《机械制造技术基础》部分习题参考解答
第一章绪论
1-1 什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？
答：生产过程——从原材料（或半成品）进厂，一直到把成品制造出来的各有关劳动过程的总称为该工厂的过程。
工艺过程——在生产过程中，凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程。
工艺规程——记录在给定条件下最合理的工艺过程的相关内容、并用来指导生产的文件。
1-2 什么是工序、工位、工步和走刀？试举例说明。
答：工序——一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
工位——在工件的一次安装中，工件相对于机床（或刀具）每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。
工步——在加工表面、切削刀具和切削用量（仅指机床主轴转速和进给量）都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。
走刀——在一个工步中，如果要切掉的金属层很厚，可分几次切，每切削一次，就称为一次走刀。
比如车削一阶梯轴，在车床上完成的车外圆、端面等为一个工序，其中，n, f, a p不变的为一工步，切削小直径外圆表面因余量较大要分为几次走刀。
1-3 什么是安装？什么是装夹？它们有什么区别？
答：安装——工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。
装夹——特指工件在机床夹具上的定位和夹紧的过程。
安装包括一次装夹和装夹之后所完成的切削加工的工艺过程；装夹仅指定位和夹紧。
1-4 单件生产、成批生产、大量生产各有哪些工艺特征？
答：单件生产零件互换性较差、毛坯制造精度低、加工余量大；采用通用机床、通用夹具和刀具，找正装夹，对工人技术水平要求较高；生产效率低。
大量生产零件互换性好、毛坯精度高、加工余量小；采用高效专用机床、专用夹具和刀具，夹具定位装夹，操作工人技术水平要求不高，生产效率高。
成批生产的毛坯精度、互换性、所以夹具和刀具等介于上述两者之间，机床采
用通用机床或者数控机床，生产效率介于两者之间。
1-5 试为某车床厂丝杠生产线确定生产类型，生产条件如下：加工零件：卧式车床丝杠（长为1617mm，直径为40mm，丝杠精度等级为8级，材料为Y40Mn）；年产量：5000台车床；备品率：5%；废品率：0.5%。
答：该丝杠加工属于成批生产，不属于大批量生产。年生产纲领为：
1-6 什么是工件的定位？什么是工件的夹紧？试举例说明。
答：工件的定位——使工件相对于机床占有一个正确的位置的过程。
工件的夹紧——将定位以后的工件压紧，使工件在加工过程中总能保持其正确位置。
如在铣床上使用台虎钳装夹一个矩形工件，应该是先定位，后夹紧。
1-7什么是工件的欠定位？什么是工件的过定位？试举例说明。
答：欠定位——工件定位时应该限制的自由度没有限制的现象。
过定位——几个定位元件同时限制一个自由度的现象。
如：采用三爪卡盘夹持短轴，夹持过短（短销）属于欠定位；用三爪卡盘和尾座顶尖装夹一个轴类工件，也属于过定位。
1-8 试举例说明什么是设计基准、工艺基准、工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。
答：设计基准——设计图样上标注设计尺寸所依据的基准；
工艺基准——工艺过程中所使用的基准，包括工序、定位、测量和装配基准；
工序基准——在工序图上用来确定本工序加工表面尺寸、形状和位置所依据的基准；
定位基准——在加工中用作定位的基准；
测量基准——工件在加工中或加工后，测量尺寸和形位误差所依据的基准；
装配基准——装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所依据的基准。
工艺基准应可能和设计基准一致。（具体举例略）。
1-9 有人说：“工件在夹具中装夹，只要有6个定位支承点就是完全定位”，“凡是少于6个定位支承点，就是欠定位”，“凡是少于6个定位支承点，就不会出现过定位”，上面这些说法都对吗？为什么？试举例说明。
答：上述说法都是不对的。
工件在夹具中装夹， 6个定位支承点不能按要求布置，就不能限制6个自由度；
少于6个定位支承点，不一定是欠定位，因为有些工件不需要限制6个自由度；如在平面磨床上用磁力吸盘装夹工件，只限制3个自由度即可满足加工要求。
少于6个定位支承点，如果支承布局不合理，也可能出现过定位。
1-10 分析图1-10所示工件（图中工件用细双点划线绘制）的定位方式，并回
答以下问题：（1）各定位件所限制的自由度；（2）判断有无欠定位或过定位现象，为什么？图中加工面用粗黑线标出。图1-10a、b、d、e为车削工序，图1-10c为钻孔工序，图1-10f为镗A孔工序，图1-10g为钻大头孔工序，图1-10h为铣两端面工序。
答：
a) 两顶尖限制x移动、y移动、z移动、y转动、z转动5个自由度；三爪卡盘限制x移动、z移动2个自由度；x移动、z移动重复限制，过定位。
b) 长销限制y移动、z移动、y转动、z转动4个自由度；台肩左平面限制x 移动、y转动、z转动3个自由度；y转动、z转动重复限制，过定位。
c) 底平面限制z移动、x转动、y转动3个自由度，左边短V型块限制x移动、y移动2个自由度，右边可移动V型块限制了y移动；有过定位，定位方案可行。
d) 两顶尖限制x移动、y移动、z移动、y转动、z转动5个自由度；鸡心夹只传动扭矩，不限制自由度，该定位方案可行。
e) 两带齿顶尖限制x移动、y移动、z移动、y转动、z转动5个自由度，并传动转矩，该定位方案可行。
f) 底平面（3个钉）限制z移动、x转动、y转动3个自由度，侧面2个支承钉限制y移动、z转动2个自由度，共限制5个自由度，加工d孔，欠定位，在yoz 平面方向应有一个钉，限制x移动。
g) 底平面限制z移动、x转动、y转动3个自由度，左面短销限制x移动、y 移动2个自由度，右面可移动短V型块限制z转动1个自由度，该定位方案合理可行。
h) 在z方向两个短V型块限制了x移动、y移动、x转动、y转动4个自由度，x方向的短V型块限制了z移动、z转动2个自由度，该定位方案合理可行。
习题1-10图
1-11分析图1-11所示工件为满足加工要求所限制的自由度。先选定位基面，然后在定位基面上标出所限的自由度，其画法如图8所示。图中粗黑线为加工面。
答：a)在圆柱上钻孔，需要限制除y转动之外的5个自由度，可选外圆表面为定位基面，用两短V型块定位限制4个自由度（x移动、z移动、x转动、z转动），在轴向设置一支承钉，限制y移动，即可满足加工要求。
b) 车短圆柱套筒端面需限制除x转动的5个自由度，可用外圆表面定位，三爪卡盘装夹，长套筒限制y移动、z移动、y转动、z转动4个自由度，左端面挡块限制x移动，即可满足加工要求。
c) 在轴上铣槽需要限制除x转动之外的5个自由度，用工件外圆表面定位，用两短V型块定位限制4个自由度（y移动、z移动、y转动、z转动），在轴向左侧面
或者右侧面设置一支承钉，限制x移动，即可满足加工要求。
d) 在阶梯轴上钻孔需要限制除x转动之外的5个自由度，用工件小端外圆表面定位，用两短V型块定位限制4个自由度（y移动、z移动、y转动、z转动），在轴向左侧面或者右侧面设置一支承钉，限制x移动，即可满足加工要求。
e) 在三角块形工件上加工两孔需要限制工件的6个自由度，可用底平面定位，限制z移动、x转动、y转动三个自由度，用左侧面（yoz平面）两支承钉定位限制x移动、z转动2个自由度；用xoz左侧或右侧一个支承钉定位限制y移动。
习题1-11图
1．刀具后角是指后刀面与切削平面间的夹角。 3．精车铸铁时应选用（YG3）；粗车钢时，应选用（YT5）。 4．当进给量增加时，切削力（增加），切削温度（增加）。 8．机床型号由字母与数字按一定规律排列组成，其中符号C代表（车床）。 11．定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称（基准不重合）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准位置）误差。 12．机床制造误差是属于（系统）误差，一般工艺能力系数C p应不低于（二级）。 15．工艺过程是指用机械加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能，使之成为合格零件的过程。 一、简述切削变形的变化规律，积屑瘤对变形有什么影响？（8分） 变形规律：ro↑，Λh↓；Vc↑，Λh↓；f↑, Λh↓; HB↑, Λh↓ 积屑瘤高度Hb↑,引起刀具前角增加，使Λh↓ 六、加工下述零件，以B面定位，加工表面A，保证尺寸10＋0.2mm，试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。（8分） L＝mm 2201.0- 九、在六角自动车床上加工一批18 03 .0 08 .0 φ+-mm滚子，用抽样检验并计算得到全部工件的平均尺寸为Φ17.979mm，均方根偏差为0.04mm，求尺寸分散围与废品率。 尺寸分散围：17.859－18.099mm 废品率： 17.3% 1．工序是指一个工人在一台机床上对一个（或多个）零件所连续完成的那部分工艺过程。 2．剪切角增大，表明切削变形（减少）；当切削速度提高时，切削变形（减少）。 3．当高速切削时，宜选用（硬质合金）刀具；粗车钢时，应选用（YT5）。 4．CA6140车床可加工公制，英制，模数和径节等四种螺纹。 5．不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为（互换法）。 6．当主偏角增大时，刀具耐用度（减少），当切削温度提高时，耐用度（减少）。 11．定位基准面和定位元件制造误差引起的定位误差称（基准位置）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准位置）误差。 12．测量误差是属于（随机）误差，对误差影响最大的方向称误差敏感方向。 13．夹紧力的方向应与切削力方向（相同），夹紧力的作用点应该（靠近）工件加工表面。 一、金属切削过程的本质是什么？如何减少金属切削变形？（8分）
机械制造技术基础期末考试 一、填空选择题（30分） 1．工序是指 。 2．剪切角增大，表明切削变形（增大，减少）；当切削速度提高时，切削变形（增大，减少）。 3．当高速切削时，宜选用（高速钢，硬质合金）刀具；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、 YT30）。 4．CA6140车床可加工 、 、 、 等四种螺纹。 5．不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为（互换法、选配法）。 6．当主偏角增大时，刀具耐用度（增加，减少），当切削温度提高时，耐用度（增加、减少）。 7．在四种车刀中，转位车刀的切削性能（最好，最差）；粗磨时应选择（硬，软）砂轮。 8．机床的基本参数包括 、 、 。 9．滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称（成形运动、辅助运动）。滚斜齿与滚直齿的区别 在于多了一条（范成运动、附加运动）传动链。 10．衡量已加工表面质量的指标有 。 11．定位基准面和定位元件制造误差引起的定位误差称（基准不重合、基准位置）误差，工 件以平面定位时，可以不考虑（基准不重合、基准位置）误差。 12．测量误差是属于（系统、随机）误差，对误差影响最大的方向称 方向。 13．夹紧力的方向应与切削力方向（相同，相反），夹紧力的作用点应该（靠近，远离）工 件加工表面。 14．辅助支承可以消除（0、1、2）个自由度，限制同一自由度的定位称（完全定位、过定 位）。 15．磨削加工时，应选择（乳化液，切削油），为改善切削加工性，对不锈钢进行（退火， 淬火）处理。 二、端面车刀的切削部分的结构由哪些部分组成？绘图表示表示端面车刀的六个基本角度。 （8分） 三、金属切削过程的本质是什么？如何减少金属切削变形？（8分） 四、列出切削英制螺纹的运动方程式，并写出CA6140车床进给箱中增倍变速组的四种传动 比。（8分） 五、加工下述零件，要求保证孔的尺寸B ＝30＋0.2，试画出尺寸链，并求工序尺寸L 。（8分） 六、磨一批d ＝12016 .0043.0φ--mm 销轴，工件尺寸呈正态分布，工件的平均尺寸X ＝11.974，均
第一章 1.(Q1) What is the difference between a host and an end system List the types of end systems. Is a Web server an end system Answer: There is no difference. Throughout this text, the words “host” and “end system” are used interchangeably. End systems inc lude PCs, workstations, Web servers, mail servers, Internet-connected PDAs, WebTVs, etc. 2.(Q2) The word protocol is often used to describe diplomatic relations. Give an example of a diplomatic protocol. Answer: Suppose Alice, an ambassador of country A wants to invite Bob, an ambassador of country B, over for dinner. Alice doesn’t simply just call Bob on the phone and say, come to our dinner table now”. Instead, she calls Bob and suggests a date and time. Bob may respond by saying he’s not available that particular date, but he is available another date. Alice and Bob continue to send “messages” back and forth until they agree on a date and time. Bob then shows up at the embassy on the agreed date, hopefully not more than 15 minutes before or after the agreed time. Diplomatic protocols also allow for either Alice or Bob to politely cancel the engagement if they have reasonable excuses. 3.(Q3) What is a client program What is a server program Does a server program request and receive services from a client program Answer: A networking program usually has two programs, each running on a different host, communicating with each other. The program that initiates the communication is the client. Typically, the client program requests and receives services from the server program.
安 徽 工 业 大 学 工 商 学 院 试 题 纸（C3） 五.计算分析题（45分） 5-1在无心磨床上磨削销轴外圆，要求外径0.016 0.04312d mm φ--=。抽取一批零件，经实测后计算得到11.947x mm =， 0.005mm σ=，其尺寸分布符合正态分布。试画出销轴直径尺寸分布图并分析该工序的加工质量。（10分） 5-2铣削题5-2图所示一批工件上的键槽,以圆柱面0 d d δφ-在90α=o 的V 形块定位。求加工尺寸为1A 时的误差。 （10分） 题5-2图 铣削键槽工序简图及工件在V 形块定位时的基准位移误差
安徽工业大学工商学院试题纸（C4） 5-3车削加工短圆柱工件（见题5-3图）。设工件重力100 W N =，主轴转速1000/min n r =，不平衡质量m到旋转中心的距离5mm ρ=，工艺系统的刚度为4 310/ xt k N mm =?。（5分） 求①离心力 Q F； ②在半径（加工误差敏感）方向上的加工误差 r ? 题5-3图惯性力引起的加工误差 5-4.分析CA6140型卧式车床主轴箱传动系统(见题图)。（10分） 求①以主电机为首件、主轴为末端件，写出其主轴转速的运动平衡式； ②分析主运动传动系统主轴反转时的传动级数； ③计算主轴的最高转速和最低转速。 题5-4图CA6140型卧式车床主轴箱传动系统图 m VI ax n min VI n VI n
安 徽 工 业 大 学 工 商 学 院 试 题 纸（C5） 5-5. 一次加工满足多个设计尺寸要求时工序尺寸及公差的计算（10分） 齿轮上内孔及键槽的加工顺序如下： 工序1：镗内孔至0.062 39.6φ+； 工序2：插槽至尺寸1A ； 工序3：热处理—淬火； 工序4：磨内孔至0.039 40φ+， 同时保证键槽深度0.2 043.3+。 求：① 做出尺寸链图； ②按照加工顺序确定封闭环； ③画箭头分出增环和减环； ④中间工序尺寸1A 的计算。 题5-5图 齿轮孔及键槽加工的工艺尺寸链
《机械制造技术基础》期末考试试题及答案 一、填空题（每空1分，共15分） 1．切削时工件上形成的三个表面是已加工表面、过渡表面和待加工表面。 2．工件与刀具之间的相对运动称为切削运动，按其功用可分为主运动和进给运动，其中 建议收藏下载本文，以便随时学习！ 主运动消耗功率最大。 3．在磨削过程中，磨料的脱落和破碎露出新的锋利磨粒，使砂轮保持良好的磨削能力的 特性称为砂轮的自锐性。 4．按照切削性能，高速钢可分为普通性能高速钢和高性能高速钢两种，超硬刀具材料主 要有陶瓷、金刚石和立方氮化硼三种 5．在CA6140车床上加工不同标准螺纹时，可以通过改变挂轮和离合器不同的离合状态 来实现。 6．CA6140上车圆锥面的方法有小滑板转位法、_尾座偏移法和靠模法。 7．外圆车刀的主偏角增加，背向力F p减少，进给力F f增大。 8．切削用量要素包括切削深度、进给量、切削速度三个。 9．加工脆性材料时，刀具切削力集中在刀尖附近，宜取较小的前角和后角。 10．在车削外圆时，切削力可以分解为三个垂直方向的分力，即主切削力，进给抗力和切深抗力，其中在切削过程中不作功的是切深抗力。 11．金刚石刀具不适合加工铁族金属材料，原因是金刚石的碳元素与铁原子有很强的化学亲和作用，使之转化成石墨，失去切削性能。 12．研磨可降低加工表面的粗糙度，但不能提高加工精度中的位置精度。 13．滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称范成运动。滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条附加运动传动链。 14．为了防止机床运动发生干涉，在机床传动机构中，应设置互锁装置。 15．回转,转塔车床与车床在结构上的主要区别是,没有_尾座和丝杠 二、单项选择题（每题1分，20分） 1、安装外车槽刀时，刀尖低于工件回转中心时，与其标注角度相比。其工作角度将会：（ C ） A、前角不变，后角减小； B、前角变大，后角变小； C、前角变小，后角变大； D、前、后角均不变。 2、车外圆时，能使切屑流向工件待加工表面的几何要素是：（A ） A、刃倾角大于0°； B、刃倾角小于0°； C、前角大于0°； D、前角小于0°。 3、铣床夹具上的定位键是用来（B）。 A、使工件在夹具上定位 B、使夹具在机床上定位 C、使刀具对夹具定位 D、使夹具在机床上夹紧 4、下列机床中，只有主运动，没有进给运动的机床是（ A ） A、拉床 B、插床 C、滚齿机 D、钻床 5、车削外圆时哪个切削分力消耗功率为零？（ B ） A、主切削力； B、背向力； C、进给力； D、摩擦力。 6、在金属切削机加工中，下述哪一种运动是主运动（ C ） A、铣削时工件的移动 B、钻削时钻头直线运动 C、磨削时砂轮的旋转运动 D、牛头刨床工作台的水平移动 7、控制积屑瘤生长的最有效途径是（ A ）
第一章半导体器件基础 1．试求图所示电路的输出电压Uo，忽略二极管的正向压降和正向电阻。 解： （a）图分析： 1）若D1导通，忽略D1的正向压降和正向电阻，得等效电路如图所示，则U O=1V，U D2=1-4=-3V。即D1导通，D2截止。 2）若D2导通，忽略D2的正向压降和正向电阻，得等效电路如图所示，则U O=4V，在这种情况下，D1两端电压为U D1=4-1=3V，远超过二极管的导通电压，D1将因电流过大而烧毁，所以正常情况下，不因出现这种情况。 综上分析，正确的答案是U O= 1V。 （b）图分析： 1.由于输出端开路，所以D1、D2均受反向电压而截止，等效电路如图所示，所以U O=U I=10V。
2．图所示电路中， E 解： （a）图 当u I＜E时，D截止，u O=E=5V； 当u I≥E时，D导通，u O=u I u O波形如图所示。 u I ωt 5V 10V uo ωt 5V 10V （b）图 当u I＜-E=-5V时,D1导通D2截止，uo=E=5V； 当-E＜u I＜E时，D1导通D2截止，uo=E=5V； 当u I≥E=5V时，uo=u I 所以输出电压u o的波形与（a）图波形相同。 5．在图所示电路中，试求下列几种情况下输出端F的电位UF及各元件(R、DA、DB)中通过的电流：( 1 )UA=UB=0V；( 2 )UA= +3V，UB = 0 V。( 3 ) UA= UB = +3V。二极管的正向压降可忽略不计。 解：（1）U A=U B=0V时，D A、D B都导通，在忽略二极管正向管压降的情况下，有：U F=0V mA k R U I F R 08 .3 9.3 12 12 = = - = 机械制造技术基础习题 第一章 二、判断题 1.现代制造技术是一门信息、光、电学科融合的综合体。（）正确答案：错误 2.机械产品的生产过程只包括毛坯的制造和零件的机械加工。（）正确答案：错误 3.超声加工、电子束加工、激光加工都是特种机械加工方法。（）正确答案：正确 4.现代机械加工工艺过程是指用切削和磨削方法加工零件的过程。（）正确答案：错误 5.机械加工工艺系统由工件、刀具、夹具和机床组成。（）正确答案：正确 第二章制造工艺装备 一、单选题 1.定位基准是指（） [A]:机床上的某些点、线、面[B]:夹具上的某些点、线、面 [C]:工件上的某些点、线、面[D]: 刀具上的某些点、线、面 正确答案： C 2.工序基准定义为（） [A]:设计图中所用的基准[B]:工序图中所用的基准 [C]:装配过程中所用的基准[D]: 用于测量工件尺寸、位置的基准 正确答案： B 3.工件采用心轴定位时，定位基准面是（） [A]:心轴外圆柱面[B]:工件圆柱面[C]:心轴中心线[D]:工件外圆柱面 正确答案： B 4.机床夹具中，用来确定工件在夹具中位置的元件是（） [A]:定位元件 [B]:对刀—导向元件 [C]: 夹紧元件 [D]: 连接元件 正确答案： A 5.工件以圆柱面在短V 形块上定位时，限制了工件（）个自由度。 [A]:5[B]:4[C]:3[D]:2 正确答案： D 6.加工大中型工件的多个孔时，应选用的机床是（） [A]:卧式车床 [B]:台式钻床 [C]:立式钻床 [D]: 摇臂钻床 正确答案： D 7.在一平板上铣通槽，除沿槽长方向的一个自由度未被限制外，其余自由度均被限制。此定位方式属于（） [A]:完全定位 [B]:部分定位 [C]:欠定位 [D]:过定位 正确答案： B 8.属于展成法加工齿形的刀具是（） [A]:盘状模数铣刀[B]:指状模数铣刀[C]:成形砂轮 [D]: 滚刀 正确答案： D 9.多联齿轮小齿圈齿形加工方法一般选用（） [A]:滚齿 [B]:插齿 [C]:剃齿 [D]: 珩齿 正确答案： B 10.布置在同一平面上的两个支承板相当于的支承点数是（） [A]:2 个 [B]:3 个 [C]:4 个 [D]: 无数个 正确答案： B 二、判断题 1.不完全定位在零件的定位方案中是不允许的。（）正确答案：错误 2.粗基准在同一尺寸方向可以反复使用。（）正确答案：错误 3.轴类零件常用两中心孔作为定位基准，遵循了互为基准原则。（）正确答案：错误 4.可调支承一般每件都要调整一次，而辅助支承可每批调整一次。（）正确答案：错误 5.采用六个支承钉进行工件定位，则限制了工件的 6 个自由度。（）正确答案：正确 6.在切削加工中，进给运动只能有一个。（）正确答案：错误 第三章金属切削过程及控制 一、单选题 1.切削加工时，对表面粗糙度影响最大的因素是（） [A]:刀具材料[B]:进给量[C]:切削深度[D]: 工件材料 正确答案： B 【最新资料，WORD文档，可编辑修改】 名词解释 避免空走刀；或是车削完后把工件从原材料上切下来。（4.3） 表面质量：通过加工方法的控制，使零件获得不受损伤甚至有所增强的表面状态。包括表面的几何形状特征和表面的物理力学性能状态。 标注角度与工作角度刀具的标注角度是刀具制造和刃磨的依据，主要有：前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。切削加工过程中，由于刀具安装位置的变化和进给运动的影响，使得参考平面坐标系的位置发生变化，从而导致了刀具实际角度与标注角度的不同。刀具在工作中的实际切削角度称为工作角度。 粗基准——未经过机械加工的定位基准称为粗基准。 常值系统误差当连续加工一批零件时,这类误差的大小和方向或是保持不变 刀具耐用度：是指刃磨后的刀具从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止所用的切削时间 刀具标注后角：后刀面与切削平面之间的夹角 刀具标注前角：基面与前刀面的夹角 刀具寿命是指一把新刀具从开始投入使用直到报废为止的总切削时间 定位：使工件在机床或夹具中占有准确的位置。 定位基准在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准 积屑瘤粘附到刀具的前刀面上靠近刀刃处，形成的一块很硬的楔状金属瘤，通常称为积屑瘤，也叫刀瘤， 机械加工工艺系统在机械加工中,由机床、刀具、夹具与被加工工件一起构成了一个实现某种加工方法的整体系统, 机械加工工艺规程把工艺过程的有关内容，用工艺文件的形式写出来，称为机械加工工艺规程。 机械加工表面质量，是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度，也叫粗糙度 精基准：用加工过的表面作定位基准，这种定位基准称为精基准。 基准：零件上用以确定其他点、线、面位置所依据的那些点、线、面。（2.2） 夹紧：在工件夹紧后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。 加工精度：零件加工后的实际几何参数和理想几何参数符合程度。加工误差：零件加工后的实际参数和理想几何参数的偏离程度。 金属的可焊性——指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数 及结构型式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。 金属的可锻性指金属接受锻压加工的难易程度。金属可锻性好，表明金属易于锻压成型。 分型面——两个铸型相互接触的表面，称为分型面。 过定位：也叫重复定位，指工件的某个自由度同时被一个以上的定位支撑点重复限制。 工步：在加工表面不变，加工刀具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。 工序——机械加工过程中，一个或一组工人在一个工作地点，对一个或一组工件连续完成的那部分工艺过程，称为工序。 工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工的内容多 工序分散：工序数多而各工序的加工内容少 工序余量：相邻两工序的尺寸之差，也就是某道工序所切除的金属层厚度 工艺能力系数使公差δ和△随（6σ）之间有足够大的比值，这个比值Cp 工艺过程：在生产过程中凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等使其成为成品或半成品的过程。工艺规程：人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产这些工艺文件即为工艺规程。 工艺基准：在加工和装配中使用的基准。包括定位基准、度量基准、装配基准。 第1章 习题答案 1－1 题1－1图所示信号中，哪些是连续信号？哪些是离散信号？哪些是周期信号？哪些是非周期信号？哪些是有始信号？ 解： ① 连续信号：图（a ）、（c ）、（d ）； ② 离散信号：图（b ）； ③ 周期信号：图（d ）； ④ 非周期信号：图（a ）、（b ）、（c ）； ⑤有始信号：图（a ）、（b ）、（c ）。 1－2 已知某系统的输入f(t)与输出y(t)的关系为y(t)=|f(t)|，试判定该系统是否为线性时不变系统。 解： 设T 为此系统的运算子，由已知条件可知： y(t)=T[f(t)]=|f(t)|，以下分别判定此系统的线性和时不变性。 ① 线性 1）可加性 不失一般性，设f(t)=f 1(t)+f 2(t)，则 y 1(t)=T[f 1(t)]=|f 1(t)|，y 2(t)=T[f 2(t)]=|f 2(t)|，y(t)=T[f(t)]=T[f 1(t)+f 2(t)]=|f 1(t)+f 2(t)|，而 |f 1(t)|＋|f 2(t)|≠|f 1(t)+f 2(t)| 即在f 1(t)→y 1(t)、f 2(t)→y 2(t)前提下，不存在f 1(t)＋f 2(t)→y 1(t)＋y 2(t)，因此系统不具备可加性。 由此，即足以判定此系统为一非线性系统，而不需在判定系统是否具备齐次性特性。 2）齐次性 由已知条件，y(t)=T[f(t)]=|f(t)|，则T[af(t)]=|af(t)|≠a|f(t)|=ay(t) （其中a 为任一常数） 即在f(t)→y(t)前提下，不存在af(t)→ay(t),此系统不具备齐次性，由此亦可判定此系统为一非线性系统。 ② 时不变特性 由已知条件y(t)=T[f(t)]=|f(t)|，则y(t-t 0)=T[f(t-t 0)]=|f(t-t 0)|， 即由f(t)→y(t)，可推出f(t-t 0)→y(t-t 0)，因此，此系统具备时不变特性。 依据上述①、②两点，可判定此系统为一非线性时不变系统。 1－3 判定下列方程所表示系统的性质： )()()]([)()(3)(2)(2)()()2()()(3)(2)()()()()() (2''''''''0t f t y t y d t f t y t ty t y c t f t f t y t y t y b dx x f dt t df t y a t =+=++-+=+++=? 解：（a ）① 线性 1）可加性 由 ?+=t dx x f dt t df t y 0)()()(可得?????→+=→+=??t t t y t f dx x f dt t df t y t y t f dx x f dt t df t y 01122011111)()()()()()()()()()(即即 则 ???+++=+++=+t t t dx x f x f t f t f dt d dx x f dt t df dx x f dt t df t y t y 0212102201121)]()([)]()([)()()()()()( 即在)()()()()()()()(21212211t y t y t f t f t y t f t y t f ＋＋前提下，有、→→→，因此系统具备可加性。 2）齐次性 由)()(t y t f →即?+=t dx x f dt t df t y 0)()()(，设a 为任一常数，可得 )(])()([)()()]([)]([000t ay dx x f dt t df a dx x f a dt t df a dx x af t af dt d t t t =+=+=+??? 即)()(t ay t af →，因此，此系统亦具备齐次性。 由上述1）、2）两点，可判定此系统为一线性系统。 12-2切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？ 答：切削塑性金属材料时，刀具与工件接触的区域可分为3个变形区： ①第一变形区（基本变形区）：是切削层的塑性变形区，其变形量最大，常用它来说明切 削过程的变形情况； ②第二变形区（摩擦变形区）：是切屑与前面摩擦的区域； ③第三变形区（表面变形区）：是工件已加工表面与后面接触的区域。 它们之间的关联是：这三个变形区汇集在切削刃附近，此处的应力比较集中而且复杂，金属的被切削层就在此处与工件基体发生分离，大部分变成切屑，很小的一部分留在已加工表面上。 2-3分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么？答：在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。瘤核逐渐长大成为积屑瘤，且周期性地成长与脱落。 积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作前角大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。 由此可见：积屑瘤对粗加工有利，生产中应加以利用；而对精加工不利，应以避免。消除措施：采用高速切削或低速切削，避免中低速切削；增大刀具前角，降低切削力；采用切削液。 2-7车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析？分力作用是什么？ 答：（1）车削时的切削运动为三个相互垂直的运动：主运动（切削速度）、进给运动（进给量）、切深运动（背吃刀量），为了实际应用和方便计算，在实际切削时将切削合力分解成沿三个运动方向、相互垂直的分力。 （2）各分力作用：切削力是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定机床功率所必须的；进给力是设计进给机构、计算车刀进给功率所必需的；背向力是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据，与切削过程中的振动有关。 2-11背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否一样？为什么？如何运用这一定律知道生产实践？ 答：不一样。切削速度影响最大，进给量次之，背吃刀量最小。从他们的指数可以看出，指数越大影响越大。为了有效地控制切削温度以提高刀具寿命，在机床允许的条件下选用较大的背吃刀量和进给量，比选用打的切削速度更为有利。 2-18选择切削用量的原则是什么？从刀具寿命出发时，按什么顺序选择切削用量？从机床动力出发时，按什么顺序选择？为什么？ 答：（1）指定切削用量时，要综合考虑生产率、加工质量和加工成本，选用原则为： ①考虑因素：切削加工生产率；刀具寿命；加工表面粗糙度；生产节拍。 ②粗加工时，应从提高生产率为主，同时保证刀具寿命，使用最高生产率耐用度。 ③精加工时，应保证零件加工精度和表面质量，然后才是考虑高的生产率和刀具寿命，一般使用小的切削深度和进给量，较高的切削速度。 （2）从刀具寿命出发，优先选用大的a p，其次大的f，最后大的V，因为由V→f→a p 对T的影响程度是递减的。 （3）从机床动力出发时，优先选用大的f，其次大的a p，最后大的V，因为由V→a p→f 对F2的影响程度递减。 定位误差计算 1.有一批直径为0 d d δ-的轴，要铣一键槽，工件的定位方案如图所示（V 形块角度为90°），要保证尺寸m 和n 。试分别计算各定位方案中尺寸m 和n 的定位误差。 (a) (b) (c) 2.如图钻孔，保证A ，采用a)～d)四种方案，试分别进行定位误差分析（外圆50 01 .0-φ ）。 3.如图同时钻两孔，采用b)～c)两种钻模，试分别进行定位误差分析。 4.钻直径为φ 10的孔，采用a ）、b)两种定位方案，试分别计算定位误差。 【 a) b) 5.如图在工件上铣台阶面，保证工序尺寸A ，采用V 形块定位，试进行定位误差分析。 6.如图钻d 孔，保证同轴度要求，采用a)～d) 四种定位方式，试分别进行定位误差分析。 （其中900 = α，05.030±=φd ） 8.图所示齿轮坯在V形块上定位插齿槽，要求保证工序尺寸H=+。已知：d=φ,D=φ35+。若不计内孔与外圆同轴度误差的影响,试求此工序的定位误差。 > 加工误差计算 1.在两台相同的自动车床上加工一批小轴的外圆，要求保证直径Φ11±，第一台加工1000 件，其直径尺寸按正态分布，平均值X 1=，均方差 σ 1=。第二台加工500件，其直径尺寸 也按正态分布，且X 2=，均方差 σ 2=。试求: (1)在同一图上画出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图，并指出哪台机床的工序精度高 (2)计算并比较哪台机床的废品率高,并分析其产生的原因及提出改进的办法。 注： 2. 态分布，分布中心的尺寸X ＝，均方根差σ＝，求： (1)这批工件的废品率是多少 / (2)产生废品的原因是什么性质的误差 3. 在甲、乙两台机床上加工同一种零件，工序尺寸为50±。加工后对甲、乙机床加工的零件分别进行测量，结果均符合正态分布，甲机床加工零件的平均值 甲 =50,均方根偏差 甲 ＝，乙机床加工零件的平均值 乙=，均方根偏差 乙＝， 试问： (1)在同一张图上画出甲、乙机床所加工零件尺寸分布曲线； (2)判断哪一台机床不合格品率高 (3)判断哪一台机床精度高 4. 加工一批尺寸为Φ的小轴外圆，若尺寸为正态分布，均方差σ=，公差带中点小于尺寸分布中心0.03mm 。试求：1）加工尺寸的常值系统误差、变值系统误差以及随机误差引起的尺寸分散范围2）计算这批零件的合格率及废品率 5.加工一批工件的内孔，其内孔直径设尺寸为 mm,若孔径尺寸服从正态分布，且分散范围等于公差值，分布中心与公差中心重合，试求1000个零件尺寸在 mm 之间的工件数量是多少 > 6. 镗孔公差T=,σ=,已知不能修复的废品率为%，试绘出正态分布曲线图，并求产品的合格率 X σ X σ025.25020.25Φ-Φ2503 .00+Φ 习题 一、单项选择题 1. 在设计阶段，当双击窗体上的某个控件时，所打开的窗体是_____。 A. 工程资源管路器窗口 B. 工具箱窗体 C. 代码窗体 D. 属性窗体 2. VB中对象的含义是_____。 A. 封装了数据和方法的实体 B. 封装的程序 C. 具有某些特性的具体事物的抽象 D. 创建对象实例的模板 3. 窗体Form1的Name属性是MyForm，它的单击事件过程名是_____。 A. MyForm_Click B. Form_Click C. Form1_Click D. Frm1_Click 4. 如果要改变窗体的标题，需要设置窗体对象的_____属性。 A. BackColor B. Name C. Caption D. Font 5. 若要取消窗体的最大化功能，可将其_____属性设置为False来实现。 A. Enabled B.ControlBox C. MinButton D. MaxButton 6. 若要以代码方式设置窗体中显示文本的字体大小，可通过设置窗体对象_____属性来实现。 A. Font B.FontName C.FontSize D. FontBold 7. 确定一个控件在窗体上位置的属性是_____。 A. Width或Height B. Width和Height C. Top或Left D. Top和Left 8. 以下属性中，不属于标签的属性是_____。 A. Enabled B. Default C. Font D. Caption 9. 若要设置标签控件中文本的对齐方式，可通过_____属性实现。 A.Align B. AutoSize C. Alignment D. BackStyle 10. 若要使标签控件的大小自动与所显示文本的大小相适宜，可将其_____属性设置为True来实现。 A.Align B. AutoSize C. Alignment D. Visible 11. 若要设置或返回文本框中的文本，可通过设置其_____属性来实现。 A.Caption B. Name C. Text D. （名称） 12. 若要设置文本框最大可接受的字符数，可通过设置其_____属性来实现。 A.MultiLine B. Max C. Length D. MaxLength 1. 什么叫主运动？什么叫进给运动？试以车削、钻削、端面铣削、龙门刨削、外圆磨削为例进行说明。 2. 画出Y 0=10°、λs =6°、α0=6°0α'=60°K r =60°r K '=15°的外圆车刀刀头部分投影图。 3. 用K r =70°、r K '=15°、λs =7°的车刀，以工件转速n =4r/s ，刀具每秒钟沿工件轴线方向 移动 1.6mm ，把工件直径由dw =60mm 一次车削到dm =54mm ，计算： 1) 切削用量(a sp 、f 、v ) 2) 切削层参数(a sp 、a f 、A c ) 3) 刀刃工作长度L S ； 4) 合成切削速度Ve ； 4. 什么叫刀具的工件角度参考系？什么叫刀具的标注角度参考系？这二者有何区别？在什么条件下工作角度参考系与标注角度参考系重合？ 5. 标注角度参考系中，主剖面参考系的座标平面：Pr 、Ps 、Po 及刀具角度：γ0、K r 、λs 是怎样定义的？试用这些定义分析45°弯头车刀在车削外圆、端面、及镗孔时的角度，并用视图正确地标注出来。 6. 常用高速钢的牌号有哪些？根据我国资源条件创造的新高速钢牌号有哪些？其化学成分如何？主要用在什么地方？ 7. 常用硬质合金有哪几类？各类中常用牌号有哪几种？哪类硬质合金用于加工钢料？哪类硬质合金用于加工铸铁等脆性材料？为什么？同类硬质合金刀具材料中，哪种牌号用于粗加工？哪种牌号用于精加工？为什么？ 8. 按下列条件选择刀具材料类型或牌号： 1) 45#钢锻件粗车； 2) HT20—40铸铁件精车； 3) 低速精车合金钢蜗杆； 4) 高速精车调质钢长轴； 5) 高速精密镗削铝合金缸套； 6) 中速车削高强度淬火钢轴； 7) 加工HRC65冷硬铸铁或淬硬钢； 何特点?它们之间有何联系?试绘图表示其位置? 11. 什么叫剪切面?它的位置如何确定?影响剪切角中的因素有哪些? 12. 试述切削厚度、切削速度、刀具前角、工件材料等对金属变形程度的影响。 13. 切削力是怎样产生的？为什么要把切削力分解为三个互相垂直的分力？各分力对切削过程有什么影响？试绘图表示出车削、铣削、钻削时三个切削分力的方向。 14. a sp 、f 和v 对切削力的影响有何不同？为什么？如果机床动力不足，为保持生产率不变，应如何选择切削用量？ 15. 用YT15硬质合金车刀，车削σb 为650N/mm 2的40#钢外圆。切削用量为a sp =4mm ，f=0.6mm/r ，v=110/min ；刀具几何度为：γ0=10°，λs = –5°，α0=8°，K r =60°，γε=1mm 。按公式计算及查表方法确定切削为F r 、F P 、F c 及切削时所消耗的功率。 16. 甲、乙二人每秒钟切下的金属体积完全相同(即生产率相同)，只是甲的吃刀深度比乙大1倍，而走刀量f 比乙小1倍。试比较二人主切削力的大小，由此可得出什么有益的结论？ 17. 切削用量中，哪一个因素对切削温度影响最大？哪一个因素对削温度影响最小？为什么？ 18. 用YT15的刀具材料，加工σb =750N/mm 2的碳钢。当v 增加1倍且f 减少1倍时计算这两种情况下切削温度变化的百分数。 19. 何谓磨料损、粘接磨损、扩散磨损、氧化磨损、热裂磨损和相变磨损？它们分别发生在什么条件下？ 填空题： 1．可以将零件的生产类型划分单件生产、成批生产和大量生产三种生产类型。 2．机械制造厂从原材料（或半成品）进厂一直到把成品制造出来的各有关劳动过程的总和统称为生产过程。 4．基准可分为：设计基准和工艺基准。 5．工件的装夹过程就是定位过程和夹紧过程的综合。 1工艺基准：工艺过程中所使用的基准；可分为：工序基准（工序图上，用来确定加工表面尺寸、形状和位置所依据的基准）、定位基准（在加工中用作定位的基准，而体现定位基准的定位表面，为定位基面）、测量基准、装配基准 10定位误差与夹紧误差之和称为装夹误差。 11工件装夹有找正装夹的夹具装夹两种方式；找正装夹又可分为直接找正装夹和划线找正装夹 选择题： 定位基准是指（3） 1、机床上的某些点、线、面 2、夹具上的某些点、线、面 3、工件上的某些点、线、面 4、刀具上的某些点、线、面 工序基准定义为（2） 1、设计图中所用的基准 2、工序图中所用的基准 3、装配过程中所用的基准 4、用于测量工件尺寸、位置的基准 工件以圆柱面在短V形块上定位时，限制了工件（4）个自由度。 1、5 2、 4 3、3 4、2 判断题： 轴类零件常用两中心孔作为定位基准，遵循了互为基准原则。（）错误 可调支承一般每件都要调整一次，而辅助支承可每批调整一次。（）错误 采用六个支承钉进行工件定位，则限制了工件的6个自由度。（）正确 机械产品的生产过程只包括毛坯的制造和零件的机械加工。（错误） 机械加工工艺系统由工件、刀具、夹具和机床组成。（正确）55. 工件在夹具中定位，有六个定位支承点就消除了六个自由度即为完全定位。（×） 56. 一个工序中只能包含一个安装。（×） 改错题： 名词解释： 3.工序—一个或一组工人，在一个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。 4.划线基准—划线时，在工件上所选定的用来确定其他点、 22机械制造技术基础（试题1） 一、填空选择题（30分） 1．刀具后角是指后刀面与切削平面间的夹角。 2．衡量切削变形的方法有变形系数与滑移系数两种，当切削速度提高时，切削变形减少（增加、减少）。 3．精车铸铁时应选用YG3；粗车钢时，应选用YT5。 4．当进给量增加时，切削力增加，切削温度增加。 5．粗磨时，应选择软砂轮，精磨时应选择紧密组织砂轮。 6．合理的刀具耐用度包括Tc与Tp两种。 7．转位车刀的切削性能比焊接车刀（好，差），粗加工孔时，应选择麻花钻刀具。 8．机床型号由字母与数字按一定规律排列组成，其中符号C代表车床 9．滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条附加运动传动链。滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称成形运动。10．进行精加工时，应选择切削油，为改善切削加工性，对高碳钢材料应进行退火处理。 11．定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称基准不重合误差，工件以平面定位时，可以不考虑基准位置误差。 12．机床制造误差是属于系统误差，一般工艺能力系数C p应不低于二级。 13．在常用三种夹紧机构中，增力特性最好的是螺旋机构，动作最快的是圆偏心机构。 14．一个浮动支承可以消除1个自由度，一个长的v型块可消除4个自由度。 15．工艺过程是指用机械加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能，使之成为合格零件的过程。 二、外圆车刀切削部分结构由哪些部分组成？绘图表示外圆车刀的六个基本角度。（8分） 外圆车刀的切削部分结构由前刀面、后刀面、付后刀面、主切削刃、付切削刃与刀尖组成。 六个基本角度是：r o、αo、kr、kr’、λs、αo’ 三、简述切削变形的变化规律，积屑瘤对变形有什么影响？（8分） 变形规律：r o↑，Λh↓；Vc↑，Λh↓；f↑,Λh↓;HB↑,Λh↓ 积屑瘤高度Hb↑,引起刀具前角增加，使Λh↓ 四、CA6140车床主传动系统如下所示，试列出正向转动时主传动路线及计算出最高转速与最低转速。（8分） 最高转速约1400r/min，最低转速约10r/min 五、什么叫刚度？机床刚度曲线有什么特点？（8分） 刚度是指切削力在加工表面法向分力，Fr与法向的变形Y的比值。 机床刚度曲线特点：刚度曲线不是直线；加载与卸载曲线不重合；载荷去除后，变形恢复不到起点。 六、加工下述零件，以B面定位，加工表面A，保证尺寸10＋0.2mm，试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。（8 分） L＝0 0.1 mm 七、在一圆环形工件上铣键槽，用心轴定位，要求保证尺寸34.8-0.16mm，试计算定位误差并分析这种定位是否可行。（8分） 综合练习一 一、判断题〔正确的打√，错误的打X〕 1．公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。（） 2．基本尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，就可以说明它们的精度要求相同。（） 3．国家标准规定，孔只是指圆柱形的内表面。（） mm的轴，加工得愈靠近基本尺寸就愈精确。（）4．图样标注φ200 -0.021 5．孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。（） 6．某孔要求尺寸为φ20-0.046 ，今测得其实际尺寸为φ19.962mm，可以判断该孔合格。（） -0.067 7．未注公差尺寸即对该尺寸无公差要求。（） 8．基本偏差决定公差带的位置。（） 9．某平面对基准平面的平行度误差为0．05mm，那么这平面的平面度误差一定不大于0．05mm。（） 10．某圆柱面的圆柱度公差为0．03 mm，那么该圆柱面对基准轴线的径向全跳动公差不小于0．03mm。（） 11．对同一要素既有位置公差要求，又有形状公差要求时，形状公差值应大于位置公差值。（） 12．对称度的被测中心要素和基准中心要素都应视为同一中心要素。（） 13．某实际要素存在形状误差，则一定存在位置误差。（） mm孔，如果没有标注其圆度公差，那么它的圆度误差值可任意14．图样标注中Φ20+0.021 确定。（） 15．圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面和轴向截面内形状误差的综合性指标。（）16．线轮廓度公差带是指包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。（） 17．零件图样上规定Φd实际轴线相对于ΦD基准轴线的同轴度公差为Φ0．02 mm。这表明只要Φd实际轴线上各点分别相对于ΦD基准轴线的距离不超过0．02 mm，就能满足同轴度要求。（） 18．若某轴的轴线直线度误差未超过直线度公差，则此轴的同轴度误差亦合格。（）19．端面全跳动公差和平面对轴线垂直度公差两者控制的效果完全相同。（） 20．端面圆跳动公差和端面对轴线垂直度公差两者控制的效果完全相同。（） 21．尺寸公差与形位公差采用独立原则时，零件加工的实际尺寸和形位误差中有一项超差，则该零件不合格。（） 22．作用尺寸是由局部尺寸和形位误差综合形成的理想边界尺寸。对一批零件来说，若已知给定的尺寸公差值和形位公差值，则可以分析计算出作用尺寸。（）23．被测要素处于最小实体尺寸和形位误差为给定公差值时的综合状态，称为最小实体机械制造技术基础习题包括答案.docx
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