《机械制造基础》+2416.docx
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《机械制造基础》+2416
试卷代号:
2416
中央广播电视大学2006-2007学年度第一学期“开放专科”期末考试
数控技术专业机械制造基础试题
2007年1月
一、填空（每空3分，共计30分）
1、在铁碳台金中，菜氏体是由_____奥氏体______和____渗碳体______所构成的机械混合物。
2、钢的热处理工艺由__加热______、___保温_______和___冷却___三个阶段组成，一般来说，它不改变热处理工件的_形状__________，而改变其___性能________。
3、加工阶段一般可划分为__粗加工阶段________、__半精加工阶段_______和___精加工阶段________三个阶段。
二、简答题（回答要点，按照关键知识点得分，共40分）
1．误差复映?
（10分）
答：
误差复映现象是指由于毛坯加工余量或材料硬度的变化，引起了切削力和工艺系统受力变形的变化，因而使加工后工件的尺寸误差和形状误差产生了与毛坯误差相似的现象。
2．粗基准？
如何选择粗基准？
简述选择粗基准的一般原则。
（20分）
答：
采用毛坯上未经加工的表面来定位，这种定位基准称为粗基准。
选择粗基准时，应该保证所有加工表面都有足够的加工余量，而且各加工表面对不加工表面具有一定的位置精度。
选择时应遵循下列原则：
1）选择不加工的表面作为粗基准；
2）选取零件上重要的加工表面作为粗基准，以便在精加工时可以保证该表面余量均匀；
3）对于所有表面都需要加工的零件，应选择加工余量最小的表面作为粗基准，这样可以避免因加工余量不足而趋成的废品；
4）选择毛坯制造中尺寸和位置可靠、稳定、平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，这样可以减小定位误差和使工件装夹可靠稳定；
5）粗基准应尽量避免重复使用，原则上只能使用一次。
3．欠定位?
欠定位允许否？
为什么？
（10分）
答：
欠定位是指根据工件的加工要求，应该限制的自由度段有完全被限制的定位。
欠定位是不允许的．因为欠定位保证不了工件的加工要求。
三、计算题（共30分）
1．加工图示零件，图样要求保证尺寸6士0.1mm，但这一尺寸不便于直接测量，只好通过度量尺寸L来间接保证。
试求工序尺寸L及其上下偏差。
（18分）
2．分析图示万能升降台铣床的主运动传动链。
（12分）
要求：
1）写出该传动链的两个端件。
（2）写出传动路线表达式。
（3）计算转速级数及主轴最高转速和最低转速。
解：
试卷代号:
2416
中央广播电视大学2006-2007学年度第二学期“开放专科”期末考试
数控技术专业机械制造基础试题（半开卷）
2007年7月
一、填空题（每空2分，共计30分）
1、常见的加工外圆的方法有___车削________和_____磨削_______。
2、理论结晶温度To与___实际结晶温度Te_______之差为过冷度。
一般液态金属冷却速度越快，结晶的过冷度越大，___粒尺寸越小_______，从而获得_____晶细晶粒_____。
3、采用低碳合金钢做重要的轴类零件是通过热处理获得优秀的材料性能的，因此通常需要对零件毛坯进行____退火（或正火）__________，以_____细化品粒_______，并获得良好的加工性能。
加工中间进行___调质_________，在加工中需要安排对___重要表面_______的____渗碳_____和最后___表面淬火________。
4、直径50的7级精度基准轴用基本偏差代号____Φ50h7_______表示，它的_最大_________极限尺寸为0。
相对地，基孔制的基本偏差代号___Φ50H7_______表示，它的___最小____极限尺寸为0。
二、简答题（回答要点，按照关键知识点，共计40分）
1、什么是积屑瘤？
试述其成因荷对加工的影响，如何考虑积屑瘤问题？
（20分）
．答：
在切削塑性金属材料时，经常在前刀面上靠刃口处粘结一小块很硬的金属楔块，这个金属楔块称积屑瘤。
在中速切削（v=0.33m／s左右）塑性材料时，在一定的切削条件下，随着切削与刀具前刀面温度的提高，压力、摩擦力的增大，使接近刀具前刀面切削刃处的切屑塑性变形层流速减慢，愈接近刀具前刀面处的切屑流速愈慢。
当温度和压力增加到一定程度，低层金属层与刀具前刀面产生粘结时，出现切屑“滞流”现象。
积屑瘤改变刀具实际前角，在粗加工中减小切削力，有利用切削，在精加工中由于积屑瘤的不稳定，影响零件的精度，脱落的积屑瘤碎片会划伤零件表面，影响零件的表面质量。
在精加工中，积屑瘤是不利于保证零件精度的，以此需要避免产生积屑瘤。
在工艺设计中可采用高速切削和低速切削方法，常用方法是合金刚刀具的宽刃低速切削或硬质合金刀具的高速切削。
2．什么是顺铣？
顺铣对加工的基本影响？
（15分）
答：
在铣刀与工件已加工面的切点处，旋转铣刀切削刃的运动方向与工件进给方向相同的铣削称为顺铣。
对加工的影响分两个方面：
从切削层的特点看：
切削层由深到浅，容易产生振动，不利用保证工件表面质量。
但刀具磨损较小。
从工件夹紧角度看：
由于顺铣过程中，切削力和进给运动方向一致，不利于工件夹紧，因此注意对装夹的可靠性。
3、六点定位原则？
（5分）
答：
“六点定位原则”是指夹具用合理分布的六个支承点，限制工件的六个自由度，即用一个支承点限制工件的一个自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定。
三、计算题（共30分）
1、加工图示零件，外圆、内孔及端面均已加工完毕，现以A面定位加工中Φ10孔，保证设计尺寸为25
0.1mm，试计算工序尺寸及偏差。
（20分）
2、已知光滑圆柱配合件Φ25H7/p6，根据下表所列已知条件，求其它各项数据并填入表中。
（10分）
试卷代号：
2416
中央广播电视大学2007－2008学年度第一学期“开放专科”期末考试（半开卷）
数控技术专业机械制造基础试题
2008年1月
一、填空题〔每空2分，共计30分）
1.滚齿机的机床用类代号（字母）____.Y______和主参数（数字）表示，其主参数是指机床的___最大加工尺寸_______，它利用_____范成法_____进行齿轮___轮齿____加工的专门机床，但不能加工__内_____齿轮、人字形齿轮的轮齿。
2.金属材料的基本性能包括强度指标，分为___屈服强度_______σs、__抗拉强度________σb、___延伸率_______δ或_____断面收缩率_____ψ、硬度、和____疲劳强度______σ－1等指标。
3.尺寸链的两个特性是相关性（即各尺寸____按顺序______构成___闭环_______）和____封闭性______（即一个尺寸变动组成其它尺寸变动）。
4.合金凝固后会出现____固溶体______和___金属化合物_______两种结构，它们是合金的基本相。
二、简答题（回答要点，按照关链知识点得分，共40分）
1.根据铁碳相图说明当含碳量为0.7％的碳素钢从液体状态凝固过程中经过有液态到室温组织的基本过程，包括不同区间的状态和结构。
（20分）
答：
在AC线以上为液态；
在通过AC线的时候（或约1380度）开始凝固，在到达AE线之前为液固混合态；
通过AE线完全凝固，组织为奥氏体；
温度下降通过GS线后有铁素体（或F，）出现；
通过727度奥氏体〔或A、或γ态、）转变为珠光体（或P）；
室温组织为珠光体和铁素体的机械混合物。
2.什么是粗基准？
如何选择粗基准？
简述选择粗基准的一般原则（5个原则）。
（20分）
答：
采用毛坯上未经加工的表面来定位，这种定位基准称为粗基准。
选择粗基准时，应该保证所有加工表面都有足够的加工余量，而且各加工表面对不加工表面具有一定的位置精度。
选择时应遵循下列原则：
（1）选择不加上的表面作为粗基准；
（2）选取零件上重要的加工表面作为粗基准，以便在精加工时保证该表面余量均匀；
（3）对于所有表面都带要加工的零件，应选择加工余量最小的表面作为粗基准，这样可以避免因加工余量不足而造成的废品；
（4）选择毛坯制造中尺寸和位置可靠、稳定、平整、光洁、面积足够大得表明作为粗基准，这样可以减小定位误差和使工作装夹可靠稳定；
（5）粗基准应尽量避兔重复使用，原则上只能使用一次。
三、计算题（共30分）
1.加工图示零件，图样要求保证尺寸6士0.1mm，但这一尺寸不便于直接测量，只好通过度量尺寸L来间接保证。
试求工序尺寸L及其上下偏差。
（18分）
2、已知光滑圆柱配合件Φ20H8/f7，根据下表所列已知条件，求其它各项数据，并填入表中。
（12分）
2．（12分）
试卷代号：
2416
中央广播电视大学2007－2008学年度第二学期“开放专科”期末考试（半开卷）
机械制造基础试题
2008年7月
一、基本概念填空（每空3分，共计36分）
1．______刨削_______适用于加工平面、尺寸较大的沟槽和加工窄长的平面。
其____主运动_________直线往复运动__进给运动___________，工作台横向间歇移动，可获得好的表面粗糙度。
2．金属抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称为____冲击韧性_________，其数值____愈太_________，材料的韧性愈好。
冲击韧性值的大小与试验的温度、试样的形状、表面粗糙度和_____内部组织________等因素的影响。
3．根据钢中含碳量的多少分为____低碳钢_________（
＜0．25％）、____中碳钢_________（0．25％≤
≤0．60％）和_____高碳锕________（
＞0．60％），含碳量大于2．11％的铁碳合金称为铸铁。
4．_________间隙配合____是指具有间隙（包括最小间隙为零）的配合；_____过盈配合________是指具有过盈（包括最小过盈为零）的配合；_____过渡配合________是指可能具有间隙或过盈的配合。
二、基本原理简述（回答要点，语言表达意义基本正确得分，共35分）
1．结合图B—1所示简述金属切削过程中的4个基本过程，指出3个变形区及其切削过程中的基本特点。
（15分）
答：
形成切屑的过程经历了“挤压、滑移、挤裂、切离”四个阶段。
第一变形区（图中I），其变形的主要特征就是滑滑移面的剪切变形，以及随之产生的加工硬化；
在第二变形区（图中Ⅱ）切屑沿前刀面流出。
受到前刀面的挤压和摩擦，金属流动缓慢，表层晶粒再度被拉长出现纤维化；
第三变形区（图中Ⅲ）的已加工表面产生变形与回弹。
造成纤维化、加工硬化和残余应力，对已加工表面的质量和刀具的磨损都有很大的影响。
2．从切削用量、工件材料和刀具几何角度方面简述影响切削热的主要因素。
（10分）
答：
影响因素:
切削速度越高，则由切屑带走的热量越多；进给量增大，切削功消耗多，切削温度升高;背吃刀量增大，增加了散热面积，散热条件明显改善。
工件材料的硬度和强度越高，切削温度越高。
工件材料的塑性越大，切削温度越高。
刀具几何角度:
前角增大，功消耗少，切削温度降低;主偏角增大，散热面积减小，切削温度略有上升。
3．以车削外圆为例简述切削力及其分解。
（10分）
答：
通常将车刀对工件作用分解为相互垂直的三个分力：
切削力、进给力和背向力。
切削力（或称主切削力、切向分力）：
切削合力在主运动方向上的正投影。
进给力（或称轴向分力）：
切削合力在进给运动方向上的正投影。
背向力（或称径向分力）：
切削合力在垂直于工作平面上的分力。
三、工程计算题（共29分）
1．已知光滑圆柱配合件Φ35K7／h6，根据下表所列已知条件，求其它各项数据并填入表中。
（20分）
1．解：
2．用车床加工长轴零件。
已知：
该批量零件毛坯影响切削力变化的最大误差为2．5mm。
零件加工存在误差复映现象影响加工质量，其断面如图B—2。
测量得到切削加工系统的刚度系数K=100，其误差复映影响系数为C=15。
问：
请计算要得到误差为0．006的尺寸精度，需要设计走刀最少次数。
提示：
误差复映系
。
2．解：
试卷代号：
2416
中央广播电视大学2008—2009学年度第一学期“开放专科”期末考试（半开卷）
机械制造基础试题
2009年1月
一、基本概念填空（每空3分，共计36分）
1．加工内齿轮应选择在______插齿机____（齿轮机床）上进行的____插齿________切削加工。
2．在塑性金属材料的拉伸实验曲线（如图C－1）描述的材料受力和____变形____的关系，常用来衡量材料的指标___屈服强度___，
是指曲线上s点处所承受的___应力__。
并在图C－1上标出s位置。
3．制订工艺规程中需要选择加工基准，其原则包括先____粗____后______精_________、_______粗基准________一般只能使用一次。
4．直径Φ50h7表示工件的公称尺寸为_____50_______的7级精度____基准轴_________，它的______最大______极限偏差为0。
二、基本原理简述（回答要点。
语言表达意义基本正确得分，共35分）
1．传动轴两端的A、B处为轴承安装表面，设计基准为两表面，要求c表面（安装齿轮）与基准同轴，如果车床上加工右侧C表面的装夹方案如图C－2所示。
已知：
零件已经保证了A、B表面同轴度，且仅存在卡盘回转中心与主轴中心线偏心误差（即机床卡盘制造精度满足要求）。
问题：
请说明这样的安装方法存在的问题，并对及其作理论分析，并提供一种可行的技术方案，及需要哪些工艺或装备的调整。
（15分）
1．答：
装卡表面已经保证了和A表面同轴度，此时车床卡盘的安装精度造成与主轴中心线误差，并对C表面加工产生影响。
属于安装基准和设计基准不重合误差。
因此不能保证加工质量。
其加工误差等于卡盘对机床主轴回转中心的误差。
解决的技术方案有多种。
例如：
A．采用双顶尖加工，需要对零件两端加工中心孔；
B．采用软三爪，需要准备专门的夹具。
2．答：
材料的切削加工性可通过以下途径进行改善：
a）添加化学元素。
如适量的硫、铅等元素能够降低材料的塑性，使切削轻快，切屑容易折断，大大地改善材料的切削加工性。
b）热处理方法。
如正火处理降低其塑性，以切削塑性变形，改善表面加工质量。
c）新切削加工技术。
如加热切削、低温切削、振动切削等新的加工方法解决难加工材料的切削问题。
3．答：
合金渗碳钢零件要求表面具有高硬度、高强度和高耐磨性，心部具有较高的韧性和足够的强度；
热处理特点包括预备热处理和最终热处理；
预备热处理采用正火或回火改善其切削加工性能；
最终热处理一般在渗碳后进行一次淬火及低温同火。
2．简述改善材料切削加工性的基本方法。
（10分）
3．合金结构钢通常分为合金渗碳钢和合金调质钢，简述合金渗碳钢材料零件特点及其热处理工艺特征。
（10分）
三、工程计算题（共29分）
1．已知：
钻床主传动图，如图C_3所示。
其电动机经过皮带传动减速使得第1轴输入转速为450r／min。
（15分）
问：
请补充完成传动路线表达式（在图C4上完成）。
写出该传动链的两个端件。
计算主轴最高转速
。
（精确到整数）
1．解：
传动链的两个端件是电动机和主轴。
计算最高转速：
2．已知光滑圆柱配合件Φ35K7／h6，根据下表所列已知条件，求其它各项数据并填人表中。
（14分）单位：
mm
2．
试卷代号：
2416
中央广播电视大学2008—2009学年度第二学期“开放专科”期末考试（半开卷）
机械制造基础试题
一、基本概念填空（每空3分，共计36分）
1．车床是切削______回转________表面的机床，例如常用的卧式车床，用英文字母___C__________表示。
2．在塑性金属材料的拉伸实验曲线（如图D－1）描述的材料______受力______和变形的关系，常用来衡量材料的指标______抗拉强度______
是指曲线上b点处所承受的应力。
并在图上标出b点位置。
在
处的材料已经产生大量的____塑性变形________。
图D－1
3．一个尺寸链包括组成环和___封闭环_________。
尺寸链有两个特性：
各尺寸按顺序构成闭环的尺寸链____相关性________；和一个尺寸变动造成其它尺寸变动，即尺寸链的____封闭性________。
4．直径50的7级精度基准轴用基本偏差代号____Φ50h7________表示，它的___最大_________极限尺寸为0，最小极限偏差为_____负（或小于0）_______。
二、基本原理简述（回答要点，语言表达意义基本正确得分，共35分）
1．传动轴两端的A、B处为轴承安装表面，设计基准要求两表面与当前装卡表面（此处安装齿轮）保持同轴，在车床上加工右侧B表面，如图D－2所示。
已知，零件已经保证了齿轮表面（三爪卡盘所示处）和A表面同轴度。
问题：
请说明这样的安装方法存在的问题，并对及其作理论分析，并提供一种可行的技术方案，及需要哪些工艺或装备的调整。
（15分）
答：
装卡表面已经保证了和A表面同轴度，则车床卡盘自身的制造与安装精度对B表面加工产生影响，将出现安装基准和设计基准不重合误差。
因此不能保证加工质量。
其加工误差大小等于卡盘对机床主轴回转中心的误差。
解决的技术方案有多种。
例如：
a．采用双顶尖加工，需要对零件两端加工中心孔；
b．采用软三爪，需要准备专门的夹具。
2．合金结构钢通常分为合金渗碳钢和合金调质钢，简述合金调质钢材料零件特点及其热处理工艺特征。
（10分）
2．答：
合金调质钢零件要求钢材具有较高的综合力学性能，即强硬度与塑韧性。
合金结构钢的热处理包括预备热处理和最终热处理：
预备热处理一般采用正火或完全退火，以改善切削加工性能。
最终热处理一般是采用调质处理，使钢件具有优良的综合力学性能。
对某些不仅要求有良好的综合力学性能，还要求表层高硬度和高耐磨性的零件，还要进行表面淬火或氮化处理。
3．简述六点定位原则？
什么是欠定位和过定位？
（10分）
答：
“六点定位原则”是指夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，即用一个支承点限制工件的一个自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定。
欠定位是指应该限制的自由度没有被限制的定位；
过定位是指同一个左右度被重复限制的定位。
三、工程计算题（共29分）
1．已知：
X6132主传动图，如图D－3所示。
其电动机经过皮带传动减速使得第1轴输入转速为800r／min。
问：
请补充完成传动路线表达式（在图D－4上完成）。
写出该传动链的两个端件。
计算主轴最高转速
。
（精确到整数）（14分）
1．解：
传动链的两个端件是电动机和主轴。
2．已知光滑圆柱配合件Φ25H7／p6，根据下表所列已知条件，求其它各项数据并填入表中。
（15分）单位：
mm
2．
试卷代号：
2416
中央广播电视大学2009—2010学年度第一学期“开放专科”期末考试（半开卷）
机械制造基础试题
2010年1月
一、填空题（每空3分，11空，满分30分）
1．因为切削速度VC是指切削刃上各点的切削速度可能是___不同的____，计算时取__最大值_____。
2．低碳合金钢材料零件，为了发挥合金的机械综合性能。
通常需要对毛坯进行退火（正火）热处理，目的是__细化_____晶粒和降低毛坯硬度。
在粗加工后安排__渗碳_____热处理。
最后的热处理工序要对__重要表面_____进行表面淬火，以获得较高的__表面硬度_____，增加零件的耐磨性。
3．制订工艺规程中需要选择加工基准，其原则包括先___粗_____后___精______、___粗基准_____般只能使用一次。
4．直径5i50h7表示工件的公称尺寸为___50_____的7级精度基准轴，它的____最大____极限尺寸为0。
二、简答题（回答要点，按照关键知识点得分，共40分）
1．工件定位中会出现完全定位、不完全定位、欠定位、过定位的情况，试分别说明之。
（20分）
答：
工件定位中会出现完全定位、不完全定位、欠定位、过定位的情况，试分别说明之。
完全定位工件的六个自由度全部被限制的定位。
不完全定位根据工件的加工要求，对某些并不需要限制工件的自由度进行定位。
在保证加工要求情况下的不完全定位是合理的定位方式。
欠定位根据工件的加工要求，应该限制的自由度被限制的定位。
欠定位是不允许的。
过定位同一个自由度被几个支承点重复限制的定位（也称重复定位、超定位）。
当以形状精度和位置精度很低的面作为工件定位基准时，不允许出现过定位；对精度较高的面作为定位基准时，为提高工件定位的刚度和稳定性，在——定条件下允许采用过定位。
2．孔与轴配合的零件安装后会出现间隙与过盈，说明配合类型、间隙与配合的计算方法?
（10分）
答：
孔与轴配合的零件安装后会出现间隙与过盈，说明配合类型、间隙与配合的计算方法？
间隙与过盈：
在孔与轴的配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差，当差值为正时叫做间隙（用X表示），当差值为负时叫做过盈（用y表示）。
配合的种类分为三大类，即间隙配合、过盈配合和过渡配合。
间隙配合：
具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。
过盈配合：
具有过盈（包括最小过盈为零）的配合。
过渡配合：
具有间隙或过盈的配合。
3．加工的连上有哪3个表面及其定义是什么?
（10分）
答：
加工的连上有哪3个表面及其定义是什么？
工件上的加工表面：
待加工表面、已加工表面和过渡表面。
待加工表面：
指工件上即将被切除的表面。
已加工表面：
指工件上被刀具切削后形成的新表面。
过渡表面：
指工件上由切削刃正在切削着的表面。
三、计算题（共30分）
1．加工图示零件，外圆、内孔及端面均已加工完毕，现以A面定位加工Φ10孔，保证设计尺寸为25±0.1mm，试计算工序尺寸及偏差。
（18分）
答：
加工图示零件，外圆、内孔及端面均已加工完毕，现以A面定位加工Φ10孔，保证设计尺寸为25±0.1mm，试计算工序尺寸及偏差。
解：
（1）画尺寸链，确定封闭环和增、减环。
2．已知光滑圆柱配合件
30H7／p6，根据下表所列已知条件，求其它各项数据并填人表中。
（12分）
单位：
mm
2．已知光滑圆柱配合件Φ30H7／p6，根据下表所列已知条件，求其它各项数据并填人表中。
试卷代号：
2416
中央广播电视大学2009—2010学年度第二学期“开放专科”期末考试（半开卷）
机械制造基础试题
2010年7月
一、填空题（每空2分，满分32分）
1．常见的外圆加工方法有____车削_________和____磨削_________。
2.孔的公差带在轴的公差带之上为_____间隙________配合；孔的公差带与轴的公差带相互交迭为___过渡__________配合；孔的公差带在轴的公差带之下为___过盈__________配合。
3.钢的热处理工艺由_____加热________、____保温_________和_____冷却________三个阶段组成，一般来说，它不改变热处理工件的_____形状________，而改变其_____性能________。
4.金属切削刀具的独立标注角度是__前角____，____后角____，___主偏角____，___副偏角____，_____副后角____和____刃倾角_________。
二、简答题（共30分）
5．什么是积屑瘤?
试简述其形成原因。
（10分）
答：
在切
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