《机械制造技术基础》习题与解答.doc 55页

'机械制造技术基础习题集第1章练习题1.单项选择1-1按照系统的观点，可将生产定义为使生产（）转变为生产财富并创造效益的输入输出系统。①对象②资料③要素④信息1-2度量生产过程效率的标准是（）。①产量②产值③利润④生产率1-3制造从广义上可理解为（）生产。①连续型②离散型③间断型④密集型1-4精良生产是对（）公司生产方式的一种描述。①波音②通用③三菱④丰田1-5在先进的工业化国家中，国民经济总产值的约（）来自制造业。①20%②40%③60%④80%1-6在机械产品中，相似件约占零件总数的（）。①30%②50%③70%④90%1-7零件分类编码系统是用（）对零件有关特征进行描述和识别的一套特定的规则和依据。①文字②数字③字符④字母1-8成组技术按（）组织生产。①产品②部件③零件④零件组1-9CIM是（）和生产技术的综合应用，旨在提高制造型企业的生产率和响应能力。①高新技术②信息技术③计算机技术④现代管理技术1-10并行工程是对产品及（）进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。①零件②设备③工艺装备④相关过程1-11实行并行工程的企业多采用（）的组织形式。①直线式②职能式③矩阵式④自由式1-12在多变的市场环境下，影响竞争力的诸要素中（）将变得越来越突出。①时间②质量③成本④服务2.多项选择2-1生产要素包括（）和生产信息。①生产对象②生产资料③能源④劳动力2-221世纪机械制造业发展趋向是（）智能化和清洁化。①自动化②柔性化③集成化④批量化2-3专业化协作与扩散生产的形式有（）等。①组织各种专业化基础零部件生产厂②组织专业化毛坯生产厂③实行工艺性协作④实行主机装配协作-55- 2-4机械零件之间的相似性主要表现在（）等几方面。①零件名称相似性②零件结构特征相似性③零件材料特征相似性④零件制造工艺相似性2-5采用生产流程分析法划分零件组的优点是（）。①无须编制零件工艺规程②可保证同一零件组内的零件的工艺相似性③可由零件编码直接划分零件组④可在划分零件组的同时形成机床组2-6成组生产单元按其规模、自动化程度和机床布置形式，可分为（）和成组柔性制造系统等几种类型。①成组单机②成组单元③成组流水线④成组刚性自动线2-7产品、部件、零件标准化的内容包括（）。①名称标准化②结构标准化③材料标准化④零部件标准化2-8CIMS功能模型中质量信息系统包括（）等。①CAI②CAT③CAE④CAQC2-9实施并行工程可以（）等。①缩短产品开发周期②减少制造工作量③降低产品制造成本④减少工程变更次数2-10并行工程在产品设计过程中必须同时考虑下游的（）过程。①制造②支持③销售④使用2-11敏捷制造的通讯基础结构包括（）等。①建立大范围的信息传输网络②建立统一的产品信息模型③建立企业信息模型和管理信息模型④制定信息传输标准2-12敏捷制造的特征有（）。①快捷的需求响应②动态的组织形式③集成的制造资源④稳定的人员编制3.判断题3-1制造系统是一个将生产要素转变成离散型产品的输入输出系统。3-2“大批量生产”（MassProduction）生产方式形成于19世纪。3-3多品种、中小批量生产日渐成为制造业的主流生产方式。3-4“批量法则”当今已不适用。3-5全能工厂模式不符合“批量法则”。3-6在产品设计中应用成组技术可以大大减小新设计的工作量。3-7设计标准化是工艺标准化的前提。3-8采用成组技术后，工装系数可以大大提高。3-9CIMS是一种制造哲理。3-10网络与数据库是CIMS功能模型中不可缺少的组成部分。3-11实现CIMS的技术方案中，开放系指选用标准化设备。3-12实施并行工程必须具备由计算机、网络、数据库等组成的通讯基础设施。3-13CIM着重信息集成与信息共享，CE则强调产品设计及其相关过程设计的集成。3-14敏捷制造只能在实力雄厚的大公司实施。3-15虚拟企业是指已采用虚拟制造技术的企业。4.分析题4-1试说明在多品种、中小批量生产越来越占主导地位的情况下，“批量法则”是否还适用？4-2用JLBM-1编码系统对习图1X4-1所示法兰套零件进行编码（材料：40-55- Cr，毛坯：锻件，热处理：高频淬火）。习图1-4-24-3有人讲“成组技术是现代制造技术的一个重要理论基础”，如何理解这句话？4-4有人讲“CIM不适合中国国情”，这种观点是否正确？4-5试说明CIM与CE的关系。第2章练习题1.单项选择1-1构成工序的要素之一是（）。①同一台机床②同一套夹具③同一把刀具④同一个加工表面1-2目前机械零件的主要制造方法是（）。①材料成形法②材料去除法③材料累加法④材料复合法1-3快速原型制造技术采用（）方法生成零件。①仿形②浇注③分层制造④晶粒生长1-4在数控铣床上用球头立铣刀铣削一凹球面型腔，属于（）。①轨迹法②成型法③相切法④范成法1-5进给运动通常是机床中（）。①切削运动中消耗功率最多的运动②切削运动中速度最高的运动③不断地把切削层投入切削的运动④使工件或刀具进入正确加工位置的运动1-6在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。-55- ①砂轮的回转运动②工件的回转运动③砂轮的直线运动④工件的直线运动1-7在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。①均由工件来完成②均由刀具来完成③分别由工件和刀具来完成④分别由刀具和工件来完成1-8背吃刀量是指主刀刃与工件切削表面接触长度（）。①在切削平面的法线方向上测量的值②正交平面的法线方向上测量的值③　在基面上的投影值④在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测量的值1-9在背吃刀量和进给量f一定的条件下，切削厚度与切削宽度的比值取决于（）。①刀具前角②刀具后角③刀具主偏角④刀具副偏角1-10垂直于过渡表面度量的切削层尺寸称为（）。①切削深度②切削长度③切削厚度　④切削宽度1-11锥度心轴限制（）个自由度。①2②3③4④51-12小锥度心轴限制（）个自由度。①2②3③4④51-13在球体上铣平面，要求保证尺寸H（习图2-1-13），必须限制（）个自由度。H习图2-1-13①1②2③3④4习图2-1-141-14在球体上铣平面，若采用习图2-1-14所示方法定位，则实际限制（）个自由度。①1②2③3④41-15过正方体工件中心垂直于某一表面打一通孔，必须限制（）个自由度。①2②3③4④51-16普通车床的主参数是（）。-55- ①车床最大轮廓尺寸②主轴与尾座之间最大距离③中心高④床身上工件最大回转直径1-17大批大量生产中广泛采用（）。①通用夹具②专用夹具③成组夹具④组合夹具1-18通过切削刃选定点，垂直于主运动方向的平面称为（）。①切削平面②进给平面③基面④主剖面1-19在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（）。①前角②后角③主偏角④刃倾角1-20刃倾角是主切削刃与（）之间的夹角。①切削平面②基面③主运动方向④进给方向1-21车削加工时，车刀的工作前角（）车刀标注前角。——（对应知识点2.6.4）①大于②等于③小于④有时大于、有时小于1-22用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时，应选择刀具材料的牌号为（）。①YT30②YT5③YG3④YG82.多项选择2-1同一工步要求（）不变。①加工表面②切削刀具③切削深度④进给量2-2大批大量生产的工艺特点包括（）。①广泛采用高效专用设备和工具②设备通常布置成流水线形式③广泛采用互换装配方法④对操作工人技术水平要求较高2-3支持快速原型制造技术的关键技术包括（）等。①CAD技术②计算机数控技术③生物技术④材料科学2-4实现切削加工的基本运动是（）。①主运动②进给运动③调整运动④分度运动2-5主运动和进给运动可以（）来完成。①单独由工件②单独由刀具③分别由工件和刀具④分别由刀具和工件2-6在切削加工中主运动可以是（）。①工件的转动②工件的平动③刀具的转动④刀具的平动2-7切削用量包括（）。-55- ①切削速度②进给量③切削深度④切削厚度2-8机床型号中必然包括机床（）。①类别代号②特性代号③组别和型别代号④主要性能参数代号2-9机床几何精度包括（）等。①工作台面的平面度②导轨的直线度③溜板运动对主轴轴线的平行度④低速运动时速度的均匀性2-10机床夹具必不可少的组成部分有（）。①定位元件及定位装置②夹紧元件及夹紧装置③对刀及导向元件④夹具体2-11在正交平面Po中测量的角度有（）。①前角②后角③主偏角④副偏角2-12目前在切削加工中最常用的刀具材料是（）。①碳素工具钢②高速钢③硬质合金④金刚石3.判断题3-1采用复合工步可以提高生产效率。3-2大批量生产中机床多采用“机群式”排列方式。3-3材料成形法目前多用于毛坯制造。3-4在加工工序中用作工件定位的基准称为工序基准。3-5精基准是指在精加工工序中使用的定位基准。3-6附加基准是起辅助定位作用的基准。3-7直接找正装夹可以获得较高的找正精度。3-8划线找正装夹多用于铸件的精加工工序。3-9夹具装夹广泛应用于各种生产类型。3-10欠定位是不允许的。3-11过定位系指工件实际被限制的自由度数多于工件加工所必须限制的自由度数。3-12定位误差是由于夹具定位元件制造不准确所造成的加工误差。3-13组合夹具特别适用于新产品试制。3-14正交平面是垂直于主切削刃的平面。3-15精加工时通常采用负的刃倾角。4.分析题4-1试分析习图2-4-1所示各零件加工所必须限制的自由度：a）在球上打盲孔φB，保证尺寸H；b）在套筒零件上加工φB孔，要求与φD孔垂直相交，且保证尺寸L；c）在轴上铣横槽，保证槽宽B以及尺寸H和L；-55- d）在支座零件上铣槽，保证槽宽B和槽深H及与4分布孔的位置度。习图2-4-1d）HZYBZXYXZc）HLZBYXZa）HHφBφBL（φD）b）YXZ4-2试分析习图2-4-2所示各定位方案中：①各定位元件限制的自由度；②判断有无欠定位或过定位；③对不合理的定位方案提出改进意见。a）车阶梯轴小外圆及台阶端面；b）车外圆，保证外圆与内孔同轴；c）钻、铰连杆小头孔，要求保证与大头孔轴线的距离及平行度，并与毛坯外圆同轴；d）在圆盘零件上钻、铰孔，要求与外圆同轴。YXZb）a）YXZ习图2-4-2c）YXXZd）XZYX4-3在习图2-4-3所示工件上加工键槽，要求保证尺寸和对称度0.03。现有3种定位方案，分别如图b，c，d所示。试分别计算3种方案的定位误差，并选择最佳方案。-55- 习图2-4-34-4某工厂在齿轮加工中，安排了一道以小锥度心轴安装齿轮坯精车齿轮坯两大端面的工序，试从定位角度分析其原因。f图2-4-54-5习图2-4-5所示为在车床上车孔示意图，试在图中标出刀具前角、后角、主角、副偏角和刃倾角。ZBL（D）YHZX习图2-4-64-6习图2-4-6所示零件，外圆及两端面已加工好（外圆直径）。现加工槽B，要求保证位置尺寸L和H。试：1）定加工时必须限制的自由度；2）选择定位方法和定位元件，并在图中示意画出；3）计算所选定位方法的定位误差。习图2-4-7AdH90°D4-7习图2-4-7所示齿轮坯，内孔及外圆已加工合格（mm，mm），现在插床上以调整法加工键槽，要求保证尺寸mm。试计算图示定位方法的定位误差（忽略外圆与内孔同轴度误差）。——（对应知识点2.4.4）-55- 4-8在车床上，切断工件时，切到最后时工件常常被挤断。试分析其原因。4-9试分析习图2-4-9所示零件在结构工艺性上有哪些缺陷？如何改进？习图2-4-9第3章练习题1.填空题1-1直角自由切削，是指没有参加切削，并且刃倾角的切削方式。1-2在一般速度范围内，第Ⅰ变形区的宽度仅为0.02～0.2mm。切削速度，宽度愈小，因此可以近似视为一个平面，称为剪切面。1-3靠前刀面处的变形区域称为变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内。1-4在已加工表面处形成的显著变形层（晶格发生了纤维化），是已加工表面受到切削刃和后刀面的挤压和摩擦所造成的，这一变形层称为变形区。1-5从形态上看，切屑可以分为带状切屑、、和崩碎切屑四种类型。1-6在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度，加大切削厚度，就可能得到。1-7在形成挤裂切屑的条件下，若加大刀具前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得到。1-8经过塑性变形后形成的切屑，其厚度hch通常都要工件上切削层的厚度hD，而切屑长度Lch通常切削层长度Lc。1-9切削过程中金属的变形主要是剪切滑移，所以用的大小来衡量变形程度要比变形系数精确些。1-10相对滑移是根据纯剪切变形推出的，所以它主要反映变形区的变形情况，而变形系数则反映切屑变形的综合结果，特别是包含有变形区变形的影响。1-11切屑与前刀面的摩擦与一般金属接触面间的摩擦不同，因为切屑与前刀面之间的压力很大（可达1.96～2.94GPa以上），再加上几百度的高温，致使切屑底面与前刀面发生现象。1-12在粘结情况下，切屑与前刀面之间的摩擦是切屑粘结部分和上层金属之间的摩擦，即切屑的。-55- 1-1根据摩擦情况不同，切屑与前刀面接触部分可分为两个摩擦区，即和滑动区。1-2切屑与前刀面粘结区的摩擦是变形区变形的重要成因。1-3硬脆材料与金属材料的切除过程有所不同，其切除过程以为主。1-4磨削时砂轮表面的微小磨粒切削刃的几何形状是不确定的，通常有较大的负（－60°～－85°）和刃口楔角（80°～145°），以及较大的半径。1-5砂轮磨粒切削刃的排列（刃距、高低）是分布的，且随着砂轮的磨损不断变化。1-6切削时作用在刀具上的力，由两个方面组成：1）三个变形区内产生的变形抗力和塑性变形抗力；2）切屑、工件与刀具间的。1-7由于切削变形复杂，用材料力学、弹性、塑性变形理论推导的计算切削力的理论公式与实际差距较大，故在实际生产中常用经验公式计算切削力的大小。1-8切削热的直接来源是切削层的变形以及切屑与刀具、工件与刀具之间的，因而三个变形区是产生切削热的三个热源区。1-9在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在前刀面上处。1-10切削脆性材料时，由于形成崩碎切屑，故最高温度区，位于靠近刀尖的的小区域内。1-11目前比较成熟的测量切削温度的方法有自然热电偶法、热电偶法和红外测温法。1-12利用自然热电偶法可测得的温度是切削区的，红外测温法可测刀具及切屑侧面。1-13工件平均温度指磨削热传入工件而引起的，它影响工件的形状和尺寸精度。1-14积屑瘤是在切削速度加工塑性材料条件下的一个重要物理现象。1-15积屑瘤是变形区在特定条件下金属变形摩擦的产物。1-16残余应力是在未施加任何外力作用的情况下，在材料内部保持而存在的应力。1-17刀具正常磨损的主要表现形式为前刀面磨损、后刀面磨损和磨损。1-18刀具的非正常磨损是指刀具在切削过程中突然或过早产生损坏现象，主要表现为两种形式：和卷刃。1-19一次磨刀之后，刀具进行切削，后刀面允许的最大磨损量（VBB），称为，或者叫做磨损限度。1-20形成刀具磨损的原因非常复杂，它既有磨损，又有、化学作用的磨损，还有由于金相组织的相变使刀具硬度改变所造成的磨损。1-21刀具耐用度是指刀具从开始切削至达到为止所使用的切削时间，用T表示。1-22切削用量优化模型的目标函数视优化目标不同，可以有多种形式，常见的有以下几种：按最高生产率标准评定的目标函数，按标准评定的目标函数和按最大利润率标准评定的目标函数。2.判断题2-1在一般速度范围内，第Ⅰ变形区的宽度仅为0.02～0.2mm。切削速度愈高，宽度愈小。2-2切削时出现的积屑瘤、前刀面磨损等现象，都是第Ⅲ变形区的变形所造成的。2-3第Ⅲ变形区的变形是造成已加工表面硬化和残余应力的主要原因。2-4由于大部分塑性变形集中于第Ⅰ变形区，因而切削变形的大小，主要由第Ⅰ变形区来衡量。-55- 2-1在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度，加大切削厚度，就可能得到崩碎切屑。2-2在形成挤裂切屑的条件下，若加大刀具前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得到带状切屑。2-3切屑形态的变化反映了切削变形程度的不同，如带状切屑是切削层沿剪切面滑移变形尚未达到断裂程度而形成的。2-4切屑形态的变化反映了切削变形程度的不同，如挤裂切屑是切削层沿剪切面滑移变形完全达到断裂程度而形成的。2-5切屑形态的变化反映了切削变形程度的不同，如单元切屑是切削层沿剪切面滑移变形完全达到断裂程度而形成的。2-6经过塑性变形后形成的切屑，其厚度hch通常都要小于工件上切削层的厚度hD，而切屑长度Lch通常大于切削层长度Lc。2-7用相对滑移的大小来衡量变形程度要比变形系数精确些。2-8相对滑移反映切屑变形的综合结果，特别是包含有第二变形区变形的影响。2-9切屑与前刀面的摩擦与一般金属接触面间的摩擦不同，不是一般的外摩擦，而是切屑粘结部分和上层金属之间的摩擦，即切屑的内摩擦。2-10内摩擦实际就是金属内部的滑移剪切，同粘结面积和法向力有关。2-11切屑与前刀面粘结区的摩擦是第Ⅱ变形区变形的重要成因。2-12硬脆材料与金属材料的切除过程有所不同，其切除过程以断裂破坏为主。2-13磨削是利用砂轮表面上由结合剂刚性支承着的极多微小磨粒切削刃进行的切削加工。2-14磨削时砂轮表面的微小磨粒切削刃的几何形状是不确定的，且通常有较大的前角和刃口楔角，以及较大的刃口钝圆半径。2-15主切削力Fc是计算机床功率及设计夹具、刀具的主要依据。2-16吃刀抗力可能引起工件的弯曲与振动，影响加工质量。2-17进给抗力Ff是设计和校验机床进给机构强度的重要依据。2-18由于切削变形复杂，在实际生产中常用理论公式计算切削力的大小。2-19切削功率主要是主运动和主切削力所消耗的功率。2-20影响切削力的因素很多，其中最主要的是刀具材料、刀具磨损、冷却润滑液。2-21切削温度是切削过程的一个重要物理量，主要影响刀具磨损和积屑瘤的产生，但对表面质量没有影响。2-22切削热由切屑、工件、刀具和周围介质（如空气、切削液）传散出去。不同的加工方法其切削热传散的比例是相同。2-23切削温度的高低不仅取决于热源区产生热量的多少，而且还取决于散热条件的好坏。2-24凡影响切削变形、切削抗力及功率消耗的因素，都对生热有影响。2-25切削用量增加，功率消耗加大，切削热的生成加多，切削温度升高。2-26在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在刀刃处。2-27切削脆性材料时，由于形成崩碎切屑，故最高温度区位于靠近刀尖的后刀面上的小区域内。2-28人工热电偶法可用于测量切削区的平均温度，红外测温法可用于测量刀具及切屑侧面温度场。2-29控制与降低磨削温度，是保证磨削质量的重要措施。2-30工件平均温度与磨削烧伤和磨削裂纹的产生有密切关系。2-31磨粒磨削点温度是引起磨削刃的热损伤、砂轮的磨损、破碎和粘附等现象的重要因素。2-32磨削区温度影响工件的形状和尺寸精度。-55- 2-1工件表面层的温度分布与加工表面变质层的生成机理、磨削裂纹的产生以及工件的使用性能等有关。2-2积屑瘤是在中等切速加工塑性材料条件下的一个重要物理现象。2-3在精加工时，积屑瘤对切削过程是有利的，应设法利用这一点提高已加工表面质量。2-4积屑瘤的形成与摩擦条件有关，而影响摩擦条件的主要因素是接触面压力。2-5当切削塑性材料、切削速度v较高、切削厚度hD较大时易发生前刀面磨损。2-6当切削塑性金属材料时，若切削速度较低，切削厚度较薄，则易发生后刀面磨损。2-7当切削脆性金属时，由于形成崩碎切屑，会出现后刀面磨损。2-8当切削塑性金属，采用中等切速及中等进给量时，常出现前后刀面同时磨损。2-9刀具磨损过程可分为两个阶段即初期磨损阶段和正常磨损阶段。2-10磨粒磨损只在低速切削条件下都存在，对低速切削的刀具而言，磨粒磨损往往是刀具磨损的主要原因。2-11粘结磨损一般在中等偏低的切削速度下比较严重。2-12扩散磨损在高温作用下发生。扩散磨损其实质是一种物理性质磨损。2-13切削用量中切削速度对刀具耐用度的影响最大，其次为切削深度，而进给量对刀具耐用度的影响最小。2-14传统上选择切削用量的基本原则是：在保证刀具一定耐用度的前提下，优先考虑采用最大的切削深度ap，其次考虑采用大的进给量f，最后根据刀具耐用度的要求选定（计算或查表）合理的切削速度v。3.单项选择题3-1直角自由切削，是指没有副刃参加切削，并且刃倾角（　　）的切削方式。①λs＞0②λs＝0③λs＜03-2切削加工过程中的塑性变形大部分集中于（）。①第Ⅰ变形区②第Ⅱ变形区③第Ⅲ变形区④已加工表面3-3切屑类型不但与工件材料有关，而且受切削条件的影响。如在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度或加大切削厚度，就可能得到（　　）。①带状切屑②单元切屑③崩碎切屑3-4切屑类型不但与工件材料有关，而且受切削条件的影响。如在形成挤裂切屑的条件下，若加大前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得到（）。①带状切屑②单元切屑③崩碎切屑3-5内摩擦实际就是金属内部的滑移剪切，同粘结面积有关。这部分的摩擦力Ffi约占切屑与前刀面总摩擦力的（）。①55％②65％③75％④85％3-6切屑与前刀面粘结区的摩擦是（　　）变形的重要成因。①第Ⅰ变形区②第Ⅱ变形区③第Ⅲ变形区3-7切削用量对切削力影响最大的是（）。-55- ①切削速度②切削深度③进给量3-1切削用量对切削温度影响最小的是（）。①切削速度②切削深度③进给量3-2在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在（）。①刀尖处②前刀面上靠近刀刃处③后刀面上靠近刀尖处④主刀刃处3-3磨削区温度是砂轮与工件接触区的平均温度，一般约有500～800℃，它影响（）。①工件的形状和尺寸精度②磨削刃的热损伤、砂轮的磨损、破碎和粘附等③磨削烧伤和磨削裂纹的产生④加工表面变质层、磨削裂纹以及工件的使用性能3-4积屑瘤是在（）切削塑性材料条件下的一个重要物理现象。①低速②中低速③中速④高速3-5切削用量对刀具耐用度影响最大的是（）。①切削速度②切削深度③进给量4.多项选择题4-1主切削力Fc垂直于基面，与切削速度方向一致，作用于工件切线方向，是（）的主要依据。①计算机床功率②设计夹具③设计刀具④设计和校验机床进给机构强度4-2影响切削力的因素很多，其中最主要的是（）。①工件材料②切削用量③刀具材料④刀具几何形状与几何角度4-3切削过程中影响散热的因素有（）。①工件材料的导热系数②刀具材料的导热系数③冷却润滑液④刀具主刀刃与工件接触长度4-4磨削是工件表面温度可达1000℃以上，在工件表层形成极大的温度梯度（600～1000℃/mm），并会出现（）等缺陷。①尺寸形状偏差②表面烧伤③加工硬化④残余应力4-5合理地控制切削条件、调整切削参数，尽量不形成中温区就能较有效地抑制或避免积屑瘤形成。一般可采用的措施包括（）①控制切削速度②减小刀具前角③使用高效切削液①当工件材料塑性过高，硬度很低时，可进行适当热处理，提高其硬度，降低其塑性4-6残余应力产生的原因有（）。①塑性变形效应②里层金属弹性恢复③表层金属的相变④热变形-55- 4-1当（）时易发生前刀面磨损。①切削塑性材料②切削速度较高③切削厚度较大④切削深度较大4-2当（）时易发生后刀面磨损。当（）时，由于形成崩碎切屑，也会出现后刀面磨损。①切削脆性金属②切削塑性材料③切削速度较低④切削厚度较薄4-3决定粘结磨损程度的因素主要有（）。①接触面间分子活动能量②刀具材料与工件材料的硬度比③中等偏低的切削速度④刀具材料与工件的亲和能力4-4视优化目标不同，常见的切削用量优化模型的目标函数有（）。①按最高生产率标准评定的目标函数②按最大刀具耐用度标准评定的目标函数③按最大利润率标准评定的目标函数④按最低成本标准评定的目标函数5.问答题5-1如何表示切屑变形程度？5-2影响切削变形有哪些因素？各因素如何影响切削变形？5-3三个切削分力是如何定义的？各分力对加工有何影响？5-4刀具磨损过程有哪几个阶段？为何出现这种规律？5-5刀具破损的主要形式有哪些？高速钢和硬质合金刀具的破损形式有何不同？5-6工件材料切削加工性的衡量指标有哪些？5-7说明最大生产效率刀具使用寿命和经济刀具使用寿命的含义及计算公式。5-8切削液有何功用？如何选用？5-9磨粒粒度是如何规定的？试说明不同粒度砂轮的应用。5-10试述高速磨削、强力磨削和砂带磨削的特点和应用。第4章练习题1.单项选择1-1表面粗糙度的波长与波高比值一般（）。①小于50②等于50～200③等于200～1000④大于10001-2表面层加工硬化程度是指（）。①表面层的硬度②表面层的硬度与基体硬度之比③表面层的硬度与基体硬度之差④表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比1-3原始误差是指产生加工误差的“源误差”，即（）。①机床误差②夹具误差③刀具误差④工艺系统误差-55- 1-4误差的敏感方向是（）。①主运动方向②进给运动方向③过刀尖的加工表面的法向④过刀尖的加工表面的切向1-5试切n个工件，由于判断不准而引起的刀具调整误差为（）。①3②6③④1-6精加工夹具的有关尺寸公差常取工件相应尺寸公差的（）。①1/10～1/5②1/5～1/3③1/3～1/2④1/2～11-7镗床主轴采用滑动轴承时，影响主轴回转精度的最主要因素是（）。①轴承孔的圆度误差②主轴轴径的圆度误差③轴径与轴承孔的间隙④切削力的大小1-8在普通车床上用三爪卡盘夹工件外圆车内孔，车后发现内孔与外圆不同轴，其最可能原因是（）。①车床主轴径向跳动②卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴③刀尖与主轴轴线不等高④车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行1-9在车床上就地车削（或磨削）三爪卡盘的卡爪是为了（）。①提高主轴回转精度②降低三爪卡盘卡爪面的表面粗糙度③提高装夹稳定性④保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴1-10为减小传动元件对传动精度的影响，应采用（）传动。②升速②降速③等速④变速1-11通常机床传动链的（）元件误差对加工误差影响最大。①首端②末端③中间④两端1-12工艺系统刚度等于工艺系统各组成环节刚度（）。①之和②倒数之和③之和的倒数④倒数之和的倒数1-13机床部件的实际刚度（）按实体所估算的刚度。①大于②等于③小于④远小于1-14接触变形与接触表面名义压强成（）。①正比②反比③指数关系④对数关系1-15误差复映系数与工艺系统刚度成（）。①正比②反比③指数关系④对数关系-55- 1-16车削加工中，大部分切削热（）。①传给工件②传给刀具③传给机床④被切屑所带走1-17磨削加工中，大部分磨削热（）。①传给工件②传给刀具③传给机床④被磨屑所带走1-18为了减小机床零部件的热变形，在零部件设计上应注意（）。①加大截面积②减小长径比③采用开式结构④采用热对称结构1-19工艺能力系数与零件公差（）。①成正比②成反比③无关④关系不大1-20外圆磨床上采用死顶尖是为了（）。①消除顶尖孔不圆度对加工精度的影响②消除导轨不直度对加工精度的③消除工件主轴运动误差对加工精度的影响④提高工艺系统刚度1-21加工塑性材料时，（）切削容易产生积屑瘤和鳞刺。①低速②中速③高速④超高速1-22强迫振动的频率与外界干扰力的频率（）。①无关②相近③相同④相同或成整倍数关系1-23削扁镗杆的减振原理是（）。①镗杆横截面积加大②镗杆截面矩加大③基于再生自激振动原理④基于振型偶合自激振动原理1-24自激振动的频率()工艺系统的固有频率。①大于②小于③等于④等于或接近于2.多项选择2-1尺寸精度的获得方法有（）。①试切法②调整法③定尺寸刀具法④自动控制法2-2零件加工表面粗糙度对零件的（）有重要影响。①耐磨性②耐蚀性③抗疲劳强度④配合质量2-3主轴回转误差可以分解为（）等几种基本形式。①径向跳动②轴向窜动③倾角摆动④偏心运动2-4影响零件接触表面接触变形的因素有（）。习图4-2-5①零件材料②表面粗糙度③名义压强④名义面积-55- 2-5如习图4-2-5所示，零件安装在车床三爪卡盘上车孔（内孔车刀安装在刀架上）。加工后发现被加工孔出现外大里小的锥度误差。产生该误差的可能原因有（）。①主轴径向跳动②三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴③车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行④刀杆刚性不足2-6在车床上以两顶尖定位车削光轴，车后发现工件中部直径偏大，两头直径偏小，其可能的原因有（）。①工件刚度不足②前后顶尖刚度不足③车床纵向导轨直线度误差④导轨扭曲2-7在车床上车削光轴（习图4-2-7），车后发现工件A处直径比B处直径大，其可能的原因有（）。BA习图4-2-7①刀架刚度不足②尾顶尖刚度不足③导轨扭曲④车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行2-8机械加工工艺系统的内部热源主要有（）。习图4-2-8①切削热②摩擦热③辐射热④对流热2-9如习图4-2-8所示，零件安装在车床三爪卡盘上钻孔（钻头安装在尾座上）。加工后测量，发现孔径偏大。造成孔径偏大的可能原因有（）。①车床导轨与主轴回转轴线不平行②尾座套筒轴线与主轴回转轴线不同轴③刀具热变形④钻头刃磨不对称2-10下列误差因素中属于常值系统误差的因素有（）。①机床几何误差②工件定位误差③调整误差④刀具磨损2-11下列误差因素中属于随机误差的因素有（）。①机床热变形②工件定位误差③夹紧误差④毛坯余量不均引起的误差复映2-12从分布图上可以（）。——（对应知识点4.6.2）①确定工序能力②估算不合格品率③判别常值误差大小④判别工艺过程是否稳定2-13通常根据X-R图上点的分布情况可以判断()。①有无不合格品②工艺过程是否稳定③是否存常值系统误差④是否存在变值系统误差2-14影响切削残留面积高度的因素主要包括（）等。-55- ①切削速度②进给量③刀具主偏角④刀具刃倾角2-15影响切削加工表面粗糙度的主要因素有（）等。①切削速度②切削深度③进给量④工件材料性质2-16影响外圆磨削表面粗糙度的磨削用量有（）。①砂轮速度②工件速度③磨削深度④纵向进给量2-17消除或减小加工硬化的措施有()等。①加大刀具前角②改善工件的切削加工性③提高刀具刃磨质量④降低切削速度2-18避免磨削烧伤、磨削裂纹的措施有()等。①选择较软的砂轮②选用较小的工件速度③选用较小的磨削深度④改善冷却条件2-19消除或减弱铣削过程中自激振动的方法有()。①提高工艺系统刚度②增大工艺系统阻尼③加大切削宽度④采用变速切削3.判断题3-1零件表面的位置精度可以通过一次装夹或多次装夹加工得到。3-2零件表面粗糙度值越小，表面磨损越小。3-3零件表面残余应力为压应力时，可提高零件的疲劳强度。3-4粗糙表面易被腐蚀。3-5在机械加工中不允许有加工原理误差。3-6工件的内应力不影响加工精度3-7主轴的径向跳动会引起工件的圆度误差。3-8普通车床导轨在垂直面内的直线度误差对加工精度影响不大。3-9采用预加载荷的方法可以提高接触刚度。3-10磨削机床床身导轨时，由于磨削热会使导轨产生中凸。3-11只要工序能力系数大于1，就可以保证不出废品。3-12在中，只要没有点子越出控制限，就表明工艺过程稳定。3-13切削过程中的热效应将使加工表面产生张应力。3-14在车床上使用切断刀切断工件时的重叠系数等于0。3-15冲击式减振器特别适于低频振动的减振。4.分析题4-1在铣床上加工一批轴件上的键槽，如习图4-4-1所示。已知铣床工作台面与导轨的平行度误差为0.05/300，夹具两定位V型块夹角-55- ，交点A的连线与夹具体底面的平行度误差为0.01/150，阶梯轴工件两端轴颈尺寸为。试分析计算加工后键槽底面对工件轴线的平行度误差（只考虑上述因素影响，并忽略两轴颈与外圆的同轴度误差）。习图4-4-14-2试分析习图4-4-2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）b）c）习图4-4-24-3横磨一刚度很大的工件（习图4-4-3），若径向磨削力为100N，头、尾架刚度分别为50000N/mm和40000N/mm，试分析加工后工件的形状，并计算形状误差。-55- FP10050300习图4-4-3ABCD4-4曾有人提出一种在工作状态下测量工艺系统静刚度的方法，其过程如下：如习图4-4-4所示，在车床顶尖间装夹一根刚度很大的轴，在轴靠近前、后顶尖及中间位置预先车出三个台阶，尺寸分别为H11、H12、H21、H22、H31、H32。经过一次走刀后，测量加工后的台阶尺寸分别为h11、h12、h21、h22、h31、h32。试：1）说明用此方法测量工艺系统静刚度的原理；2）如何由上面的数据确定工艺系统刚度？3）说明该方法的优缺点。H11h11H12h12H21H21H22H22H32H32H31H31习图4-4-44-5磨削CW6140车床床身导轨，若床身长L=2240mm，床身高H=400mm，磨削后床身上下面温差Δt=5℃。试计算由于工件热变形所引起的加工误差（工件材料热胀系数α=1×10-5）。4-6在无心磨床上磨削销轴，销轴外径尺寸要求为φ12±0.01。现随机抽取100件进行测量，结果发现其外径尺寸接近正态分布，平均值为X=11.99，均方根偏差为S=0.003。试：①画出销轴外径尺寸误差的分布曲线；②计算该工序的工艺能力系数；③估计该工序的废品率；④分析产生废品的原因，并提出解决办法。4-7在车床上加工一批小轴的外圆，尺寸要求为mm。若根据测量工序尺寸接近正态分布，其标准差为mm，公差带中心小于分布曲线中心，偏差值为0.03mm。试计算不合格品率。-55- 4-8在无心磨床上磨削圆柱销，直径要求为mm。每隔一段时间测量一组数据，共测得200个数据，列于表4X4-8，表中数据为7960+x（μm）。试：1）画出图；2）判断工艺规程是否稳定；3）判断有无变值系统误差；对图进行分析。表4-4-8组号测量值平均值极差组号测量值平均值极差x1x2x3x4x5Rix1x2x3x4x5Ri12345678910303731353643352120262529304030351818153118283335433825112124213035354530212325252935303835451828192624.631.831.836.637.838.223.420.220.026.4129551515171710711121314151617181920262228242938283028332722202528352731384024201728233035293238251828342433383128332522252034303140303025.420.823.626.227.633.231.832.231.234.8341114118111110104-9习图4-4-9为精镗活塞销孔工序的示意图，工件以止口面及半精镗过的活塞销孔定位，试分析影响工件加工精度的工艺系统的各种原始误差因素。定位误差F设计基准定位基准热变形对刀误差夹紧误差菱形销导轨误差第5章练习题-55- 1.单项选择1-1重要的轴类零件的毛坯通常应选择（）。①铸件②锻件③棒料④管材1-2普通机床床身的毛坯多采用（）。①铸件②锻件③焊接件④冲压件1-3基准重合原则是指使用被加工表面的（）基准作为精基准。②设计②工序③测量④装配1-4箱体类零件常采用（）作为统一精基准。①一面一孔②一面两孔③两面一孔④两面两孔1-5经济加工精度是在（）条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。①最不利②最佳状态③最小成本④正常加工1-6铜合金7级精度外圆表面加工通常采用（）的加工路线。①粗车②粗车-半精车③粗车-半精车-精车④粗车-半精车-精磨1-7淬火钢7级精度外圆表面常采用的加工路线是（）。①粗车—半精车—精车②粗车—半精车—精车—金刚石车③粗车—半精车—粗磨④粗车—半精车—粗磨—精磨1-8铸铁箱体上φ120H7孔常采用的加工路线是（）。①粗镗—半精镗—精镗②粗镗—半精镗—铰③粗镗—半精镗—粗磨④粗镗—半精镗—粗磨—精磨1-9为改善材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），通常安排在（）进行。①切削加工之前②磨削加工之前③切削加工之后④粗加工后、精加工前1-10工序余量公差等于()。①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和②上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差③上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一④上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一1-11直线尺寸链采用极值算法时，其封闭环的下偏差等于（）。①增环的上偏差之和减去减环的上偏差之和②增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和③增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和④增环的下偏差之和减去减环的下偏差之和-55- 1-12直线尺寸链采用概率算法时，若各组成环均接近正态分布，则封闭环的公差等于（）。①各组成环中公差最大值②各组成环中公差的最小值③各组成环公差之和④各组成环公差平方和的平方根1-13用近似概率算法计算封闭环公差时，k值常取为（）。①0.6～0.8②0.8～1③1～1.2④1.2～1.41-14派生式CAPP系统以（）为基础。①成组技术②数控技术③运筹学④网络技术1-15工艺路线优化问题实质上是（）问题。①寻找最短路径②寻找最长路径③寻找关键路径④工序排序2.多项选择2-1选择粗基准最主要的原则是（）。①保证相互位置关系原则②保证加工余量均匀分配原则③基准重合原则④自为基准原则2-2采用统一精基准原则的好处有（）。①有利于保证被加工面的形状精度②有利于保证被加工面之间的位置精度③可以简化夹具设计与制造④可以减小加工余量2-3平面加工方法有（）等。①车削②铣削③磨削④拉削2-4研磨加工可以（）。①提高加工表面尺寸精度②提高加工表面形状精度③降低加工表面粗糙度④提高加工表面的硬度2-5安排加工顺序的原则有（）和先粗后精。①先基准后其他②先主后次③先面后孔④先难后易2-6采用工序集中原则的优点是（）。①易于保证加工面之间的位置精度②便于管理③可以降低对工人技术水平的要求④可以减小工件装夹时间2-7最小余量包括()和本工序安装误差。①上一工序尺寸公差②本工序尺寸公差③上一工序表面粗糙度和表面缺陷层厚度④上一工序留下的形位误差-55- 2-8CAPP系统按其工作原理可划分为（）和综合式。①全自动式②半自动式③派生式④创成式2-9目前CAPP系统的零件信息输入方式主要有（）。①成组编码法②形面描述法③图形识别法④从CAD系统直接获取零件信息2-10采用决策树进行决策的优点是（）。①易于理解②易于编程③易于修改④易于扩展2-11单件时间（定额）包括（）等。①基本时间②辅助时间③切入、切出时间④工作地服务时间2-12辅助时间包括（）等。①装卸工件时间②开停机床时间③测量工件时间④更换刀具时间2-13提高生产效率的途径有（）等。①缩短基本时间②缩短辅助时间③缩短休息时间④缩短工作地服务时间2-14参数优化问题数学模型的要素是（）。①设计变量②目标函数③约束条件④优化方法2-15工序参数优化问题中的设计变量是（）。①切削速度②进给量③切削深度（背吃刀量）④刀具耐用度2-16工序参数优化问题中的优化目标可以是（）。①最短工序时间②最小工序成本③最大工序利润④最大刀具耐用度3.判断题3-1工艺规程是生产准备工作的重要依据。3-2编制工艺规程不需考虑现有生产条件。3-3编制工艺规程时应先对零件图进行工艺性审查。3-4粗基准一般不允许重复使用。3-5轴类零件常使用其外圆表面作统一精基准。3-6淬硬零件的孔常采用钻（粗镗）—半精镗—粗磨—精磨的工艺路线。3-7铜、铝等有色金属及其合金宜采用磨削方法进行精加工。3-8抛光加工的目的主要是减小加工表面的粗糙度。3-9工序余量等于上道工序尺寸与本道工序尺寸之差的绝对值。3-10中间工序尺寸公差常按各自采用的加工方法所对应的加工经济精度来确定。3-11直线尺寸链中必须有增环和减环。3-12工艺尺寸链组成环的尺寸一般是由加工直接得到的。3-13采用CAPP有利于实现工艺过程设计的优化和标准化。3-14派生式CAPP系统具有较浓厚的企业色彩。-55- 3-15创成式CAPP系统以成组技术为基础。3-16在CAPP专家系统中广泛采用产生式规则表达知识。3-17在CAPP专家系统中通常采用正向推理的控制策略。3-18在工艺成本中可变费用是与年产量无关的费用。4.分析计算题4-1试选择习图5-4-1示三个零件的粗﹑精基准。其中a）齿轮，m=2，Z=37，毛坯为热轧棒料；b）液压油缸，毛坯为铸铁件，孔已铸出。c）飞轮，毛坯为铸件。均为批量生产。图中除了有不加工符号的表面外，均为加工表面。a）AAtb）BBtc）CCt习图5-4-14-2今加工一批直径为，Ra=0.8mm，长度为55mm的光轴，材料为45钢，毛坯为直径φ28±0.3mm的热轧棒料，试确定其在大批量生产中的工艺路线以及各工序的工序尺寸、工序公差及其偏差。4-3习图5-4-2所示a）为一轴套零件，尺寸和已加工好，b）、c）、d）为钻孔加工时三种定位方案的简图。试计算三种定位方案的工序尺寸A1、A2和A3。c）d）a）b）习图5-4-2A3A2A110±0.180－0.05380－0.180±0.05Hφ30+0.030习图5-4-44-4习图5-4-4所示轴承座零件，mm孔已加工好，现欲测量尺寸75±0.05。由于该尺寸不好直接测量，故改测尺寸H。试确定尺寸H的大小及偏差。-55- 4-5加工习图5-4-5所示一轴及其键槽，图纸要求轴径为，键槽深度尺寸为，有关的加工过程如下：1）半精车外圆至；2）铣键槽至尺寸A1；3）热处理；4）磨外圆至，加工完毕。求工序尺寸A1=？D习图5-4-7ABC64±0.224±0.05200-0.14-6磨削一表面淬火后的外圆面，磨后尺寸要求为。为了保证磨后工件表面淬硬层的厚度，要求磨削的单边余量为0.3±0.05，若不考虑淬火时工件的变形，求淬火前精车的直径工序尺寸。4-7习图5-4-7所示零件,有关轴向尺寸加工过程如下:1）精车A面（车平）。2）精车B面,保证A、B面距离尺寸A1。3）自D处切断，保证B、D面距离尺寸A2。4）掉头装夹，精车C面,保证B、C面距离尺寸A3=24±0.05mm。5）精车D面,保证C、D面距离尺寸mm。零件直径D(mm)01502501235辅助孔直径d(mm)台钻立钻摇臂钻习图5-4-8若已知切断时经济加工公差为0.5mm，精车时最小余量为0.2mm。试用尺寸链极值法确定各工序尺寸及偏差。4-8习图5-4-8所示为某车间在轴类零件上加工辅助孔时，选用设备的参考图。试将其转换为决策树和决策表的形式。4-9-55- 以最大生产率为为优化目标的目标函数可写为：式中A——与加工和刀具条件有关的耐用度系数；n——刀具耐用度速度指数；——换刀时间；——工件加工形状系数；f——进给量；v——切削速度。试求出在给定进给量的条件下，获得最大生产率的最佳切削速度。——（对应知识点5.7.3）5.练习题（编制工艺规程）5-1试编制习图5-5-1所示螺母座零件的机械加工工艺规程，将有关内容填入习表5X5-1中。毛坯为铸件，生产批量5000件。习图5-5-1习表5-1工序号工序名称及内容定位基准机床夹具-55- 5-2试编制习图5-5-2所示拨叉零件的机械加工工艺规程，将有关内容填入习表5-5-2中。毛坯为精铸件，生产批量30件。习图5-5-2习表5-2工序号工序名称及内容定位基准机床夹具第6章练习题-55- 1.单项选择1-1装配系统图表示了（）。①装配过程②装配系统组成③装配系统布局④机器装配结构1-2一个部件可以有（）基准零件。①一个②两个③三个④多个1-3汽车、拖拉机装配中广泛采用（）。①完全互换法②大数互换法③分组选配法④修配法1-4高精度滚动轴承内外圈与滚动体的装配常采用（）。①完全互换法②大数互换法③分组选配法④修配法1-5机床主轴装配常采用（）。①完全互换法②大数互换法③修配法④调节法1-6装配尺寸链组成的最短路线原则又称（）原则。①尺寸链封闭②大数互换③一件一环④平均尺寸最小1-7修选配法通常按（）确定零件公差。①经济加工精度②零件加工可能达到的最高精度③封闭环④组成环平均精度1-8装配的组织形式主要取决于（）。①产品重量②产品质量③　产品成本④生产规模1-9牛头刨床总装时，自刨工作台面，以满足滑枕运动方向与工作台面平行度的要求。这属于（）。①选配法②修配法③调节法④试凑法1-10据统计，机器装配费用约占机器总成本的（）。①1/10~1/5②1/5~1/3③1/3~1/2④1/2~2/32.多项选择2-1机器由（）装配而成。①零件②组件③部件④标准件2-2机械装配的基本作业包括清洗、连接、调整、（）等。①检测②平衡③加工④修配2-3常见的可拆卸连接有、和（）等。①螺纹连接②铆钉连接③销连接④键连接-55- 2-4常用的机械装配方法有（）和修配法等。①完全互换法②大数互换法③调整法④选配法2-5机械产品的装配精度一般包括（）。①相互位置精度②相互配合精度③相互运动精度④工作稳定性2-6在确定各待定组成环公差大小时，可选用（）。①等公差法②等精度法③随机分配法④按实际加工可能性分配法2-7协调环通常选（）的尺寸。①尺寸链中最小②尺寸链中最小③易于制造④可用通用量具测量2-8分组选配法进行装配时适用于（）的情况。①大批量生产②配合精度要求很高③参与装配零件本身精度很高④参与装配零件数较少2-9自动装配条件下对零、部件结构工艺性的要求包括（）等。①重量轻②体积小③形状规则④能够互换2-10安排装配顺序的一般原则包括（）等。①先内后外②先下后上③先大后小④先难后易3.判断题3-1零件件是机械产品装配过程中最小的装配单元。3-2套件在机器装配过程中不可拆卸。3-3超声波清洗适用于形状简单、清洁度要求不高的零件清洗。3-4紧固螺钉连接使用拧紧力矩越大越好。3-5过盈连接属于不可拆卸连接。3-6配合精度指配合间隙（或过盈）量大小，与配合面接触面大小无关。3-7配合精度仅与参与装配的零件精度有关。3-8直线装配尺寸链只有一个封闭环。3-9采用固定调节法是通过更换不同尺寸的调节件来达到装配精度。3-10自动装配中应尽量减少螺纹连接。4.分析计算题4-1习图6-4-1所示为车床尾座套筒装配图，各组成零件的尺寸注在图上，试分别用完全互换法和大数互换法计算装配后螺母在顶尖套筒内的轴向窜动量。习图6-4-1570－0.130－0.1600+0.1-55- 4-2有一轴和孔配合间隙要求为0.07～0.24mm零件加工后经测量得孔的尺寸分散为mm，轴的尺寸分散为mm，若零件尺寸分布为正态分布，现用大数互换法进行装配，试计算可能产生的废品率是多少？习图6-4-3机体外转子隔板内转子壳体4-3习图6-4-3所示为双联转子泵的轴向装配关系图。要求在冷态情况下轴向间隙为0.05～0.15mm。已知：=41mm，17mm，=7mm。分别采用完全互换法和大数互换法装配时，试确定各组成零件的公差和极限偏差。4-4某偶件装配，要求保证配合间隙为0.003～0.009mm。若按互换法装配，则阀杆直径应为mm，阀套孔直径应为mm。因精度高而难于加工，现将轴、孔制造公差都扩大到0.015mm，采用分组装配法来达到要求。试确定分组数和两零件直径尺寸的偏差，并用公差带位置图表示出零件各组尺寸的配合关系。习图6-4-6键轴4-5某轴与孔的设计配合为，为降低加工成本，两件按制造。试计算采用分组装配法时：1）分组数和每一组的尺寸及其偏差；2）若加工1000套，且孔与轴的实际尺寸分布都符合正态分布规律，每一组孔与轴的零件数各为多少。4-6习图6-4-6所示为键与键槽的装配关系。已知：=20mm，=20mm，要求配合间隙0.08～0.15mm时，试求解：1）当大批大量生产时，采用互换法装配时，各零件的尺寸及其偏差。2）当小批量生产时，mm，mm。采用修配法装配，试选择修配件；并计算在最小修配量为零时，修配件的尺寸和偏差及最大修配量。-55- 3）当最小修配量mm时，试确定修配件的尺寸和偏差及最大修配量。习图6-4-74-7习图6-4-7为某卧式组合机床的钻模简图。装配要求定位面到钻套孔中心线距离为110±0.03mm，现用修配法来解此装配链，选取修配件为定位支承板=12mm,=0.02mm。已知：mm，mm，mm，钻套内孔与外圆同轴度为φ0.02mm，根据生产要求定位板上的最小修磨量为0.1mm，最大修磨量不得超过0.3mm。试确定修配件的尺寸和偏差以及的尺寸和偏差。4-8试举例说明（画出简图）自动装配条件下的零件结构工艺性。5.问答题5-1试述制订装配工艺规程的意义、内容、和步骤。5-2装配精度一般包括哪些内容？装配精度与零件的加工精度有何区别，它们之间又有何关系？试举例说明。5-3保证机器或部件装配精度的方法有哪几种？5-4试说明自动装配的意义和提高装配自动化水平的途径。5-5装配尺寸链如何查找？什么是装配尺寸链的最短路线原则？第7章练习题1.单项选择1-1柔性制造系统（FMS）特别适合于（）生产。①单件②多品种、中小批量③少品种、中小批量④大批量1-2先进制造技术首先由美国于20世纪（）提出。①70年代中②80年代初③80年代末④90年代中1-3AMT是制造技术和（）结合而产生的一个完整的技术群。①现代管理科学②现代高技术③计算机技术④测控技术1-4当前精密加工所达到的精度是（）。①10～1μm②1～0.1μm③0.1～0.01μm④0.01～0.001μm-55- 1-5在超精密切削加工中，最常用的刀具材料是（）。①高速钢②硬质合金③陶瓷④金刚石1-6金刚石或CBN砂轮修锐的目的是使磨粒（）。②平整②变细③变尖④突出1-7光刻加工主要用于（）。①加工超硬材料②加工工程陶瓷③制作集成电路④制作微型模具1-8电火花加工设备关键装置之一是（）。①直流电源②稳压电源③高压电源④脉冲电源1-9电解磨削属于（）。①溶解加工②熔化加工③机械加工④复合加工1-10激光打孔时，为保证加工孔的质量，要求加工面（）。①位于焦点和透镜之间②与焦点位置一致③位于焦点之外④距焦点距离等于焦距1-11电子束特别适合于加工半导体材料，其主要原因是电子束加工（）。①加工效率高②工件变形小③在真空条件下进行④可控性好1-12超声波加工设备中变幅杆的功能是（）。①增大振动幅值②减小振动幅值③改变振动方向④改变振动频率2.多项选择2-1在激烈的市场竞争中，企业赢得市场的基本要素包括（）和服务。①时间（T）②质量（Q）③成本（C）④资金（F）2-2现代机械制造技术的先进性主要表现在（）少污染等几方面。①质量优②效率高③全自动④消耗低2-3柔性制造系统（FMS）的组成部分有（）。①CAD系统②数控机床（加工中心）③自动物流系统④计算机控制系统2-4AMT包括（）等几部分。①主体技术群②客体技术群③支撑技术群④制造技术基础设施2-5面向制造的设计技术群主要内容包括（）等。①产品、工艺过程和工厂设计②快速原形制造③并行工程④机床与工具2-6超精密磨削砂轮通常采用（）作磨料。①Al2O3②SiC③金刚石④CBN-55- 2-7微细加工机床必须具备（）。①高精度②高刚度③高灵敏度④高稳定性2-8属于熔化加工的方法有（）等。①电火花加工②电解加工③激光加工④超声波加工2-9目前常用电火花加工主要有（）等几种类型。①电火花成形加工②电火花穿孔加工③电火花焊接④电火花线切割2-10电解加工的特点有（）等。①能加工任何高硬度、高韧性的导电材料②加工效率高③加工表面质量好④无污染2-11常见的激光加工有（）等。①激光打孔②激光切割③激光焊接④激光热处理2-12超声波加工适合于加工各种和（）等。①塑性金属材料②脆性金属材料③塑性非金属材料④脆性非金属材料3.判断题3-1现代机械制造技术是传统机械制造技术与高新技术相结合的产物。3-2柔性制造系统按固定的生产节拍运行。3-3中小企业不宜采用先进制造技术。3-4制造技术基础设施要求采用最先进的设备和工具。3-5AMT是面向21世纪的技术。3-6超精密加工又称为纳米加工。3-7塑性磨削是指对塑性材料零件进行的精磨加工。3-8砂带抛光可用于模具型腔等复杂曲面的超精抛光加工。3-9在微细加工时用误差尺寸的绝对值来表示加工精度。3-10微细加工与常规加工切削机理相同。3-11电火花线切割采用细金属丝作电极。3-12电解加工可以加工任何高硬度的金属材料和非金属材料。3-13激光焊接可以用于金属和非金属之间的焊接。3-14电子束加工可以在大气中进行。3-15采用超声复合加工可显著提高加工效率4.分析题4-1试说明中小企业能否采用先进制造技术？4-2试总结精密加工与超精密加工的特点。4-3试总结非传统加工方法的特点。-55- 机械制造技术基础习题答案第1章练习题答案1.单项选择1-1答案：③要素1-2答案：④生产率1-3答案：②离散型1-4答案：④丰田1-5答案：③60%1-6答案：③70%1-7答案：③字符1-8答案：④零件组1-9答案：②信息技术1-10答案：④相关过程1-11答案：③矩阵式1-12答案：①时间2.多项选择-55- 2-1答案：①生产对象②生产资料③能源④劳动力2-2答案：①自动化②柔性化③集成化2-3答案：①组织专业化零部件生产厂②组织专业化毛坯生产厂③实行工艺性协作2-4答案：②零件结构特征相似性③零件材料特征相似性④零件制造工艺相似性2-5答案：②可保证同一零件组内的零件的工艺相似性④可在划分零件组的同时形成机床组2-6答案：①成组单机②成组单元③成组流水线2-7答案：①名称标准化②结构标准化④零部件标准化2-8答案：①CAI②CAT④CAQC2-9答案：①缩短产品开发周期③降低产品制造成本④减少工程变更次数2-10答案：①制造②支持2-11答案：①建立大范围的信息传输网络②建立统一的产品信息模型③建立企业管理信息模型④制定信息传输标准2-12答案：①快捷的需求响应②动态的组织形式③集成的制造资源3.判断题3-1答案：∨3-2答案：×3-3答案：∨3-4答案：×3-5答案：∨3-6答案：∨3-7答案：∨3-8答案：∨3-9答案：×3-10答案：∨3-11答案：×3-12答案：∨3-13答案：∨3-14答案：×3-15答案：×4.分析题4-1答案：要点：批量法则仍适用1）多品种、中小批量生产是指产品而言。对于零部件仍存在生产批量问题。采用成组技术的基本思想就是利用零件的相似性，人为地扩大生产批量，以达到接近于大批量生产的经济效果。2）产品虽然不同，但产品的零部件中有许多是标准化和通用化的，这些零部件应遵循“批量法则”，采用专业化协作的方式进行生产。4-2答案：1510243013655314-3答案：要点：这句话是正确的。-55- 1）成组技术本身是使生产合理化的一种制造哲理。2）多品种、中小批量生产在现代制造中占有越来越重要的位置，而成组技术就是为解决多品种、中小批量生产中存在的问题而发展起来的。3）在产品设计方面采用成组技术可以大大减少设计工作量，并可提高产品标准化程度；在制造工艺方面采用成组技术，可以有效地提高加工效率；在生产管理方面采用成组技术，可使管理工作更加有效。4-4答案：要点：不正确，这是对CIM的错误理解。1）CIM是一种制造思想和制造哲理，其实质是将信息技术与生产技术结合起来，以提高企业的生产率和响应能力。这种制造哲理对于任何制造型企业（不论大与小、先进与落后）都是适用的。2）CIMS是一个多层次、多模式、动态发展的系统。CIMS的实现程度可以有很大的差别，应与企业的技术水平、投资能力、经营战略等相适应。3）目前CIM的发展趋势之一就是向中小企业扩展。4）我国企业实施CIMS也不乏成功之例。4-5答案：要点：1）CIM与CE都是制造哲理，其目标也相同，都是为了提高企业竞争力，并赢得市场。2）CIM与CE机理不同：CIM强调信息集成与信息共享，通过网络与数据库将自动化孤岛集成起来。但生产过程的组织结构与管理仍是传统的，独立、顺序进行。生产管理者在信息集成的基础上，对整个生产进程有清楚的了解，从而可以进行有效的控制，并最终在TQCSE上取得成功。CE强调并行——产品及相关过程设计的集成。CE依赖于产品开发中各学科、各职能部门人员的相互合作，相互信任和共享信息，通过彼此间有效地通讯和交流，尽早考虑产品全生命周期中的各种因素，尽早发现和解决问题，以达到各项工作的协调一致。3）CIM与CE实施中用到的许多方法和工具具有共性。如成组技术、电子数据交换，网络与数据库，仿真与分析，CAPP/NCP…两者之间互为补充，相互促进。第2章练习题答案1.单项选择1-1答案：①同一台机床1-2答案：①材料去除法1-3答案：③分层制造1-4答案：③相切法1-5答案：③不断地把切削层投入切削的运动1-6答案：①砂轮的回转运动1-7答案：②均由刀具来完成1-8答案：④在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测量的值1-9答案：③刀具主偏角1-10答案：③切削厚度1-11答案：④51-12答案：③41-13答案：①1-55- 1-14答案：③31-15答案：④51-16答案：④床身上工件最大回转直径1-17答案：①专用夹具1-18答案：③基面1-19答案：①前角1-20答案：②基面1-21答案：①大于1-22答案：①YT302.多项选择2-1答案：①加工表面②切削刀具2-2答案：①广泛采用高效专用设备和工具②设备通常布置成流水线形式③广泛采用互换装配方法2-3答案：①CAD技术②计算机数控技术④材料科学2-4答案：①主运动②进给运动2-5答案：①单独由工件②单独由刀具③分别由工件和刀具④分别由刀具和工件2-6答案：①工件的转动②工件的平动③刀具的转动④刀具的平动2-7答案：①切削速度②进给量③切削深度2-8答案：①类别代号③组别和型别代号④主要性能参数代号2-9答案：①工作台面的平面度②导轨的直线度③溜板运动对主轴轴线的平行度2-10答案：①定位元件及定位装置②夹紧元件及夹紧装置2-11答案：①前角②后角2-12答案：②高速钢③硬质合金3.判断题3-1答案：∨3-2答案：×3-3答案：∨3-4答案：×3-5答案：×3-6答案：×3-7答案：∨3-8答案：×提示：划线找正装夹精度不高，很少用于精加工工序。3-9答案：∨提示：在单件小批生产中可以使用通用夹具或组合夹具。3-10答案：∨3-11答案：×提示：过定位的基本特征是工件的某一个（或某几个）自由度被重复限制，不能单纯从限制的自由度数目多少判断是否过定位。3-12答案：×提示：不完全，工件定位表面制造不准确也会引起定位误差。3-13答案：∨3-14答案：×提示：当刃倾角≠0时，主切削刃与基面不平行。-55- 3-15答案：×提示：刃倾角为负值时，切屑流向已加工表面，会使已加工表面损伤。4.分析题4-1答案：a）必须限制、、3个自由度。b）必须限制、、、4个自由度。c）必须限制、、、4个自由度。d）必须限制、、、、5个自由度4-2答案：a）①三爪卡盘限制、、、4个自由度；前后顶尖限制、、、、4个自由度。②、、、4个自由度被重复限制，属过定位。③去掉三爪卡盘，改为拨盘+鸡心卡拨动。b）①圆柱面限制、、、4个自由度；端面限制、、3个自由度。②、2个自由度被重复限制，属过定位。③在端面处加球面垫圈（参见图2-40）c）①大平面限制、、3个自由度；圆柱销限制、2个自由度；V形块限制、2个自由度。②自由度被重复限制，属过定位。③将V形块改为在方向浮动的形式。d）①大平面限制、、3个自由度；固定V形块限制、2个自由度；活动V形块限制自由度。②自由度被重复限制，属过定位。③将两V形块之一改为平板形式。4-3答案：图b定位方案：对于尺寸，mm；（Td为工件外圆直径公差）对于对称度0.03，mm。图c定位方案：对于尺寸，mm；（Dmax-55- 为工件内孔最大直径，d1min为定位心轴最小直径）对于对称度0.03，mm。图c定位方案：对于尺寸，mm；对于对称度0.03，mm。4-4答案：齿轮零件在加工齿部时通常采用心轴安装，齿轮坯需要以基准孔及大端面定位，属于过定位（参见图2-23）。在过定位的情况下，为保证定位准确，要求齿轮坯的基准孔与大端面垂直。采用小锥度心轴安装齿轮坯精车齿轮坯两大端面的目的，就是为了保证齿轮坯的基准孔与大端面垂直。4-5答案：习图2-4-5ansf刃倾角λ0前角γ0后角α0主偏角φ0副偏角φ′0ZBL（D）YHZX习图2-4-6ans4-6答案：①必须限制4个自由度：。②定位方法如习图2-4-5ans所示。③定位误差：对于尺寸H：对于尺寸L：-55- 4-7答案：定位误差：提示：工序基准为孔D下母线A，求A点在尺寸H方向上的最大变动量，即为定位误差。4-8答案：考虑横向进给，刀具的工作后角变为（参考图2-63）：。式中，f为进给量（mm/r），dw为工件的加工直径（mm）。当直径很小时，μ值会急剧变大，可能使工作后角变为负值，刀具不能正常切削，而将工件挤断。4-9答案：①螺纹左端无倒角，右端无退刀槽。应增加倒角和退刀槽。②锥面与圆柱面连接处应加退刀槽。③右端圆柱面右端应加倒角，与大圆柱面右端面连接处应加退刀槽。④两键槽宽度应一致，且方位也应一致。修改后见习图2-4-9ans习图2-4-9ans第4章练习题答案1.单项选择1-1答案：①小于501-2答案：④表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比1-3答案：④工艺系统的精度1-4答案：③过刀尖的加工表面的法向1-5答案：③1-6答案：②1/5～1/21-7答案：①轴承孔的圆度误差1-8答案：②卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴-55- 1-9答案：④保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴1-10答案：②降速1-11答案：②末端1-12答案：④倒数之和的倒数1-13答案：④远小于1-14答案：②反比1-15答案：②反比1-16答案：④被切屑所带走1-17答案：①传给工件1-18答案：④采用热对称结构1-19答案：①成正比1-20答案：③消除工件主轴运动误差对加工精度的影响1-21答案：②中速1-22答案：④相同或成整倍数关系1-23答案：④基于振型偶合自激振动原理1-24答案：④等于或接近于2.多项选择2-1答案：①试切法②调整法③定尺寸刀具法④自动控制法2-2答案：①耐磨性②耐蚀性③抗疲劳强度④配合质量2-3答案：①径向跳动②轴向窜动③倾角摆动2-4答案：①零件材料②表面粗糙度③名义压强2-5答案：②三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴③车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行2-6答案：①工件刚度不足③车床纵向导轨直线度误差2-7答案：②尾顶尖刚度不足③导轨扭曲④车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行2-8答案：①切削热②摩擦热2-9答案：②尾座轴线与主轴回转轴线不同轴③刀具热变形④钻头刃磨不对称2-10答案：①机床几何误差③调整误差2-11答案：②工件定位误差③夹紧误差④毛坯余量不均引起的误差复映2-12答案：①确定工序能力②估算不合格品率③判别常值误差大小2-13答案：②工艺过程是否稳定④是否存在变值系统误差2-14答案：②进给量③刀具主偏角2-15答案：①切削速度③进给量④工件材料性质2-16答案：①砂轮速度②工件速度③磨削深度④纵向进给量2-17答案：①加大刀具前角②改善工件的切削加工性③提高刀具刃磨质量2-18答案：①选择较软的砂轮③选用较小的磨削深度④改善冷却条件2-19答案：①提高工艺系统刚度②增大工艺系统阻尼④采用变速切削3.判断题3-1答案：∨-55- 3-2答案：×3-3答案：∨3-4答案：∨3-5答案：×3-6答案：×3-7答案：∨3-8答案：∨3-9答案：∨提示：参考图4-31。3-10答案：×提示：磨削时导轨面温度升高，床身底部温度偏低，床身会上弯。磨平后冷却，3-11答案：×导轨面将产生中凹。3-12答案：×3-13答案：∨3-14答案：×3-15答案：×4.分析题4-1答案：键槽底面对下母线之间的平行度误差由3项组成：①铣床工作台面与导轨的平行度误差：0.05/300②夹具制造与安装误差（表现为交点A的连线与夹具体底面的平行度误差）：0.01/150③工件轴线与交点A的连线的平行度误差：为此，首先计算外圆中心在垂直方向上的变动量：mm可得到工件轴线与交点A的连线的平行度误差：0.07/150最后得到键槽底面（认为与铣床导轨平行）对工件轴线的平行度误差：4-2答案：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，右端止境大于左端直径。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，且右端直径大于左端直径，加工后零件最终的形状参见图4-34。4-3答案：A点处的支反力：N-55- D点处的支反力：N在磨削力的作用下，A点处的位移量：mm在磨削力的作用下，D点处的位移量：mm由几何关系，可求出B点处的位移量：mmC点处的位移量：mm加工后，零件成锥形，锥度误差为0.001mm。4-4答案：1）工艺系统刚度分别为依据误差复映原理。2）前、中、后3处的误差复映系数分别为：前、中、后3处的工艺系统刚度分别为：忽略工件的变形，工艺系统刚度主要取决于头架刚度ktj、尾架刚度kwj和刀架刚度kdj。并且有：解上面的方程可得到：3）优点：可反映工作状态下的系统刚度。缺点：工艺系统存在许多影响加工误差的因素，实验中不可能将这些因素全部排除，会使实验结构存在较大误差。有时这种误差可能大到使实验结果不可信的程度。-55- 4-5答案：工件单面受热会产生翘曲变性，磨平后工件冷却下来，将使导轨产生中凹。中凹量可按式（4-24）计算：mm4-6答案：1211.99。分布曲线（公差带）①分布图习图4-4-6ans②工艺能力系数CP=0.2/（6×0.003）=1.1③废品率约为50%2019.95。（公差带）19.9分布曲线19.98不合格品率④产生废品的主要原因是存在较大的常值系统误差，很可能是砂轮位置调整不当所致；改进办法是重新调整砂轮位置。4-7答案：习图4-4-7ans画出分布曲线图，可计算出不合格品率为21.2%（参见思考题4-13，计算过程略）4-8答案：1）画出图：①计算各组平均值和极差，见表4-4-8；②计算中心线和上下控制限（参考式（4-32）（4-33），表4-6）：图：中心线上控制线下控制线R图：中心线上控制线下控制线③根据以上结果作出图，如习图4-4-8ans所示。LCL=22.935UCL=34.825CL=28.88样组序号05101520x图x-55- UCL=21.628CL=10.25LCL=0习图4-4-8ans样组序号05101520R图R2）在图上，有多个点子越出控制限，可以判定工艺过程不稳定。3）在图上，点子没有明显得变化趋势，无法判定有无变值系统误差。4）在图上，第4点到第9点之间，点子出现较大波动（R图亦如此），表明工艺系统在此期间出现异常。从第12点以后，点子有上升趋势（图），值得密切注意，应继续采样观察。4-9答案：1）影响孔径尺寸精度的因素：①刀具调整（调整镗刀刀刃的伸出长度）；②刀具磨损；③刀具热变形。2）影响销孔形状精度的因素：①主轴回转误差；②导轨导向误差；③工作台运动方向与主轴回转轴线不平行；④机床热变形。3）影响销孔位置精度的因素：①定位误差（设计基准（顶面）与定位基准（止口端面）不重合，定位止口与夹具定位凸台、菱形销与销孔的配合间隙等引起）；②夹紧误差；③调整误差（夹具在工作台上的位置调整，菱形销与主轴同轴度的调整等）；④夹具制造误差；⑤机床热变形；⑥工作台运动方向与主轴回转轴线不平行。第5章练习题答案1.单项选择1-1答案：②锻件1-2答案：①铸件1-3答案：①设计1-4答案：②一面两孔1-5答案：④正常加工1-6答案：③粗车-半精车-精车1-7答案：④粗车—半精车—粗磨—精磨1-8答案：①粗镗—半精镗—精镗1-9答案：1-10答案：①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和1-11答案：③增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和-55- 1-12答案：④各组成环公差平方和的平方根1-13答案：④1.2～1.41-14答案：①成组技术1-15答案：①寻找最短路径2.多项选择2-1答案：①保证相互位置关系原则②保证加工余量均匀分配原则2-2答案：②有利于保证被加工面之间的位置精度③可以简化夹具设计与制造2-3答案：①车削②铣削③磨削④拉削2-4答案：①提高加工表面尺寸精度②提高加工表面形状精度③降低加工表面粗糙度2-5答案：①先基准后其他②先主后次③先面后孔2-6答案：①易于保证加工面之间的位置精度②便于管理④可以减小工件装夹时间2-7答案：③上一工序表面粗糙度和表面缺陷层厚度④上一工序留下的形位误差2-8答案：③派生式④创成式2-9答案：①成组编码法②形面描述法④从CAD系统直接获取零件信息2-10答案：①易于理解②易于编程2-11答案：①基本时间②辅助时间④工作地服务时间2-12答案：①装卸工件时间②开停机床时间③测量工件时间2-13答案：①缩短基本时间②缩短辅助时间④缩短工作地服务时间2-14答案：①设计变量②目标函数③约束条件2-15答案：①切削速度②进给量2-16答案：①最短工序时间②最小工序成本③最大工序利润3.判断题）3-1答案：∨3-2答案：×3-3答案：∨3-4答案：∨3-5答案：×3-6答案：∨3-7答案：×3-8答案：∨3-9答案：∨提示：综合考虑包容尺寸和被包容尺寸两种情况。3-10答案：∨3-11答案：×3-12答案：×3-13答案：∨3-14答案：∨3-15答案：×3-16答案：∨-55- 3-17答案：×3-18答案：×4.分析计算题4-1答案：1.图a：①精基准——齿轮的设计基准是孔A。按基准重合原则，应选孔A为精基准。以A为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。故选孔A为统一精基准。②粗基准——齿轮各表面均需加工，不存在保证加工面与不加工面相互位置关系的问题。在加工孔A时，以外圆定位较为方便，且可以保证以孔A定位加工外圆时获得较均匀的余量，故选外圆表面为粗基准。2.图b：①精基准——液压油缸的设计基准是孔B。按基准重合原则，应选孔B为精基准。以B为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。故选孔A为统一精基准。②粗基准——液压油缸外圆没有功能要求，与孔B也没有位置关系要求。而孔B是重要加工面，从保证其余量均匀的角度出发，应选孔B的毛坯孔作定位粗基准。3.图c：①精基准——液压油缸的设计基准是孔C。按基准重合原则，应选孔C为精基准。以C为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。故选孔C为统一精基准。②粗基准——为保证飞轮旋转时的平衡，大外圆与不加工孔要求同轴，且不加工内端面与外圆台阶面距离应尽可能的均匀，故应不加工孔及内端面作定位粗基准。4-2答案：5.确定工艺路线：粗车—半精车—粗磨—精磨2.确定各工序余量：根据经验或查手册确定，精磨余量=0.1mm，粗磨余量=0.3mm，半精车余量=1.0mm，粗车余量=总余量－（精磨余量+粗磨余量+半精车余量）=4－（0.1+0.3+1.0）=2.6mm。3.计算各工序基本尺寸：精磨基本尺寸=24mm，粗磨基本尺寸=（24+0.1）=24.1mm，半精车基本尺寸=（24.1+0.3）=24.4mm，粗车基本尺寸=（24.4+1.0）=25.4mm。4.确定各工序加工经济精度：精磨IT6（设计要求），粗磨IT8，半精车IT11，粗车IT13。5.按入体原则标注各工序尺寸及公差：精磨—mm，粗磨—mm，半精车—mm，粗车—mm。习图5-4-3ansc）A210±0.180－0.05d）A3380－0.110±0.180－0.054-3答案：1）图b：基准重合，定位误差，mm；2）图c：尺寸A2，10±0.1和构成一个尺寸链（见习解图5X4-2c-55- ），其中尺寸10±0.1是封闭环，尺寸A2和是组成环，且A2为增环，为减环。由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：10=A2－8，→A2=18mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式：0.1=ESA2－（-0.05），→ESA2=0.05mm;-0.1=EIA2－0，→EIA2=-0.1mm。故：mm3）图d：尺寸A3，10±0.1，和构成一个尺寸链（见习解图5X4-2d），其中尺寸10±0.1是封闭环，尺寸A3，和是组成环，且为增环，A3和为减环。由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：10=38－（A3+8），→A3=28mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式，有：0.1=0－（EIA3+（-0.05）），→EIA3=-0.05mm;-0.1=-0.1－(ESA3+0)，→ESA3=0。故：mm4-4答案：尺寸75±0.05、H和半径R组成一个尺寸链，其中尺寸75±0.05是间接得到的，是封闭环。半径尺寸和H是增环。解此尺寸链可得到：4-5答案：建立尺寸链如习图5X4-5ans所示，其中，是尺寸链的封闭环；，是尺寸链的减环；，是尺寸链的增环；A1也是尺寸链的增环，待求。解此尺寸链可得到：mm4-6答案：建立尺寸链如习图5X4-6ans所示，其中Z=0.3±0.05是尺寸链的封闭环；，是尺寸链的减环；R1是尺寸链的增环，待求。解此尺寸链可得到：mm由此可求出淬火前精车的直径工序尺寸为：-55- mmZ=0.3±0.05习图5-4-6ans4-7答案：采用图表法求解，如下：±0.26444.5±0.1±0.350.55±0.25±0.05±0.050.219.952420.050Z4A2A3=24±0.05R1A1A4=19.95±0.05DABCZiminZiMAiM习图5-4-7ans4-8答案：决策树:习图5-4-8ansa)决策表:习图5-4-8ansb)D≤150150＜D≤250D＞250d≤1212＜d≤35d＞35×台钻立钻摇臂钻××∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨××××D≤150150＜D≤250D＞250d≤1212＜d≤35d＞35台钻立钻摇臂钻d≤35d＞35立钻摇臂钻-55- a)b)习图5-4-8ans4-9答案：上式对v取导（f视为常量），并令其为0，有：可求出获得最大生产率的最佳切削速度：第6章练习题答案1.单项选择1-1答案：①1-2答案：①1-3答案：①1-4答案：③1-5答案：④1-6答案：③1-7答案：①1-8答案：④1-9答案：③1-10答案：③2.多项选择2-1答案：①②③2-2答案：①②④2-3答案：①③④2-4答案：①②③④2-5答案：①②③2-6答案：①②④2-7答案：③④-55- 2-8答案：①②④2-9答案：③④2-10答案：①②③3.判断题3-1答案：T3-2答案：T3-3答案：F3-4答案：F3-5答案：T3-6答案：F3-7答案：F3-8答案：T3-9答案：T3-10答案：T4.分析计算题4-1完全互换法：0.3；大数互换法：0.1734-22.4％4-3完全互换法：，，大数互换法：，，4-8自动装配零件结构工艺性示例不当结构适当结构简要说明零件只有一个凸台，输送中零件间相对位置不稳定，易发生歪斜，可以改为两个凸台。零件尖头之间易产生径向作用力，使零件歪斜，可以改尖头为平头。零件由不对称改为对称，有利于自动供料。-55- 以小直径的光轴和两个卡环代替螺母作为固定台阶轴的紧固件，便于装配作业。第7章练习题答案1.单项选择1-1答案：②多品种、中小批量1-2答案：③80年代末1-3答案：②现代高技术1-4答案：③0.1～0.01μm1-5答案：④金刚石1-6答案：④突出1-7答案：③制作集成电路1-8答案：④脉冲电源1-9答案：④复合加工1-10答案：②与焦点位置一致1-11答案：③在真空条件下进行1-12答案：①增大振动幅值2.多项选择2-1答案：①时间（T）②质量（Q）③成本（C）2-2答案：①质量优②效率高④消耗低2-3答案：②数控机床（加工中心）③自动物流系统④算机控制系统2-4答案：①主体技术群③支撑技术群④制造技术基础设施2-5答案：①产品、工艺过程和工厂设计②快速原形制造③并行工程2-6答案：③金刚石④CBN2-7答案：①高精度③高灵敏度④高稳定性2-8答案：①电火花加工③激光加工2-9答案：①电火花成形加工②电火花穿孔加工④电火花线切割2-10答案：①能加工任何高硬度、高韧性的导电材料②加工效率高③加工表面质量好-55- 2-11答案：①激光打孔②激光切割③激光焊接④激光热处理2-12答案：②脆性金属材料④脆性非金属材料3.判断题3-1答案：∨3-2答案：×3-3答案：×3-4答案：×3-5答案：∨3-6答案：∨3-7答案：×3-8答案：∨3-9答案：∨3-10答案：×3-11答案：∨3-12答案：×3-13答案：∨3-14答案：×3-15答案：∨4.分析题4-1答案：要点：从先进制造技术的特征看，中小企业完全能够采用先进制造技术：1）AMT是一项综合性技术，它强调计算机技术、信息技术和现代管理技术在制造中的综合应用，强调人、技术、管理的有机结合。这种思想和原则对中小企业同样适用。2）AMT是一项动态发展技术，它没有一个固定的模式，但有明显的需求导向特征。它不以追求技术高新度为目的，不要求全盘自动化，重在实际效果。中小企业可根据自身特点采用适当的先进制造技术。3）AMT是面向全球竞争的技术。中小企业也要参与全球竞争。4）AMT是面向21世纪的技术，它强调环保技术，提高能源效益，符合可持续发展的战略。中小企业也有必要采用。中小企业采用先进制造技术，受到自身能力的限制，有一定的难度，需要政府加以引导和扶持。美国提出的“制造技术中心计划”的目标就是帮助中小企业采用先进制造技术，实际执行后收到显著效果。4-2答案：要点：1）微量切削机理，与传统切削机理不同，切削在晶粒内进行。2）特种加工与复合加工方法应用越来越多。-55- 3）对设备精度和自动化程度要求较高，广泛采用计算机控制、适应控制、在线检测与误差补偿技术，以减少人的因素影响，保证加工质量。4）对刀具材料及刀具修整精度要求严格。5）加工与检测一体化。4-3答案：要点：1）主要采用非机械能量（如电能、光能、声能、热能、化学能等）去除材料。可加工各种用传统机械加工方法难以加工的材料。2）传统切削与磨削方法要求：①刀具的硬度必须大于工件的硬度，即要求“以硬切软”；②刀具与工件必须有一定的强度和刚度，以承受切削过程中的切削力。而非传统加工方法由于工具不受显著切削力的作用，对工具和工件的强度、硬度和刚度均没有严格要求。3）由于没有明显的切削力作用，一般不会产生加工硬化现象。又由于工件加工部位变形小，发热少，或发热仅局限于工件表层加工部位很小的区域内，工件热变形小，由加工产生的应力也小，易于获得好的加工质量。4）加工中能量易于转换和控制，有利于保证加工精度和提高加工效率。5）非传统加工方法的材料去除速度，一般低于常规加工方法。-55-'