机械制造技术复习题.docx

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机械制造技术复习题

一、填空题（每空1分，共10分）

1.从形态上看，切屑可以分为带状切屑、  节状切屑 、 粒状切屑 和崩碎切屑        四种类型。

2.切削过程中金属的变形主要是剪切滑移，所以用  相对滑移（剪应变）  的大小来衡量变形程度要比变形系数精确些。

3.利用自然热电偶法可测得的温度是切削区的 平均温度  。

4.刀具一次刃磨之后，进行切削，后刀面允许的最大磨损量（VB），称为  磨钝标准  。

5.工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程称为  安装   。

6.靠前刀面处的变形区域称为   第二   变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内。

7.系统性误差可以分为 常值性系统性误差 和  变值性系统性误差 两种。

二、单项选择题（选择正确答案的字母填入括号，每小题1分，共10分）

1.划分生产类型是根据产品的（D）。

A.尺寸大小和特征；B.批量；C.用途；D.生产纲领。

2.在背吃刀量和进给量一定的条件下，切削厚度与切削宽度的比值取决于（C）。

A.刀具前角；B.刀具后角；C.刀具主偏角；D.刀具副偏角。

3.在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角为（A）。

A.前角；B.后角；C.主偏角；D.刃倾角。

4.用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时，应选择刀具材料的牌号为（A）。

A.YT30；B.YT5；C.YG3；D.YG8。

5.安装车刀时，若刀尖低于工件回转中心，其工作角度与其标注角度相比将会（B）。

A.前角不变，后角减小；B.前角变大，后角变小；C.前角变小，后角变大；D.前、后角均不变。

6.标准麻花钻切削部分切削刃共有：

（B）

A．6；B.5；C.4；D.3。

7.基准不重合误差的大小主要与哪种因素有关：

（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本身的制造精度。

8.通常机床传动链误差用（D）元件的转角误差来衡量。

A．首端；B．中间；C．末端；D．两端。

9.尺寸链其组成环不变，某一减环的增大，使封闭环（B）。

A.增大；B.减小；C.保持不变；D.可大可小。

10.在切削平面内测量的角度有（C）。

A.前角和后角；B.主偏角和副偏角；C.刃倾角。

三、判断题（正确打√、错误打，每小题1分，共10分）

1.欠定位是绝对不允许的。

（）

2.工件定位时，若定位基准与工序基准重合，就不会产生定位误差。

（×）

3.工艺系统刚度较差时（如切削细长轴），刀具应选用较大的主偏角。

（√）

4.粗加工时产生积屑瘤有一定好处，故采用中等速度粗加工；精加工时避免积屑瘤的产生，故切削塑性金属时，常采用高速或低速精加工。

（√）

5.在切削用量中，对切削热影响最大的是背吃刀量，其次是进给量。

（）

6.光磨可提高工件的形状精度和位置精度（×）。

7.增加刀尖圆弧半径，可减小表面粗糙度的值。

（√）

8.粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次。

（√）

9.一个尺寸链中必然有减环。

（×）

10.需保证加工表面的余量均匀，应选择不加工表面为粗基准。

（×）

四、问答题（每小题5分，共20分）

1.影响切削变形有哪些因素？

各因素如何影响切削变形？

答：

（1）工件材料。

工件材料强度越高，切屑和前刀面的接触长度越短，导致切屑和前刀面的接触面积减小，前刀面上的平均正应力增大，前刀面与切屑间的摩擦系数减小，摩擦角减小，剪切角增大，变形系数将随之减小。

（2）刀具前角。

增大刀具前角，剪切角将随之增大，变形系数将随之减小；但增大后，前刀面倾斜程度加大，切屑作用在前刀面上的平均正应力减小，使摩擦角和摩擦系数增大而导致减小。

由于后一方面影响较小，还是随的增加而减小。

（3）切削速度。

在无积屑瘤产生的切削速度范围内，切削速度越大，变形系数越小。

主要是因为塑性变形的传播速度较弹性变形慢，切削速度越高，切削变形越不充分，导致变形系数下降；此外，提高切削速度还会使切削温度增高，切屑底层材料的剪切屈服强度因温度的增高而略有下降，导致前刀面摩擦系数减小，使变形系数下降。

（4）切削层公称厚度。

在无积屑瘤的切削速度范围内，切削层公称厚度越大，变形系数越小。

这是由于增大时，前刀面上的法向压力及前刀面上的平均正应力随之增大，前刀面摩擦系数随之减小，剪切角随之增大，所以随增大而减小。

2.刀具磨损过程有哪几个阶段？

为何出现这种规律？

答：

刀具磨损实验结果表明，刀具磨损过程可以分为三个阶段：

（1）初期磨损阶段。

新刃磨的刀具刚投入使用，后刀面与工件的实际接触面积很小，单位面积上承受的正压力较大，再加上刚刃磨后的后刀面微观凸凹不平，刀具磨损速度很快，此阶段称为刀具的初期磨损阶段。

刀具刃磨以后如能用细粒度磨粒的油石对刃磨面进行研磨，可以显著降低刀具的初期磨损量。

（2）正常磨损阶段。

经过初期磨损后，刀具后刀面与工件的接触面积增大，单位面积上承受的压力逐渐减小，刀具后刀面的微观粗糙表面已经磨平，因此磨损速度变慢，此阶段称为刀具的正常磨损阶段。

它是刀具的有效工作阶段。

（3）急剧磨损阶段。

当刀具磨损量增加到一定限度时，切削力、切削温度将急剧增高，刀具磨损速度加快，直至丧失切削能力，此阶段称为急剧磨损阶段。

在急剧磨损阶段让刀具继续工作是一件得不偿失的事情，既保证不了加工质量，又加速消耗刀具材料，如出现刀刃崩裂的情况，损失就更大。

刀具在进入急剧磨损阶段之前必须更换。

3.什么是误差复映?

误差复映系数的大小与哪些因素有关？

答：

待加工表面上有什么样的误差，加工表面上必然也有同样性质的误差，这就是切削加工中的误差复映现象。

加工前后误差之比值ε，称为误差复映系数，它代表误差复映的程度。

与成反比；这表明工艺系统刚度愈大，误差复映系数愈小，加工后复映到工件上的误差值就愈小。

4.简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，各用于什么场合？

答：

按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些，组成一个集中工序；最大限度的工序集中，就是在一个工序内完成工件所有表面的加工。

按工序分散原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些；最大限度的工序分散就是使每个工序只包括一个简单工步。

按工序集中原则组织工艺过程的特点是：

（1）有利于采用自动化程度较高的高效率机床和工艺装备，生产效率高；

（2）工序数少，设备数少，可相应减少操作工人数和生产面积；

（3）工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相互位置精度要求。

按工序分散原则组织工艺过程的特点是：

（1）所用机床和工艺装备简单，易于调整；

（2）对操作工人的技术水平要求不高；

（3）工序数多，设备数多，操作工人多，占用生产面积大。

五、计算、分析题（每小题10分，共30分）

1.加工一批尺寸为Φ20 的小轴外圆，若尺寸为正态分布，均方差σ=0.025，公差带中点小于尺寸分布中心0.03mm。

试求计算这批零件的合格率及废品率？

x/

0.5

0.8

1.0

2.0

2.5

2.8

3.0

3.2

Ф（x/）

0.1915

0.2881

0.3413

0.4772

0.4938

0.4974

0.4987

0.49931

解：

=0.03+19.95=19.98

Z右=（x-）/σ=（20-19.98）/0.025=0.8

Z左=（-x）/σ=（19.98-19.9）/0.025=3.2

查表得φ（0.8）=0.2881，φ（3.2）=0.49931

偏大不合格品率P大=0.5-φ（0.8）=0.5-0.2881=0.2119=21.19％

合格率为P=1-21.19％=78.81％

2.如图所示的小轴，其轴向尺寸的加工过程为：

车端面A；车台阶面B（保证尺寸

mm），车端面C，

保证总长

；热处理；钻顶尖孔；磨台阶面B，保证尺寸

。

试校核台阶面B的加工余量。

答案：

Ao＝

（3分）,Aomax＝0.64mmAomin=0mm

3.用图表示外圆车刀下列角度：

kr=75°，kr’=15°,λs=10°,

α0=20°,γo＝30°,并在图上标出切削平面Ps、正交平面Po、基面Pr。

       模拟试题二答案

一、名词解释（每小题2分，共10分）

1．刀具寿命：

刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止所经历的总切削时间，称为刀具寿命，用T表示。

2.磨钝标准：

以1/2背吃刀量处后刀面上测量的磨损带宽度VB作为刀具的磨钝标准。

3.工艺基准：

工艺过程中所用的基准，称为工艺基准。

4.加工经济精度：

是指在正常生产条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度。

5.加工余量：

毛坯上留作加工用的材料层，称为加工余量。

二、单项选择题（选择正确答案的字母填入括号，每小题1分，共10分）

1.在同一台钻床上对工件上的孔进行钻-扩-铰，应划分为（B）。

A.三次走刀；B.三个工步；C.三个工位；D.一个复合工步。

2.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。

3.通过主切削刃上某一指定点，并与该点切削速度方向相垂直的平面。

（C）

A.切削平面；B.进给平面；C.基面；D.主剖面。

4.影响切削层公称厚度的主要因素是（C）。

A.切削速度和进给量；B.背吃刀量和主偏角；C.进给量和主偏角。

5.钻削时，切削热传出的途径中所占比例最大的是（B）。

A.刀具；B.工件；C.切屑；D.空气介质。

6.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；倒数之和的倒数。

7.误差复映系数随着工艺系统刚度的增大而（）。

A．增大；B．减小；C．不变；D．不确定。

8.误差统计分析法适用于（）的生产条件。

A．单件小批；B．中批；C．大批大量；D．任何生产类型。

9.车床主轴轴颈和锥孔的同轴度要求很高，因此常采用（B）方法来保证：

A．基准重合；B．互为基准；C.自为基准；D．基准统一。

10.自为基准是以加工面本身为精基准，多用于精加工或光整加工工序，这是由于（C）

A．符合基推重合原则；B．符合基准统一原则；C.保证加工面的余量小而均匀；D．保证加工面的形状和位置精度。

三、判断题（正确打√、错误打×，每小题1分，共10分）

1.在夹具设计中，不完全定位是绝对不允许的。

（×）

2．刀具主偏角是主切削平面与假定工作平面间的夹角（即主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角）。

（√）

3.在刀具角度中，对切削力影响最大的是前角和后角。

（×）

4.在刀具磨损的形式中，前刀面磨损对表面粗糙度影响最大，而后刀面磨损对加工精度影响最大。

（×）

5.拉削相当于多刀刨削，粗、半精和精加工一次完成，因而生产率高。

（√）。

6.增加刀具进给量，可减小表面粗糙度的值。

（×）

7.强迫振动的固有频率总是与外界干扰力的频率相同。

（×）

8.制订单件小批生产的工艺规程时，应采取工件分散原则。

（×）

9.工序尺寸常按“入体原则”标注。

（√）

10.互为基准可以使被加工表面余量均匀。

（×）

四、问答题（每小题5分，共20分）

1.什么是定位？

什么是夹紧？

定位与夹紧的区别什么？

答：

在机床上加工工件时，为使工件在该工序所加工表面能达到规定的尺寸与形位公差要求，在开动机床进行加工之前，必须首先将工件放在机床上或夹具中，使它在夹紧之前就相对于机床占有某一正确的位置，此过程称为定位。

工件在定位之后还不一定能承受外力的作用，为了使工件在加工过程中总能保持其正确位置，还必须把它压紧，此过程称为夹紧。

定位的任务是使工件相对于机床占有某一正确的位置，夹紧的任务则是保持工件的定位位置不变。

2.影响切削温度有哪些因素？

各因素如何影响切削变形？

答：

（1）切削用量对切削温度的影响。

切削速度对切削温度的影响最为显著，次之，最小。

原因是：

增大，前刀面的摩擦热来不及向切屑和刀具内部传导，所以对切削温度影响最大；增大，切屑变厚，切屑的热容量增大，由切屑带走的热量增多，所以对切削温度的影响不如显著；增大，刀刃工作长度增大，散热条件改善，故对切削温度的影响相对较小。

（2）刀具几何参数对切削温度的影响。

①前角对切削温度的影响。

增大，变形减小，切削力减小，切削温度下降。

前角超过18°~20°后，对切削温度的影响减弱，这是因为刀具楔角（前、后刀面的夹角）减小而使散热条件变差的缘故。

②主偏角对切削温度的影响。

减小，切削刃工作长度和刀尖角增大，散热条件变好，使切削温度下降。

（3）工件材料对切削温度的影响。

工件材料的强度和硬度高，产生的切削热多，切削温度就高。

工件材料的导热系数小时，切削热不易散出，切削温度相对较高。

切削灰铸铁等脆性材料时，切削变形小，摩擦小，切削温度一般较切削钢时低。

（4）刀具磨损对切削温度的影响。

刀具磨损使切削刃变钝，切削时变形增大，摩擦加剧，切削温度上升。

（5）切削液对切削温度的影响。

使用切削液可以从切削区带走大量热量，可以明显降低切削温度，提高刀具寿命。

4.简述定位基准中的精、粗基准的选择原则。

答：

精基准的选择原则

（1）基准重合原则。

应尽可能选择所加工表面的设计基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。

（2）统一基准原则。

应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的加工表面，以保证所加工的各个表面之间具有正确的相对位置关系。

（3）互为基准原则。

当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准的方法进行加工。

（4）自为基准原则。

一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为精基准进行加工。

粗基准的选择原则

（1）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则。

被加工零件上如有不加工表面应选不加工面作粗基准，这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置关系。

（2）合理分配加工余量的原则。

从保证重要表面加工余量均匀考虑，应选择重要表面作粗基准。

（3）便于装夹的原则。

为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁，不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其它缺陷，并有足够的支承面积。

（4）粗基准一般不得重复使用的原则。

粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间的位置误差会相当大，所以，粗基准一般不得重复使用。

五、计算、分析题（每小题10分，共30分）

1.磨削一批d＝Φ12mm销轴，工件尺寸呈正态分布，工件的平均尺寸x＝11.974，均方根偏差σ＝0.005，试求计算这批零件的合格率及废品率？

x/

1.0

2.0

2.5

3.0

3.4

Ф（x/）

0.3413

0.4772

0.4938

0.4987

0.49966

2.如图所示，工件以孔Φ60+0.150mm定位加工孔Φ10+0.10mm，定位销竖直放置且直径为Φ60-0.03-0.06mm，要求保证尺寸（40+0.1）mm，试计算定位误差。

40+0.10

Φ10+0.10

3.在车床上加工一批小轴的外圆，尺寸要求为

mm。

若根据测量工序尺寸接近正态分布，其标准差为

mm，公差带中心小于分布曲线中心，偏差值为0.03mm。

画出误差的分布曲线，图示废品区。

计算该工序的工艺能力系数。

填空：

1、

是前角的符号，是在正交平面内测量的前刀面与基面的夹角。

2、

是刃倾角的符号，是在切削平面内测量的主切削刃与基面的夹角。

3、过选定点，垂直于切削刃在基面内投影的剖面叫正交平面。

4、在刀具寿命关系式

中，m代表的是v对T的影响程度，m越大，

影响越小，m越小，影响越大。

5、砂轮的硬度是磨粒受力后从砂轮表面脱落的难易程度，工作材料硬，应选用硬度较软砂轮，磨削有色金属等软材料时，应选用较硬砂轮。

6、为减小加工表面的理论粗糙度，

应减小。

7、车床主轴轴线与车床导轨在水平面内不平行，加工出的工件形状是锥形；

在铅垂面内不平行，加工出的工件形状是鞍形。

8、按工序的加工要求，工件应限制的自由度数未予限制的定位，称为欠定位；工件的同一自由度被两个或两个以上的支承点重复限制的定位，称为过定位。

得分

二、简答题（每小题4分，共16分）

1、YT30、YG8、YT5、YG3、WI8Gr4V是什么刀具材料？

其组成成分是什么？

各适合于加工哪类工件材料？

在怎样的加工要求下选用？

（4分）

答：

YT30是硬质合金、含TiC30%、适合加工钢、粗加工；（1分）

YG8是硬质合金、含Co8%、其余成分为WC、适合加工铸铁及有色金属、粗加工；（1分）

YT5是硬质合金、含TiC5%、适合加工钢、精加工；（1分）

W18Gr4V是高速钢刀具材料，表示含W18%、含Gr4%，含V1%。

高速钢刀具材料适合加工钢，易做成复杂刀具使用。

（1分）

2、机械加工过程中的强迫震动与自激震动的区别有哪些？

产生自激震动的条件是什么？

（4分）

答：

机械加工过程中的强迫振动：

1）由外部激振力引起2）强迫振动频率等于外部激振力频率3）偶然性的外界干扰引起的强迫振动会因阻尼的存在而逐渐衰减。

（1分）

机械加工过程中的自激振动：

1）无周期外部激振力引起2）自激振动的频率接近于系统某一固有频率3）不因有阻尼的存在而衰减为零。

（1分）

产生自激振动的条件：

在一个振动周期内，系统从电机吸收的能量大于系统对外界作功消耗的能量，则系统产生自激振动。

（1分）

控制自激振动的办法有：

减小重叠系数；减小切削刚度；合理布置振动系统小刚度主轴的位置。

（1分）

3、叙述粗、精基准的选择原则，加工顺序安排原则。

（4分）

答：

粗基准的选择原则：

保证加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则；合理分配加工余量的原则；便于装夹的原则；粗基准一般不得重复使用的原则。

（2分）

粗基准的选择原则：

基准统一、基准重合、互为基准、自为基准的原则。

（2分）

4、试述夹紧力的确定原则。

（4分）

答：

夹紧力的方向：

应使定位基面与定位元件接触良好，保证零件定位准确可靠；应与工件刚度最大的方向一致；尽量与切削力重力方向一致。

（2分）

夹紧力的作用点：

应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内。

应位于工件刚度较好的部位应尽量靠近加工表面。

（1分）

夹紧力的大小：

类比法和计算法。

（1分）

得分

三、分析计算题（10分）

如图所示，工作以外圆为定位表面加工键槽，Ⅴ形块夹角为ɑ。

求定位误差△dw（H1）、△dw（H2）、△dw（H3）、△dw（对称）.

答：

（10分）

定误差

（2.5分）

，（2.5分）

，（2.5分）

（2.5分）

得分

四、分析计算题（10分）

某零件轴向尺寸简图

（1）,图

（2）、图（3）为加工的两次安装图。

试确定工序尺寸H1、H2

答：

建立工艺尺寸链（2分）

得分

五、计算题（共10分）

在自动车床上车削一批小轴，尺寸要求为

。

加工后尺寸属正态分布，

，尺寸分布中心偏小于公差带中心0.03mm。

试计算该批工作的废品率，并分析废品率原因。

附表Ф（x/

）

x/

0.5

0.8

1.0

1．5

1．75

2.0

2.3

2.5

2.8

3.0

Ф（x/

）

0.1915

0.2881

0.3413

0.4332

0.4599

0.4772

0.4893

0.4938

0.4974

0.4987

答：

因

，

，由尺寸要求：

求废品率为：

.

，故废品率为6.68%.（8分）

1.工序：

一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。

2.刀具标注前角：

在正交平面内侧量的前刀面和基面间的夹角。

3.切削速度：

切削刃相对于工件的主运动速度称为切削速度。

4．设计基准：

设计图纸上标注设计尺寸所依据的基准。

5.工艺过程：

在生产过程中凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程。

得分

二、填空题（每空2分，共10分）

1.在标注刀具角度的正交平面参考系中，通过主切削刃上某一指定点，与主切削刃相切并垂直于该点基面的平面是切削平面。

2.使切削能持续进行以形成所需表面的运动称为_____进给______运动。

3.机床主轴回转误差的基本形式包括主轴径向圆跳动、角度摆动和___轴向圆跳动_。

4.机械加工表面质量包括表面粗糙度、表面波度和________表面层材料的物理力学性能和化学性能_________。

5.在机械加工中，自激震动的激振机理通常包括振型耦合原理、再生颤振原理和_______负摩擦颤振原理_________。

得分

三、单项选择题（选择正确答案的字母填入括号，每小题2分，共10分）

1.编制零件机械加工工艺规程，编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是（a）。

a工步b安装c工序d工位

2.切削加工中切削层参数不包括（b）。

a切削层公称厚度b切削层公称深度c切削层公称宽度d切削层公称横截面积

3.工序尺寸只有在（d）的条件下才等于图纸设计尺寸。

a.工序基本尺寸值等于图纸设计基本尺寸值b.工序尺寸公差等于图纸设计尺寸公差

c.定位基准与工序基准重合d.定位基准与设计基准不重合

4.工艺能力系数是（a）

a.T/6

b.6

/Tc.T/3

d.2T/3

5.工件在夹具中欠定位是指（c）

a.工件实际限制自由度数少于6个b.工件有重复限制的自由度c.工件要求限制的自由度未被限制d.工件是不完全定位

得分

四、判断题（正确打√、错误打×，每小题1分，共10分）

1.提高工艺系统薄弱环节的刚度，可以有效地提高工艺系统的刚度。

（√）

2.金刚石刀具硬度很高，可用于加工淬火钢。

（×）

3.给定刀具磨钝标准VB值，则刀具的使用寿命T也就确定了。

（×）

4.砂轮的硬度越高，磨粒的硬度不一定也越高。

（√）

5.使用可调支承时，调整后起定位作用，限制工件的自由度。

（√）

6.切削变形系数大于1。

（√）

7.粗基准一般不允许重复使用。

（√）

8.镗床没有误差敏感方向。

（×）

9.通