机械加工课程测试练习题

一、填空

1.工序的定义是_______________________________________________________

2.机械加工顺序的安排原则为、、

3.机械加工中产生的加工误差，根据其性质主要可分为和

两大类。工件材料硬度变化引起的误差属于

,而刀具磨损引起的误差属于o

4.机械加工中的夹具按其使用范围可分为五类：①,②

,③,④

,⑤O

5.基准统一的含义是，通常弱类零

件加工时采用统一基准是,对于箱体类零件则采用

_________________________________________©

6.对夹紧机构的基本要求是o

7.存加工原理误差的情况包括：①、采用加工齿轮；②、采

用车削螺纹。

8.工件表面层的物理机械性能主要包括：、

和O

9.提高机床传动精度的措施是、、

和。

10.金属切削过程中的三个切削分力中，对机械加工系统的变形及零件加工精

度影响最大。

11.机床导轨在内的直线度误差对工件加工精度的影响最大。

12.对于有色金属零件的外圆表面精加工，一般采用£工艺方法）。

13.按照我国通用机床的型号编制方法，Z5030中Z表示,

50表示30表示o

1-1.由于磨粒以较大的和钝圆半径对工件进行切削,故单位磨削力大。

15.分组装配法适用于—

16.的场合。

17.精基准的选择一般应遵循、、

__________________________、O

18.采用单刃镖刀镶孔时，孔的尺寸由~"一保证的「

19.对于镇床而言，机床主轴轴颈和滑动轴承孔的形状误差对工件加工精度的影响是不一样

的。后者主要引起被加工工件的（误差项目），其原因是

20.o

21.机床专用夹具一般由_________、夹紧装置、对刀元件、、联结元件、夹

具体等部分组成。

22.按照我国通用机床的型号编制方法，MG1432A中M表示,

32表示。

23.零件表面发生线的形成方法有、、

和O

24.机床夹具设计时对夹紧装置的基本要求是、

25.切削用量三要素指的是、、

26.砂轮磨削不适宜加工型性较大的有色金属材料，上要原因是

27.机械加工工序的安排一般应遵循的基本原则是一

28.修配装配法主要适用的场合是

29.o

二、简答题。

0.基本概念以及术语：

•切削用量、

•常用刀具材料、

•切削合力以及分解、

•影响刀具寿命因素、

•成形运动、主运动、进给运动

・纵磨与横磨

•外联系与内联系

•工艺系统

•误差敏感方向、误差复映

•原始误差、原理误差、调整误差

•系统误差与随机误差、工序能力

・定位误差、基准位移误差、基准不重合误差

•常见组合定位方式（4种，p246）

•夹具组成及分类

•可调支承、自位支承、辅助支承

•夹紧力要求

・强迫振动、自由振动、自激振动

•工艺过程、工序、工步、安装、工位、走刀

•粗、精基准选择原则

•加工阶段划分

•工序顺序安排原则

•加工余量及影响因素

•四种装配方法的特点与应用场合

1.简述粗基准的选拦原则。

2.何谓“误差复映”现象？并描述产生过程及其改善措施。

3.何谓顺铳和逆铳，请作图说明。并比较主要优缺点。

4.何谓机械加工工艺系统，并列举其影响工件加工精度的主要因素（至少六项）。

5.图1为两种典型的外圆磨削方式。

1）分别指出所需的主运动和进给运动（直接在图上标出并加以说明）；

2）比较各自磨削精度和表面质量的大小并简要说明理由。

姒向进给磨削外圆横向进给磨削外回

6.请指出刀具的主要标注角度。并画图说明车床上刀具安装位置对其工作角度的影响。

7.试以磨削用量为例，说明磨削用量对磨削表面粗糙度影响

8.为什么外圆磨床采用死顶尖？

9.加工外圆、内孔与平面时，机床传动链误差对加工精度有否影响？在怎样的场合下,

才须着重考虑机床传动链误差对加工精度的影响？

10,什么是工序集中、工序分散？

11、影响切削力的主要因素？

12、切削用量的选择原则。

三、分析题

1、在车床上车削外圆，靖指出工艺系统产生下列主要原始误差对工件精度的影响（作图说

明）。

1）车削细长轴外圆时的刀具磨损（工件采用两顶尖定位）

2）机床主轴箱和尾架刚性不足（工件采用两顶尖定位）

3）车削刚性不足工件的外圆（工件采用两顶尖定位）

4）工件轴向热伸长受阻（工件采用两顶尖定位）

5）机床纵向导轨与主轴不平行（工件采用两顶尖定位）

6）机床横手板导轨与主轴不平行（工件采用两顶尖定位）

7）工件毛坯横截面呈椭圆（工件采用三爪卡盘定位）

2、采川一端面和孔定位，另一端面夹紧，磨削薄壁套筒外圆。磨削表面呈现马鞍状。试分

析主要原因，并提出改进措施。

3、图1为两种典型的镖孔方式，试回答：

1）分别说明它们所需要的主运动和进给运动（直接在图上标出并加以说明）。

2）若仅考虑镖杆刚度的影响，试分析两种情况下所加工孔的形状误差。

（a）车床上馍（b）镶床上镶

©（a）主运动：工件旋转运动Vw；进给运动：刀具直线运动f。

（b）主运动：刀具旋转运动V：进给运动：工件的直线运动f,或者刀具的直线运动f，

②⑶孔的圆度误差主要取决于机床主轴的回转精度。

（b）其中，工件进给影响尺寸精度，刀具进给使得锋杆的悬伸长度变化，因此锋杆的受

力变形时变化的,使得孔产生形状误差（靠近主轴箱处的孔径大,原理主轴箱处的孔径小）。

4、图2为两种工件的工序定位夹紧示意图，试分析图中定位元件所限制的自由度，并判断

有无过定位或欠定位现象，若有，请提出改进方案。

Z1

(a)(b)

(a)长芯轴:x,?,x,y支承板：z,x,r

过定位：x,f；改进：①将长芯轴改为短芯轴，②或者下底面支承板改为限制一个自由

度的支撑(小支承板或多点浮动支承，如球面多点浮动)。

(b)右端面支撑:P,x,z

右活动顶尖：z,x

左活动顶尖：起夹紧作用，

5、试确定图2(a)、(b)所示零件相关加工工序的定位夹紧方案，并写出定位元件的名称及

约束自由度的类型(假设其他表面已加工)。

0250

图2(a)铳床上加O0J

00

+8

8

0

〃0.02A

6、在外圆磨床上加工(如图)，当nl=n2,若只考虑主轴|可转误差的影响，试分析在图中给

定的两种情况下，磨削后工件的外圆应是什么形状？为什么？

7、在车床上加工芯轴时，粗，精车外圆A及肩台面B,经检测发现A有圆柱度误差，B对

A有垂直度误差。试从机床几何误差的影响，分析产生以上误差的主要原因有哪些？

［解］产生A面圆柱度误差的主要原因是车床主轴回转轴线的径向跳动。

产生A面圆柱度误差的主要原因有：

（1）床身导轨在水平面内的直线度误差；

（2）床身导轨和主轴回转轴线在水平面内不平行；

（3）床身导轨的扭曲；

（4）主轴回转轴线的角向摆动。

产生B面对A面不垂直的主要原因有：

（1）主轴回转轴线的轴向窜动；

（2）刀架横溜板导轨与主轴向转轴级不垂直。

8、在车床的三爪卡盘上精镇一批薄壁铜套的内孔，工作以定位，用调整法加工，试

分析影响锋孔的尺寸，几何形状，及孔对已加工外圆M6/17的同轴度误差的主要因素有哪些

项目？并分别指出这些因素产生的加工误差的性质属于•哪一类？

［解］影响孔径尺寸精度的因素：

（1）镀刀的尺寸调整误差一一常值系统误差；

（2）镶刀的磨损一一变值规律性误差：

（3）铜套的均匀热变形（加工后孔缩小）一一常值系统误差；

影响孔几何形状精度的因素：

圆度误差：

（1）薄壁铜套的夹紧变形一一随机误差；

（2）车床主轴的径向跳动一一常值系统误差。

圆柱度误差：

（1）机床导轨的几何误差（纵导轨在水平面不直；前后导轨扭曲；纵导轨与机床主轴不

平行）一一常值系统误差；

（2）机床主轴的摆动一一常值系统误差；

（3）工件的刚度在纵向变化引起变形不均一一常值系统误差。

影响孔60%对外圆也6%的同轴度误差的因素：

（1）基准不符误差（016h7与020%的同轴度误差）一一随机误差;

（2）工件外圆020九7的形状误差引起工件安装误差一一随机误差；

（3）三爪卡盘的制造和安装误差一一常值系统误差。

8、长丝杠外圆表面磨削后形状为圆锥（靠近头架部位尺寸小）。试分析主要原因，并提出

改进措施。

（1）长丝杠外圆表面磨削常采用纵向进给磨削方式，磨削热较多，使得砂轮随着轴向进给热

膨胀现象越来越明显，造成靠近头架部位切除的工件材料多，故磨削后形状为圆锥。措施：

提高冷却效果，往复多次走刀。

（2）丝杠为细长轴类零件，刚性较砂轮架，机床的头架与尾架低，且机床头架处刚度较尾架

处高，因此工件在尾架处受力变形（让刀）大于头架处，故磨削后形状为圆锥。措施：提高

工件中间，尾架处部位刚度。

（3）加工过程中存在在误差复映现象。措施：往复多次走刀。

8、若加工图3所示零件，试问如何选择粗、精基准（标有符号的为加工面，其余为非加工

面）°

1/〃//之

京理分析下列各图

10、车床尾架的结构如下图所示，判断加工外圆时，是否会产生自激振动。如果会，则可采

取什么措施提高工艺系统的抗振性而防止或消除自激振动？

11、试根据图示的加工要求，选择合理的定位方案。要求：

1.在图中画出定位元件2.说明各定位元件的作用

12、齿轮箱部件如图所示，为保证齿轮轴的轴向窜动量，试以尺寸链最小环原则标注装配尺

寸链。

13、试从结构工艺性观点出发，修改下列各图。

四、•对孔轴配合件均需镀铭，镀格层厚度应控制在0.01±0.002mm（零件镀层后不再加工）,

装配后应满足配合要求中3OH7/f7（即配合间隙为0.020-0.062mm）

问：轴在镀铭前的工序尺寸应该为多少？

五、图示轴套零件，在车床上已加工好外圆，内孔及各面，现须在铳床上铳出右端槽，并保

r0

证尺寸以5-。.06及26±0.2,试求调整尺寸H和A（基本尺寸及上下偏差）。

六、工件定位的两种方案如图所示，要求加工上表面BD,距孔01的尺寸为A（A=20±0.15,

V型块夹角90度）

1、分析两种定位方法中各定位元件所限制的自由度；

2、计算两种定位方法的定位误差，哪种方案较好？

七、在自动车床上加工一批轴套零件，其孔径为中25±0.()3,

ZG(Z)ZG(2)

已知该工序的加工误差按正态分布，其均方差为0.1,加工

0.50.19151.00.3413

后实际尺寸分布中心比公差带中心小0.02mmo试指出该批

0.60.22571.50.4332

零件的常值系统误差及随机误差，并计算合格率与废品率。

0.70.25802.00.4772

附：正态分布曲线下的面枳函数

0.80.28812.50.4938

八、有一批小轴，其直径尺寸要求为。182035〃〃"，加工后0.90.31593.00.49865

尺寸属正态分布，测量计算得一批工件直径的算术平均值x=17.975〃?m,均方根差

CT=0.0l/77772o

(1)试画出尺寸分布曲线与公差带间的关系图，计算合格品率及废品率并分析可修复性。

(2)求系统误差，分析其产生系统误差的原因，找出改进的措施。

(3)计算工序能力系数。

附表0万&

Z1.001.502.002.503.00

0.34130.43320.47720.49380.49865

O(z)

【解】：(1)画尺寸分布曲线与公差带间的关系如图所示，

作标准化变化，令

X-X18-17.975

Z右。=2.5

0.01

17.975-17.965,

Z-t=----=----------------=1

ro0.01

查表得：(/)(2.5)=0.4938,0(1)=0.3413

偏大不合格率P大=0.5—。(2.5)=0.5-0.4938=0.62%,这些不合格品可修复:。

偏小不合格率9卜=0.5(1)=0.5-0.3413=15.86%,这些不合格品不可修复。

废品率为P=0.62%+15.86%=16.48%

合格率为p=1-0.62%-15.86%=83.52%

(2)A=x-x^=17.975-(18-0.035/2)=-O.OO75/W/7

产生废品的原因：是对刀不准，X比公差带中心尺寸小，存在系统误差0.0075mm,车刀位

置调得稍梢靠近机床主轴中心了.

改进措施：再把车刀位置调远离机床中心线一个系统误差=0.0075mm的距离。从而消除常

值系统误差存在。

T0.035

（3）工序能力系数。=---==0.583

6（76x0.01

九、在两台相同的自动车床上加工一批小轴的外园，要求保证直径e11±0.02mm,第一台加

工1000件，其直径尺寸按正态分布,平均值2=11.005mm,均方差。1=0.004mm。第二台加

工500件，其直径尺寸也按正态分布，平均值"2=ILO]5mm，均方差。2=0.0025mm。试求：

1）在同一图上画出两台机床加工两批工件的尺寸分布图，并指出哪台机床的工序精度高？

2）计算并比较哪台机床的废品率高，并分析其产生的原因以及提出改进的方法。

表标准正态分布概率密度积分值

Z0.4Q811.6233.2

①⑵0.15540.28810.34130.44520.47720.498650.49931

【解】

1)绘图

2)第一台机床：6o1=6X0.004=0.024mm,第二台机床：602=6X0.0025=0.015mm,6。2<6

。1,第二台机床精度高

3）第一台机床加工直径范围（0.005-0.012,0.005+0.012）全部在公差带以内，故无废品。

4）第二台机床：Z=（X-X）/<J=（11.02-11.015）40025=2,0（2）=0.4772

废品率=0.5-0.4772=2.28%（可修复废品）

5）第二台机床产生废品的原因是刀具调整不当，车刀应重新调整退刀11.015-ll=0.015mm

十、如图所示，本工序在镇床上镂中40孔。要求保证尺寸50±0.1,若以M面作为定位基准,

试求其定位误差？若要求定位误差W1/3工件公差，问此定位方案是否合适？如不允许，如

何改进？

十•、某机床主轴部件的局部装配关系如图所示，为保证弹簧档圈A3能顺利装入，要求轴

向间隙AE=0.05—0.42mm,已知Al=32.5,A2=35,A3=2.5（es=0,ei=一0.12）（标

准件），试以概率法确定Al,A2两尺寸。

十二、拟定图示零件的机械加工工艺路线，包括工序名称，加工方法和定位基准。已知该工

件的毛坯为铸件（孔未铸出），生产规模为成批生产。

十三、如图所示为在套类工件圆柱面上铳键槽的工序简图。已知：工件内孔尺寸为00,

外圆尺寸为-Q；定位元件心轴尺寸为金，公差为外。用间隙配合定位心轴定位，轴向夹

紧，属于任意边接触。求工序尺寸为、%的定位误差？

十四、零件的设计要求如图所示，试确定指定加工面的定位夹紧方案，说明各定位元件的作

用，并计算（A）图所示零件的定位误差，以校核定位方案的合理性.

十五、工件定位如图3所示，本工序欲钻孔01和。2，并保证尺寸A和已知：

4=。100，o04〃〃〃，“2=0刈，017〃"〃，e=0.02m〃？，A［二1001（）（“〃"〃，

4二30%3。"〃〃。试分析计算该定位的定位误差，并判断能否满足工序要求。若不满足要

求，应如何改进？

7/////〃〃〃〃/〃/〃〃/〃〃/〃〃/〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃,

十六、按图4所示定位方式铳轴键槽，要求保证尺寸Ao已知：轴径

d=8=10/3〃〃〃,0=45。，TA=0.bw/?o求此工序的定位误差，并判断能

否满足工序要求。

十七、如图所示的定位方式在阶梯轴上铳槽，V型块的V型角a=90,试分析定位元件所限

制的自由度，计算加工尺寸74±0.1mm的定位误差，并判断该定位方案是否合理。

<

8

0.

e

©

【解】

(1)(1+3分)列式计算：L=C+(△+(1外同/2—d聆/2sin45),其中：L=74±0.1,C为调刀尺

寸，△为小中心与大外园中心的距离(不同轴)，d外商、d他分别为大小轴段直径。(

(2)定位误差计算：(5分)

△dw(L)=T(A)+T(d外园)/2+T(d岫)/(2sin45)

=0.02+0.074/2+0.062/(2sin45)=0.100847mm

(3)Adw(L)=0.100847<T(L)=0.2,(约一半)，该定位方案基本能满足要求，不够合理,改

善措施：提高工件制造精度(外园尺寸精度、同轴精度)、V形块大外园定位。(3分)

十八、如图所示的定位方式铳削连杆的两个侧面•，试分析定位元件所限制的自由度，计算加

工尺寸1273mm的定位误差，并判断该定位方案是否合理。

13±0.1

【解】

1)列式计算：L=S—C—△,其中：L=12Q01mm,S=65±0.05mm,C为调刀尺寸，△为心

轴中心与孔中心距离。

2)定位误差计算：

△的最大变动量T(4)=(0.013+0.021)/2=0.017mm

dw(L)=T(A)+T(S)=0.017+0.1=0.117mm

3)△dw(L)=0.117<T(L)=03,(约3),该定位方案能满足要求。

十九、零件A、B、C、D、E各面要求如图所示。前道工序加工左端A、B、C三个端面及肩胛

面，其