机械制作基础分析计算题答案

机械制造技术基础一、填空题（将正确答案填写在题中空缺的横线上。

每空1分，共1×20=20分。

）1．切削用量是指：切削速度、进给量、背吃刀量（切削深度）。

2．刀具角度标注的正交平面参考系由：基面、切削平面和正交平面组成。

3．YT类硬质合金主要由：碳化钨、碳化钛和钴组成。

4．工艺基准按照用途不同可以分为：定位基准、测量基准、装配基准和工序基准。

5．获得零件形状精度的方法有：轨迹法、成形法和展成法（范成法）。

6．机械加工工序安排的原则是：先基准面，后其它面、先主要表面，后次要表面、先主要平面，后主要孔及先安排粗加工工序，后安排精加工工序。

二、判断题（在每个小题前面的括号中做标记，正确者做“√”，错误者“×”。

每小题1分，共1×10=10分。

）（√）1.工件在夹具中定位时，欠定位是绝对不允许的，过定位特殊情况下是可以存在的。

（√）2.低碳钢的塑性太高，可以通过正火适当降低塑性，提高硬度。

（×）3.常见的预备热处理有退火和淬火等形式。

（×）4.修配装配法特别适合于大批大量生产方式下的高精度多环尺寸链的装配。

（√）5.主轴的纯径向跳动误差在用车床加工端面时不引起加工误差。

（×）6.自激振动的振动频率接近于或低于工艺系统的低频振型的固有频率。

（√）7.磨削的径向磨削力大，且作用在工艺系统刚性较差的方向上。

（×）8.切削厚度对切屑变形没有影响（×）9.砂轮的硬度与磨料的硬度是同一个概念。

（√）10.刃倾角主要影响刀头的强度和切屑流动的方向。

三、简答题（每小题4分，共4×5=20分。

）1．试述铣削过程中逆铣的加工特点。

关键点：（每个关键点1分，共4分。

答对4个关键点即可）逆铣时，刀齿由切削层内切入，从待加工表面切出，切削厚度由零增至最大。

由于刀刃并非绝对锋利，所以刀齿在刚接触工件的一段距离上不能切入工件，只是在加工表面上挤压、滑行，使工件表面产生严重冷硬层，降低表面质量，并加剧刀具磨损。

题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。

题1—5图题解1—5图解题分析: 图中C处为3杆形成的复合铰链；移动副M与F导路互相平行，其之一为虚约束；图示有6个杆和10个转动副（I、J、G、L及复合铰链K和H）形成虚约束。

解答：1．机构的自由度：2．选AB杆为原动件。

题2-1在图示铰链四杆机构中，已知l BC=100mm，l CD=70mm，l AD=60mm，AD为机架。

试问：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求l AB的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。

解题分析：根据铰链四杆机构曲柄存在条件进行计算分析。

在铰链四杆机构中，若满足杆长条件，以最短杆或最短杆相邻的杆为机架，机构则有曲柄，否则无曲柄；若不满足杆长条件，无论取哪个构件为机架，机构均为无曲柄，即为双摇杆机构。

解答：1．因为AD 为机架，AB 为曲柄，故AB 为最短杆，有AD CD BC AB l l l l +≤+，则m m30)1006070(=-+=-+≤BC AD CD AB l l l l故 mm30max =AB l2．因为AD 为机架，AB 及CD 均为曲柄，故AD 杆必为最短杆，有下列两种情况：若BC 为最长杆，则 m m100=<BC AB l l ，且AB CD BC AD l l l l +≤+，则m m90m m )7010060(=-+=-+≥CD BC AD AB l l l l得 m m 100m m 90≤≤AB l若AB 为最长杆，则m m100=>BC AB l l ，且BC CD AB AD l l l l +≤+，故m m110m m )6070100(=-+=-+≤AD CD BC AB l l l l得m m 110m m 100≤≤AB l故m m 90min =AB l3．如果机构尺寸不满足杆长条件，则机构必为双摇杆机构。

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第四章机械加工质量及其控制4-1什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床主轴箱中的顶尖则是随工件一起回转的？解：主轴回转精度——主轴实际回转轴线与理想回转轴线的差值表示主轴回转精度，它分为主轴径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动。

车床主轴顶尖随工件回转是因为车床加工精度比磨床要求低，随工件回转可减小摩擦力；外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转是因为磨床加工精度要求高，顶尖不转可消除主轴回转产生的误差。

4-2 在镗床上镗孔时（刀具作旋转主运动，工件作进给运动），试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。

答：在镗床上镗孔时，由于切削力F的作用方向随主轴的回转而回转，在F作用下，主轴总是以支承轴颈某一部位与轴承内表面接触，轴承内表面圆度误差将反映为主轴径向圆跳动，轴承内表面若为椭圆则镗削的工件表面就会产生椭圆误差。

4-3为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？答：导轨在水平面方向是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向，故水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求。

4-4某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000mm，在垂直面内的直线度误差为0.025/1000mm，欲在此车床上车削直径为φ60mm、长度为150mm的工件，试计算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。

解：根据p152关于机床导轨误差的分析，可知在机床导轨水平面是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向。

水平面内：0.0151500.002251000R y∆=∆=⨯=mm；垂直面内：227()0.025150/60 2.341021000zRR-∆⎛⎫∆==⨯=⨯⎪⎝⎭mm，非常小可忽略不计。

所以，该工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差0.00225R∆=mm。

4-5 在车床上精车一批直径为φ60mm 、长为1200mm 的长轴外圆。

机械设计基础试题及答案一、选择题1. 在机械设计中，材料的屈服强度是指材料在受到何种条件下的应力？A. 弹性变形B. 永久变形C. 断裂D. 疲劳答案：B2. 机械零件的疲劳寿命通常与以下哪个因素无关？A. 材料的疲劳强度B. 零件的几何形状C. 零件的表面粗糙度D. 零件的重量答案：D3. 以下哪种情况下，机械零件的应力集中系数会增大？A. 零件表面光滑B. 零件表面有锐角C. 零件材料均匀D. 零件尺寸均匀答案：B二、简答题1. 简述机械设计中静强度设计和疲劳强度设计的区别。

静强度设计主要考虑零件在静载荷作用下不发生永久变形或破坏的能力。

而疲劳强度设计则考虑零件在反复变化的载荷作用下，经过一定次数的循环后不发生疲劳破坏的能力。

2. 描述材料的硬度对机械零件性能的影响。

材料的硬度通常与材料的耐磨性、抗刮擦能力有关。

硬度较高的材料在机械零件中可以提供更好的耐磨性和抗刮擦性能，但同时也可能使材料的韧性降低，从而影响其在冲击载荷下的表现。

三、计算题1. 某机械零件在工作时承受的最大拉力为10kN，材料的许用应力为100 MPa。

若该零件的截面面积为0.02 m²，请计算该零件是否满足强度要求。

计算公式：\[ \sigma = \frac{F}{A} \]其中，\( \sigma \) 为应力，\( F \) 为受力，\( A \) 为面积。

计算结果：\[ \sigma = \frac{10,000 \, \text{N}}{0.02 \,\text{m}^2} = 500,000 \, \text{Pa} = 500 \, \text{MPa} \]由于计算出的应力500 MPa小于材料的许用应力100 MPa，所以该零件不满足强度要求。

2. 已知某齿轮的模数为3mm，齿数为20，求齿轮的分度圆直径。

计算公式：\[ d = m \times z \]其中，\( d \) 为分度圆直径，\( m \) 为模数，\( z \) 为齿数。

机械制造基础试题及答案一、选择题1.以下哪个是机械制造中常用的材料加工方式？A. 电火花加工B. 激光切割C. 喷涂加工D. 3D打印答案：D2.下列哪种机械加工过程属于塑性加工？A. 铣削B. 切割C. 锻造D. 焊接答案：C3.以下哪个是机械制造中常用的连接方式？A. 螺纹连接B. 溶接连接C. 粘接连接D. 钉扣连接答案：A4.在机械设计中，以下哪个是指示交叉边距的符号？A. AB. BC. CD. D答案：C5.下列哪个是机械零件加工中常用的测量工具？A. 钳子B. 榫头C. 游标卡尺D. 锤子答案：C二、填空题1.机床是用来将工件加工成所需形状和尺寸的_________。

答案：设备2.机械制造中的CAD是指_________。

答案：计算机辅助设计3.下列哪一种不属于传统加工方法？答案：3D打印4.机械制造中常用的加工工艺有_________。

答案：切削、塑性加工、焊接、锻造等5.毛坯是指经过初步加工但还未进行__________加工的材料。

答案：终加工三、简答题1.请简要解释机械设计中的尺寸链问题。

答：尺寸链是指机械设计中的尺寸要求和公差，其目的是确保零件在装配过程中具有所需的配合尺寸和运动特性。

尺寸链可以逐级传递，将装配公差要求传递给各零件，并通过合理的公差分配，确保整个机械系统具有良好的功能和性能。

2.简述机械制造中的切削加工过程。

答：切削加工是指通过切削工具对工件进行切削，以获得所需的形状和尺寸。

切削过程中，切削工具对工件施加切削力，使其产生塑性变形，从而将多余材料去除，形成所需的零件。

切削加工常用的刀具有钻头、铣刀、车刀等，它们通过旋转、移动等方式与工件接触，并削除多余材料。

3.机械制造中常用的连接方式有哪些？请举例说明。

答：机械制造常用的连接方式包括螺纹连接、溶接连接、粘接连接和钉扣连接等。

以螺纹连接为例，通过螺纹的螺旋形状，在两个或多个零件之间形成紧固的连接。

螺纹连接具有较强的承载能力和可拆卸性，常用于紧固件、螺栓等零件的连接。

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第五章工艺规程设计5-1 什么是工艺过程？什么是工艺规程？答：工艺过程——零件进行加工的过程叫工艺过程；工艺规程——记录合理工艺过程有关内容的文件叫工艺规程，工艺规程是依据科学理论、总结技术人员的实践经验制定出来的。

5-2 试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤。

5-3 拟定工艺路线需完成哪些工作？5-4试简述粗、精基准的选择原则，为什么同一尺长方向上粗基准通常只允许用一次？答：粗、精基准的选择原则详见教材P212-214。

粗基准通常只允许用一次的原因是：粗基准一般是毛面，第一次作为基准加工的表面，第二次再作基准势必会产生不必要的误差。

5-5加工习题5-5图所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有 符号的为加工面，其余为非加工面）？习题5-5图a)、b)、c)所示零件要求内外圆同轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；习题5-5图d)所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。

习题5-5图解：按题目要求，粗、精基准选择如下图所示。

5-6为什么机械加工过程一般都要划分为若干阶段进行？答：机械加工过程一般要划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。

其目的是保证零件加工质量，有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理，有利于合理使用机床设备。

5-7 试简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，各用于什么场合？5-8什么是加工余量、工序余量和总余量？答：加工余量——毛坯上留作加工用的材料层；工序余量——上道工序和本工序尺寸的差值；总余量——某一表面毛坯与零件设计尺寸之间的差值。

5-9 试分析影响工序余量的因素，为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差和上工序制造公差的影响？5-10习题5-10图所示尺寸链中（图中A0、B0、C0、D0是封闭环），哪些组成环是增环？那些组成环是减环？习题5-10图解：如图a)，A0是封闭环，A1, A2, A4, A5, A7, A8是增环，其余均为减环。

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第四章机械加工质量及其控制4-1什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床主轴箱中的顶尖则是随工件一起回转的？解：主轴回转精度——主轴实际回转轴线与理想回转轴线的差值表示主轴回转精度，它分为主轴径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动。

车床主轴顶尖随工件回转是因为车床加工精度比磨床要求低，随工件回转可减小摩擦力；外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转是因为磨床加工精度要求高，顶尖不转可消除主轴回转产生的误差。

4-2 在镗床上镗孔时（刀具作旋转主运动，工件作进给运动），试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。

答：在镗床上镗孔时，由于切削力F的作用方向随主轴的回转而回转，在F作用下，主轴总是以支承轴颈某一部位与轴承内表面接触，轴承内表面圆度误差将反映为主轴径向圆跳动，轴承内表面若为椭圆则镗削的工件表面就会产生椭圆误差。

4-3为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？答：导轨在水平面方向是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向，故水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求。

4-4某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000mm，在垂直面内的直线度误差为0.025/1000mm，欲在此车床上车削直径为φ60mm、长度为150mm的工件，试计算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。

解：根据p152关于机床导轨误差的分析，可知在机床导轨水平面是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向。

水平面内：0.0151500.002251000R y∆=∆=⨯=mm；垂直面内：227()0.025150/60 2.341021000zRR-∆⎛⎫∆==⨯=⨯⎪⎝⎭mm，非常小可忽略不计。

所以，该工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差0.00225R∆=mm。

4-5 在车床上精车一批直径为φ60mm 、长为1200mm 的长轴外圆。

国家开放大学电大《机械制造基础》机考网考9套题库及答案盗传必究题库一试卷总分：100 答题时间：60分钟客观题一、判断题（共15题，共30分）1. 强度越高，塑性变形抗力越大，硬度值也越高。

T √F ×2. 在断裂之前，金属材料的塑性变形愈大，表示它的塑性愈好。

T √F ×3. 钢正火的硬度、强度比退火低。

T √F ×4. 通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。

T √F ×5. 焊件开坡口的目的在于保证焊透，增加接头强度。

T √F ×6. 基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。

T √F ×7. 采用包容要求时，若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间，同时形状误差小于等于尺寸公差，则该零件一定合格。

T √F ×8. 图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。

T √F ×9. 切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。

T √F ×10. 刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。

T √F ×11. 切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。

T √F ×12. 在车削加工中，车刀的纵向或横向移动，属于进给运动。

T √F ×13. 根据工件的加工要求，不需要限制工件的全部自由度，这种定位称为不完全定位。

T √F ×14. 固定支承在装配后，需要将其工作表面一次磨平。

T √F ×15. 零件在加工、测量、装配等工艺过程中所使用的基准统称为工艺基准。

T √F ×二、单选题（共15题，共45分）1. 材料被拉断前承受最大载荷时的应力值称为（）。

A 抗压强度B 屈服强度C 疲劳强度D 抗拉强度2. 一般情况下多以（）作为判断金属材料强度高低的判据。

A 疲劳强度B 抗弯强度C 抗拉强度3. 去应力退火的加热温度（）相变温度Ac1，因此在整个处理过程中不发生组织转变。