机械制造工艺学试题.docx

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机械制造工艺学试题

机械制造工艺学题库

一、填空题

1.公差带由和两部分组成。

2.公差等级是指确定尺寸精确程度的等级，国标规定分为个等级，从IT01～IT18,数字越大，公差等级（加工精度）越低，尺寸允许的变动范围（公差数值）越大，加工难度越小。

3.孔的公差代号用字母表示，A（a）到H（h）是孔、JS（js

）是对称偏差孔，M（m）以后的是偏差孔。

轴的公差代号用小写字母表示，A（a）到H（h）是偏差轴、JS（js）是对称偏差轴，M（m）以后的是偏差轴。

4.形位公差一般也叫几何公差包括公差和公差。

5.表面粗糙度，是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。

其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），用肉眼是难以区别的，因此它属于微观几何形状误差。

表面粗糙度越小，则表面越光滑。

表面粗糙度的大小，对机械零件的使用性能有很大的影响。

定义的主要参数是Ra或Rz、Ry，是国际间交流使用最广泛的一个参数。

但在粗糙度基本评定参数中，一般优先选用Ra。

Ra25表示经车、铣、刨、镗、钻、磨加工后以触觉或视觉。

6.硬度，物理学专业术语，材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。

固体对外界物体入侵的局部抵抗能力。

HRC为硬度标尺。

7.通常认为低碳钢碳含量为，中碳钢碳含量为，

高碳钢碳含量为。

9Cr18其碳含量为。

8.QT600-7中的600表示，7表示端面收缩率为7%。

9.强度是指表示工程材料抵抗断裂和过度变形的力学性能之一。

常用的强度性能指标有拉伸强度和屈服强度。

工厂内通常将牌号为的钢称之为A3钢，其屈服强度为。

10.钢铁整体热处理大致有、、和四种基本工艺。

钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。

整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，获得需要的金相组织，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。

11.最常用的齿轮材料20CrMnTi，其大体工艺路线为：

下料、锻造、热处理1、粗加工、精车、滚齿（或铣插拉齿），热处理2、抛丸除氧化皮、磨内孔、端面、磨齿等。

工序热处理1为，其作用为，工序热处理2为，其作用为。

12.工件所具有的运动可能性称为工件的自由度，如果把工件放置在直角坐标系中来描述，则工件有个自由度。

在车床加工时工件最多可限制个自由度。

13.切削用量三要素分别是，，。

14.金属切削时，切削刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度称之为切削速度，普通切削速度一般低于100m/min,工件硬度越高，切削速度应越，德国物理学家CarlSalmon在1929年进行了超高速模拟实验，实验结果证明，当切削速度远高于普通切削速度（5-10倍）时，切削温度、切削力明显下降，切削效率成倍增加。

15.攻丝，指的是用一定的扭矩将丝锥旋入要钻的底孔中加工出内螺纹。

现需对材质为Q345的普通钢板攻丝，螺纹为M24的内螺纹，螺纹有效深度要求为70mm，其工艺步骤大致为：

、钻底孔、、，钻孔深度应在mm范围内，底孔直径应为mm。

16.螺纹加工的三种方法分别是丝锥加工法、、。

17.切削时的切削热大部分由传散出去。

18.加工中心与普通数控机床相比，最大的区别是加工中心具有

。

19.某一台数控机床有X、Y、Z、V、W、B轴，该机床是轴机床，另一台数控机床有X、Y、Z、A、B轴，该机床是轴机床。

20.在镗铣床工作台装卡工件时有效支撑应最少有个，辅助支撑可根据实际情况添加，压板应尽量压在支撑，以减小工件装卡变形。

21.镗孔指的是对锻出、铸出或钻出孔的进一步加工。

镗孔可扩大孔径，提高精度，减小表面粗糙度，还可以较好地纠正原来孔轴线的偏斜。

镗孔可以分为粗镗、半精镗和精镗。

精镗孔的尺寸精度可达，表面粗糙度Ra值1.6～0.8μm。

22.粗车或粗镗时，应选择大的，较小的，这样可提高效率，提高刀具寿命。

23.莫氏锥度是一个锥度的国际标准，用于静配合以精确定位。

由于锥度很小，利用摩擦力的原理，可以传递一定的扭矩，又因为是锥度配合，所以可以方便的拆卸。

在同一锥度的一定范围内,工件可以自由的拆装,同时在工作时又不会影响到使用效果。

请指出2个莫氏锥度应用场景、。

24.车床上的传动丝杠是螺纹。

25.在铣削加工中，根据铣刀与工件接触部分的旋转方向和切削进给方向之间的关系，可以分为顺铣和逆铣两种。

当铣刀与工件接触部分的旋转方向和工件进给方向相同时，即铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同时称之为，反之称之为；当工件表面无硬皮，机床进给机构无间隙时，应选用顺铣，工件表面有硬皮，机床的进给机构有间隙时多选用逆铣。

二、计算题

1.在车床上车削一毛坯直径为60mm的轴，要求一次进给车至50mm，如果选用切削速度VC=100m/min。

求背吃刀量ap及主轴转速n各等于多少？

2.加工如图所示零件时，图纸要求保证尺寸

，因这一尺寸不便直接测量，只好通过度量尺寸L来间接保证，试求工序尺寸L并画出其设计尺寸链。

3.在摇臂修复加工时，需对摇臂进行找正、装卡，因摇臂特殊结构，在装卡摇臂时一般选用3点支撑，支撑1与支撑3在Z轴重合。

支撑2与支撑3在X轴上距离为a，支撑1与支撑2在Z轴距离为b，支撑1与支撑3在Z轴距离为c（具体关系件下图），其余部分已找正，剩余XY面与机床夹角为α。

若要消除α角，使摇臂与机床平台垂直（电机轴线与机床平台平行），其他支撑不变，只调整支撑1，求支撑1应向上调整多少距离。

4.如下图所示，修复某内孔时需对此内孔精确定位，现无法参考其他基准，外圈只有3个高精度可参考螺纹孔，外圈n个螺纹孔出厂时经数控定位加工，与内孔圆心重复。

现一直3个螺纹孔坐标分别为（1，2）,（3，4）,（5，5）。

试求所加工内孔圆心坐标。

要求写出求解过程。

所需公式：

两点直线方程式：

（y-y2）/（y1-y2）=（x-x2）/（x1-x2）

线段中垂线解析式公式：

若有线段y=kx+b（一端坐标为（x1,y1）,另一端坐标为（x2,y2）），则其中垂线（垂直平分线）的函数解析式为：

y=-x/k+（x1+x2）/2k+（y1+y2）/2

机械制造工艺学题库答案

一、填空题

1.公差带由标准公差和基本偏差两部分组成。

2.公差等级是指确定尺寸精确程度的等级，国标规定分为20个等级，从IT01～IT18,数字越大，公差等级（加工精度）越低，尺寸允许的变动范围（公差数值）越大，加工难度越小。

3.孔的公差代号用大写字母表示，A（a）到H（h）是正偏差孔、JS（js

）是对称偏差孔，M（m）以后的是负偏差孔。

轴的公差代号用小写字母表示，A（a）到H（h）是负偏差轴、JS（js）是对称偏差轴，M（m）以后的是正偏差轴。

4.形位公差一般也叫几何公差包括形状公差和位置公差。

5.表面粗糙度，是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。

其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），用肉眼是难以区别的，因此它属于微观几何形状误差。

表面粗糙度越小，则表面越光滑。

表面粗糙度的大小，对机械零件的使用性能有很大的影响。

定义的主要参数是Ra或Rz、Ry，是国际间交流使用最广泛的一个参数。

但在粗糙度基本评定参数中，一般优先选用Ra。

Ra25表示经车、铣、刨、镗、钻、磨加工后以触觉或视觉可明显辨认加工痕迹和加工方向。

6.硬度，物理学专业术语，材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。

固体对外界物体入侵的局部抵抗能力。

HRC为洛氏硬度标尺。

7.通常认为低碳钢碳含量为小于0.25%，中碳钢碳含量为0.25%-0.65%，高碳钢碳含量为大于0.65%。

9Cr18其碳含量为0.9%。

8.QT600-7中的600表示抗拉强度大于等于600Mpa，7表示端面收缩率为7%。

9.强度是指表示工程材料抵抗断裂和过度变形的力学性能之一。

常用的强度性能指标有拉伸强度和屈服强度。

工厂内通常将牌号为Q235的钢称之为A3钢，其屈服强度为235Mpa。

10.钢铁整体热处理大致有正火、退火、淬火和回火四种基本工艺。

钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。

整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，获得需要的金相组织，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。

11.最常用的齿轮材料20CrMnTi，其大体工艺路线为：

下料、锻造、热处理1、粗加工、精车、滚齿（或铣插拉齿），热处理2、抛丸除氧化皮、磨内孔、端面、磨齿等。

工序热处理1为正火，其作用为去除剩余应力、细化晶粒、改善切削性能，工序热处理2为淬火渗碳渗氮，其作用为提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等。

12.工件所具有的运动可能性称为工件的自由度，如果把工件放置在直角坐标系中来描述，则工件有6个自由度。

在车床加工时工件最多可限制5个自由度。

13.切削用量三要素分别是切削速度，背吃刀量，进给速度。

14.金属切削时，切削刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度称之为切削速度，普通切削速度一般低于100m/min,工件硬度越高，切削速度应越越小，德国物理学家CarlSalmon在1929年进行了超高速模拟实验，实验结果证明，当切削速度远高于普通切削速度（5-10倍）时，切削温度、切削力明显下降，切削效率成倍增加。

15.攻丝，指的是用一定的扭矩将丝锥旋入要钻的底孔中加工出内螺纹。

现需对材质为Q345的普通钢板攻丝，螺纹为M24的内螺纹，螺纹有效深度要求为70mm，其工艺步骤大致为：

钻中心孔、钻底孔、底孔倒角、攻丝，钻孔深度应在80-90mm范围内，底孔直径应为21mm。

16.螺纹加工的三种方法分别是丝锥加工法、铣削法、挑扣法。

17.切削时的切削热大部分由工件传散出去。

18.加工中心与普通数控机床相比，最大的区别是加工中心具有刀库、并可以自动换刀。

19.某一台数控机床有X、Y、Z、V、W、B轴，该机床是4轴机床，另一台数控机床有X、Y、Z、A、B轴，该机床是5轴机床。

20.在镗铣床工作台装卡工件时有效支撑应最少有3个，辅助支撑可根据实际情况添加，压板应尽量压在支撑正上方，以减小工件装卡变形。

21.镗孔指的是对锻出、铸出或钻出孔的进一步加工。

镗孔可扩大孔径，提高精度，减小表面粗糙度，还可以较好地纠正原来孔轴线的偏斜。

镗孔可以分为粗镗、半精镗和精镗。

精镗孔的尺寸精度可达IT7-IT8，表面粗糙度Ra值1.6～0.8μm。

22.粗车或粗镗时，应选择大的背吃刀量，较小的切削速度，这样可提高效率，提高刀具寿命。

23.莫氏锥度是一个锥度的国际标准，用于静配合以精确定位。

由于锥度很小，利用摩擦力的原理，可以传递一定的扭矩，又因为是锥度配合，所以可以方便的拆卸。

在同一锥度的一定范围内,工件可以自由的拆装,同时在工作时又不会影响到使用效果。

请指出2个莫氏锥度应用场景钻头锥柄、机床主轴锥孔。

24.车床上的传动丝杠是梯形螺纹。

25.在铣削加工中，根据铣刀与工件接触部分的旋转方向和切削进给方向之间的关系，可以分为顺铣和逆铣两种。

当铣刀与工件接触部分的旋转方向和工件进给方向相同时，即铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同时称之为顺铣，反之称之为逆铣；当工件表面无硬皮，机床进给机构无间隙时，应选用顺铣，工件表面有硬皮，机床的进给机构有间隙时多选用逆铣。

二、计算题

1.在车床上车削一毛坯直径为60mm的轴，要求一次进给车至50mm，如果选用切削速度VC=100m/min。

求背吃刀量ap及主轴转速n各等于多少？

答：

ap=（60mm-50mm）/2=5mm

V=π·D·n（v单位m/s;D单位m;n单位r/s）

n=V/π/D=（100m/min）/3.14/（60m/1000）=530.8r/min（此时直径应选择毛坯直径）

2.加工如图所示零件时，图纸要求保证尺寸

，因这一尺寸不便直接测量，只好通过度量尺寸L来间接保证，试求工序尺寸L并画出其设计尺寸链。

答：

尺寸链如下图

12=（L+50）-65则L=27

设L公差为

则有：

x=+0.13，y=+0.02，L工序尺寸应为

3.在摇臂修复加工时，需对摇臂进行找正、装卡，因摇臂特殊结构，在装卡摇臂时一般选用3点支撑，支撑1与支撑3在Z轴重合。

支撑2与支撑3在X轴上距离为a，支撑1与支撑2在Z轴距离为b，支撑1与支撑3在Z轴距离为c（具体关系件下图），其余部分已找正，剩余XY面与机床夹角为α。

若要消除α角，使摇臂与机床平台垂直（电机轴线与机床平台平行），其他支撑不变，只调整支撑1，求支撑1应向上调整多少距离。

答：

从XZ平面看三个支撑位置关系如下图

通过支撑2做支撑1和支撑3连线的垂线，其垂直距离为调整有效距离。

其距离L为

，因α角度小，用简算法调高为L*sin（α）即

4.如下图所示，修复某内孔时需对此内孔精确定位，现无法参考其他基准，外圈只有3个高精度可参考螺纹孔，外圈n个螺纹孔出厂时经数控定位加工，与内孔圆心重复。

现一直3个螺纹孔坐标分别为（1，2）,（3，4）,（5，5）。

试求所加工内孔圆心坐标。

要求写出求解过程。

所需公式：

两点直线方程式：

（y-y2）/（y1-y2）=（x-x2）/（x1-x2）

线段中垂线解析式公式：

若有线段y=kx+b（一端坐标为（x1,y1）,另一端坐标为（x2,y2）），则其中垂线（垂直平分线）的函数解析式为：

y=-x/k+（x1+x2）/2k+（y1+y2）/2

答：

用三点定圆心的原理求出圆心

先求出任意两点所在直线方程

y=x+1

两点所在中垂线方程为y=-x/k+（x1+x2）/2k+（y1+y2）/2y=-x+5①

同样方法求出另两点所在直线方程

y=0.75x+1.25

此两点所在中垂线方程为y=-x/k+（x1+x2）/2k+（y1+y2）/2y=-4/3x+7.5②

①式与②式联立得出x=7.5，y=-2.5

要加工孔所在坐标为（7.5，-2.5）.