机械制造工艺学复习题精.docx
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机械制造工艺学复习题精
机械制造工艺学
三、简答题：
1.为什么提高切削速度和刀具的刃磨质量，可以减小加工表面粗糙度值？
2.在装配时，有时采用“自身加工法”、“合并加工法”或“误差抵消法”，请问它们是由哪种装配方法发展成的？
3.如果零件的表面没有烧伤色是否就说明零件的表面层没有被受热损伤？
为什么？
4.什么叫装配尺寸链的最短路线原则？
为什么应遵守这个原则？
5.磨削裂纹的产生与工件材料及热处理有无关系？
6.修配装配法的含义是什么？
适用于什么生产中?
7.加工箱体类零件时，常以什么作为统一的精基准，为什么？
8.试分析在成批大量生产中,为什么要控制毛坯硬度的均匀性?
9.拟定工艺路线的主要任务是什么？
10.试分析引起下列形状误差的主要原因：
在车床上用两顶尖装夹工件车细长轴，１）工件产生腰鼓形形状误差；2）工件产生尺寸由大到小的锥形。
11.什么是工序？
对同一工件其加工工序的安排是固定不变的吗？
为什么？
12.试解释转移原始误差法的原理并举例加以说明。
四、分析题：
1.判断下组零件结构工艺性的好坏，并简要说明理由。
a）b）
2.判断下组机器结构装配工艺性的好坏，并简要说明理由。
a）b）
3、过球心打一孔。
指出工件定位应限制的自由度。
4.分析图示夹紧方案不合理的原因，并加以改进。
5.判断下组零件结构工艺性的好坏，并简要说明理由。
6.判断下组机器结构装配工艺性的好坏，并简要说明理由。
a）b）
7、在小轴上铣槽，保证尺寸H和L。
指出工件定位应限制的自由度。
8.分析图示夹紧方案不合理的原因，并加以改进。
9.判断下组零件结构工艺性的好坏，并简要说明理由。
10.判断下组机器结构装配工艺性的好坏，并简要说明理由。
a）b）
11.镗两小孔（上方大孔已加工），保证尺寸A和H。
指出工件定位应限制的自由度。
12.分析图示夹紧方案不合理的原因，并加以改进。
13.比较下组零件结构工艺性的好坏，并简要说明理由。
a）b）
14.比较下组机器结构装配工艺性的好坏，并简要说明理由。
15.钻2—φ6H7孔，各平面已加工。
指出工件定位应限制的自由度。
16.在无心磨床上磨削销轴，销轴外径尺寸要求为φ12±0.01。
现随机抽取100件进行测量，结果发现其外径尺寸接近正态分布，平均值为=11.99，均方根偏差为σ=0.003。
试作图分析有无废品产生，如产生废品，判断产生的废品能否修复。
17.判断下组零件结构工艺性的好坏，并简要说明理由。
18.判断下组机器结构装配工艺性的好坏，并简要说明理由。
a）b）
19、过轴心打通孔，保证尺寸L。
指出工件定位应限制的自由度。
20、某镗孔工序，孔的尺寸为φ500+0.1，镗孔后实际尺寸按正态分布，标准偏差为0.02mm，但分布曲线
中心相对公差带中心向左偏移0.03mm。
试作图分析有无废品产生，如产生废品，判断产生的废品能否修复。
21.判断下组零件结构工艺性的好坏，并简要说明理由。
a）b）
22.判断下组机器结构装配工艺性的好坏，并简要说明理由。
a）b）
23、加工齿轮坯两端面，保证尺寸A及两端面与内孔的垂直度。
指出工件定位应限制的自由度。
24、某柴油发动机曲轴第四个连杆轴颈直径，要求为φ75.14±0.01mm，热处理后精磨194件，结果发现其尺寸接近正态分布，=-0.562μm，σ=2.506μm。
试作图分析有无废品产生，如产生废品，判断产生的废品能否修复。
五、计算题：
1、如图所示，一圆盘形工件在V形块上定位钻孔，孔的位置尺寸的标注方法假定有三种，其相应的工序
尺寸为A、B、C，试对这三种不同的尺寸标注方法分别进行定位误差的计算。
0+0.0252、如图所示齿轮坯，内孔及外圆已加工合格（d=φ80-0.1mm，D=φ350mm），现在插床上以调整
+0.2法加工内键槽，要求保证尺寸H=38.50mm
。
试计算图示定位方法的定位误差（忽略外圆与内孔的同
轴度误差）。
3、在图a所示工件上加工键槽，要求保证尺寸540.14mm和对称度0.03。
现采用图b所示定位方案，试计算该种方案的定位误差。
参考答案
三、简答题：
1．提高切削速度和刀具的刃磨质量，可以减小加工表面粗糙度值，因为：
1）刀具刃口表面粗糙度会“复印”在工件表面上，所以提高刀具的刃磨质量，可以减小加工表面粗糙度值。
2）在低、中切削速度下，切削塑性材料时容易产生积屑瘤或鳞刺，提高切削速度有利于抑制积屑瘤或鳞刺的产生，从而可以减小加工表面粗糙度值。
2．“自身加工法”、“合并加工法”是由修配装配法发展成的。
“误差抵消法”是由调整装配法发展成的。
3．表面没有烧伤色并不等于表面层没受热损伤。
如在磨削过程中最后采用无进给磨削，仅磨去了表面烧伤色，但却没能去掉烧伤层，留在工件上就会成为使用中的隐患。
4．在查找装配尺寸链时，每个相关的零、部件只以一个尺寸作为组成环列入装配尺寸链，这样，组成环的数目就等于有关零、部件的数目，即“一件一环”，这就是装配尺寸链的最短路线原则。
因为由尺寸链的基本理论可知，在装配精度既定时，组成环数越少，则各组成环所分到的公差值就越大，零件加工越容易、越经济。
所以要遵循这条原则。
5．磨削裂纹的产生与工件材料及热处理工序有很大的关系。
如磨削导热性差的材料（如耐热钢、不锈钢），容易产生裂纹；含碳量高的钢，由于晶界较脆，磨削时也容易产生裂纹。
工件淬火后，如果存在残余拉应力过大，即使在正常的磨削条件下也可能出现裂纹。
6．修配装配法是将尺寸链中各组成环按经济加工精度制造。
在装配时通过修去尺寸链中某一零件上预留的修配量以达到装配精度的方法。
这种装配方法适用于高精度多环尺寸链的成批生产或单件小批生产中。
7．加工箱体类零件时，常以“一面两孔”作为统一的精基准，因为这样可以比较方便地加工大多数（或所有）其它表面；可以简化夹具设计；可以减少工件搬动和翻转次数。
8．成批大量生产中采用调整法加工,若毛坯硬度不均匀将造成切削力的变化较大,使工艺系统变形变化较大,将造成加工后尺寸不一。
9．拟定工艺路线的主要任务是：
（1）选择定位基准；
（2）确定加工方法；
（3）安排加工顺序及热处理、检验等其它工序；
（4）确定生产的组织形式；
（5）划分加工阶段。
10．1）工件产生腰鼓形形状误差——主要原因是加工时工件刚度不足；
2）工件产生尺寸由大到小的锥形——主要原因是加工时工件和刀具产生热变形。
11．工序是指一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时对几个）工件连续完成的那一部分工艺
过程。
对同一工件其加工工序的安排不是固定不变的，因为根据工序的定义，只要工人、工作地点、工作对象（工件）之一发生变化或不是连续完成，则应成为另一个工序。
因此，同一工件，同样的加工内容可以有不同的工序安排。
12．转移原始误差法就是把影响加工精度的原始误差转移到不影响（或少影响）加工精度的方向或其它零部件上去。
例如，在成批生产中，采用前、后导向套的镗模加工箱体零件的孔，刀杆与主轴浮动联接，这也就是把机床主轴的回转误差转移掉，工件的加工精度完全由镗模和镗杆的精度来保证。
四、分析题：
1．b结构工艺性好。
槽与沟的表面不应与其它加工面重合，这样可以减少加工量；改善刀具工作条件；在已调整好的机床上有加工的可能性。
2a装配工艺性较好。
a可将轴及其上面的零件组成单独的装配单元，便于装配。
3xy
4、夹紧力作用点位置工件刚性小，工件变形大。
改进：
如图，夹紧力作用点位置工件刚性较大，工件变形小。
5．b结构工艺性好。
孔的位置不能距壁太近。
图b可采用标准刀具和辅具，且可提高加工精度。
6a装配工艺性较好。
a结构螺栓置于外侧，便于装配。
7yzzx
8、夹紧力作用点位于定位元件之外，会使工件发生翻转，破坏工件的定位位置。
改进：
使夹紧力作用点正对支承元件。
9．b结构工艺性好。
钻孔时入端和出端要避免斜面，这样可以避免刀具损坏；提高钻孔精度；提高生产率。
10.a装配工艺性较好。
因图a轴承内环直径大于轴的直径，便于拆卸轴承，而图b轴承内环直径等于轴的直径,轴承难以拆卸。
11.ZXXYZ
12.夹紧力的作用方向与切削力方向不一致，则夹紧力至少要大于切削力。
改进：
夹紧力与主切削力方向一致，此时所需夹紧力较小。
13．b结构工艺性好。
加工面减小，节省工时，减少刀具损耗，并且容易保证平面度要求。
14.a装配工艺性较好。
图a为通孔结构，便于取出定位销，而图b为盲孔结构，难以取出定位销。
15.XYXYZ
16.作图
有可修复废品产生。
17．b结构工艺性好。
避免斜孔加工；几个平行孔便于同时加工；简化夹具设计；减少孔的加工量。
18.a装配工艺性较好。
在轴套上预先加工好油孔，可消除装配时的机械加工工作量。
19.xyxz
20、会产生可修复的废品。
21．b结构工艺性好。
封闭平面要有与刀具尺寸及形状相应的过渡面，这样可以减少加工量，采用高生产率的加工方法及标准刀具。
22.a装配工艺性较好。
a只需修刮圆销的削面就可以调整圆锥齿轮的啮合间隙，显然a结构的修配工作量要比b的少得多。
23.xyzxy
24、不会产生废品。
五、计算题：
1、解：
三种情况的基准位置误差为：
∆jw=Td
2sinα
2
（1）尺寸A：
工序基准与定位基准重合，故Δ
∆dw（A）=Td
2sinjb=0α
2
（2）尺寸B：
工序基准是外圆上母线，与定位基准不重合，Δjb与Δjww同时存在且方向相同。
∆dw（B）=Td
2sinα+Td2
2
（3）尺寸C：
工序基准是外圆下母线，与定位基准不重合，Δjb与Δjw同时存在且方向相反。
∆dw（C）=Td
2sinα
2-Td
2、解：
1）尺寸H的工序基准为孔D下母线A，定位基准为外圆d的圆心，所以存在△jb，且
△jb=TD/2=0.025/2=0.0125mm
2）V型块定位外圆，存在△jw，且
△jw=Td/2sin（α/2）=0.1/2sin45=0.0707mm
3）定位误差即为A点在尺寸H方向上的最大变动量。
△dw=△jb+△jw=0.0832mm
3、解：
1）对于尺寸
△dw＝△jw-△bc=Td
2sin-Td/2=0.207Td（Td为工件外圆直径公差）
2
△dw＝0.207×0.1=0.0207mm
2）对于对称度0.03
工序基准和定位基准都为外圆轴心线，所以△bc=0；
由于V型块定位的对中性好，所以△jw=0；
所以△dw＝0
1.加工套类零件的定位基准是（D）。
A.端面B.外圆C.内孔D.外圆或内孔
2.磨刀、调刀、切屑、加油属于单位时间哪部分。
（C）
A.基本B.辅助C.服务D.休息
3.车床主轴轴颈和锥孔的同轴度要求很高，常采用（B）来保证。
A.基准重合B.互为基准C.自为基础D.基准统一
4.平键连接中，传递转矩是依靠键与键槽的（C）。
A.上、下平面B.两端面C.两侧面D.两侧面与底面
5.常用的光整加工的方法中只能减少表面粗糙度的是（C）。
A.研磨B.高光洁度磨削C.超精加工D.珩磨
6.轴类零件加工时最常用的定位基准是（C）。
A.端面B.外圆面C.中心孔D.端面和外圆面
7.轴类零件定位用的顶尖孔是属于（A）。
A.精基准B.粗基准C.互为基准D.自为基准
8.定位消除的自由度少于六个，但满足加工精度要求的定位称为（B）。
A.完全定位B.不完全定位C.过定位D.欠定位
9.试指出下列刀具中，哪些刀具的制造误差不会直接影响加工精度（B）。
A.齿轮滚刀B.外圆车刀C.成形铣刀D.键槽铣刀
10.车削时，车刀刀尖运动轨迹若平行于工件轴线，则不为（C）。
A.车外圆B.车螺纹C.车圆锥面D.车孔
根据六点定位原理，分别给出下列定位元件所消除的自由度。
（5分）11
正确答案:
三爪卡盘消除Y、Z方向上的转动和移动,即消除四个自由度。
27.画出下列零件正确的结构工艺性图。
（5分）
29.何谓工艺过程尺寸链？
何谓装配尺寸链？
（5分）
答:
研究机械加工、检测过程中各相关尺寸的关系的尺寸链叫工艺过程尺寸链。
（2.5分）
研究机器装配过程中各相关零部件尺寸的关系的尺寸链叫装配尺寸链。
（2.5分）
30.箱体零件的主要技术要求包括哪些方面？
（5分）
答:
（1）箱体轴承孔的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度;（2分）
（2）箱体各轴承孔的相互位置情况;（2分）
（3）箱体主要平面的精度。
（1分）
31.拉削的主运动和进给运动是什么？
（5分）
答:
（1）主运动是拉刀的直线运动;（2.5分）
（2）进给运动是相邻两排刀齿间的齿升量形成。
（2.5分）
1.制定零件工艺过程时，首先研究和确定的基准是（C）。
A.设计基准B.工序基准C.定位基准D.测量基准
2.生产过程中直接改变工件的形状、尺寸和表面性能使之变成所需零件的过程为（C）。
A.生产过程B.工序过程C.工艺过程D.生产流程
3.领用夹具并安装在机床上属于单位时间哪部分（D）。
A.基本B.辅助C.服务D.准备、终结
4.轴类零件定位用的顶尖孔是属于（A）。
A.精基准B.粗基准C.互为基准D.自为基准
5.主轴具有纯角度摆动时，车削外圆得到的是（B）形状。
A.椭圆B.圆锥C.棱圆D.腰鼓形
6.零件装夹中由于设计基准和（D）基准不重合而产生的加工误差，称为基准不重合误差。
A.工艺B.测量C.装配D.定位
7.以平面和内孔为主要加工表面的零件是（C）。
A.阶梯轴B.双联齿轮C.箱体D.套筒
8.自为支撑（浮动支撑）其作用增加与工件接触的支撑数目，但（B）。
A.不起定位作用B.限制一个自由度
C.限制三个自由度D.限制两个自由度
9.试从曲线的相对比较中，判断哪种曲线形状的工序精度要求高（D）。
A.б=2B.б=1C.б=1/2D.б=1/4
10.试指出下列刀具中，哪些刀具的制造误差不会直接影响加工精度（A）。
A.端面铣刀B.绞刀C.成形铣刀D.键槽铣刀
27．结构工艺改进（5分，每小题一分，其中图0.5分，解释说明0.5分）
（a）（b）（c）
（d）（e）
答案:
（a）（b）
30.车削圆锥面必须满足哪些条件？
（5分）
答：
（1）车刀刀尖与工件轴线等高；（2分）
（2）刀尖在进给运动中的轨迹是一直线；（1.5）
（3）该直线与工件轴线的夹角等于圆锥半角。
（1.5）
31.什么叫完全定位？
什么叫不完全定位？
（5分）
答：
工件在机床上或夹具中定位，若六个自由度都被限制时，则称为完全定位。
（2.5分）
工件在机床上或夹具中定位，若六个自由度没有被全部限制，但又满足加工要求的，则称为不完全定位。
（2.5分）
七、论述题（本大题共1小题，共10分）
32．拉削一批齿轮坯的内孔（如图1所示），或拉削一批薄板零件的孔（如图2所示），试推想
加工表面可能会出现怎样的几何形状误差并提出改进措施？
（10分）
（图1）（图2）
答案：
（1）由于工件的孔壁沿轴向不均匀（左端薄，右端厚），拉孔时径向受力变形，沿轴向也是不均匀的，左端变形大，右端变形小，所以加工后孔有锥度误差，左端孔径小，右端孔径大。
因此必然影响齿轮孔装配时与轴的配合精度。
为减少孔的锥度误差，可把孔做成阶梯孔，即左端薄壁处孔略大，不拉削，使装配时不与轴配合（如图1-1）。
（2.5分）
（2）加工后孔近似于椭圆壮，产生圆度误差。
由于孔沿圆周各点的壁厚不均匀，b处最薄，在拉削力作用下沿径向变形大，使实际切削量变少，且加工后弹性恢复较大，因此加工后，bb尺寸小了，孔成为扁圆状。
（bb＜aa），可使壁厚均匀来解决（如图2-1）。
（2.5分）
13．车床主轴的纯轴向窜动对（B、C）加工有影响。
A、车销内外圆B、车销端面C车销螺纹
14．制定零件工艺过程时，首先研究和确定的基准是（C）
A、设计基准B、工序基准C、定位基准D、测量基准
15．零件在加工过程中使用的基准叫做（B、D）
A、设计基准B、工艺基准C、装配基准D、定位基准E、测量基准
16．车床主轴轴颈和锥孔的同轴度要求很高，常采用（B）来保证
A、基准重合B、互为基准C、自为基础D、基准统一
17．机械加工中直接改变工件的形状、尺寸和表面性能使之变成所需零件的过程为（C）
A、生产过程B、工艺过程C、机械加工工艺过程
18．受迫振动系统在共振区消振最有效的措施使（B）
A.增大系统刚度；B.增大系统阻尼；C.增大系统质量
19．用（b）来限制六个自由度，称为（c）。
更具加工要求，只需要少于（b）的定位，称为
（d）定位
a.六个支撑点；b.具有独立定位作用的六个支撑点；c.完全；
d.不完全；e.欠定位
20．零件装夹中由于（a）基准和（e）基准不重合而产生的加工误差，称为基准不重合误差。
a.设计（或工序）；b.工艺；c.测量；d.装配；e.定位
21．主轴具有纯角度摆动时，车削外圈得到的是（B）形状，产生的是（F）误差，
镗出的孔得到的是（A）形状，产生（E）误差
A、椭圆B、圆锥C、棱圆D、腰鼓形E、圆度F、圆柱度G、直线度
22．在生产中批量越大，准备与终结时间摊到每个工件上的时间就越（A）
A、少B、多C、无关
37.根据六点定位原理，分别给出下列定位元件所消除的自由度。
（10分
）
38.给出下列零件的工艺过程（包括工序、安装、工步）工件的毛坯为圆棒料。
（5分）
39．工艺改进（5分
）
1.加工套类零件的定位基准是（D）。
A.端面B.外圆C.内孔D.外圆或内孔
2.磨刀、调刀、切屑、加油属于单位时间哪部分。
（C）
A.基本B.辅助C.服务D.休息
3.车床主轴轴颈和锥孔的同轴度要求很高，常采用（B）来保证。
A.基准重合B.互为基准C.自为基础D.基准统一
4.平键连接中，传递转矩是依靠键与键槽的（C）。
A.上、下平面B.两端面C.两侧面D.两侧面与底面
5.常用的光整加工的方法中只能减少表面粗糙度的是（C）。
A.研磨B.高光洁度磨削C.超精加工D.珩磨
6.轴类零件加工时最常用的定位基准是（C）。
A.端面B.外圆面C.中心孔D.端面和外圆面
7.轴类零件定位用的顶尖孔是属于（A）。
A.精基准B.粗基准C.互为基准D.自为基准
8.定位消除的自由度少于六个，但满足加工精度要求的定位称为（B）。
A.完全定位B.不完全定位C.过定位D.欠定位
9.试指出下列刀具中，哪些刀具的制造误差不会直接影响加工精度（B）。
A.齿轮滚刀B.外圆车刀C.成形铣刀D.键槽铣刀
10.车削时，车刀刀尖运动轨迹若平行于工件轴线，则不为（C）。
A.车外圆B.车螺纹C.车圆锥面D.车孔
31.图示零件加工时应如何选择粗精基准，（标有符号为加工面，其余为非加工面）并简要地说明理由。
（图a、b要求保持璧厚均匀，图c、d所示零件毛坯孔已铸出，要求该孔加工余量均匀。
）
答案：
（1）图a中以不加工面作粗基准，以孔作精基准。
这样可保证壁厚均匀，保证孔与外圆的同轴度。
（2）图b中以不加工面小端外圆作粗基准，以孔作精基准，可保证壁厚均匀。
（3）图c中以孔作粗基准，以小外圆为精基准，可简化夹具制造，保证孔加工余量均匀。
（4）图d中以轴承孔作粗基准，以底面作精基准。
可保证轴承孔加工余量均匀。
3.试述表面粗糙度对零件的使用性能有何影响？
（10分）
对耐磨性；耐疲劳性；抗腐蚀性；零件配合质量有影响
3.某一轴类零件在车床上的装夹如图1（a）所示。
图中：
前顶尖为固定顶尖，后顶尖为活动顶尖。
问：
零件加工后出现如图1（b）所示的形状误差，试分析造成该形状误差的可能原因是什么？
（10分）
答：
工件短而粗，刚性好，在切削力的作用
前后顶尖有一定刚性，在切削力的作用下会
对位移，故刀具位于两头位移较大，零件加
图1（b）所示的形状误差
下不易变形，而产生一定的相工后就出现如
三、试分析图2所示零件的结构工艺性，分别指出图2（a）、图2（b）的不合理的地方，并加以改正。
（10分）
答：
图2（a）孔底部为平面，不易加工
图2（b）小齿轮的齿面无法加工完整
图A：
底部应该为尖角
图B：
两齿轮间应有退刀槽
六、为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于在垂直面内的直线度要求？
而对平面磨床的床身导轨，其要求则相反呢？
（10分）
因为卧式车床的误差敏感方向是水平面内，而平面磨床的误差敏感方向是垂直平面内
一、识图题
1.从结构工艺性考虑哪个方案较好，并说明理由？
ab
【答案】
B结构的工艺性好，钻头切入和切出表面应与孔的轴线垂直，否则钻头易引偏，甚至折断。
2.图示毛坯在铸造时内孔2与外圆1有偏心。
如果要求：
（1）与外圆有较高同轴度的孔；
（2）内孔2的加工余量均匀。
请分别回答如何选择粗基准为好？
11
22
【答案】
（1）为保证与外圆有较高的同轴度的孔应与外圆表面，即1为基准加工内孔，加工后孔壁厚薄均匀。
（2）因要求内孔2的加工余量均匀，则以内孔2自为基准加工，即可保证。
3.从装配工艺性特点指出图示结构哪个方案较好，并说明理由？
【答案】
右边的结构（B）较好,支承孔内安装滚动轴承时，应使支承内孔台肩直径大于轴承外圈内径，以便于拆卸方便。
A）B）
5．图示零件的A、B、C面，φ10H7及φ30H7孔均已经加工。
试分析加工φ12H7孔时，选用哪些表面定
位比较合理？
为什么？
答：
选A面（定位元件为支承板）、φ30H7孔（定位元件为圆柱销）、φ10H7（定位元件为削边销）作20
为定位基准。
选30H7孔和A面可以符合基准重合原则。
6．从结构工艺性考虑哪个方案较好，并说明理由？
ab
答：
图示b方案较好，凹槽尺寸相同，可以减少刀具的种类，较少换刀的时间。
7．下图中存在结构工艺不合理之处，并说明理由。
【答案】
为便于装配，在设计不穿透的柱销孔和柱销时，应设置逸气口，以便装入销钉。
8．从结构工艺性考虑哪个方案较好，并说明理由？
ab
【答案】
图A中孔太深，加工不方便，而图B结构中孔加工较容易。
9．指出图示哪种粗加工方案较好并说明理由？
ab
答：
图示a方案较好，a方案先以导轨面为粗基准加工床腿，再以床腿为精基准加工导轨面，这样有利于导轨面的加工余量小且较均匀，提高导轨面的耐磨性。
10．
从装配工艺性特点指出图示结构哪个方案较好，并说明理由？
五、解
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