机械制造工程学练习题(共12页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上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ap。3、刀具的六个基本标注角度为哪几个？答：前角o、后角o、主偏角r、刃倾角s、副偏角r、副后角o。4、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r：在基平面内度量的切削平面与进给平面间的

2、夹角；副偏角r：在基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r：主切削刃与副切削刃在基面上投影间的夹角，且r180°rr；余偏角r：在基平面内度量的切削平面与切深剖面间的夹角，且r90°r。在切削平面Ps内的标注角度：刃倾角s：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o：在主剖面内度量的基面与前刀面间的夹角；后角o：在主剖面内度量的后刀面与切削平面间的夹角；楔角o：在主剖面内度量的后刀面与前刀面间的夹角，且o90°oo。在法剖面Pn内的标注角度：法前角n：在法剖面内度量的前刀面与基面间的夹角；法后角n：在法剖面

3、内度量的切削平面与后刀面间的夹角；法楔角n：在法剖面内度量的前刀面与后刀面间的夹角，且n90°nn。5、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）。6、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： 、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； 、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； 、影响已加工表面质量、较大的前角可减

4、少已加工表面的变形、加工硬化和剩余应力，并能抑制积屑瘤和鳞刺的产生，可防止切削过程中的振动； 、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； 、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：、加工塑性材料时，取较大的前角；、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5°10°，陶瓷刀具的前角比硬质合金还应取得更小些；、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

5、取较大的前角；、工艺系统刚性差或机床功率不足时，应取较大前角，以减小切削力；、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：、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；、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；、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：、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

6、减小摩擦并使刃口锋利，有利于提高已加工表面的质量；、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；、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；、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：、 主偏角减小，刀头强度高，散热条件好，刀具耐用度提高；、 主偏角减小，加工表面粗糙度值小；、 主偏角小，背向力大，断屑效果差；、 如果主偏角较大，

7、所产生的影响则与上述情况相反。主偏角的选择原则：、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；、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。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：影响排屑方向；影响切削刃强度；影响切削刃的锐利性。刃倾角的选择原则：

8、根据刀具强度、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。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；人造金刚石：适用磨削硬质合金

9、、宝石、光学玻璃、半导体，切割石材和地质转头。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。11、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低转速。解：主运动传动表达式：

10、电动机主轴。最高转速：nmax1440××××1417 r/min最低转速：nmin1400××××31.5 r/min。12、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×uv×uf ； S = 1（主轴）×uf ×tJ 2、方案b 主运动传动和车螺纹传动链链平衡式： n主 = n电机×uv ； S = 1（主轴）×uv×uf ×tJ 3、方案c 主运动传动和车

11、螺纹传动链链平衡式： n主 = n电机×uv ； S = 1（主轴）×uf ×tJ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，所以该方案为最佳。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”？解： 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

12、/D；展成运动：两末端件分别为滚刀与工件；传动链：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，属于内联系传动链；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；、锻件；、焊接件；、型材：各种线材、管料、棒料、板料、异型

13、断面型材等。毛坯图的表示方法：、用双点画线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；、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；、在毛坯图上可用符号表示初次机械加工工序的基准面；、在毛坯图上注有材料的规格及其必要的技术条件；、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：、试切法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，如此经过两三次试切和测量，达到图纸要求的尺寸，再切削整个待加工表面。 用于单件、小批量的生产。、调整法利用

14、机床上的行程装置、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。、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。、自动控制法使用一定的装置，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 = ，抽样后测得，mm=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： 工艺能力系数Cp1，工艺能力不足，可能生产少量不合格产品。测得工件最小尺寸：dmin=mmAmin=11.957mm

15、故不会产生不可修复的废品。测得工件最大尺寸：dman=mmAman=11.984mm故要产生可修复的废品。可修复的废品率 其中：ZB =查表6-3，当ZB=2时， 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，试磨一批后, 测得, =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：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 )18、镗一批

16、零件的内孔，其图样规定尺寸为，根据测量结果此工序的尺寸分布曲线是按正态分布，其=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：由表6-3查出：ZA=2.8；ZB=1.00时, (ZA)=0.4974；(ZB)=0.3413合格率=(0.4974 + 0.3413)×100% = 83.87% 废品率=(0.5-0.3413)×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

17、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。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

18、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： 、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； 、余量均匀原则：具有较多加工表面的零件，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； 、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； 、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； 、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

19、、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； 、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； 、自为基准原则：加工工序要求余量小而均匀时，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； 、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： 、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； 、半精加工阶段：使表面消除粗加工留下的误差，同时完成

20、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； 、精加工阶段：保证各主要表面达到图纸规定的技术要求； 、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

21、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：粗加工半精加工精加工精密加工及超精密加工。d、 先面后孔：

22、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、 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？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，Ra0.8m，毛坯是铸造件，工艺过程为：粗镗孔半精镗孔精镗孔浮动镗孔。解：根据查手册和计算

23、，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)100mm100+0.035mm精镗孔1.3mmH8(+0.054)99.3mm99.3+0.054mm半精镗孔2.5mmH10(+0.14)98mm98+0.14mm粗镗孔4.0mmH11(+0.22)95.5mm95.5+0.22mm铸造孔8.5mm91.5mm91.5mm27、如图所示的零件图，其部分高度方向设计尺寸为mm及mm。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mm；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mm的设计基准是表面3，但此表面

24、不宜作定位基准。在成批、大量生产用调整法加工的情况下，为了便于调整铣刀的位置等，以表面1为定位基准，工序尺寸标注为A2的形式。试求工序尺寸A2的基本尺寸和上、下偏差。解：从尺寸链图中分析得知：； ；计算基本尺寸：由 得： A2 = A1A0 = 5020 = 30计算上偏差：由EIA0=EIA1-ESA2得： ESA2=EIA1-EIA0=-0.1-0=-0.1计算下偏差：由ESA0=ESA1-EIA2得： EIA2=ESA1-ESA0=0-0.25=-0.25工序尺寸 28、如图所示的轴承碗，其部分设计尺寸为mm,和mm,这些尺寸的公差应予保证。设计尺寸mm的设计基准是B面,但在单件、小批生

25、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A1。试求工序尺寸A1的基本尺寸和上下偏差。解：从尺寸链图中分析得知： ； ；由于设计尺寸(组成环)mm的公差太大,应小于封闭环A0的公差, 取计算基本尺寸：由 得： A1 = A0 + A2 = 50+10 = 60计算上偏差：由ESA0=ESA1-EIA2得： ESA1=ESA0+EIA2=0+(-0.05)=-0.05计算下偏差：由EIA0=EIA1-ESA2得： EIA1=EIA0+ESA2=-0.1+0=-0.1工序尺寸 由此可见，为了间接保证设计尺寸mm的要求，需要对工序尺寸A1和A2的公差规定很小（

26、原设计尺寸mm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mm，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 ()。 31、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。限制了哪几个自由度？是否属于重复定位或欠定位？若定位不合理又应该如何改正？答：平面限制： V1形块限制： V2形块限制： 因此：在上是过定位，可以将其中的一个V形块限制做成沿X轴浮动的形式，即可消除方向的过定位，符合六点定位原理。32、三爪卡盘与顶尖定位，如图所示。限制了哪几个自由度？是否属于重复