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机械制造技术基础复习题答案

机械制造技术基础复习题

一、填空题

1.机械制造中的三种成形方法为（），受迫成形，堆积成形。

2．零件表面发生线的4种形成方法是：

轨迹法、成形法、（）、范成法。

3．在车床上钻孔时，工件的旋转是主运动，钻头的直线移动是（）。

4．在钻床上钻孔时，（）是主运动，钻头的直线移动是进给运动。

5.常见的切屑种类有（）、节状切屑和崩碎切屑。

6．切削热传出的四条途径是：

切屑、工件、刀具和（）。

7．切削热的三个主要来源是：

第一变形区的切屑变形，（），工件与后刀面的摩擦。

8．Z3040中，“Z”的含义是钻床，“40”的含义是（）。

9.在机床型号CM6132中，字母C表示车床，主参数32的含义是（）。

10.一般大平面限制了工件的3个自由度，窄平面限制了工件的（）个自由度。

11.机床夹具的定位误差主要由定位基准和工序基准（）和基准位移误差引起。

12.根据六点定位原理分析工件的定位方式分为（）、部分定位、过定位和欠定位。

13.生产类型可分为单件生产、成批生产和（）。

14.把工艺过程划分为不同层次的单元，他们分别是工序、安装、（）、工作行程。

15.加工表面层的物理、力学性能的变化主要表现为：

表面层的（）、金相组织的变化、表面层的残余应力。

15影响切削加工表面粗糙度的因素主要有：

几何因素、物理因素及（）等。

16.机械加工中获得零件尺寸精度的方法有：

（）、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法。

17.机械装配的基本作业包括清洗、（）、平衡、校正及调整、验收试验等。

18.零件结构（）就是指零件在满足使用要求的前提下，制造和维修的可行性和经济性。

19.大批量生产中需要解决的主要问题是提高（）和降低成本。

20.工件以内孔定位常用的定位元件有（）和定位心轴两种。

21.生产中对于不同的生产类型常采用不同的工艺文件，大批大量生产和重要零件的成批生产时采用机械加工（）卡片。

【单件小批量采用工艺过程综合卡；】

【成批生产或重要零件的小批生产用机械加工工艺卡】

22.主轴的回转误差可分解为（）、 纯轴向窜动和纯角度摆动三种基本形式。

23.从几何因素分析减小加工表面粗糙度常用的措施有减小主偏角、减小副偏角和减小（）。

24.安排装配顺序的一般原则是（）、先内后外、先难后易、先精密后一般、先重大后轻小。

25.装配工艺性和零件机械加工工艺性一样，也是（）机械产品设计好坏的标志之一。

26.柔性制造系统主要由（）、物料系统以及计算机控制系统组成。

27.工艺基准可分为下列几类：

定位基准、（）、装配基准、工序基准。

28.机器的装配精度一般包括零部件间的（）、配合精度、运动精度。

29.（）、集成制造、智能制造是制造技术发展的三个阶段。

二、名词解释

1.生产过程：

。

2.主偏角：

3.刀具主剖面：

4.重复定位：

5.完全定位：

6.机械加工精度

：

7.误差复映规律：

8.复合工步：

9.互换装配法：

10.组合机床

11.机床主运动：

12.超高速磨削：

13.定位误差：

14.工艺系统刚度：

15.残余应力：

16.自激振动：

17.机械加工工艺规程：

18.时间定额：

19.劳动生产率：

20.封闭环：

21.刀具耐用度：

22.机械加工工艺过程：

23.零件的工艺过程：

24.工序尺寸：

25.系统性误差：

26.机械加工形状精度：

27.精基准：

28.基准统一原则：

29.切削深度：

30.工艺能力：

31.机床工艺范围：

三、单项选择题

1.普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是：

A、主运动传动链B、机动进给传动链

C、车螺纹传动链D、快速进给传动链

2.外圆磨床的主运动是

A、工件的旋转运动B、砂轮的旋转运动

C、工作台的移动运动D、砂轮架的移动运动

3.车削时切削热传出途径中所占比例最大的是：

A、刀具B、工件C、周围介质D、切屑

4.通过切削刃选定点的基面是：

A、垂直于主运动方向的平面；B、与切削速度相平行的平面；

C、与过渡表面相切的表面D、垂直于切削刃的平面

5.工件在夹具中安装时，绝对不允许采用：

A、完全定位B、不完全定位C、过定位D、欠定位

6.基准不重合误差的大小主要与哪种因素有关：

A、本工序要保证的尺寸大小B、本工序要保证的尺寸精度

C、工序基准与定位基准间的位置误差D、定位元件和定位基准本身的制造精度

7.普通机床床身的毛坯多采用：

A、铸件B、锻件C、焊接件D、冲压件

8.机械装配的基本作业包括清洗、联接、（）、校正及调整、验收试验等。

A.检测B.平衡C.加工D.修配

9.直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间是：

A.基本时间B.辅助时间C.作业时间D.工序时间

10.某工序的加工尺寸为正态分布，但分布中心与公差中点不重合，则可以认为：

A、无随机误差B、无常值系统误差

C、变值系统误差很大D、同时存在常值系统误差和随机误差

11.机械加工中，机床的主运动一般有：

A、1个或多个；B、2个；C、至少1个；D、有且只有1个

12.切削用量对刀具耐用度影响最大的是：

A、切削速度B、切削深度C、进给量D、切削宽度

13.一传动系统中，电动机经V带副带动Ⅰ轴，Ⅰ轴通过一对双联滑移齿轮副传至Ⅱ轴，Ⅱ轴与Ⅲ轴之间为三联滑移齿轮副传动，问Ⅲ轴可以获得几种不同的转速：

A、8种B、6种C、5种D、3种

14.零件加工时，粗基准面一般为：

A、工件未经加工的毛坯表面；B、工件的已加工表面；C、工件的待加工表面；D、工件的过渡表面；

15.工程上常讲的“一面两孔”定位，一般限制了工件的自由度个数是：

A、3个B、4个C、5个D、6个

16.普通机床床身的毛坯多采用：

A、铸件B、锻件C、焊接件D、冲压件。

17.调质处理一般安排在：

A、毛坯制造之后   B、粗加工后    C、半精加工之后     D、精加工之后

18.一次性调整误差所引起的加工误差属于：

A、随机误差B、常值系统误差C、变值系统误差D、形位误差

19.装配的组织形式主要取决于：

A、产品重量B、产品质量C、产品成本D、生产纲领

20.点位控制数控机床是：

A.刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系

B.必须采用增量坐标控制方式

C.控制刀具相对于工件的定位，不规定刀具运动的途径

D.必须采用绝对坐标控制方式

21.进给运动通常是机床中：

A、切削运动中消耗功率最多的；B、切削运动中速度最高的运动;

C、不断地把切削层投入切削的运动；D、使工件或刀具进入正确加工位置的运动。

22.原始误差是指产生加工误差的"源误差"，即：

A机床误差B夹具误差C刀具误差D工艺系统误差

23.零件按图纸公差加工，装配时不需经过任何选择、修配和调节，就能达到规定的装配精度和技术要求的装配方法是：

A.互换装配法B.选择装配法C.修配装配法D.调节装配法

24.用未经加工的毛坯表面作定位的基面称为：

A.精基准B.辅助基准C.测量基准D.粗基准

25.自位支承（浮动支承）其作用增加与工件接触的支承点数目，但（）

A．不起定位作用；B．不管如何浮动必定只能限制一个自由度

C．一般来说一个自位支承只能限制工件一个自由度；D.可限制工件两个自由度。

26.定位元件的材料一般选：

A．20钢渗碳淬火；B．铸铁;C．中碳钢；D．中碳钢淬火；

27.正态分布曲线中σ值减小则工件的尺寸分散范围（）。

A增大B减小C不变D无规律变化

28.工艺系统刚度等于工艺系统各组成环节刚度（）。

A之和B之和的倒数C倒数之和D倒数之和的倒数

29.在工艺尺寸链中，在装配过程中最后形成的或在加工过程中间接获得的那一环称为（）。

A.组成环B.封闭环C.增环D.减环

30.在大批量生产中，工件的装夹方法应采用（）。

A.直接找正装夹B.按画线找正装夹C.专用夹具装夹D.组合夹具装夹

四、简答题

1.磨削加工中常用的磨料有哪几种？

答案：

1）普通磨料：

都是基于氧化铝和碳化硅的人造材料，包括普通刚玉、微晶刚玉、单晶刚玉、白刚玉、烧结刚玉，绿色碳化硅和黑色碳化硅。

2）超硬材料：

人造金刚石、立方氮化硼等。

2.切削、磨削加工中采用的冷却液使用方法有哪几种？

答案：

3.机床夹具的主要作用有哪些？

机床夹具一般由哪些部分组成？

答：

4.什么叫六点定位原理？

答：

5.切削加工中影响表面粗糙度的因素有哪些？

答案：

6.机械加工中的强迫振动有哪些特点？

答案：

7.机械加工中自激振动有哪些特点？

答案

8.机械加工中使用的零件毛坯有哪些种类？

答案：

9.机械加工过程一般划分为哪几个加工阶段？

为什么要划分加工阶段？

答：

好处是：

1）

2）

3）

4）

5）

10.提高机械加工劳动生产率的措施有哪些？

答案：

11.零件机械加工工艺成本中可变费用包括哪些因素？

答案：

可变费用是指与年产量有关并与之成比例的费用，包括材料费、机床操作者工资费用、机床电费、机床折旧费和维修费，以及通用工夹具的折旧费和修理费，在工艺方案一定情况下，分摊到每一产品的部分一般不变。

12.机器的装配精度都包括哪些内容？

答案：

包括：

1）零部件之间的相互位置精度和运动精度：

相互位置精度是指机器中相关零部件的距离精度和位置关系。

运动精度是指有相对运动的零部件在相对运动方向和相对运动速度方面的精度。

2）配合表面之间的配合质量和接触质量：

配合质量是指两个零件配合表面之间达到规定的配合间隙或过盈的程度。

接触质量是指两配合或联接表面之间达到规定大小接触面积和接触点的分布情况。

五、论述题

1.叙述在机械加工过程中选择粗基准和精基准时各应遵循什么原则？

答案：

粗基准选择原则：

1）当必须保证不加工表面与加工表面之间相互位置关系时，应选择该不加工表面为粗基准。

2）粗基准选择应保证合理分配个加工表面的余量要足够和均匀。

3）选作粗基准的毛坯表面应尽可能光滑平整，不应该有浇口、冒口的残迹与飞边等缺陷。

4）粗基准避免重复使用。

精基准选择原则：

1）尽可能选用工序基准为精基准，减少因基准不重合引起的定位误差。

2）尽可能在多数工序中采用同一基准做精基准，叫基准统一原则。

3）在某种情况下可以选用加工表面自身作为精基准，叫自为基准。

4）当需要或得均匀加工余量或较高的相互位置精度时可以遵循互为基准原则，反复加工。

5）精基准选择应使定位准确、夹具结构简单、夹紧可靠。

2.何谓工件材料的切削加工性？

工件材料的切削加工性衡量的指标通常有哪些？

答案：

工件材料的切削加工性是指在一定的切削条件下，工件材料切削加工的难易程度。

衡量指标主要有：

1）以刀具使用寿命来衡量，相同条件下刀具使用寿命长，工件材料的切削加工性好。

2）以切削力和切削温度来衡量，相同条件下切削力大和切削温度高，工件材料的切削加工性差。

3）以加工表面质量衡量：

容易获得好的加工表面质量，工件材料切削加工性好。

4）以断屑性能来衡量：

相同条件下形成切屑便于清除，工件材料切削加工性好。

3.分析如下图所示定位方案，回答如下问题：

⑴带肩心轴、手插圆柱销各限制工件的哪些自由度？

⑵该定位属于哪种定位类型？

⑶该定位是否合理，如不合理，请加以改正。

答案：

1）带肩心轴限制X、Y、Z的直线移动和旋转运动四个自由度；手插圆柱销限制Y的直线移动，X的旋转运动。

2）属于自为基准定位方式：

目的是使小孔获得较均匀的加工余量，以提高孔本身的加工精度。

3）不合理。

因为带肩心轴和手插圆柱销重复限制了沿两孔中心线方向的自由度，即都限制了Y的直线移动。

改进方法为将手插圆柱销改为削边销，削边销的长轴与图中Y轴相垂直，如图所示。

4.刀具磨损过程分为哪几个阶段？

为何出现这种规律？

答案：

1）初期磨损阶段：

新刃磨的刀具后刀面有粗糙不平及显微裂纹等缺陷，而且切刃锋利，与工件表面接触面积较小，后刀面的凸出部分很快被磨平，刀具磨损较快。

2）正常磨损阶段：

经初期磨损后刀具缺陷减少，进入比较缓慢的正常磨损阶段。

3）急剧磨损阶段：

当刀具的磨损达到一定限度后，切削力与切削温度迅速升高，磨损速度急剧增加。

5.高速切削有哪些优点？

要实现高速切削应具备哪些条件？

【答案：

】优点：

1）金属切除率可提高3-6倍，生产效率大幅度提高。

2）切削力可降低15%-30%以上，尤其是径向切削力大幅度降低。

3）工作平稳，振动小。

4）工件温升低。

5）可获得良好的加工精度和表面质量。

6）进给速度和切削速度可大幅提高，节约成本。

实现条件：

1）要选用合理的刀具材料和允许的切削条件。

2）需要正确设计刀体和刀片的夹紧方式结构，正确选择刀柄与主轴的联接结构；主轴系统采用自动平衡装置。

3）高性能的内装电机直接驱动的电主轴是高速机床的基础；采用高精度的陶瓷轴承、磁力轴承或流体静压轴承。

4）要求进给系统能提供与主轴高速匹配的高进给运动速度和加速度。

5）驱动控制单元和数控系统也是关键技术。

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实现高速切削应具备条件：

1．高速加工对机床的要求

首先，机床的功率必须足够大，以满足在加工时对机床功率速度变化的需求；其次，是必须配给结构紧凑的高速主轴，高速进给丝杠；再次，机床必须配备实心的台架、刚性的龙门框架且基体材料应对机床的结构振动衰减作用较大，能有效消除加工中的振动，提高机床的稳定性；最后是对伺服电机的要求，采用直接驱动的线性马达可提高加工质量并极大简化了结构，而且很容易达到高的线速度且能提供恒定的速率，使速度的变化不超过0.01%，从而使工件获得最佳的表面质量和更长的刀具寿命。

2．高速加工对数控系统的要求

必须有高速、高精度的插补系统、快速响应数控系统和高精度的伺服系统；必须具备程序预读、转角自动减速、优化插补、可适用于通用计算机平台等功能。

3．高速加工对主轴的要求：

较小的轴向窜动和径向圆跳动，轴的动平衡性要好。

4．高速加工对刀具的要求：

高速旋转状态下的刀具动平衡状态以及如何确保刀具的寿命。

5．高速加工对切削参数的要求：

首先要注意对切削深度的控制，包括刀具的轴向切削深度和刀具的径向切削深度。

高速加工的切削参数宜采用更高的切削速度，精加工时更少的加工余量，更密的刀位轨迹及更小的切深，以求得到高精度和降低零件表面的粗糙度值。

6．高速加工对加工编程的要求：

一般是尽量在空走刀的时候换向，在改变进给方向之前降低进给速度，另外可能尽量保持切削条件的恒定性。

7．高速加工对CAM软件的要求：

CAM系统应当具有对高速切削加工过程的分析功能，还应有自动特征识别功能、具有很高的计算编程速度、能够对刀具干涉进行检验、具有进给速率优化处理功能、具有符合加工要求的丰富的加工策略、应能保持刀具轨迹的平稳、具有自动识别粗加工剩余材料的功能和具有高速、精确的模拟加工等功能。

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6.简述建立装配尺寸链的过程。

为什么要对装配尺寸链进行简化？

如何简化？

答：

装配尺寸链是由各有关装配尺寸（零件尺寸和装配精度要求）组成的尺寸链。

建立过程如下：

首先明确封闭环：

装配精度要求就是封闭环；再以封闭环两端的两个零件为起点，沿封闭环的尺寸方向分别找出影响装配精度要求的相关零件，直到找到同一个基准零件或同一基准面为止。

因为机械产品的结构通常比较复杂，影响某一装配精度的因素很多，在查找该装配尺寸链时，在保证装配精度的前提下，可以忽略那些影响较小的因素，使装配尺寸链适当简化。

在简化中遵循：

装配尺寸链的组成环最少原则和装配尺寸链的方向性原则：

在同一装配结构中，在不同的方向都装配精度要求时应按不同方向分别建立装配尺寸链。

六、分析计算题

1.如图所示工件成批加工时用端面用B定位加工表面A（用调整法），以保证尺寸

，试计算铣削表面A时的工序尺寸及上、下偏差。

答：

尺寸链如图所示，L0间接获得为封闭环，L3为工序尺寸在加工过程要使用，需要计算出来。

经分析可知，L1，L3为循环，L2为减环。

依据公式：

L0=L1+L3-L2,可以得出L3=L0+L2-L1=10+60-30=40mm

ESL0=ESL1+ESL3-EIL2,可以得出ESL3=ESL0+EIL2-ESL1=0.2+0.05-0=0.25mm

EIL0=EIL1+EIL3-ESL2,可以得出EIL3=EIL0+ESL2-EIL1=0+0.05+0=0.05mm

所以L3=40-0.05+0.25mm

2.加工一批尺寸为

的小轴外圆，若尺寸为正态分布，均方差σ=0.025，公差带中点小于尺寸分布中心0.03mm。

试求：

这批零件的合格率及废品率？

解：

正态分布曲线如图所示，依据分析计算如下：

有下式：

ZA=（0.5T+a）/σ=（0.05+a）/σ=0.08/0.025=3.2

F（ZA）=0.4993

ZB=（0.5T-a）/σ=（0.05-a）/σ=（0.05-0.03）/0.025=0.8

F（ZB）=0.2881

合格率=F（ZA）+F（ZB）=78.74%

不可修复废品率=[0.5-F（ZA）]%=0.82%

可修复废品率=[0.5-F（ZB）]%=15.87%

总废品率=100%-合格率=21.26%

3.加工如图所示一轴及其键槽，图纸要求轴径为

，键槽深度尺寸为

，有关的加工过程如下：

1）半精车外圆至

；2）铣键槽至尺寸A1；3）热处理；4）磨外圆至

，加工完毕。

求工序尺寸A1。

解：

AO是要通过加工保证的尺寸，是封闭环；A1是加工要使用的工序尺寸，需要计算出来，且为增唤；A3也为增环，A2为减环。

A2=15.3-O.O50;A3=15-O.O160,A0=26-O.O20

A0=A1+A3-A2,A1=A0+A2-A3=26+15.3-15=26.3mm

ESA0=ESA1+ESA3-EIA2,ESA1=ESA0+EIA2-ESA3=0-0.05=-0.05mm

EIA0=EIA1+EIA3-ESA2,EIA1=EIA0+ESA2-EIA3=-02+0+0.016=-0.184mm

所以A1=26.3-0.05-0.184mm

4.磨削一表面淬火后的外圆面，磨后尺寸要求为

mm。

为了保证磨后工件表面淬硬层的厚度，要求磨削的单边余量为0.3±0.05，若不考虑淬火时工件的变形，求淬火前精车的直径工序尺寸。

解：

建立尺寸链如图所示，其中Z=0。

3±0。

05是尺寸链的封闭环；R2=300-0.015mm，是尺寸链的减环；R1是尺寸的增环，待求。

解此尺寸链可得到；

R1=30.3+0.035-0.05mm

由此可求出淬火前精车的直径工序尺寸为；

D1=60.6+0.07-0.1mm

5.如图所示一批小轴零件，部分加工过程如下：

1.半精车端面A、B，保证两者之间的尺寸A1=

mm；2.调头，以A面为基准半精车端面C，保证总长度A2=

；3.热处理；4.以C面为基准磨端面B，保证尺寸A3=

。

求端面B的磨削余量是多少？

【这道题数据有问题，要考的话算出什么结果就是什么，不用管对不对】

6.用无心磨床磨削一批销轴的外圆，整批工件直径尺寸服从正态分布，其中不可修复废品率为0.82%，实际尺寸大于允许尺寸而需修复加工的零件数占15.87%，若销轴直径公差

，试确定代表该加工方法的均方根偏差

为多少？

z

1

2

2.2

F（z）

0.3413

0.4772

0.4861

2.4

4

4.5

0.4918

0.499968

0.49999

解：

解：

∵若正态分布曲线与公差中心点重合的话，则可修废品与不可修废品率是对称分布的，但本题不是对称分布，并且可修废品率高，据此可以知道正态分布曲线顶峰偏离公差中心点且处于右端

∴设偏移量为a

∴有下式：

ZA=（0.5T+a）/σ=（0.05+a）/σ

不可修复废品率=[0.5-F（ZA）]%=0.82%→F（ZA）=0。

4918→ZA=2.4

ZB=（0.5T-a）/σ=（0.085-a）/σ

可修复废品率=[0.5-F（ZB）]%=15.87%→F（ZB）=0.3413,ZB=1

所以:

σ=0.05mm,a=0.035mm

7.加工一批小轴外圆，若尺寸为正态分布，公差T=0.3mm均方差σ=0.025，公差带中点小于尺寸分布中心0.05mm。

试求：

这批零件的可修复废品率和不可修复废品率？

z

1

2

2.2

F（z）

0.3413

0.4772

0.4861

2.4

2.6

2.7

0.4918

0.4953

0.4965

解:

依题意,正态分布曲线如图所示:

ZA=（0.5T+a）/σ=F（ZA）=

ZB=（0.5T-a）/σ=F（ZB）=

合格率=F（ZA）+F（ZB）=

不可修复废品率=[0.5-F（ZA）]%=

可修复废品率=[0.5-F（ZB）]%=

8.如图所示零件，A、B两端面已加工完毕。

在某工序中车削内孔和端面C时，图中

，

。

车削时以端面B定位，图样中标注的设计尺寸

不便直接测量，如以端面A为测量基准测量孔深尺寸

，试求

的基本尺寸及其上下偏差。

解:

尺寸链如图所示:

在该尺寸链中,A0为封闭环,A1为减环,A2为增环,按尺寸链计算公式有:

基本尺寸:

A2=A0+A1=30+10=40mm

上偏差:

ES2=ES0+EI1=0-0.1=-0.1mm

下偏差:

EI2=EI0+ES1=-0.2-0=-0.2mm

因此,所求尺寸为A2=40-0.2-0.1mm

1.车削时，主轴转速升高后，也随之增加。

（）

A切削速度B进给速度C进给量D切削深度

2.切削过程中，主运动是切下切屑的运动）其特点是（切下切屑的运动、速度快，只有一个）

3.镗床镗孔时，其主运动是。

（镗刀连续转动）

6.切削加工时，须有一个进给运动的有。

（）

A刨斜面B磨外圆C铣斜齿D滚齿

8.调整好切削用量后，过程中切削宽度、切削深度是变化的。

（）

A车削B刨削C铣削D镗削

9.所有机床都有主运动和进给运动。

（）

13.切削用量包括、和。

（）

一、刀具知识

14.刀具的主偏角是在平面中测得的。

（）

A基面B切削平面C正交平面D进给平面

15.刀具的主偏角是和之间的夹角。

（刀具进给正方向、主切削刃）

16.刀具一般都由部分和部分组成。

（切削、夹持）

18.在车刀设计、制造、刃磨及测量时必须的主要角度有：

。

（主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角）

19.后角主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的，并配合前角改变切削刃的与

。

（）

20.刀具的刃倾角在切削中的主要作用是。

（）

A使主切