机械制造技术基础习题

1、1.下图为车削工件端面的示意图，图上标注的进给运动是,主偏角是,刀具后角是,已力口工表面是O2、图 答案2-4-5所示为在车床上车孔示意图，试在图中标出刀具前角、后角、主角、副偏角和刃倾角。刃倾角3、图3所示为车外园示意图中标出角、主角、副偏角和刃倾答案：1-1-111-121-13I图3刀具前角、后4 主偏角、5"+主偏3ans图3343广 *3 轴偏角、325副偏:锥度心轴限制（2 34小锥度心轴限制（2 34）个自由度。5）个自由度。5在球体上铳平面，要求保证尺寸1 234H （习图2-1-13）,必须限制（1-14自由度。在球体上铳平面，若采用习图1-15过正方体工件中心垂直

2、于某一表面打一遹七2-1-1H习图2-1-13习图2-1-14）个自由度。个自由度。制（）个4.分析题4-1试分析习图2-4-1所示各零件加工所必须限制的自由度:a) b) c) d)在球上打盲孔相，保证尺寸H;在套筒零件上加工 胆孔，要求与 Q孔垂直相交，且保证尺寸 I在轴上铳横槽，保证槽宽B以及尺寸H和L;在支座零件上铳槽，保证槽宽B和槽深H及与4分布孔的位置度L；4-2试分析习图2-4-2所示各定位方案中：各定位元件限制的自由度；判断有无欠定位或过定位；对不合理的定位方案提出改进意见Oa) b) c) d)4-3在习图2-4-3d所示。试分别计算b)Z1 "!,上-*ZAXYY

3、b)a)d) Zld)HBd)习图习图2-4-X；尸。32 -0.03目.0.03 Aa)03 60 -0.1)c)Z,分别如图 b, c,，孔O1已加工,1,2,3为三个支钉，分析计算工序尺寸A的定位误差，并在图中标D 50 0.1 )。现(D 35 0.025 mm, d 80 0.1 mm),现在插床上以车阶梯轴小外圆及台阶端面；车外圆，保证外圆与内孔同轴；钻、较连杆小头孔，要求保证与大头孔轴线的距离及平行度，并与毛坯外圆同轴;在圆盘零件上钻、较孔，要求与外圆同轴。习图2-4-11.图1为工件加工平面BD的三种定位方案提出更好的定位方案.图14-4某工厂在齿轮加工中，安排了一道以小锥度心

4、轴安装齿轮坯精车齿轮坯两大端面的工序，试从定位角度分析其原因。4-5习图2-4-5所示为在车床上车孔示意图,出刀具前角、后角、主角、副偏角和刃倾角。试好（外圆直加工槽Z八寸L和图 2 4-5限制的自D习图2-4-6调整法加90和定位元出；方法的定4-6习图2-4-6所示零件，外圆及两端面已加工,要求保证位置尺。试：1）定加工时必须由度；2）选择定位方法x件，并在图中示意画3）计算所选定位位误差。4-7习图2-4-7所示齿轮坯，内孔及外圆已加工合格工键槽，要求保证尺寸H38.50.2mm。试计算图示定位方法的定位误差（忽略外圆与内孔同轴度误差）（4-8在车床上，切断工件时，切到最后时工件常常被挤

5、断。试分析其原因。4-9试分析习图2-4-9所示零件在结构工艺性上有哪些缺陷？如何改进？习图2-4-9工一批轴件上4-4-1所示。已 导轨的平行度 两定位V型块A的连线与夹具 差为150,阶梯 寸为分析计算加工 轴线的平行度4.分析题4-1在铳床上加的键槽，如习图知铳床工作台面与误差为300,夹具夹角90o,交点体底面的平行度误轴工件两端轴颈尺200.05mm。试后键槽底面对工件误差（只考虑上述因素影响，并忽略两轴颈与35mm外圆的同轴度误差）习图4-4-14-1答案：键槽底面对35mm下母线之间的平行度误差由3项组成：铳床工作台面与导轨的平行度误差：300夹具制造与安装误差（表现为交点A的连

6、线与夹具体底面的平行度误差）：150工件轴线与交点A的连线的平行度误差：为此，首先计算200.05mm外圆中心在垂直方向上的变动量：00.7Td0.70.10.07mm可得到工件轴线与交点A的连线的平行度误差：150最后得到键槽底面（认为与铳床导轨平行）对工件轴线的平行度误差：4-2试分析习图4-4-2所示的三种加工情况，加工后工件表面会产生何种形状误差？假设工件的刚度很大，且车床床头刚度大于尾座刚度。a)b)c)习图4-4-24-2答案：a）在径向切削力的作用下，尾顶尖处的位移量大于前顶尖处的位移量，加工后工件外圆表面成锥形，右端直径大于左端直径。b）在轴向切削力的作用下，工件受到扭矩的作用

7、会产生顺时针方向的偏转。若刀具刚度很大，加工后端面会产生中凹。c）由于切削力作用点位置变化，将使工件产生鞍形误差，且右端直径大于左端直径，加工后零件最终的形状参见图4-34。4-6在无心磨床上磨削销轴，销轴外径尺寸要求为小12士现随机抽取100件进行测量，结果发现其外径尺寸接近正态分布，平均值为X=,均方根偏差为6=。试:画出销轴外径尺寸误差的分布曲线;计算该工序的工艺能力系数;估计该工序的废品率；分析产生废品的原因，并提出解决办法。4-6答案：分布图习图4-4-6ans工艺能力系数Cp=(6X)°=1211(公差带)废品率约为50%产生废品的主要原因是存在较大的常值系统误差，很可能

8、是砂轮位置调整不当所致；改进办法是重新调整砂轮位置。4-7在车床上加工一批小轴的外圆，尺寸要求为200mm。若根据测量工序尺寸接近正态分布，其标准差为0.025mm,公差带中心小于分布曲线中心，偏差值为mm。试计算不合格品率。4-7答案:习图4-4-7ansK画出分布曲线图，可计算出不合格品率为例1有一批小轴，其直径尺寸要求为？8吧3WmMlw/Z属壬态L，测if相制!率批工件直径的算术平提出减均值=,均方根差=。试计算合格品率，分析废品产少源I解：1、画尺寸分布区与于公差带间的关系图二二一2、设计尺寸可写作01800.03517.98250.01753、系统误差=Xx17.982517.97

9、50.0075（公差带）20 4、计算合格率和废品率合格品率为A 1 2(A1 A2) 83.5100废品率为1-A=%产生废品的原因：一是对刀不准，存在系统误差；二是本工序加工的精度较差。减少废品的有效措施是在消除系统误差基础上进一步改善工艺条件，使减少至6<T.例：在两台自动切割机上加工工一批小轴的外园，要求保证直径？11士，第一台加工1000件，其直径尺按正态分布，平均值x111.005mm,均方差10.004mm。第二台加工500件，其直径也按正态分布，且=x211.015mm,10.0025=mm。试求：1） 在同一图上画出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图，并指出哪台机床的精

10、度高？2） 计算并比较那台机床的废品率高，并分析其产生的原因及提出改进的办法。解：两台机床加工的两批小轴，其加工直径分布曲线如下图所示；1、第一台机床的加工精度第二机床的加工精度所以，6261,故第二台机床的加工精度高。2、第一台机床加工的小轴，其直径全部落在公差内，故无废品。第二台机床加工的小轴，有部分直径落在公差带外，成为可修复废品。废品率为0.50.954222.2800从图中可见，第二台机床产生废品的主要原因是刀具调整不当，使一批工件尺寸分布重心偏大于公差中心，从而产生可修复废品。改进的办法是对第二机床的车刀重新调整，使之再进刀为宜。例：在车床上车一批轴，要求为2500.1mm。已知轴

11、径尺寸误差按正待分布，X=,b=，问这批加工件合格品率是多少？不合格平率是多少？能否修复?3.统.解大于表面层的硬度与基体硬度之差解：1）标准化变化Z=（x-X）/b=/=2F2=2）偏大不合格平率为：F2=（不可修复的不合格品）3）偏小不合格平率为：（可修复的不合格品）4）合格品为：%=%1 .单项选择1-1表面粗糙度的波长与波高比值一般（）。小于50等于50200等于200100010001-2表面层加工硬化程度是指（）。表面层的硬度表面层的硬度与基体硬度之比表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比1-22强迫振动的频率与外界干扰力的频率（）。无关相近相同相同或成整倍数关系1-24自激振动

12、的频率（）工艺系统的固有频率。大于小于等于等于或接近于4.分析计算题4-1试选择习图5-4-1示三个零件的粗、精基准。其中a）齿轮，m=2,Z=37,毛坯为热轧棒料；b）液压油缸,毛坯为铸铁件，孔已铸出。c）飞轮，毛坯为铸件。均为批量生产。图中除了有不加工符号的表面外，均为加工表面。4-1工其他表面，与统可丽需加工精基准齿甘I_LtB是孔A。按保证加工面与不加工面相互位置关系的问题:岛孔A为精基准也以:西轮各表面均A时，以外圆定位较为方/隹重合原则，应选孑-A为统一精基准c)保证以孔a）A定位加工外圆时获得较均匀的余量,b故选外圆表面为粗基准。2 .图b:精基准一一液压油缸的设at基准是孔Bo

13、按基准重合原则，应选孔B为精基准。以B为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。故选孔B为统一精基准。粗基准一一液压油缸外圆没有功能要求，与孔B也没有位置关系要求。而孔B是重要加工面，从保证其余量均匀的角度出发，应选孔B的毛坯孔作定位粗基准。3 .图c：精基准一一飞轮的设计基准是孔Co按基准重合原则，应选孔C为精基准。以C为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。故选孔C为统一精基准。粗基准一一为保证飞轮旋转时的平衡，大外圆与不加工孔要求同轴，且不加工内端面与外圆台阶面距离应尽可能的均匀，故应不加工孔及内端面作定位粗基准。4-2今加工一批直径为25Ogimm,Ra=

14、,长度为55mm的光轴，材料为45钢，毛坯为直径428的热轧棒料，试确定其在大批量生产中的工艺路线以及各工序的工序尺寸、工序公差及其偏差。4-2答案：5.确定工艺路线：粗车一半精车一粗磨一精磨2 .确定各工序余量：根据经验或查手册确定，精磨余量=,粗磨余量=,半精车余量=,粗车余量=总余量一（精磨余量+粗磨余量+半精车余量）=4-（+）=mm。3 .计算各工序基本尺寸：精磨基本尺寸=24mm,粗磨基本尺寸=（24+）=mm,半精车基本尺寸=（+）=mm,粗车基本尺寸=（+）=mm。4 .确定各工序加工经济精度：精磨IT6（设计要求），粗磨IT8,半精车IT11,粗车IT13。5 .按入体原则标

15、注各工序尺寸及公差：精磨一240.013mm,粗磨一24.10.033mm,半精车一24.40.i3mm,粗车一25.40.33mm。4-3习图5-4-2所示a）为一轴套零件，尺寸380.1mm和8O.05mm已加工好，b）、c）、d）为钻孔加工时三种定位方案的简图。试计算三种定位方案的工序尺寸A1、A2和A3a)b)c)d)0,习图 5-4-3ans2)图c：尺寸A2,10身口80.05构成一个尺寸链(见习解图5X4-2c),其中尺寸10士是封闭环，尺寸A2和80。5是组成环，且A2为增环，80。5为减环。由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有:0.05/Vil,0.0510=A28,fA

16、2=18mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式：=ESA2(),fESA2=;=EIA20,fEIA2=。故：A2180105mm3)图d:尺寸A3,10土80.05和构成一个尺寸链(见习解图5X4-2d),其中尺寸10堤封闭环，尺寸A3,80.05和380.1是组成环，且380.1为增环，A3和80.05为减环。由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：10=38-(A3+8),-A3=28mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式，有:=0-(EIA3+(),fEIA3=;=(ESA3+0),-ESA3=0。故：A3280.05mm好，现欲测量尺定尺寸H的大小80 士是间接得到尺寸链可得到：4-4

17、习图5-4-4所示轴承座零件，300.mm孔已加工寸80±o由于该尺寸不好直接测量，故改测尺寸Ho试确及偏差。4-4答案：尺寸80士、H和半径R组成一个尺寸链，其中尺寸的，是封闭环。半径尺寸R150.015和H是增环。解此300.0350.054-5答塞建立尺寸链如习图 5X4-5ans所示，其中 A226 0.2,是尺寸链的封闭环；R115.300.05,是尺寸链的减环；R2150.016,是尺寸链的增环；Ai也是尺寸链的增环，待求。解此尺寸链可得到:A2 26.30.050.184 mm3、图5为某零件的加工路线图。工序I：粗车小端外圆、肩面及端面；工序n：车大外圆及端面；工序田

18、：精车小端外圆、肩面及端面。试校核工序出精车端面的余量是否合适？若余量不够应如何改进？解：Z3为封闭环Z3=52+(50+22)Z3=ESZ3=0+0-余量不够)将尺寸5200.5的下偏差改为“2、图3所示尺寸链中（图中 Ao、Bo、Co、Do是封闭环），那些组成环是增环？那些组成环是减环?解：Ao+=H+14H=ESH+ () ESH= EIH=1.单项选择1-3原始误差是指产生加工误差的机床误差夹具误差源误差”，即（）。刀具误差 工艺系统误差习图4-2-81-4误差的敏感方向是（）过刀尖的加工表主运动方向进给运动方向过刀尖的加工表面的法向面的切向1-7镗床主轴采用滑动轴承时，影响主轴回转精

19、度的最主要因素是（）。轴承孔的圆度误差主轴轴径的圆度误差轴径与轴承孔的间隙切削力的大小1-8在普通车床上用三爪卡盘夹工件外圆车内孔，车后发现内孔与外圆不同轴，其最可能原因是（车床主轴径向跳动卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴刀尖与主轴轴线不等高车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行1-9在车床上就地车削（或磨削）三爪卡盘的卡爪是为了（）。提高主轴回转精度降低三爪卡盘卡爪面的表面粗糙度提高装夹稳定性保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴1-10为减小传动元件对传动精度的影响，应采用（）传动升速降速等速变速1-11通常机床传动链的（）元件误差对加工误差影响最大。首端末端中间两端1-12工艺系统刚度等于工艺系统

20、各组成环节刚度（）。之和倒数之和之和的倒数倒数之和的倒数1-13机床部件的实际刚度（）按实体所估算的刚度。大于等于小于远小于1-15误差复映系数与工艺系统刚度成（）。正比反比指数关系对数关系1-16车削加工中，大部分切削热（）。传给工件传给刀具传给机床被切屑所带走1-17磨削加工中，大部分磨削热（）。传给工件传给刀具传给机床被磨屑所带走1-18为了减小机床零部件的热变形，在零部件设计上应注意（）。加大截面积减小长径比采用开式结构采用热对称结构1-19工艺能力系数与零件公差（）成正比成反比无关关系不大1-20外圆磨床上采用死顶尖是为了（）。消除顶尖孔不圆度对加工精度的影响消除导轨不直度对加工精度

21、的消除工件主轴运动误差对加工精度的影响提高工艺系统刚度2.多项选择2-1尺寸精度的获得方法有（）。试切法调整法定尺寸刀具法自动控制法2-2零件加工表面粗糙度对零件的（）有重要影响。耐磨性耐蚀性抗疲劳强度配合质量2-3主轴回转误差可以分解为（）等几种基本形式。径向跳动轴向窜动倾角摆动偏心运动2-5如习图4-2-5所示，零件安装在车床三爪卡盘上车孔（内孔车刀在刀架上）。加工后发现被加工孔出现外大里小的锥度误产生该误差的可能原因有（）。主轴径向跳动三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行刀杆刚性不足2-6在车床上以两顶尖定位车削光轴，车后发现工件中部直径偏两头直径偏小，其可能的

22、原因有（）。工件刚度不足前后顶尖刚度不足车床纵向导轨直线度误差导轨扭曲2-7在车床上车削光轴（习图4-2-7）,车后发现工件A处直径比B处直径大，其可能的原因有（）导轨扭曲车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行刀架刚度不足尾顶尖刚度不足2-8(2-9机械加工工艺系统的内部热源主）。切削热摩擦热辐射热如习图4-2-8所示，零件安装在车床三爪孔（钻头安装在尾座上）。加工后测量，发现孔径偏大。造成孔径偏大的可能原因有（）。车床导轨与主轴回转轴线不平行尾座套筒轴线与主轴回转轴线不同轴刀具热变形钻头刃磨不对称2-10下列误差因素中属于常值系统误差的因素有（）。机床几何误差工件定位误差调整误差刀具磨损2-9如习

23、图4-2-8所示，零件安装在车床三爪卡盘上钻孔（钻头安装在尾座上）。加工后测量，发现孔径偏大。造成孔径偏大的可能原因有（）。车床导轨与主轴回转轴线不平行尾座套筒轴线与主轴回转轴线不同轴刀具热变形钻头刃磨不对称2-10下列误差因素中属于常值系统误差的因素有（）。机床几何误差工件定位误差调整误差刀具磨损2-11下列误差因素中属于随机误差的因素有（）。机床热变形工件定位误差夹紧误差毛坯余量不均引起的误差复映2-12从分布图上可以（）。（确定工序能力估算不合格品率判别常值误差大小判别工艺过程是否稳定2-13通常根据X-R图上点的分布情况可以判断（）。有无不合格品工艺过程是否稳定是否存常值系统误差是否存

24、在变值系统误差图5中零件，成批生产时用端面B定位加工表面A,以保证尺寸1000.2,试标铳此缺口时的工序尺寸及公差。图5-33所示确I零件，表面A要求渗碳处理，渗碳层深度规定为。与此有关的加工过程如下:1）精车A面，保证直径D138.400.1;2）渗碳处理，控制渗碳层深度H1;（表面具有高的硬度和耐磨性）3）精磨A面保证直径尺寸D138.4°0.016,同时保证规定的渗碳层深度。试确定H1的数值5-33第5章练习题1.单项选择1-1重要的轴类零件的毛坯通常应选择（）。铸件锻件棒料管材1-2普通机床床身的毛坯多采用（）。铸件锻件焊接件冲压件1-3基准重合原则是指使用被加工表面的（）基

25、准作为精基准设计工序测量装配1-4箱体类零件常采用（）作为统一精基准。一面一孔一面两孔两面一孔两面两孔1-5经济加工精度是在（）条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。最不利最佳状态最小成本正常加工1-6铜合金7级精度外圆表面加工通常采用（）的加工路线。粗车粗车-半精车粗车-半精车-精车粗车-半精车-精磨1-7淬火钢7级精度外圆表面常采用的加工路线是（）。 粗车一半精车一精车粗车一半精车一精车一金刚石车 粗车一半精车一粗磨粗车一半精车一粗磨一精磨1-8铸铁箱体上4120H7孔常采用的加工路线是（）。 粗链一半精链一精链粗链一半精链较粗链一半精链一粗磨粗链一半精链一粗磨一精磨1-9为改善材料切削性

26、能而进行的热处理工序（如退火、正火等），通常安排在（）进行。切削加工之前磨削加工之前切削加工之后粗加工后、精加工前1-11直线尺寸链采用极值算法时，其封闭环的下偏差等于（）。增环的上偏差之和减去减环的上偏差之和增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和增环的下偏差之和减去减环的下偏差之和1-12直线尺寸链采用概率算法时，若各组成环均接近正态分布，则封闭环的公差等于（）各组成环中公差最大值各组成环中公差的最小值各组成环公差之和各组成环公差平方和的平方根1-15工艺路线优化问题实质上是（）问题。寻找最短路径寻找最长路径寻找关键路径工序排序2. 多项选择2-1选择粗基准最主要的原则是（）。 保证相互位置关系原则保证加工余量均匀分配原则基准重合原则自为基准原则2-2采用统一精基准原则的好处有（）。 有利于保证被加工面的形状精度有利于保证被加工面之间的位置精度 可以简化夹具设计与制造可以减小加工余量2-3平面加工方法有（）等。车削铣削磨削拉削2-4研磨加工可以（）。提高加工表面尺寸精度提高加工表面形状精度降低加工表面粗糙度提高加工表面的硬度2-5 安排加工顺序的原则有（ 先基准后其他 先主后次2-6 采用工序集中原则的优点是（ 易于保证加工面之间的