(完整word版)机械制造工程学练习题

1、1机械制造工程学习题1、切削运动主要包括哪几个运动？它们在切削加工中的作用是什么？ 答：切削运动主要包括：主运动和进给运动。主运动在切削加工时，直接切除工件上多余金属层，使之转变为切屑，以形成工件 的新表面；进给运动在切削加工时，不断地将多余金属层投入切削，以保证切削的连续进行。2、什么是切削用量三要素？答：切削速度V、进给量f和切削深度apo3、刀具的六个基本标注角度为哪几个？答：前角Y、后角a、主偏角K、刃倾角2s、副偏角K、副后角a o4、基面、切削平面、主剖面、法剖面内各标注刀具的哪些角度？答：在基面Pr内的标注角度：主偏角K：在基平面内度量的切削平面与进给平面间的夹角；副偏角K:在基

2、平面内度量的副切削刃与进给运动方向在基面上投影间的夹角； 刀尖角$：主切削刃与副切削刃在基面上投影间的夹角，且&=180KK；余偏角册：在基平面内度量的切削平面与切深剖面间的夹角，且90Ko在切削平面Ps内的标注角度： 刃倾角总在切削平面内度量的主切削刃与基面间的夹角。在主剖面Po内的标注角度：前角Y：在主剖面内度量的基面与前刀面间的夹角；后角a:在主剖面内度量的后刀面与切削平面间的夹角；楔角:在主剖面内度量的后刀面与前刀面间的夹角，且90a Yo在法剖面Pn内的标注角度：法前角Y：在法剖面内度量的前刀面与基面间的夹角；法后角a：在法剖面内度量的切削平面与后刀面间的夹角； 法楔角S：在

3、法剖面内度量的前刀面与后刀面间的夹角，且血=90Ya5、刀具材料应具备哪些性能？常用的刀具材料有哪几种？ 答：刀具材料应具备：高的硬度和耐磨性；足够的强度和韧性；高的耐热性与化学稳定性；良好的工艺性； 较好的经济性。常用的刀具材料有高速钢（普通、高性能） 、硬质合金（钨基类WC）o6、简要叙述前角、后角、主偏角的作用及选择的原则。答： 前角的作用 ：1、影响切屑变形程度：增大前角，可以减少切屑变形程度，从而可以减少切削力和切削功率；2、影响刀具耐用度：适当增大前角有利于降低切削温度，提高刀具耐用度；3、影响已加工表面质量、较大的前角可减少已加工表面的变形、加工硬化和剩余2应力，并能抑制积屑瘤和

4、鳞刺的产生，可防止切削过程中的振动；4、影响刀具强度和受力性质：较小的前角将使切削刃和刀头承受的弯曲应力减小,有利于避免崩刃和刀头碎裂；5、影响切削：减小前角，可使切削变形程度增大，有利于断屑。 前角的选择原则 ：1、加工塑性材料时，取较大的前角；2、刀具材料中，高速钢具有较高的强度和韧性，故其刀具前角一般比硬质合金大510，陶瓷刀具的前角比硬质合金还应取得更小些；3、粗加工，断续切削时，切削力大，易受到冲击力作用，为保证切削刃有足够的强度，应取较小的前角；而精加工中，对刀具强度要求较低，为较小切削变形 和获得高的表面质量，可取较大的前角；4、工艺系统刚性差或机床功率不足时，应取较大前角，以减

5、小切削力；5、在数控机床、自动线、自动机床上、为增大刀具工作的可靠性防止刀具发生破损，应取较小的前角。后角的作用 ：1、增大后角可减小后刀面与工件之间的摩擦，并使刀具刃口锋利，以利于提高已加工表面的质量；2、在磨钝标准VB相同的情况下，增大后角可提高刀具的耐用度；3、在前角一定的条件下，较小的后角可使刀具楔角增大，刀具强度提高，改善散热条件，并可减小切削过程中的振动，另外，当NB一定时，如后角较小，刀 具耐用度提高。后角的选择原则 ：1、粗加工、强力切削及受冲击力作用的刀具，应取较小的后角，以保证刀具有足够的刃口强度；精加工中应取较大的后角，以减小摩擦并使刃口锋利，有利于 提高已加工表面的质量

6、；2、加工塑性较大的工件时，后刀面摩擦对刀具磨损及工件表面质量影响较大，宜取较大的后角；切削脆性材料时，切削力、切削热集中在刀刃附近，为保证刀 具刃部强度，应取较大的后角；另外，加工强度、硬度较高的材料，应取较小 的后角；3、工艺系统的刚性较差时，应取较小的后角，以增强后刀面对振动的阻尼作用，减小或避免切削过程中的振动；4、对一些定尺寸刀具、如拉刀、铰刀。为减小刀具重磨尺寸的变化，应取较小的后角。主偏角的作用 ：1、主偏角减小，刀头强度高，散热条件好，刀具耐用度提高；2、主偏角减小，加工表面粗糙度值小；3、主偏角小，背向力大，断屑效果差；4、如果主偏角较大，所产生的影响则与上述情况相反。 主偏

7、角的选择原则 ：1、工艺系统刚性足够时，选较小的主偏角，以提高刀具的耐用度；工艺系统刚性不足时，应选较大的主偏角，以减小背向力；2、工件材料的强度、硬度很高时，为了提高刀具的强度和耐用度，一般取较小的 主偏角，加工一般材料时，主偏角可取大一些；副偏角的作用 ： 副偏角小，刀具与工件已加工表面的挤压和摩擦增加，对已加工表面的粗糙度值有 减小作用，但刀具磨损增加，降低了刀具耐用度；若加大此角度，又使刀具强度降低， 工件表面粗糙度值增加。3副偏角的选择原则： 通常在加工条件允许的情况下，选取较小的副偏角。刃倾角的作用：1影响排屑方向；2影响切削刃强度；3影响切削刃的锐利性。 刃倾角的选择原则： 根据

8、刀具强度、流屑方向和加工条件而定。7、切削用量的选择原则。答：切削用量的选择，首先选择一个尽量大的切削深度ap,其次选择一个大的进给量f, 最后根据已确定的ap和f,并在刀具耐用度和机床功率允许条件下选择一个合理的 切削速度v。8、何谓影响砂轮特性的五因素？答：磨料、粒度、结合剂、硬度、组织9、常用的砂轮磨料及其应用范围。答：刚玉类：棕刚玉，适用磨削碳钢、合金钢、铸铁、硬青铜；白刚玉，适用磨削淬硬钢、高速钢、高碳钢；铬刚玉，适用磨削淬硬钢、高速钢、高碳钢。2碳化硅类：黑碳化硅，适用磨削铸铁、黄铜、铝、非金属材料；绿碳化硅，适用磨削硬质合金、宝石、陶瓷、玻璃；3人造金刚石：适用磨削硬质合金、宝石

9、、光学玻璃、半导体，切割石材和地质转头。4立方氮化硼：适用磨削高温合金、高速钢、不锈钢。10、什么是机床的外联系传动链和内联系传动链？答：外联系传动链是联系动力源与执行件之间的传动链，使执行件获得一定的速度和动 力，但不要求动力源和执行件之间有严格的传动比关系。它只影响被加工零件的表 面质量和生产率，但不影响被加工零件表面形状的性质。内联系传动链是联系构成复合运动的各个分运动执行件的传动链， 传动链所联系的 执行件之间的相对运动有严格的要求，构成了轨道联系。它影响被加工零件表面形 状的性质。411、根据机床的传动系统图，写出主运动的传动路线表达式，计算主轴的最高转速及最2i44ox126xHx

10、42 % 10 二1417 r/min最低转速：nmin-1400 x126x24x22x18-31.5 r/min。25648627212、试分析下列几种车螺纹时的传动原理图各有什么优点?答案：1、方案 a 主运动传动链和车螺纹传动链平衡式：n主=n 电机xuvXUf; S = 1（主轴）xUfxJ2、方案 b 主运动传动和车螺纹传动链链平衡式：n主=n 电机xuv；S =1（主轴）xUvXUfxtj3、方案 c 主运动传动和车螺纹传动链链平衡式：n主=n 电机xuv;S =1（主轴）xufxtJ从上式可以看出，方案 a 的 n主中含有 uf换置器；而方案 b 的 S 中含有 uv换置器；只

11、有方案 c 中 n主和 S 只有一个换置器，在主轴变速和车不同螺纹时互不影响, 为最佳。13、根据Y3150滚齿机的传动原理图，按要求分别写出主运动、展成运动、垂直进给运 动和差动运动的：A、确定两末端件；B、计算位移；C、传动链；D、确定其属于“外联系传动链”还是“内联系传动链”？低转速。解：主运动传动表达式:3636*25648304272262最高转速:所以该方案60主轴。52.i?ra5h=ai.& r/min5解：6主运动：两末端件分别为电动机与滚刀；传动链：电动机12uv34滚刀，属于外联系传动链;位移计算：n刀=1000v/nD展成运动：两末端件分别为滚刀与工件；传动链：

12、滚刀45合成67ux89工件，属于内联系传动链； 位移计算：1/K转（滚刀）1/Z转（工件），其中K为滚刀头数，Z为工件齿数;垂直进给运动：两末端件分别为工件与刀架升降丝杆；传动链：工件910uf1112刀架升降丝杆，属于外联系传动链; 位移计算：1转（工件）fmm（滚刀垂直进给量）；差动运动：两末端件分别为刀架与工件；传动链：刀架1213Uy1415合成67ux89工件, 联系传动链；位移计算：刀具移动一个导程T工件转一转14、机械制造所用的毛坯有哪几种？如何表示毛坯图？ 答：、铸件；2、锻件；3、焊接件；4、型材：各种线材、管料、棒料、板料、异型断面型材等。毛坯图的表示方法：1、用双点画线

13、表示经切削加工的表面，在剖面图上用交叉十字线表示加工余量;2、毛坯图上尺寸包括加工余量，方便起见，可标出成品尺寸，但需要加括号；3、在毛坯图上可用符号表示初次机械加工工序的基准面；4、在毛坯图上注有材料的规格及其必要的技术条件；5、在毛坯图上注有检验的主要尺寸及其公差，一些次要尺寸可不标注。15、获得尺寸精度的方法有哪几种？试切法和调整法加工主要用于何种情况？ 答：获得尺寸精度的方法有：1、试切法一一先试切出很小的一段加工表面，测量试切所得的尺寸，再试切，再 测量，属于内7如此经过两三次试切和测量，达到图纸要求的尺寸，再切削8整个待加工表面。用于单件、小批量的生产。、调整法一一利用机床上的行程

14、装置、夹具、对刀装置或样件预先调整好刀架， 使刀具相对于机床或夹具达到一定的精度要求，然后直接加工一批工件用于大批量生产中。3、定尺寸刀具法-刀具尺寸一定，如在孔加工中，钻头，铰刀等是有一定尺寸精度的，故加工出来的孔的尺寸也是一定的。4、自动控制法一一使用一定的装置，在工件达到要求的尺寸时，自动停止加工。具体方法有两种：自动测量和数字控制。16、在磨床上加工销轴，要求外径d =12韻3，抽样后测得，x=11.974mm(T =0.005mm其尺寸分布符合正态分布(见图)，试分析该工序的加工质量解： Cp二丄00270.9 :：: 166 =0.005工艺能力系数CPAmin=11.957mm故

15、不会产生不可修复的废品。测得工件最大尺寸：dman=X 3；-11.974 0.015 = 11.989mmAman=11.984mm故要产生可修复的废品。其中：ZB11.984 -11.974小=2 0.005查表6-3, 当ZB=2时，：:，(ZB) =0.4774可修复的废品率Q =0.5-(ZB)Q = 0.5 - 0.4774 = 0.0226 = 2.26%17、设在无心磨床上磨削小轴工艺过程是稳定的，要求保证小轴*1200.035，试磨一批后,测得X =11.975,(T =0.005试计算工艺能力系数，并判断该工序会否产生废品？是否需要作进一步的调整？(单位是mm)解：Cp0.

16、0356 0.005= 1.167从图可知，会产生一小部分废品，故需作进一步调 整，从理论上讲，只要试切尺寸调大0.0075使分布曲线 与公差带中心重合即可。(0.0075=11.9825-11.975 )11.96511.99251E91018、镗一批零件的内孔，其图样规定尺寸为20。0.1，根据测量结果此工序的尺寸分布曲线是按正态分布，其 芦0.026mm,曲线的顶峰位置和公差的中心点相差0.023mm,公差 的中心点偏于左端，试求其合格率和废品率。解：设图为该零件的尺寸分布曲线，合格率可由A及B两部分面积来计算：乙人=空=0航0.023二0.5 O.1O.023二2$二0.026 0.0

17、26ZB二生丿50.0235小0.023“。- 0.026 0.026由表6-3查出：ZA=2.8;ZB=1.00时,(ZA)=0.4974;1(ZB)=0.3413合格率=(0.4974 + 0.3413) 100% = 83.87%废品率=(0.5-0.3413)0 100% =15.87%从分布可知，这时所出废品，尺寸均大于零件图的上限尺寸，不可修复19、什么是基准、设计基准和工艺基准？其中工艺基准又分为哪几种？答：基准就是零件上的一个点、一条线或一个表面，根据这些点、线和面来确定零件上 其他点、线、面的位置，前者称为后者的基准。设计基准是在零件设计图纸上用以确定其他点、线、面位置的基准

18、。即零件图纸上 标准尺寸的起点。工艺基准是在加工和装配过程中所采用的基准。根据用途不同工艺基准可分为: 工序基准：在工序图纸上，用以标定被加工表面位置的点、线或面； 定位基准：加工时确定零件在机床或夹具中位置所依据的那些点、线或面； 装配基准：在装配时，确定零件位置的点、线、面；测量基准：在测量时，确定零件位置或零件上被测的点、线、面。20、简述粗基准的选择原则。答：选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，不加工表面的尺 寸，位置符合图纸要求，故其选择原则是：1、相互位置要求原则：为保证不加工与加工表面之间的相互位置要求，一般选择不加工的表面为粗基准；2、余量均匀原则：具有较

19、多加工表面的零件，粗基准的选择应合理地分配各工序的加工余量，对重要表面，尽量使加工余量均匀；3、余量足够原则：具有较多加工表面的零件，粗基准的选择应保证各加工表面有足够的加工余量；4、切除总余量最少原则：具有较多加工表面的零件，粗基准的选择应保证各加工表面总的金属切除量最少，故选择加工面积大，形状复杂的表面为粗基准；5、粗基准不重复使用原则：粗基准本身精度低、粗糙度数值大，故不宜重复使用21、简述精基准的选择原则。答：、基准重合原则：选择设计基准作为定位基准，且不存在基准不重合误差;2、基准统一原则：选用统一的基准加工各表面，以保证各表面间的位置精度；113、自为基准原则：加工工序要求余量小而

20、均匀时，选择加工面本身为精基准，该加工面与其他加工面之间的位置精度由事先工序保证；4、互为基准原则：需要获得均匀的加工余量或较高的位置精度时选用。22、一般零件加工质量较高时，常将工艺阶段划分为哪几个阶段？ 答：零件加工质量要求较高时常将工艺阶段划分为：1、粗加工阶段：切除大部分的加工余量，故主要问题是如何获得高的生产率，并为半精加工提供余量；2、半精加工阶段：使表面消除粗加工留下的误差，同时完成次要表面的加工，并为精加工作好准备，一般在最终热处理之前进行；3、精加工阶段：保证各主要表面达到图纸规定的技术要求；4、精密和超精密加工阶段：降低表面粗糙度数值和获得较高的精度以及提高表面层的物理力学

21、性能，但一般不能纠正位置错误。23、简要回答什么是工序集中与分散？ 答：工序集中是将零件加工集中在少数几道工序， 而每道工序所包含的加工内容却很多 其特点是：a减少了工件的安装次数，缩短了辅助时间；b、 减少了工序数目，缩短了工艺路线；c、 减少了设备、操作工人和生产面积；d、 有利于高效专用机床和工艺装备，提高生产率；f、专用设备和工艺装备较复杂，生产准备工作和投资都较大，转换产品比较困难。工艺分散是将零件加工分得很细，工序多，工艺路线长，而每道工序包含的加工内 容却很少。其特点是：a、可用通用机床和工艺装备，生产准备工作量少，容易实现产品品种的变换；b、 调整工作容易，对工人技术水平要求不

22、高；c、 有利于选择合理的切削用量；d、 机床设备数量多，占地面积大，工人数量也多。24、简述机加工工序安排的原则，热处理工序安排的原则。 答：机加工工序安排的原则是：a、先基面后其他：先把精基准加工出来，以便为后续工序的加工提供精基准；b、先主后次：是因为次要表面的加工工作量一般都较小，而且它们和主要表面往 往有相互的位置要求；c、先粗后精：粗加工一半精加工一精加工一精密加工及超精密加工。d、先面后孔：对平面轮廓尺寸较大的零件，用平面定位比较稳定可靠，故选择平 面作为定位基准，从而先加工平面后加工孔。热处理工序安排的原则是：a、预备热处理：改善加工性能，消除内应力和为最终热处理作好准备；b、

23、最终热处理：提高材料的硬度和强度。25、简述确定加工余量的方法有哪三种？12答：a、计算法：根据影响加工余量的因素逐项分析计算。精确但耗时。b、经验估算法：c、查表修正法：以生产实际情况和试验研究积累的关于加工余量的资料数据查取。26、用查表法，确定主轴箱主轴孔各工序的加工余量，工序尺寸及公差，图纸规定孔径 尺寸为如00 盞5,Ra0.8ym,毛坯是铸造件，工艺过程为：粗镗孔f半精镗孔f精 镗孔T浮动镗孔。解：根据查手册和计算，结果如下表：工序名称工序余量精度等级工序基本尺寸工序尺寸及偏差浮动镗孔0.7mmH7(+0.035)100mm+0.035100mm精镗孔1.3mmH8(+0.054)

24、99.3mm+0.05499.3mm半精镗孔2.5mmH10(+0.14)98mm+0.1498 mm粗镗孔4.0mmH11(+0.22)95.5mm+0.2295.5 mm铸造孔8.5mm1 _291.5mm191.5/mm27、如图所示的零件图，其部分高度方向设计尺寸为50D.1mm及 20025mm。有关的表面加工顺序是：铣底面1;以底面为基准铣表面3,保持工序尺寸 50,1mm；再铣表面2。在表面1和3加工以后对表面2加工时，设计尺寸 200.25mm的设计基准是表面3,但此表面不宜作定位基准。在成批、大量生产用调整法加工的情况下，为了便于28、如图所示的轴承碗，其部分设计尺寸为500

25、.1mm,和1000.5mm,这些尺寸的公差应予保证。设计尺寸 50mm的设计基准是B面,但在单件、小批生产中选用B面为测量基准 测量不方便，故选A面作为测量基准，而标注为容易测量的 工序尺寸片。试求工序尺寸几的基本尺寸和上下偏差。Ao调整铣刀的位置等，以表面A2的基本尺寸和上、下偏差1为定位基准，工序尺寸标注为解：从尺寸链图中分析得知:计算基本尺寸：由 A。- A?得:A= A1A0= 5020 = 302计算上偏差：由EIA=EIA1-ESA2得：ESA2=EIA1- EIA0=- 0.1-0=- 0.13计算下偏差：由ESA0=ESA1- EIA2得：EIA2=ESA- ESA0=0-

26、0.25=- 0.25工序尺寸A2=30：；5 = 29.900.15AlA1=50q1A2的形式。试求工序尺寸13解：从尺寸链图中分析得知：A100O.5;云;A0-5OL由于设计尺寸（组成环）lOmm的公差太大,应小于封闭环AO的公差,取A2=1O_O.51计算基本尺寸：由 A。=A| - A?得：Ai= AO+A= 5O+1O = 602计算上偏差：由ESAO=ESAI-EIA2得：ESAI=ESAO+EIA2=O+（- 0.05）=- 0.053计算下偏差：由EIAO=EIAI-ESA2得：EIAI=EIAO+ESA2=-O.1+O=-O.1工序尺寸A =6O.I59.9O由此可见，为

27、了间接保证设计尺寸 5O0o.imm的要求，需要对工序尺寸Ai和A的公 差规定很小（原设计尺寸 I00o.5mm的公差较大），影响生产率。在大批、大量生产中， 仍可使用测量基准与设计基准重合，标注工序尺寸5O0o.im m,以免影响生产率的提高。为了方便量度，需要有一套专用量具。29、机床夹具由哪几部分组成？每个组成部分起何作用？答：a、定位元件：确定工件在夹具中的位置；b、 夹紧装置：用来夹紧工件；c、 对刀和引导元件：用来确定刀具位置或引导刀具方向；d、 连接元件：用来确定夹具和机床之间的正确位置；e、 其他元件或装置：f、夹具体：将夹具的各组成元件和装置连接成整体。30、试分析使用夹具加工零件时，产生加工误差的因素有哪些？在设计时，其相关尺寸 和位置精度取零件相应公差的多少？答：使用夹具产生的加工误差有：定位误差、夹紧误差、夹具在机床上的安装误差、夹具制造误差和刀具调整误差等。其相关尺寸和位置精度取零件相应公差的（丄1） O31、试分析连杆工件在夹具中的平面及V形块上定位，如图所示。限