机械制造工艺学试卷答案.pdf

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1、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） ：

2、 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

3、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

4、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、 1

5、5 +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

6、=0 (1 分) D=B=0.22 (1 分) 2 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 L2

7、22 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

8、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

9、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

10、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

11、 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

12、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）-T

13、0 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) (

14、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

15、、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

16、 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

17、）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1

18、0H7 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）

19、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 0 500 -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 A0m

20、axA2max-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（1

21、5 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

22、 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：

23、 （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

24、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=0.10

25、35 （2 分） 2. （共8分） Z=10.5 余量足够余量足够 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) 100 -01 120 -03 500 -02 520 -04 110 -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

26、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

27、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

28、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

29、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

30、 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+0.0

31、2)/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)