井冈山大学机械设计制造.docx

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井冈山大学机械设计制造

井冈山大学期末2012年

一、单项选择题（每小题1分，共30分）

在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。

1、以下哪种加工，前角应选大些。

（　Ｃ　）

　　Ａ.加工脆性材料　Ｂ.工件材料硬度高；

Ｃ.加工塑性材料;D.脆性或塑性材料。

2、以下哪种磨削，选用软的砂轮。

（　Ａ　）

　　Ａ.磨削硬材料；　　Ｂ.磨削软材料；　　

　Ｃ.磨削断续表面;D.精磨。

3、粗加工选择切削用量的基本原则是（Ａ）。

A．选取大的切削深度；Ｂ．在单位时间内切除尽量少的加工余量；

Ｃ．选取小的切削深度；Ｄ．选取大的切削速度。

4、精加工时，应选用哪种切削液。

（　Ｃ　）

Ａ.水溶液；Ｂ.乳化液；

Ｃ.切削油;D.温度较高的水溶液。

5、车床刀架的横向运动方向与车床回转轴线不垂直，车出的工件将呈现出（A）。

A．端面中凸形；　　　　　　Ｂ．腰鼓形；　　

　Ｃ．锥度；Ｄ．腰鼓形和锥度。

6、钻孔有两种基本方式，其一是钻头不转，工件转，这种加工方式容易产生

（　Ｂ　）误差。

　Ａ.轴线歪斜；Ｂ.锥度；

Ｃ.轴线歪斜和锥度；D轴线歪斜和腰鼓形。

7、加工一个窄长平面如图1所示，精度为ＩＴ９，Ｒａ≤６.３um，应选用（Ｃ）。

　　Ａ.铣削；　　Ｂ.磨削；　

　Ｃ.刨削；D.车削。

图1

8、主要用于连接的螺纹是（Ａ）

Ａ.三角螺纹；　　Ｂ.梯形螺纹；　

　Ｃ.方牙螺纹；D.三角螺纹和梯形螺纹；

9、在安排零件的切削加工工序时，常遵循的原则是（A）。

A．先加工基准面，后加工其它表面；Ｂ．先加工加工其它表面，后加工基准面；　　　　　　　Ｃ．先精加工，后粗加工；Ｄ．先安排次要表面的加工，穿插加工主要表面。

10、孔的作用尺寸是在配合面的全长上（Ｃ）。

A、与实际轴外接的最小理想孔的尺寸；

Ｂ、孔的最大实体尺寸；

Ｃ、与实际孔内接的最大理想轴的尺寸；

Ｄ、孔的最小实体尺寸。

11、当两要素在0︒～90︒之间的某一角度时，用（Ａ）公差控制被测要素对基准的方向误差。

。

　Ａ.倾斜度；Ｂ.垂直度；

Ｃ.平行度；D位置度。

12、轴承的配合的基本尺寸是（Ｃ）。

Ａ.轴承的内径和宽度；　　Ｂ.轴承的外径和宽度；　

　Ｃ.轴承的内径和外径；D.轴承的宽度；

13、机床主轴齿轮，（　Ｂ　）要求高些。

Ａ.传递运动的准确性；Ｂ.传动的平稳性；

Ｃ.载荷分布的均匀性;D.侧隙。

14、加工一淬火45钢的外圆，其加工顺序为（　Ａ　　）。

　　Ａ.车削－淬火－磨削　　Ｂ.车削－磨削－淬火　

　Ｃ.淬火－车削－磨削;D.车削－淬火－车削；

15、加工一外圆（材料为铝），精度为ＩＴ６，Ｒａ≤０.６ｕｍ，其加工方案为（Ａ）。

　　Ａ.粗车－半精车－精车－精细车；

　　Ｂ.粗车－半精车－粗磨－精磨；

　　Ｃ.粗车－半精车－粗磨－精磨－研磨;

D.粗车－半精车－粗磨－精细车

16、通常硬质合金刀具的前角（　Ａ　）高速钢刀具的前角。

　　Ａ.小于；　　　Ｂ.等于；　　　　

Ｃ.大于;D.大于或等于。

17、粗加工时，在保证合理的刀具耐用度的前提下，（　Ａ　）。

　　Ａ.首先选取大的ａＰ，其次选较大的ｆ，最后取适当的ｖ；

　　Ｂ.首先选取大的ｆ，其次选较大的ａＰ，最后取适当的ｖ；

　　Ｃ.首先选取大的ｖ，其次选较大的ｆ，最后取适当的ａＰ；

D.首先选取大的ａＰ，其次选较大的ｆ，最后取大的ｖ。

18、切槽刀刀尖安装高于中心时，　（　Ｂ　）。

　　Ａ.工作前角γoe减小；Ｂ.工作前角γoe增大　

Ｃ.工作后角αoe增大;D.工作前角γoe和工作后角αoe都增大。

19、减小主偏角，（A）。

A．使刀具寿命得到提高；　　Ｂ．使刀具寿命降低；　　　　　　　

Ｃ．利于避免工件产生变形和振动；Ｄ．对切削加工没影响。

20、加工一个精度为9级的齿轮，应用（　Ａ　）。

　　Ａ.铣齿；　　　Ｂ.滚齿；　

　Ｃ.剃齿;D.磨齿。

21、为了避免产生定位误差，（　Ｂ　）。

Ａ.应符和基准统一原则；Ｂ.应符合基准重合原则；

Ｃ.应符合基准统一和基准重合原则;D.应先粗加工后精加工。

22、安装时，一般先定位后夹紧，而在（Ａ）上安装工件时，定位与夹紧同时进行。

Ａ.三爪卡盘；Ｂ.四爪卡盘；

Ｃ.花盘;D.三爪卡盘和四爪卡盘。

23、某配合的最大间隙为20μm，配合公差为30μm，则它是（Ｃ）配合。

Ａ、间隙，Ｂ、过盈；Ｃ、过渡，D、过渡或过盈。

24、基本偏差一般是（D）。

　Ａ.上偏差；Ｂ.下偏差；

Ｃ.0；D.公差带靠近零线的那个偏差。

25、径向全跳动是哪个误差的综合反映。

（Ａ）。

　Ａ.圆柱度误差和同轴度；Ｂ.垂直度和圆柱度；

Ｃ.平行度和圆柱度；D位置度和圆柱度。

26、位置度公差为φ0.05mm，今测得要素实际位置偏离理想位置为0.03mm，则此位置度误差为（Ｃ）。

　Ａ.0.03mm；Ｂ.0.05mm；

Ｃ.0.06mm；D.0.1mm。

27、齿轮副的侧隙的确定（A）。

A．按齿轮工作条件决定；　Ｂ．按齿轮的精度等级；　

　Ｃ．决定于齿数；Ｄ．决定于模数。

28、车一根细长轴，车出的工件将呈现出（Ｂ）。

A．端面中凸形；　　　　　　Ｂ．腰鼓形；　　

　Ｃ．锥度；Ｄ．端面中凹形。

29、配合公差等于配合的（D）。

　Ａ.孔和轴的上偏差之和；Ｂ.孔和轴的下偏差之和；

Ｃ.孔的公差；D.孔和轴的公差之和。

30、测一零件对称度，已知被测实际轴线各点距基准轴线的最大距离为16μm，最小距离为＋8μm，则其对称度为（D）。

　Ａ.8μm；Ｂ.16μm；

Ｃ.24μm；D.32μm。

二、判断题（每空1分，共20分）

1．加工塑性材料和加工脆性材料相比，刀具应选用较大的前角和后角。

（√）

2．切削钢件时，因其塑性较大，故切屑成碎粒状。

（×）

3．高速钢，顾名思义是用于现代高速切削的刀具材料。

（×）

4．为避免积屑瘤的产生，切削塑性材料时，应避开中速切削。

（√）

5．拉削加工由于主运动速度较低，故不适于大量生产。

（×）

6．采用已加工表面作为定位基准面，称为精基准面。

（√）

7．精加工应采用以冷却作用为主的切削液。

（×）

8．车削有硬皮的毛坯件时，为保护刀刃，第一次走刀，切深应小些。

（×）

9．粗加工应采用以润滑作用为主的切削液。

（×）

10．粗加工过程中，所使用的定位基准面称为粗基准面。

（×）

11．在切削加工过程中，工件要正确定位就必须完全约束其六个自由度。

（×）

12．机床通用夹具有卡盘、分度头、钻模、镗模等。

（×）

13．工件在机床上的安装一般经过定位和夹紧两个过程。

（√）

14．用六个支承点就可使工件实现完全定位。

（×）

15．过定位是指工件被约束的自由度数超过了六个。

（×）

16．公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。

（×）

17．基本尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，就可以说明它们的精度要求相同。

（×）

18．国家标准规定，孔只是指圆柱形的内表面。

（×）

19．孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。

（×）

20．某孔要求尺寸为mm，今测得其实际尺寸为φ19.962mm，可以判断该孔合格。

（×）

三、填空题（每空1分，共70分）

1．切削用量三要素包括切削速度、进给速度、和切削深度。

2．材料的切削加工性的改善途径：

1）调整化学成分；2）热处理。

3．螺纹的三要素是指螺距、牙型半角、中径。

4．零件的机械加工质量包括加工精度和表面质量。

5.封闭环是零件在加工或机器装配中最后形成的环或间接得到的环。

6.拉刀是一种多齿刀具。

拉削时，由于后一个刀齿直径大于前一个刀齿直径，从而能够一层层地从工件上切去金属。

7.特种加工是指切削加工以外的一些新的加工方法。

8.常用刀具材料的种类有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼。

9.位置公差中的定向公差包括平行度、垂直度和倾斜度。

10.一般讲，车削和磨削是外圆的主要加工方法。

11.常用的夹紧机构有斜楔夹紧机构、铰链夹紧机构螺钉压板、偏心压板。

12.生产中应根据工件材料、刀具材料和加工要求合理选择前角的数值。

13.刀具材料应具有的性能是足够的强度和韧性、高的热硬性、高耐磨性

高硬度、良好的工艺性。

14.一般切削运动分为主运动和进给运动。

15.磨削软材料时应选用硬砂轮。

16.孔的常用加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔等。

17.平面的加工方法有车削、刨削、铣削、拉削、磨削等。

18.外圆表面的技术要求有尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量。

19.表面粗糙度的主要评定参数有轮廓算术平均偏差或Ra、微观不平度十点高度或Rz、轮廓最大高度或Ry。

20.工件定位有完全定位、不完全定位、过定位、欠定位几种形式。

21.几何参数主要包括尺寸大小、几何形状及位置关系。

22.尺寸公差愈大，表示零件的加工精度愈低，生产成本愈低，因此，在满足功能要求的前提下，应尽量取较低的公差等级。

23.机械加工通常划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段；

四、简答题（20小题，共120分）

1、镗通孔如图2所示，请标出主偏角和负偏角。

（6分）

答：

Kr

Kr/

图2

评分点：

每角3分

2、请简要说明数控机床的特点。

（6分）

答：

数控机床的特点：

●高的柔性，生产准备时间短（2分）

●利于复杂型面的加工（1分）

●加工精度高（1分）

●机床利用率高（1分）

●生产效率高（1分）

3、对插齿和滚齿在加工质量、生产率及加工范围方面进行比较。

（6分）

答：

（1）加工质量，相近；

（2）生产率，一般插齿低，但加工小模数、较窄和扇形齿轮，插齿高于滚齿；

（3）加工范围，加工斜齿插齿不如滚齿。

插齿能加工内齿轮等。

评分点：

每点2分

4、改正下列零件不合理的结构，见图3。

（6分）

图3

答：

评分点：

每图2分

5、解释Φ28P7/h6所表示的公差与配合的含义。

（8分）

答：

●基本尺寸为28的轴孔配合。

●采用的是基轴制。

●轴的公差带为h6，公差等级为6级。

●孔的公差带为P7，公差等级为7级。

评分点：

每点2分

6、对铣削和刨削在生产率、加工质量及设备和刀具费用方面进行比较。

（6分）

答：

生产率，一般铣削高，但加工窄长平面，刨削高；

加工质量，相近；

设备和刀具费用，铣削高。

评分点：

每点2分

7、一零件如图4所示，今加工了一件，经测量，φ20轴径的实际尺寸为φ19.9，其轴线的直线度误差为φ0.18。

试评定这个零件是否合格，并说明理由。

（6分）

图4

答：

合格。

（2分）φ20轴径的实际尺寸为φ19.9在19.8-20之间，合格。

轴线的直线度公差φ0.1是轴在最大实体状态下给定的，当偏离此状态，可以得到补偿，（2分）φ20轴径的实际尺寸为φ19.9，补偿量为0.1，此时允许的误差值为0.2，误差0.18小于0.2，所以合格。

（2分）

8、图5为与轴承相配合的轴和轴承孔的示意图，其技术要求是：

1）轴和轴承孔的表面粗糙度Ra值分别为0.8和1.6；2）轴和轴承孔的圆柱度公差分别为0.0025㎜和0.006㎜；3）轴肩对圆柱轴线的端面圆跳动公差为0.008㎜。

试用表面粗糙度符号和形位公差符号标出这些技术要求。

（10分）

图5

评分点：

每项2分

9、刀具材料应具备哪些性能？

（10分）

答：

刀具材料应具备的性能：

●高硬度高于工件材料的硬度。

●足够的强度和韧性

●高耐磨性

●高的热硬性高温下仍能保持高硬度的性能。

●良好的工艺性

评分点：

每项2分

10、简要回答钻孔表面粗糙度大和生产率低的原因。

（6分）

答：

（1）排屑困难；

（2）切削热多，切削液难进入切削部位；

（3）限制切削速度提高。

评分点：

每点2分

11、改正下列零件不合理的结构，见图6。

（6分）

a）插齿

b）铣T形槽

图6

答：

评分点：

每图3分

12、车削外圆有哪些特点？

（8分）

答：

车削外圆的特点：

●切削过程连续，切削面积不变，切削力变化小。

●车刀简单、制造和刃磨方便，费用低。

●易于保证外圆表面和其它表面的位置精度。

●适于加工各种材料，但难以加工硬度很高的淬火钢件。

评分点：

每点2分

13、一零件如图7所示，问：

（1）采用了什么公差原则？

（2）图上给定的轴线直线度公差值Φ0.1mm是轴在何种状态下给定的？

（3）当实际轴偏离这个状态时，其直线度公差值可以得到补偿，最大补偿量是多少？

（6分）

图7

答：

（1）遵守最大实体原则。

（2）图上给定的轴线直线度公差值Φ0.1mm是轴在最大实体状态下给定的。

（3）最大补偿量=20-19.8=0.2

评分点：

每点2分

14、请在图8上标注形位公差符号。

（8分）

（1） 圆柱面轴线的直线度公差为φ0.02；

（2） 圆柱孔遵守包容原则；

（3）右端面相对左端面的平行度公差为0.03；

（4）圆柱面轴线相对左端面的垂直度公差为0.05；

图8

评分点：

每项2分

15、提高封闭环精度的措施有哪些？

其中哪种措施最好？

（6分）

答：

因为封闭环公差等于各组成环公差之和，因此，提高封闭环精度的措施是1、提高各组成环的精度；2、减少组成环的环数。

其中2最好。

评分点：

每点2分

16、与传统加工方法比，特种加工主要有哪些特点？

（6分）

答：

与传统加工方法比，特种加工的主要特点：

（1） 不依靠机械能，而利用电能、声能、光能、热能等。

（2） 刀具硬度可以低于材料硬度。

超声波加工等。

（3） 工具与工件间不存在显著的机械切削力。

评分点：

每点2分

17、平面的加工方法有哪些？

其中主要加工方法有哪些？

（8分）

答：

有车削、刨削、铣削、拉削、磨削等（5分）。

其中，铣削、刨削、磨削是平面的主要加工方法（3分）。

18、与机械加工相比，电火花加工的特点是什么？

（6分）

答：

与机械加工相比，电火花加工的特点主要有：

●所用工具电极硬度不需要比工件材料硬度高。

●加工时工具电极与工件不接触，是一种“无切削力”的加工。

●加工范围广，可以加工各种型孔、小孔等。

评分点：

每点2分

19、激光加工的特点和应用是什么？

（8分）

答：

激光加工的特点和应用：

●几乎所有的金属材料和非金属材料都可以用激光加工。

●加工速度极高，打一个孔只需0.001s。

●目前加工加工用于金刚石拉丝模钟表宝石轴承等。

●激光热处理、焊接等。

评分点：

每点2分

20、孔有哪些技术要求？

（8分）

答：

孔的技术要求：

●尺寸精度包括孔的直径和深度的尺寸精度。

●形状精度包括孔的圆度、圆柱度及轴线的直线度。

●位置精度指孔与孔或孔与外圆的同轴杜、孔与其它表面间的尺寸精度、平行度和位置度等.

●表面质量包括表面粗糙度、加工硬化等。

评分点：

每点2分

五、论述题（每小题各10分，共60分）

1、试述刀具前角大小对切削加工的影响及如何选择前角（包括内容：

1.）前角的定义；2.）前角大小对切削加工的影响；3.）如何选择前角）。

（10分）

答：

（1）前刀面与基面夹角；（2分）

（2）前角大，刀刃锋利。

但过大，刀刃脆弱；（2分）

（3）生产中根据工件材料、刀具材料和加工要求选择前角。

（1分）加工塑性材料，选较大前角，（1分）加工脆性材料，选较小前角，工件材料强度、硬度低，前角应大些，否则选小些，（1分）硬质合金刀具前角比高速钢小，（1分）精加工大些，粗加工小些。

（1分）

2、试述积屑瘤的形成及防止措施（包括内容：

1.）积屑瘤定义;2）积屑瘤产生的基本原因；3）积屑瘤对切削加工的影响；4）防止措施。

）。

（10分）

答：

（1）切削塑性金属材料时,来自切屑和工件的金属粘结层积在前刀面上,形成硬度很高的楔块。

（3分）

（2）切屑和工件产生剧烈摩擦,摩擦力>切屑内部的分子结合力。

（3分）

（3.）保护刀刃和增大前角。

但时现时消,降低加工精度。

粗加工时利用，精加工时避免。

（2分）

（4.）首先改变切削速度，其次用切削液。

（2分）

3、试述刀具后角大小对切削加工的影响及如何选择后角（1.后角的定义；2.后角大小对切削加工的影响；3.如何选择后角）。

（10分）

答：

（1）主后刀面与切削平面夹角；（4分）

（2）减少摩擦，后加过大，强度降低；（3分）

（3）粗加工取小后角，精加工，取大后角。

（3分）

4、一零件对称度公差值为24，今测得被测零件的实际轴线各点距基准轴线的最大距离为+16，最小距离为+8。

问：

此项公差是否合格，为什么？

（10分）

答：

此项公差不合格。

（4分）

因为该零件允许的对称度公差值为24（2分），今测得被测零件的实际轴线各点距基准轴线的最大距离为+16，即对称度误差值为32（2分），超过了规定的公差值为24（2分），所以此项公差不合格。

5、对零件结构设计有哪几方面的要求？

（10分）

答：

对零件的结构设计有以下几方面的要求

（1）加工表面的几何形状应尽量简单。

（2）有相互位置精度要求的表面，最好能在一次安装中加工出来。

（3）尽量减少加工表面的数量。

（4）应力求零件某些结构尺寸标准化。

（5）零件应便于安装，定位准确，夹紧可靠。

评分点：

每点2分

6、切削加工工序安排时应遵循哪些原则？

（10分）

（1）先加工基准面，后加工其它面。

（2）先安排主要表面加工，穿插加工次要表面。

（3）先粗加工，后精加工。

（4）先面后孔，以面为基准加工其它。

评分点：

每点2.5分