机械设计制造基础第七章练习题与答案.docx
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机械设计制造基础第七章练习题与答案
第七章练习题
1.单项选择
1-1
重要的轴类零件的毛坯通常应选择（
①铸件②锻件
③棒料④管材
）。
1-2
普通机床床身的毛坯多采用（
①铸件②锻件③焊接件
）。
④冲压件
1-3
基准重合原则是指使用被加工表面的（
）基准作为精基准。
②设计
②工序
③测量④装配
1-4
箱体类零件常采用（
）作为统一精基准。
①一面一孔②一面两孔
③两面一孔
④两面两孔
1-5
经济加工精度是在（
）条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。
①最不利②最佳状态③最小成本④正常加工
1-6
铜合金7级精度外圆表面加工通常采用（
）的加工路线。
①粗车②粗车-半精车
③粗车-半精车-精车
④粗车-半精车-精磨
1-7
淬火钢7级精度外圆表面常采用的加工路线是（
）。
①粗车—半精车—精车
③粗车—半精车—粗磨
②粗车—半精车—精车—金刚石车
④粗车—半精车—粗磨—精磨
1-8
铸铁箱体上φ120H7孔常采用的加工路线是（
）。
①粗镗—半精镗—精镗
③粗镗—半精镗—粗磨
②粗镗—半精镗—铰
④粗镗—半精镗—粗磨—精磨
1-9
为改善材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），通常安排在（
）
进行。
①切削加工之前
②磨削加工之前③切削加工之后④粗加工后、精加工前
1-10
工序余量公差等于（）。
①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和
②上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差
③上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一
④上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一
1-11
直线尺寸链采用极值算法时，其封闭环的下偏差等于（
①增环的上偏差之和减去减环的上偏差之和
）。
②增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和
③增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和
④增环的下偏差之和减去减环的下偏差之和
1-12
（
直线尺寸链采用概率算法时，若各组成环均接近正态分布，则封闭环的公差等于
）。
①各组成环中公差最大值
③各组成环公差之和
②各组成环中公差的最小值
④各组成环公差平方和的平方根
1-13
用近似概率算法计算封闭环公差时，k值常取为（
①～②～1③1～④～
）。
1-14
派生式CAPP系统以（
）为基础。
①成组技术②数控技术
③运筹学
④网络技术
1-15
工艺路线优化问题实质上是（
）问题。
①寻找最短路径
2.多项选择
②寻找最长路径③寻找关键路径④工序排序
2-1选择粗基准最主要的原则是（
）。
①保证相互位置关系原则
④自为基准原则
②保证加工余量均匀分配原则
③基准重合原则
2-2采用统一精基准原则的好处有（
）。
①有利于保证被加工面的形状精度②有利于保证被加工面之间的位置精度
③可以简化夹具设计与制造
2-3平面加工方法有（
）等。
④可以减小加工余量
①车削
②铣削
③磨削
④拉削
2-4研磨加工可以（
）。
①提高加工表面尺寸精度
④提高加工表面的硬度
②提高加工表面形状精度
③降低加工表面粗糙度
2-5
安排加工顺序的原则有（
）和先粗后精。
①先基准后其他
②先主后次
③先面后孔
④先难后易
2-6
采用工序集中原则的优点是（
①易于保证加工面之间的位置精度
③可以降低对工人技术水平的要求
）。
②便于管理
④可以减小工件装夹时间
2-7最小余量包括（
）和本工序安装误差。
①上一工序尺寸公差
②本工序尺寸公差
③上一工序表面粗糙度和表面缺陷
层厚度
④上一工序留下的形位误差
2-8
CAPP系统按其工作原理可划分为（
）和综合式。
①全自动式②半自动式
③派生式
④创成式
2-9目前CAPP系统的零件信息输入方式主要有（
）。
息
①成组编码法
②形面描述法③图形识别法
④从CAD系统直接获取零件信
2-10
采用决策树进行决策的优点是（
）。
①易于理解
②易于编程③易于修改
④易于扩展
2-11
2-12
单件时间（定额）包括（
①基本时间②辅助时间
辅助时间包括（
）等。
③切入、切出时间④工作地服务时间
）等。
①装卸工件时间
②开停机床时间③测量工件时间④更换刀具时间
2-13提高生产效率的途径有（
）等。
①缩短基本时间
②缩短辅助时间③缩短休息时间
④缩短工作地服务时间
2-14参数优化问题数学模型的要素是（
）。
①设计变量②目标函数
③约束条件④优化方法
2-15工序参数优化问题中的设计变量是（
）。
①切削速度②进给量③切削深度（背吃刀量）
④刀具耐用度
2-16工序参数优化问题中的优化目标可以是（
）。
①最短工序时间
②最小工序成本③最大工序利润④最大刀具耐用度
3.
3-1
3-2
3-3
3-4
3-5
3-6
3-7
3-8
3-9
判断题
工艺规程是生产准备工作的重要依据。
编制工艺规程不需考虑现有生产条件。
编制工艺规程时应先对零件图进行工艺性审查。
粗基准一般不允许重复使用。
轴类零件常使用其外圆表面作统一精基准。
淬硬零件的孔常采用钻（粗镗）—半精镗—粗磨—精磨的工艺路线。
铜、铝等有色金属及其合金宜采用磨削方法进行精加工。
抛光加工的目的主要是减小加工表面的粗糙度。
工序余量等于上道工序尺寸与本道工序尺寸之差的绝对值。
3-10
3-11
中间工序尺寸公差常按各自采用的加工方法所对应的加工经济精度来确定。
直线尺寸链中必须有增环和减环。
3-12
3-13
3-14
3-15
工艺尺寸链组成环的尺寸一般是由加工直接得到的。
采用CAPP有利于实现工艺过程设计的优化和标准化。
派生式CAPP系统具有较浓厚的企业色彩。
创成式CAPP系统以成组技术为基础。
3-16在CAPP专家系统中广泛采用产生式规则表达知识。
3-17在CAPP专家系统中通常采用正向推理的控制策略。
3-18
在工艺成本中可变费用是与年产量无关的费用。
4.分析计算题
4-1试选择习图4-1示三个零件的粗﹑精基准。
其中a）齿轮，m=2，Z=37，毛坯为热轧棒
料；b）液压油缸，毛坯为铸铁件，孔已铸出。
c）飞轮，毛坯为铸件。
均为批量生产。
图
中除了有不加工符号的表面外，均为加工表面。
tA
tB
A
B
C
a）
b）
c）
tC
习图4-1
4-2今加工一批直径为⎫25−mm，Ra，长度为55mm的光轴，材料为45钢，
毛坯为直径的热轧棒料，试确定其在大批量生产中的工艺路线以及各工序的工
序尺寸、工序公差及其偏差。
4-3习图4-2所示a）为一轴套零件，尺寸38−mm和8−mm已加工好，b）、c）、d）为
钻孔加工时三种定位方案的简图。
试计算三种定位方案的工序尺寸A1、A2和A3。
0
A1
A2
A3
38－
a）
b）
c）
d）
习图4-2
4-4习图4-4所示轴承座零件，⎫50+mm孔已加工好，
现欲测量尺寸。
由于该尺寸不好直接测量，故
改测尺寸H。
试确定尺寸H的大小及偏差。
习图4-4
φ30
4-5
加工习图4-5所示一轴及其键槽，图纸要求轴径为
⎫30−mm，键槽深度尺寸为26−mm，有关的加工过程如下：
1）半精车外圆至⎫−mm；
2）铣键槽至尺寸A1；
3）热处理；
4）磨外圆至⎫30−mm，加工完毕。
求工序尺寸A1=？
4-6
磨削一表面淬火后的外圆面，磨后尺寸
D
C
B
要求为⎫60−
mm。
为了保证磨后工件表面
A
淬硬层的厚度，要求磨削的单边余量为
，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。
4-7
习图4-7所示零件,有关轴向尺寸加工
过程如下:
0
24±
64±
习图4-7
1）精车A面（车平）。
2）精车B面,保证A、B面距离尺寸A1。
3）自D处切断，保证B、D面距离尺寸A2。
4）掉头装夹，精车C面,保证B、C面距离尺寸A。
5）精车D面,保证C、D面距离尺寸A2=20−mm。
若已知切断时经济加工公差为，精车时最小余量为。
试用尺寸链极值
法确定各工序尺寸及偏差。
5.练习题（编制工艺规程）
5-1
试编制习图5-1所示螺母座零件的机械加工工艺规程，将有关内容填入习表5-1中。
毛坯为铸件，生产批量5000件。
0.03A
B
13
φ16
φ7
6
4-M8
其余
材料：
HT200
铸造圆角R5
0.02B
36
60
4-11
60
120
A
2-φ8（配作）
150
习图5-5-1
习表5-1
工序号
工序名称及内容
定位基准
机床
夹具
5-2
试编制习图5-2所示拨叉零件的机械加工工艺规程，将有关内容填入习表5-2中。
毛
坯为精铸件，生产批量30件。
120°
0
其余
6.
3
0.05A
0.05A
材料：
HT200
铸造圆角R5
9
20
A
习图5-2
40
M8
习表5-2
工序号
工序名称及内容
定位基准
机床
夹具
第七章练习题答案
1.单项选择
1-1答案：
②锻件
1-2答案：
①铸件
1-3答案：
①设计
1-4答案：
②一面两孔
1-5答案：
④正常加工
1-6答案：
③粗车-半精车-精车
1-7答案：
④粗车—半精车—粗磨—精磨
1-8答案：
①粗镗—半精镗—精镗
1-9答案：
1-10答案：
①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和
1-11答案：
③增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和
1-12答案：
④各组成环公差平方和的平方根
1-13答案：
④～
1-14答案：
①成组技术
1-15答案：
①寻找最短路径
2.多项选择
2-1答案：
①保证相互位置关系原则
②保证加工余量均匀分配原则
2-2答案：
②有利于保证被加工面之间的位置精度
③可以简化夹具设计与制造
2-3答案：
①车削
②铣削
③磨削
④拉削
2-4答案：
①提高加工表面尺寸精度
糙度
②提高加工表面形状精度
③降低加工表面粗
2-5答案：
①先基准后其他
②先主后次
③先面后孔
2-6答案：
①易于保证加工面之间的位置精度
时间
②便于管理
④可以减小工件装夹
2-7答案：
③上一工序表面粗糙度和表面缺陷层厚度
④上一工序留下的形位误差
2-8答案：
③派生式
④创成式
2-9答案：
①成组编码法②形面描述法
2-10答案：
①易于理解②易于编程
④从CAD系统直接获取零件信息
2-11答案：
①基本时间
②辅助时间
④工作地服务时间
2-12答案：
①装卸工件时间
②开停机床时间③测量工件时间
2-13答案：
①缩短基本时间
②缩短辅助时间
④缩短工作地服务时间
2-14答案：
①设计变量②目标函数③约束条件
2-15答案：
①切削速度
②进给量
2-16答案：
①最短工序时间
3.判断题）
3-1答案：
∨
②最小工序成本
③最大工序利润
3-2答案：
×
3-3答案：
∨
3-4答案：
∨
3-5答案：
×
3-6答案：
∨
3-7答案：
×
3-8答案：
∨
3-9答案：
∨
提示：
综合考虑包容尺寸和被包容尺寸两种情况。
3-10答案：
∨
3-11答案：
×
3-12答案：
×
3-13答案：
∨
3-14答案：
∨
3-15答案：
×
3-16答案：
∨
3-17答案：
×
3-18答案：
×
4.分析计算题
4-1答案：
1.图a：
①精基准——齿轮的设计基准是孔A。
按基准重合原则，应选孔A为精基
准。
以A为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。
故选孔A为统
一精基准。
②粗基准——齿轮各表面均需加工，不存在保证加工面与不加工面相互位置
关系的问题。
在加工孔A时，以外圆定位较为方便，且可以保证以孔A定位加工外圆时
获得较均匀的余量，故选外圆表面为粗基准。
2.图b：
①精基准——液压油缸的设计基准是孔B。
按基准重合原则，应选孔B为
精基准。
以B为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。
故选孔A
为统一精基准。
②粗基准——液压油缸外圆没有功能要求，与孔B也没有位置关系要求。
而孔B是重要加工面，从保证其余量均匀的角度出发，应选孔B的毛坯孔作定位粗基准。
3.图c：
①精基准——液压油缸的设计基准是孔C。
按基准重合原则，应选孔C为
精基准。
以C为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。
故选孔C
为统一精基准。
②粗基准——为保证飞轮旋转时的平衡，大外圆与不加工孔要求同轴，
且不加工内端面与外圆台阶面距离应尽可能的均匀，故应不加工孔及内端面作定位粗基
准。
4-2答案：
5.确定工艺路线：
粗车—半精车—粗磨—精磨
2.确定各工序余量：
根据经验或查手册确定，精磨余量，粗磨余量，
半精车余量，粗车余量=总余量－（精磨余量+粗磨余量+半精车余量）=4－
（）=2.6mm。
3.计算各工序基本尺寸：
精磨基本尺寸=24mm，粗磨基本尺寸=（）=24.1mm，
半精车基本尺寸=（）=24.4mm，粗车基本尺寸=（）=25.4mm。
4.确定各工序加工经济精度：
精磨IT6（设计要求），粗磨IT8，半精车IT11，粗车
IT13。
5.按入体原则标注各工序尺寸及公差：
精磨—⎫24−mm，粗磨—⎫−mm，半精车—⎫−mm，粗车
—⎫−mm。
4-3答案：
A2
1）图b：
基准重合，定位误差
8
0
－
10±
0
A3
∆DW=0，A1=10±mm；
2）图c：
尺寸A2，和
8−构成一个尺寸链（见习解图
4-3c），其中尺寸是封闭环，
0
尺寸A2和8−是组成环，且A2
c）
习图4-3ans
d）
为增环，8−为减环。
由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：
10=A2－8，→A2=18mm
由直线尺寸链极值算法偏差计算公式：
0.1=ESA2－（），→ESA2=0.05mm;
-0.1=EIA2－0，→EIA2。
故：
A2=18+−mm
3）图d：
尺寸A3，，8−和构成一个尺寸链（见习解图4-3d），其中尺寸
是封闭环，尺寸A3，8−和38−是组成环，且38−为增环，A3和8−为减环。
由直
线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：
10=38－（A3+8），→A3=28mm
由直线尺寸链极值算法偏差计算公式，有：
0.1=0－（EIA3+（）），→EIA3=-0.05mm;
－（ESA3+0），→ESA3=0。
故：
A3=28−mm
4-4答案：
尺寸、H和半径R组成一个尺寸链，其中尺寸是间接得到的，是封
闭环。
半径尺寸R=15+和H是增环。
解此尺寸链可得到：
H=50+−
4-5答案：
建立尺寸链如习图4-5ans所示，其中A2=26−，是尺寸链的封闭环；R1=−，
是尺寸链的减环；R2=15−，是尺寸链的增环；A1也是尺寸链的增环，待求。
解此尺
寸链可得到：
A2=−−
mm
4-6答案：
建立尺寸链如习图4-6ans所示，其中Z是尺寸链的封闭环；R2=30−，
是尺寸链的减环；R1是尺寸链的增环，待求。
解此尺寸链可得到：
R1=+−mm
由此可求出淬火前精车的直径工序尺寸为：
D1=+−mm
R1
Z±
R2=30−
习图4-6ans
4-7答案：
采用图表法求解，如下：
D
C
B
A
A2
A1
A3=24±
1
2
±
±
±
1
2
Zimin
ZiM
AiM
24
Z4
±
±
±
0.55
R1
±
习图4-7ans
64
第二章练习题
1.填空题
1-1直角自由切削，是指没有
参加切削，并且刃倾角
的切削方式。
1-2在一般速度范围内，第Ⅰ变形区的宽度仅为～。
切削速度
因此可以近似视为一个平面，称为剪切面。
，宽度愈小，
1-3靠前刀面处的变形区域称为
变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切
屑底面一薄层金属内。
1-4在已加工表面处形成的显著变形层（晶格发生了纤维化），是已加工表面受到切削刃和
后刀面的挤压和摩擦所造成的，这一变形层称为
变形区。
1-5从形态上看，切屑可以分为带状切屑、
、
和崩碎切屑四种类型。
1-6在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度，加大切削厚度，就可能得
到
。
1-7在形成挤裂切屑的条件下，若加大刀具前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得
到
。
1-8经过塑性变形后形成的切屑，其厚度hch通常都要
工件上切削层的厚度hD，而
切屑长度Lch通常
切削层长度Lc。
1-9切削过程中金属的变形主要是剪切滑移，所以用
系数精确些。
1-10相对滑移是根据纯剪切变形推出的，所以它主要反映
形系数则反映切屑变形的综合结果，特别是包含有
的大小来衡量变形程度要比变形
变形区的变形情况，而变
变形区变形的影响。
1-11切屑与前刀面的摩擦与一般金属接触面间的摩擦不同，因为切屑与前刀面之间的压力
很大（可达～以上），再加上几XX的高温，
致使切屑底面与前刀面发
生
现象。
1-12在粘结情况下，切屑与前刀面之间的摩擦是切屑粘结部分和上层金属之间的摩擦，即
切屑的
。
1-13根据摩擦情况不同，切屑与前刀面接触部分可分为两个摩擦区，即
和滑动区。
1-14切屑与前刀面粘结区的摩擦是
变形区变形的重要成因。
1-15硬脆材料与金属材料的切除过程有所不同，其切除过程以
为主。
1-16磨削时砂轮表面的微小磨粒切削刃的几何形状是不确定的，通常有较大的负
（－
60°～－85°）和刃口楔角（80°～145°），以及较大的
半径。
1-17砂轮磨粒切削刃的排列（刃距、高低）是
分布的，且随着砂轮的磨损不断变化。
1-18切削时作用在刀具上的力，由两个方面组成：
1）三个变形区内产生的
变形抗力
和塑性变形抗力；2）切屑、工件与刀具间的
。
1-19由于切削变形复杂，用材料力学、弹性、塑性变形理论推导的计算切削力的理论公式
与实际差距较大，故在实际生产中常用
经验公式
计算切削力的大小。
1-20切削热的直接来源是切削层的变形以及切屑与刀具、工件与刀具之间的
三个变形区是产生切削热的三个热源区。
，因而
1-21在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在前刀面上
处。
1-22切削脆性材料时，由于形成崩碎切屑，故最高温度区，位于靠近刀尖的
域内。
的小区
1-23目前比较成熟的测量切削温度的方法有自然热电偶法、
热电偶法和红外测温法。
1-24利用自然热电偶法可测得的温度是切削区的
，红外测温法可测刀具及切屑侧
面
。
1-25工件平均温度指磨削热传入工件而引起的
，它影响工件的形状和尺寸精度。
1-26积屑瘤是在
1-27积屑瘤是
切削速度加工塑性材料条件下的一个重要物理现象。
变形区在特定条件下金属变形摩擦的产物。
1-28残余应力是在未施加任何外力作用的情况下，在材料内部保持
1-29刀具正常磨损的主要表现形式为前刀面磨损、后刀面磨损和
而存在的应力。
磨损。
1-30刀具的非正常磨损是指刀具在切削过程中突然或过早产生损坏现象，主要表现为两种
形式：
和卷刃。
1-31一次磨刀之后，刀具进行切削，后刀面允许的最大磨损量（VBB），
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