直的切削，称之为斜角切削。 2. 砂轮硬度：砂轮的硬度是指砂轮表面上的磨粒在外力作用下脱落的难易程度。 3. 金属切削：金属切削加工是指利用刀具和工件作相对运动，从毛坯上切去多余的金属，以获得所需要的几何形状、尺寸、精度和表面粗糙度的零件。 4. 工艺成本：工艺成本是指生产成本中与工艺过程有关的那一部分成本，如毛坯或原材料费用、生产工人的工资、机床电费（设备的使用）、折旧费和维修费、工艺装备的折旧费和修理费以及车间和工厂的管理费用等。 5. 拉削图形：拉刀从工件上把拉削余量切下来的顺序，通常都用图形来表达，这种图形即所谓“拉削图形”。 6. 机床夹具：在机床上用以装夹工件的一种装置。 7. 机械加工精度：指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度 8. 工艺系统原始误差：由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统的误差是工件产生加工误差的根源。我们把工艺系统的各种误差称之为原始误差 9. 修配法 在单件小批量生产中，对于产品中那些装配精度要求较高的多环数尺寸链，各组成环先按经济精度加工，装配时通过修配某一组成环的尺寸，使封闭环达到规定的精度，这就叫修配法。 10. 工件的夹紧：为保证工件某工序的加工要求，必须在加工前，使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。 二、填空题（每空1分，共35分） 11. YG类硬质合金适于加工铸铁及有色金属；YT类硬质合金适于加工钢料。 12.常用来衡量切屑变形程度的指标主要有变形系数、剪切角和剪应变。 13.切削热主要由工件、刀具、切削和周围的介质传出。 14.切削用量三要素中，对刀具耐用度影响最大的是切削速度。 15.工件材料强度、硬度高时，应选用较小的前角；工艺系统刚性差时，应选用较小 的后角。 16.切削液的作用是冷却、清洗、润滑和防锈。 17.标准麻花钻有 2 个前刀面、 2 个主后刀面、 2 个副后刀面。 18.端铣平面的铣削方式分为对称铣削、不对称逆铣和不对称顺铣。 19.机床按精度可分为普通精度机床、精密机床、高精度机床三类。 20.根据生产纲领不同，生产可分为__大量生产_、__成批生产__和__单件生产_生产三类。 21.基准统一原则是指加工同一零件多道工序过程中，定位基准采用同一基准 的基准组合。 22.切削加工顺序安排原则有基准先行、先粗后精、先主后次和先面后孔。 23.工件装夹方法有__直接找正装夹_、_ 划线找正装夹_和___用夹具装夹__三种。 24.镗床的主轴径向跳动将造成被加工孔的圆度误差。 25.加工表面的法线方向称为误差敏感方向。 26.顺序加工一批工件时，其大小和方向均保持不变的误差称为常值系统误差，其 大小和方向按一定规律变化的误差称为变值系统误差。 三、判断题（每题1分，共20分） 机械制造工程学试卷 一、选择题 (每题2分，共20分) 1、磨削加工中，工件表层因受高温影响，金相组织发生变化，金属比重从7.75转变为7.78，则表面产生残余_________。 A.拉应力 B.压应力 C.拉应力、压应力都有可能。 2、主轴加工采用两中心孔定位，能在一次安装中加工大多数表面，符合________ 。 A.基准重合原则 B.基准统一原则 C.自为基准原则 D.互为基准原则 3、车床主轴存在纯轴向漂移时，对所车削出的工件的_________加工精度影响很大。 A.外圆 B.内孔 C.端面 4、由n环组成的尺寸链，各组成环都呈正态分布，则各组成环尺寸的平均公差采用概率法计算比极值法计算放大________倍。（n：尺寸链的数目） A. B. n C. 1/n D. n-1 5、镗模加工箱体孔系，镗杆与机床主轴采用浮动联接，其孔系的位置精度只取决于________。 A.镗刀的尺寸精度 B.机床的回转精度 C.镗模和镗杆的制造精度。 6、斜锲夹紧机构的自锁条件是。(α为斜锲锲角；Ф1、Ф2为摩擦角) A.α≥Ф1＋Ф2 B. α≤Ф1＋Ф2 C．α＝Ф1＋Ф2 D. α≠Ф1＋Ф2 7、下列孔加工方法中，属于定尺寸刀具法的是。 A．钻孔B．车孔C．镗孔 D．磨孔 8、为减少毛坯误差复映而引起的加工误差可采取的正确方法是。 A.增大切削深度 B．提高切削进给量 C．提高系统的刚度 D．提高切削速度 9、在相同的磨削条件下，以下哪种材料的工件磨削以后得到的表面粗糙度数值最小。 A．20钢B．铝 C．铜D．铸铁 10、如图，欲在其上钻孔O l 及O 2 ，要O 1 O 2 与A面平行，孔O及其它表面均已加工，工件厚 度为8mm，保证设计尺寸A 1、A 2 的最合理的定位方案是。 二、名词解释 (每题3分，共12分) 1.工序 2.机械加工精度 3.六点定位原理 4.磨削烧伤 三、简答题：(共14分) 1、根据六点定位原理，试分析下图中各个定位元件所消除的自由度。并指出属于何种定位方式（指完全定位、不完全定位、过定位、欠定位）? (8分) (参考坐标轴x,y,z已标注在图中。) 2. 在车床上加工芯轴时,精车外圆 A 及台肩面 B,再光刀 A 及 B,经检测发现 B 对 A 有垂直度误差,A 有圆柱度误差.试从机床几何误差的影响方面,分析产生以上误差的原因。(6分) 四、计算题 (共34分) 1. 如图所示零件的尺寸要求，其加工过程为： 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、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圆，直径80mm，试选择刀具材料牌号；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0.8mm，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； 4、切屑与前刀面的摩擦特性； 5、积屑瘤的成因及对切削的影响； 6、切削力的来源与分解； 《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 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。机械制造工程学测试试习题及答案(答案在后面
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