制造技术习题与答案.docx

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制造技术习题与答案

第1章金属切削基本理论

1－1刀具正交平面参考系由哪些平面组成？

它们是如何定义的？

1－2刀具的基本角度有哪些？

它们是如何定义的？

1－3已知下列车刀切削部分的主要几何角度为：

1）外圆车刀：

、

、

；

2）端面车刀：

γ0=15°、α0=10°、κr=45°κr’=45°

3）切断刀：

γ0=10°α0=6°κr=90°κr’=2°（见题图）

试绘出这三种刀具的刀切削部分的工作图。

1－3题图切断刀立体图

1－4普通高速钢有什么特点？

常用的牌号有哪些？

主要用来制造哪些刀具？

1－5什么是硬质合金？

常用的牌号有哪几大类？

一般如何选用？

如何选用合理的刀具切削角度？

1－6常用的车刀有哪几大类？

各有何特点？

1—1外圆车削直径为100mm．长度200mm的45＃钢棒科，在机床CA6140上选用的切削用量为

＝4mm．

＝/r，

＝240r／min。

试1）选择刀具材料；2）计算切削速度

、刀具移动的速度

；

3）如果

＝75°，计算切削层宽度

、切削层厚度

和切削层横截面积Ac。

第2章切削过程与控制

1.切削力是怎样产生的?

与哪些因素有关?

2.切削深度和进给量对切削力的影响有何不同？

为什么2

3.切削热是怎样传出的?

影响切削热传出的因素有哪些?

4.切削深度和进给量对切削温度的影响有何不同?

为什么?

5.刀具磨损过程分为哪几个阶段?

各阶段的磨损持点如何?

6.何谓刀具耐用度?

它与刀具寿命有何不同?

7.何谓积屑瘤?

如何减少或避免它产生?

8.为什么当加工工艺系统刚性差时，特别是车削细长轴时，应取大的主偏角。

2-4试述积屑瘤的形成原因，分析其对切削过程的影响；生产中应如何控制积屑瘤?

2-5试述工件材料、刀具前角、切削速度和切削厚度等因素对切削变形的影响规律。

生

产中如何利用这些规律来提商生产率。

2-6简要分析Fc、Fp、Ff对切削过程的影响；背吃量ap和进结量f对切削力的影响有何不同？

为什么?

当机床功率超载时，应采取哪些措施？

实际生产中采用哪些计算切削力的方法，各有何特点，

2-7何谓单位切削力?

什么参数直接影响其大小?

如何利用其减小切削力?

2-8用硬质合金车刀粗车外圆，工件材科为45钢（调质229HBS），已知：

v=100m/min，f=/r；

=15°，

＝60°。

＝—5°。

试求：

Fc和PE。

2-9试述影响切削温度的主要因素及理由；采取哪些措施控制切削温度?

2-10简述刀具磨损的各种原因，刀具磨损与一般机器零件磨损相比，有何特点。

2-11何谓刀具耐用度?

试分析切削用量三要素对刀具耐用度的影响。

2-12为何说工件材料的切削加工性是一个相对概念?

2-13试述改善工件材料的切削加工性的途径。

2-14刀具角度中

、

、

各有何功用，应如何选择？

2-15切削液有何作用，生产中应如何正确选用切削液？

第3章金属切削机床与刀具

3－1在车床上钻孔或在钻床上钻孔，由于钻头弯曲都会产生“引偏”，它们是如何产生的？

对所加工的孔有何不同的影响？

在随后的加工中，哪一种比较容易纠正？

为什么？

3－2若用周铣法铣带黑皮的铸件或锻件上的平面，为减少刀具的磨损，应采用逆铣还是顺铣？

为什么？

3－3下列运动哪一个不属于卧式镗床的进给运动。

A、主轴的轴向运动B、平旋盘刀具溜板径向运动

C、工作台的转位运动D、主轴箱垂直运动

3－4试例举车床上常使用的几种车刀，并说明它们的使用加工情况。

3－5为何在普通机床传动链中需要设置换置（挂轮）机构?

数控机床传动链为何可以不必设置换置机构?

3-6简述数控车削系统的工作原理。

3－7在什么情况下，使用数控车床能取得良好的经济效益?

3－8在单件车削加工中，什么类型的车床应占大多数？

什么类型的车床适合批量的生产?

什么类型的车床适合大批量的生产?

3－9车床丝杠和光杠的作用有何不同?

为什么数控车床不用光杠？

3－10在车床上，怎样使安装在两顶尖间的工件旋转？

3－11在车床上，支承工件的4种方法是什么？

3－12如果工件安装在两顶尖之间，而不在一水平线将会产生什么结果？

3－13转塔车床的优点是什么？

全功能数控车床与其相比较有何优点？

3－14为什么卧式镗床能保证孔的轴线的同轴度、和工件孔系轴线平行度？

而普通钻床则不能？

3－15何谓顺铣法和逆铣法，各有何优缺点？

用图示说明之。

3－16为什么常取每齿进给量

第4章几何精度标准与检测

习题

1．设某配合的孔径为0mm，轴径为，试分别计算其极限尺寸、尺寸极限间隙（或过盈）、平均间隙（或过盈）、配合公差。

2．设某配合的孔径为，轴径为φ450，试分别计算其极限间隙（或过盈）及配合公差，画出其尺寸公差带及配合公差带图。

3．有一孔、轴配合，基本尺寸L=60mm，最大间隙Xmax=+40μm，孔公差Th=30μm。

轴公差Ts=20μm。

试按标准规定标注孔、轴的尺寸。

4．某孔、轴配合，基本尺寸为φ50mm，孔公差为IT8，轴公差为IT7，已知孔的上偏差为十0．039mm，要求配合的最小间隙是十0．009mm，试确定孔、轴的尺寸。

5．某孔、轴配合，基本尺寸为φ35mm，要求Xmax=+120μm，Xmin=+50μm，试确定基准制、公差等级及其配合。

6．设孔、轴配合，基本尺寸为φ60mm，要求Xmax=+50μm，Ymax=-32μm，试确定其配合公差带代号。

7．某孔、轴配合，基本尺寸为φ45mm，配合要求的过盈量为～-50μm，试确定其配合公差带代号。

8．什么叫做“未注公差尺寸”？

这一规定适用于什么条件？

其公差等级和基本偏差是如何规定的？

改正图39中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图39

8．改正图40中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图40

9．改正图41中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图41

10．将下列技术要求标注在图42上。

（1）φ100h6圆柱表面的圆度公差为。

（2）φ100h6轴线对φ40P7孔轴线的同轴度公差为φ。

（3）φ40P７孔的圆柱度公差为。

（4）左端的凸台平面对φ40P7孔轴线的垂直度公差为。

（5）右凸台端面对左凸台端面的平行度公差为。

图42

11．试将下列技术要求标注在图43上。

（1）圆锥面a的圆度公差为0．1mm。

（2）圆锥面a对孔轴线b的斜向圆跳动公差为0．02mm。

（3）基准孔轴线b的直线度公差为0．005mm。

（4）孔表面c的圆柱度公差为0．0lmm。

（5）端面d对基准孔轴线b的端面全跳动公差为0．01mm。

（6）端面e对端面d的平行度公差为0．03mm。

图2-43

12．试将下列技术要求标注在图44上。

（1）φ30K7和φ50M7采用包容原则。

（2）底面F的平面度公差为0．02mm；φ30K7孔和φ50M7孔的内端面对它们的公共轴线的圆跳动公差为0．04mm。

（3）φ30K7孔和φ50M7孔对它们的公共轴线的同轴度公差为0．03mm。

（4）6-φ11H10对φ50M7孔的轴线和F面的位置度公差为0．05mm，基准要素的尺寸和被测要素的位置度公差应用最大实体要求。

图44

13．按表1的内容，说明图45中形位公差代号的含义。

表2-1

图45

14．按表2中的内容，说明图46中的公差代号的含义。

表2

第5章特种加工与精密加工

1.常规加工工艺和特种加工工艺有何区别？

2.电火花加工的工作原理中，大致可分为哪几个阶段？

3.电火花线切割加工和电火花成型加工有哪些共性和不同点？

4.影响电火花加工精度的主要因素是什么？

5.电解加工的工作原理是什么？

6.什么是超声波？

为什么超声波加工工具必须做成上粗下细的棒杆？

7.电子束和离子束加工在原理上和在应用范围上有何异同？

8.金刚石拉丝模和化纤喷丝头一般是用哪一种方法加工出来的？

9.电火花线切割加工的工艺和机理与电火花成形加工有哪些相同点和不同点？

10.电火花线切割加工的零件有何特点？

11.试论述线切割加工的主要工艺指标及其影响因素。

12.试述激光加工中材料蚀除的微观物理过程。

13.激光与普通光相比有何特点？

为什么激光可直接用于材料的蚀除加工，而普通光则不能？

14.简述影响激光打孔质量的因素，并举例说明采用什么措施可以提高激光打孔的工艺质量？

15.超声波加工时，工具系统的振动有何特点？

16.为什么超声波加工技术特别适合于加工硬脆材料？

17.何谓电子束加工？

试说明电子束加工的分类、特点及应用范围。

18.试述离子束加工的基本原理和应用范围，并比较它与电子束加工的优缺点。

19.试述超高压水射流切割技术的原理和特点。

20.试述纯水高压水切割与磨料高压水切割之间的异同及应用。

21.试述影响超高压水射流切割速度、切割精度的因素。

22.分析该图示零件上的弯孔Ф可采用特种加工中的哪种加工工艺，零件材料为钢？

第6章：

机械制造工艺过程设计

1．什么是生产过程、工艺过程、机械加工工艺过程和工艺规程？

2．什么是工序、工步和走刀？

3．不同的生产类型对零件的工艺过程有什么影响？

4．什么是基准、设计基准、原始基准、定位基准和测量基准？

并举例说明。

5．拟定零件工艺过程的技术依据有哪些？

6．制定工艺过程时，对零件进行工艺分析的主要内容有哪些？

7．制定工艺过程时为什么要划分加工阶段？

8．什么是工序集中和工序分散？

各有什么优缺点？

9．选择原始基准的原则有哪些？

选择定位基准的原则有哪些？

10．什么是余量、总余量和工序余量？

影响工序余量的因素有哪些？

11．举例说明尺寸链的组成环与封闭环、增环与减环。

12．什么是时间定额？

它包括那几个组成部分？

怎样提高劳动生产率？

13．机床夹具由哪几个主要组成部分？

机床夹具有什么作用？

14．简述六点定位原理。

15．夹具设计时，怎样确定夹紧力的作用点和方向？

16．什么生产成本和工艺成本？

什么是可变费用和不变费用？

讨论在市场经济条件下，如何运用技术经济分析方法合理选择工艺方案。

17．保证产品装配精度的方法有哪些？

18．简述派生式CAPP系统的基本原理。

二、简答题

1、1．加工精度要求高，表面粗糙度小的紫铜或铝合金轴类零件外圆时，应选用哪种加工方法？

2．

三、分析、计算题

1．分析图1所示的各种定位方案中，各定位元件所限制的自由度。

2．试设计图2所示拨叉零件，材料为QT400-18，毛坯为精铸件，大批量生产，工件上φ28及其两端面已经加工好。

下两道工序铣叉口两侧面和钻M16—6H螺纹底孔。

试设计这两工序的定位和夹紧方案。

习题图6-1

图2

3．轴承套零件图如图3所示，表面H、G与本体配合，表面N、L用以安装滚珠轴承，六个螺钉通过φ六孔，将轴承套固定在本体上，φ4四孔用以通润滑油，该零件材料为钢45，硬度为HRC32∽36，自由尺寸公差IT12。

试对该零件进行工艺分析，并拟订其工艺路线。

图3

4．图4（a）所示为零件的部分要求，（b）、（c）为有关工序。

问零件图要求的尺寸能否保证？

图4

5．图5（a）所示为零件的部分要求，（b）、（c）、（d）为有关工序。

计算工序尺寸A、B及其偏差。

图5

6．某零件的工艺过程如图六所示，试校核端面K的加工余量是否足够？

图6

7．某成批生产的小轴，工艺过程为车、粗磨，精磨、镀铬。

镀铬后尺寸要求为φ52mm，镀层厚度为。

试求镀前精磨小轴的外径尺寸及公差。

8．某批工件其部分工艺过程为：

车外圆至φmm，渗碳淬火，磨外圆至φ20mm。

试计算保证渗碳层深度的渗碳工序渗入深度T。

考试题型及例题：

一．选择题

1、加工精度的高低是指加工后零件尺寸、形状、位置等几何参数与下列参数的符合程度：

[]。

A、机器使用时要求的集合参数B、装配时要求的几何参数

C、测量时要求的集合参数D、设计零件图中理想零件的几何参数

2、有色金属的加工不宜采用[]方式。

A.车削B.刨削C.铣削D.磨削

3、在切削平面中测量的主切削刃与基面之间的夹角是[]。

A、前角B、后角C、主偏角D、刃倾角

4、柔性制造系统是[]。

A、成组生产流水线B、大量生产的自动流水线C、组合机床自动线

D、小批量生产的自动加工线

5、顺铣与逆铣相比较，其优点是[]。

A、工作台运动稳定B、刀具磨损减轻C、散热条件好D、生产效率高

6、磨削硬金属材料时，应选用的砂轮是[]。

A、硬度较低B、硬度较高C、中等硬度D、细粒度

7．周铣刀的材料一般为。

A．硬质合金B．高速钢C．碳素工具钢D．合金工具钢

8．加工脆性材料，刀具应。

A．增大前角B．减小前角C．增大后角D．前角为零

9．车削细长轴时，其主偏角应为。

A．0?

B．45?

C．90?

D．135?

10．齿面淬硬的5级精度齿轮，齿轮的最终加工方法为。

A．插齿B．滚齿C．磨齿D．剃齿

二．填空

1．滚齿加工的啮合运动是指。

2、常用的光整加工方法中，能自动停止加工的是_______________________。

3．在车床上加工螺距为3的双头螺纹，车床丝杆螺距为6，当工件转1圈时，车床丝杆应转圈。

4．当车刀的刀刃低于工件的中心线时，则实际工作前角变，工作后角变。

5．各切削用量中，对刀具耐用度影响最大的是。

三简答题

1．什么是积屑瘤？

积屑瘤对于加工有什么利弊？

如何避免其产生？

2．什么是粗基准？

什么是精基准？

如何选用？

3．画图说明顺铣和逆铣的不同之处？

4．低速精车机床丝杠，其车刀切削部分的材料宜选用什么材料？

5．什么是主运动？

什么是进给运动？

各自有何特点？

四．改错及作图分析题

1．结构工艺性改错题

2．刀具角度

五．计算题

1．切削三要素

2．计算切削加工时间

六．工艺题

第二章几何量精度习题解答

一、判断题

1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.×8.√9.√10.√11.×12.×13.×14.×15.√16.√17.×18.×19.√20.×21.√22.×23.√24.×25.×26.√27.×28.√29.√30.×31.√32.√33.×34.√35.×36.√37.×38.√

二、选择题

1.A；D；E2.B；C3.A；B4.A；C；D5.A；B6.B；C

三、填空题

1．几何量误差采用相应的技术措施

2．零（部）件在装配前，允许有附加地选择；装配时允许有附加地调整但不允许修配；装配后能满足预定使用性能要求。

3．零（部）件在装配或换前，不作任何地选择；装配时不作调整或修配；装配后能满足预定使用性能要求。

4．实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差最大（或最小）极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差

5．标准公差基本偏差

7．IT7S

8．ФФ

9．-17Ф

12．增大减小

14．高一同

15．基轴

16．公差带形状相同前者公差带轴线位置浮动而后者轴线的位置是固定的。

17．距离为公差值t的两平行平面直径为公差值t的圆柱面内

18．半径差为公差值t的两同心圆之间的区域半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域

19．距离为公差值t，且相对基准中心平面（或中心线、轴线）对称配置的两平行平面之间的区域

21．距离分别为公差值t1、t2的两对平行平面之间的区域

22．径向全跳动误差径向全跳动误差

23．内凹或中凸

24．满足其功能要求

25．相同固定浮动

26．直径为公差值t，且与基准平面成理论正确角度的圆柱面内的区域

直径为公差值t，且以线的理想位置为轴线的圆柱面内的区域

27．

28．给定任意方向的线相对第一基准B，第二基准A的位置度公差为Ф，且遵守最小实体要求。

29．ФФФ

30．ФФФ

31．Ф

32．MMC（最大实体边界）Ф200

33．最小实体状态Ф

34．在满足使用功能的前提下，选用最经济的公差值

35．表述加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性的术语

36．评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度取样长度

37．能在测量范围内保持表面粗糙度特征，达到限制和减弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响

38．Ra、Rz、Ry

四、综合题

1．互换性是指制成的同一规格的零（部）件中，在装配时不作任何选择，附加调整或修配，能达到预定使用性能的要求。

它在机械制造业中的作用反映在以下几方面。

在设计方面，可简化设计程序，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计；在制造方面，可保证优质高效生产；在使用方面，使机器维修方便，可延长机器寿命。

2．生产中常用的互换性有两种；完全互换和不完全互换。

当某产品结构复杂，装配精度要求较高，生产条件又不能完全适应时，常采用不完全互换，即装配时允许有附加选择、调整。

这样既保证了装配精度要求，又使加工容易，成本降低。

如轴承内、外圈滚道直径与滚珠之间的分组装配。

3．最大实体尺寸指孔、轴允许材料量最多状态下的尺寸。

轴的最大实体尺寸等于其最大极限尺寸，孔的最大实体尺寸等于其最小极限尺寸。

最小实体尺寸指孔、轴允许材料量最少状态下的尺寸。

轴的最小实体尺寸等于其最小极限尺寸，孔的最小实体尺寸等于其最大极限尺寸。

4．泰勒原则即极限尺寸判断原则，其内容是：

（1）孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸。

（2）孔或轴任意位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。

5．公差是指允许尺寸的变动量。

偏差是指某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差，有实际偏差和极限偏差之分。

公差和极限偏差都是设计时给定的，前者是绝对值，后者是代数值，有正负号。

公差用于控制一批零件实际尺寸的差异程度，反映加工难易程度。

极限偏差是判断完工零件尺寸合格与否的根据，是决定切削工具与工件相对位置的依据。

在数值上，公差等于两极限偏差之差的绝对值。

6．图样上没有注出公差的尺寸称未注公差尺寸。

这一规定，适用于以下几种情况：

（l）非配合尺寸的限制要求很低。

（2）由工艺方法保证公差的尺寸。

（3）为简化制图，使图面清晰。

标准规定未注公差尺寸的公差等级为IT12～IT18。

基本偏差孔用H，轴用h，长度用土IT/2，也可不分孔、轴和长度，均按士IT/2。

7．改正后见答案图2-1。

答案图2-1

8．改正后见答案图2-2。

答案图2-2

9．改正后见答案图2-3。

答案图2-3

10．改正后见答案图2-4。

答案图2-4

11．改正后见答案图2-5。

答案图2-5

12．改正后见答案图2-6。

答案图2-6

13．改正后见答案图2-7。

答案图2-7

14．改正后见答案图2-8。

答案图2-8

15．见答案图2-9。

答案图2-9

16．见答案图2-10。

答案图2-10

第四章尺寸链习题答案

一、判断题：

1．√2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.×9.×10.√11.√

12.√13.×14.×15.×16.×17.√18.√19.√20.√

二、选择题：

1．A；B；；E；；B；D；；D；；B；；C；

；C；；；B

三、填空题：

1．公差设计公差校核

2．某一组成环尺寸增大而其他组成环尺寸不变时封闭环尺寸减小。

3．最大极限尺寸

4．下偏差

5．各组成环公差之和

6．加工顺序

7．封闭环的基本尺寸、极限偏差和公差是否符合设计要求。

8．上

9．有关尺寸的公差和极限偏差

10．基准换算或确定工序尺寸

四、综合题：

1．答：

尺寸链是指在机器装配加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组。

它有多种不同的形式，按尺寸几何特征分为长度尺寸链与角度尺寸链，按尺寸链用途分为装配尺寸链、零件尺寸链与工艺尺寸链，按其空间位置分直线尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。

2．答：

尺寸链的两个基本特征是：

各尺寸链相互连接成封闭形式，既具有封闭性，链中某一尺寸的变动直接受其他尺寸变动的影响，既具有约束性。

3．答：

尺寸链封闭环是在装配加工过程中最后形成的一环，装配尺寸链中，封闭环是由机器装配精度决定的，工艺尺寸链中，封闭环必须在加工顺序确定后才能判断。

组成环尺寸增大，封闭环增大是增环，组成环尺寸增大，封闭环尺寸反而减小是减环。

4．A1、A2、A4为增环，A3、A5为减环。

5．答：

封闭环公差等于各组成环公差之和，故封闭环公差比任何一个组成环公差都大。

当封闭环公差一定时，组成环越多，各组成环分配公差值越小，故设计时应尽量减小尺寸链组成环，即应遵循最短尺寸链原则。

6．答：

在尺寸链中，当组成环为定位公差（同轴度、对称度、位置度工差）时，它们对尺寸的影响可正可负，公差带对称与零线分布，计算时，作为增环或减环代入均可，结果相同。

7．答：

尺寸链计算一般分两种类型，它们是公差设计计算和公差校核计算。

公差设计计算的目的是根据给定封闭环基本尺寸、公差或极限偏差和各组成环尺寸，求解各组成环公差或极限偏差，它们通常是设计人员在设计产品时，根据机器使用的要求，合理的分配有关尺寸公差或极限偏差。

公差校核设计通常是由工艺人员在产品投产前，根据工艺条件或管理质量中获得的数据进行验算，它是各组成环基本尺寸、公差或极限偏差求解封闭环的基本尺寸、公差或极限偏差。

8．答：

安全互换法又称极值法，它的出发点是从各环的最大和最小极限尺寸出发来计算的，它能保证零、部件的互换性。

9．解：

分析题意，尺寸A12和A13均为加工后形成的尺寸，故分别为两尺寸链封闭环。

尺寸链图见答案图4-1。

25A1225A13

606035

a）b）

答案图4-1

0mm0mm为增环。

A12=（60-25）mm=35mm

ES12

EI12

0mm0mm0mm为减环。

A13=（60+36-25）mm=70mm

ES13

EI13

。

10.解：

根据题意，A3为封闭环，A1为增环，A2为减环。

A3=A1-A2=（50-20）mm=30mm

ES3=ES1-ES2

EI3=EI1-EI2

故A3

11.解：

本工件具有对称性，应以半径进入尺寸链，对称度应以基本尺寸为零，上下偏差绝对值相等进入尺寸链，即0±

N=A1/2-A2/2=（8-3）mm=

ESN=ES1/2-ES2/2-EI3

EIN=EI1/2-ES2/2-ES3

12.解：

根据极值法计算公式

A0=（100.5-20-60.3）mm=

ES0

EI0

.3mm正确。

13．解：

不同尺寸标注构成不同尺寸链，封闭环均为N，分别求出N偏差即可判断哪种N变动范围最小。

比较结果为图b标注尺寸变动范围最小。

14．解：

据题意，按尺寸A1、A2加工，则A3必须为封闭环，A2则为工序尺寸。

A3=A1-A2A2=A1-A3=（50-10）mm=40mm

ES3=ES1-EI2EI2=ES1-ES3=0-0=0

EI3=EI1-ES2ES2=EI1-EI3

故A20mm。

15.解：

根据公式校核

N=A1-A2-A3=150-75-75=0

ESN=ES1-EI2-EI3×

EIN=EI1-ES2-ES3=｛0-2