機械制造 基礎習題.doc

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1、《機械制造技術基礎》習題 第一章 緒論 1-1 什么是生產過程、工藝過程和工藝規(guī)程？ 1-2 什么是工序、工位、工步和走刀？試舉例說明。 1-3 什么是安裝？什么是裝夾？它們有什么區(qū)別？ 1-4 單件生產、成批生產、大量生產各有哪些工藝特征？ 1-5 試為某車床廠絲杠生產線確定生產類型，生產條件如下：加工零件：臥式車床絲杠（長為1617mm,直徑為40mm,絲杠精度等級為8級，材料為Y40Mn）；年產量：5000臺車床；備品率：5%；廢品率：0.5%。 1-6 什么是工件的定位？什么是工件的夾緊？試舉例說明。 1-7 什么是工件的欠定位？什么是工件的過定位？試舉

2、例說明。 1-8 試舉例說明什么是設計基準、工藝基準、工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。 1-9 有人說：“工件在夾具中裝夾，只要有6個定位支承點，就是欠定位”，“凡是少于6個定位支承點，就不會出現(xiàn)過定位”，上面這些說法都對嗎？為什么？試舉例說明。 1-10 分析圖1-8所示定位方式，并回答以下問題：（1）各定位件所限制的自由度；（2）判斷有無欠定位或過定位現(xiàn)象，為什么？ 圖1-8 習題1-10圖 第二章 切削過程及其控制 2-1 什么是切削用兩三要素？在外圓車削中，它們與切削層參數(shù)有什么關系？ 2-2 確定外圓車刀切削部分

3、幾何形狀最少需要幾個基本角度？試畫圖標出這些基本角度。 2-3 試述刀具標注角度和工作角度的區(qū)別。為什么車刀作橫向切削時，進給量取值不能過大？ 2-4 刀具切削部分的材料必須具備哪些基本性能？ 2-5 常用的硬質合金有哪幾類？如何選用？ 2-6 怎樣劃分切削變形區(qū)？第一變形區(qū)有哪些變形特點？ 2-7 什么是積削瘤？它對加工過程有什么影響？如何控制積削瘤的產生？ 2-8 試述影響切削變形的主要因素及影響規(guī)律。 2-9 常用的切屑形態(tài)有哪幾種？它們一般都在什么情況下生成？怎樣對切屑形態(tài)進行控制？ 2-10 切削力為什么要分解為三個分力？各分力的大小對加工過程有什么影響？ 2-11

4、 在CA6140型車床上車削外圓，已知：工件材料為灰鑄鐵，其牌號為HT200;刀具材料為硬質合金，其牌號為YG6；刀具幾何參數(shù)為：，（對三向切削分力的修正系數(shù)分別為），；切削用量為：。試求切削力Fc、Ff、Fp及切削功率。 2-12 影響切削力的主要因素有哪些？試論述其影響規(guī)律。 2-13 影響切削溫度的主要因素有哪些？試論述其影響規(guī)律。 2-14 試分析刀具磨損四種磨損機制的本質與特征，它們各在什么條件下產生？ 2-15 什么是刀具的磨鈍標準？制定刀具磨鈍標準要考慮哪些因素？ 2-16 什么是刀具壽命和刀具總壽命？試分析切削用量三要素對刀具壽命的影響規(guī)律。 2-17 什么是最高生

5、產率刀具壽命和最小成本刀具壽命？怎樣合理選擇刀具壽命？ 2-18 試述刀具破損的形式及防止破損的措施。 2-19 試述前角的功用及選擇原則。 2-20試述后角的功用及選擇原則。 2-21在CA6140型車床上車削外圓，已知：工件毛坯直徑為，加工長度為400mm；加工后工件尺寸為，表面粗糙度為Ra3.2；工件材料為40Cr（）；采用焊接式硬質合金外圓車刀（牌號為YT15），刀桿截面尺寸為16mm25mm,刀具切削部分幾何參數(shù)為：。試為該工序確定切削用量（CA6140型車床縱向進給機構允許的最大作用力為3500N）。 2-22 試論述切削用量的選擇原則。 2-23 什么是砂輪硬度？如何

6、正確選擇砂輪硬度？ 2-24 磨削外圓時磨削力的三個分力中以Fp為最大，車外圓時切削力的三個分力中以Fc為最大，為什么？ 2-25 試用單顆磨粒的最大切削厚度公式，分析磨削工藝參數(shù)對磨削過程的影響。 第三章 機械制造中的加工方法及裝備 3-1 表面發(fā)生線的形成方法有哪幾種？試簡述其形成原理。 3-2 試以外圓磨床為例分析機床的哪些運動是主運動，哪些運動是進給運動？ 3-3 機床有哪些基本組成部分？試分析其主要功用。 3-4 什么是外聯(lián)系傳動鏈？什么是內聯(lián)系傳動鏈？各有何特點？ 3-5 試分析提高車削生產率的途徑和方法。 3-6 車刀有哪幾種？試簡述各種車刀的結構特征及加

7、工范圍。 3-7 試述CK6140型車床主傳動鏈的傳動路線。 3-8 CK6140型車床中主軸在主軸箱中是如何支承的?三爪卡盤是怎樣裝到車床主軸上去的？ 3-9 CK6140型車床是怎樣通過雙向多片摩擦離合器實現(xiàn)主軸正傳、反轉和制動的？ 3-10 CK6140型車床主軸箱Ⅰ軸上帶的拉力作用在哪些零件上？ 3-11 CK6140型車床主軸前軸承的徑向間隙是如何調整的？ 3-12 試分析比較中心磨和無心磨外圓的工藝特點和應用范圍。 3-13 試分析比較精整、光整加工外圓表面各種加工方法的工藝特點和應用范圍。 3-14 試分析比較鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的結構特點和幾何角度。 3-15

8、用鉆頭鉆孔，為什么鉆出來的孔徑一般都比鉆頭的直徑大？ 3-16 鏜孔有哪幾種方式？各有何特點？ 3-17 珩磨加工為什么可以獲得較高的精度和較小的表面粗糙度？ 3-18 拉削速度并不高，但拉削卻是一種高生產率的加工方法，原因何在？ 3-19 對于相同直徑、相同精度等級的軸和孔，為什么孔的加工比較困難？ 3-20 什么是逆銑？什么是順銑？試分析逆銑和順銑、對稱銑和不對稱銑的工藝特征。 3-21 試分析比較銑平面、刨平面、車平面的工藝特征和應用范圍。 3-22 數(shù)控機床有哪幾個基本組成部分？各有何功用？ 3-23 數(shù)控機床和加工中心的主傳動系統(tǒng)與普通機床相比有哪些特點？ 3-24

9、 試述JCS-018型加工中心主軸組件的構造及功能。 3-25 試分析JCS-018型加工中心自動換刀裝置的優(yōu)缺點。 3-26 試述電火花加工、電解加工、激光加工和超聲波加工的加工原理、工藝特點和應用范圍。 3-27 試簡述快速原型與制造技術的基本原理及適用場合。 3-28 試分述快速原型與制造技術中光刻法、疊層法、燒結法、熔積法的加工原理、工藝特點和應用范圍。 3-29 大批量生產某軸，已知材料為20CrMnTi，軸全長234mm,最大直徑，試為該軸段外圓表面選擇加工方案。該表面長度為34mm，需滲碳淬火（表面硬度58—64HRC），表面粗糙度Ra要求為0.8，軸心線與相鄰外圓表面

10、端面的垂直度公差要求為0.02mm。 3-30 成批生產某箱體，已知其材料為HT300,箱體的外形尺寸（長寬高）為：690mm520mm355mm，試為該箱體前壁 160K6mm通孔選擇加工方案。該孔長度為95mm，表面粗糙度Ra要求為0.4m，圓度公差要求為0.006mm。 第四章 機械加工質量及其控制 4-1 什么是主軸回轉精度？為什么外圓磨床頭夾中的頂尖不隨工件一起回轉，而車床床頭箱中中的頂尖則是隨工件一起回轉的？ 4-2 在鏜床上鏜孔時（刀具作旋轉主運動，工件作進給運動）,試分析加工表面產生橢圓形誤差的原因。 4-3 為什么臥式車床床身導軌在水平面內的直線度要求高于垂直

11、面內的直線度要求？ 4-4 某車床導軌在水平面內的直線度誤差為0.015/1000mm，在垂直面內的直線度誤差為0.025/1000mm，欲在此車床上車削直徑為60mm、長度為150mm的工件，試計算被加工工件由導軌幾何誤差引起的圓柱度誤差。 4-5 在車床上精車一批直徑為60mm、長為1200mm的長軸外圓。已知：工件材料為45鋼；切削用量為：m/min, =0.4mm, f =0.2mm/r; 刀具材料為YT15。在刀具位置不重新調整的情況下加工50個工件后，試計算由刀具尺寸磨損引起的加工誤差值。 4-6 成批生產圖4-57所示零件，設A、B兩尺寸已加工好，今以底面定位鏜E孔，試求此

12、鏜孔工序由于基準不重合引起的定位誤差。 4-7 按圖4-58所示定位方案插鍵槽。已知：外圓直徑內孔直徑，兩者同軸度公差為t, E面至外圓中心的尺寸為。要求保證尺寸B、C及槽對孔中心線的對稱度e。試計算工序尺寸B及鍵槽寬C對孔中心線對稱度要求e的定位誤差。 4-8 在三臺車床上分別加工三批工件的外圓表面，加工后經測量，三批工件分別產生了如圖4-59所示的形狀誤差，試分析產生上述形狀誤差的主要原因。 4-9 在外圓磨床上磨削圖4-60所示軸類工件的外圓，若機床幾何精度良好，試分析磨外圓后A-A截面的形狀誤差，要求畫出A-A截面的形狀，并提出減小上述誤差的措施。

13、 4-10 已知某車床的部件剛度分別為：主軸=5000N/mm；刀架=23330 N/mm， 尾座=34500N/mm。今在該車床上采用前、后頂尖定位車一直徑為的光軸，其徑向力Fp=3000N，假設刀具和工件的剛度都很大，試求：1）車刀位于主軸箱端處工藝系統(tǒng)的變形量；2）車刀處在距主軸箱1/4工件長度處工藝系統(tǒng)的變形量；3）車刀處在工件中點處工藝系統(tǒng)的變形量；4）車刀處在距主軸箱3/4工件長度處工藝系統(tǒng)變形量；5）車刀處在尾架處工藝系統(tǒng)的變形量。完成計算后，畫出加工后工件的縱向截面形狀。 4-11 按圖4-61a的裝夾方式在外圓磨床上磨削薄壁套筒A，卸下工件后發(fā)現(xiàn)工件成鞍

14、形，如圖4-61b所示，試分析產生該形狀誤差的原因。 4-12 在臥式銑床上按圖4-62所示裝夾方式用銑刀A銑鍵槽，經測量發(fā)現(xiàn)，工件右端處的槽深大于中間的槽深，且都比未銑鍵槽前調整的深度淺。試分析產生這一現(xiàn)象的原因。 4-13 什么是誤差復映？誤差復映系數(shù)的大小與哪些因素有關？ 4-14 在車床上車一短而粗的軸類工件。已知：工藝系統(tǒng)剛度系統(tǒng)=20000N/mm，毛坯偏心e=2mm,毛坯最小背吃刀量。問第一次走刀后，加工表面的偏心誤差是多大？至少需要切幾次才能使加工表面的偏心誤差控制在0.01mm以內？ 4-15 為什么提高工藝系統(tǒng)剛度首先要從提高薄

15、弱環(huán)節(jié)的剛度入手？試舉一實例說明。 4-16 如果臥式車床床身鑄件頂部和底部殘留有壓應力，床身中間殘留有拉應力，試用簡圖畫出粗刨床身底面后床身底面的縱向截面形狀，并分析其原因。 4-17 圖4-63所示板狀框架鑄件，壁3薄，壁1和壁2厚，用直徑為D的立銑刀銑斷壁3后，毛坯中的內應力要重新分布，問斷口尺寸D將會發(fā)生什么樣的變化？為什么？ 4-18 在轉塔車床上加工一批套筒的內孔和外圓，問內外圓同軸度誤差服從什么分布？ 4-19 用調整法車削一批小軸的外圓，如果車刀的熱變形影響顯著，使畫出這批工件尺寸誤差分布曲線的形狀，并簡述其理由。 4-20 車一批外圓尺寸要求為的軸。已知：

16、外圓尺寸按正態(tài)分布，均方根偏差，分布曲線中心比公差帶中心大0.03mm。試計算加工這批軸的合格品率及不合格品率。 4-21 在自動車床上加工一批軸件，要求外徑尺寸為mm，已知均方根偏差，試求此機床的工序能力等級？ 4-22 為什么機器零件一般都是從表面層開始破壞？ 4-23 試以磨削為例，說明磨削用量對磨削表面粗糙度的影響。 4-24 加工后，零件表面層為什么會產生加工硬化和殘余應力？ 4-25 什么是回火燒傷？什么是淬火燒傷？什么是退火燒傷？為什么磨削加工容易產生燒傷？ 4-26 在外圓磨床上磨削光軸外圓時，加工表面產生了明顯的振痕，有人認為是因電動機轉子不平衡引起的，有人認為是

17、因砂輪不平衡引起的，怎樣判別哪一種說法是正確的？ 4-27 什么是再生型切削顫振？為什么說在金屬切削過程中，除了極少數(shù)情況外，刀具總是部分地或完全地在帶有振紋的表面上進行切削的？ 4-28 為什么在機床加工中發(fā)生自激振動前總需有偶然性干擾作前導？機床加工中一旦有偶然性干擾出現(xiàn)就一定會有自激振動產生嗎？ 第五章 工藝規(guī)程設計 5-1 什么是工藝過程？什么是工藝規(guī)程？ 5-2 試簡述工藝規(guī)程的設計原則、設計內容及設計步驟。 5-3 擬定工藝路線需完成哪些工作？ 5-4 試簡述粗、精基準的選擇原則，問什么粗基準通常只允許用一次？ 5-5 加工圖5-69所示零件，其粗、精基準應如

18、何選擇（標有符號的為加工面，其余為非加工面）？圖a、b、c所示零件要求內外圓同軸，端面與孔軸線垂直，非加工面與加工面間盡可能保持壁厚均勻；圖d所示零件毛坯孔已鑄出，要求孔加工余量盡可能均勻。 5-6 為什么機械加工過程一般都要劃分為幾個階段進行？ 5-7 試簡述按工序集中原則、工序分散原則組織工藝過程的工藝特征，各用于什么場合？ 5-8 什么是加工余量、工序余量和總余量？ 5-9 試分析影響工序余量的因素，為什么在計算本工序加工余量時必須考慮本工序裝夾誤差和上工序制造公差的影響？ 5-10 圖5-70所示尺寸鏈中（圖中Ao、Bo、Co、Do是封閉環(huán)），那些組成環(huán)是增環(huán)？那些組成環(huán)是減

19、環(huán)？ 5-11 試分析比較用極限法解尺寸鏈計算公式與用統(tǒng)計法解尺寸鏈計算公式的異同。 5-12 圖5-71a為一軸套零件圖，圖5-71b為車削工序簡圖，圖5-71c給出了鉆孔工序三種不同定位方案的工序簡圖，要求保證圖圖5-71a所規(guī)定的位置尺寸（10）mm的要求。試分別計算工序尺寸A1、A2與A3的尺寸及公差。為表達清洗期間，圖中只標出了與計算工序尺寸A1、A2、A3有關的軸向尺寸。 5-13 圖5-72為齒輪軸截面圖，要求保證軸徑尺寸和鍵槽深t=。其工藝過程為;1)車外圓至；2）銑鍵槽槽深至尺寸H；3）熱處理；4）磨外圓至尺寸。試求工序尺寸H及其極限偏差。 5-1

20、4 加工圖5-73a所示零件有關端面，要求保證軸向尺寸和mm。圖5-73b,c是加工上述有關端面的工序草圖，試求工序尺寸A1、A2、A3及其極限偏差。 5-15 圖5-74是終磨十字軸端面的工序草圖。圖a是磨端面A工位，它以O1O1軸外圓面靠在平面支承上，限制自由度、以O2O2軸外圓支承在長V形塊上限制自由度、、、，要求保證工序尺寸C。圖b是磨端面B工位，要求保證圖示工序尺寸。已知軸徑d=,試求工序尺寸C及其極限偏差。 5-16 什么是生產成本、工藝成本？什么是可變費用、不變費用？在市場經濟條件下，如何正確運用經濟分析方法合理選擇工藝方案？ 5-17 試

21、分析成組工藝的科學內涵和推廣應用成組工藝的重要意義。 5-18 應用JLBM-1分類編碼系統(tǒng)為圖5-75所示零件進行編碼，并將其轉換為零件特征舉證。 5-19 試述用派生法進行計算機輔助工藝規(guī)程設計的方法步驟。 5-20 在認真分析圖5-76所示車床尾座裝配關系的機床上繪制車床尾座部件的裝配工藝系統(tǒng)圖，標準件編號自定。 5-21 什么是完全互換裝配法？什么是統(tǒng)計互換裝配法？試分析其異同，各適用于什么場合？ 5-22 由于軸孔配合，若軸徑尺寸為，孔徑尺寸為，設軸徑與孔徑的尺寸均按正態(tài)分布，且尺寸分布中心與公差帶中心重合，試用完全互換法和統(tǒng)計互換法分別計算軸孔配合間隙尺寸及其極偏差。

22、 5-23 圖5-77所示減速器某軸結構的尺寸分別為：A1=40mm、A2=36mm、A3=4mm；要求裝配后齒輪端部間隙A0保持在0.10～0.25mm范圍內，如選用完全互換法裝配，試確定A1、A2、A3的極限偏差。 5-24 圖5-78所示為車床橫刀架座后壓板與床身導軌的裝配圖，為保證橫刀架座在床身導軌上靈活移動，壓板與床身下導軌面間間隙須保持在0.1～0.3mm范圍內，如選用修配法裝配，試確定圖示修配環(huán)A與其它有關尺寸的基本尺寸和極限偏差。 5-25 圖5-79所示傳動裝置，要求軸承端面與端蓋之間留有A0=0.3～0.5mm的間隙。已知：A1=(標準件），A2=（標準件）,。如采用

23、固定調整法裝配，試確定固定調整環(huán)B的分組數(shù)和分組尺寸。 第六章 機床夾具設計 6-1 機床夾具有哪幾部分組成？各有何作用？ 6-2 為什么夾具具有擴大機床工藝范圍的作用，試舉三個實例說明。 6-3 圖6-53所示連桿在夾具中定位，定位元件分別為支承平面1、短圓柱銷2和固定短V形塊3。試分析圖6-53所示定位方案的合理性并提出改進方法。 6-4 試分析圖6-54種各定位元件所限制的自由度數(shù)。 6-5 圖6-55所示為銑鍵槽工序的加工要求，已知軸徑尺寸，試分別計算圖6-55b、c兩種定位方案的定位誤差。

24、 6-6 圖6-56所示活塞以底面和止口定位（活塞的周向位置靠撥活塞銷孔定位），鏜活塞銷孔，要求保證活塞銷孔軸線相對于活塞軸線的對稱度為0.01mm,已知止口與短銷配合尺寸為H7/f6 mm,試計算此工序針對對稱度要求的定位誤差。 6-7 按圖6-57所示定位方式銑軸平面，要求保證尺寸A。已知：軸徑d=mm, B=。試求此工序的定位誤差。 6-8 圖6-58所示齒輪坯在V形塊上定位插齒槽，要求保證工序尺寸。已知：。若不計內孔與外圓同軸度誤差的影響試求此工序的定位誤差。 6-9 按圖6-59所示方式定位加工孔，要求孔對外圓的同軸度公差為。已知：。試分析計算此定位方案的定位誤差。 6-10 已知切削力F，若不計小軸1、2的摩擦損耗，試計算圖6-60所示夾緊裝置作用在斜楔左端的作用力FQ。 6-11 圖6-61所示氣動夾緊機構，夾緊工件所需夾緊力FJ=2000N，已知：氣壓，各相關表面的摩擦系數(shù)，鉸鏈軸處摩擦損耗按5%計算。問需選用多大缸徑的氣缸才能將工件夾緊？ 6-12 試分析比較可調支承、自位支承和輔助支承的作用和應用范圍。 6-13 鉆床夾具在機床上的位置是根據(jù)什么確定的？車床夾具在機床上的位置是根據(jù)什么確定的？ 6-14 銑刀相對于銑床夾具的位置是根據(jù)什么確定的？試校核圖6-49所示銑床夾具所標尺寸（）mm的正確性。