1、 1 机械制造 工艺 基础 复习题及答案 机电工程与自动化学院 2013/5/62 目 录 目 录 . 1 第 2 章 制造工艺装备复习题 . 3 第 3 章 切削过程及其控制复习题 . 9 第 4 章 机械加工质量分析与控制复习题 .14 第 5 章 机械加工工艺规程的制定复习题 .20 第 6 章 装配工艺过程设计复 习题 .27 第 2 章 制造工艺装备复习题答案 .30 第 3 章 切削过程及其控制复习题答案 .34 第 4 章 机械加工质量分析与控制复习题 答案 .38 第 5 章 机械加工工艺规程的制定复习题答案 .43 第 6 章 装配工艺过程设计复 习题答案 .47 3 第 2
2、章 制造工艺装备 复 习题 1. 单项选择 1-1 构成工序的要素之一是（ ）。 同一台机床 同一套夹具 同一把刀具 同一个加工表面 1-2 目前机械零件的主要制造方法是（ ）。 材料成形法 材料去除法 材料累加法 材料复合法 1-3 快速原型制造技术采用 （ ） 方法生成零件。 仿形 浇注 分层制造 晶粒生长 1-4 在数控铣床上用球头立铣刀铣削一凹球面型腔，属于（ ）。 轨迹法 成型法 相切法 范成法 1-5 进给运动通常是机床中（ ）。 切削运动中消耗功率最多的运动 切削运动中速度最高的运动 不断地把切削层投入切削的运动 使工件或刀具进入正确加工位置的运动 1-6 在外圆磨床上磨削工件外
3、圆表面，其主运动是 （ ） 。 砂轮的回转运动 工件的回转运动 砂轮的直线运动 工件的直线运动 1-7 在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动 （ ） 。 均由工件来完成 均由刀具来完成 分别由 工件和刀具来完成 分别由 刀具和工件来完 成 1-8 背吃刀量 pa 是指主刀刃与工件切削表面接触长度（ ）。 在切削平面的法线方向上测量的值 正交平面的法线方向上测量的值 在基面上的投影值 在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测量的值 1-9 在 背吃刀量 pa 和进给量 f 一定的条件下 ， 切削厚度与切削宽度的比值取决于 （ ） 。 刀具前角 刀具后角 刀具主偏角 刀具副偏角 1-10
4、垂直于过渡表面度量的切 削层尺寸称为（ ）。 切削深度 切削长度 切削厚度 切削宽度 1-11 锥度心轴限制 （ ）个自由度 。 2 3 4 5 1-12 小锥度心轴限制 （ ）个自由度 。 2 3 4 5 4 1-13 在球体上铣平面，要求保证尺寸 H（ 习图 2-1-13）， 必须限制 （ ） 个自由度 。 1 2 3 4 1-14 在球体上铣平面 ， 若采用习图 2-1-14 所示方法定位，则实际限制（ ）个自由度 。 1 2 3 4 1-15 过正方体工件中心垂直于某一表面打一通孔，必须限制（ ）个自由度。 2 3 4 5 1-16 普通车床的 主参数是 （ ） 。 车床最大轮廓尺寸
5、主轴与尾座之间最大距离 中心高 床身上工件最大回转直径 1-17 大批大量生产中广泛采用（ ）。 通用夹具 专用夹具 成组夹具 组合夹具 1-18 通过切削刃选定点，垂直于主运动方向的平面称为（ ）。 切削平面 进给平面 基面 主剖面 1-19 在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（ ）。 前角 后角 主偏角 刃倾角 1-20 刃倾角 是 主切削刃与 （ ） 之间的夹角。 切削平面 基面 主运动方向 进给方向 1-21 车削加工时，车刀的工作前角 （ ） 车刀标注前角。 （ 对应知识点 2.6.4） 大于 等于 小于 有时大于、有时小于 H 习图 2-1-13 习图 2-1-14 5 1-2
6、2 用硬质合金刀具对碳素钢工件进 行精加工时，应选择刀具材料的牌号为（ ）。 YT30 YT5 YG3 YG8 2. 多项选择 2-1 同一工步要求（ ）不变。 加工表面 切削刀具 切削深度 进给量 2-2 大批大量生产的工艺特点包括（ ）。 广泛采用高效专用设备和工具 设备通常布置成流水线形式 广泛采用互换装配方法 对操作工人技术水平要求较高 2-3 支持 快速原型制造技术的关键技术包括 （ ）等。 CAD 技术 计算机数控技术 生物技术 材料科学 2-4 实现切削加工的基本运动是（ ）。 主运动 进给运动 调整运动 分度运动 2-5 主运动和进给运动可以（ ）来完成。 单独由工件 单独由刀
7、具 分别由工件和刀具 分别由刀具和工件 2-6 在切削加工中主运动可以是（ ）。 工件的转动 工件的平动 刀具的转动 刀具 的平动 2-7 切削用量包括（ ）。 切削速度 进给量 切削深度 切削厚度 2-8 机床型号中必然包括机床（ ）。 类别代号 特性代号 组别和型别代号 主要性能参数代号 2-9 机床几何精度包括（ ）等。 工作台面的平面度 导轨的直线度 溜板运动对主轴轴线的平行度 低速运动时速度的均匀性 2-10 机床夹具必不可少的组成部分有（ ）。 定位元件及定位装置 夹紧元件及夹紧装置 对刀及导向元件 夹具体 2-11 在正交平面 Po 中测量的角度有（ ）。 前角 后角 主偏角 副
8、偏角 2-12 目前在切削加工中最常用的刀具材料是（ ）。 碳素工具钢 高速钢 硬质合金 金刚石 6 3. 判断题 3-1 采用复合工步可以提高生产效率。 3-2 大批量生产中机床多采用 “机群式 ”排列方式。 3-3 材料成形法目前多用于毛坯制造。 3-4 在加工工序中用作工件定位的基准称为工序基准。 3-5 精基准是指在精加工工序中使用的定位基准。 3-6 附加基准是起辅助定位作用的基准。 3-7 直接找正装夹可以获得较高的找正精度。 3-8 划线找正装夹多用于铸件的精加工工序。 3-9 夹具装夹广泛应用于各种生产类型。 3-10 欠定位是不允许的。 3-11 过定位系指工件实际被限制的自
9、由度数多于工件加工所必须限制的自由度数。 3-12 定位误差是由于夹具定位元件制造不准确所造成的加工误差。 3-13 组合夹具特别适用于新产品试制。 3-14 正交平面是垂直于主切削刃的平面。 3-15 精加工时通常采用负的刃倾角。 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）在球上 打盲孔 B，保证尺寸 H； b） 在套筒零件上加工 B孔，要求与 D 孔 垂直相交，且保证 尺寸 L； c） 在轴上铣横槽，保证槽宽 B 以及尺寸 H 和 L； d） 在支座零件上铣槽，保证槽宽 B 和槽深 H 及与 4 分布孔的位置度。 4-2 试分析习图 2-4-2
10、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。 a）车阶梯轴小外圆及台阶端面； 习图 2-4-1 d） H Z Y B Z X Y X Z c） H L Z B Y X Z a） H H B B L （D）b） Y X Z 7 b）车外圆，保证外圆与内孔同轴； c）钻、铰连杆小头孔，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； d）在圆盘零件上钻、铰孔，要求与外圆同轴。 4-3 在习图 2-4-3 所示工件上加工键槽，要求保证尺寸 014.054 和对称度 0.03。现有 3 种定位方案，分别如图 b， c， d 所示。试分
11、别计算 3 种方案的定位误差，并选择最佳方案。 4-4 某工厂在齿轮加工 中，安排了一道以小锥度心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，试在图中标出刀具前角、后角、主角、副偏角和刃倾角。 4-6 习 图 2-4-6所示零Y X Z b） a） Y X Z 习图 2-4-2 c） Y X X Z d） X Z Y X b ）a ）d ）c ）540-0.14（）32+0.03 00. 03 A（ ） 600-0.1A90 32-0.01-0. 03习图 2-4-3 f 图 2-4-5 Z B L （D）Y H Z X
12、习 图 2-4-6 8 件，外圆及两端面已加工好（外圆直径 01.050D ）。现加工槽 B ，要求保证位置尺寸 L 和 H 。试： 1）定加工时必须限制的自由度； 2）选择定位方法和定位元件，并在图中示意画出； 3）计算所选定位方法的定位误差。 4-7 习图 2-4-7 所 示齿轮坯，内孔及外圆已加工合格（ 025.0035D mm， 01.080d mm），现在插床上以 调整法加工键槽，要求保证尺寸 2.005.38 H mm。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 挤断。试分析其原因。 4-9 下图是某车床主运动传
13、动系统示意图，试求： （ 1）写 出其主运动传动链 的 传动路线表达式 ； （ 2） 判断主轴 V 可获得多少种转速； （ 3） 计算 出主轴 V 的最高转速和最低转速。 习图 2-4-7 A d H90 D 9 第 3章 切削过程及其控制复 习题 1. 填空题 1-1： 直角自由切削，是指没有 参加切削，并且刃倾角 的切削方式。 1-2： 在一般速度范围内，第变形区的宽度仅为 0.02 0.2mm。切削速度 ，宽度愈小，因此可以近似视为一个平面，称为剪切面。 1-3： 靠前刀面处的变形区域称为 变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内。 1-4： 在已加工表面处形成的显
14、著变形层（晶格发生了纤维化），是已加工表面受到切削刃和后刀面的挤压和摩擦所造成的， 这一变形层称为 变形区。 1-5： 从形态上看，切屑可以分为带状切屑、 、 和崩碎切屑四种类型。 1-6： 在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度，加大切削厚度，就可能得到 。 1-7： 在形成挤裂切屑的条件下，若加大刀具前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得到 。 1-8： 经过塑性变形后形成的切屑，其厚度 hch 通常都要 工件上切削层的厚度 hD，而切屑长度 Lch 通常 切削层长度 Lc。 1-9： 切削过程中金属的变形主要是剪切滑移，所以用 的大小来衡量变形 程度要比变形系数精确些。
15、 1-10： 相对滑移是根据纯剪切变形推出的，所以它主要反映 变形区的变形情况，而变形系数则反映切屑变形的综合结果，特别是包含有 变形区变形的影响。 1-11： 切屑与前刀面的摩擦与一般金属接触面间的摩擦不同，因为切屑与前刀面之间的压力很大（可达 1.96 2.94GPa 以上），再加上几百度的高温， 致使切屑底面与前刀面发生 现象。 1-12： 在粘结情况下，切屑与前刀面之间的摩擦是切屑粘结部分和上层金属之间的摩擦，即切屑的 。 1-13： 根据摩擦情况不同，切屑与 前刀面接触部分可分为两个摩擦区，即 和滑动区。 1-14： 切屑与前刀面粘结区的摩擦是 变形区变形的重要成因。 1-15： 硬
16、脆材料与金属材料的切除过程有所不同，其切除过程以 为主。 1-16： 磨削时砂轮表面的微小磨粒切削刃的几何形状是不确定的，通常有较大的负 （60 85）和刃口楔角（ 80 145），以及较大的 半径。 1-17： 砂轮磨粒切削刃的排列（刃距、高低）是 分布 的，且随着砂轮的磨损不断变化。 1-18： 切削时作用在刀具上的力，由两个方面组成： 1）三 个变形区内产生的 变形抗 力和塑性变形抗力； 2）切屑、工件与刀具间的 。 1-19： 由于切削变形复杂，用材料力学、弹性、塑性变形理论推导的计算切削力的理论公式与实际差距较大，故在实际生产中常用 经验公式 计算切削力的大小。 1-20： 切削热的
17、直接来源是切削层的变形以及切屑与刀具、工件与刀具之间的 ，因而三个变形区是产生切削热的三个热源区 。 1-21： 在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在前刀面上 处。 1-22： 切削脆性材料时，由于形成崩碎切屑，故最高温度区，位于靠近刀尖的 的小区域内。 1-23： 目前比较成熟的测量切削温度的方法有自然热电偶法、 热电偶法 和红外测温法。 1-24： 利用自然热电偶法可测得的温度是切削区的 ，红外测温法可测刀具及切屑侧面 。 10 1-25： 工件平均温度指磨削热传入工件而引起的 ，它影响工件的形状和尺寸精度。 1-26： 积屑瘤是在 切削速度加工塑性材料条件下的一个重要物理现象。 1-2
18、7： 积屑瘤是 变形区在特定条件下金属变形摩擦的产物。 1-28： 残余应力是在未施加任何外力作用的情况下，在材料内部 保持 而存在的应力。 1-29： 刀具 正常磨损的主要表现形式为前刀面磨损、后刀面磨损和 磨损。 1-30： 刀具的非正常磨损是指刀具在切削过程中突然或过早产生损坏现象，主要表现为两种形式： 和卷刃。 1-31： 一次磨刀之后，刀具进行切削，后刀面允许的最大磨损量（ VBB），称为 ， 或者叫做磨损限度。 1-32： 形成刀具磨损的原因非常复杂，它既有 磨损，又有 、化学作用的磨损，还有由于金相组织的相变使刀具硬度改变所造成的磨损。 1-33： 刀具耐用度是指刀具从开始切削至
19、达到 为止所使用的切削时间，用 T 表示。 2. 判断题 2-1： 在一般速度范围内，第变形区的宽度仅为 0.02 0.2mm。切削速度愈高，宽度愈小。 2-2： 切削时出现的积屑瘤、前刀面磨损等现象，都是第变形区的变形所造成的。 2-3： 第变形区的变形是造成已加工表面硬化和残余应力的主要原因。 2-4： 由于大部分塑性变形集中于第变形区，因而切削变形的大小，主要由第变形区来衡量。 2-5： 在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度，加大切削厚度，就可能得到崩碎切屑。 2-6： 在形成挤裂切屑的条件下，若加大刀具前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得到带状切屑。 2-7： 切
20、屑形态的变化反映了 切削变形程度的不同，如带状切屑是切削层沿剪切面滑移变形尚未达到断裂程度而形成的。 2-8： 切屑形态的变化反映了切削变形程度的不同，如挤裂切屑是切削层沿剪切面滑移变形完全达到断裂程度而形成的。 2-9： 切屑形态的变化反映了切削变形程度的不同，如单元切屑是切削层沿剪切面滑移变形完全达到断裂程度而形成的。 2-10： 经过塑性变形后形成的切屑，其厚度 hch 通常都要小于工件上切削层的厚度 hD，而切屑长度 Lch 通常大于切削层长度 Lc。 2-11： 用相对滑移的大小来衡量变形程度要比变形系数精确些。 2-12： 相对滑移反映切屑变形的综合结果，特别是包含有第二变形区变
21、形的影响。 2-13： 切屑与前刀面的摩擦与一般金属接触面间的摩擦不同，不是一般的外摩擦，而是切屑粘结部分和上层金属之间的摩擦，即切屑的内摩擦。 2-14： 内摩擦实际就是金属内部的滑移剪切，同粘结面积和法向力有关。 2-15： 切屑与前刀面粘结区的摩擦是第变形区变形的重要成因。 2-16： 硬脆材料与金属材料的切除过程有所不同，其切除过程以断裂破坏为主。 2-17： 磨削是利用砂轮表面上由结合剂刚性支承着的极多微小磨粒切削刃进行的切削加工。 2-18： 磨削时砂轮表面的微小磨粒切削刃的几何形状是不确定的，且通常有较大的前角和刃口楔角，以及较大的刃口钝圆半径。 2-19： 主切削力 Fc是 计算机床功率及设计夹具、刀具的主要依据。 2-20： 吃刀抗力可能引起工件的弯曲与振动，影响加工质量。 2-21： 进给抗力 Ff 是设计和校验机床进给机构强度的重要依据。
