机械制造技术基础试题.doc

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一、名词解释：
1. 前角γ0 ：在正交平面内测量的前刀面和基面间的夹角。前刀面在基面之下时前角为正值，前刀面在基面之上时前角为负值。
2. 外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间的传动联系。
3. 内联系传动链：执行件与执行件之间的传动联系。
4. 定位：使工件在空间相对于机床占有某一正确的位置，这个正确位置是根据工件的加工要求确定的。
5. 基准：用来确定生产对象几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面，称为基准。
6. 粗基准：用毛坯上未经加工的表面作定位基准。
7. 机械加工工艺系统：机械加工系统（简称工艺系统）由机床、夹具、刀具和工件组成。
8. 常值系统误差：在顺序加工一批工件时，加工误差的大小和方向皆不变。
9. 强迫振动：机械加工过程中的强迫振动是指在外界周期性于扰力的持续作用下，振动系统受迫产生的振动。
10. 夹紧：工件定位后，不一定能承受外力的作用，为使工件在加工过程中总能保持正确位置，还必须把它压紧，此过程称为夹紧。
11. 精基准：用加工过的表面作定位基准。
12. 变值系统误差：在顺序加工一批工件时，按一定规律变化的加工误差。
13. 工序 ：一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。
14. 刃倾角：在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。在主切削刃上，刀尖为最高点时刃倾角为正值，刀尖为最低点时刃倾角为负值。主切削刃与基面平行时，刃倾角为零。
15. 主运动：是使刀具和工件产生主要相对运动以进行切削的运动（其速度称为切削速度）。
16. 进给运动：是使切削能持续进行以形成所需工件表面的运动（其速度称为进给速度）。
17. 切削用量三要素：是指切削速度、进给量f（或进给速度）和背吃刀量。
18.砂轮硬度：磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面上脱落的的难易程度。

二、填空
1、机械加工系统（简称工艺系统）由机床 、 夹具 、刀具 和工件 组成。
2、切削三要素是指金属切削过程中的 切削速度 、 进给量 和 背吃刀量 三个重要参数，总称切削用量，其中对刀具寿命影响最大的是 切削速度 。
3、车外圆时，导轨水平面内的直线度误差对零件加工精度的影响较垂直面内的直线度误差影响 大 得多，故称水平方向为车削加工的误差 敏感 方向。
4、磨削加工时，提高砂轮速度可使加工表面粗糙度数值 减小 ，提高工件速度可使加工表面粗糙度数值 增大 ，增大砂轮粒度号，可使加工表面粗糙度数值 增大 。
5、夹具的基本组成有 定位 元件、 夹紧 装置、 对刀 元件、 导向元件、联接元件、夹具体 和其它元件。
6、根据产品零件的大小和生产纲领，机械制造生产一般可以分为 单件 、 成批 和 大量 三种不同的生产类型。
7、机床精度中对加工精度影响较大的包括机床主轴误差和机床导轨误差。其中机床主轴回转误差包括 径向圆跳动 、 轴向圆跳动 和 角度摆动 三种基本形式。
8、车床上镗内孔时，刀尖安装高于工件回转中心，则刀具工作角度与标注角度相比，前角 增大 ，而后角 减少 。
9、铰孔加工可降低 粗糙度 ，提高 尺寸 和 形状 精度，但不能提高 孔轴线的位置 精度。
10、常用的特种加工方法有： 电火花 、 电解加工 、 激光、超声波快速原型与制造技术 等。（写出三种）
11、机械加工中工件上用于定位的点、线、面称为 定位基准 。
12、在机械加工中，由于加工余量不均匀、材料硬度不均匀、夹紧力时大时小等原因引起的加工误差属 随机性 误差。
13、铰孔可降低加工表面的粗糙度和提高加工精度，但不能提高加工精度中的 位置 精度。
14、车削加工中形成带状切屑条件是大前角、小切厚、中高速切削 塑性 金属。
15、切削用量与切削力有密切关系，切削用量中对切削力影响最大的是 切削速度 。
16、机床主轴回转误差的基本形式包括主轴径向圆跳动、轴向圆跳动和 角度摆动 。
08、平面铣削有 端铣 和 周铣 两种方式。
09、齿轮齿面的切削加工方法可分为 成形法 和 展成法（范成法） 两种方式。

17、下图为车削工件端面的示意图，图上标注的进给运动是 10 ，主偏角是 8 ，刀具后角是 5 ，已加工表面是 2 。

三、选择题
①完全定位——六个自由度全部限制
②不完全定位——限制的自由度＜6
③欠定位——该限的自由度没有限——绝不允许
④过定位——重复限制一自由度——一般不允许
（A）1.　切削层公称厚度（简称切削厚度）hD:是垂直于工件过渡表面测量的切削层尺寸。(判断)
A、√ B、×
（B）5.　在同样切削条件下，硬质合金刀具的前角应比高速钢的大些。(判断)
A、√ B、×
（B） 6.　当以很大的刀具前角、很大的进给量和很低的切削速度切削钢等塑性金属时形成的是节状切屑。(判断)
A、√ B、×
（B） 7.　背向削力Fp也称为切向力。(判断)
A、√ B、×
（B） 8.　积屑瘤使刀具的实际前角增大，并使切削轻快省力，所以对精加工有利。(判断)
A、√ B、×
（A） 9.　切削用量中，切削速度对刀具寿命影响最大，进给量次之，背吃刀量影响最小。(判断)
A、√ B、×
（B） 10.　刀具寿命是指刀具从开始切削到完全报废实际切削时间的总和。(判断)
A、√ B、×
（A）11.　进给运动为刀具的直线移动的切削加工方法是（）。(单选)
A、车外圆B、磨外圆C、刨平面D、铣平面

（B）12.　下列加工方法中，主运动为刀具旋转运动的是（）。(单选)
A、车外圆B、钻孔C、刨平面D、拉孔

（A）4.　有色金属零件的精加工宜采用车削。(判断)
A、√ B、×
（B）5.　车削锥面时，刀尖移动的轨迹与工件旋转轴线之间的夹角应等于工件锥面锥角的２倍。(判断)
A、√ B、×
（A）6.　车削长径比Ｌ\D>10的细长轴类零件，在没有使用中心架或跟刀架时，由于径向力的作用，会使车削后的工件成为中凸状。(判断)
A、√ B、×
（B）9.　铰孔既能提高孔的精度和表面粗糙度，也能纠正原有孔的位置误差。(判断)
A、√ B、×
（B）10.　镗孔只能加工通孔，而不能加工盲孔。(判断)
A、√ B、×
（B）15.　无心外圆磨削时，导轮的轴线与砂轮的轴线应平行。(判断)
A、√ B、×
（B）17.　珩磨是对预先磨过的外圆表面进行的精密加工。(判断)
A、√ B、×
（A）零件的表面层金属发生冷硬现象后，其强度和硬度都有所增加。
A、√ B、×

（C）19.　机床型号CQ6140中的“４０”表示（）。(单选)
A、中心高为４００mm B、中心高为４０mm
C、床身上最大的回转直径为４００mm D、床身上最大回转直径为４０mm
（C）23.　在CA6140车床上用来安装钻头、铰刀等的部件为(单选)
A、主轴B、刀架C、尾座 D、床身
（D）26.　车细长轴时，为防止工件产生弯曲和振动，应尽量减少（）。(单选)
A、轴向力 B、前角 C、主偏角 D、径向力
（D）32.　下列加工方法中，能加工孔内环形槽的是（）。(单选)
A、钻孔 B、扩孔 C、铰孔 D、镗孔
（A）33.　在实心材料加工孔，应选择（）。(单选)
A、钻孔 B、扩孔 C、铰孔 D、镗孔
（A）34.　钻孔时的切削热大部分传到（）。(单选)
A、工件 B、刀具 C、切屑 D、机床
（B）38.　逆铣与顺铣相比，其优点是（）。(单选)
A、散热条件好 B、切削时工作台不会窜动 C、加工质量好 D、生产率高
（C）17.　与工件已加工表面相对的表面是（）。(单选)
A、主后刀面 B、前刀面 C、副后刀面 D、底平面

（A）18.　通过切削刃上选定点，并垂直于该点切削速度的平面是（）。(单选)
A、基面 B、切削平面 C、正交平面 D、假定工作面
（A）20.　刃倾角为正值时，切削流向(单选)
A、待加工表面 B、已加工表面 C、过渡表面 D、垂直于主刀刃方向
（C）21.　当刀尖是主切削刃上最低点时，刃倾角为(单选)
A、正 B、零 C、负 D、无法确定
（A）22.　切削塑性材料时应选(单选)
A、大前角与后角 B、大的前角、小的后角 C、小的前角和后角 D、小的前角、大的后角
（C）24.　用较大的前角、较高的切削速度切削铸铁和黄铜等脆性材料时所产生的切削是（）。(单选)
A、带状切屑 B、节状切屑 C、崩碎切削 D、无法确定

（A）25.　积屑瘤对粗加工有利的原因是（）。(单选)
A、保护刀具，增大实际前角 B、提高工件精度 C、提高加工表面质量 D、增大背吃刀量
（A）26.　纵向走刀车外圆时消耗功率最大的力是（）。(单选)
A、切向力 B、径向力 C、轴向力 D、无法确定

（A）27.　切削加工时所产生的切削热，对加工不利的是（）。(单选)
A、传入工件热量 B、传入切屑的热量 C、传给介质的热量 D、切削液带走的热量
（B）28.　粗车时选择的切削用量的顺序是（）。(单选)
A、ap-Vc-f B、ap- f -V c C、f -ap-Vc D、Vc -ap –f

（D）29.　降低切削温度最有效地措施是（）。(单选)
A、降低切削速度 B、减小背吃刀量 C、减小进给量 D、加切削液
01．机械加工工艺过程组成的基本单元是（ ）。
11.工序；17.工步；71.走刀；77.工位。

四、简答题：
1、试分析金属切削过程中切削力的来源？
答：l）克服切削层材料和工件表面层材料对弹性变形、塑性变形的抗力。
2）克服刀具与切屑、刀具与工件表面间摩擦阻力所需的力。
2、试分析滚动轴承的外环内滚道及内环外滚道的形状误差（如图）所引起回转轴线的运动误差，它对被加工零件精度有什么影响（以车床和镗床为例）？

图 轴承滚道误差的影响
答：在车床上内环外滚道的形状误差对主轴径向圆跳动有较大影响；
在镗床上外环内滚道的形状误差对主轴径向圆跳动有较大影响；

3、 试说明下列加工方法的主运动和进给运动：
   车端面，车床钻孔，车内孔，牛头刨床刨平面，铣床铣平面（指出是工件或刀具，是转动或移动）。

主运动
进给运动
车端面
工件转动
刀具移动
车床钻孔
工件转动
刀具移动
车内孔
工件转动
刀具移动
牛头刨床刨平面
刀具移动
工件移动
铣床铣平面
刀具转动
工件移动
4、粗加工时为什么允许产生积屑瘤？精加工时为什么要避免积屑瘤形成？
答：粗加工时：保护刀具，增大实际前角
精加工时：使加工表面粗糙度增加，使加工表面质量下降。
5、回答下图中定位元件限制的自由度

答：长心轴：限制了除绕X轴转动之外的五个自由度。
6、如图所示的毛坯，在铸造时内孔2与外圆1有偏心。如果要求获得：①在（a）图中，与外圆有较高同轴度的内孔，应如何选择粗基准？②在（b）图中，内孔2的加工余量均匀，应如何选择粗基准？ (5)

答题要点：1.在（a）图中，选择外圆1为粗基准，加工内孔2。（2分）
　　　　　2.在（b）图中，选择内孔2为粗基准，光外圆1，再以外圆1定位加工内孔2。（3分)

（7分）如图所示板状框架铸件，壁3薄，壁1、2厚，用直径为D的立铣刀铣断壁3后，毛胚中的内应力要重新分布，问断口尺寸D将会发生什么样的变化？为什么？

答：断口尺寸D将会减小。（3分）
原因：壁3铣断之前，1、2内为拉应力，3内为压应力（2分）。铣断之后，壁3无应力，在1、2处拉应力的作用下（应力重新分布），D会减小。（2分）

（7分）如果卧式车床床身铸件顶部和底部残留有压应力，床身中间残留有拉应力，试用简图画出粗刨床身底面后，床身的纵向截面形状，并分析其原因？
答：简图如下
（3分）
原因：底部刨去一层后，应力平衡被破坏，应力要重新分布：中部通过收缩减小拉应力，顶部通过伸长减小压应力，即变成如图所示形状。（应力平衡被破坏后，工件应朝着使中部和顶部应力减小的方向变形）。（4分）

(8分) 下图为表面粗糙度值与初期磨损量的关系图，在粗糙度值过小和过大时，磨损量都比较大，分析原因。

答：原因：粗糙度太小，表面太光滑，因存不住润滑油使接触面间易发生粘接，导致磨损加剧；（4分）
粗糙度太大，接触表面的实际压强增大，粗糙不平的凸峰间相互咬合、挤裂，使磨损加剧。（4分）

五、计算题
1、尺寸不便测量，改测量孔深A2 ，通过（A1）间接
保证尺寸（A0），求工序尺寸A2及偏差。
解:①画尺寸链
②封闭环A0=， 增环A1=， 减环A2
③计算封闭环基本尺寸： 10 = 50 - A2 ∴ A2=40
封闭环上偏差： 0 = 0 - EI2 ∴ EI2=0
封闭环下偏差： 0.36 = -0.17 - ES2 ∴ ES2=0.19

④验算封闭环公差 T0=0.36 ， T1+ T2 =0.17+0.19=0.36 计算正确

2、内孔，键槽。加工顺序：①精镗内孔；
②插键槽至A1尺寸；③热处理；④磨内孔
解：①画尺寸链（必须将孔直径化成半径来表示）
②封闭环A0=
增环、 减环
③计算封闭环基本尺寸： 43.3 = 20 + A1 –19.8 ， ∴ A1=43.1
封闭环上偏差： 0.2 = 0.0195 + ES1-0 ， ∴ ES1=0.1805
封闭环下偏差： 0 = 0 + EI1 - 0.031 ， ∴ EI1=0.031

④验算封闭环公差 T0=0.2 T1+T2+T3=0.1495+0.031+0.0195=0.20 计算正确

3、在无心磨床上磨削一批光轴的外圆，要求保证尺寸为，加工后测量，尺寸按正态规律分布，σ=0.025mm，=19.98mm。试求出合格品率。
z
0.70
0.8
0.9
3.0
3.2
3.40
j(z)
0.2580
0.2881
0.3159
0.49865
0.49931
0.49966
解：

所以，合格品率为
3-2 、在无心磨床上磨削一批光轴的外圆，要求保证尺寸为，加工后测量，尺寸按正态规律分布，均方根偏差σ=0.025mm，分布曲线中心比公差带中心大0.03mm。试求出合格品率及不合格品率。

z
0.70
0.8
0.9
3.0
3.2
3.40
j(z)
0.2580
0.2881
0.3159
0.49865
0.49931
0.49966
解：

所以，合格品率为
不合格品率21.259%

4、图36零件,其外圆,内孔,端面均已加工.
试求:方案1、以A面定位钻10孔时的工序尺寸及公差
方案2、以B面定位10孔时的工序尺寸及公差
解：方案1
① 画尺寸链如图

② 判断：封闭环， 增环 减环：A
③ 计算：25=50-A A=25

所以：
方案2：
画出尺寸链：
判断：封闭环：
增环： B
减环：

计算：

所以：

成批生产下图所示零件，设A、B两尺寸已加工好，今以底面定位镗E孔，试计算镗孔工序由于基准不重合引起的定位误差。

解：定位误差即为工序基准与定位基准之间的尺寸公差；
所以：

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