赵雪松机械制造学习题.docx
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赵雪松机械制造学习题
思考题与习题
1-1什么是机械制造的生产过程和工艺过程？
1-2什么是工序、工位、工步、走刀和安装？
试举例说明。
1-3什么是生产纲领，如何确定企业的生产纲领？
1-4什么是生产类型？
如何划分生产类型？
各生产类型各有什么工艺特点？
1-5试为某车床厂丝杠生产线确定生产类型，生产条件如下：
加工零件：
卧式车床丝杠（长为1617mm，直径为40mm，丝杠精度等级为8级，材料为Y40Mn）；年产量：
5000台车床；备品率：
5％；废品率：
0.5％。
1-6表面发生线的形成方法有哪几种？
试简述其成形原理？
1-7何谓简单运动，何谓复合运动？
试举例说明。
1-8从外圆车削来分析，
、f、
各起什么作用？
它们与切削层厚度
和切削层宽度
各有什么关系？
1-9车削加工都能成形哪些表面？
1-10何谓顺铣？
何谓逆铣？
画图说明。
1-11镗削与车削有哪些不同?
1-12试分析滚齿加工原理。
1-13试说明下列加工方法的主运动和进给运动：
（1）车端面；
（2）在车床上钻孔；（3）在车床上镗孔；（4）在钻床上钻孔；（5）在镗床上镗孔；（6）在牛头刨床上刨平面；（7）在铣床上铣平面；（8）在平面磨床上磨平面；（9）在内圆磨床上磨孔。
1-14简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面成形原理和应用范围。
2-1机床的传动链中为什么要设置换置机构？
分析传动链一般有哪几个步骤？
在什么情况下机床的传动链可以不设置换置机构？
2-2写出在CA6140型车上进行下列加工时的运动平衡式，并说明主轴的转速范围。
（1）米制螺纹P＝16mm，K=1；
（2）英制螺纹a=8牙/in；
（3）模数螺纹m＝2mm，K＝3。
2-3证明CA6140型车床的机动进给量
。
2-4CA6140型车床主轴箱中有几个换向机构？
能否取消其中一个？
为什么？
2-5能否用CA6140型车床主轴箱中Ⅸ～Ⅹ轴间的换向机构代替溜板箱中的两个换向机构？
2-6根据Y3150E型机床的传动系统图（图2-16），指出该机床的主运动、展成运动、进给运动及差动传动链的传动路线。
2-7在Y3150E型滚齿机上加工斜齿轮时：
（1）如果进给桂轮的传动比有误差，是否会导致斜齿圆柱齿轮的螺旋角
产生误差？
为什么？
（2）如果滚刀主轴的安装角度有误差，是否会导致斜齿圆拄齿轮的螺旋角
产生误差？
为什么？
2-8在滚齿机上加工一对齿数不同的斜齿圆柱齿轮，当其中一个齿轮加工完成后，在加工另一个齿轮前应对机床进行哪些调整？
2-9各类机床中，能用于加工外圆、内孔、平面和沟槽的各有哪些机床？
它们的适用范围有何区别？
2-10简述数控机床的特点及应用范围。
2-11数控机床是由哪些部分组成的？
各有什么作用？
2-12什么是开环、闭环、半闭环伺服系统？
各适用于什么场合？
2-13确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？
试画图标出这些基本角度。
2-14刀具标注角度正交平面参考系由哪些平面组成？
它们是如何定义的？
2-15试述刀具标注角度和工作角度的区别。
为什么车刀作横向切削时，进给量取值不能过大？
2-16刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能？
2-17普通高速钢有什么特点？
常用的牌号有哪些？
主要用来制造哪些刀具？
2-18什么是硬质合金？
常用的牌号有哪几大类？
一般如何选用？
2-19说明陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼刀具材料的特点及应用范围。
2-20常用车刀有哪几大类？
各有什么特点？
2-21常用的孔加工刀具有哪些？
它们的应用范围如何？
2-22麻花钻的结构有何特点？
比较麻花钻、扩孔钻、铰刀在结构上的异同。
2-23铣刀主要有哪些类型？
它们的用途如何？
2-24砂轮硬度与磨粒硬度有何不同？
二者有无联系？
2-25自动化加工中刀具的主要特点是什么？
2-26为什么夹具具有扩大机床工艺范围的作用，试举例说明。
2-27为什么说夹紧不等于定位？
2-28根据六点定位原理，分析图2-132所示各定位方案中，各定位元件分别限制了哪些自由度？
（c）
图2-132题2-28图
2-29工件装夹在夹具中，凡是有六个定位支承点，即为完全定位；凡是有六个定位支承点，就不会出现欠定位；凡是超过六个定位支承点就是过定位，不超过六个定位支承点，就不会出现过定位。
这些说法对吗？
为什么？
2-30图2-133所示连杆在夹具中定位，定位元件分别为支承平面1、短圆柱销2和固定短V形块3。
试分析下图所示定位方案的合理性，若不合理，试提出改进办法。
图2-133题2-30图
1—支承平面2—短圆柱销3—固定短V形块
2-31何谓定位误差？
产生定位误差的原因有哪些？
2-32图2-134所示齿坯在V型块上定位插键槽，要求保证工序尺寸
mm。
已知：
，
。
若不计内孔与外圆同轴度误差的影响，试求此工序的定位误差。
图2-134题2-32图
2-33图2-135a所示为铣键槽工序的加工要求，已知轴径尺寸
，试分别计算图b、c两种定位方案的定位误差。
图2-135题2-33图
2-34试分析下图所示各夹紧方案是否合理？
若有不合理之处，应如何改进？
图2-136题2-34图
2-35分析三种基本夹紧机构的优缺点。
2-36已知切削力F，若不计小轴1、2的摩擦损耗，试计算下图所示夹紧装置作用在斜楔左端的作用力
。
图2-137题2-36图
2-37对专用夹具的基本要求是什么？
3-1金属切削过程中切削力的来源是什么？
3-2车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析？
各分力对加工有何影响？
3-3影响切削力的主要因素有哪些？
3-4切削热是如何产生和传出的？
仅从切削热产生的多少能否说明切削区温度的高低？
3-5背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否一样？
如何运用这一规律指导生产实践？
3-6增大前角可以使切削温度降低的原因是什么？
是不是前角越大切削温度越低？
3-7切削液的主要作用有哪些？
应当如何正确选用切削液？
3-8刀具的正常磨损过程可分为几个阶段？
为何出现这种规律？
刀具使用时磨损应限制在哪一阶段？
3-9试述刀具磨损的各种原因。
高速钢刀具、硬质合金刀具各自比较容易发生的磨损是什么？
3-10什么叫刀具耐用度？
实际生产中如何来确定刀具已经磨钝了？
3-11何谓最大生产率刀具耐用度和最低成本刀具耐用度？
如何选用？
3-12在VTm=C0关系中，指数m的物理意义是什么？
不同刀具m值为什么不同？
3-13刀具破损的主要形式有哪些？
高速钢和硬质合金刀具的破损形式有何不同？
3-14何谓材料的切削加工性？
为什么说它是一个相对的概念？
VT代表什么意义？
3-15材料的切削加工性通常从哪些方面来衡量？
试述改善材料切削加工性的方法。
3-16试用单个磨料的最大切削厚度计算公式，来说明有关磨削要素对磨削效果的影响。
3-17磨削与切削加工相比，有何特点？
3-18磨削外圆时三个分力中以背向力
最大；车削外圆时三个分力中以切削力
最大，这是为什么？
4-1试举例说明加工精度、加工误差、公差的概念以及它们之间的区别。
4-2工艺系统的静态、动态误差各包括哪些内容？
4-3何谓误差复映规律？
如何利用这一规律测定机床的刚度？
4-4何谓误差敏感方向？
车床与镗床的误差敏感方向有何不同？
4-5加工车床导轨时为什么要求导轨中部要凸起一些？
磨削导轨时采取什么措施达到此目的？
4-6在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，产生图4-72所示三种形状误差的主要原因？
分别采用什么办法来减少或消除？
图4-72题4-6图
4-7试分析在车床上加工时产生下述误差的原因：
1）在车床上镗孔时，引起被加工孔圆度误差和圆柱度误差。
2）在车床三爪自定心卡盘上镗孔时，引起内孔与外圆不同轴度、端面与外圆的不垂直度。
4-8图4-73所示套筒的材料为20钢，当其在外圆磨床上用心轴定位磨削外圆时，由于磨削区的高温，试分析外圆及内孔处残余应力的符号？
若用锯片刀铣开此套筒，问铣开后的两个半圆环将产生怎样的变形？
图4-73题4-8图
4-9在自动车床上加工一批小轴，从中抽检200件，若以0.01mm为组距将该批工件按尺寸大小分组，所测数据列于表4-12中。
表4-12测试数据表
尺寸间隔
自（mm）
15.01
15.02
15.03
15.04
15.05
15.06
15.07
15.08
15.09
15.10
15.11
15.12
15.13
15.14
到（mm）
15.02
15.03
15.04
15.05
15.06
15.07
15.08
15.09
15.10
15.11
15.12
15.13
15.14
15.15
零件数
2
4
5
7
10
20
28
58
26
18
8
6
5
3
若图样的加工要求为
，试求：
1）绘制整批工件实际尺寸的分布曲线。
2）计算合格率及废品率。
3）计算工艺能力系数，若该工序允许废品率为3%，问工序精度能否满足？
4）分析出现废品的原因，并提出改进办法。
4-10如何利用
图来判别加工式艺是否稳定？
4-11设已知一工艺系统的误差复映系数为0.25，工件在本工序前有圆柱度误差（椭圆度）0.45mm。
若本工序形状精度规定公差0.01mm，问至少进给几次方能使形状精度合格？
4-12试说明磨削外圆时使用死顶尖的目的是什么？
哪些因素引起外圆的圆度和锥度误差（图4-74）。
图4-74题4-12图
4-13车削一批轴的外圆，其尺寸为
。
已知此工序的加工误差分布曲线是正态分布，其标准偏差
，曲线的顶峰位置偏于公差带中值的左侧0.01mm。
试求零件的合格率、废品率。
工艺系统经过怎样的调整可使废品率降低？
4-14在无心磨床上用贯穿法磨削加工d＝20mm的小轴，已知该工序的标准偏差
，现从一批工件中任取5件测量其直径，求得算术平均值为
。
试估算这批工件的最大尺寸及最小尺寸是多少？
4-15有一批零件，其内孔尺寸为
，属正态分布。
试求尺寸在
之间的概率。
4-16机械加工表面质量包括哪些内容?
它们对产品的使用性能有哪些影响?
4-17影响切削加工表面粗糙度的因素有哪些？
4-18车削一铸铁件外圆表面，若进给量f=0.3mm/r，刀尖圆弧半径rε=3mm，问车削后能达到的表面粗糙度是多大？
4-19为什么切削加工中会产生加工硬化?
影响加工硬化的因素有哪些?
4-20为什么会产生磨削烧伤?
减少磨削烧伤的方法有哪些?
4-21为什么同时提高砂轮速度和工件速度可以避免产生磨削烧伤、减小表面粗糙度值并能提高生产率?
4-22试述加工表面产生残余压应力和残余拉应力的原因。
4-23表面强化工艺为什么能改善工件表面质量?
生产中常用的表面强化工艺方法有哪些?
4-24什么是强迫振动？
什么是自激振动？
各有哪些特征？
4-25自激振动产生的条件是什么？
消除自激振动的措施有哪些？
5-1简述机械加工艺规程的设计原则、步骤和内容。
5-2什么叫基准?
基准分哪儿种?
5-3精、粗定位基准的选择原则各有哪些?
如何分析这些原则之间出现的矛盾?
5-4零件表面加工方法的选择原则是什么？
5-5制定机械加工工艺规程时，为什么要划分加工阶段？
5-6切削加工顺序安排的原则是什么？
5-7什么叫工序集中？
什么叫工序分散？
各用于什么场合？
5-8什么叫工序余量？
影响工序余量的因素是什么？
5-9什么叫时间定额？
单件时间定额包括那几方面的内容？
5-10什么叫工艺成本?
工艺成本评比时，如何区分可变费用与不可变费用?
5-11试分别选择图5-47所示零件的精、粗基准。
其中图5-47a为飞轮简图，图5-47b为主轴箱体简图，毛坯均为铸件。
a）b）
图5-47
5-12加工图5-48所示零件，要求保证尺寸6±0.1mm，由于该尺寸不便测量，只好通过测量尺寸L来间接保证。
试求测量尺寸L及其偏差。
5-13加工图5-49所示轴颈时，设计要求尺寸分别为
mm和t=
mm，有关工艺过程如下：
1）车外圆至
mm；2）在铣床上铣键槽，键深尺寸为H；3）淬火热处理；
4）磨外圆至尺寸
mm。
若磨后外圆和车后外圆的同轴度误差为φ0.04mm，试计算铣键槽的工序尺寸H及其偏差。
图5-48套筒图5-49轴颈
5-14加工套筒零件，其轴向尺寸及有关工序简图如图5-50所示，试求工序尺寸L1和L2及其偏差。
图5-50套筒零件
5-15图5-51所示套筒零件，除缺口B外，其余表面均已加工。
试分析加工缺口B保证尺寸
mm时，有几种定位方案?
计算出各种定位方案的工序尺寸及其偏差？
并说明哪个方案最好？
哪个方案最差？
为什么
5-16图5-52所示底座零件的M、N面及φ25H8孔均已加工，试求加工K面时便于测量的测量尺寸，将求出的数值标注在工序草图上，并分析这种标注对零件的工艺过程有何影响。
图5-51套筒图5-52底座
5-17连杆的主要表面和主要技术要求有哪些？
为什么要提这些技术要求？
5-18连杆加工的主要困难在哪里？
应如何解决？
5-19试述派生法CAPP的方法步骤。
6-1什么叫装配？
装配精度有哪几类?
零件精度与装配精度之间的关系如何?
6-2保证装配精度的方法有哪些？
各有何特点？
6-3装配尺寸链和工艺尺寸链有何区别?
6-4试说明建立装配尺寸链的方法、步骤和原则。
6-5制订装配工艺规程大致有哪几个步骤？
6-6为什么要划分装配单元？
如何绘制装配工艺系统图？
6-7图6-16所示为双联转子泵结构简图，要求冷态下的装配间隙A0=0.05～0.15mm。
各组成环的基本尺寸为：
A1=41mm,A2=A4=17mm,A3=7mm。
1）试用完全互换法求各组成环尺寸及其偏差（选A1为相依尺寸）。
2）试用概率法求各组成环尺寸及其偏差（选A1为相依尺寸）。
3）采用修配法装配时，A2、A4按IT9公差制造，A1按ITl0公差制造，选A3为修配环，试确定修配环的尺寸及其偏差,并计算可能出现的最大修配量。
4）采用固定调整法装配时，A1、A2、A4仍按上述精度制造，选A3为调整环，并取TA3=0.02mm,试计算垫片组数及尺寸系列。
6-8图6-17所示为离合器齿轮轴部装配图。
为保证齿轮灵活转动，要求装配后轴套与隔套的轴向间隙为0.05~0.20mm。
试合理确定并标注各组成环的有关尺寸及其偏差。
图6-16双联转子泵结构简图图6-17离合器齿轮轴部装配图
6-9某轴与孔的尺寸和公差配合为φ50H3/h3mm。
为降低加工成本，现将两零件按IT7公差制造，试用分组装配法计算：
1）分组数和每一组的极限偏差。
2）若加工l万套，且孔和轴的实际分布都符合正态分布规律，问每一组孔与轴的零件数各为多少?
6-10图6-18为镗孔夹具简图，要求定位面到孔轴线的距离为A0=155±0.015mm，单件小批生产用修配法保证该装配精度，并选取定位板A1=20mm为修配件。
根据生产条件，在定位板上最大修配量以不超过0.3mm为宜，试确定各组成环尺寸及其偏差。
6-11如图6-19所示车床尾座套筒装配图，试分别按完全互换法和概率法计算螺母在顶尖套筒内的端面跳动量。
6-12现有一活塞部件，其各组成零件有关尺寸如图6-20所示，试分别用极值法公式和概率法公式计算活塞行程的极限尺寸。
6-13如图6-21所示减速器中某轴上零件的尺寸为A1=40mm,A2=36mm,A3=4mm,要求装配后齿轮轴向间隙A0=0.10~0.25mm。
试用极值法和概率法分别确定A1、A2、A3的公差及其偏差。
图6-18镗孔夹具简图图6-19车床尾座套筒装配图
图6-20活塞部件装配图图6-21轴装配图
6-14如图6-22所示轴与齿轮的装配件，为保证弹性挡圈的顺利装入，要求保证轴向间隙0.05~0.41mm。
已知各组成环的基本尺寸A1=32.5mm，A2=35mm，A3=2.5mm。
试用极值法和概率法分别确定各组成零件的偏差。
图6-22轴与齿轮的装配
7-1为什么世界上许多国家和企业都把发展先进制造技术定为国家制造业或企业的发展战略？
7-2先进制造技术有哪些核心技术组成？
7-3数控技术为什么是先进制造技术中不可缺少的高新技术？
7-4什么是柔性制造系统？
7-5柔性制造系统设计时应主要考虑哪些问题？
7-6什么是快速成形技术？
其工作原理和应用场合如何？
7-7精益生产的基本概念是什么？
7-8敏捷制造的基本原理是什么？
其主要概念有哪些？
7-9什么是绿色制造？
实现绿色制造的途径有哪些？
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