机械制造工艺及夹具设计考试.docx
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机械制造工艺及夹具设计考试
期末考试试卷1
一、填空（每空1分共30分）
1.装配工艺过程由、、和组成。
2.划分工序的主要依据是是否改变和加工是否。
3.在表面质量中，零件表面的几何特征由和组成。
4.对刀装置由和组成，用来确定和的相对位置。
5.零件在、、等工艺过程中使用的基准统称工艺基准。
6.工时定额由时间、时间、时间、和时间，以及时间组成。
7.零件磨损一般分为磨损、磨损、磨损三个阶段。
8.铣刀旋转方向与工件进给方向相同，称方式。
9.主要支承用来限制工件的。
辅助支承用来提高工件的和，
不起作用。
10.车加工细长轴时，常用和来增强刚性，提高加工精度。
二、解释下列术语（每题3分共15分）
1.加工精度:
2.机械加工工艺系统:
3.过定位:
4.加工硬化:
5.定位基准:
三、问答题（每题7分共42分）
1．简述编制工艺规程的原则是什么?
2.指出下图所示零件若要满足图示加工要求，工件需限制那几个自由度？
3.写出小批生产如图所示螺栓零件的机械加工工艺过程（包括工序、安装、工步）工件的毛坯为圆棒料。
4.设计基准与工艺基准的区别是什么？
5.简述零件结构的工艺性应包括哪些内容?
6.不完全定位和欠定位的区别是什么?
它们在加工是是否都允许?
四、计算题（13分）
下图（a）为轴套零件图，图（b）为两种定位方案的工序简图。
钻孔时为保证尺寸
，试计算两种定位方案的工序尺寸A1及A2。
参考答案及评分标准1
一、填空
1.站工序工步操作2.工作地点连续3.表面粗糙度波度4.对刀块塞尺夹具刀具5.加工测量装配6.基本辅助服务休息自然需要准备结束7.初期正常急剧8．顺铣9.自由度装夹刚度稳定性定位10.中心架跟刀架
二、解释下列术语的含义
1．加工精度:
指加工后的零件在形状、尺寸、表面相互位置等方面与理想零件的符合程度。
2.机械加工工艺系统:
是制造企业中处于最底层的一个个加工单元，由机床、刀具、夹具和工件四要素组成。
3.过定位:
工件的某个自由度被重复限制的现象称过定位。
4．加工硬化:
已加工表面经过严重塑性变形而使表面硬度增大，这种现象称为加工硬化。
5．定位基准:
用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所依据的基准。
三、问答题
1.技术上的先进性,技术上的可行性,经济上的合理性,劳动条件的良好性.
2.左图限制4个自由度即:
右图限制5个自由度即:
3.工序安装工步
1车削三爪夹盘
（1）车端面A
（2）车外圆E（3）车螺纹外径D（4）车端面B（5）倒角F（6）车螺纹（7）切断
2车削三爪夹盘
（1）车端面C
（2）倒棱G
3铣削分度头
（1）铣六方
（2）去毛刺
4.设计基准是设计图样上用来确定零件各表面位置的基准。
而工艺基准是在加工和装配过程中所采用的基准。
5.
（1）零件应由一些简单或有规律的表面组成。
（2）零件表面的有关尺寸应标准化和规格化。
（3）零件有关表面形状应与刀具形状相适应。
（4）尽量减少加工面积。
（5）零件的结构应保证加工时刀具的引进和引退。
（6）零件的结构应尽量减少装夹次数以及换刀次数。
（7）不需加工的表面不要设计成加工表面，要求不高的表面不要设计成高精度和粗糙度值小的表面。
（8）应能定位准确，夹紧可靠，便于加工便于测量。
6.工件的六个自由度没有被完全限制的现象是不完全定位。
而欠定位是应该限制的自由度却没有被限制。
加工中有些零件的六个自由度不需要完全被限制，如磨削平面等，它仅需要限制三个自由度，因而不完全定位是允许的，而欠定位是不允许的。
四、计算题
A1=
A2=6
期末考试试卷2
一、填空（每空1分共30分）
1.铣刀方向与工件方向相同称铣削方式。
2.切削层面积仅与和有关，增加，切削厚度增加。
增加，切削层宽度增加。
3.工艺路线是指从毛坯制造开始经、、生产出产品、
零件所经过的工艺路线。
4.工序分散是指，零件工艺过程中工序，工艺路线，工步内容。
5.短圆柱销可限制个自由度。
长圆柱销可限制个自由度。
菱形销
可限制个自由度。
圆锥销一般只能限止个自由度。
窄V形块
限止个自由度。
长V形块限止个自由度。
6.尺寸链中尺寸称封闭环。
7.车加工细长轴时，常用和来增强刚性，提高加工精度。
8.设计基准是指在上用以确定其他、、的基准。
9.零件磨损一般分为磨损、磨损、磨损三个阶段。
10.机械加工工艺系统由机床、、工件和刀具四要素组成。
二、解释下列术语（每题3分共15分）
1.积屑瘤:
2.过定位:
3．逆铣法:
4.封闭环:
5.试切法
三、问答题（每题7分共42分）
1.什么是工序基准？
什么是定位基准？
2.图示轴类零件加工的几种装夹情况,试分析各限制了哪些自由度?
3.机械加工一般可分为哪几个加工阶段？
简述划分加工阶段的目的是什么？
4.夹紧装置由哪几部分组成?
对夹紧装置有哪些要求?
5.什么是基准重合和基准统一？
它们各自有和优点？
6.制定装配工艺的原则有哪些？
四、计算题（13分）
如图所示零件除
孔以外，其余表面均以加工完毕，试求以A面定位加工
孔的工序尺寸及其上、下偏差。
参考答案及评分标准2
一、填空
1.旋转进给顺铣2.apffap3.机械加工热处理表面处理4.多长少5.2423246.最后间接保证7.中心架跟刀架8.零件图上点线面9.初期正常急剧10.夹具
二、解释下列术语的含义
1.积屑瘤:
以中速或较低的切削速度切削塑性金属时常在刀具前面粘结一些工件材料，形成一个硬度很高的楔块，称为积屑瘤。
2.过定位:
工件的某个自由度被重复限制的现象称过定位。
3．逆铣法:
铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反的铣削方式称逆铣法。
4.封闭环:
在尺寸链中最后间接保证的尺寸称封闭环。
5.试切法:
这是一种通过试切工件、测量、比较、调整刀具、再试切，直至获得要求的尺寸的方法。
三、问答题
1、在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准称定位基准。
2、（a）图三爪夹盘限制工件的
五个自由度。
后顶尖限制
两个自由度。
（b）图三爪夹盘限制工件的
四个自由度，中心架限制了
两个自由度。
（c）图三爪夹盘限制工件的
两个自由度，后顶尖限制了
两个自由度。
3.
（1）粗加工阶段
（2）半精加工阶段（3）精加工阶段（4）光整加工阶段（5）超精密加工阶段。
目的：
（1）保证加工质量
（2）合理使用劳动力和设备（3）便于安排热处理工序（4）及早发现毛坯缺陷，以免造成不必要的浪费。
（5）保护零件精加工后的表面。
4.由动力装置和夹紧部分组成。
对其要求有：
（1）夹紧力大小适当。
（2）工艺性好。
（3）使用性好。
5.设计基准与工序定位基准重合称基准重合。
它可避免因基准不重合而引起的定位误差。
在零件加工过程中或有关的某几道工序中尽可能采用一个（或一组）定位基准，称基准统一。
它的优点是
（1）便于保证各表面间的位置精度。
（2）可减少装夹次数，便于工序集中，简化工艺，提高生产率。
（3）可以减少夹具数量和简化夹具设计。
6.
（1）保证产品质量，力求提高质量，以延长产品的使用寿命。
（2）合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工手工劳动量，缩短装配周期，提高装配效率。
（3）尽量减少装配占地面积，提高单位面积的生产率。
（4）尽量减少装配工作所占的成本。
四、计算题
L=
期末考试试卷3
一、填空（每空1分共30分）
1.机械加工工艺系统由、、、四要素组成。
2.尺寸与尺寸之差称表面加工余量,尺寸之差称工序
余量。
3.机床夹具由装置、装置、和组成。
4.封闭环的上偏差等于所有增环的偏差之和减去所有减环的偏差之
和。
5.结构工艺性是指在要求的前提下，制造、维修的性和性。
6.表面质量包含表面的，表面层的变化，表面层的其它的变化。
7.在尺寸链中，当其余组成环不变时，将某一环或封闭环也随
之或，该环称之为增环。
8.生产纲领是指包括和在内的年产量。
9.零件的机械加工工艺过程可划分为阶段、阶段、
阶段、阶段、阶段。
10.铣床夹具一般要有和装置，以确保在铣床工作台上安装准确以
及加工的尺寸精度。
二、解释下列术语（每题3分共15分）
1.零件结构工艺性:
2定位:
3.工序集中:
4.六点定则:
5.表面质量:
三、问答题（每题7分共42分）
1.何谓工艺尺寸链?
常运用在哪些场合?
如何确定封闭环?
2.图示为滚齿时齿坯的定位及夹具简图，试分析定位心轴和定位盘所限制的自由度，有无过定位和欠定位现象，定位方案是否合理？
3.写出小批生产如图所示螺栓零件的机械加工工艺过程（包括工序、安装、工步）工件的毛坯为圆棒料。
4.什么叫生产过程、工艺过程、工艺规程？
5.简述机械加工安排的顺序。
6.什么是定位误差?
它有那几部分组成?
四、计算题（13分）
如图所示加工轴上一键槽，要求键槽深度为
加工过程如下：
1.车外圆
。
2.铣键槽保证尺寸H。
2.热处理。
3.磨外圆保证尺寸
。
试确定工序尺寸H及其上、下偏差。
参考答案及评分标准3
一、填空
1.机床夹具刀具工件2.毛坯零件图两相邻工序3.定位夹紧夹具体其它装置或元件4.上下5.满足使用可行经济6.几何形状机械性能物理机械性能7.增加减小增加减小8.废品备品9.粗加工半精加工精加工光整加工超精加工10.定向键对刀
二、解释下列术语
1.零件结构工艺性:
是指在满足使用要求的前提下，制造、维修的可行性和经济性。
2.欠定位:
根据加工要求应该限制的自由度而没有被限制称欠定位。
3.工序集中:
工序集中表现为工序少，每个工序中加工内容很多，工艺路线短。
4.六点定则:
工件定位时，用合理分布的六个支承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六个自由度，使工件的位置完全确定，称“六点定则”。
5.表面质量:
是指机械加工后零件表面层的几何结构，以及受加工的影响表面层金属于基体金属性质发生变化的情况。
三、问答题
1.在加工过程中，为便于加工和测量，建立了某些相关的工序尺寸，以保证设计要求，这种由相关的工序尺寸构成的尺寸链称工艺尺寸链。
工艺尺寸链常用于定位基准不重合、测量基准与设计基准不重合的尺寸换算、余量的校核、中间工序尺寸及偏差换算等场合。
在尺寸链中，最后或是间接保证的设计要求的尺寸称封闭环。
2.件1心轴限制了
四个自由度；件2定位盘上表面限制了
三个自由度。
共限制了七个自由度，其中
被重复限制属于重复定位。
而
未被限制。
为了保证齿轮的加工精度和承受滚齿时的较大冲击该重复定位是允许的而且是必要的。
为此，可将齿坯端面和内孔的垂直度精度提高（由一次装夹加工保证），夹具中的心轴与支承定位盘的表面垂直度也较容易保证。
故可避免因重复定位造成的干涉。
该定位方案未限制
是因为齿坯是圆形，根据工序要求无需限制
，并不属于欠定位。
3.工序安装工步
1车削三爪夹盘
（1）车端面A
（2）车外圆E（3）车螺纹外径D（4）车端面B（5）倒角F（6）车螺纹（7）切断
2车削三爪夹盘
（1）车端面C
（2）倒棱G
3铣削分度头
（1）铣六方
（2）去毛刺
4.生产过程是将原材料转变为成品的全过程。
生产中直接改变生产对象的形状、尺寸和表面性能的过程称工艺过程。
规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件称工艺规程。
5.
（1）基面先行。
（2）先主后次（先加工主要表面，后加工次要表面）。
（3）先粗后精（先粗加工，后精加工）（4）先面后孔（先加工平面，然后加工平面上的孔。
6.一批工件逐个在夹具中定位时,各个工件在夹具上所占据的位置不可能完全一致,以致使加工后各工件的加工尺寸存在误差,这种因工件定位而产生的工序基准在工序尺寸上的最大变动量称定位误差.它由基准不重合误差、基准位移误差组成。
四、计算题
期末考试试卷4
一、填空（每空1分共30分）
1.划分工序的要点是:
、、
三不变并加上连续完成。
2.机械加工工艺系统由、、
和四要素组成。
3.一面两销组合定位中，为避免两销定位时出现干涉现象，
实际应用中将其中之一做成结构。
4.粗基准的选择，主要考虑如何保证加工表面与不加工表面之间的
和要求，保证加工表面的加工余量和，以及减少
次数。
5.表面的几何形状特征主要由和组成。
6.工件的某个自由度被限制称过定位。
7.工步是指在不变、不变和不变的条件下，所
连续完成的那部分工序。
8.机床夹具由装置、装置、和组成。
9.生产规模分为、、三种类型。
10.加工精度是指加工后零件在、、等方面与理想
零件的符合程度。
二、解释下列术语（每题3分共15分）
1.工序集中:
2.基准不重合误差:
3.完全互换法:
4.自锁:
5.封闭环
三、问答题（每题7分共42分）
1.什么是加工硬化？
2.保证装配精度的方法主要有哪几种？
3.什么叫生产纲领？
生产类型分为哪几种？
4.什么是过定位?
在任何情况下过定位是否都不允许?
举例说明。
5.图示轴类零件加工的几种装夹情况,试分析各限制了哪些自由度?
6.何谓装配尺寸链?
装配尺寸链中的封闭环如何确定?
四、计算题（13分）
图示零件已知28
、40
上道工序已加工好，现以A面为测量基准加工
孔并保证尺寸8
，求工序尺寸及其偏差。
参考答案及评分标准4
一、填空
1.工人工作地点工件2.机床夹具刀具工件3.过定位干涉菱形销4.位置尺寸均匀足够装夹5.表面粗糙度波度6.重复7.加工表面加工工具切削用量8.定位夹紧夹具体其他装置9.单件生产成批生产大批生产10.形状尺寸表面相互位置
二、解释下列术语的含义
1.工序集中:
工序集中表现为工序少，每个工序中加工内容很多，工艺路线短。
2.基准不重合误差:
指定位基准与设计基准不重合时产生的误差.
3.完全互换法:
对参加装配的零件，直接按其加工所得的尺寸进行装配，不经过任何选择、修配或调节就能达到装配要求的装配方法。
4.自锁:
工件夹紧后，当人力的作用停止后，夹具的夹紧装置仍能保持可靠的夹紧，这种现象称自锁。
5.封闭环:
在尺寸链中最后间接保证的尺寸称封闭环。
三、问答题
1.已加工表面经过严重塑性变形使表面硬度增加，这种现象称加工硬化。
2.
（1）完全互换法。
（2）选择装配法（直接选择、分组互换、分组选配、分组选配后研配）。
（3）修配法（独件修配法、合并加工修配法、就地加工修配法）。
（4）调节法。
3.包括备品和废品在内的产品年产量称生产纲领。
生产类型分三种：
单件生产、成批生产和大量生产。
4.工件在机床上或夹具中定位，其中一个或几个不定度被几个定位支承点重复限制，称过定位。
过定位现象并不是一概不允许，而因区分在何种条件下使用。
一般情况下，过定位应避免。
但有些情况下，过定位现象不仅允许，而且是必要的。
如车削细长轴时，前、后顶尖已限制了
五个自由度，但为了增加工件刚性，在工件中部安装中心架，又限制了
两个自由度，重复限制了
，但这是允许的。
对加工有利。
5.（a）图三爪夹盘限制工件的
五个自由度。
后顶尖限制
两个自由度。
（b）图三爪夹盘限制工件的
四个自由度，中心架限制了
两个自由度。
（c）图三爪夹盘限制工件的
两个自由度，后顶尖限制了
两个自由度。
6.在机器的装配关系中，由相关零件的尺寸或相关位置关系所组成的尺寸链，称装配尺寸链。
装配尺寸链的封闭环就是装配所要保证的装配精度或技术要求。
四、计算题
A=
B=
期末考试试卷5
一、填空（每空1分共30分）
1.粗加工时，切削用量一般以提高、降低为主。
精加
工时，应以保证为主，兼顾与。
2.加工精度是指加工后零件在、、等方面与理想零件
的符合程度。
3.轴类零件一般采用作定位基准。
4.精基准的选择，主要考虑如何保证加工表面之间的
、和。
5.在装配精度即定的情况下，组成环数越，则组成环所分配到
的公差值就越，零件加工越经济。
6.在尺寸链中，当其余组成环不变时，将某一环或封闭
环却随之或该环称之为减环。
7.工序是指或工人，在工作地对或
工件所完成的那一部分工艺过程。
8.主要支承用来限制工件的。
辅助支承用来提高工件
的和，不起作用。
9.斜楔的自锁条件公式表达式是。
10.零件加工后，在几何尺寸、形状相互位置方面与理想零件的
符合程度是。
二、解释下列术语（每题3分共15分）
1.工序分散:
2.基准统一原则3.生产成本:
4.表面质量:
5.工步:
三、问答题（每题7分共42分）
1.选择精加工或半精加工切削用量的原则是什么?
2.何种情况下采用顺铣?
何种情况下采用逆铣?
3.指出下图所示零件需限制的自由度。
4.什么是基准重合和基准统一？
它们各自有和优点？
5.简述影响加工余量的因素有哪些?
6.什么叫生产过程、工艺过程、工艺规程？
四、计算题（13分）
图示为某轴套零件简图,在车床上已加工好外圆、内孔及端面。
现在铣床上铣出右端缺口，保证尺寸
及26
。
试求当工件轴向以A面为定位基准、径向以母线C为定位基准时的工序尺寸（调整法加工时的刀具位置尺寸）。
参考答案及评分标准5
一、填空
1.生产率生产成本加工质量生产率生产成本2.形状尺寸表面相互位置3.中心孔4.位置精度尺寸精度装夹方便5.少大6.增大减小减小增大7.一个一组一个一个同时几个连续8.自由度装夹刚度稳定性定位9.
10.加工精度
二、解释下列术语
1.工序分散:
工序分散表现为工序多，每个工序加工内容少，工艺路线长。
2.基准统一原则:
在零件加工的整个工艺过程中或者有关的某几道工序中尽可能采用同一个（或同一组）定位基准来定位，称基准统一原则。
3.生产成本:
制造一个产品或零件所必须的一切费用的总和。
4.表面质量:
是指机械加工后零件表面层的几何结构，以及受加工的影响表面层金属与基体金属性质发生变化的情况。
5.工步:
是指在加工表面（或装配时的连续表面）不变、加工工具不变和切削用量不变的条件下，所连续完成的那部分工序。
三、问答题
1.在保证加工质量的前提下,兼顾必要的生产率,按工序余量选择合适的ap,按表面质量要求选择合理的f,然后在保证刀具合理耐用度和已加工表面质量的前提下选择尽量大的Vc。
2.粗加工或加工有硬皮的毛坯时，多采用逆铣。
精加工时，加工余量小，铣削力小，不易引起工作台窜动，可采用顺铣。
3.左图需限制五个自由度即:
右图需限制五个自由度即:
4.设计基准与工序定位基准重合称基准重合。
它可避免因基准不重合而引起的定位误差。
在零件加工过程中或有关的某几道工序中尽可能采用一个（或一组）定位基准，称基准统一。
它的优点是
（1）便于保证各表面间的位置精度。
（2）可减少装夹次数，便于工序集中，简化工艺，提高生产率。
（3）可以减少夹具数量和简化夹具设计。
5.
（1）上道工序留下来的表面粗糙度及表面缺陷。
（2）上道工序的尺寸公差。
（3）本工序加工时的安装误差。
6.生产过程是将原材料转变为成品的全过程。
生产中直接改变生产对象的形状、尺寸和表面性能的过程称工艺过程。
规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件称工艺规程。
四、计算题
轴向工序尺寸L1=
径向工序尺寸L2=
期末考试试卷6
一、填空（每空1分共30分）
1.工位是指在装夹中，工件在机床上所占的上所完成的那
部分工序。
2.封闭环的上偏差等于所有增环的偏差之和减去所有减环的偏差
之和。
3.主要支承用来限制工件的。
辅助支承用来提高工件的和
，不起作用。
4.粗基准的选择，主要考虑如何保证加工表面与不加工表面之间的
和要求，保证加工表面的加工余量和，以及减少
次数。
5.表面的几何形状特征主要由和组成。
6.工件的某个自由度被限制称过定位。
7.机械加工工艺系统由、、和四要素组成。
8.粗铣或加工有硬皮的毛坯时，宜采用。
9主要支承用来限制工件的。
辅助支承用来提高工件的和
，不起作用。
10.斜楔的自锁条件公式表达式是。
11.工序是指或工人，在工作地对或
工件所完成的那一部分工艺过程。
二、解释下列术语（每题3分共15分）
1.加工精度2成形法3设计基准4装配精度5完全定位:
三、问答题（每题7分共42分）
1.什么是粗基准？
什么是精基准？
2.何谓装配尺寸链?
装配尺寸链中的封闭环如何确定?
3什么是过定位?
在任何情况下过定位是否都不允许?
举例说明。
4.一根长100mm的轴,材料为12CrNi3A渗碳钢,外圆直径Φ100mm表面粗糙度Ra0.04um外圆表面要求渗碳淬火硬度55～60HRC,试选择该外圆的加工方法并写出加工工艺路线。
5.指出下图所示零件若要满足图示加工要求，工件需限制那几个自由度？
6.在任何工作条件下,表面粗糙度值越小越好,对吗?
为什么?
四、计算题（13分）
下图（a）为轴套零件图，图（b）为两种定位方案的工序简图。
钻孔时为保证尺寸
，试计算两种定位方案的工序尺寸A1及A2。
参考答案及评分标准6
一、填空
1.一次每个位置2.上下3.自由度装夹刚度稳定性定位4.位置尺寸均匀足够装夹5.表面粗糙度波度6.重复7.机床夹具工件刀具8.逆铣9.自由度装夹刚度稳定性定位10.
11.一个一组一个一个同时几个连续
二、解释下列术语
1.加工精度:
指加工后的零件在形状、尺寸、表面相互位置等方面与理想零件的符合程度。
2.成形法:
是利用与被加工齿轮齿槽法面截形相一致的刀具齿形，在齿坯上加工齿面的方法。
3.设计基准:
在零件图上用以确定其他点、线、面的基准，称为设计基准。
4.装配精度:
机器装配后应达到的精度要求，它包括零部件的尺寸精度、相对运动精度、相互位置精度。
5.完全定位:
加工时，工件的六个自由度被完全限制了的定位称为完全定位。
三、问答题
1.用零件毛坯上未经加工的表面作定位基准的表面称粗基准。
采用已加工过的表面作定位基准的表面称精基准。
2.在机器的装配关系中，由相关零件的尺寸或相关位置关系所组成的尺寸链，称装配尺寸链。
装配尺寸链的封闭环就是装配所要保证的装配精度或技术要求。
3.工件在机床上或夹具中定位，其中一个或几个不定度被几个定位支承点重复限制，称过定位。
过定位现象并不是一概不允许，而因区分在何种条件下使用。
一般情况下，过定位应避免。
但有些情况下，过定位现象不仅允许，而且是必要的。
如车削细长轴时，前、后顶尖已限制了
五个自由度，但为了增加工件刚性，在工件中部安装中心架，又限制了
两个
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