机械制造工艺学思考题习题.docx

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机械制造工艺学思考题习题

《机械制造工艺学》

思考练习题

一、（单项选择题）

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1-1按照系统的观点，可将生产定义为使生产（）转变为生产财富并创造效益的输入输出系统。

①对象②资料③要素④信息

1-2度量生产过程效率的标准是（）。

①产量②产值③利润④生产率

1-3在先进的工业化国家中，国民经济总产值的约（）来自制造业。

①20%②40%③60%④80%

1-4在多变的市场环境下，影响竞争力的诸要素中（）将变得越来越突出。

①时间②质量③成本④服务

1-5构成工序的要素之一是（）。

①同一台机床②同一套夹具③同一把刀具④同一个加工表面

1-6目前机械零件的主要制造方法是（）。

①材料成形法②材料去除法③材料累加法④材料复合法

1-7进给运动通常是机床中（）。

①切削运动中消耗功率最多的运动②切削运动中速度最高的运动③不断地把切削层投入切削的运动④使工件或刀具进入正确加工位置的运动

1-8在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。

①砂轮的回转运动②工件的回转运动③砂轮的直线运动④工件的直线运动

1-9在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。

①均由工件来完成②均由刀具来完成③分别由工件和刀具来完成④分别由刀具和工件来完成

1-10背吃刀量是指主刀刃与工件切削表面接触长度（）。

①在切削平面的法线方向上测量的值②正交平面的法线方向上测量的值③在基面上的投影值④在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测量的值

1-11在背吃刀量和进给量f一定的条件下，切削厚度与切削宽度的比值取决于（）。

①刀具前角②刀具后角③刀具主偏角④刀具副偏角

1-12普通车床的主参数是（）。

①车床最大轮廓尺寸②主轴与尾座之间最大距离③中心高④床身上工件最大回转直径

1-13大批大量生产中广泛采用（）。

①通用夹具②专用夹具③成组夹具④组合夹具

1-14通过切削刃选定点，垂直于主运动方向的平面称为（）。

①切削平面②进给平面③基面④主剖面

1-15在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（）。

①前角②后角③主偏角④刃倾角

1-16刃倾角是主切削刃与（）之间的夹角。

①切削平面②基面③主运动方向④进给方向

1-17在车床上进行切断加工时，车刀的工作后角（）车刀标注后角。

①大于②等于③小于④有时大于、有时小于

1-20影响切削层公称厚度的主要因素是:

 a.切削速度和进给量；b.背吃刀量（切削深度）和主偏角； c.进给量和主偏角。

1-21确定刀具标注角度的参考系选用的三个主要基准平面是：

a.切削平面、已加工平面和待加工平面； b.前刀面、主后刀面和副后刀面； c.基面、切削平面和正交平面（主剖面）。

1-22通过切削刃选定点的基面是：

 a.垂直于假定主运动方向的平面；b.与切削速度相平行的平面； c.与过渡表面相切的表面。

1-23刀具的主偏角是：

 a.主切削平面与假定工作表面间的夹角，在基面中测量（主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角）； b.主切削刃与工件回转轴线间的夹角，在基面中测量； c.主切削刃与刀杆中轴线间的夹角，在基面中测量。

1-24在切削平面内测量的角度有：

 a.前角和后角；b.主偏角和副偏角； c.刃倾角。

1-25在基面内测量的角度有：

 a.前角和后角；b.主偏角和副偏角； c.刃倾角。

1-26在正交平面（主剖面）内测量的角度有：

 a.前角和后角；b.主偏角和副偏角； c.刃倾角。

1-27影响刀具的锋利程度、减小切削变形、减小切削力的刀具角度是：

  a.主偏角；b.前角； c.副偏角；d.刃倾角； e.后角。

1-28影响切削层参数、切削分力的分配、刀尖强度及散若情况的刀具角度是：

 a.主偏角；b.前角； c.副偏角；d.刃倾角； e.后角。

1-29影响刀尖强度和切削流动方向的刀具角度是：

 a.主偏角；b.前角； c.副偏角；d.刃倾角； e.后角。

1-30刀具上能减小工件已加工表面粗糙度值的几何要素是：

 a.增大前角；b.减小后角； c.减小主偏角；d.增大刃倾角； e.减小副偏角。

1-31车外圆时，能使切屑流向工件待加工表面的几何要素是：

 a.刃倾角大于0°；b.刃倾角小于0°； c.前角大于0°；d.前角小于0°；

1-32当工艺系统刚度较差时，如车削细长轴的外圆。

应该使用：

 a.尖头车刀；b.45°弯头刀； c.90°右偏刀；d.圆弧头车刀。

1-33安装外车槽刀时，刀尖低于工件回转中心时，与其标注角度相比。

其工作角度将会：

 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。

1-34下列刀具材料中，强度和韧性最好的材料是：

 a.高速钢；b.P类（相当于钨钛钴类）硬质合金； c.K类（相当于钨钴类）硬质合金；d.合金工具钢。

1-35下列刀具材料中，综合性能最好，适宜制造形状复杂的机动刀具的材料是：

 a.碳素工具钢；b.合金工具钢； c.高速钢；d.硬质合金。

1-36对铸铁材料进行粗车，宜选用的刀具材料是：

 a.P01（YT30）；b.30（YT5）； c.K01（YG3X）；d.K20（YG6）； e.K30（YG8）。

1-37高速精车铝合金应选用的刀具材料是：

 a.高速钢；b.P类（相当于钨钛钴类）硬质合金； c.K类（相当于钨钴类）硬质合金；d.金刚石刀具。

1-38车削时，切削热传出的途径中所占比例最大的是：

 a.刀具；b.工件； c.切屑；d.空气介质

1-39钻削时，切削热传出的途径中所占比例最大的是：

 a.刀具；b.工件； c.切屑；d.空气介质

1-40磨削一般采用低浓度的乳化液，这主要是因为：

 a.润滑作用强；b.冷却、清洗作用强； c.防锈作用好；d.成本低。

1-41用硬质合金刀具高速切削时，一般：

 a.用低浓度乳化液；b.用切削油； c.不用切削液；d.用少量切削液。

1-42精车铸铁工件时，一般：

 a.不用切削液或用煤油；b.用切削液； c.用高浓度乳化液；d.用低浓度乳化液。

1-43在钢件上攻螺纹或套螺纹时，一般：

 a.不用切削液；b.用动物油； c.用高浓度乳化液；d.用低浓度乳化液。

1-44当工件的强度、硬度、塑性较大时，刀具耐用度：

 a.不变；b.有时长有时短； c.愈长；d.愈短。

1-45刀具磨钝的标准是规定控制：

 a.刀尖磨损量；b.后刀面磨损高度VB； c.前刀面月牙洼的深度；d.后刀面磨损的厚度（即深度）。

1-46切削铸铁工件时，刀具的磨损部位主要发生在：

 a.前刀面；b.后刀面； c.前、后刀面。

1-47粗车碳钢工件时，刀具的磨损部位主要发生在：

 a.前刀面；b.后刀面； c.前、后刀面。

1-48高速钢车刀和普通硬质合金焊接车刀的刀具耐用度一般为：

 a.15～30min；b.30～60min； c.90～150min。

1-49齿轮滚刀的刀具耐用度一般为：

 a.15～30min；b.30～60min； c.90～150min。

1-50强力磨削的磨削深度可达：

 a.4mm以上；b.6mm以上； c.8mm以上；d.10mm以上；

1-51锥度心轴限制（）个自由度。

①2②3③4④5

1-52小锥度心轴限制（）个自由度。

①2②3③4④5

1-53过正方体工件中心垂直于某一表面打一通孔，必须限制（）个自由度。

①2②3③4④5

1-54将装配尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后按要求进行装配，以保证装配精度。

这种装配方法是（）。

（1）完全互换法

（2）修配装配法（3）调整装配法（4）选择装配法

1-55机械结构的装配工艺性是指机械结构能保证装配过程中是相互联结的零件不用或少用（）。

（1）机械加工

（2）修配（3）修配和机械加工

1-56所谓划分成独立的装配单元，就是要求（）。

（1）机械加工车间能有独立的装配区间

（2）机械结构能划分成独立的组件、部件等

1-57在机械结构设计上，采用调整装配法代替修配法，可以使修配工作量从根本上（）。

（1）增加

（2）减少

1-58装配所要保证的装配精度或技术要求，是装配尺寸链的（）。

（1）组成环

（2）封闭环

1-59采用大数互换法装配时计算,装配尺寸链的公差公式是（）。

（1）统计公差公式

（2）极值公差公式

1-60采用完全互换法装配时计算,装配尺寸链的公差公式是（）。

（1）统计公差公式

（2）极值公差公式

1-61装配尺寸链的最短路线（环数最少）原则，即（）。

（1）“一件一环”

（2）“单件自保”

1-62由一个零件的精度来保证某项装配精度的情况，称为（）。

（1）“一件一环”

（2）“单件自保”

1-63在绝大多数产品中，装配时各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装配后即能达到装配精度的要求，但少数产品有出现废品的可能性，这种装配方法称为（）。

（1）完全互换法

（2）大数互换法

1-64

二、（多项选择题）

2-1生产要素包括（）和生产信息。

①生产对象②生产资料③能源④劳动力        

2-221世纪机械制造业发展趋向是（）智能化和清洁化。

①自动化②柔性化③集成化④批量化                     

2-3产品、部件、零件标准化的内容包括（）。

①名称标准化②结构标准化③材料标准化④零部件标准化

2-4大批大量生产的工艺特点包括（）。

①广泛采用高效专用设备和工具②设备通常布置成流水线形式③广泛采用互换装配方法④对操作工人技术水平要求较高

2-5实现切削加工的基本运动是（）。

①主运动②进给运动③调整运动④分度运动

2-6同一工步要求（）不变。

①加工表面②切削刀具③切削深度④进给量

2-7切削加工中的切削用量包括：

a.主轴每分钟转数；b.切削层公称宽度；c.背吃刀量（切削深度）；d.进给量；e.切削层公称厚度；f.切削速度。

2-8切削加工中切削层参数包括：

a.切削层公称厚度；b.切削层公称深度；c.切削余量；d.切削层公称宽度；e.切削层公称截面面积；f.切削层局部厚度。

2-9车削加工中，影响切削层公称宽度的因素有：

a.切削深度；b.背吃刀量（切削深度）；c.进给量；d.刀具主偏角；e.刀具副偏角；f.切削层公称厚度。

2-10车削加工中，影响切削层公称厚度的因素有：

a.切削深度；b.背吃刀量（切削深度）；c.进给量；d.刀具主偏角；e.刀具副偏角；f.切削层公称厚度。

2-11车削加工中，切削层公称截面面积等于：

a.加工余量×轴向尺寸长度；b.背吃刀量（切削深度）×轴向尺寸长度；c.切削层公称宽度×切削层公称厚度；d.背吃刀量（切削深度）×切削层公称宽度；e.背吃刀量（切削深度）×进给量；f.进给量×切削层公称厚度。

2-12确定刀具标注角度的参考系的三个主要基准平面是：

a.前刀面；b.主切削平面；c.水平面；d.基面；e.主后刀面；f.正交平面（主剖面）。

2-13对刀具前角的作用和大小，正确的说法有：

a.控制切削流动方向；b.使刀刃锋利，减少切屑变形；c.影响刀尖强度及散热情况；d.影响各切削分力的分配比例；e.减小切屑变形，降低切削力；f.受刀刃强度的制约，其数值不能过大。

2-14对于刀具主偏角的作用，正确的说法有：

a.影响刀尖强度及散热情况；b.减小刀具与加工表面的摩擦；c.控制切屑的流动方向；d.使切削刃锋利，减小切削变形；e.影响切削层参数及切削分力的分配；f.影响主切削刃的平均负荷与散热情况。

2-15确定车刀前角大小的主要依据是：

a.加工钢材时的前角比加工铸铁时大；b.高速钢刀具的前角比硬质合金刀具大；c.高速钢刀具前角比硬质合金刀具小；d.粗加工时的前角比精加工小；e.粗加工时的前角比精加工大；f.加切削液时的前角应加大。

2-16确定车刀主偏角大小的主要依据是：

a.工件材料越硬，主偏角应大些；b.工件材料越硬，主偏角应小些；c.工艺系统刚度好时，主偏角可以小些；d.工艺系统刚度差时，主偏角可以小些；e.高速钢刀具主偏角可比硬质合金大些；f.粗加工时主偏角应大些。

2-17当车刀主偏角减小时，所引起的下列影响中，正确的是：

a.使切削变得宽而薄；b.进给力加大，易引起振动；c.背向力（吃刀抗力）加大，工件弹性变形加大；d.刀尖强大降低；e.工件材料硬时应采取较大后角；f.硬质合金刀具应取较大后角。

2-18确定车刀后角大小的主要依据是：

a.精加工时应取较大后角；b.高速切削时应取较小后角；c.加工塑性材料应取较大后角；d.工艺系统刚度差时应取较小后角；e.工件材料硬时应取较大后角；f.硬质合金刀具应取较大后角。

2-19确定车刀刃倾角大小的主要依据是：

a.加工铸铁时应选较大的刃倾角；b.加工螺纹时应选零度刃倾角；c.带冲击的不连续车削或刨削应选负值刃倾角；d.精加工时应选正值的刃倾角；e.加工钢材时应选较小的刃倾角；f..粗加工时应选较小的刃倾角。

2-20车削加工中，减小残留面积的高度，减小表面粗糙度值，可使用的正确方法有：

a.加大前角；b.减小主偏角；c.提高切削速度；d.减小背吃刀量（切削深度）；e.减小副偏角；f.减小进给量。

2-21与工作角度相比，讨论刀具标注角度的前提条件是：

a.标注角度与所选参考系无关；b.必须以度为度量单位；c.刀尖与工件回转轴线等高；d.只对外圆车刀有效；e.刀杆安装轴线与工件回转轴线垂直；f.不考虑进给运动的影响。

2-22下列刀具中常用高速钢来制造的刀具有：

a.各种外圆车刀；b.铰刀；c.立铣刀；d.镶齿刀铣刀；e.插齿刀；f.成形车刀。

2-23对于高速钢的下列说法中，正确的有：

a.抗弯强度与韧性比硬质合金高；b.热处理变形小；c.价格比硬质合金低；d.加切削液时切削速度比硬质合金高；e.特别适宜制造形状复杂的刀具；f.耐热性较好，仍可保持良好的切削性能。

2-24对于硬质合金的下述说法中，正确的有：

a.价格比高度钢便宜；b.脆性较大，怕振动；c.耐热性比高速钢好，仍能保持良好的切削性能；d.是现代高速切削的主要刀具材料；e.热处理变形小；f.用粉末冶金法制造，作形状简单的刀具。

2-25在下述条件中，较易形成带状切屑的条件有：

a.切削低碳钢时；b.切削中碳钢时；c.较小的进给量和背吃刀量（切削速度）；d.较大的进给量和背吃刀量（切削深度）；e.较高的切削速度；f.较低的切削速度；g.较大的前角。

2-26形成带状切屑时，具有的特征是：

a.加工表面光洁；b.加工表面粗糙；c.是比较理想的加工状态；d.在低速切削中碳钢时易形成；e.切削力有波动；f.切削平稳；g.切屑易折断，便于处理。

2-27切削力Fc（主切削力Fz）的作用是：

a.计算主运动系统零件强度的主要依据；b.计算进给系统零件强度的主要依据；c.计算机床功率的主要依据；d.确定刀具角度的主要依据；e.粗加工时选择背吃刀量（切削深度）的主要依据；f.选择进给量的主要依据。

2-28背向力Fp（吃刀抗力Fy或法向力Fx）的特点是：

a.钻削时该分力最大；b.磨削时该分力最大；c.车削时该分力最大；d.在该力方向上不作功；e.易使工件弯曲变形，产生形状误差。

2-29在下列因素中，对切削力影响较大的三个因素是：

a.刀具角度；b.切削用量；c.工件材料；d.刀具材料；e.冷却方式；f.切削温度。

2-30切削热的主要来源，由大到小依次为：

a.电动机发热；b.切屑塑性变形；c.主轴箱发热；d.切屑与前刀面的摩擦；e.后刀面与工件的摩擦；f.刀尖的磨损。

2-31切削热对切削过程的影响主要表现为：

a.提高工件塑性，降低切削阻力；b.加速刀具磨损；c.有利于防止变形硬化；d.工件发生热变形，影响加工精度；e.导致机床、刀具热变形；f.有可能烧伤加工表面。

2-32在下列情况下，应该采用低浓度乳化液润滑方式的有：

a.高速钢加工铸铁工件；b.高速钢刀具粗加工钢材；c.硬质合金端铣刀铣钢材；d.麻花钻在钢件上钻孔；e.平面磨床磨削钢件；f.插齿机加工钢制齿轮。

2-33在下列情况下，不应该使用任何切削液的有：

a.磨削铸铁工件平面；b.在碳钢工件上铰孔；c.在铸铁件上用高速钢刀车螺纹；d.硬质合金刀精车碳钢工件；e.插齿机加工铸铁齿轮；f.高速钢立铣刀铣碳钢轴件平面。

1-34在下列情况下，应该采用高浓度乳化液或切削油润滑方式的有：

a.高速钢刀具精车碳钢工件；b.硬质合金刀具精车碳钢工件；c.在碳钢工件上铰孔；d.滚齿机滚切铸铁齿轮；e.高速钢铣刀铣键槽（碳钢轴）；f.硬质合金镶齿端铣刀铣碳钢工件。

2-35

三、（判断题）

3-1"大批量生产"（MassProduction）生产方式形成于19世纪。

3-2多品种、中小批量生产日渐成为制造业的主流生产方式。

3-3"批量法则"当今已不适用。

3-4设计标准化是工艺标准化的前提。

3-5采用复合工步可以提高生产效率。

3-6大批量生产中机床多采用"机群式"排列方式。

3-7材料成形法目前多用于毛坯制造。

3-8在加工工序中用作工件定位的基准称为工序基准。

3-9直接找正装夹可以获得较高的找正精度。

3-10划线找正装夹多用于铸件的精加工工序。

3-11夹具装夹广泛应用于各种生产类型。

3-12正交平面是垂直于主切削刃的平面。

3-13精加工时通常采用负的刃倾角。

3-14切削层是指由切削部分的一个单一动作（或指切削部分切过工件的一个单程，或指只产生一圈过度表面的动作）所切除的工件材料层。

3-15切削层公称横截面积是在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面积。

3-16切削层公称宽度是在给定瞬间，作用主切削刃截形上两个极限点见距离，在切削层尺寸平面中测量。

3-17刀具前角是前刀面与基面的夹角，在正交平面中测量。

3-18刀具后角是主后刀面与基面的夹角，在正交平面中测量。

3-19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）。

3-20刀具前角的大小，可根据加工条件有所改变，可以是正值，也可以是负值，而后角不能是负值。

3-21刀具主偏角具有影响背向力（切深抗力）、刀尖强度、刀具散热状况及主切削刃平均负荷大小的作用。

3-22加工塑性材料与加工脆性材料相比，应选用较小的前角和后角。

3-23工艺系统刚度较差时（如切削轴细长），刀具应选用较大的主偏角。

3-24精加工与粗加工相比，刀具应选用较大的前角和后角。

3-25高速钢刀具与硬质合金刀具相比，应选用较小的前角和后角。

3-26同一把螺纹车刀，既可以车削右旋大螺距螺纹，又可以车削左旋大螺距螺纹。

3-27高速钢并不是现代告诉切削的刀具材料，虽然它的韧性比硬质合金高。

3-28硬质合金受制造方法的限制，目前主要用于制造形状比较简单的切削刀具。

3-29高速钢刀具切削时一般要加切削液，而硬质合金刀具不加切削液，这是因为高速钢的耐热性比硬质合金好。

3-30金刚石刀具不宜加工钛系金属，主要用于精加工有色金属。

3-31当用较低的切削速度时，切削中等硬度的塑性材料时，常形成挤裂断屑。

3-32带状切屑容易刮伤工件表面，所以不是理想的加工状态，精车时应避免产生带状切屑，而希望产生挤裂切屑。

3-33粗加工时产生积屑瘤有一定好处，故常采用中等速度粗加工；精加工时必须避免积屑瘤的产生，故切削塑性金属时，常采用高速或低速精加工。

3-34精基准是指在精加工工序中使用的定位基准。

3-35附加基准是起辅助定位作用的基准。

3-36欠定位是不允许的。

3-37过定位系指工件实际被限制的自由度数多于工件加工所必须限制的自由度数。

3-38定位误差是由于夹具定位元件制造不准确所造成的加工误差。

3-39组合夹具特别适用于新产品试制。

3-40

四、（问答题）

4-1试说明在多品种、中小批量生产越来越占主导地位的情况下，"批量法则"是否还适用？

 要点：

批量法则仍适用

1）多品种、中小批量生产是指产品而言。

对于零部件仍存在生产批量问题。

采用成组技术的基本思想就是利用零件的相似性，人为地扩大生产批量，以达到接近于大批量生产的经济效果。

2）产品虽然不同，但产品的零部件中有许多是标准化和通用化的，这些零部件应遵循"批量法则"，采用专业化协作的方式进行生产。

4-2图示为在车床上车孔示意图，试在图中标出刀具前角、后角、主角、副偏角和刃倾角。

4-3在车床上，切断工件时，切到最后时工件常常被挤断。

试分析其原因。

4-4如何表示切屑变形程度？

4-5影响切削变形有哪些因素？

各因素如何影响切削变形？

4-6三个切削分力是如何定义的？

各分力对加工有何影响？

4-7刀具磨损过程有哪几个阶段？

为何出现这种规律？

4-8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？

4-9工件材料切削加工性的衡量指标有哪些？

4-10说明最大生产效率刀具使用寿命和经济刀具使用寿命的含义及计算公式。

4-11切削液有何功用？

如何选用？

4-12磨粒粒度是如何规定的？

试说明不同粒度砂轮的应用。

4-13试述高速磨削、强力磨削和砂带磨削的特点和应用。

4-14试分析图1所示各零件加工所必须限制的自由度：

a）在球上打盲孔φB，保证尺寸H；

b）在套筒零件上加工φB孔，要求与φD孔垂直相交，且保证尺寸L；

c）在轴上铣横槽，保证槽宽B以及尺寸H和L；

d）在支座零件上铣槽，保证槽宽B和槽深H及与4分布孔的位置度。

图1

4-15试分析图2所示各定位方案中：

a各定位元件限制的自由度；b判断有无欠定位或过定位；c对不合理的定位方案提出改进意见。

a）车阶梯轴小外圆及台阶端面；

b）车外圆，保证外圆与内孔同轴；

c）钻、铰连杆小头孔，要求保证与大头孔轴线的距离及平行度，并与毛坯外圆同轴；

d）在圆盘零件上钻、铰孔，要求与外圆同轴。

图2

4-16在图3所示工件上加工键槽，要求保证尺寸

和对称度0.03。

现有3种定位方案，分别如图b，c，d所示。

试分别计算3种方案的定位误差，并选择最佳方案。

图3

4-17某工厂在齿轮加工中，安排了一道以小锥度心轴安装齿轮坯精车齿轮坯两大端面的工序，试从定位角度分析其原因。

4-18图4所示零件，外圆及两端面已加工好（外圆直径D=

）。

现加工槽B，要求保证位置尺寸L和H。

试：

1）定加工时必须限制的自由度；

2）选择定位方法和定位元件，并在图中示意画出；

3）计算所选定位方法的定位误差。

图4

4-19图5所示齿轮坯，内孔及外圆已加工合格（mm，

mm），现在插床上以调整法加工键槽，要求保证尺寸

mm。

试计算图示定位方法的定位误差（忽略外圆与内孔同轴度误差）。

图5

4-20试分析图5所示零件在结构工艺性上有哪些缺陷？

如何改进？

图6

4-21

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