机械制造工艺学试卷答案.pdf

丽 水 学 院 20 20 学年第 学期 期终考试试卷答案及评分标准（A卷） 课程：机械制造工艺及装备 使用班级： 一、填空（20分，每空1分）： 1工序、工作地是否变动、加工是否连续； 2. 基准重合、基准统一； 3. 工序基准、工序基准、定位； 4表面粗糙度、冷作硬化、金相组织变化； 5转动部分、分度对定机构、锁紧机构； 6成形运动、刀刃轮廓 7环数最少（或一件一环）、1 8多、经济 二、单项选择（20分，每空1分）： 1D 2D 3A 4D 5.D 6D 7B 8B 9B 10.C 11B 12A 13B 14C 15.B 三、是非题（15分，每小题1分）： 1 2 3 4 5. 6 7 8 9 10. 四、分析题（20分）： 1浮动长V形块：Y、Z、Z （3分，每个正确得1分） 活动锥坑：X、X、Y（3分，每个正确得1分） 2理论上应限制的自由度是：X、Y、Z、Y、Z（Z可不含）（3分） 定位面：40外圆限制4个自由度，B面限制1个自由度。（3分） 3每格1分，共8分。 工序 工 序 内 容 定位基准 五、问答题：（本题共3小题，每小题4分，共12分） 1粗基准的选择原则是什么? （1）选择不加工面为粗基准。选择不加工面为粗基准，以保证不加工面与 加工面之间的相互位置关系;当零件上存在若干个不加工表面时，应选择与加工 表面的相对位置有紧密联系的不加工表面作为粗基准；（1分） （2）应保证各加工表面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量最小的表面 作粗基准；对于工件上的某些重要表面（如导轨和重要孔等），为了尽可能使其 加工余量均匀，则应选择重要表面作粗基准；（1分） （3）一般情况下同一尺寸方向上的粗基准只能使用一次，以免产生较大的 定位误差；（1分） （4）选作粗基准的表面应平整，以便定位可靠。（1分） 2表面强化工艺为什么能改善工件表面质量？生产中常用的各种表面强化 工艺方法有哪些？ 表面强化工艺通过冷压加工方法使表面层金属发生冷态塑性变形，使表面粗 糙度值降低，表面硬度提高，并在表面层产生残余压应力，所以能改善工件表面 质量。（2分） 生产中常用的工艺有喷丸强化和滚压加工，也有液体磨料强化等加工方法。 （2分） 3辅助支承与自位支承有何不同？ 辅助支承能起预定位，但不起定位作用，目的是提高工件的装夹稳定性和刚 性。（2分） 自位支承起定位作用，在工件定位过程中，能自动调整位置，即支承点的位 1 车A面，粗精镗36 +0.027 0 孔，倒角 60外圆4、杆身左面1 2 铣两孔另一端面 A面3 3 钻、扩、铰小孔15 +0.019 0 A面3、36 +0.027 0 孔2、25外圆1 4 插键槽 A面3、36 +0.027 0 孔2、15 +0.019 0 孔1 置能随着工件定位基准面的不同而自动调节，工件定位基面压下其中一点，其余 点便上升，直至各点都与工件接触。接触点数的增加，提高了工件的装夹刚度和 稳定性，但其作用仍相当于1个固定支承，只限制工件1个自由度。（2分） 六、计算题（本题共3小题，共28分）： 1（共8分） （1）求加工尺寸42 0 -0.16 的定位误差 B=0.064/2=0.032 (1分) Y=0.064/2sin(90/2)=0.045 (2分) D=Y-B=0.013 (1分) （2） 求加工尺寸230.3的定位误差 B=0.2+0.02=0.22 (2分) Y=0 (1分) D=B=0.22 (1分) 2 B=160 +0.4 +0.1 （3分） 基本尺寸 上偏差 下偏差 增环 240 +0.5 0 减环 (-160) (-0.1) (-0.4) 封闭环 80 +0.4 -0.4 240 +0.5 0 A B 1200.5 1 2 3 4 800.4 （2分） A=2000.1 （3分） 3.根据 Fmax （T1 +T2 +T3）-T0 T1 +T2 +T3 Fmax + T00.65 Tav 0.65/3=0.22, 取T2=0.2 T3 0.1 T1=0.35 （T1、T2、T3的取值可不同） (1分) 根据入体原则, 令L222 0 -0.2 L312 0 -0.1 (1分) 选L3为修配环，使封闭环越修越大, 则 L0maxL1max -(L2minL3min) (3分) 0.4 L1max - (22-0.2+12-0.1) L1max34+0.1 因为T10.35， 所以L1min340.1-0.3534-0.25 L134 +0.1 -0.25 (2分) 基本尺寸 上偏差 下偏差 增环 160 +0.4 +0.1 (200) (+0.1) (-0.1) 减环 -240 0 -0.5 封闭环 120 +0.5 -0.5 丽 水 学 院 20 20 学年第 学期 期终考试试卷答案及评分标准（B卷） 课程：机械制造工艺及装备 使用班级： 一、填空（20分，每空1分）： 1加工表面、加工工具、安装； 2加工面、设计基准、加工面之间； 3夹紧装置、对刀-导向元件； 4加工尺寸、基准位移误差 5法； 6主轴孔的毛坯孔、顶面及顶面上一两孔 7极值、概率、扩大 8经济、位置、尺寸、大 二、单项选择（15分，每空1分）： 1C 2B 3C 4D 5.A 6A 7D 8C 9D 10.B 11D 12A 13A 14D 15.B 三、是非题（15分，每空1分）： 1 2 3 4 5. 6 7 8 9 10. 四、分析题（本题共20分）： 1大支承面：Z、X、Y 活动锥销：X、Y 活动短V形块：Z （6分，每个正确得1分） 2应限制的自由度是：X、Y、Z、X、Y、Z（Z可不含）（3分） 定位面：B面限制3个自由度，8H7内孔限制1个自由度，前侧面或后侧面 限制2个自由度。（各面1分） 3每格1分，共8分。 五、问答题：（本题共3小题，每小题4分，共12分） 1轴类零件精基准的选择方案有哪些？ 最常用的是两顶尖孔，符合基准重合原则、基准统一原则。（1分）但有三 种情况下不能用顶尖孔定位： 一是粗车时，应采用一夹一顶；（1分） 二是顶尖孔钻去时，采用锥堵或锥堵心轴定位，但必须保证锥堵上的锥面与 顶尖孔有较高的同轴度，并尽量减少安装次数；（1分） 三是磨孔时，一般多选用装配基准面前、后支承轴颈定位，当支承轴颈是锥 面不便定位时，选择与其临近且与其有高同轴度要求的两轴颈定位。（1分） 2影响磨削烧伤的因素有哪些？怎样选择磨削用量有利于减少磨削烧伤？ 产生磨削烧伤的主要原因是磨削区的温度过高，影响因素有磨削用量、砂轮 选择、冷却方法等。（1分） 磨削用量合理选择：减小磨削深度可以减小工件表面的温升，故有利于减轻 烧伤（1分）；增加工件速度和进给量，由于热源作用时间减少，使金属组织来 不及变化，也能减轻烧伤，但会导致表面粗糙度值增大（1分），一般采用提高 砂轮速度和采用较宽砂轮来弥补（1分）。 3什么是误差复映现象？误差复映系数的含义是什么？ 由于毛坯（前工序）的几何形状误差引起切削深度变化、切削力变化，形成 了被加工表面形状误差，这种毛坯（前工序）误差部分地反映在工件上的现象称 为“误差复映”。 （2分） 误差复映的大小用误差复映系数表示，=w /m，w为加工后工件 工序 工 序 内 容 定位基准 1 铣底面E F面3 2 车端面G、钻、镗25H7 孔、倒 角 E面3、D面2、C面1 3 车另一端面、倒角 25H7 孔4、G面1 4 钻、扩底面3小孔 E面3、25H7 孔2、 G面1 的形状误差，m为毛坯形状最大误差，定量反映了工件经加工后毛坯误差减 小的程度。（2分） 六、计算题（本题共3小题，共28分）： 1（共8分） （1）求加工尺寸300.15的定位误差 B=0.1 (2分) Y=0 (1分) D=B=0.1 (1分) （2） 求加工尺寸10 0 -0.25 的定位误差 B=0.013/2+0.02=0.0265 (2分) Y=0.025-(-0.025)=0.05 (1分) D=Y+B=0.0765 (1分) 2. （共8分） A=6 +0.1 +0.05 封闭环增环减环判断正确得4分,计算正确得4分。 3（共7分） 根据 Fmax （T1 +T2 +T3+T4 +T5）-T0 T1 +T2 +T3+T4 +T5Fmax+ T0 0.45 T1 +T2 +T3+ T50.45- T4 =0.4 Tav 0.4/4=0.1, 取T2T5=0.05 T3 0.2 T1=0.1 (1分) 根据入体原则, 令A2A55 0 -0.05 A130 0 -0.1 (1分) 基本尺寸 上偏差 下偏差 增环 50 0 -0.1 (6) (+0.1) (+0.05) 减环 -20 +0.1 -0.1 -10 0 -0.05 封闭环 26 +0.2 -0.2 选A5为修配环，使封闭环越修越大，则 A0maxA3max-(A1min+A2minA4min+ A5min) (3分) 0.35 A3max(30-0.1+5-0.053-0.055-0.05) A3max43+0.1 因为T30.2，所以A3min430.1-0.243-0.1 A3430.1 (2分) 第 1 页 共 4 页 丽 水 学 院 20 20 学年第 学期 期终考试试卷答案及评分标准（C卷） 课程：机械制造工艺及装备 使用班级： 一、填空（20分，每空1分）： 11个工作地、连续； 2加工面与不加工面、与加工面位置关系密切； 3先主后次、先基准后其它； 4双顶尖孔、一夹一顶 5基准不重合、基准位移； 6定心定位、夹紧 7减小、提高、压 8主轴回转运动误差、导轨导向误差、传动链传动误差 9扩大，降低 二、单项选择（15分，每空1分）： 1B 2C 3B 4A 5.C 6D 7C 8A 9C 10.A 11B 12B 13D 14A 15.B 三、是非题（15分，每空1分）： 1 2 3 4 5. 6 7 8 9 10. 四、分析题（本题共20分）： 1长心轴：Z、Z、X、X 支承钉：Y 浮动双支承：Y （6分，每个定位元件正确得2分） 2应限制的自由度是：X、Y、Z、X、Y、（Y可不含）（4分） 定位面：17外圆限制4个自由度，肩面限制1个自由度（各面1分） 3每格1分，共8分。 第 2 页 共 4 页 五、问答题：（本题共3小题，每小题4分，共12分） 1试述细长轴加工的特点，为防止细长轴加工中弯曲变形，在工艺上要采取那些措 施？ （1）工件刚性差，易弯曲，振动 措施：跟刀架、中心架（三爪）；增大车刀主偏角，减少径向切削力；改变切削方向 反向大进给。（2分） （2）工件长度长，热变形大 措施：充分冷却，弹性后顶尖。（1分） （3）切削行程大 措施：耐磨材料刀具；合理几何角度车刀；减少切削用量。（1分） 2试述精基准的选择原则 （1）基准重合原则：尽可能选用设计（工序）基准为定位基准；（1分） （2）基准统一原则：各工序尽可能选用统一的定位基准；（1分） （3）自为基准原则：选择加工面本身作为定位基准；（1分） （4）互为基准原则：相互位置精度要求较高的表面互为基准加工；（1分） （5）定位可靠性原则：定位简单、便于安装、夹紧可靠。 3工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求（方向、作用点、大小）？ （1）夹紧力方向：应垂直于主要定位基准面，应尽量与切削力、工件重力方向 相同，应尽量与工件刚度最大的方向相一致。（1.5分） （2）夹紧力作用点：应落在定位元件的支承范围内，应落在工件刚性最好的部 位，应尽量靠近被加工表面。（1.5分） 工序 工 序 内 容 定位基准 1 钻、镗20H8 孔，倒角 40外圆2、R20外圆1、下平面3 2 铣10H7 孔两端面 20H8 孔4、下平面1、 R20外圆1 3 钻、扩、铰10H7 孔 20H8 孔4、下平面1 、R20外圆1 4 钻、攻M10孔 20H8 孔4、下平面1、10H7 孔1 第 3 页 共 4 页 （3）夹紧力大小：找出对夹紧最不利的瞬时状态，按静力学原理估算此状态下 所需的夹紧力。为保证夹紧可靠，还需乘以安全系数才得实际需要的夹紧力。（1分） 六、计算题（本题共3小题，共28分）： 1（共8分） B=0.1 (2分) Y=(TD+Td)/2 （3分) =(0.021+0.013)/2=0.017 （1分） D=Y+B=0.117 （2分） 2. （共8分） A=36 -0.2 -0。3. 封闭环增环减环判断正确得4分。 3（共7分） 根据 Fmax （T1 +T2）-T0 T1 +T2Fmax+ T0 0.32 基本尺寸 上偏差 下偏差 增环 50 0 -0.1 减环 （-36） （+0.3） （+0.2） -10 0 -0.1 封闭环 4 +0.3 0 50 0 -0。1 A H 1 2 3 4 10 +0.1 0 4 +0.3 0 （2分） （2分） 第 4 页 共 4 页 取T2 =0.22 T1=0.1 (1分) 根据入体原则 令A21750.11 (1分) 选A1为修配环，使封闭环越修越大，则 A0maxA2max-A1min (3分) 155+0.01175+0.11A1min A1min20+0.1 因为T1=0.1，所以A1max200.1+0.120+0.2 A320 +0.2 +0.1 (2分) 第 1 页 共 4 页 丽 水 学 院 20 20 学年第 学期 期终考试试卷答案及评分标准（D卷） 课程：机械制造工艺及装备 使用班级： 一、填空（20分，每空1分）： 1工序、加工表面、切削用量； 2较小、重要表面； 3+、+、-； 4对中性、外圆、轴线； 5几何误差、受力变形、受热变形； 6主轴孔的毛坯孔 7位置、尺寸、大小和方向 8增加、增大 二、单项选择（15分，每空1分）： 1C 2C 3D 4B 5.D 6D 7A 8C 9A 10.A 11C 12C 13C 14B 15.B 三、是非题（15分，每空1分）： 1 2 3 4 5. 6 7 8 9 10. 四、分析题（本题共20分）： 1长圆柱销：Z、Z、X、X 定位块： Y 自位双支承：Y （6分，每个定位元件正确得2分） 2应限制的自由度是：X、Y、Z、X、Y、Z（X、Z可不含）（3分） 定位面：底面限制3个自由度、25H7 孔限制2个自由度，一个6H7内孔限制 1个自由度。（各面1分） 3每格1分，共8分。 第 2 页 共 4 页 五、问答题：（本题共3小题，每小题4分，共12分） 1安排机加工工序的原则是什么？ 根据加工阶段的划分，切削加工顺序可参考下列原则安排： （1） 先粗后精先安排粗加工，中间安排半精加工、最后安排精加工和光整 加工。（1分） （2） 先主后次先加工主要表面，后加工次要表面。（1分） （3） 先基面后其它基面由于在工艺过程中的重要作用，自然应先加工出 来。通常在第一道工序中便加工出所需的精基面。（1分） （4） 先面后孔原则加工孔时，先加工孔口平面再加工孔。（1分） 2影响机床部件刚度的因素有哪些？为什么机床部件的刚度远比其按实体估计 的要小？ 影响机床部件刚度的因素有： （1）连接表面接触变形，主要影响因素是零件接触表面的形状精度、表面粗糙度 和零件材料的硬度。（1分） （2）部件中薄弱零件的影响；（1分） （3）间隙和摩擦力的影响，间隙在载荷方向变化时有影响（如镗床、铣床），摩 擦力在载荷变动时影响较为显著。加载时，摩擦力阻止变形增加；卸载时，摩擦力却 阻止变形减少。（1分） 由于机床部件由多个零件组成，又由于上述因素影响机床刚度，造成塑性变形和 能量损失，所以其刚度远比按实体估计的要小。（1分） 3把零件的加工过程分阶段的原因有哪些？ 工序 工 序 内 容 定位基准 1 划底面及凸台加工线 不加工的上平面3、R22外圆2 2 粗、精刨底面及凸台 按划线 3 粗、精镗32H7孔 底面3、K面2 4 钻、扩、铰16H9孔 底面3、32H7 孔2 第 3 页 共 4 页 （1）保证加工质量：因为工件有内应力变形、热变形和受力变形，精度、表面质 量只能逐步提高；（1分） （2）合理使用设备；（1分） （3）便于安排热处理工序，使冷热加工配合得更好；（1分） （4）便于及时发现和处理毛坯缺陷。（1分） 六、计算题（本题共3小题，共23分）： 1（共8分） B=TD/2+0.02=0.0325 (3分) Y=Td/2sin(90/2) =0.1/2sin45 =0.071 （3分） D=Y+B=0.1035 （2分） 2. （共8分） Z=10.5 余量足够 封闭环增环减环判断正确得4分, 计算正确得2分。 基本尺寸 上偏差 下偏差 增环 52 0 -0.4 11 0 -0.1 减环 -12 +0.3 0 -50 +0.2 0 封闭环 (1) (+0.5) (-0.5) 10 0 -01 12 0 -03 50 0 -02 52 0 -04 11 0 -01 Z 2分 第 4 页 共 4 页 3（共7分） 根据 Fmax （T1 +T2 +T3）-T0 T1 +T2 +T3Fmax+ T0 0.67 Tav 0.67/3=0.22 取T1T2=0.25 T3 0.17 (1分) 根据入体原则, 令A32.5 0 -0.17 A132.5 0 -0.25 (1分) 选A3为修配环，使封闭环越修越大，则 A0maxA2max-(A1min+A3min) (3分) 0.42 A2max(32.5-0.25+2.5-0.17) A2max35 因为T20.25，所以A2min35-0.25 A235 0 -0.25 (2分) 第 1 页 共 4 页 丽 水 学 院 20 20 学年第 学期 期终考试试卷答案及评分标准（E卷） 课程：机械制造工艺及装备 使用班级： 一、填空（20分，每空1分）： 1工序、安装、走刀； 2基准重合原则、基准统一原则； 3合理使用设备、便于安排热处理工序； 4斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构 5定向键、对刀块； 6加工精度、表面质量 7压、拉 8分组、调整、修配 9m 10三 二、单项选择（15分，每空1分）： 1A 2B 3C 4A 5.C 6B 7C 8B 9B 10.C 11A 12C 13D 14D 15.A 三、是非题（15分，每空1分）： 1 2 3 4 5. 6 7 8 9 10. 四、分析题（本题共20分）： 1大支承面：Z、Y、X、X 活动锥坑： Y 、X 活动圆锥： Z （6分，每个定位元件正确得2分） 2应限制的自由度是：X、Y、Z、X、Y、Z（4分） 定位面：底面限制3个自由度、18H7孔限制2个自由度，R12外圆限制1个自 第 2 页 共 4 页 由度（各面1分） 3每错1格扣1分，扣完为止，共8分。 五、问答题：（本题共3小题，每小题4分，共12分） 1.装配尺寸链如何查找？查找时应注意些什么？ 具体方法为：取封闭环两端的零件为起始点，沿着装配精度要求的方向，以装配 基准面为联系线索，分别查找出装配关系中影响装配精度要求的那些有关零件，直至 找到同一个基准零件甚至是同一个基准表面为止。 这样，所有有关零件上直接连接两个装配基准面间的位置尺寸或位置关系，便是 装配尺寸链的全部组成环。此查找方法与查找工艺尺寸链的方法是类同的，同样也要 符合最短路线，即环数最少的原则。 2如何减少工艺系统热变形对加工精度的影响？ （1）减少发热和隔热。分离热源；减少机床各运动副的摩擦热，从结构和润滑 方面改变摩擦特性；隔开热源；减少切削液和切屑发热的影响。 （2）加强散热能力。 （3）均衡机床的温度场，使机床产生均匀的热变形以减少对加工精度的影响。 （4）控制温度的变化。控制室温；喷油冷却整台机床；机床预热，达到热平衡 后加工。 3工序图的内容有哪些？ 工序 工 序 内 容 定位基准 1 粗车端面C、粗镗60H9孔、 粗车200外圆 96外圆及B面 2 粗车端面A、96外圆及端面B 200外圆及C面 3 精车端面C, 精镗60H9孔、精车200外圆,倒角 96外圆及B面 4 精车端面A,96外圆及端面B，倒角 200外圆及C面 5 拉键槽 60H9孔及端面 6 钻6- 20孔 60H9孔、C面及键槽 7 去毛刺 第 3 页 共 4 页 （1）加工面用粗实线表示；（1分） （2）加工面的工序尺寸、形状、位置要求；（1分） （3）加工面的表面粗糙度要求；（1分） （4）工件定位、夹紧符号。（1分） 六、计算题（本题共3小题，共28分）： 1. (8分) B=0.015+0.02=0.035 (3分) Y=(0.04+0.02)/2=0.03 (3分) D=B+Y=0.065 (2分) 2. (8分) 封闭环、增减环判断正确得4分，计算过程正确得2分。 X=45 +0.09 +0.05 3（共7分） 根据 Fmax （T1 +T2+T3）-T0 T1 +T2+T3Fmax+ T0 0.65 取T2 =0.22 T1=0.28 T3=0.15 (1分) 根据入体原则 令A146 0 -0.28 A230 +0.22 0 (1分) 选A3为修配环，使封闭环越修越小，则 A0minA2min + A3min -A1max (3分) 0.330+ A3min46 基本尺寸 上偏差 下偏差 增环 25 +0.06 0 (45) (+0.09) (+0.05) 减环 -60 +0.05 -0.05 封闭环 10 +0.2 0 x （2分） 第 4 页 共 4 页 A3min16+0.3 因为T3=0.15，所以A3max16+0.45 A316 +0.45 +0.3 (2分)