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机械制造工程学习题及答案超级完整
机械制造工程学习题及答案超级完整
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第一章绪论
思考下列问题:
1.机械制造工业的发展历史和现状。
2.机械制造工业在国民经济中的地位作用。
3.本课程的主要任务和要求。
第二章金属切削加工的基础知识
一、填空题
1.在加工中,刀具和工件之间的相对运动称为切削运动,按其功用可
分为主运动和进给运动其中主运动消耗功率最大。
2.切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量某3.刀具静止角度参考系的假定条件是假定安装条件和假定运动条件
4.常用的切削刃剖切平面有正交平面、法平面、背平面和
假定工作平面,它们可分别与基面和切削平面组成相应的参考系。
5.在正交平面内度量的前刀面与基面之间的夹角称为前角,后刀面与切削平面
之间的夹角称为后角
6.正交平面与法平面重合的条件是刃倾角为0
7.基准平面确定后,前刀面由前角和刃倾角两个角确定;后刀面
由后角和主偏角两个角确定;前、后刀面确定了一条切削刃,所以一条切削刃由前角、后角、刃倾角、主偏角四个角度确定。
8.用以确定刀具几何角度的两类参考坐标系为刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系
二、判断题(正确的打√,错误的打某)
1.在切削加工中,进给运动只能有一个。
(某)
2.背平面是指通过切削刃上选定点,平行于假定进给运动方向,并垂直于基面的平面。
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(某)
3.其它参数不变,主偏角减少,切削层厚度增加。
(某)4.其它参数不变,背吃刀量增加,切削层宽度增加。
(√)5.主切削刃与进给运动方向间的夹角为主偏角Kr。
(某)某6.车削外圆时,若刀尖高于工件中心,则实际前角增大。
(√)
7.对于切断刀的切削工作而言,若考虑进给运动的影响,其工作前角减少,工作后角增大。
(某)
某8.当主偏角为90时,正交平面与假定工作平面重合。
(√)9.切削铸铁类等脆性材料时,应选择K类(YG类)硬质合金。
(√)10.粗加工时,应选择含钴量较低的硬质合金。
(某)
三、名词解释
1.基面过切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面。
2.切削平面过切削刃上选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。
3.正交平面过切削刃上选定点并同时垂直于切削平面与基面的平面。
4.法平面过切削刃上选定点并垂直于切削刃的平面。
5.自由切削刀具只有直线形主切削刃参加切削工作,而副切削刃不参加切削工作,称为自由切削。
6.直角切削刃倾角等于零的切削叫做直角切削。
四、简答题
1.试述正交平面、法平面、假定工作平面和背平面的定义,并分析它们的异同点和用途。
2.为什么基面、切削平面必须定义在主切削刃上的选定点处?
3.试述刀具的标注角度与工作角度的区别,为时,进给量f不能过大。
4.试分析图2-1所示钻孔时的切削层公称厚
什么横向切削
度、公称宽度及
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与进给量、背吃刀量的关系。
5.何谓直角切削和斜角切削?
各有何特点?
A.YG3某B.W18Cr4VC.YT5D.YN10E.YG8F.YG6某G.YT30
五、分析计算题
1.试画出图2-2所示切断刀的正交平面参考系的标注角度o、o、Kr、Kr、o(要求标出假定主运动方向vc、假定进给运动方向vf、基面Pr和切削平面P)
图2-2图2-3
2.绘制图2-3所示45弯头车刀的正交平面参考系的标注角度(从外缘向中心车端面):
6o15,0,o8,Kr45,o3.设外圆车刀的o15,5,o8,Kr45,求f,p,f及p。
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4.如图2-4所示,镗孔时工件内孔直径为50mm,镗刀的几何角度为o10,0,若镗刀在安装时刀尖比工件中心高h1mm,试检验镗刀的工作后角o。
o8,Kr75
图2-4图2-5
5.如图2-5所示的车端面,试标出背吃刀量ap、进给量f、公称厚度hD、公称宽度bD。
又若ap5mm,f0.3mm/r,Kr45,试求切削面积AD。
第三章金属切削过程的基本规律
一、填空题
1.金属切削过程中常见的物理现象有积屑瘤、切削力、切削热和表面硬化2.根据切屑形成过程中变形程度的不同,可将切屑的基本形态分为四种类型,分别是带状切屑、节状切屑、单元切屑和崩碎切屑
某3.第Ⅱ变形区发生在切屑底层金属,其变形特点是使金属流动缓慢,晶粒再度被拉长,沿着前刀面方向纤维化,切屑底边长度增加,切屑向外侧卷曲
6.刀具正常磨损的主要形式有前刀面磨损、后刀面磨损和前、后刀面同时磨损7.刀具磨损的原因主要有磨料磨损、粘接磨损、扩散磨损和化学磨损。
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8.切削液的作用是冷却作用、润滑作用、清洗作用和防锈作用常用种类有水溶液、
乳化液和切削油
9.刀具的几何参数包括前角、后角、斜角切削与刃倾角和主偏角和副偏角四个方面。
10.切削用量选择的顺序是:
先选背吃刀量、再选进给量、最后选切削速度11.粗加工时,限制进给量的主要因素是机床进给机构的强度、车刀刀杆强度和刚度、刀片强度以及装夹刚度;精加工时,限制进给量的主要因素是表面粗糙度二、判断题(正确的打√,错误的打某)
1.积屑瘤在加工中没有好处,应设法避免。
(某)2.刀具前角增加,切削变形也增加。
(某)3.影响刀具耐用度的主要因素是切削温度。
(错)4.切削厚度薄,则刀具后角应取大值。
(√)
5.切削用量三要素中,对刀具耐用度影响最小的是背吃刀量。
(√)
6.刀具耐用度是指一把新刃磨的刀具,从开始切削至报废为止所经过的总切削时间。
(某)7.车削外圆时,在负刃倾角的影响下,切屑流向待加工表面。
(某)某8.当刀具主偏角一定时,若增大进给量,则切削变形通常是增大的。
(√)三、选择题
1.纵车外圆时,不消耗功率但影响工件精度的切削分力是(B)。
A.进给力B.背向力C.主切削力D.总切削力2.切削用量对切削温度的影响程度由大到小的顺序是(B)。
A.vcapfB.vcfapC.fapvc.D.
apfvc
3.刃倾角的功用之一是控制切屑流向,若刃倾角为负,则切屑流向为。
(A)
A.流向已加工表面B.流向待加工表面C.沿切削刃的法线方向流出
4.粗加工时,前角应取(B)的值;精加工时,前角应取(A)的值;加工材料塑性越大,前角应取(B)的值;加工脆性材料时,前角应取(A)的值;材料硬度、强度越高,前角应取(B)的值
A.相对较大B.相对较小C.任意取
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寸A及其上下偏差。
图5-13
7.图5-14所示为轴套零件,在车床上已加工好外圆、内孔及各面,现许在铣床上铣出右端槽,并保证尺寸50及260.2mm,求试切调刀时的度量尺寸H、A及其上下偏差。
0.06mm
8.图5-15所示为箱体零件(图中只标注了有关尺寸),试分析计算:
⑴若孔O1、O2分别都以M面为基准镗孔时,试标注两镗孔工序的工序尺寸;
⑵检验孔距时,因(800.08)mm不便于测量,故选测量尺寸A1,试求工序尺寸A1及其上下偏差;
⑶若实测尺寸A1超差了,能否直接判断该零件为废品?
图5-14图5-15
0.0219.图5-16所示衬套,材料为20钢,300mm内孔表面要求磨削后保证渗碳层深度
0.030.80mm,试求:
⑴磨削前精镗工序的工序尺寸及偏差;
⑵精镗后热处理时渗碳层的深度尺寸及偏差;
图5-16图5-17
10.图5-17所示叶片泵传动轴的工艺过程如下:
①粗车外圆至260;②精车外圆至0.28mm;③划键槽线;④铣键槽深度至尺寸A;⑤渗碳深度t,淬火HRC56~62;⑥25.300.084mm
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磨外圆至尺寸250,要求保证渗碳层深度0.9~1.1mm。
试求:
0.14mm⑴计算铣键槽时的槽深尺寸A及其偏差;
⑵渗碳时应控制的工艺渗碳层深度t及其偏差。
图5-18
12.某零件的加工路线如图5-19所示:
工序Ⅰ,粗车小端外圆、轴肩及端面;工序Ⅱ,车大端外圆及端面;工序Ⅲ,精车小端外圆、轴肩及端面。
试校核工序Ⅲ精车小端外圆的余量是否合适?
若余量不够应如何改进?
图5-19
图5-20
14.图5-21(a)所示为某零件简图,其部分工序如图5-21(b)、(c)、(d)所示。
试校核工
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序图上所标注的工序尺寸及偏差是否正确?
如不正确应如何改正?
图5-21
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第六章机械加工精度
一、填空题
1.零件的机械加工是在由机床、刀具、夹具和工件组成的工艺系统内完成的。
2.主轴回转误差的三种基本形式是径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动某3.工艺系统热变形的热源大致可分为内部热源和外部热源,内部热源包
括切削热和摩擦热;外部热源包括周围环境温度通过空气对流和热源通过辐射传到工艺系统的热量
4.加工误差按其统计规律可分为系统误差和随机误差两大类,其中系统误差又分为常值系统误差和变值系统误差两种。
二、选择题
1.车床主轴的纯轴向窜动对(BCD)的形状精度有影响。
A.车削内外圆B.车削端平面C.车内外螺纹D.切槽2.造成车床主轴抬高和倾斜的主要原因是(A)。
A.切削力B.夹紧力
C.主轴箱和床身温度上升D.刀具温度高3.车削模数蜗杆时造成螺距误差的原因是(C)。
A.配换齿轮B.刀具变形C.工件变形D.夹具变形
三、名词解释
1.加工误差零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离量。
2.尺寸精度机械加工后零件的直径、长度和表面间距离等尺寸的实际值与理想值的接近程度。
某3.误差复映在待加工表面有什么样的误差,加工表面也必然出现同样性质的误差。
某4.误差补偿加工中随时测量工件的实际尺寸,随时给刀具补偿的方法。
四、简答题
1.什么是误差敏感方向?
车床与镗床的误差敏感方向有何不同?
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2.加工误差根据其统计规律可分为哪些类型?
有何特点?
3.提高加工精度的主要措施有哪些?
五、分析计算题1.在车床上车削一批小轴,经测量实际尺寸大于要求的尺寸从而必须返修的小轴数占24%,小于要求的尺寸从而不能返修的小轴数占2%,若小轴的直径公差T0.16mm,整批工件的实际尺寸按正态分布,试确定该工序的均方差,并判断车刀的调整误差为多少?
2.在车床上加工一长度为800mm,直径为600mm,材料为45钢的光轴。
已知机床各部件的刚度分别为Kdj510N/mm,Ktj410N/mm,Kwz4104N/mm。
加工时的切削力Fc600N,Fy误差。
440.4Fc。
如图
6-1所示,试计算在一次走刀后的轴向形状
图
图6-1
3.加工一批工件的外圆,图纸要求尺寸为200.07mm,若加工尺寸按正态分布,加工后发现有8%的工件为废品,且其中一半废品的尺寸小于零件的下偏差,试确定该工序能达到的加工精度?
4.在三台车床上分别用两顶尖安装工件,如图6-2所示,各加工一批细长轴,加工后经测量发现1号车床产品出现腰鼓形,2号车床产品出现鞍形,3号车床产品出现锥形,试分析产生上述各种形状误差的主要原因。
图6-2
5.在卧式铣床上铣削键槽,如量发现,靠工件两端深度大于中度比调整的深度尺寸小,试分析原因,及如何设法克服减小这种
图6-3所示,经测间,且中间的深产生这一误差的误差。
图6-3
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四、名词解释
1.可动调整法在装配尺寸链中,选定某个零件为调整环,根据封闭环的精度要求,采用改变调整环的位置,已达到装配精度
2.协调环作为试凑对象的组成环称为协调环3.公共环
4.装配尺寸链组成最短原则使每一相关零件仅有一个组成环列入尺寸链
五、简答题
1.说明装配尺寸链中组成环、封闭环、协调环和公共环的含义?
2.保证机器或部件装配精度的主要方法有几种?
3.极值法解尺寸链与概率法解尺寸链有何不同?
各用于何种情况?
4.何谓修配法?
其适用的条件是什么?
采用修配法获得装配精度时,选取修配环的原则是什么?
若修配环在装配尺寸链中所处的性质(指增环或减环)不同时,计算修配环尺寸的公式是否相同?
为什么?
5.何谓分组装配法?
其适用的条件?
如果相配合工件的公差不等,采用分组互换法将产生什么后果?
六、分析计算题1.图8-1所示为CA6140车床主轴法兰盘装配图,根据技术要求,主轴前端法兰盘与床头箱端面间保持间隙在0.38~0.95mm图8-1
范围内,试查明影响装配精度的有关零件上的尺寸,并求出有关尺寸的上下偏差。
2.图8-2所示为齿轮箱部件,根据使用要求,齿轮轴肩与轴承端面间的轴向间隙应在1~1.75mm之间范围内。
若已知各零件的基本尺寸为、A250mm、
A3A45mm、A4140mm。
试确定这些尺寸的公差及偏差。
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图8-2图8-3
3.图8-3所示为主轴部件,为保证弹性挡圈能顺利装入,要求保持轴向间隙为
0.42A000.05mm。
已知:
A132.5mm、A235mm、A32.5mm试计算确定各组成零
件尺寸的上、下偏差。
0.15A220mm、4.图8-4所示为键槽与键的装配简图。
其尺寸是A120mm、A000.05mm。
⑴当大批生产时,采用完全互换法装配,试求各组成零件尺寸的上下偏差;
⑵当小批量生产时,采用修配法装配,试确定修配的零件并求出各有关零件尺寸的公差。
图8-4图8-5图8-6
5.图8-5所示为某一齿轮机构的局部装配图。
装配后要求保证轴右端与右端轴承端面之间的间隙在0.05~0.25mm内,试用极值法和概率法计算各组成环的尺寸公差及上下偏差,并比较两种方法的结果。
6.查明图8-6所示立式铣床总装时,保证主轴回转轴线与工作台面之间垂直度精度的尺寸链。
第九章夹具设计基本原理
一、填空题
1.对于夹具上定位元件的基本要求是足够的精度、较好的耐磨性、足够的强度和刚度
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和叫好的工艺性
2.造成定位误差的原因有基准不重合误差和基准位移误差
二、判断题(正确的打√,错误的打某)
1.不完全定位在工件的定位方案中是不允许出现的。
(某)
2.可调支承一般每件都要调整一次,而辅助支承可以每批调整一次。
(某)3.采用六个支承钉定位,则限制了六个自由度。
()
三、选择题
1.用(B)来限制六个自由度,称为完全定位。
根据加工要求,只需要限制少于六个自由度的定位方案称为(D)。
A.六个支承点B.具有独立定位作用的六个支承点C.完全定位D.不完全定位E.欠定位2.零件在加工过程中不允许出现的情况是(B)。
A.完全定位B.欠定位C.不完全定位
3.工件定位中由于(B)基准和(D)基准不重合而产生的加工误差,称为基准不重合误差。
A.设计B.工艺C.测量D.定位E.装配4.基准不重合误差的大小与(B)有关。
A.本道工序要保证的尺寸大小和技术要求B.本道工序的设计基准与定位基准之间的位置误差C.定位元件和定位基准本身的制造误差四、简答题
1.应用夹紧力的确定原则,分析图9-1所示夹紧方案,指出不妥之处并加以改正。
图9-1
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2.根据六点定位原理,分析图9-2所示各定位方案中各定位元件所消除的自由度。
3.根据六点定位原理,分析图9-3所示各定位方案中各定位元件所消除的自由度。
如果属于过定位或欠定位,请指出可能出现什么不良后果,并提出改进方案。
4.如图9-4所示,根据工件加工要求,确定工件在夹具中定位时应限制的自由度。
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图9-2
图9-3
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