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1、机械制造工程学习题及答案超级完整第一章绪论思考下列问题：1机械制造工业的发展历史和现状。2机械制造工业在国民经济中的地位作用。3本课程的主要任务和要求。第二章金属切削加工的基础知识一、填空题1.在加工中， 刀具和工件之间的相对 运动称为切削运动，按其功用可分为 主运动 和 进给运动 。其中 主 运动消耗功率最大。2.切削用量三要素是指 切削速度 、 进给量 和 背吃刀量 。*3.刀具静止角度参考系的假定条件是 假定安装条件和假定运动条件 。4.常用的切削刃剖切平面有 正交平面 、 法平面 、 背平面 和假定工作平面 ，它们可分别与基面和切削平面组成相应的参考系。5.在正交平面内度量的前刀面与基

2、面之间的夹角称为 前角 ，后刀面与切削平面之间的夹角称为 后角 。6.正交平面与法平面重合的条件是 刃倾角为0 。7.基准平面确定后，前刀面由 前角 和 刃倾角 两个角确定；后刀面由 后角 和 主偏角 两个角确定；前、后刀面确定了一条切削刃，所以一条切削刃由前角、后角、刃倾角、主偏角四个角度确定。8.用以确定刀具几何角度的两类参考坐标系为 刀具标注角度参考系 和刀具工作角度参考系 。二、判断题（正确的打，错误的打X）1.在切削加工中，进给运动只能有一个。 （X ）2.背平面是指通过切削刃上选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于基面的平面。3.其它参数不变，主偏角减少，切削层厚度增加。 （X

3、）4.其它参数不变，背吃刀量增加，切削层宽度增加。 （V ）5.主切削刃与进给运动方向间的夹角为主偏角 Kr o （ X ）*6.车削外圆时，若刀尖高于工件中心，则实际前角增大。 （V ）7.对于切断刀的切削工作而言，若考虑进给运动的影响，其工作前角减少，工作后角增大。（X ）*8.当主偏角为90时，正交平面与假定工作平面重合。 （V ）9切削铸铁类等脆性材料时，应选择 K类（YG类）硬质合金。（V ）10.粗加工时，应选择含钴量较低的硬质合金。 （X ）三、名词解释1.基面 过切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面。2.切削平面 过切削刃上选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。3.正交平面过切

4、削刃上选定点并同时垂直于切削平面与基面的平面。4.法平面 过切削刃上选定点并垂直于切削刃的平面。5.自由切削 刀具只有直线形主切削刃参加切削工作 ，而副切削刃不参加切削工作 ，称为自由切削。6.直角切削刃倾角等于零的切削叫做直角切削。四、简答题1.试述正交平面、法平面、假定工作平面和背平面的定义，并分析它们的异同点和用途。2.为什么基面、切削平面必须定义在主切削刃上的选定点处?3.试述刀具的标注角度与工作角度的区别，为 时，进给量f不能过大。4.试分析图2-1所示钻孔时的切削层公称厚与进给量、背吃刀量的关系。5.何谓直角切削和斜角切削？各有何特点？6.高的硬度、耐磨性、耐热性。足够刀具切削部分

5、材料必须具备那些性能？为什么?的强度韧性。良好的导热性和工艺性 图2-17.试按下列条件选择刀具材料或编号。C1） 45钢锻件粗车；AHT200铸件精车；B3）低速精车合金钢蜗杆；G高速精车调质钢长轴；D5）中速车削淬硬钢轴；F加工冷硬铸铁。A.YG3X B. W18Cr4V C. YT5 D. YN10E. YG8 F. YG6X G. YT30五、分析计算题1.试画出图2-2所示切断刀的正交平面参考系的标注角度 。、：.。、Kr、K；、：。（要求标出假定主运动方向 Vc、假定进给运动方向 Vf、基面Pr和切削平面Ps ）2.绘制图2-3所示45弯头车刀的正交平面参考系的标注角度（从外缘向中

6、心车端面）o =15 , s =0 ， ：。=8 , Kr =45 , ：o =6 。4.如图2-4所示，镗孔时工件内孔直径为 50mm,镗刀的几何角度为 丫。=10:打=0:亠=8 , Kr =75 :若镗刀在安装时刀尖比工件中心高 h =1mm,试检验镗刀的工作后角 亠。图2-4 图2-55.如图2-5所示的车端面，试标出背吃刀量 ap、进给量f、公称厚度hD、公称宽度bD。又若 a p =5mm， f = 0.3mm/r ， Kr =45，试求切削面积 AD。第三章 金属切削过程的基本规律一、填空题1.金属切削过程中常见的物理现象有 积屑瘤、切削力、切削热和表面硬化。2.根据切屑形成过程

7、中变形程度的不同， 可将切屑的基本形态分为四种类型，分别是 带状切屑、节状切屑、单元切屑和崩碎切屑。*3.第n变形区发生在 切屑底层金属，其变形特点是 使金属流动缓慢，晶粒再度被拉长，沿着前刀面方向纤维化，切屑底边长度增加，切屑向外侧卷曲 。4.切削力的来源主要是 切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性变形、塑性变形所产生的抗力和刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力 两方面。5.刀具主偏角增加，背向力 Fp减少，进给力Ff增加。6.刀具正常磨损的主要形式有 前刀面磨损、后刀面磨损和前、后刀面同时磨损 。7.刀具磨损的原因主要有 磨料磨损、粘接磨损、扩散磨损 和化学磨损。8.切削液的作用是冷却作用、

8、润滑作用、清洗作用和防锈作用。常用种类有水溶液乳化液和切削油。9.刀具的几何参数包括 前角、后角、斜角切削与刃倾角和主偏角和副偏角 四个方面。10.切削用量选择的顺序是：先选 背吃刀量、再选 进给量、最后选 切削速度。11.粗加工时，限制进给量的主要因素是 机床进给机构的强度、车刀刀杆强度和刚度、刀片强度以及装夹刚度；精加工时，限制进给量的主要因素是 表面粗糙度 。二、 判断题（正确的打，错误的打X）1.积屑瘤在加工中没有好处，应设法避免。 （X ）2.刀具前角增加，切削变形也增加。 （X ）3.影响刀具耐用度的主要因素是切削温度。 （错）4.切削厚度薄，则刀具后角应取大值。 （V ）5.切削

9、用量三要素中，对刀具耐用度影响最小的是背吃刀量。 （V ）6.刀具耐用度是指一把新刃磨的刀具，从开始切削至报废为止所经过的总切削时间。 （X）7.车削外圆时，在负刃倾角的影响下，切屑流向待加工表面。 （X ）*8.当刀具主偏角一定时，若增大进给量，则切削变形通常是增大的。 （V ）三、 选择题1.纵车外圆时，不消耗功率但影响工件精度的切削分力是（ B ）。A.进给力 B. 背向力 C. 主切削力 D. 总切削力2.切削用量对切削温度的影响程度由大到小的顺序是（ B ）。A. v a f B. vc a p C. f a vc . D.a p f Vc3.刃倾角的功用之一是控制切屑流向，若刃倾角

10、为负，则切屑流向为。 （A ）A.流向已加工表面 B. 流向待加工表面C.沿切削刃的法线方向流出4.粗加工时，前角应取（ B ）的值；精加工时，前角应取（ A ）的值；加工材料塑 性越大，前角应取（B ）的值；加工脆性材料时，前角应取（ A ）的值；材料硬度、强 度越高，前角应取（B ）的值四、 名词解释1.积屑瘤 在切削塑性金属材料时， 经常在前刀面上靠刃口处粘接一小块很硬的金属楔块，称为积屑瘤。*2.加工硬化 随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降。*3.工件材料的切削加工性 对某种材料进行切削加工的难易程度。4.刀具耐用度 新刃磨的刀具自开始切削直到

11、磨损量达到磨钝标准所经历的总切削时间称为刀具耐用度。五、 简答题1何谓积屑瘤？积屑瘤在切削加工中有何利弊？如何控制积屑瘤的形成？2.车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度（包括 Kr、人、丫 o、 ）?简述理由。3试说明被吃刀量ap和进给量f对切削温度的影响，并与 ap和f对切削力的影响相比较，两者有何不同？4.增大刀具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？5.刀具磨损有几种形式？各在什么条件下产生？6.何谓最高生产率耐用度和最低成本耐用度？粗加工和精加工所选用的耐用度是否相同，为什么？7.何谓工件材料切削加工性？改善工件材料切削加工性的措施有那些？8.切削液的主要作

12、用是什么？切削加工中常用的切削液有哪几类？如何选用？9.前角和后角的功用分别是什么？选择前后、角的主要依据是什么？10.为什么高速钢刀具随主偏角的减小，刀具耐用度会提高？11.选择切削用量的原则是什么？为什么说选择切削用量的次序是先选 ap，再选f，最后r选Vc ？六、 分析计算题用YT15硬质合金外圆车刀纵车 汛=0.98GPa的30CrM。钢。车刀的几何参数为 。才5 、人=0 Kr =75 ，前刀面带卷屑槽，q = 0.56mm 车削时切削用量为ap f Vc =4mm 0.4mm/r 1.7m/s (102m/min)用指数经验公式计算三个切削分力并计算切削功率；用单位切削力和单位切削

13、功率计算主切削力以及切削功率;分析、比较和所得结果。第四章金属切削机床与刀具1.某机床主传动系统如图 4-1所示，试写出主运动传动链的传动路线表达式和图示齿轮啮7.什么是顺铳和逆铳，顺铳有哪些特点？对机床进给机构有哪些要求?8.拉削加工有什么特点?9.拉削方式（拉削图形）有几种？ 各有什么优缺点?10.滚刀常用的基本蜗杆造型有几种，制造方法是什么？11.砂轮的特性由哪些因素决定？12.什么叫砂轮硬度，如何选择砂轮硬度？13.简述磨料粒度的表示方法。14.齿轮常用加工方法有哪些？试分析滚齿机的切削运动。第五章 机械加工工艺规程的制订一、填空题*1.在机械制造中，根据企业生产专业化程度不同，生产类

14、型可分为三种，即 大量生产 、 成批生产 和 单件生产 。生产类型的划分除了与 有关外，还应考虑 。*2.零件加工表面的技术要求有 、 、 和 。3.常见毛坯种类有 铸件 、 锻件 、 型材 和 冲压件 ，其中对于形状复杂的毛坯一般采用 锻件 。*4.工件的定位方法有 以平面定位、 以孔定位、 以外圆柱面定位 三种。5.工艺过程一般划分为 粗加工阶段 、 半精加工阶段 、精加工阶段 和光整加工阶段 四个加工阶段。6.工艺尺寸链的两个特征是 封闭性 和 关联性 。7.单件时间包括 基本时间、辅助时间、布置工作时间 、休息时间 、生理需要时间。、判断题（正确的打，错误的打X）1.工序是组成工艺过程

15、的基本单元。 （V ）2.粗基准在同一尺寸方向可以反复使用。 （X ）3.轴类零件常用两中心孔作为定位基准，这是遵循了 “自为基准”原则。 （对）*4.退火和正火一般作为预备热处理，通常安排在毛坯制造之后，粗加工之前进行。（V ）5.工序集中优于工序分散。（X ）*6.工序尺寸公差的布置，一般采用 “单向入体”原则，因此对于轴类外圆表面工序尺寸，应标成下偏差为零，对于孔类内孔表面的工序尺寸，应标成上偏差为零。 （错 ）7.调质只能作为预备热处理。 （X ） 三、选择题1.在机械加工中直接改变工件的形状、尺寸和表面质量，使之成为所需零件的过程称为（d ）oA.生产过程 B. 工艺过程 C.工艺规

16、程 D. 机械加工工艺过程2 编制机械加工工艺规程，编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是（ B ）oA.工步 B. 工序 C. 工位 D. 安装3.零件在加工过程中使用的基准叫做（ C ）oA.设计基准 B. 装配基准 C. 定位基准 D. 测量基准4.自为基准是指以加工面本身作为精基准，多用于精加工或光整加工工序中，这是由于（C ）oA.符合基准统一原则 B. 符合基准重合原则C.能保证加工面余量小而均匀 D. 能保证加工面形状和位置精度5. 工件定位中由于（ A ）基准和（D ）基准不重合而产生的加工误差，称为基准不 重合误差。A.设计 B. 工艺 C. 测量 D. 定位 E. 装配6

17、.基准不重合误差的大小与（ B ）有关。A.本道工序要保证的尺寸大小和技术要求B.本道工序的设计基准与定位基准之间的位置误差C.定位元件和定位基准本身的制造误差*7 .试指出下列零件在加工中的热处理工序应安排在工艺过程的哪个阶段。车床主轴（45钢）的调制工序；（b ）车床主轴（45钢）各主轴颈的高频淬火（ G54）; （ C ）车床尾架铸件的人工时效处理。 （A ）A.粗加工前 B. 粗加工后，半精加工前C.半精加工后，精加工前 D. 精加工后，光整加工前*8 .工序尺寸的公差一般采用（ A ）分布，其公差值可按经济精度查表；毛坯尺寸的公 差是采用（C ）分布，其公差值可按毛坯制造方法查表。C

18、 ）。9 在机械加工中，完成一个工件的一道工序所需的时间，称为（A.基本时间 B. 劳动时间 C. 单件时间 D. 服务时间10在生产中批量越大，则准备与终结时间摊到每个工件上的时间（ A ）。A.越少 B. 越多 C. 与生产批量无关四、名词解释1 生产过程 把原材料转变为成品的全过程。2工艺过程 生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和物理、力学性能等，使其 成为成品或半成品的过程。3.工序 一个或一组工人在一个工作地点，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分 工艺过程。4.安装 机械加工过程中，为了保证加工精度，必须使工件在机床中占有正确的加工位置， 并使之固定、夹牢，这个定位

19、、夹紧的过程即为工件的安装。5.生产纲领 企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。6零件结构工艺性 所设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造的可行性和 经济性。7基准一般把零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的那些点、线、面称为基准。*8 .经济精度 在正常加工条件下，即采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级 工人，不延长加工时间等，该加工方法所能保证的加工精度。9工序公称余量 前后工序的基本尺寸之差。五、简答题1 如图5-1所示零件，单件小批生产时其机械加工工艺过程如下所述，试分析其工艺过程的组成包括工序、工步、走刀、安装。 工艺过程：1在刨床上分别刨削六个表面，达到2粗刨

20、导轨面A,分两次切削；3刨两越程槽；4精刨导轨面A;5钻孔；6扩孔；7饺孔；8去 毛 刺。2图5-2所示零件，毛坯为 35mm棒料，批量生产时其机械加工工艺过程如下所述，试分析其工艺过程的组成。（要求同题1）机械加工工艺过程：在锯床上下料；车一端面钻中心孔； 调头，车另一端面钻中心孔； 将整批工件靠螺纹一边都车至 30mm :调头车削整批工件的 18mm外圆；车20mm夕卜圆；在铳床上铳两平面，转 90后铳另外两平面；车螺纹、倒角。图5-23.某厂年产4105型柴油机1000台，已知连杆的备用率为，机械加工废品率为，试计算连 杆的生产纲领，说明其生产类型及主要工艺特点。4.试指出图5-3中结构

21、工艺性方面存在的问题，并提出改进意见。图5-35.图5-4所示为在两顶尖间加 圆及台肩面2的工序图，试分析 计基准、定位基准及测量基准。图5-46.试分析说明图5-5中各零件加工主要表面时定位基准（粗、精）应如何选择?图5-57 .为保证工件上两个主要表面的相互位置精度（如图 5-6中A B面平行度要求）。若各工序之间无相关误差，并仅从比较各种定位方式入手，在拟订工艺方案，选择定位基准时，一 般可以采取下列的定位方式： 基- 准重合加工；基准统一加工（分两次安装）： 不同基准加工；工。的条件，顺序写 要说明理由。图5-711 试拟订图5-9所示零件的机械加工工艺路线（要求同题 10）。已知毛坯

22、材料为灰铸铁,中批生产。12 何谓工艺成本？工艺成本由哪些具体部分组成?图5-8图5-9六、分析计算题1 .若在立钻上用浮动夹头铰削 3200.05 mm的内孔，铰削前为精镗。设精镗的尺寸公差为0.2mm，精镗的粗糙度 Ra = 0.002mm，精镗的表面破坏层深度 Sa = 0.003mm，试确定铰孔的余量及镗孔的尺寸。2某零件上有一孔600*3mm，表面粗糙度Ra1.6Mm，孔长60mm，材料为45钢，热处理淬火为HRC42毛坯为锻件。设孔的加工工艺过程是：粗镗；半精镗；热处理；磨 孔。试求各工序尺寸及其偏差。3 .单件加工如图5-10所示工件（材料为 45钢），若底平面已加工好，现欲加工

23、上平面，其 尺寸为80 Z mm，表面粗糙度为Ra0.4m，若平面的加工工艺过程是： 粗铳 精铳 粗磨寸及其偏差。工件时，图纸要（6_0.1）mm，因现欲精车活塞顶面，在试切调 尺寸A，试求工序尺寸 A及其上下偏6.加工图5-13所示零件，为度的设计尺寸500-2的要求，切1为测量基准，控制孔深 A。图 5-13寸A及其上下偏差。7.图5-14所示为轴套零件，在车床上已加工好外圆、内孔及各面，现许在铳床上铳出右端槽，并保证尺寸5,06mm及260.2mm，求试切调刀时的度量尺寸 H、A及其上下偏差。8图5-15所示为箱体零件（图中只标注了有关尺寸） ，试分析计算：若孔Oi、O2分别都以M面为基

24、准镗孔时，试标注两镗孔工序的工序尺寸；检验孔距时，因（80_0.08）mm不便于测量，故选测量尺寸 A1，试求工序尺寸 A及其上下偏差；若实测尺寸 A超差了，能否直接判断该零件为废品？图 5-159 .图5-16所示衬套，材料为2EQ2 N图 5-1420钢，3000021 mm内孔表面要求磨削后保证渗碳层深度0.&003 mm，试求：磨削前精镗工序的工序尺寸及偏差；精镗后热处理时渗碳层的深度尺寸及偏差;10图5-17所示叶片泵传动轴的工艺过程如下：粗车外圆至 *260n28mm；精车外圆至25.3mm;划键槽线；铳键槽深度至尺寸 A ;渗碳深度t,淬火HRC54 62 ； 磨外圆至尺寸 fc

25、50014mm,要求保证渗碳层深度 0.41.1mm。试求:计算铳键槽时的槽深尺寸 A及其偏差；渗碳时应控制的工艺渗碳层深度 t及其偏差。11 图5-18 ( a)所示为轴套零件简图(图中只标注了有关的轴向尺寸) ，按工厂资料，其工艺过程的部分工序如图 5-18 (b)所示：工序V,精车小端外圆、端面及台肩；工序W,钻 孔；工序四，热处理；工序忸，磨孔及底面；工序区，磨小端外圆及肩面。试求工序尺寸 A、B及其偏差。图 5-1812.某零件的加工路线如图 5-19所示：工序I,粗车小端外圆、轴肩及端面；工序H,车大端外圆及端面；工序川，精车小端外圆、轴肩及端面。试校核工序川精车小端外圆的余量是否

26、合适？若余量不够应如何改进？图 5-1913图5-20 (a)所示箱体简图中已标注了有关的尺寸，按工厂资料，该零件加工的部分工 序草图如图5-20 (b)所示(工件以底面及其上两销孔定位)。试求精镗时的工序尺寸 A及其14.图5-21 (a)所示为某零件简图，其部分工序如图 5-21 (b)、(c)、( d)所示。试校核工序图上所标注的工序尺寸及偏差是否正确？如不正确应如何改正?V占+ aQ|1*,i1图 5-21第六章机械加工精度一、 填空题1零件的机械加工是在由 机床、刀具、夹具 和 工件 组成的工艺系统内完成的。2.主轴回转误差的三种基本形式是 径向圆跳动 、 轴向窜动 和 角度摆动。*

27、3 .工艺系统热变形的热源大致可分为内部热源和外部热源，内部热源包括 切削热 和 摩擦热 ；外部热源包括 周围环境温度通过空气对流和 热源通过辐射传到工艺系统的热量 。4.加工误差按其统计规律可分为 系统误差 和 随机误差 两大类，其中 系统误差 又分为常值系统误差和变值系统误差两种。二、 选择题1.车床主轴的纯轴向窜动对（ BCD ）的形状精度有影响。A.车削内外圆 B.车削端平面C.车内外螺纹D.切槽2. 造成车床主轴抬高和倾斜的主要原因是（ A ）。A.切削力 B. 夹紧力C.主轴箱和床身温度上升 D. 刀具温度高3. 车削模数蜗杆时造成螺距误差的原因是（ C ）。A.配换齿轮B.刀具变

28、形C.工件变形D.夹具变形三、名词解释1.加工误差 零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离量。2.尺寸精度 机械加工后零件的直径、长度和表面间距离等尺寸的实际值与理想值的接近程 度。*3 .误差复映 在待加工表面有什么样的误差，加工表面也必然出现同样性质的误差。*4 .误差补偿 力口工中随时测量工件的实际尺寸，随时给刀具补偿的方法。四、简答题1.什么是误差敏感方向？车床与镗床的误差敏感方向有何不同?2加工误差根据其统计规律可分为哪些类型？有何特点?3.提高加工精度的主要措施有哪些?五、分析计算题1.在车床上车削一批小轴， 经测量实际尺寸大于要求的尺寸从而必须返修的小轴数占 24%,小于要

29、求的尺寸从而不能返修的小轴数占 2%,若小轴的直径公差 T =0.16m m,整批工件 的实际尺寸按正态分布，试确定该工序的均方差 c，并判断车刀的调整误差为多少？2.在车床上加工一长度为 800mm，直径为 600mm，材料为45钢的光轴。已知机床各部件的刚度分别为 Kdj =5 104N/mm , Ktj = 4 104N/mm , Kw 4 104N/mm。加工时的切削力Fc =600N , Fy =0.4Fc。如图6-1所示，试计算在一次走刀后的轴向形状图图6-13.加工一批工件的外圆，图纸要求尺寸为 2 0.07mm，若加工尺寸按正态分布，加工后发现有8%的工件为废品，且其中一半废品

30、的尺寸小于零件的下偏差，试确定该工序能达 到的加工精度？4.在三台车床上分别用两顶尖安装工件，如图 6-2所示，各加工一批细长轴，加工后经测量发现1号车床产品出现腰鼓形， 2号车床产品出现鞍形，3号车床产品出现锥形，试分析 产生上述各种形状误差的主要原因。5.在卧式铳床上铳削键槽，如 测量发现，靠工件两端深度大于 深度比调整的深度尺寸小，试分 的原因，及如何设法克服减小这图6-3第七章 机械加工表面质量一、填空题*1 在切削加工中，如果工件表层金属以塑性变形为主，则表层金属产生 残余压 应力；如果以热塑性变形为主，则表层金属产生 残余拉 应力；如果以局部高温和相变为主，则加工后表面层常产生 残余压 应力。2经过机械加工后的零件表面存在着 宏观裂纹 、 伤痕、腐蚀现象 等缺陷。3. 切削加工中影响表面粗糙度的因素有 进给量 、 主偏角 、 副偏角 。4. 机械