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1、湖南工业大学机械制造基础期末考试范围试题及答案第一章练习题3.判断题1.背吃刀量或进给量增大，均使切削力增大，但背吃刀量的影响大， 所以生产中选择切削用量时应优先选取尽量大的进给量。 （X ）2硬质合金受抗拉强度和韧性的限制，目前主要用于制造形状比较简单的切削刀具 （V）3.刀具前刀面磨损对工件加工表面粗糙度影响最大，而后刀面磨损对加工精度影响最大 错4.切削塑性材料时，若切削速度和切削厚度较大，最容易出现后刀面磨损 （错 ）5.切削用量、刀具材料、刀具几何角度、工件材料和切削液等因素对刀具耐用度都有一定的影响，其中切削速度影响最大 （ 对 ）6.切削用量三要素对切削力的影响程度不同，背吃刀量

2、（切削深度）影响最大，进给量次之，切削速度影响最小 （ 对 ）7.在刀具角度中，对切削温度有较大影响是前角和主偏角 （ 对 ）8.精车加工塑性金属时为避免积屑瘤的产生，常采用高速或低速切削 （ 对 ）9.在保持生产率不变的条件下，适当降低切削速度，而加大切削层面积，可以提高刀具耐用度 （ 对 ）10.切削用量中对切削温度影响最大的是背吃刀量（切削深度） ，其次是进给量 （ 错 ）11.在刀具角度中，对切削力影响最大是主偏角和后角 （错 ）12.在三个切削分力中，磨外圆时切削力 Fc 最大，车外圆时背向力 Fp 最大 （ 错 ）13.当用较低的切削速度，切削中等硬度的塑性材料时，常形成挤裂切屑

3、（ 对 ）4.填空题1.切削合力可分解为 主切削力 _、 _进给力 和_背向力 三个分力。2.刀具使用寿命是指刀具从刃磨后开始切削至磨损量达到规定的 _磨钝标准 为止的_切削时间 。3.切削塑性材料时的切屑类型有 _带状切屑 、 _挤裂切屑 和_单元切屑 。4.刀具磨损的三个阶段是 初期磨损_、_正常磨损 和_急剧磨损 ，刀具重磨和换刀应安排在 _正常磨损 和_急剧磨损 之间5.刀具切削部分材料应具备的性能是 高硬度 高耐热性 高耐磨性 足够的强度和韧性 良好的工艺性能 _6在正交平面中测量的刀具角度有 前角和后角 ，它们的符号分别是_丫0 禾廿 ao 。7在主切削平面中测量刀具角度有 刃倾角

4、 ，它的符号是入s 。8.在基面中测量的刀具角度有 _主偏角 和_副偏角 。它们的符号分别是 _ Kr_、 Kr _。9确定刀具标注角度正交平面参考系的三个基准平面是 基面 、切削平面 和正交平面 ，它们分别用符号 Pr、Ps和Po表示。10.目前生产中最常用的两种刀具材料是 _高速钢 和_硬质合金 ，制造形状复杂的刀具时常用 _高速钢 。11.能直观反映切屑变形程度的参数称为 _变形系数 ，它是 _切屑 厚度和 _切削层 厚度的比值。12.车削加工中，切削用量是指 _切削速度 、 _进给量 和_背吃刀量 。它们的单位分别是 _ m/min 、 mm/r 、 _ mm 。13.产生积屑瘤的条件

5、是切削 _塑性 金属和 _中等 速度切削， _精 加工时应尽量避免产生积屑瘤。5.问答及计算题1已知工件材料为 HT200 (退火状态)，加工前直径为70 mm,用主偏角为75 勺硬质合金 车刀车外圆时，工件每秒钟的转数为 6r/s,加工后直径为62 mm，刀具每秒钟沿工件轴向移动2.4 mm，单位切削力kc为1118 N/mm2。求：1)切削用量三要素 ap、f、v; 2)选择刀 具材料牌号； 3)计算切削力和切削功率。(1). 1.ap=(70-62)/2=4(mm) f=vf/n=2.4/6=0.4(mm)v=n dwn/1000=(3.14 X 70X 6)/1000=1.32 (m

6、2.粗加工铸铁，选刀具材料牌号为 YG83.Fc=kc ap f=1118 X 4X 0.4=1788.8 (N) Pc=Fc vc/1000=1788.8 X 1.32/1000=2.36(KW)2.为什么硬质合金刀具与高速钢刀具相比,所规定的磨钝标准要小些？(2). 刀具磨损后切削力增大,硬质合金刀具强度韧性差,受力较大时易崩刃,而高速钢刀具强度韧性好,可承受较大力不易崩刃,所以硬质合金刀具规定的磨钝标准要小些。3.为什么切削钢件时刀具前刀面的温度比后刀面的高？而切削灰铸铁等脆性材料时则相反？(3). 切削钢件时因工材塑性好切屑不易断,与刀具前刀面接触长度长摩擦严重,所以前刀 面温度比后刀

7、面的高。切削灰铸铁等脆性材料时形成崩碎切屑,刀屑接触长度很短,而刀 工间的摩擦相对突出,所以后刀面温度高。4.切削热是怎样传出的？影响切削热传出的因素有那些？(4). 切削热由切屑、工件、刀具及周围介质传出。影响切削热传出的主要因素是工件和刀 具的导热系数以及周围介质的情况。5.实际生产中常采用哪几种计算切削力的方法？各有何特点？(5). 常用两种计算方法：单位切削力计算公式和指数公式。方法一计算较简便,方法二有 关资料较多,计算结果较接近实际。生产中根据手册提供的有关资料选择计算方法。6.何谓刀具使用寿命？它与刀具总使用寿命有何不同？( 6). 刀具使用寿命指刀具刃磨后开始切削至磨损量达到磨

8、钝标准为止的切削时间。刀具总 使用寿命指一把新刀从开始使用到报废为止的总切削时间,等于使用寿命乘以刃磨次数。7.绘图表示一把端面车刀在正交平面参考系下的六个基本角度。(7). 绘图并标注角度见右图： 答案附图8.标出图示端面车刀的 丫0 ao入s y n an k、k彳、丫6、a 0 ,以及ap、f、aw、ac。若刀尖装得高于工件中心 h值，切削时a、b点的实际前、后角是否相同? 以图说明之。(8). a点前角小于b点前角，后角大于b点。答案附图9粗加工时选择切削用量的基本原则是什么?（9） .粗加工选择切削用量时，首先选择尽可能大的背吃刀量，其次根据加工条件和加工要 求选取尽可能大的进给量，

9、最后在刀具耐用度或机床功率允许的情况下确定最佳切削速度10.积屑瘤产生的原因及其对加工过程的影响（10） . 积屑瘤产生的原因：由于刀-屑接触区（第一变形区）的粘结作用，使切屑底层的材料组织纤维化形成滞留层，形成加工硬化，使剪切滑移发生在滞留层内部某一表面，使滞 留层金属停留在刀具前刀面上形成积屑瘤积屑瘤对加工过程的影响：保护前刀面，增大实 际前角，提高刀具耐用度；由于积屑瘤时有时无，时小时大，不但使切削过程不稳，而且 还会降低表面质量。11各切削分力分别对加工过程有何影响?（11）.主切削力是计算机床零件、切削功率、刀具强度的主要依据；进给力用以设计进给 机构或校验其强度；背向力会使工件变形

10、和振动，影响加工精度和表面质量，用来计算工 件挠度、刀具、机床零件强度。12.绘图标出三个变形区，并简述其特点。（12）. I区剪切滑移变形，涉及应力应变，耗能最多，主要切削热源；n区切屑底层挤压摩 擦滞留层，产生积屑瘤，摩擦热，影响刀具寿命；川区影响已加工表面质量，影响刀具寿命， 摩擦热源。第二章练习题3.判断题1磨削加工多选用低浓度的乳化液，这主要是因为它需要大量的切削液，浓度低可以降低 成本（错）2高速钢刀具切削时一般加切削液，而硬质合金刀具不加切削液，这是因为硬质合金的耐热性 比高速钢好（对）3同一把螺纹车刀，既可以车削右旋大螺距螺纹，又可以车左旋大螺距螺纹.（错）4对低碳钢进行正火处

11、理，对高碳钢进行球化退火处理，对铸铁件进行退火处理，可改善材料的可加工性（对）5精车钢件时，可使用高浓度的乳化液或切削油，这主要是因为它的润滑作用好 （对）6加工塑性材料比加工脆性材料的合理前角小 （错）7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。 （错）8精加工与粗加工相比，刀具应选用较大的前角和后角 （对）四.填空题1.切削加工生产率常用 _单位时间 内制造合格产品的数量来表示，也可以用生产一个产品所花费的 时间 _来表示。2.对灰铸铁工件进行 _退火 处理，对低碳钢进行 _正火 处理，对高碳钢进行 _球化退火 处理，均可改善其切削加工性3.切削有色金属时，切削速度可比切削中碳

12、钢 _提高 1 倍，切削铸铁时，切削速度比切削中碳钢 . 降低 _30%左右。4.从几何因素分析减小加工表面粗糙度常用的措施有减小 _主偏角 、减小 _ 副偏角 和减小 _进给量 _。5.产生积屑瘤的条件是 _切削塑性金属 和_中速切削 ，_粗 加工时可利用积屑瘤， _精 加工时应尽量避免产生积屑瘤五.问答及计算题1.何谓工件材料的切削加工性？它与那些因素有关？(1). 切削加工性是指材料被切削加工成合格零件的难易程度。它不仅取决于 材料本身，还取决于具体的加工要求和切削条件，即涉及到刀具耐用度、金属 切除率、已加工表面质量、切削力及切屑碎断和控制等。2.粗、精加工时，为何所选用的切削液不同？

13、(2). 粗加工时金属切除量大，产生的热量大，应着重考虑降低温度，选用以 冷却为主的切削液。精加工时主要要求是提高加工精度和加工表面质量，应选 用以润滑性能为主的切削液。3.说明前角的大小对切削过程的影响？(3). 增大前角，使刀具锋利减小摩擦，减小切削力和功率消耗，提高刀具耐用 度，减小振动，改善加工质量。但也使切削刃和刀头强度降低易崩刃，还使散 热体积减小，切削温度升高，造成刀具磨损，不利于断屑。4.说明后角的大小对切削过程的影响？(4). 增大后角，使刀具锋利减小刀工间摩擦，减小切削力和切削温度，提高 刀具耐用度。但也使切削刃和刀头强度降低，使散热体积减小，切削温度升高， 加速刀具磨损，

14、应合理选择。5.从刀具使用寿命的角度分析刀具前、后的合理选择？(5). 适当增大前后角，使刀具锋利减小摩擦，减小切削力和功率消耗，减小 振动，减轻刀具磨损，提高刀具耐用度。但同时使切削刃和刀头强度降低易崩 刃，还会使散热体积减小，切削温度升高，造成刀具磨损。6.现精车一细长轴，试选择车刀的几何角度 K r、入s、YO,并说明其原因。 再绘图表示该车刀在主剖面参考系下的六个基本角度。( 6). 车细长轴时刚性差，工件易弯曲变形，影响加工精度，所以选择k r、入s、丫 o时应考虑减小切削力，特别是切深抗力Fp ,以减小工件弯曲变形, 减小振动。一般选 k r = 90 ,从理论上讲，Fp= FD

15、cos k r = 0。取入s 0 , Fp J,且切屑流向待加工表面，有利于提高工件表面质量。丫 o取较大值(20 左右)，以J F,J Fp。车刀图略第三章练习题三.判断题1.砂轮的粒度选择决定于工件的加工表面粗糙度、磨削生产率、工件材料性能及磨削面积 大小等。 ( 对 )2.成形法加工齿轮是利用与被切齿轮的齿槽法向截面形状相符的刀具切出齿形的方法 ( 对)3与选择齿轮滚刀一样，蜗轮滚刀只需根据被切蜗轮的模数和压力角选择即可。 （错）4剃齿过程相当于一对直齿圆柱齿轮传动，是一种 自由啮合”的展成法加工。（错）5磨齿是齿形精加工的主要方法，它既可加工未经淬硬的轮齿，又可加工淬硬的轮齿 （对）

16、6滚切直齿轮时，刀架沿齿坯轴线方向进给所需的传动链是内联系传动链 （错）7在镗床上用坐标法镗孔，采用百分表量块坐标装置调整工作台和主轴箱位置对齐可不必 考虑丝杠与螺母之间的间隙 （对）8光磨可提高工件的形状精度和位置精度 （错）9砂轮的组织反映了砂轮中磨料、结合剂、气孔三者之间不同体积的比例关系 （对）10磨削硬材料时，砂轮与工件的接触面积越大，砂轮的硬度应越高。 （错）11磨削过程实际上是许多磨粒对工件表面进行切削、刻划和滑擦的综合作用的过程 （对）12.磨削过程的主要特点是切削刃不规则、切削过程复杂、单位切削力大、背向力大、切削 温度高、能加工高硬材料等（对）13.拉削相当于多刀刨削，粗、

17、半精和精加工一次完成，因而生产率高 （对）14.在加工质量方面，铳削和刨削一般相同，但对于尺寸较大的平面，由于刨削无明显的接 刀痕，故刨削优于铳削（对）15.在铳刀耐用度、加工表面粗糙度等方面，逆铳均优于顺铳，所以生产中常用逆铳 （错）16.铳削的生产率一般高于刨削，二者的加工范围类似，所以刨削很快会被淘汰 （错）17砂轮的硬度是指组成砂轮的磨粒的硬度 （错）18车削右螺纹时，工件正转，车刀右移；而车左螺纹时，工件正转，车刀左移。 （错）19麻花钻头主切削刃上的前角随直径增大而减小 （错）20镗削适合加工复杂和大型工件上的孔，尤其是直径较大的孔及内成形表面或孔内回环槽。（对）21.展成法加工齿

18、轮是利用齿轮刀具与被切齿轮保持一对齿轮啮合运动关系而切出齿形的方 法。（对）22铰孔的精度主要不取决于机床的精度，而取决于铰刀的精度和安装方式以及加工余量、 切削用量和切削液等条件。 （对）23.车削右旋螺纹之后，只需改变主轴的转向即可车削左旋螺纹。 （错）24在车床上钻孔容易出现轴线偏移现象，而在钻床上钻孔则容易出现孔径增大现象 （错）25.在三个切削分力中，磨外圆时切削力 Fc最大，车外圆时背向力 Fp最大（错）26.自动机床与半自动机床的基本区别在于自动机床的全部工步均可由机床自动完成，而半自动机床则需要由人工完成工件的装卸工作。 （对）4.填空题1.下图为滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图，

19、它的传动链有 主运动链 展成传动链 垂直进给链 差动链 其中 展成传动链 、 差动链 为内联系传动链。生产中常用 _阿基米德基本蜗杆 来近似代替它。3.砂轮的切削特性主要决定于 磨料 粒度 结合剂 硬度 组织 等基本要素。4.在机床型号 CM6132 中，字母 C 表示 ，字母 M 表示 ，主参数 32 的含义是 。车床 精密 最大工件直径为 320 毫米5.车床除卧式车床外，还有 、 、 、 、 等 立式车床 转塔车床 自动车床 半自动车床 专门化车床6.渐开线圆柱齿轮按精度分为 _个等级，其中 _级为最高级， _到_级为普通级， _ 为最低级 12178127.机床传动系统中，常用的机械有

20、级变速机构有 皮带传动 齿轮传动 蜗轮蜗杆 齿轮齿条 丝杠螺母8.机床传动系统中，最常见的机械传动方式有 皮带传动 齿轮传动 蜗轮蜗杆 齿轮齿条 丝杠螺母5.问答及计算题1.无心磨床与普通外圆磨床在加工原理及加工性能上有那些区别？(1). 无心磨床磨削时工件不用顶尖支承或卡盘夹持，置于磨削砂轮和导轮之间并用托 板支承定位，工件中心略高于两轮中心连线，在导轮摩擦力作用下带动旋转。适于大批量 生产中磨削细长轴、不带中心孔的轴、套、销等2.M1432A型万能外圆磨床需要实现那些运动？能进行那些工作？(2). 1. 外圆砂轮旋转运动、内圆磨具旋转运动、工件旋转运动、工作台纵向往复运动、 砂轮横向进给运

21、动等。 2. 磨削圆柱形或圆锥形的外圆和内孔，磨削阶梯轴的轴肩和端平面等3.分析CA6140型卧式车床的传动系统，回答下列问题：(1)列出计算主轴最 高转速nmax和最低转速nmin的运动平衡式；(2)指出进给运动传动链中的基 本组、增倍组和移换机构； ( 3)分析车削模数螺纹的传动路线，列出运动平衡 式并说明为什么能车削出标准模数螺纹；(3). nmax、nminP57; (2)基本组、增倍组 P59,移换机构：XH - XW轴 25/36, XV - XW 轴 25/36-36/25, XW - XW轴 36/25 ; (3)P62 ;(4)证明 仃黄0.5f纵；(5)当主轴转速分别为 2

22、0、40、160及400r/min时，能否实现螺距扩大 4 倍及 16 倍，为什么？( 6)在主轴箱中，设置了几个换向机构，各有什么作用？ 溜板箱内的换向机构又有什么作用？(4)P64; (5) 转速 20r/min 能扩大螺距 16倍，转速 40能扩大螺距 4倍， 160及 400不能扩 大 4 倍及 16 倍，扩大 16 倍只能是最低六级转速，扩大 4 倍只能是次低六级转速; (6) 主轴箱内有两个换向机构，轴I上离合器等控制主轴正反转，轴区 -X齿轮机构实现左右旋螺纹车削；溜板箱内换向机构离合器 M6 M7实现纵向进给左右换向和横向进给前后换向。4.在图上标出插齿刀的前角、后角、原始剖面

23、、正变位系数剖面部位、负变位系数剖面部 位。!（ZL丿一 / J-J五问答及计算题参考答案（4）.各部位标注见下图:答案附图第四章练习题3.判断题1.如图所示定位方式是合理的。 （错）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。 （错）3.辅助支承是为了增加工件的刚性和定位稳定性，并不限制工件的自由度。4.浮动支承是为了增加工件的刚性和定位稳定性，并不限制工件的自由度。5. 车削外圆柱表面通常采用下图所示的装夹定位方式。 （错）6在车床上用三爪自定心卡盘多次装夹同一工件时，三爪定心卡盘的对中精度将直接影响 工件上被加工表面的位置精度（对）7在使用夹具装夹工件时，不允许采用不完全

24、定位和过定位。 （错）8采用欠定位的定位方式，既可保证加工质量，又可简化夹具结构。 （错）9.在夹具设计中，不完全定位是绝对不允许的。 （错）四填空题 1）. （2）. （3）. （4）. （5）.1根据六点定位原理分析工件的定位方式分为 完全定位不完全定位过定位欠定位2.机床夹具的定位误差主要由 和 引起。定位基准和工序基准不重合 基准位移误差3. 生产中最常用的正确的定位方式有 定位和 定位两种。完全不完全4. 机床夹具最基本的组成部分是 元件、 装置和 。定位夹紧夹具体5. 设计夹具夹紧机构时，必须首先合理确定夹紧力的三要素： 、 和 。大小方向作用点五.问答及计算题1.分析下图所示在小

25、轴上铳槽保证尺寸 H和L时所必须限制的自由度，并选择定位基准和定位元件。（1）.限制4个自由度（除x方向旋转、y方向平移自由度），因工件为圆轴，x旋转不必限 制，槽为通槽，y平移不必限制；定位基准：圆柱表面，左端面；定位元件：长 V型铁（除x平移、x方向旋转）或直角铁，左端加挡块（限 x平移）。答案附图2.什么是定位？简述工件定位的基本原理?（2）. 工件的定位就是使同一批工件在夹具中占有一致的正确位置。通过合理设置六个定 位支承点，使工件的定位基准面与定位支承点紧贴接触，来限制工件的六个自由度，使工件 在空间的位置被唯一确定，此即六点定位原理。实际定位时所设置的定位支承点数目原则上 不应超过

26、六点。3.根据六点定位原理，分析下列图中所示各定位方案中各定位元件消除的自由度。如果属 于过定位或欠定位，请指出可能会出现的不良后果？并提出改进方案 （3）. a4.什么是定位误差？试述产生定位误差的原因？ （4）. 工件在夹具中定位时，工序基准在工 序尺寸方向上的最大位置变动量称为定位误差。产生定位误差的原因是： 1. 定位基准与工序基准不重合； 2. 定位基准制造不准确产生的定位误差。5.什么是辅助支承？使用时应该注意什么问题？（5）. 辅助支承指对工件不起限制自由度作用的支承主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。 使用时应该注意易用加上的辅助支承不应破坏工件原有的定位，每次卸工件后须松开，

27、工 件装上后再调整锁紧。6.什么是过定位？举例说明过定位可能产生那些不良后果，可采取那些措施？ （6）. 工件的 某一个自由度被两个或更多支承点重复限制的定位称为过定位。过定位会造成定 位 干涉，使工件或定位元件变形，还可能使部分工件装不上，如一面两孔定位，过定位一 般是不允许的。消除过定位干涉一是提高工件、定位元件工作面之间的位置精度，二是 改变定位元件的结构，如削边销、浮动支承等。7.为什么说夹紧不等于定位？ （7）. 夹紧是工件在外力作用下不能运动，而工件在夹具中 的正确位置需要定位来保证，即通过合理设置定位支承点，使工件的定位基准面与定位支 承点紧贴接触，来限制工件的自由度，通过夹紧来

28、保持其正确位置。第五章练习题三.判断题1.安装普通螺纹车刀时，为获得正确的牙形，必须使车刀刀尖与螺纹轴线等高，刀尖角的 平分线与螺纹轴线垂直。 （ 对 ）2.在降速传动链中末端传动件的精度应高于前端件。 （ 对 ）3.工艺系统在切削加工时会产生受力变形，则变形量越大，工件产生的形状误差就越大 （错）4.在车床用双顶尖装夹车削轴类零件时，若后顶尖在水平方有偏移，则会出现双曲面形的 圆柱度误差；若后顶尖在铅垂面方向有偏移，则会出现锥形的圆柱度误差。 （ 错 ）5.零件的内孔表面加工，在精度要求相同的条件下，要比外圆加工困难。 （对 ）6.车削长轴时，容易出现马鞍形的圆柱度误差。 （ 错 ）7.车削

29、外圆时，车刀必须与主轴线严格等高，否则会出现形状误差 （ 错 ）8.在车床上钻孔容易出现轴线偏移现象，而在钻床上钻孔则容易出现孔径增大现象。 （ 错 ）9.主轴的纯径向跳动对工件圆柱表面的加工精度没有影响。 （ 错 ）10.采用阿基米德齿轮滚刀加工齿轮会使工件产生常值系统误差。 （ 对 ）11.平面磨床的床身导轨在铅垂平面内的直线度要求较高，普通车床的床身导轨在水平面内 的直线度要求较高。 （ 对 ）12.选择加工方法时应尽量选择工艺能力系数大的加工方法。 （ 错 ）13.某工序的工艺能力系数 Cp 1，加工尺寸呈正态分布，则该工序不会产生废品。 （ 错）14.车床主轴轴颈的形状精度对主轴的回

30、转精度影响较大，而轴承孔的形状精度影响较小 对15.在车床上用三爪自定心卡盘多次装夹同一工件时，三爪定心卡盘的对中精度将直接影响工件上被加工表面的位置精度（对）4.填空题1主轴的回转误差可分解为 、 和 三种基本形式。 纯径向跳动 纯轴向窜动纯角度摆动2由于毛坯存在形状误差，工件加工后（调整法）加工表面的形状误差与毛坯 ，其比值 =/工/ 毛 1,这一现象称为 。相似小于误差复映3.根据工件加工时误差出现的规律，加工误差可分为 差和 差,其中 差的大小、方向基本不变或有规律的变化 系统误差 随机误差 系统误差04.以车床两顶尖间加工光轴为例，分析下列三种条件下因切削过程受力点位置的变化引起工件何种形状误差，只考虑机床变形时是 、只考虑车刀变形时是 、只考虑工件变形时是 o马鞍形圆柱形腰鼓形5.问答及计算题1.加工一批尺寸为 20-0.10的小轴外圆，若尺寸为正态分布，均方差（T =0.025，公差带中点小于尺寸分布中心 0.03mm试求：1）加工尺寸的常值系统误差、变值系统误差以及随机误差引起的尺寸分散范围？ 2）计算这批零件的合格率及废品率？（问答）（1）. 1）A常=0.03, 变 0,尺寸分散为6= 0.15 ; 2）计算详见附图答案附图2）石= 15 015J （J 035 査表G CZ） =0 4射3 可视为左徳全合格 r 0 00.