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机械制造技术基础考查内容
一、 名词解释
金属切除率：毛胚件经机械加工切削后，切去的重量与毛胚重量之比。
刀具磨钝标准：刀具磨损到一定限度就不能继续使用了，这个磨损限度称为刀具磨钝标准。
刀具使用寿命：刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间，称为刀具使用寿命。
磨销烧伤：由于磨削时的瞬时高温使工件表层局部组织发生变化，并在工件表面的某些部分出现氧化变色的现象。
工件的装夹：在机械加工过程中，为了保证加工精度，在加工前，应确定工件在机床上的位置，并固定好，以接受加工或检测。将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。
六点定位原理：欲使工件在空间处于完全确定的位置，必须选用与加工件相应的6个支承点来限制工件的6个自由度。
经济加工精度：在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级工人，不延长加工时间）下，该加工方法所能保证的加工精度。
加工精度：零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和相互位置）与理想几何参数的接近程度。
加工误差：零件加工后的实际几何尺参数（尺寸、形状和相互位置）与理想几何参数的偏离量。
工艺能力系数Cp：工艺能力等级是以工艺能力系数来表示的，即工艺能满足加工精度要求的程度。Cp=T/6σ
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。
工步：在加工表面、切削刀具和切削用量都不变的情况下完成的工艺过程。
安装：工件经一次装夹后完成的那一部分工艺过程。
自激振动：在没有周期性外力（相对于切削系统而言）干扰下产生的振动运动。
工艺过程：在生产过程中凡属直接改变生产对象尺寸、形状、物理化学性质以及相对位置关系的过程。
封闭环：尺寸链中凡属间接得到的尺寸称为封闭环。
时间定额：时间定额是完成一个工序所需的时间，它是劳动生产率指标。
工序尺寸：一定生产条件下规定生产一件产品或完成一道工序所消耗的时间。
机械加工表面质量：是零件加工后的表面粗糙度与波度和表层物理、化学性质。
机械加工工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。
机械加工工艺过程：指采用金属切削工具或磨具来加工工件，使之达到所要求的形状尺寸，表面粗糙度和力学物理性能，成为合格零件的生产过程。
工艺基准：工艺过程中使用的基准

二、 填空
1. 切削液的作用主要有： 润滑 、 冷却 、 洗涤 和 防锈 ， 排屑 。
2. 目前生产中最常用的两种刀具材料是 高速钢 和 硬质合金 ，制造形状复杂的刀具时常用 高速钢 。
3.从球墨铸铁的牌号上可看出其_最低抗拉强度_和_最低伸长率_两个性能指标。
4.在普通低合金结构钢中主要加入的合金元素为_硅锰_，以强化材料基体。
5.切削用量三要素是指_切削速度_、_背吃刀量_和_进给量_。
6.基准根据功用不同可分为_设计基准_与_工艺基准_两大类。
7.刀具磨损的三种形式是_前刀面磨损_、_后刀面磨损_和_前后刀面磨损_。
8.钢在淬火后能达到的最高硬度叫_淬硬性_。
1.工艺基准按用途不同可分为 工序基准 ， 定位基准 、 测量基准 和 装配基准 。
2.根据六点定位原理分析工件的定位方式分为 过定位 、 欠定位 、和 完全定位 、 不完全定位 。
3.将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程称为 装夹 。
4.机床夹具的定位误差主要由 基准不重合误差 和 基准位移误差 引起。
5.工件在机床上的三种装夹方法是 直接找正 、 画线找正 和 夹具装夹 。
6.夹紧力确定的三要素 大小 、 方向 和 作用点 。
7.工件以外圆柱面定位时，常用的定位元件有V型块，V型块有长、短之分，长V型块有_2_个自由度，短V型块有_4_个自由度。
1.机械制造业的生产类型可分为 单件生产 、 成批生产 和 大量生产 。
2.工艺规程制订的原则是 优质 、 高产 和 低成本 。
3.机械加工工艺过程加工阶段划分为 粗加工 、 半精加工 和 精加工 、 光整加工 。
4. 安排零件切削加工顺序的一般原则是 基准先行 、 先粗后精 、 先主后次 和 先面后孔 等。
5.机械加工的基本时间是指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。
6.加工精度包括 尺寸精度 、 形状精度 和 相互位置精度 三个方面。
7.专为某一种工件的某道工序的加工而设计制造的夹具叫 专用夹具 。
8.确定零件某一表面加工余量时，毛坯的 加工总 余量是各余量之和。
1、车削是指：利用 直线 运动和 旋转 运动来改变毛坯的尺寸和形状，使之成为合格产品的一种金属切削方法。
2、车削直径为400mm的工件外圆，选定切削速度为80m/min，试确定车床主轴的转速为： 63.69rad/min 。
3、车削三角形外螺纹的加工方法： 直进法 、 左右切屑法 、 斜进法 。
4、车外圆锥面的方法： 小滑板转位法 、 尾座偏移法 、 靠模法 和 宽刀刃法 。
5、车刀在空间中的三个辅助平面是： 正交平面 、 切削平面 、 基面 。
6、常用车刀的种类分为： 整体车刀 、 焊接车刀 、 切断刀 。
1、在选择定位基准时,首先应考虑选择 粗 基准,在选 精 基准。
2、圆柱铣刀安结构分可以分为 直尺圆柱 、 斜齿圆柱 和 螺旋圆柱 三种。
3、铣削加工切削层四要素 切屑层 、 切屑厚度 、 切屑宽度 、 切屑面积 。
4、铣斜面通常有三种方法 扳转工件 、 扳转立洗头 、 角度铣刀 。
5、键槽的类型有 通槽 、 半通槽 、 封闭超 。
三、 简答题
1、金属切削过程中有哪三个变形区？各有什么特点？
第一变形区特点：沿滑移线的剪切变形和加工硬化
第二变形区特点：靠近前刀面的金属发生金属纤维化
第三变形区特点：表层金属发生纤维化与加工硬化
2、简述加工精度和加工误差的联系和区别。
加工精度：零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度。
加工误差：零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的偏离程度。
两者之间的区别与联系：加工误差越大，则加工精度越低，反之越高。
3、为什么常把车削力分解为三个分力？各分力有什么作用？
为了便于测量和和应用，常将切削力分解为以下3个分力：
切削力Fc：是计算切削功率和设计机床的主要参数
背向力Fp：会使机床加工系统发生变形，对加工精度影响较大
进给力Ff：是设计机床进给机构或校核其强度的主要参数
4、夹具的主要组成部分有哪些？
定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分，其他部分可根据需要设置。
5、简述积屑瘤产生的过程？并给出控制积屑瘤生长的措施?（至少两种）？
产生过程：切削时，切屑与前刀面接触处发生强烈摩擦，当接触面达到一定温度时，同时又存在较高压力时，被切材料会黏结在前刀面上。连续流动的切屑从粘在前刀面上的底层金属上流过时，如果温度与压力适当，切屑底部材料也会被阻滞在已经“冷焊”在前刀面上的金属层上，粘成一体，使粘结层逐步长大，形成积屑瘤。
控制措施：
a、正确选用切削速度，是切削速度避开产生积削瘤的区域。
b、增大刀具前角，减小刀具前刀面与切削之间的压力。
c、适当提高工具材料硬度，减小加工硬化倾向。
6、精基准的选择原则有哪些？
基准重合原则、基准统一原则、自为基准原则、互为基准原则
7、粗基准的选用原则？
保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则、合理分配加工余量的原则、便于装夹的原则粗基准一般不得重复使用的原则
8、工序集中与工序分散特点是什么？
工序集中特点：
a．有利于采用自动化程度较高的高效率机床和工艺装备，生产效率高
b．工序数少，设备数少，可相应减少操作工人数和生产面积
c．工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，保证各加工表面之间的相互位置精度要求
工序分散特点：
a．所用机床和工艺装备简单，易于调整
b．对操作工人的技术水平要求不高
c．工序数多，设备数多，操作工人多，占用生产面积大
9、制定机械加工工艺规程的步骤和内容？
1）分析零件图和产品装配图
2）对零件图和装配图进行工艺审查
3）由产品的年生产纲领研究确定零件生产类型
4）确定毛坯
5）拟定工艺路线
6）确定各工序所用机床设备和工艺装备，对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书
7）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差
8）确定各工序的技术要求及检验方法
9）确定各工序的切削用量和工时定额
10）编织工艺文件
10、工序顺序安排的原则？
a．先加工定位基面，再加工其他表面
b．先加工主要表面，后加工次要表面
c．先安排粗加工工序，后安排精加工工序
d．先加工平面，后加工孔
四、画图分析题
1、刀具角度的概念，画法（主剖面参考系）

1）前角γ0 在正交平面内测量的前刀面和基面间的夹角。前刀面在基面以下时前角为正值，前刀面在基面之上时前角为负值。
2）后角α0 在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角，一般为正值。
3）副后角α0
4）主偏角Κr 在基面内测量的主切削刃在基面的投影与进给运动方向的夹角。
5）副偏角Κr 在基面内测量的主切削刃在基面的投影与进给运动反方向的夹角
6）刃倾角λs 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。
2、夹具定位方案的分析。完全定位、不完全定位、欠定位、过定位的概念。
限制工件的全部自由度（6个）叫完全定位；只限制影响加工精度的自由度叫不完全定位。
某影响加工精度的自由度未加限制叫欠定位；某自由度被重复限制叫超定位。使用超位的条件是能保证工件顺利安装，对提高支承刚度有利。
3、夹具夹紧方案的分析。
4、零件结构工艺性分析、对结构的要求？
五、计算题
1、工艺尺寸链计算（用公式算）。
a．闭环尺寸A0=（增环尺寸和）-（减环尺寸和）
b．上偏差ES0=（增环上偏差和）-（减环下偏差和）
c．下偏差EI0=（增环下偏差和）-（减环上偏差和）
d．入体原则，被包容尺寸上偏差为0，包容尺寸下偏差为0
2、加工余量和加工精度的计算（逆推法）。
3、完全互换与分组装配法。
1）完全互换法：
a．计算封闭环基本尺寸A0
A0=（增环尺寸和）-（减环尺寸和）
b．计算封闭环公差T0
T0=上偏差ES-下偏差EI
c．计算各环平均公差Tav
Tav=T0/m （m个数中不包含此封闭环）

2）分组装配法（在完全互换装配法基础上）：
a．公差同向放大4倍（示例方法如下）
b．测量尺寸
c．从大到小分为4组，标注不同颜色
d．同颜色进行装配

静态模型反应系统在恒定载荷或缓慢变载荷作用下或在系统平衡状态下的特性：而动态模型则用于研究系统在迅变载荷作用下或在系统不平衡状态下的特性。静态模型的系统现时输出仅由其现时输入所决定；而动态模型的系统现时输出还要受其他以前的输入的历史影响。静态模型一般以代数公式描述，而动态模型则需要以微分方程，或其离散形式——差分方程来描述。
反馈：一个系统的输出，部分或者全部的被反过来用于控制系统的输入
内反馈：在系统或过程中存在的各种自然形成的反馈
外反馈：在自动控制系统中，为达到某种控制目的而人为加入的反馈
控制系统的基本要求：稳定性、快速性、准确性
稳定性：就是指系统抵抗动态过程振荡倾向和系统能够恢复平衡状态的能力。稳定性的要求是系统工作的必要条件。
快速性：是指当系统输出量与给定的输入量之间产生偏差时，消除这种偏差的快速程度。
准确性：是指在调整过程结束后输出量与给定的输入量之间的偏差程序，也称为静态精度。
极点：系统传递函数的极点就是系统微分方程的特征根。
传递函数：在外界输入作用前，输入、输出的初始条件为零时，线性定常系统、环节或元件的输出x0(t)的拉氏变换X0(s)与输入xi(t)的拉氏变换Xi(s)之比，称之为该系统、环节或元件的传递函数。
瞬态响应：稳定系统的自由响应。系统在某一输入信号的作用下，其输出量从初始状态到稳定状态的响应过程。
稳态响应：一般就是指强迫响应。当某一输入信号的作用下，系统的响应在时间趋于无穷大时的输出状态。
主导极点：若闭环极点中距虚轴最近的极点附近无闭环零点，而其它极点均远离虚轴，则前者对应的响应分量在时间响应中起主导作用。这样的极点称为系统主导极点。
幅频特性：线性系统在谐波输入的作用下，其稳态输出与 输入的幅值比是输入信号的频率w的函数，称之为系统的幅频特性。
相频特性：稳态输出信号与输入信号的相位差φ(w)也是w的函数，称其为系统的相频特性。
最小相位系统：在复平面[s]右平面没有极点和零点的传递函数称为最小相位系统。
开环系统：当一个系统以所需的方框图表示而没有反馈回路时，称为开环系统。
闭环系统：当一个系统以所需的方框图表示存在反馈回路时，称为闭环系统。
Routh（劳斯）稳定判据：各系数同号且不为零
Nyquist 稳定判据：当w由－¥到+¥时，若[GH]平面上的开环频率特性G(jw)H(jw)逆时针方向包围（－1，j0）点P圈，则闭环系统稳定。（P为G(s)H(s)在[s]平面的右半平面的极点数）
Bode 稳定判据：闭环系统稳定的充要条件是，在Bode图上，当w由0变到＋∞时，在开环对数幅频特性为正值的频率范围内，开环对数相频特性对－180°线的正穿越与负穿越次数之差为P／2。
二阶系统中一般要求阻尼比ξ的范围是 0.4-0.8 ，最佳阻尼比为 0.707 。
系统稳定的充分必要条件为系统的全部特征根 具有负实部 。
当P=0时，Nyquist稳定判据可描述为 包围点<-1,j0>不稳定，不包含<-1，j0>稳定 。
二阶系统性能指标中，超调量Mp只与 ξ 有关，因此Mp的大小直接反应了系统的 阻尼 特性。
线性系统的稳定性只取决于 系统本身的结构和参数 而与 输入 无关 。
在控制理论中，数学模型有多种形式，时域中的数学模型为 微分方程 ，复数域中的数学模型为 传递函数 ，频率域中的数学模型为 频率特性函数 。

1

线性定理
齐次性

叠加性

2

微分定理

一般形式

初始条件为0时

3

积分定理

一般形式

初始条件为0时

4
延迟定理（或称域平移定理）

5
衰减定理（或称域平移定理）

6
终值定理

7
初值定理

8
卷积定理

2．表A-2 常用函数的拉氏变换和z变换表
序号
拉氏变换E(s)
时间函数e(t)
Z变换E(z)
1
1
δ(t)
1
2

3

4

t

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15