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机械制造技术基础复习题

一、 填空题
1．刀具前角是指 前刀面与基面的夹角
4.粗磨时，应选择软砂轮，精磨时应选择紧密组织砂轮。
5． 刀具后角是指主后面与切削平面间的夹角
6． 工序是指 一个工人在一台机床上对一个（或多个）零件所连续完毕的那部分工艺过程。
11．定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称（基准不重合）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准位置误差。
14．一个浮动支承可以消除（1）个自由度，一个长的v型块可消除（4 ）个自由度。
15．工艺过程是指用机械加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能，使之成为合格零件的过程。
简述切削变形的变化规律，积屑瘤对变形有什么影响？积屑瘤高度Hb↑,引起刀具前角增长，使Λh↓
当高速切削时，宜选用（硬质合金）刀具；粗车钢时，应选用（YT5 ）。
3．精车铸铁时应选用（YG3、YT10、YG8）；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、YT30）。
4．CA6140车床可加工公制，英制，模数和径节等四种螺纹。
6．当主偏角增大时，刀具耐用度（增长，减少），当切削温度提高时，耐用度（增长、减少）。
11．定位基准面和定位元件制造误差引起的定位误差称（基准不重合、基准位置）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准不重合、基准位置）误差。
12．机床制造误差是属于（系统）误差，一般工艺能力系数Cp应不低于（二级 ）。
12．测量误差是属于（系统、随机）误差，对误差影响最大的方向称 误差敏感方向。
13．夹紧力的方向应与切削力方向（相同，相反），夹紧力的作用点应当（靠近，远离）工件加工表面。
8．机床的基本参数涉及 尺寸，运动， 动力
5．粗磨时，应选择（软、硬）砂轮，精磨时应选择（紧密、疏松）组织砂轮
14． 辅助支承可以消除（0）个自由度，限制同一自由度的定位称（完全定位、过定位）。
2．当工件材料硬度提高时，切削力（增长，减少）；
当切削速度提高时，切削变形（增长、减少）。
3．制造复杂刀具宜选用（高速钢、硬质合金）；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、YT30）。
5．粗加工时应选择（水溶液、切削油），粗磨时，应选择（软、硬）砂轮。
6．精基准的选择原则是 基准重合、统一、自为、互为、反复加工原则
7进给量越大，表面粗糙度（愈高，愈低）；精加工孔时，应选择（拉刀、麻花钻）刀具。
8．机床的运动按其功用可分为成形运动，辅助运动 两大类。
11．夹紧力作用点应（靠近，远离）工件的加工表面；工件以平面定位时，可以不考虑（基准不重合、基准位置）误差。
12．完全互换法合用于（大量，单件）生产，所有零件公差之和应（大于，小于）装配公差。
13．工艺系统刚度等于（Fy/y，Fz/y），工艺系统刚度大，误差复映（大，小）。
14．一个支承钉可以消除1个自由度，消除六个自由度的定位称（完全定位、过定位）。
15．生产类型通常分为.单件，成批，大量生产三种。
金属切削过程的本质是什么？如何减少金属切削变形？
被切金属在刀刃的挤压作用下，产生剪切滑移变形，并转变为切屑的过程。要减少切削变形，可增大前角，提高速度，增大进给量，适当提高工件材料硬度。
8．机床型号由 字母，数字按一定规律排列组成,其中符号C代表（车床、钻床）
4．在钻床上钻孔时，(钻头的旋转)是主运动，钻头的直线移动是进给运动。
6．切削热传出的四条途径是：切屑、工件、刀具和（周边的介质）。
7．切削热的三个重要来源是：第一变形区的切屑变形，(切屑与前刀面的摩擦)，工件与后刀面的摩擦。
8．Z3040中，“Z”的含义是钻床，“40”的含义是（最大钻孔直径400mm）。
9.在机床型号CM6132中，字母C表达车床，主参数32的含义是（可加工最大工件直径为320mm）。
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（2）个自由度。
11.机床夹具的定位误差重要由基准不重合误差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（完全定位）、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（大批大量生产）。
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、（工步）、工作行程。
15.加工表面层的物理、力学性能的变化重要表现为：表面层的(加工硬化)、金相组织的变化、表面层的残余应力。
20.工件以内孔定位常用的定位元件有(定位销)和定位心轴两种。
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、减小副偏角和减小进给量f
27.工艺基准可分为下列几类：定位基准、（测量基准）、装配基准、工序基准。
28.机器的装配精度一般涉及零部件间的（位置精度）、配合精度、运动精度。
31.保证装配精度的工艺方法互换法，选配法，修配法，调整法
30.零件的加工精度涉及形状精度（轨迹法，展成法，成形法），尺寸精度，位置精度
29.（柔性制造）、集成制造、智能制造是制造技术发展的三个阶段。
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：C
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：B
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
4.通过切削刃选定点的基面是：A
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：D
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重要与哪种因素有关：C
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自身的制造精度
7.普通机床床身的毛坯多采用： A
A、铸件 B、锻件 C、焊接件 D、冲压件
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：D
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：D
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
A、切削速度 B、切削深度 C、进给量 D、切削宽度
14. 零件加工时，粗基准面一般为：A
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；
17.调质解决一般安排在： B
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：B
A、随机误差 B、常值系统误差 C、变值系统误差 D、形位误差
22.原始误差是指产生加工误差的"源误差"，即：D
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，装配时不需通过任何选择、修配和调节，就能达成规定的装配精度和技术规定的装配方法是： A
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： D
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)其作用增长与工件接触的支承点数目，但（ B ）
A．不起定位作用； B．不管如何浮动必然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。
27. 正态分布曲线中σ值减小则工件的尺寸分散范围（ B ）。
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（D）。
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（B）。
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( C )。找正装夹适合于单件，小批量生产
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
3.机床夹具的重要作用有哪些？机床夹具一般由哪些部分组成？
答：作用：1）保证加工精度；2）提高劳动生产率；3）减少对工人的技术规定，减少工人的劳动强度；4）扩大机床的加工范围。
组成：定位元件，对刀元件，导引元件，夹具体，夹紧装置，其他装置，连接元件和连接表面
4.什么叫六点定位原理？
答：任何刚性物体在空间有六个自由度，即沿着空间三个互相垂直的坐标轴的移动和绕三个坐标轴的旋转运动。假如六个自由度用六个支撑点与工件接触使其完全消除，则该工件在空间的位置就完全拟定了。
5.切削加工中影响表面粗糙度的因素有哪些？
答案：重要有几何因素、物理因素、工艺系统振动。
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：机加工通常划分为四个阶段：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。
划分加工阶段的好处是：
1）保证加工质量、提高生产效率；
2）合理使用设备；
3）便于安排热解决工序；
4）可以及时发现毛坯缺陷，避免浪费工时；
5）保护重要表面。
12.机器的装配精度都涉及哪些内容？
答案：涉及：1）零部件之间的互相位置精度和运动精度：互相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）配合精度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成规定的配合间隙或过盈的限度。接触质量是指两配合或联接表面之间达成规定大小接触面积和接触点的分布情况。
1.过定位：也叫反复定位，指工件的某个自由度同时被一个以上的定位支撑点反复限制。
2.主偏角：在基面内度量的切削平面与进给平面的之间的夹角，它也是主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角
4.反复定位：假如定位方案中有些定位点反复限制了同一自由度，这种定位叫反复定位或过定位。
5. 完全定位：通过设立适当的定位元件限制工件的六个自由度的定位方式叫完全定位。
6.机械加工精度：是指工件经机械加工后的实际尺寸参数与抱负的几何参数相符合的限度。
1.什么是误差复映，减少复映的措施有哪些？
误差复映：指工件加工后仍然具有类似毛坯误差的现象（形状误差、尺寸误差、位置误差）；
加工偏心毛坯之后得到的工件仍然是略有偏心的
措施：多次走刀；提高工艺系统的刚度。
12.超高速磨削：是指砂轮圆周运动速度为150m/s以上的磨削，是普通磨削速度的5倍。
13.定位误差：是由于工件定位所导致的加工表面相对其工序基准的位置误差，以△DW表达。
17.机械加工工艺规程：把合理工艺的有关内容写成工艺文献的形式，用以指导生产，这些工艺文献即称为工艺规程规程。
20.封闭环：在装配过程中最后形成的或在加工过程中间接获得的尺寸环叫封闭环。
22. 机械加工工艺过程：在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸，位置，性质等，使其成为成品或半成品的过程，称为机械加工工艺过程，又称工艺路线或工艺流程。
24.工序尺寸：是指工件在某工序加工后所应保证的尺寸。
25.系统性误差：相同工艺条件，当连续加工一批工件时，加工误差的大小与方向保持不变或按一定规律变化，称为系统性误差，前者叫常值性系统性误差，后这叫变值性系统性误差。
1. 原始误差：由机床，刀具，夹具，和工件组成的工艺系统的误差。
7.什么是粗基准？精基准？选择原则？
精基准：基准重合原则，统一基准原则；自为基准原则；互为基准，反复加工原则
粗基准：选用保证工件某重要表面的余量均匀作为粗基准面
保证工件加工表面与不加工表面之间位置位置规定期，则应选用以不加工表面为粗基准面
选用毛坯制造中尺寸和位置比较可靠，平整光洁的表面为粗基面
工序：一个工序是一个或一组工人在一台机床（或一个工作地），对同一工件（或同时对几个）所连续完毕的工艺过程。
工步：在加工表面不变，加工刀具不变，切削用量不变的条件下所连续完毕的那部分工序。
装夹：就是定位和夹紧过程的总和。
五、论述题
4.刀具磨损过程分为哪几个阶段？为什么出现这种规律？
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，并且切刃锋利，与工件表面接触面积较小，后刀面的凸出部分不久被磨平，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：当刀具的磨损达成一定限度后，切削力与切削温度迅速升高，磨损速度急剧增长。
5.高速切削有哪些优点？要实现高速切削应具有哪些条件？
【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）切削力可减少15%-30%以上，特别是径向切削力大幅度减少。
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）需要对的设计刀体和刀片的夹紧方式结构，对的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）规定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。
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。
L2=60±0.05
L1=30+0.05
L0= 10+0.2
L3=？

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
3.加工如图所示一轴及其键槽，图纸规定轴径为 ，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）热解决；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，磨后尺寸规定为mm 。为了保证磨后工件表面淬硬层的厚度，规定磨削的单边余量为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
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