2017年华北理工大学《机械制造技术》题库有答案

- 1 - 第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具 一、一、 填空（每填空（每题题 1 分，共分，共 50 分）分） 1. 按照零件由原材料或毛坯制造成零件的过程中质量 m 的变化。 可分为 三种原理， 不同的原理采用不同的成形工艺方法。 2. 刀具与工件之间的相对运动称为切削运动，即表面成形表面成形运动运动。 3. 在切削过程中， 工件上通常存在着 3 个三个不断变化的表面， 分别为： 待加工表面待加工表面、 加工表面（过渡表面）加工表面（过渡表面） 、已加工表面已加工表面。 4. 以车刀为例，其由刀头（切削部分）刀头（切削部分）和刀柄（刀体）刀柄（刀体）组成。 5. 以车刀为例，前面与后面之间所包含的刀具实体部分称为刀楔刀楔。 6. 不同类型的刀具，其刀面、切削刃数量不同。但组成刀具的最基本单元是两个刀面两个刀面 汇交形成的一个切削刃切削刃，简称两面一刃两面一刃。 7. 刀具静止参考系刀具静止参考系，它是刀具设计时标注、刃磨和测量的基准，用此定义的刀具角度 称为刀具标注角度； 8. 刀具工作参考系，它是确定刀具切削工作时角度的基准，用此定义的刀具角度称为 刀具工作刀具工作角度。 9. 正交平面参考系包括的面有：基面基面、主切削平面主切削平面、正交平面正交平面。 10. 刀具角度是表达刀具表面在空间中的方位的参数，最基本的角度类型只有四个：前前 角角、后角后角、偏角偏角、刃倾角刃倾角。 11. 前面与切削平面间夹角小于90时，前角为正正；大于90时前角为负负。 12. 切削刃选定点 A 低于低于工件中心时，h 值与角为负值，将引起工作前角减小减小、后角 增大增大。 13. 当前使用的刀具材料主要有：工具钢（包括碳素工具钢碳素工具钢、合金工具钢合金工具钢、高速钢高速钢） ； 硬质合金硬质合金；涂层硬质合金；金属陶瓷；非金属陶瓷；立方氮化硼；金刚石。 14. P：主要用于加工长切屑的钢类钢类材料。国产有 YT、YC、SG 类合金； 15. M：主要用于加工不锈钢不锈钢。这类材料为通用型合金，可用于加工长、短切屑黑色金 属及有色金属。国产有 YW、YM 类合金； 16. K：主要用于加工铸铁铸铁，有色金属或非金属材料。国产有 YG、YD 类合金； 17. 刀体材料一般用普通碳钢普通碳钢或合金钢合金钢制作。 18. 高速钢是含有 W、Mo、Cr、V 等合金元素较多的合金工具刚。 19. 通用型高速钢按含钨、钼量的不同分为钨系、钨钼钨钼系。 20. 高性能高速钢是指在通用型高速钢中增加碳碳、 钒钒， 添加钴或铝等合金元素的新钢种。 21. 粉末冶金高速钢粉末冶金高速钢是通过高压惰性气体或高压水雾化高速钢液而得到的细小的高速 钢粉末，然后压制或热压成形，再经烧结而成的高速钢。 22. 硬质合金是由硬度和熔点很高的碳化物碳化物（称硬质硬质相）和金属（称粘结粘结相）通过粉末 冶金工艺制成的。 23. 常用的硬质合金牌号中含有大量的 WC、TiC，因此硬度、耐磨性、耐热性均高于 工具钢。 24. 合金中的 TaC、NbC 有利于细化晶粒，提高合金的耐热耐热性。 25. 立方氮化硼立方氮化硼是由六方氮化硼（白石墨）在高温高压下转化而成的。 26. 在刀具切削过程中近切削刃有三个变形区，第 III 变形区是指在已加工表面层已加工表面层内近 切削刃附近的 内变形区域。 - 2 - 27. 在切屑形成过程中，材料的塑性或塑性变形程度不同，所产生切屑类型也不同，一 般有下述四种：带状切屑、节状切屑、粒状切屑、崩碎切屑。 28. 切削变形是材料微观组织的动态变化过程，因此，变形量的计算很复杂。但为研究 切削变形规律，通常用相对滑移相对滑移、切屑厚度压缩比切屑厚度压缩比（变形系数）和剪切角剪切角这 三种方法表示变形程度。 29. 切削速度是通过切削温度切削温度和积屑瘤积屑瘤影响切削变形的。 30. 切削力来源：刀具在切削工件时，使被切削层与工件内部产生弹弹、塑性变形塑性变形抗力； 流出的切屑和工件运动与刀具之间产生的摩擦摩擦力。 31. 切削热的来源由三个变形区产生弹性变形弹性变形功、塑性变形塑性变形功所转化的热量变；切屑 与刀具摩擦功、工件与刀具摩擦功所转化的热量摩所组成。 32. 切削温度的的高低取决于产生热量多少产生热量多少和散热快慢散热快慢两个方面的因素。 33. 在刀具几何参数中，影响切削温度最为明显的因素是前角前角和主偏角主偏角，其次是刀 尖圆弧半径。 34. 合理选用切削液并采取有效的浇注有效的浇注方式是降低切削温度的重要措施。 35. 主后面磨损分为三个区域：刀尖磨损 C 区、中间磨损 B 区、边界磨损 N 区。 36. 非正常磨损通常是因刀具切削时受冲击、受热不均匀和使用不当等使刀具破损而引 起的，请例举了刀具破损的形式：崩碎崩碎、崩刃崩刃、热裂热裂、塌陷塌陷。 37. 刀具在切削时有以下几种磨损机理：磨粒磨损磨粒磨损、相变磨损相变磨损、粘结磨损粘结磨损、扩散磨损扩散磨损、 氧化磨损氧化磨损。 38. 切屑形状及其名称分为八八类。 39. 影响切屑流向的主要参数：刀具刃倾角刀具刃倾角、主偏角及前角。 40. 在切削用量参数中，对切屑影响最大的是进给量进给量，其次是背吃刀量背吃刀量，切削速度切削速度对断 屑影响较小。 41. 切削液作用：冷却冷却作用、润滑润滑作用、排屑和清洗排屑和清洗作用、防锈防锈作用。 42. 生产中常用的切削液有：水溶性水溶性切削液、油溶性油溶性切削液两大类。 43. 生产中，常在选用较大前角时，同时选取负负刃倾角，以解决“锋利与强固”难以并存 的矛盾。 44. 选择切削用量的步骤是：先定，再选，最后确定。 45. 精加工的进给量主要根据表面粗糙度表面粗糙度要求选择。 46. 确定和后， 即可根据要求达到的刀具寿命刀具寿命 T 来确定刀具寿命允许的切削速度。 47. 车刀按结构可分为：整体式、焊接式、机夹式机夹式、可转位式可转位式。 48. 普通麻花钻共有三三条主切削刃，两条副切削刃，即左右切削刃、横刃和两条棱边。 49. 拉刀是高效的多齿刀具。拉削时，利用拉刀上刀齿尺寸刀齿尺寸的变化来切除加工余量。 50. 端铣时，根据面铣刀相对于工件安装位置不同，也可分为逆逆铣和顺顺铣。 二、二、 判断题（每题判断题（每题 1 分，共分，共 20 分；正确填“分；正确填“” ，错误填“” ，错误填“” ）” ） 1. 切削运动中，主运动只有一个。 （ ） 2. 车刀随四方刀架逆时针转动角后， 工作主偏角将减小， 工作副偏角将增大。（ ） 3. 只有一个主切削刃参加切削称自由切削。 （ ） 4. 刃倾角等于零的刀具均属斜角切削方式。 （ ） 5. 一般硬度越高， 可允许的切削速度越高； 而韧性越高， 可承受的切削力越小 （ ） 6. 高速钢刀具的表面涂层是采用物理气相沉积（PVD）方法，在适当的高真空度与温 - 3 - 度环境下进行气化的钛离子与氮反应，在阳极刀具表面上生成 TiN。其厚度由气相 沉积的时间决定，一般为 28m，对刀具的尺寸精度影响不大。 （ ） 7. K类硬质合抗弯强度与韧性比P类低， 能承受对刀具的冲击， 可减少切削时的崩刃， 耐热性比 P 类差。 （ ） 8. 天然单晶金刚石刀具主要用于非铁材料及非金属的精密加工。 （ ） 9. 在切削灰铸铁、铸黄铜等脆性材料时，易形成带状切屑。 （ ） 10. 剪切角增大，是减小切削变形的重要途径。 （ ） 11. 前角增大，楔角减小，切削刃钝圆弧半径减小，切屑流出阻力小，使摩擦因 数减小，剪切角增大，故切削变形增大。 （ ） 12. 切削用量增加均使切削温度提高，但其中切削速度影响最大，其次是进给量， 影响最小是背吃刀量。 （ ） 13. 和增大，均使刀具寿命降低，但增大后，切削温度升高量较多，故对 T 影响较 大； 增大， 改善了散热条件， 故使切削温度上升较少， 因此对 T 影响较小。 （ ） 14. +s使切屑流向已加工表面；s使切屑流向待加工表面。 （ ） 15. 进给量是影响表面粗糙度最为显著的一个因素，进给量越小， 残留面积高度越 大。 （ ） 16. 加工塑性材料、硬度较低的材料时前应角大些。 （ ） 17. 粗加工时为了减少摩擦，后角取较大值。 （ ） 18. 主偏角小能使刀具寿命延长。 （ ） 19. 由于粗加工后形成表面的质量较为良好，应使半精加工的背吃刀量一次切除余量。 （ ） 20. 副偏角是影响表面粗糙度的主要角度，它的大小也影响刀具强度。 （ ） 三、三、 简答（共简答（共 30 分）分） 1. 请以车刀为例，说明刀具切削部分的组成。 （5 分） 以车刀为例，其由刀头（切削部分）和刀柄（刀体）组成。 2. 刀具材料应具有哪些性能？（7 分） 高硬度 高耐磨性 足够的强度和韧性 高的耐热性 良好的热物理性能和耐热冲击性能 良好的工艺性 良好的经济性 3. 金属切削时为减小刀具前面上内摩擦区的摩擦，可采取哪些措施？（6 分） 答：为减小内摩擦区的摩擦，可采用减小切削力、缩短刀-屑接触长度、降低加工材料 的屈服强度、选用摩擦因数小的刀具材料、提高刀面刃磨质量和浇注切削液等多种措施。 4. 积屑瘤对切削加工有哪些影响？（4 分） (1). 由于它的硬度高于工件 23 倍， 故堆积在切削刃上能代替切削刃切削， 并保护了切 削刃； (2). 增大实际工作前角，减小切削变形； - 4 - (3). 堆积成的钝圆弧刃口造成挤压和过切现象，降低加工精度； (4). 积屑瘤脱落后粘附在已加工表面上使表面粗糙不平。 5. 抑制或消除积屑瘤有哪些措施？（4 分） (1). 采用低速或高速切削。切削速度是通过切削温度影响积屑瘤的，如图 a 所示。 (2). 减小进给量、增大刀具前角、提高刀具刃磨质量和合理选用切削液，使摩擦和粘结 减少，可达到抑制积屑瘤的作用。 (3). 合理调整各切削参数值，以防止形成中温区域。如图 b 所示，是切削合金钢消失积 屑瘤时的切削速度、进给量和前角之间的关系。 6. 改善材料切削加工性途径有哪些？（4 分） 1）调剂工件材料中化学元素和进行热处理 2）合理选用刀具材料 3）其他措施 合理选用刀具几何参数 通常都是从减小切削力、改善热量传散、增加刀具强度、有效断屑、减少摩擦和提高刃 磨质量等方面来调节各参数间的大小关系，达到改善加工性作用。 保持切削系统的足够强度 选用高效切削液及有效的浇注方式 采用新的切削加工技术。 - 5 - 第三第三章章 金属切削机床金属切削机床 一、一、 填空填空（每（每题题 1 分，共分，共 50 分）分） 1. 金属切削机床是一种用切削方法加工金属零件的工作机械。 它是制造机器的机器， 因此 又称作工作母工作母机或工具机工具机，在我国简称机床。 2. 机床的基本组成，包括动力源动力源、传动系统传动系统、支承件支承件、工作部件工作部件、控制系统控制系统、冷却系统冷却系统、 润滑系统润滑系统等部分。 3. 机床的工艺范围是指它所能完成的工序种类工序种类， 可加工的工件类型工件类型、 材料和毛坯材料和毛坯种类以及 尺寸尺寸范围等。 4. 机床的加工精度和表面粗糙度是指在在正常工艺正常工艺条件下条件下， 机床上加工的零件所能达到的尺 寸、形状和相对位置精度，以及所能控制的表面粗糙度。 5. 机床的主要技术参数包括：尺寸尺寸参数、运动运动参数与动力动力参数。 6. 机床的分类方法很多， 最基本的是按加床的主要加工方法加工方法、 所用刀具所用刀具及其用途用途进行分类： 按照国家标 GB/T15375-2008 准共分 11 类。 7. 主参数是机床最主要的一个主参数， 它直接反映机床的加工加工能力， 并影响机床其他参数 和基本结构的大小。 8. 对于通用机床和专门化机床， 主参数通常以机床的最大加工最大加工尺寸 （最大工件工件尺寸或最大 加工面加工面尺寸） ，或与此有关的机床部件尺寸来表示。 9. 机床型号是机床产品的代号，用以简明地表示机床的类型类型、主要技术主要技术参数、性能性能和结构结构 特点等。 10. 机床通用型号由基本基本部分和辅助辅助部分组成，中间用“/”隔开，读作“之”。 11. 将每类机床划分为十十组组，每个组又划分为十十个系个系（系列） 。 12. 在同一类机床中，主要布局或适用范围基本相同的机床，即为同一组组。 13. 在同一组机床中，其主参数主参数相同、主要结构主要结构及布局型式布局型式相同的机床，即为同一系。 14. 机床型号中主参数用折算折算值表示，位于系代号之后。 15. 机床加工机械零件的过程，其实质就是形成零件上各个工作表面工作表面的过程。 16. 从几何的观点看，任何一种线性表面，都是由一根母线母线沿着导线导线运动而形成的。 17. 形成表面的母线和导线统称为发生发生线线。 18. 机床上加工零件时， 所需形状的表面是通过刀具和工件的相对运动， 用刀具的刀刃切削 出来的， 其实质就是借助于一定形状的切削刃以及切削刃与被加工表面之间按一定规律 的相对运动，形成所需的母母线和导导线。 19. 由于加工方法和使用的刀具结构及其切削刃形状不同， 机床上形成发生线的方法与所需 运动也不相同， 概括起来有以下四种： 轨迹法轨迹法、 成形法成形法、 . 相切法相切法、 范成法 （展成法）范成法 （展成法） 。 20. 形成某种形状表面时所需机床提供的成形运动的形式和数目， 决定于采用的加工加工方法和 刀具刀具结构。 21. 成形运动按其组成情况不同，可分为简单简单的和复合复合的两种。 22. 如果一个独立的成形运动，是由两个或两个以上的旋转旋转运动或（和）直线直线运动，按照某 种确定的运动关系组合而成，则称此成形运动为复合复合成形运动。 23. 表面成形运动在刀具和工件之间的分配情况不同， 机床结构也不一样， 这就决定了机床 结构结构型式的多样化。 24. 辅助运动的作用是实现机床加工过程中所必需的各种辅助动作，为表面成形表面成形创造条件。 25. 辅助运动一般包括：切入运动切入运动、分度运动、调位运动、其他各种空行程运动。 26. 机床必须具备的三个基本部分：执行件执行件、运动源和传动装置。 - 6 - 27. 执行件的任务是装夹刀具装夹刀具和工件和工件， 直接带动它们完成一定形式的运动， 并保证其运动轨 迹的准确性。 28. 传动装置是传递运动运动和动力动力的装置， 通过它把执行件和动力源或一个执行件与另一个执 行件联系起来， 使执行件获得一定速度和方向的运动， 并使有关执行件之间保持某种确 定的运动联系。 29. 传动比例和传动方向固定不变的传动机构， 如定比齿轮副、 蜗杆蜗轮副、 丝杠螺母副等， 称为定比定比传动机构传动机构。 30. 根据加工要求可以变换传动比和和传动方向的传动机构， 如挂轮传动机构、 滑移齿轮传 动机构、离合器换向机构等。统称为换置换置机构机构。 31. 各种机械零件，为了完成其在一台机器上的特定作用，不仅需要具有一定几何形状，而 且还必须满足一定精度要求， 包括零件的尺寸尺寸精度、 表面形状形状精度和表面之间的相对位相对位 置置精度。 32. 机床的精度包括几何几何精度、传动精度和定位精度。 33. 传动精度是指机床内联系内联系传动链两端件两端件之间运动关系的准确性， 它决定着复合运动轨迹 的精度，从而直接影响被加工表面的形状精度。 34. 机床运动部件在某一给定位置上， 作多次重复定位时实际位置的一致程度， 称为重复定重复定 位位精度精度。 35. 主轴的材料应根据载荷载荷特点、耐磨性要求、热处理方法和热处理后变形情况选择。 36. 机床支承件是指床身床身、立柱、横梁、底座等大件，相互固定连接成机床的基础和框架。 37. 导轨的功用：承受载荷承受载荷和导向。 38. 车床类机床的运动特征是：主运动为主轴主轴作回转运动，进给运动通常由刀具刀具来完成。 39. 车床的种类很多，按用途和结构的不同有卧式车床卧式车床、立式车床、转塔车床、自动和半自 动车床以及各种专门化车床等。 40. 平面磨床分类：卧轴矩台卧轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴矩台平面磨床、立轴圆台 平面磨床。 41. 除了钻孔之外，在钻床上还能完成扩扩孔、铰铰孔、惚平面以及攻螺纹等工作。 42. 通常铣削的主运动是铣刀铣刀的旋转，工件或铣刀工件或铣刀的移动为进给运动。 43. 加工中心是备有刀库刀库，并能自动更换刀具自动更换刀具，对工件进行多工序加工的数字控制数字控制机床。 44. . 轨迹法为了获得所需发生线，切削刃必须沿着发生线做轨迹轨迹运动。 45. 采用各种成形刀具加工时，切削刃是与所需形成的发生发生线完全吻合的切削线。 46. 使执行件和运动源以及两个有关的执行件保持运动联系的一系列顺序排列的传动件， 称 为传动传动链链。 47. 实现机床加工过程中全部成形运动和辅助运动的各传动链，组成一台机床的传动传动系统。 48. 卧式车床的第二主参数为最大工件最大工件长度。 49. 不同种类的机床，由于其用途、表面成形运动和结构布局不同，这些部件的构成和结构 差异很大，但就运动形式来说，主要是旋转旋转运动和直线直线运动。 50. 尺寸参数具体反映机床的加工范围， 包括主参数主参数、 第二主第二主参数和与加工零件有关的其他 尺寸参数。 二、二、 判断题（每题判断题（每题 1 分，共分，共 20 分；正确填“分；正确填“” ，错误填“” ，错误填“” ）” ） 1. 专用机床的工艺范围比通用机床的宽。 （） 2. 专用机床通常只能完成某一特定零件的特定工序。 （） 3. 结构特性代号在型号中没统一含义，在同类机床中起区分机床结构、性能不同的作用。 （） - 7 - 4. 通用特性代号有统一的规定含义，它在各类机床的型号中，表示的意义相同。 （） 5. 型号中有通用特性代号时，结构特性代号应排在通用特性代号之后。 （） 6. 机床的组，用一位阿拉伯数字，位于类代号或通用特性代号、结构代号之后。 （） 7. 机床的系，用一位阿拉伯数字表示，位于组代号之后。 （） 8. 机床型号中主参数用折算值表示，位于系代号之后。 （） 9. 机床重大改进设计不同于完全的新设计， 它是在原有机床的基础上进行改进设计， 因此， 重大改进后的产品与原型号的产品，不是一种取代关系。 （） 10. 螺旋面不属于线性表面。 （） 11. 螺旋面为不可逆表面不可逆表面。 （） 12. 圆柱面的母线和导线可以互换。 （） 13. 圆柱齿轮的渐开线齿廓表面为不可逆表面。 （） 14. 任何一种机床，必定有、且通常只有一个主运动，但进给运动可能有一个或几个，也可 能没有。 （） 15. 用不同工艺方法加工不同形状的表面， 所需的表面成形运动是不同的， 从而产生了各种 不同类型的机床。 （） 16. 辅助运动并不参与表面成形过程，故这种辅助运动对零件的表面成形可有可无。 （） 17. 辅助运动对机床的生产率和加工精度往往有重大影响。 （） 18. 机床上有几个简单运动，就需要有几条外联系传动链。 （） 19. 平带传动可以用于内联系传动链中。 （） 20. 由于车床主轴的轴向窜动，使车出的端面产生平面度误差。 （） 三、三、 简答题（每题简答题（每题 6 分）分） 1. C A 6 1 40 机床型号中各项的含义机床型号中各项的含义？ 2. M M 7 1 32 A 机床型号中各项的含义？机床型号中各项的含义？ 3. THM6350 机床型号中各项的含义？机床型号中各项的含义？ 4. MKG1340 机床型号中各项的含义？机床型号中各项的含义？ 5. 内联系传动链与外联系传动链的区别？内联系传动链与外联系传动链的区别？ 由于内联系传动链联系的是复合运动内部必须保持严格运动关系的两个单元运动， 它决 定着复合运动的轨迹（即发生线的形状） ，其传动比是否准确以及由其确定的两单元运动的 相对运动方向是否正确， 会直接影响被加工表面的形状精度， 甚至无法形成所需的表面形状。 因此，内联系传动链中不能有传动比不确定或瞬时传动比变化的传动机构，如带传动、 链传动和摩擦传动等。 同时， 调整内联系传动链的置换机构时， 其传动比也必须有足够精度。 外联系传动链联系的是整个复合运动与外部动力源， 它只决定成形运动的速度和方向， 对加 工表面的形状没有直接影响，因而没有上述要求。 - 8 - 第四章第四章 机床夹具原理与设计机床夹具原理与设计 一、一、 填空（每填空（每题题 1 分，共分，共 50 分）分） 1. 工件的装夹包括 定位定位 和夹紧两个方面。 2. 根据工件加工的不同技术要求，工件装夹有两种方式，分别为：采取先定位定位后夹紧或在 夹紧过程中同时实现 定位定位 。 3. 在机床上对工件进行加工时， 根据工件的加工精度要求和加工批量的不同， 可采用两种 装夹方法，分别为： 找正找正 装夹法或夹具夹具装夹法 4. 按夹具的应用范围分类，夹具分为： 通用通用 夹具、专用夹具、成组夹具和组合夹具。 5. 按夹具上的动力源分类，夹具分为： 手动手动 夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁 力夹具、真空夹具、切削力或离心力夹具等。 6. 组合夹具是在夹具零、部件标准化标准化 的基础上发展起来的一种适应多品种、小批量生产 的新型夹具。 7. 采用夹具装夹法加工时，使用夹具是为了保证零件在某一工序的加工精度，包括，工件 加工表面相对于其工序基准的 尺寸尺寸 和位置位置精度。 8. 因为夹具通常是用于加工一批工件的， 所以设计夹具时， 如何保证一批工件位置的一致一致 性，就是工件在夹具中定位的根本问题。 9. 限制工件在某一方面的不定度，工件在夹具中某一方向的位置位置就得以确定。 10. 工件在夹具中定位的任务， 就是通过定位元件限制工件的不定度不定度， 以求满足工序的加工 精度要求。 11. 工件在夹具中的定位，若六个不定度都被限制时，称为 完全完全 定位。 12. 工件在夹具中定位，若六个不定度没有被全部限制时，称为 部分部分 定位。 13. 夹具上的定位元件与工件的定位基准始终保持紧密 接触接触 或配合配合， 才能起到限制不定度 的作用。 14. 对夹具中定位元件限制的不定度进行分析时， 不能只看定位元件的结构形式， 而应着重 看其实际的 定位效果定位效果 。 15. 工件在夹具中定位时， 若实际定位支承点或实际限制的不定度个数少于工序加工要求应 予限制的不定度个数，则工件定位不足，称为 欠欠 定位。 16. 工件在夹具中定位，若几个定位支承点重复限制同一个或几个不定度时，称为重复重复 定 位。 17. 在夹具设计中，常用的平面定位元件有固定支承固定支承、可调支承、自位支承及辅助支承等。 18. 可调支承主要用于工件的毛坯制造精度不高， 而又以未加工过的毛面作为 定位定位 基准的 工序中。 19. 在夹具中，只能起提高工件支承刚性或起辅助作用的支承元件，称为 辅助支承辅助支承 。 20. 在夹具设计中常用于圆孔表面的定位元件有 定位销定位销 、刚性心轴和锥度心轴等。 21. 在夹具中，工件以圆孔表面定位时使用的定位销一般有 固定式固定式 和可换式两种。 22. 各种类型定位销对工件圆孔定位时限制的不定度， 应视其与工件定位孔的接触长度而定， 一般选用长定位销时限制 四四 个不定度， 短定位销时则限制两个不定度。 若采用削边销， 则分别限制两个或一个不定度。当采用锥面定位销时，则相当于三个支承点，限制三个 不定度。 23. 刚性心轴定位时限制的不定度分析与定位销相同， 对过盈配合的心轴限制了 四四 个不定 度，对间隙配合的心轴则根据其与工件圆孔接触的长短确定是限制四个或两个不定度。 24. 在夹具设计中常用于外圆表面的定位元件有 定位套定位套 、支承板和 V 形块等。 - 9 - 25. 各种定位套对工件外圆表面主要实现 定心定心 定位；支承板实现对外圆表面的支承定位； V 形块则实现对外圆表面的定心对中定位。 26. 短定位套和长定位套，它们分别限制被定位工件的 两个两个 个和四个不定度 27. 支承板对工件外圆表面的定位属于支承定位， 定位时限制不定度数的多少将由它与工件 外圆 母线母线 接触的长短长短确定。 28. 长 V 形块用于较长外圆表面定位， 限制 四四 个不定度； 短 V 形块则只限制两个不定度。 29. V 形块在对工件定位时，还可起对中作用，即通过与工件外圆两侧母线的接触，使工件 上的外圆中心线对中在 V 形块两支承斜面的 对称对称 面上。 30. 定位误差是指由于 定位定位 不准而造成某一工序在工序尺寸 （通常指加工表面对工序基准 的距离尺寸）或位置方面的加工误差。 31. 对某一定位方案， 经分析计算其可能产生的定位误差， 只要小于工件有关尺寸或位置公 差的 1/3-1/5 ，一般即认为此定位方案能满足该工序的加工精度要求。 32. 工序基准指在工序图上， 用来确定本工序 加工加工 表面加工后的尺寸、 形状、 位置的基准。 33. 定位基准指工件在夹具上进行加工时，确定工件位置的表面表面 或线、点。 34. 定位误差是指一批工件在用调整法加工时， 仅仅由于定位不准而引起 工序工序 尺寸或位置位置 要求的最大可能最大可能变动范围。 即定位误差主要是由基准位置基准位置误差和基准不重合基准不重合误差两项组 成。 35. 根据定位误差的上述定义，在夹具设计时，对任何一个定位方案，可以通过一批工件定 位时的两个 极端极端 位置， 直接计算出工序基准的最大变动范围， 即为该定位方案的定位 误差。 36. 定位误差是工件定位时由于定位不准产生的加工误差。 它的表现形式为 工序工序 基准相对 加工加工表面可能产生的最大尺寸或位置变动量。 37. 定位误差产生原因是工件工件 的制造误差、定位元件定位元件的制造误差、两者配合间隙及基准不 重合等。 38. 可以根据定位误差的组成，按公式_定位=_位置_不重计算得到定位误差。但计算时应特 别注意，当一批工件定位时，由一种可能极端位置变为另一种极端位置情况时，定位基 准位置的变动方向与工序基准相对定位基准理想位置的变动方向是否一致以确定公式 中的加减号，同向取 加加 号，反向取 减减 号。 39. 一般来说，采用多个表面组合定位的工件，其第一定位基准的位置误差最小小，第二定位 基准次之，而第三定位基准的位置误差最 大大 。 40. 夹紧装置的基本任务就是保持工件在定位中所获得的既定 位置位置 ， 以便在切削力、 重力、 惯性力等外力作用下，不发生移动和振动，确保加工质量和生产安全。 41. 一般夹紧装置由 动力源动力源 和夹紧机构两个基本部分组成。 42. 斜楔主要是利用其 斜角斜角 移动时所产生的压力来夹紧工件的， 亦即一般所谓的斜楔作用。 43. 气动夹紧的动力源工作介质是 压缩空气压缩空气 。 44. 液动夹紧的动力源工作介质是 液压油液压油 。 45. 气-液增压夹紧的动力源工作介质为 压缩空气压缩空气 。 46. 提高夹具在机床上定位精度的措施有： 对夹具进行找正安装和对定位元件定位面进行就就 地地加工。 47. 镗削的切削成形运动精度由 镗套镗套 保证。 48. 分度装置能使工件的 加工工序集中加工工序集中 ， 装夹次数减少， 从而可提高加工表面间的位置精 度，减轻劳动强度和提高生产率，因此广泛应用于钻、铣、镗等加工中。 49. 分度装置的关键部分是 对定对定 机构，它是专门用来完成分度、对准、定位的机构。 50. 可调夹具是按着夹具结构多次使用的原则来设计的。它又可分为：通用可调夹具、专用 - 10 - 可调夹具，后者又可叫做 成组夹具成组夹具 。 二、二、 判断题（每题判断题（每题 1 分，共分，共 20 分；正确填“分；正确填“” ，错误填“” ，错误填“” ）” ） 1. 专用夹具是指专门为某一种工件的某一工序设计的夹具， 所以此类夹具一般不考虑通用 性。 （） 2. 专用夹具只适于在产品固定和工艺过程稳定的大批量生产中使用。 （） 3. 成组夹具在使用时，只需对夹具上的部分定位、夹紧元件等进行调整或更换，就可用于 组内不同工件的加工。 （） 4. 专用夹具的通用元件、 合件和部件是由专业工厂生产供应的， 使用单位可根据被加工工 件的加工要求，很快地组装出所需的夹具。 （） 5. 六个方面的不定度 （自由度） 都存在， 是工件在夹具中所占空间位置不确定的最高程度， 即工件在空间中最多只能有六个不定度。 （） 6. 夹紧才能使工件定位，不夹紧就不能定位。 （） 7. 在设计夹具时， 若出现部分定位， 则不能保证一批工件在夹具中定位的一致性和工序加 工精度要求，因而是不允许的。 （） 8. 将夹具上定位元件抽象转化为相应的定位支承点， 每个支承点所限制的某一个方面的不 定度，意味着工件已失去了在该方面移动或转动的可能性。 （） 9. 即使工件在夹紧力的作用下完全限制了移动或转动的可能性， 但并不一定是已被完全定 位。 （） 10. 在夹具设计时，绝对不允许出现重复定位。 （） 11. 一般来说， 对工件上用形状精度和位置精度很低的毛坯表面作为定位表面时， 允许出现 重复定位。 （） 12. 对于已加工过的工件表面或精度较高的毛坯表面作为定位表面时， 为了提高工件定位的 稳定性和刚度，在一定的条件下是允许采用重复定位的。 （） 13. 当被加工工件在夹具中不是只用一个平面而是用两个或两个以上的组合表面作为定位 基准定位时，重复定位将给工件定位带来不良后果。 （） 14. 由于自位支承是活动或浮动的， 因此虽然与工件定位表面可能是两点或三点接触， 但实 质上仍然只能起到一个支承点的作用。 （） 15. 辅助支承在结构上与可调支承相同，都是由最简单的螺钉-螺母结构组成，所以它们二 者在作用上没有区别。 （） 16. 定位误差只发生在用调整法加工一批工件的条件下，如果一批工件逐个按试切法加工， 则不存在定位误差。 （） 17. 定位误差是由基准位置误差和基准不重合误差两部分组成。 在任何情况下两部分都存在。 （） 18. 夹紧力应该有助于定位，而不应该破坏定位。 （） 19. 在夹具的使用中，夹紧力应尽量得大，这有助于保证夹紧可靠。 （） 20. 螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构及定心对中夹紧机构等都是斜楔夹紧机构的变型。 （） 三、三、 简答（共简答（共 30 分）分） 1. 采用夹具装夹法对工件进行加工时， 为了保证工件加工表面相对其他有关表面的尺寸和 位置精度，必须满足哪三个条件？ (1). 工件在夹具中占据一定位置 (2). 夹具在机床上保持一定位置 (3). 夹具相对刀具保持一定位置 - 11 - 2. 在加工时所使用的夹具大多由以下五个部分组成？ 1) 定位元件及定位装置 2) 夹紧装置 3) 对刀及导引元件 4) 夹具体 5) 其他与元件及装置 3. 夹具有哪些作用？ 1) 易于保证加工精度，并使一批工件的加工精度稳定。 2) 缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低生产成本 3) 减轻工人劳动强度，降低对工人的技术要求 4) 扩大机床的工艺范围，实现一机多能 5) 减少生产准备时间，缩短新产品试制周期 4. 形成重复定位的原因及后果是什么？ 答： 由于夹具上的定位元件同时重复限制了工件的一个或几个不定度。 重复定位的后果 是使工件定位不稳定， 破坏一批工件定位的一致性， 使工件或定位元件在夹紧力作用下产生 变形，甚至使工件无法进行装夹。 5. 为减少或消除重复定位造成的不良后果，可采取哪些措施？ (1). 改变定位元件的结构 (2). 撤消重复限制不定度的定位元件 (3). 提高工件定位基准之间以及定位元件工作面之间的位置精度 6. 根据动力源的不同和工件夹紧的实际需要， 一般夹紧装置的中间递力机构在传递夹紧力 的过程中，可以起到哪些作用？ (1). 改变作用力的方向 (2). 改变作用力的大小 (3). 具有一定的自锁性能，以保证夹紧可靠，在手动夹紧时尤为重要。 7. 在夹具设计中，夹紧力的方向应如何确定？ 1) 夹紧力应垂直于主要定位基准面 2) 夹紧力的方向应有利于减小夹紧力 3) 夹紧力作用方向应使工件变形尽可能小 8. 在夹具设计中，夹紧力的作用点应如何确定？ 1) 夹紧力的作用点应保持工件定位稳定，而不致引起工件发生位移和偏移。 2) 夹紧力的作用点，应使被夹紧工件的夹紧变形尽可能小 3) 夹紧力的作用点应尽可能靠近工件加工表面，以提高定位稳定性和夹紧可靠性 - 12 - 第五章第五章 机械制造质量分析与控制机械制造质量分析与控制 一、一、 填填空（每空（每题题 1 分，共分，共 50 分）分） 1. 机器零件的加工质量指标有两大类：一是 加工精度加工精度 ，一是加工表面质量。 2. 所谓加工精度指的是零件在加工以后的几何参数（尺寸、形状和位置）与图纸规定的理 想零件的几何参数 符合符合 的程度。 3. 零件的精度包括 尺寸尺寸 精度、形状形状精度和位置位置精度。 4. 工件尺寸精度的获得方法有： 试切试切 法、定尺寸刀具法、调整法和自动控制法。 5. 在机械加工中，零件的尺寸、几何形状和表面间相对位置的形成，归结到一点，就是取 决于 工件工件 和 刀具刀具 在切削运动过程中相互位置的关系。 6. 在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件就构成一个完整的系统，称之为 工艺工艺 系统。 7. 原理误差是由于采用了近似的 加工加工 运动或近似的刀具刀具轮廓而产生的。 8. 机床误差来自三个方面：机床本身的 制造制造 、磨损和安装。 9. 一般情况下，加工表面的法线方向为误差 敏感敏感 方向。 10. 在生产实际中，安装机床这项工作称之为“ 安装水平安装水平 的调整” 。 11. 在机械加工中，机床主轴是工件的或刀具的 位置位置 基准和运动运动基准。 12. 对于主轴的要求，集中到一点，就是在运转的情况下它能保持轴心线的位置稳定不变， 也就是所谓 回转回转 精度。 13. 人们把主轴运动分解为三种独立运动形式， 分别为： 纯轴向窜动纯轴向窜动 、 纯径向移动 和 纯角度摆动 。 14. 试切法调整误差的来源有三个方面，包括，度量度量误差、加工余量的影响和微进给误差。 15. 工艺系统受力变形是机械加工精度中一项很重要的原始误差， 它不但严重地影响着加工 后工件的加工精度，而且还影响着 加工表面质量加工表面质量 ，限制切削用量和生产率的提高。 16. 由旧车床刀架部件的静刚度曲线可看出， 加载曲线与卸载曲线不重合， 它们间包容的面 积代表了在加载卸载的循环中所损失的能量， 也就是消耗在克服部件内零件之间的摩擦摩擦 力力力和接触面塑性塑性变形所做的功。 17. 整个工艺系统的刚度为其各组成部分刚度的倒数之和的 倒数倒数 。 18. 由于毛坯的余量不均匀和材料硬度的变化引起切削力的变化， 进而引起工艺系统受力变 形的变化，从而产生工件的尺寸误差和形状误差，这一现象被称为 误差复映误差复映 规律。 19. 误差复映系数为工件 加工加工 误差和毛坯毛坯误差之比。 20. 按照加工误差的性质，各种加工误差可分为两大类： 系统性误差系统性误差 和随机误差。 二、二、 判断题（每题判断题（每题 1 分，共分，共 21 分；正确填“分；正确填“” ，错误填“” ，错误填“” ）” ） 1. 在机械加工时，应尽可能把零件做到绝对精确并同理想的完全相符才合理。 （ ） 2. 在机械加工时， 只要能保证零件在机器中的功能， 把零件的加工精度保持在一定的范围 之内是完全允许的。 （） 3. 所谓保证和提高加工精度的问题，实际上也就是限制和降低加工误差的问题。 （） 4. 在静态下机床的好坏，是机床保证加工精度的基础。没有静态下的精度，也就谈不上机 床在动态下的精度。 （） 5. 原始误差所引起的刀刃与工件间的相对位移， 如果产生在加工表面的切线方向上， 则对 加工精度就有直接的影响。 （） 6. 原始误差所引起的刀刃与工件间的相对位移， 如果产生在加工表面的切线方向上， 就可 以忽略不计。 （） - 13 - 7. 主轴的纯轴向窜动对于孔加工和外圆加工并没有影响。 （） 8. 主轴的纯径向移动对车削和镗削的影响是不同的。 镗出的孔成椭圆形， 而车削时主轴纯 径向移动对工件的圆度影响很小。 （） 9. 在主轴用滑动轴承的结构中， 车床主轴的轴颈圆度误差将传给工件， 对加工精度有显著 影响。 （） 10. 在主轴用滑动轴承的结构中， 镗床主轴的不同轴颈圆度误差将传给工件， 对加工精度有 显著影响。 （） ； 11. 在主轴用滑动轴承的结构中， 支承车床主轴的轴套孔圆度误差将传给工件， 对加工精度 有显著影响。 （） 12. 在主轴用滑动轴承的结构中， 支承镗床主轴的轴套孔圆度误差将传给工件， 对加工精度 有显著影响。 （） ； 13. 在主轴用滚动轴承的结构中， 主轴的回转精度只取决于滚动轴承本身的精度， 而和配合 件（对内环而言是主轴轴颈，对外环而言是箱体上的轴座孔）的精度无关。 （ ） 14. 缩短机床内联系传动链可以起到减少传动误差的效果。 （） 15. 若机床内联系传动链为降速传动，则传动误差将被扩大。 （） 16. 在机床的内联系传动链中， 末端传动副的降速比愈大， 则其他传动元件的误差对被加工 工件的加工精度影响愈大。 （） 17. 机械加工工艺系统受力后，部件的变形不纯粹是弹性变形。 （） 18. 接触变形在机床的受力变形中占相当重要的位置，有时还会起主要作用。 （） 19. 在机械加工中，切削力的作用点位置变化不会对加工误差造成影响。 （ ） 20. 误差复映系数总是小于 1。 （ ） 21. 在一般车削时，只有在粗加工时用误差复映规律才有实际意义。 （ ） 三、三、 简答（共简答（共 49 分）分） 1. 什么是加工经济精度？ 在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延 长加工时间）所保证的加工精度。 2. 工件位置精度的获得方法是什么？ 位置精度（平行度、垂直度、同轴度等）的获得与工件的装夹方法有关。当需要多次装 夹时，有关表面的位置精度依赖夹具的正确定位来保证； 如果工件一次装夹多个表面时， 各表面的位置精度依赖则依靠机床的精度来保证， 如数 控加工主要靠机床的精度保证工件各表面之间的位置精度。 3. 机械加工工艺系统中，影响部件刚度的因素有哪些？ 1）接触变形 2）薄弱零件本身的变形 3）间隙的影响 4）摩擦的影响 5）施力方向的影响 4. 减少工艺系统受力变形的途径有哪些？ (1). 提高工艺系统中零件间的配合表面质量，以提高接触刚度。 (2). 设置辅助支承提高工件刚度。 - 14 - (3). 当工件刚度成为产生加工误差的薄弱环节时， 缩短切削力和支承点的距离也可以提 高工件的刚度。 5. 请分析加工误差的统计分析法中的分布曲线法和点图法的特点和区别？ - 15 - 第六章第六章 机械加工工艺与机器装配工艺机械加工工艺与机器装配工艺 一、一、 填空填空 1. 在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成 品的过程称为工艺工艺过程。工艺就是制造产品制造产品的方法。 2. 工序是组成机械加工工艺过程的基本单元基本单元，一个工序是指一个（或一组）工人，在一台 机床上（或一个工作地点） ，对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那一部分 工艺过程。 3. 制定机械加工工艺过程， 必须确定该工件要经过几道工序以及工序进行的先后顺序， 仅 列出主要工序名称及其加工顺序的简略工艺过程，称为工艺路线。 4. 工步是在加工表面加工表面不变、加工工具加工工具不变、切削用量不变切削用量不变的条件下所连续完成的那部分 工序。 5. 工作行程工作行程（走刀）是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。 6. 把工艺过程的操作方法等按一定的格式用文件的形式规定下来，便成为工艺规程工艺规程。 7. 产品的年生产纲领（简称生产纲领）就是包括备品和废品在内的年生产量年生产量。 8. 生产类型是指对企业（或车间、工段、班组、工地等）生产专业化程度的分类，其划分 的依据是产品或零件的年生产纲领年生产纲领。 9. 生产类型一般分为三种类型：单件生产单件生产、成批生产、大量生产。 10. 由互相联系的按一定顺序首尾相接构成封闭形式的一组尺寸就定义为尺寸链尺寸链。 由单个零 件在工艺过程中的有关尺寸所形成的尺寸链，就称为工艺尺寸链工艺尺寸链。 11. 时间定额时间定额是在一定的技术、组织条件下制订出来的完成单件产品（如一个零件）或某项 工作（如一道工序）所必需的时间。 12. 保证装配精度的工艺方法可以归纳为：互换互换法、选配选配法、修配修配法和调整调整法四大类。 13. 用控制零件的加工误差来保证装配精度的方法称为互换互换法。 按互换程度不同， 又分为完完 全互换全互换法与部分互换部分互换法两种。 14. 选配选配法就是当装配精度要求极高， 零件制造公差限制很严， 致使几乎无法加工或加工成 本太高时， 可将制造公差放大到经济可行的程度， 然后选择合适的零件进行装配来保证 装配精度的一种装配方法。按其选配选配方式不同，又分为直接选配直接选配法、分组装配分组装配法和复合复合 选配选配法。 15. 预先选定参与装配的某个零件作为修配对象，并预留修配量。在装配过程中，根据实际 测量结果，用锉、刮/研等方法，修去多余的金属层，使装配精度达到要求，这种方法 称为修配修配法。 16. 用一个可调整零件， 装配时或者调整它在机器中的位置， 或者增加一个定尺寸零件如垫 片、套筒等，以达到装配精度要求的方法，称为调整调整法。 17. 一般分为五种等级的装配单元：零件零件、合件合件、组件组件、部件部件和机器机器。 二、二、 简答简答 1. 影响加工余量的因素有哪些？ 上工序的表面粗糙度（Rya） 上工序的表面破坏层（Da） 上工序的尺寸公差（Ta） 需要单独考虑的误差（a） 本工序的安装误差（b） - 16 - 2. 工序集中具备哪些特点？ （1）由于采用高生产率的专用机床和工艺设备，大大提高了生产率； （2）减少了设备的数量，相应的也减少了操作工人和生产面积； （3）减少了工序数目，缩短了工艺路线，简化了生产计划工作； （4）缩短了加工时间，减少了运输工作量，因而缩短了生产周期； （5）减少了工件的安装次数，不仅有利于提高生产率，而且由于在一次安装下加工多 个表面，也易于保证这些表面间的位置精度； （6） 因为采用的专用设备和专用工艺装备数量多而复杂， 因此机床和工艺装备的调整、 维修也很费时费事，生产准备工作量很大。 3. 工序分散具备哪些特点？ （1）采用比较简单的机床和工艺装备，调整容易； （2