机械制造技术基础期末考试试题及答案全解.docx

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机械制造技术基础期末考试试题及答案全解

一、名词解释

1.六点定位原理：

采用六个按一定规则布置的支承点，并保持与工件定位基准面的接触，限制工件的六个自由度，使工件位置完全确定的方法。

2.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。

3.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。

4.原始误差：

由机床，刀具，夹具，和工件组成的工艺系统的误差。

5.误差敏感方向：

过切削刃上的一点并且垂直于加工表面的方向。

6.主轴回转误差：

指主轴瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。

7.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。

8.生产过程：

从原料（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工厂的生产过程。

9.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。

10.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。

11.工序：

一个工序是一个或一组工人在一台机床（或一个工作地），对同一工件（或同时对几个）所连续完成的工艺过程。

12.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。

13.工位：

在工件的一次安装后，工件相对于机床（或刀具）每次占据一个确切位置所完成的那一部分工艺过程。

例如：

在一次安装中进行车端面，倒角属于2个工位。

14.走刀：

在一个工步中，若金属分几次切削，则切削一次，称一次走刀。

例如：

粗车外圆分几次走刀。

15.定位：

使工件在机床或夹具中占有准确的位置。

16.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。

17.安装：

工件一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。

装夹：

就是定位和夹紧过程的总和。

2者的区别：

安装是工艺过程的一部分，可由装夹次数衡量。

装夹是定位和夹紧的过程。

18.基准：

零件上用来确定点线面位置是作为参考的其他点线面。

19.设计基准：

在零件图上，确定点线面位置的基准。

20.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。

二、简答题

1.什么是误差复映，减少复映的措施有哪些？

误差复映：

指工件加工后仍然具有类似毛坯误差的现象（形状误差、尺寸误差、位置误差）

措施：

多次走刀；提高工艺系统的刚度。

2.什么是磨削烧伤？

影响磨削烧伤的因素有哪些？

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。

影响因素：

合理选择磨削用量；工件材料；正确选择砂轮；改善冷却条件。

3.什么是传动链误差？

提高传动链传动精度的措施有哪些？

传动链误差：

指传动链始末两端传动元件间相对传动的误差。

措施：

缩短传动链；降速传动，末节大降速比；提高传动元件的制造精度和装配精度；误差补偿装置。

4.减少工艺系统受热变形的措施?

减少发热和隔热；改善散热条件；均衡温度场；改进机床机构；加快温度场的平衡；控制环境温度。

5.什么是工艺系统的刚度？

误差产生的原因？

工艺系统刚度：

垂直作用于工件加工表面（加工误差敏感方向）的径向切削分力与工艺系统在该方向的变形之间的比值。

原因：

在机械加工过程中，机床、夹具、刀具、和工件在切削力的作用下，都将分别产生变形y机、y夹、y刀、y工，致使刀具和被加工表面的相对位置发生变化，使工件产生误差。

6.工艺规程的设计规则？

所设计的工艺规程应能包装零件的加工质量（或机器的装配质量），达到设计图样上规定的各项技术要求；

应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽快投放市场；

设法降低制造成本；

注意减轻工人的劳动程度，保证生产安全；

7.什么是粗基准？

精基准？

选择原则？

精基准：

用加工过的表面作为静基准；基准重合原则，基准统一原则，互为基准，自为基准

粗基准：

选用工件上未加工的表面作为基准；

保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则

合理分配加工余量的原则

便于装夹的原则

粗基准一般不得重复使用的原则

8.什么叫加工余量？

影响加工余量的因素？

加工余量：

毛坯上留作加工用的表面层

影响因素：

上工序留下的表面粗糙度和表面缺陷层深度

上工序的尺寸公差

尺寸公差中没有包括的上工序留下的空间位置误差

本工序的装夹误差

9.什么叫时间定额?

组成部分？

时间定额：

在一定的生产条件下规定生产一件产品或完成一道工序所消耗的时间。

组成部分：

基本时间、辅助时间、布置工作地时间、休息和生理需要时间、准备与终结时间

10.夹具的工作原理？

使工件在夹具中占有正确的加工位置。

这是通过工件各定位面与夹具的相应定位元件的定位工作面（定位元件上起定位作用的表面）接触、配合或对准来实现的；

夹具对于机床应先保证有准确的相对位置，而夹具结构又保证定位元件定位工作面对夹具与机床相连接的表面之间的相对准确位置，这就保证了夹具定位工作面相对机床切削运动形成表面的准确几何位置，也就达到了工件加工面对定位基准的相互位置精度要求。

使刀具相对有关的定位元件的定位工作面调整到准确位置，这就保证了刀具在工件上加工出的表面对工件定位基准的位置尺寸。

11.什么叫定位误差？

定位误差产生的原因？

设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量

原因：

定位基准和设计基准不重合产生的定位误差

定位副制造不准确产生的定位误差

12．夹紧力的确定原则？

方向确定原则：

垂直于主要的定位基准面

使夹紧力最小

使工件变形最小

作用点的确定原则：

应落在支承元件或几个支承元件形成的稳定受力区域内

落在工件刚性好的部位

尽可能靠近加工面，这可减少切削力对夹紧力的力矩，从而减轻工件的振动

大小确定的原则：

切削力，类比法，实验法

13．机械加工工序安排的原则？

先加工定位基准面在加工其他面

先加工主要表面在加工次要表面

先粗加工后精加工

先加工面后加工孔

14．影响表面粗糙度的因素？

切削加工：

刀具几何形状的复映；工件材料的性质；切削用量；切削液。

磨削加工：

砂轮的粒度；砂轮的硬度；砂轮的修整；磨削速度；磨削径向进给量与光磨次数；工件的圆周进给速度和轴向进给量；冷却液润滑。

15．减少原始误差的措施？

减少原始误差；转移原始误差；均分原始误差；均化原始误差；误差补偿。

机械制造技术基础（试题1）

班级姓名学号成绩

一、填空选择题（30分）

1．刀具后角是指。

2．衡量切削变形的方法有两种，当切削速度提高时，切削变形（增加、减少）。

3．精车铸铁时应选用（YG3、YT10、YG8）；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、YT30）。

4．当进给量增加时，切削力（增加、减少），切削温度（增加、减少）。

5．粗磨时，应选择（软、硬）砂轮，精磨时应选择（紧密、疏松）组织砂轮。

6．合理的刀具耐用度包括与两种。

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（拉刀、麻花钻）刀具。

8．机床型号由与按一定规律排列组成，其中符号C代表（车床、钻床）。

9．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。

滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称（成形运动、辅助运动）。

10．进行精加工时，应选择（水溶液，切削油），为改善切削加工性，对高碳钢材料应进行（退火，淬火）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、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．机床制造误差是属于（系统、随机）误差，一般工艺能力系数Cp应不低于（二级、三级）。

13．在常用三种夹紧机构中，增力特性最好的是机构，动作最快的是

机构。

14．一个浮动支承可以消除（0、1、2）个自由度，一个长的v型块可消除（3，4，5）个自由度。

15．工艺过程是指

。

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）

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）

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）

五、什么叫刚度？

机床刚度曲线有什么特点？

（8分）

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）

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）

八、试制定图示零件（单件小批生产）的工艺路线。

（12分）

九、在六角自动车床上加工一批

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，求尺寸分散范围与废品率。

1.20

1.25

1.30

1.5

F

0.3849

0.3944

0.4032

0.4332

试题1参考答案

一．

1．后刀面与切削平面间的夹角。

2.变形系数与滑移系数，减少3.YG3，YT5

4．增加，增加5.软，紧密6.Tc，Tp7.好，麻花钻

8．字母，数字，车床9.附加运动，成型运动10.切削油，退火

11．基准不重合，基准位置12.系统，二级13.螺旋，圆偏心

14．1，415.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：

ro、αo、kr、kr’、λs、αo’

三．

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↓

四．

最高转速约1400r/min，最低转速约10r/min

五．

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．

L＝

七．

Δ定＝0.022mm，定位装置可行。

八．

工序1：

粗车各外圆、端面、Φ60圆孔；精车Φ200外圆与端面，精镗Φ60孔；精车Φ96外圆、端面B与端面C（车床）

工序2：

插槽（插床）

工序3：

钻6－Φ20孔（钻床）

工序4：

去毛刺（钳工台）

九．

尺寸分散范围：

17.859－18.099mm

废品率：

17.3%

机械制造技术基础（试题2）

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＝

mm销轴，工件尺寸呈正态分布，工件的平均尺寸X＝11.974，均方根偏差σ＝0.005，请分析改工序的加工质量。

如何加以改进。

（8分）

1.00

2.00

2.50

3.00

F

0.3413

0.4772

0.4938

0.4987

七、滚斜齿时需要多少种运动？

列出每条运动链的首末端元件及计算位移。

（8分）

八、制订下述零件的机械加工工艺过程，具体条件：

45钢，圆料ф70，单件生产。

（12分）

九．在一杆状形工件铣键槽，要求保证尺寸50-0.2mm与34.8-0.16mm，设计该工件的定位方案，并进行定位误差分析。

（10分）

试题2参考答案

一．

1．一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．减少，减少3.硬质合金，YT54.公制，英制，模数和径节

5．互换性6.减少，减少7.最好，软

8．尺寸，运动，动力9.成型运动，附加运动10.表面层几何形状特征，表面层物理机械性能11.基准位置，基准位置12.随机，误差敏感

13.相同，靠近14.0，过定位15.乳化液，调质

二．端面车刀切削部分结构由前刀面、后刀面、付后刀面、主切削刃，付切削刃与刀尖构成。

端面车刀的六个基本角度：

ro、αo、kr、kr’、λs、αo’

三．被切金属在刀刃的挤压作用下，产生剪切滑移变形，并转变为切屑的过程。

要减少切削变形，可增大前角，提高速度，增大进给量，适当提高工件材料硬度。

四．

u1＝18/45×15/48,u2＝28/35×15/48u3=18/45×35/28

u4＝28/35×35/28

五．L＝

六．废品率等于2.28％，改进措施：

将算术平均值移至公差带中心，即使砂轮向前移动Δ，

Δ＝0.0035mm。

七．滚齿时需要四种运动：

1．主运动电动机（n电）－滚刀（n刀）

2．范成运动滚刀（1/kr）－工件（1/Zk）

3．进给运动工件（1r）－刀架（f）

4．差动运动刀架（L）－工件（1r）

八．工序1：

粗测各外圆、端面、钻Φ14孔，精车Φ40外圆及端面；以Φ40为基准面，精镗Φ30孔，精车Φ60及端面（车床）。

工序2：

铣键槽（铣床）

工序3：

钻4－Φ6孔（钻床）

工序4：

去毛刺（钳工台）

九．用V型块及支承钉定位，定位误差等于0.0034mm，符合要求，定位方案可行。

机械制造技术基础（试题3）

一、填空选择题（30分）

1．刀具前角是指，用符号表示。

2．当工件材料硬度提高时，切削力（增加，减少）；

当切削速度提高时，切削变形（增加、减少）。

3．制造复杂刀具宜选用（高速钢、硬质合金）；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、YT30）。

4．为改善切削加工性，对高碳钢采取（淬火，退火）处理；对不锈钢（淬火，调质）处理。

5．粗加工时应选择（水溶液、切削油），粗磨时，应选择（软、硬）砂轮。

6．精基准的选择原则是。

7进给量越大，表面粗糙度（愈高，愈低）；精加工孔时，应选择（拉刀、麻花钻）刀具。

8．机床的运动按其功用可分为与两大类。

9．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。

滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称（成形运动、辅助运动）。

10．在CA6140车床上加工公制螺纹时，所用挂轮是（63/100×100/75,100/100×100/100）。

11．夹紧力作用点应（靠近，远离）工件的加工表面；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．完全互换法适用于（大量，单件）生产，所有零件公差之和应（大于，小于）装配公差。

13．工艺系统刚度等于（Fy/y，Fz/y），工艺系统刚度大，误差复映（大，小）。

14．一个支承钉可以消除（0、1、2）个自由度，消除六个自由度的定位称（完全定位、过定位）。

15．生产类型通常分为、、三种。

二、切断车刀切削部分结构由哪些部分组成？

绘图表示切断车刀的六个基本角度。

（8分）

三、量度切削变形的方法有几种？

各有什么特点？

能否全面衡量金属切削过程的物理本质？

（8分）

四、列出切削公制螺纹的运动方程式，并写出CA6140车床进给箱中基本变速组的八种传动比。

（8分）

五、在热平衡条件下，磨一批Φ18-0.035的光轴，工件尺寸呈正态分布，现测得平均尺寸X＝17.975，标准偏差σ＝0.01，试计算工件的分散尺寸范围与废品率。

（8分）

1.00

2.00

2.50

3.00

A

0.3413

0.4772

0.4938

0.4987

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）

七、指出下列定位方案所消除的自由度。

（8分）

八、根据所学知识，列出提高零件加工质量的措施。

（10分）

九、图示拨叉零件，材料HT300，单件小批生产（12分）

1．对零件进行工艺分析。

2．制订该零件的加工工艺过程。

试题3参考答案

一．1．前刀面与基面的夹角（ro）2.增加，减少3.高速钢，YT5

4.退火，调质5.水溶液，软6.基准重合、统一、自为、互为、可靠原则7.愈高，拉刀8.成型运动，辅助运动

9.附加运动，成型运动10.63/100×100/7511.靠近，基准位置

12.大量，小于13.Fy/y,小14.1，完全定位

15.单件，成批，大量生产

二．切断车刀切削部分由前刀面、后刀面、付后刀面、主切削刃、付切削刃与刀尖组成。

切断车刀的六个基本角度：

ro、αo、kr、kr’、λs、αo’

三．量度方法有两种：

1.变形系数（简单，直观但结果近似，从塑性压缩方面分析）。

2.滑移系数（复杂，结果较精确，从剪切变形考虑）。

两种方法都有片面性，不能全面反映金属切削过程的物理本质。

四．

u1=26/28u2=28/28u3=32/28u4=36/28

u5=19/14u6=20/14u7=33/21u8=36/21

五．分散范围：

Φ17.945－Φ18.005mm，废品率为6.2％

六．L＝

七．

，

，

，

，

；

，

，

，

；

，

，

，

，

，

八．提高加工精度的措施：

减少误差，误差补偿，误差分组，误差转移，就地加工，误差平均，误差控制。

提高表面质量措施：

采用合理的切削用量与刀具参数，采用冷压强化与光整工艺，采用良好的切削液，减少积屑瘤、鳞刺和震动。

九．工序1：

粗精铣尺寸40左右端面（铣床）

工序2：

钻绞Φ24孔（车床）

工序3：

粗精铣尺寸12左右端面、R25圆弧面（铣床）

工序4：

钻攻M8螺纹孔（钻床）

工序5：

去毛刺（钳工台）