机械制造工艺学试卷.doc

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1、得 分评分人一、填空题（每题1分，共10分）1、机械加工中，在没有周期外力作用下，由系统内部激发反馈产生的周期振动称为_振动。2、根据工件加工表面位置尺寸要求必须限制的自由度没有得到完全限制，称为_。3、把对加工精度影响最大的方向称为_方向。4、工件以圆柱面在短V形块上定位时，限制了工件_个自由度，若在长V形块上定位时，限制了工件_个自由度。5、淬硬丝杠螺纹精加工应安排在淬火之_完成。6、镗床的主轴径向跳动将造成被加工孔的_误差。7、安排在切削加工之前的_正火_、_退火_、调质等热处理工序，是为了改善工件的切削性能。8、机床主轴的回转误差包括_、_、_和_。9、机械加工表面质量将影响零件的耐磨

2、性、耐蚀性、_疲劳_强度和_ 零件_配合_质量。10、零件表面物理机械性能包括_冷作硬化_、金相组织变化_、_残余应力_ 。得 分评分人二、选择题（选出一个正确选项填到括号中，每小题1分，共计10分）1、车床主轴的纯轴向窜动对（ ）加工无影响。 A.车内圆 B.车端面 C.车螺纹 D. 车外圆 E.车倒角2、Ti为增环的公差，Tj为减环的公差，M为增环的数目，N为减环的数目，那么，封闭环的公差为( ) A.+ B. - C. + D. 3、工件在机床上或在夹具中装夹时，用来确定加工表面相对于刀具切削位置的面叫（ ）。A、测量基准 B、装配基准 C、工艺基准 D、定位基准4、磨削淬火钢时，磨削区

3、温度末超过淬火钢的相变温度，但已超过马氏体的转变温度，可能产生（ ）。A、淬火烧伤 B、回火烧伤 C、退火烧伤 D、不烧伤。 5、 薄壁套筒零件安装在车床三爪卡盘上，以外圆定位车内孔，加工后发现孔有较大圆度误差，其主要原因是（ ）。A工件夹紧变形 B工件热变形 C刀具受力变形 D刀具热变形6、 车削圆柱表面时，由于机床纵向走刀与主轴回转轴线在垂直面内不平行造成在工件轴向截面上的形状是 （ ）。 A矩形 B梯形 C鼓形 D鞍形7、零件加工尺寸符合正态分布时，其均方根偏差越大，表明尺寸（ ）。A分散范围越大 B分散范围越小 C分布中心与公差带中心偏差越大 D分布中心与公差带中心偏差越小8、以下哪句

4、话是正确的（ ）A. 定位支承点超过六个就会出现过定位，不超过六个就不会出现过定位。B. 没有完全定位，就不会出现过定位。C. 有六个定位支承点就是完全定位。D. 定位支承点不超过六个，也会出现过定位。9、珩磨、铰孔及浮动镗孔加工中遵循了（ ）原则A、基准统一 B、自为基准 C、基准重合 D、便于工件的安装与加工10、采用夹具装夹加工一批工件，用（ ）法保证加工要求。A、调整法 B、试切法 C、轨迹法 D、成型法得 分评分人三、分析题（每题10分，共30分）1、试分析高刚度轴类零件，采用两端顶尖支承车削后零件的实际形状。2、 假如用两台相同的机床完成同一批零件相同的工序，加工完毕后，零件混在一

5、起测量，测得的零件尺寸分布曲线可能是什么形状？为什么？3、试从刀具结构方面举出三种减少切削过程中自振的措施。得 分评分人四、 应用题（每题10分，共30分）1、试提出成批生产如右图所示盘状零件的机械加工工艺过程的组成（从工序到工步），并指出各工序的定位基准，图中20的孔数量为6个。（列表表示）序号工序内容定位基准(面)1234567892、车削一批轴外圆，其尺寸要求为mm，若工件尺寸按正态分布，均方差为=0.025mm，公差带中心小于分布曲线中心0.03mm，试指出该批工件的常值系统性误差及随机误差?并计算合格率?要求画出尺寸分布示意图。Z0.740.760.780.80.820.840.86

6、0.88(Z)0.27030.27640.28230.28810.29390.29950.30950.31063、在甲、乙两台机床上加工同一种零件，工序尺寸为500.1。加工后对甲、乙机床加工的零件分别进行测量，结果均符合正态分布，甲机床加工零件的平均值=50,均方根偏差0.04，乙机床加工零件的平均值=50.06，均方根偏差0.03，试问：(1)在同一张图上画出甲、乙机床所加工零件尺寸分布曲线；(2)判断哪一台机床不合格品率高?(3)判断哪一台机床精度高?得 分评分人五、计算题（每题10分，共20分）1、工件定位如下图所示。欲加工C面，要求保证尺寸20土0.1mm。试计算该定位方案能否保证精

7、度要求？若不能满足要求时，应如何改进？2、下图为某零件的一个视图，图中槽深为mm，该尺寸不便直接测量，为检验槽深是否合格，可直接测量哪些尺寸，试标出它们的尺寸及公差？得 分评分人一、填空题（共10分）1、磨削外圆时候使用死顶尖的作用是_避免了主轴的误差影响外圆_1、零件的加工精度包括_精度、_精度和_精度三方面内容。2、机械加工表面质量将影响零件的耐磨性、耐蚀性、_强度和_质量。3、把对加工精度影响最大的方向称为_方向。3、零件表面物理机械性能包括_、_、_ 。4、安排在切削加工之前的_、_、调质等热处理工序，是为了改善工件的切削性能。5、加工过程由，表面层若以冷塑性变形为主，则表面层产生_残

8、余应力；若以热塑性变形为主，则表面层产生_残余应力。6、加工表面质量主要对_、_和_等使用性能产生影响。7、误差复映系数反映了_误差与_误差之间的比例关系。8、机床主轴的回转误差包括_、_、_和_。9、影响机床部件刚度的因素有：_、_和_。10、工艺系统热源传递方式有_、_和_三种形式。得 分评分人二、选择题（选出一个正确选项填到括号中，每小题1分，共计10分）1、零件加工尺寸符合正态分布时，其均方根偏差越大，表明尺寸（A ）。A分散范围越大 B分散范围越小 C分布中心与公差带中心偏差越大 D分布中心与公差带中心偏差越小2、在某机床上加工某零件时，先加工零件的一端，然后调头再夹紧零件加工另一端

9、，这应该是 ( )。A. 一个工序、 一次安装 B. 一个工序、 两次安装C 两个工序、 一次安装 D. 两个工序、 两次安装3、 薄壁套筒零件安装在车床三爪卡盘上，以外圆定位车内孔，加工后发现孔有较大圆度误差，其主要原因是（ ）。 A工件夹紧变形 B工件热变形 C刀具受力变形 D刀具热变形4、 车削圆柱表面时，由于机床纵向走刀与主轴回转轴线在垂直面内不平行造成在工件轴向截面上的形状是 （ ）。 A矩形 B梯形 C鼓形 D鞍形5、当存在变值系统误差时，图上的点子将( ) A.呈现随机性变化 B.呈现规律性变化 C.在中心线附近无规律波动 D.在控制限(线)附近无规律波动6、为完成一定的工序部分

10、，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分所占据的每一位置称为（ ）。A、工步 B、工序 C、工位 D、装夹7、珩磨、铰孔及浮动镗孔加工中遵循了（ ）原则A、基准统一 B、自为基准 C、基准重合 D、便于工件的安装与加工8、采用夹具装夹加工一批工件，用（ ）法保证加工要求。A、调整法 B、试切法 C、轨迹法 D、成型法9、磨削淬火钢时，磨削区温度末超过淬火钢的相变温度，但已超过马氏体的转变温度，可能产生（ ）。A、淬火烧伤 B、回火烧伤 C、退火烧伤 D、不烧伤。得 分评分人三、分析题（每题10，共30分）1、在车床上装夹工件加工细长轴外圆表面，试分析可能产生鼓形误差的原因。2、 假如用两台

11、相同的机床完成同一批零件相同的工序，加工完毕后，零件混在一起测量，测得的零件尺寸分布曲线可能是什么形状？为什么？3、为什么磨削加工容易产生烧伤？如果工件材料和磨削用量无法改变，减轻烧伤现象的最佳途径是什么？1、试分析下图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） 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

12、端直径大于左端直径。得 分评分人四、 应用题（每题10分，共30分）1、试提出成批生产如下图所示零件的机械加工工艺过程的组成（从工序到工步），并指出各工序的定位基准（列表表示）。序号工序内容定位基准(面)1234567892、车削一批轴外圆，其尺寸要求为mm，若工件尺寸按正态分布，均方差为=0.025mm，公差带中心小于分布曲线中心0.03mm，试指出该批工件的常值系统性误差及随机误差?并计算合格率?要求画出尺寸分布示意图。Z0.740.760.780.80.820.840.860.88(Z)0.27030.27640.28230.28810.29390.29950.30950.31063、甲

13、、乙两台机床上加工同一种零件，工序尺寸为500.1。加工后对甲、乙机床加工的零件分别进行测量，结果均符合正态分布，甲机床加工零件的平均值=50,均方根偏差0.04，乙机床加工零件的平均值=50.06，均方根偏差0.03，试问：(1)在同一张图上画出甲、乙机床所加工零件尺寸分布曲线；(2)判断哪一台机床不合格品率高?(3)判断哪一台机床精度高?得 分评分人五、计算题（每题10分，共20分）1、工件定位如下图所示。欲加工C面，要求保证尺寸20土0.1mm。试计算该定位方案能否保证精度要求？若不能满足要求时，应如何改进？2、如下图所示小轴的部分工艺过程为：车外圆至mm，铣键槽深度为，热处理。磨外圆至

14、。设磨后外圆与车后外圆的同轴度公差为mm，采用极值法求保证键槽深度为mm的铣槽深度。 1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算A 设计基准C 定位基准例43 B如图所示的零件以c面做为工序的定位基准，计算A2的尺寸及公差。 某零件如图示，设计尺寸50-0.17 、10-0.36，因10-0.36不好测量，而改为测量A2，试确定工序尺寸A2。A210-0.36A1=50-0.17A0封闭环A0A2A1解: 1)确定封闭环、建立尺寸链、判别增减环。2）尺寸及偏差计算：A2=40+0.193)假废品情况：当A2=40+0.36(按上述计算应为超差),此时A1=50,A0=10-0.36(合格)这种废品

15、为假废品。2）测量基准与设计基准不重合的尺寸换算 51-0.410 车孔及端面50-0.3410.4-0.220 车外圆及端面50-0.34150.210-0.3零件图例2 如图所示轴套，其加工工序如图所示，试校验工序尺寸标注是否合理？为什么？并提出改进措施？51-0.410 车孔及端面10-0.340 磨外圆及台阶14.60.230 钻孔解:1)分析 从零件图上看,设计尺寸有10-0.3mm、150.2mm 以及50-0.34。根据工艺过程分析是否全部达到图纸要求.其中10-0.3、 50-0.34直接保证，150.2间接保证，为封闭环，必须校核。 10.4-0.214.60.210-0.3

16、A0封闭环2）2）查找组成环，建立尺寸链3）计算尺寸及偏差 求得 A0=15-0.4+0.5 ( 超差)查找组成环，建立尺寸链3）计算尺寸及偏差 求得 A0=15-0.4+0.5 ( 超差)4)解决办法: 改变工艺过程，如将钻孔改在工序40之后； 提高加工精度，缩小组成环公差。5）重新标注尺寸，校核计算现将尺寸改为：10.4-0.1 ，14.6 0.1,10-0.1 可求得:A0= 150.2 符合图纸要求. 某零件如图示，设计尺寸50-0.17 、10-0.36，因10-0.36不好测量，而改为测量A2，试确定工序尺寸A2。当A2尺寸为40+0.36能不能说一定是废品，为什么？解: 1)确定

17、封闭环、建立尺寸链、判别增减环。2）尺寸及偏差计算：A2=40+0.1910-0.36A1=50-0.17A0A2A1A23)假废品情况：当A2=40+0.36(按上述计算应为超差),此时A1=50,A0=10-0.36(合格)这种废品为假废品。1影响加工表面粗糙度的主要因素及其控制机械加工中，表面粗糙度形成的原因大致可归纳为几何因素和物理力学因素两个方面。（一）切削加工表面粗糙度1、几何因素 刀尖圆弧半径r 主偏角kr、副偏角kr 进给量fH=f/(cotr+cotr) H=f 2/(8r) 2、物理力学因素（1）工件材料的影响v 韧性材料：工件材料韧性愈好，金属塑性变形愈大，加工表面愈粗糙

18、。故对中碳钢和低碳钢材料的工件，为改善切削性能，减小表面粗糙度，常在粗加工或精加工前安排正火或调质处理。v 脆性材料：加工脆性材料时，其切削呈碎粒状，由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点，使表面粗糙。（2）切削速度的影响加工塑性材料时，切削速度对表面粗糙度的影响（对积屑瘤和鳞刺的影响）见如图所示。 此外，切削速度越高，塑性变形越不充分，表面粗糙度值越小 选择低速宽刀精切和高速精切，可以得到较小的表面粗糙度。 （3）进给量的影响减小进给量f固然可以减小表面粗糙度值，但进给量过小，表面粗糙度会有增大的趋势。（4）其它因素的影响此外，合理使用冷却润滑液，适当增大刀具的前角，提高刀具的刃磨质量等，均

19、能有效地减小表面粗糙度值。影响磨削加工表面粗糙度的因素 粒度Ra 金刚石笔锋利，修正导程、径向进给量 Ra 磨粒等高性Ra 硬度钝化磨粒脱落 Ra 硬度磨粒脱落Ra 硬度合适、自励性好Ra 太硬、太软、韧性、导热性差 Ra砂轮粒度工件材料性质砂轮修正磨削用量砂轮硬度 砂轮V Ra ap、工件V 塑变 Ra 粗磨ap生产率 精磨ap Ra(ap=0光磨) 淬火烧伤回火烧伤退火烧伤 磨削时工件表面温度超过相变临界温度Ac3时，则马氏体转变为奥氏体。在冷却液作用下，工件最外层金属会出现二次淬火马氏体组织。其硬度比原来的回火马氏体高，但很薄，其下为硬度较低的回火索氏体和屈氏体。由于二次淬火层极薄，表面

20、层总的硬度是降低的，这种现象称为淬火烧伤。 磨削时，如果工件表面层温度只是超过原来的回火温度，则表层原来的回火马氏体组织将产生回火现象而转变为硬度较低的回火组织（索氏体或屈氏体），这种现象称为回火烧伤。 磨削时，当工件表面层温度超过相变临界温度Ac3时，则马氏体转变为奥氏体。若此时无冷却液，表层金属空冷冷却比较缓慢而形成退火组织。硬度和强度均大幅度下降。这种现象称为退火烧伤。2. 磨削烧伤的三种形式磨削烧伤的三种形式叙述磨削烧伤的形式？2）再生颤振产生的条件 图表示了四种情况。图中实线表示前一转切削的工件表面振纹，虚线表示后一转切削的表面。结论：在再生颤振中，只有当后一转的振纹的相位滞后于前一转振纹时才有可能产生再生颤振。 a）前后两转的振纹没有相位差（=0）图a b）前后两转的振纹相位差为=图b c）后一转的振纹相位超前，0 -图d图 再生颤振时振纹相位角与平均切削厚度的关系 a）=0 b）= c）0 -2. 磨削烧伤的三种形式