機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)試卷(答案).doc

重慶大學(xué)試卷 教務(wù)處07版 第 5 頁(yè) 共 5 頁(yè) 命題人：陳旭 組題人：張偉 審題人：羅虹 命題時(shí)間：2009/12/28 教務(wù)處制學(xué)院 專(zhuān)業(yè)、班 年級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 公平競(jìng)爭(zhēng)、誠(chéng)實(shí)守信、嚴(yán)肅考紀(jì)、拒絕作弊封線(xiàn)密重慶大學(xué) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程試卷juan 2009 2010 學(xué)年 第 1 學(xué)期開(kāi)課學(xué)院： 機(jī)械學(xué)院 課程號(hào)： 11033325 考試日期： 2010/01/06/ 考試時(shí)間： 120 分鐘題 號(hào)一二三四五六七八九十總 分得 分注：1.大標(biāo)題用四號(hào)宋體、小標(biāo)題及正文推薦用小四號(hào)宋體；2.按A4紙縮小打印一、 單項(xiàng)選擇題（1分/每小題，共10分）1. 切削用量中對(duì)切削力的影響最大的是（B）。A、切削速度B、切削深度C、進(jìn)給量D、切削寬度2. 軸類(lèi)零件加工中，為了實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，常采用（ C ）作為定位基準(zhǔn)。A、選精度高的外圓 B、選一個(gè)不加工的外圓 C、兩端中心孔 D、選一個(gè)中心孔和一個(gè)不加工的外圓3. 經(jīng)濟(jì)加工精度系指采用某種加工方法（C）。A、能達(dá)到的最高精磨B、能達(dá)到的平均精度C、在正常條以下所能保證的精度D、在最不利條以下所能保證的精度4. 下列陳述錯(cuò)誤的是（D）。A、加工所要求的限制的自由度沒(méi)有限制是欠定位、欠定位是不允許的。 B、欠定位和過(guò)定位可能同時(shí)存在。 C、如果工件的定位面精度較高，夾具的定位元件的精度也高，過(guò)定位是可以允許的。 D、當(dāng)定位元件所限制的自由度數(shù)大于六個(gè)時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)過(guò)定位。5. 在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，首先保證工件加工表面與不加工表面間的位置要求時(shí)，則應(yīng)以（A）為基準(zhǔn)。A、不加工表面B、加工表面本身C、精基準(zhǔn)D、三者都對(duì)6. 在金屬切削過(guò)程中，可將切削層劃分為三個(gè)區(qū)，那么，加工硬化現(xiàn)象發(fā)生在（ C ）區(qū)內(nèi)。A、第一變形區(qū)B、第二變形區(qū)C、第三變形區(qū)D、第一變形區(qū)和第三變形區(qū)7. 砂輪的硬度是指（B ）。A、磨粒的硬度 B、磨粒脫落的難易程度 C、結(jié)合劑的硬度 D、磨粒、結(jié)合劑、氣孔的體積比例8. 減輕或消除自激振動(dòng)的措施有（ B ）。A、增大系統(tǒng)剛度B、增大系統(tǒng)阻尼 C、增大系統(tǒng)質(zhì)量D、隔振9. 在車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，為了減小工件的變形和振動(dòng)，故采用較大（ A ）的車(chē)刀進(jìn)行切削,以減小徑向切削分力。A、主偏角 B、副偏角 C、后角D、刀尖圓弧半徑10. 在材料為45#的工件上加工一個(gè)40H7的孔（沒(méi)有底孔）要求a0.4，表面要求淬火處理，則合理的加工路線(xiàn)為( C)。A、鉆擴(kuò)粗鉸精鉸 B、鉆擴(kuò)精鏜金剛鏜 C、鉆擴(kuò)粗磨精磨D、鉆粗拉精拉二、 填空題（3分/每小題，共30分）1. 工序是指一個(gè)（或一組）工人在 一個(gè) 工作地點(diǎn)對(duì)一個(gè)（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)）工件 連續(xù) 完成的那一部分工藝過(guò)程。2. 確定零件機(jī)械加工順序的基本原則是 先基面后其它 、先粗后精、先主后次、 先面后孔 。3. 時(shí)間定額由 基本 時(shí)間、 輔助 時(shí)間、布置工作地時(shí)間、休息和生理需要時(shí)間以及準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間組成。4. 加工原理誤差是指由于采用了近似的 加工運(yùn)動(dòng) 或近似的 刀具輪廓 進(jìn)行加工所產(chǎn)生的誤差。5. 刀具使用壽命（耐用度）是指刀具從開(kāi)始切削至達(dá)到 磨損限度 為止所使用的 切削時(shí)間 。6. 機(jī)械加工表面質(zhì)量包括表面 幾何形狀特征 和表面 物理力學(xué)性能 兩個(gè)方面。7. 工藝基準(zhǔn)包括 工序 基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和 測(cè)量 基準(zhǔn)。8. 常用的裝配方法有互換裝配法、選擇裝配法、 修配 法和 調(diào)整 法。9. 工件常用的裝夾方法有：直接找正裝夾、 劃線(xiàn) 找正裝夾和使用夾具 裝夾。10. 刀具磨損的原因有擦傷磨損、 粘結(jié)磨損 、擴(kuò)散磨損和 氧化磨損 。三、 判斷題（請(qǐng)?jiān)谡_的題后括號(hào)內(nèi)標(biāo)“”，錯(cuò)誤的標(biāo)“”并改正，1分/每小題，共10分）1. 刃傾角是在基面內(nèi)測(cè)量的。（）改正：刃傾角是在切削平面內(nèi)測(cè)量的2. 工件材料越軟，可加工性越好。（） 改正：工件材料越軟，可加工性越差。3. 采用試切法直接保證零件尺寸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。（）改正：采用調(diào)整法保證零件尺寸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。4. 單件小批生產(chǎn)通常采用“工序集中”原則。（）5. 在車(chē)床上對(duì)三爪卡盤(pán)（軟爪）進(jìn)行“就地加工”是為了減小被加工零件的圓度誤差。（） 改正：在車(chē)床上對(duì)三爪卡盤(pán)（軟爪）進(jìn)行“就地加工”是為了減小被加工零件的定位誤差。6. 零件表面粗糙度值越低，摩擦阻力越小，其耐磨性越好。（）改正：有一定限度，過(guò)份光滑，反而增加磨損。7. 在車(chē)床上車(chē)絲杠時(shí)，產(chǎn)生螺距誤差的原因是車(chē)床主軸徑向跳動(dòng)（）。 改正：在車(chē)床上車(chē)絲杠時(shí)，產(chǎn)生螺距誤差的原因是車(chē)床主軸軸向跳動(dòng)8. 金剛石刀具適于切削黑色金屬。（） 改正：金剛石刀具適于切削有色金屬9. 強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率與工藝系統(tǒng)的固有頻率一致。（ ）改正：自激振動(dòng)的頻率與工藝系統(tǒng)的固有頻率一致。10. 精加工的通常采用負(fù)的刃傾角。（ ） 改正：精加工的通常采用正的刃傾角。四、 問(wèn)答題（5分/每小題，共30分）1. 試述影響刀具耐用度主要因素，并說(shuō)明其影響規(guī)律。答：（1）刀具耐用度的概念 刀具耐用度T 定義為：一把新刃磨的刀具從開(kāi)始切削至達(dá)到磨損限度所經(jīng)過(guò)的總的切削時(shí)間，以T 表示，單位為分鐘。（2）切削用量 切削速度Vc、 背吃刀量（切削深度）ap、進(jìn)給量增大，使切削溫度提高，刀具耐用度下降。Vc影響最大、 進(jìn)給量f其次，ap影響最小。（3）工件材料 硬度或強(qiáng)度提高，使切削溫度提高，刀具磨損加大，刀具耐用度下降。 工件材料的延伸率越大或?qū)嵯禂?shù)越小，切削溫度越高，刀具耐用度下降。（4）刀具幾何角度 前角對(duì)刀具耐用度的影響呈“駝峰形”。 主偏角r減小時(shí)，使切削寬度bD增大，散熱條件改善，故切削溫度下降，刀具耐用度提高。 （5）刀具材料 刀具材料的高溫硬度越高、越耐磨，刀具耐用度越高。加工材料的延伸率越大或?qū)嵯禂?shù)越小，均能使切削溫度升高因而使刀具耐用度T降低。2. 試述切削用量對(duì)切削效率、加工質(zhì)量的影響，如何合理選擇切削用量？答：切削用量不僅是在機(jī)床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對(duì)加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和機(jī)床動(dòng)力性能（功率、扭矩），在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。（1）切削加工生產(chǎn)率 在切削加工中，金屬切除率與切削用量三要素ap、f、v均保持線(xiàn)性關(guān)系，即其中任一參數(shù)增大一倍，都可使生產(chǎn)率提高一倍。然而由于刀具壽命的制約，當(dāng)任一參數(shù)增大時(shí)，其它二參數(shù)必須減小。因此，在制訂切削用量時(shí)，三要素獲得最佳組合，此時(shí)的高生產(chǎn)率才是合理的。一般情況下盡量?jī)?yōu)先增大ap ，以求一次進(jìn)刀全部切除加工余量。 （2）機(jī)床功率 背吃刀量ap和切削速度Vc增大時(shí)，均使對(duì)切削功率成正比增加。進(jìn)給量f對(duì)切削功率影響較小。所以，粗加工時(shí)，應(yīng)盡量增大進(jìn)給量。 （3）刀具壽命（刀具的耐用度T） 切削用量三要素對(duì)刀具壽命影響的大小，按順序?yàn)閂c、f、ap。因此，從保證合理的刀具壽命出發(fā)，在確定切削用量時(shí)，首先應(yīng)采用盡可能大的背吃刀量ap；然后再選用大的進(jìn)給量f；最后求出切削速度Vc。 （4）加工表面粗糙度 精加工時(shí)，增大進(jìn)給量將增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工時(shí)抑制生產(chǎn)率提高的主要因素。在較理想的情況下，提高切削速度Vc，能降低表面粗糙度值；背吃刀量ap對(duì)表面粗糙度的影響較小。 綜上所述，合理選擇切削用量，應(yīng)該首先選擇一個(gè)盡量大的背吃刀量aP，其次選擇一個(gè)大的進(jìn)給量f。最后根據(jù)已確定的aP和f，并在刀具耐用度和機(jī)床功率允許條件下選揮一個(gè)合理的切削速度Vc。3. 什么是逆銑和順銑？順銑有何特點(diǎn)？答：順銑：切削力F的水平分力，F(xiàn)x的方向與進(jìn)給方向的f相同。逆銑：切削力F的水平分力，F(xiàn)x的方向與進(jìn)給方向的f相反。（1）順銑時(shí)，每個(gè)刀的切削厚度都是由小到大逐漸變化的。當(dāng)?shù)洱X剛與工作接觸時(shí)，切削厚度為零，只有當(dāng)?shù)洱X在前一刀齒留下的切削表面上滑過(guò)一段距離，切削厚度達(dá)到一定數(shù)值后，刀齒才真正開(kāi)始切削。（2）順銑時(shí)，由于水平銑削力的方向與工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向一致，當(dāng)?shù)洱X對(duì)工件的作用力較大時(shí)，由于工作臺(tái)絲桿與螺母間間隙在存在，工作臺(tái)會(huì)產(chǎn)生竄動(dòng)，這樣不僅破壞了切削過(guò)程的平穩(wěn)性，影響工件的加工質(zhì)量，而且嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞刀具。 （3）順銑時(shí)，刀齒每次都是由工件表面開(kāi)始切削，所以不宜用來(lái)加工有硬皮的工件。 （4）順銑時(shí)的平均切削厚度大，切削變形較小，與逆削相比較功率消耗要少。4. 試述制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟。答：（1）確定生產(chǎn)類(lèi)型；（2）零件工藝分析；（3）確定毛坯制造方式；（4）選擇定位基準(zhǔn)、擬定工藝路線(xiàn)；（5）確定各工序的設(shè)備和工藝裝備；（6）確定加工余量、工序尺寸；（7）確定切削用量及時(shí)間定額；（8）填寫(xiě)工藝文件。5. 試述減小零件表面粗糙度值的工藝措施。答：（1）減少殘留面積高度減小主偏角、副偏角和進(jìn)給量及增大刀尖圓弧半徑，減小殘留面積高度；（2）避免積屑瘤、刺痕的產(chǎn)生可用改變切削速度的方法，來(lái)抑制積屑瘤的產(chǎn)生。如果用高速鋼車(chē)刀，應(yīng)降低切削速度；用硬質(zhì)合金車(chē)刀時(shí)，應(yīng)提高切削速度，增大車(chē)刀前角能有效地抑制積屑瘤的產(chǎn)生。（3）防止和消除振紋車(chē)削時(shí)，由于工藝系統(tǒng)的振動(dòng)，而使工件表面出現(xiàn)周期性的橫向或縱向的振紋。調(diào)整主軸間隙、提高軸承精度；合理選擇刀具參數(shù)，經(jīng)常保持切削刃光潔、鋒利。增加工件的安裝剛性；（4）合理選擇運(yùn)用切削用量在工件材料、刀具幾何參數(shù)、車(chē)床等切削條件一定的情況下，選擇切削用量對(duì)表面粗糙度有很大的影響。盡可能提高生產(chǎn)效率和保證必要的刀具壽命。首先選擇盡可能大的切削深度，然后再選取合適的進(jìn)給量，最后在保證刀具經(jīng)濟(jì)耐用度的條件下，盡可能選取較大的切削速度；（5）合理選用切削液，保證充分冷卻潤(rùn)滑采用合適的切削液是消除積屑瘤、鱗刺和減小表面粗糙度值的有效方法。6.何為工藝系統(tǒng)的彈性變形？在車(chē)床上加工細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，有哪些措施可以提高工件的剛度？工藝系統(tǒng)的彈性變形：由機(jī)床、夾具、工件、刀具所組成的工藝系統(tǒng)是一個(gè)彈性系統(tǒng)，在加工過(guò)程中由于切削力、傳動(dòng)力、慣性力、夾緊力以及重力的作用，會(huì)產(chǎn)生彈性變形，從而破壞了刀具與工件之間的準(zhǔn)確位置，產(chǎn)生加工誤差； 在細(xì)長(zhǎng)軸加工過(guò)程中，為提高其加工精度，要根據(jù)不同的生產(chǎn)條件，采取不同的措施，以提高細(xì)長(zhǎng)軸的加工精度。 （1) 選擇合適的裝夾方法 在車(chē)床上車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸采用的兩種傳統(tǒng)裝夾方式，采用雙頂尖裝夾，工件定位準(zhǔn)確，容易保證同軸度。但用該方法裝夾細(xì)長(zhǎng)軸，其剛性較差，細(xì)長(zhǎng)軸彎曲變形較大； 加工細(xì)長(zhǎng)軸通常采用一夾一頂?shù)难b夾方式。但是在該裝夾方式中，如果頂尖頂?shù)锰o，除了可能將細(xì)長(zhǎng)軸頂彎外，還能阻礙車(chē)削時(shí)細(xì)長(zhǎng)軸的受熱伸長(zhǎng)，導(dǎo)致細(xì)長(zhǎng)軸受到軸向擠壓而產(chǎn)生彎曲變形。.因此采用一夾一頂裝夾方式時(shí)，頂尖應(yīng)采用彈性活頂尖，使細(xì)長(zhǎng)軸受熱后可以自由伸長(zhǎng)，。 （2) 直接減少細(xì)長(zhǎng)軸受力變形 采用跟刀架和中心架 采用軸向拉夾法車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸 采用反向切削法車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸 采用磁力切削法車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸 少細(xì)長(zhǎng)軸加工時(shí)的彎曲變形，提高細(xì)長(zhǎng)軸加工精度。 （3) 合理地控制切削用量 切削用量選擇的是否合理，對(duì)切削過(guò)程中產(chǎn)生的切削力的大小、切削熱的多少是不同的。因此對(duì)車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)引起的變形也是不同的。 （4) 選擇合理的刀具角度 為了減小車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸產(chǎn)生的彎曲變形，要求車(chē)削時(shí)產(chǎn)生的切削力越小越好，而在刀具的幾何角度中，前角、主偏角和刃傾角對(duì)切削力的影響最大。五、 工藝題（分值見(jiàn)每小題，共20分）1 如圖所示為齒輪孔的局部圖，設(shè)計(jì)尺寸是：孔mm需淬硬，鍵槽尺寸深度為mm?？缀玩I槽的加工順序是：1）鏜孔至mm。2）插鍵槽，工序尺寸為A。3）淬火熱處理。4）磨內(nèi)孔至mm，同時(shí)保證mm（假設(shè)磨孔和鏜孔時(shí)的同軸度誤差很小，可忽略）。試求插鍵槽的工序尺寸及其公差。（7分）解：按加工路線(xiàn)作出如圖四環(huán)工藝尺寸鏈。其中尺寸46為要保證的封閉環(huán), A和20為增環(huán),19.8為減環(huán)。按尺寸鏈基本公式進(jìn)行計(jì)算：基本尺寸：偏差： +0.30(+0.025 sA)0 sA0.275+0(0 xA)（+0.05） xA0.050因此A的尺寸為： 按“入體”原則，A也可寫(xiě)成 ： A2A3A1A5A4A02 圖示齒輪部件，齒輪空套在軸上，要求齒輪與擋圈的軸向間隙為0.10.35。已知各零件有關(guān)的基本尺寸為：A1=30 , A2 =5 , A3=43,A4=30-0.05（標(biāo)準(zhǔn)件），A5 = 5 。用完全互換法裝配，試確定各組成環(huán)的偏差。如各組成環(huán)尺寸符合正態(tài)分布，若用大數(shù)互換法解，各組成環(huán)（A4=30-0.05標(biāo)準(zhǔn)件除外）公差可放大多少倍？（7分）解：1）建立裝配尺寸鏈2）確定各組成環(huán)的公差：按等公差法計(jì)算，各組成環(huán)公差為： T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = （0.35-0.1）/ 5 = 0.05考慮加工難易程度，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整（A4公差不變），得到： T4 = 0.05, T1 = 0.06 , T3 = 0.1 , T2 = T5 = 0.023）確定各組成環(huán)的偏差：取A5為協(xié)調(diào)環(huán)。A4為標(biāo)準(zhǔn)尺寸，公差帶位置確定：除協(xié)調(diào)環(huán)以外各組成環(huán)公差按入體標(biāo)注：計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)偏差：EI5 = - 0.12 , ES5 = - 0.1最后可確定：采用概率算法計(jì)算裝配尺寸鏈封閉環(huán)公差分配原則同完全互換法 確定各組成環(huán)的公差A(yù)4 為標(biāo)準(zhǔn)尺寸，