机械制造技术基础各章练习参考答案.pdf

1 第一章第一章 练习练习参考答案参考答案 1单项选择单项选择 （1）成组技术是一种（ ） 。 优化技术 制造哲理 集成制造模式 分类管理方法 （2）成组技术要求以（ ）为基础组织生产。 零件 零件组 产品 产品族 （3）零件端部设置倒角是为了（ ） 。 便于加工 便于检验 便于装配 节省材料 （4）精良生产是对（ ）公司生产模式的描述。 波音 通用 丰田 西门子 （5）快速原型制造又称为（ ）制造。 分离 分散 分层 分解 （6）目前快速原型制造主要用于制造（ ） 。 机械零件 电气元件 样品和模具 微机电产品 （7）目前机械零件的主要制造方法是（ ） 。 材料成形法 材料去除法 材料累加法 材料复合法 2多项选择多项选择 （1）机械零件之间的相似性主要表现在（ ）等几方面。 零件名称相似性 零件结构特征相似性 零件材料特征相似性 零件制造工艺相似性 （2）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。 成组单机 成组单元 成组流水线 成组刚性自动线 （3）便于装配的设计原则有（ ）等。 减少装配工作面 在外部进行装配 尽量在水平方向进行装配 避免错误装配 （4）便于加工的设计原则有（ ）等。 尽量减少加工面 使用便于加工的材料 避免出现不必要的特征 采用净成形和近净成形技术 （5）敏捷制造的特征有（ ） 。 快捷的需求响应 动态的组织形式 集成的制造资源 稳定的人员编制 （6）机械制造工艺过程包括（ ）和机械装配等。 产品设计 毛坯制造 机械加工 热处理和表面保护 3判断判断 （1）批量法则当今已不适用。 （ ） （2）工艺标准化是设计标准化的前提。 （ ） （3）采用成组技术可以减低工装系数。 （ ） （4）成组生产单元是一种先进的生产组织形式。 （ ） （5）网络与数据库是 CIMS 功能模型中不可缺少的组成部分。 （ ） （6）CIM 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。 （ ） （7）精良生产的核心是消除一切冗余。 （ ） （8）虚拟企业是指已采用虚拟制造技术的企业。 （ ） 2 4填空填空 （1）从系统观点出发，生产可被定义为一个将生产 要素 转变为生产 财富 （2）制造业是国民经济的 ，并创造效益的输入输出系统。 支柱产业 （3）零件分类编码系统就是用 。 字符 对零件有关 特征 （4）影响企业竞争力的要素TQCSE是指时间、质量、成本、 进行描述和识别的一套特定的规则和依据。 服务 和 环保 （5）CIM是信息技术和生产技术的综合应用，旨在提高制造企业的 。 生产率 和 响应能力 （6）并行工程是对 。 产品 及 相关过程 5分析题分析题 进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。 试分析图 1 所示零件在结构工艺性上有哪些缺陷？如何改进？ 画出改进后的零件简图。 其余 图 1 解：1）结构工艺性缺陷： 无退刀槽（4 处）无法加工或不能清根； 无倒角（4 处） ，不便于处理； 2 个键槽方位不同，不便于加工； 键槽 8 主视图画法有误。 2）改进 10 处，如图 1a 所示。 其余 图 1a 3 第二章练习参考答案 1单项选择单项选择 （1）同一工步要求（ ） 。 机床和夹具不变 工件不变 加工表面和切削刀具不变 切削用量不变 （2）下列因素中，对切削层厚度hD和切削层宽度bD 被吃刀量a 均有影响的因素是（ ） 。 p 进给量f 刀具主偏角r 刀具副偏角 （3）车削外圆表面时，已知背吃刀量a r p、进给量f和主偏角r a ，则切削层面积等于（ ） 。 pf apfsinr apfcosr apf /sin （4）过定位是指（ ） 。 r 定位点数多于 6 的定位 工件加工不需要限制的自由度也被限制 工件某个定位面被多个定位元件约束 工件某一个或某几个自由度被定位元件重复限制 （5）使用菱形销是为了（ ） 。 便于制造 便于安装 避免干涉 减少磨损 （6）定位误差实质上是指（ ）基准在加工尺寸方向上的变动量。 设计 工序 定位 测量 （7）CM6130 表示最大加工工件直径为 300mm 的（ ） 。 外圆磨床 圆台磨床 精密车床 自动车床 （8）升降台铣床的主参数是（ ） 。 主轴最高转数 主轴电机功率 工作台工作面宽度 工作台最大承重 （9）教材 79 页图 2-29 所示铣削夹具中，工件定位属于（ ） 。 完全定位 不完全定位 欠定位 过定位 （10）使用夹具主要是为了保证零件加工的（ ） 。 尺寸精度 形状精度 位置精度 表面粗糙度 （11）通过切削刃选定点与主运动方向垂直的平面称为（ ） 。 基面 切削平面 主剖面 进给平面 （12）后角是主后刀面与（ ）的夹角。 基面 切削平面 主剖面 进给平面 （13）目前高速钢多用于制造（ ）. 车刀 铣刀 手工刀具 复杂刀具 （14）硬质合金刀具材料牌号 YG6 中的 G 代表化学元素（ ） 。 Ge W Cr Co （15）金属结合剂主要用于制作（ ） 。 氧化铝砂轮 碳化硅砂轮 硬质合金砂轮 金刚石砂轮 2多项选择多项选择 （1）工件表面的成形运动有（ ） 。 主运动 进给运动 附加运动 定位和调整运动 （2）平面的加工方法有（ ） 。 车削 铣削 磨削 拉削 （3）切削用量包括（ ） 。 切削速度 切削宽度 进给量 被吃刀量 （4）工艺基准可分为（ ） 。 工序基准 定位基准 测量基准 装配基准 4 （5）工件在机床上的安装方式有（ ） 。 直接找正安装 划线找正安装 夹具安装 划线夹具安装 （6）与普通夹具相比，组合夹具的特点是（ ） 。 精度高 刚性好 柔性大 元件可以重复使用 （7）车刀切削部分的刀面包括（ ） 。 前刀面 上刀面 主后刀面 副后刀面 （8）在基面内测量的角度有（ ）及夹具体等。 前角 后角 主偏角 副偏角 （9）刀具刃倾角影响（ ） 。 刀尖强度 切削分力 切屑变形程度 切屑流出方向 （10）下列刀具材料中属于超硬刀具材料的是（ ） 。 硬质合金 陶瓷 金刚石 CBN 3判断判断 （1）用中心钻钻中心孔属于复合工步。 （ ） （2）切削速度是指主运动与进给运动合成速度。 （ ） （3）精加工时使用的定位基准称为精基准。 （ ） （4）附加基准是指非主要的设计基准。 （ ） （5）直接找正法可以获得较高的定位精度。 （ ） （6）欠定位是不允许的。 （ ） （7）外圆磨床的主参数是砂轮最大直径。 （ ） （8）机床夹具功能之一是扩大机床工艺范围。 （ ） （9）组合夹具特别适用于新产品试制和单件小批生产。 （ ） （10）在切深、进给量和主偏角相同的情况下，减小副偏角可使残留面积增大。 （ ） （11）车削外圆表面时，若刀尖安装高度高于车床主轴中心线，将使刀具工作前角增大。 （ ） （12）金刚石刀具不适于加工含铁金属。 （ ） （13）砂轮粒度越大，表明磨粒越粗。 （ ） （14）磨削高硬度工件材料时，应选用较软的砂轮。 （ ） 4填空填空 （1）工序的要素包括工作地、工人、 工件 和 连续加工 （2）单件小批量生产机床多采用 。 机群式 布置，大批大量生产机床多采用 流水线 （3）已知外圆切削的被吃刀量a 形式布置。 p和进给量f，则切削层厚度hD ，切削层宽度bD （4）工件定位时 6 个自由度完全被限制，称为 。 完全定位 ，工件定位时 6 个自由度中有 1 个或 1 个以上自 由度未被限制，称为 不完全定位 （5）由于工件的 。 工序 基准与 定位 （6）按机床夹具的使用范围，可将其划分为通用夹具、专用夹具、 基准不重合而引起的定位误差，称为基准不重合误差。 通用可调整 夹具、 组合 （7）教材 79 页图 2-29 所示铣削轴端槽夹具，工件的第一定位基准面是 夹具和随行 夹具等类型。 圆柱面 ，第二定位基准面是 下端 面 （8）刀具的前角是 。 前刀面 与 基面 r p a sin 之间的夹角。 r fsin 5 （9）目前我国使用最多的刀具材料是 高速钢 和 硬质合金 （10）决定砂轮特性的五要素：磨料、粒度、结合剂、 。 硬度 和 组织 5分析计算题分析计算题 。 （1）图 1 所示零件为批量生产，其外圆（直径 0 03 . 0 30）及两端面均已加工好, 现加工端面槽，要求保证： 槽宽（B8H9） 、槽侧面粗糙度 Ra1.6、尺寸 520.1 及对称度 0.1。试: 1）选择加工方法，加工设备及加工刀具； 2）分析加工时必须限制的自由度； 3）选择定位元件，并在图中示意画出； 4）按所选定位方法，计算定位误差； 5）画出工序简图。 解：1）加工方法：铣削 加工设备：立式铣床 加工刀具：立铣刀 2）必须限制的自由度：X ,Z ,X ,Y 3）定位元件：长 V 形块档销，见图 1a 4）定位误差 对于尺寸 520.1：DW1 对于对称度： 0 DW2 5）工序简图：见图 1b 0 图 1 520.1 0.1 A A Y X X Z 图 1b 图 1a 8H9 0.1 A 4 520.1 )30( 0 1 . 0 A 1.6 6 （2）图 2 所示为在车床上车削工件内孔示意图，试 1）标出刀具的前角（10） 、后角（6） 、主偏角、副偏角和刃倾角（5） ； 2）说明各角度是在哪个坐标平面内测量的。 解：1）各角度如图 2a 所示。 2）前角、后角：在正交平面（主剖面）内测量 主偏角、副偏角：在基面内测量 刃倾角：在切削平面内测量 图 2 f n 0 0 r 图 2a f n K r K 向 s 7 第三章练习参考答案 1单项选择单项选择 （1）变形系数h的表达式为（ ） （ 注 ：hch为切屑厚度，hD h 为切削层的厚度） 。 chhD (hchhD) / hD hch / hD hD / h （2）刀具角度中，对切削变形影响最大的是（ ） 。 ch 前角 （3）切削速度与变形系数之间的关系曲线常被称为（ ）. 后角 主偏角 刃倾角 平顶曲线 盆形曲线 驼峰曲线 （4）切削塑性材料、刀具前角较大、切削速度较高时，易产生（ ） 。 双峰曲线 带状切屑 （5）切削力经验公式的形式是（ ） 。 挤裂切屑 单元切屑 崩碎切屑 线性函数 指数函数 （6）切削过程中所消耗的能量（ ）转换为热能。 对数函数 三角函数 很小部分 一部分 约一半 绝大部分 （7）选择切削用量时，确定切削速度的主要依据是（ ） 。 加工表面粗糙度要求 机床强度与刚度 刀具寿命 （8）强力磨削又称为（ ） 。 加工余量 大功率磨削 大进给磨削 大火花磨削 2多项选择多项选择 缓进给磨削 （1）金属切削过程的第二变形区是产生（ ）的主要原因。 。 前刀面磨损 后刀面磨损 加工硬化 （2）为了测量和应用的方便，通常将切削力分解为几个切削分力，包括： （ ） 。 积屑瘤 主切削力 正向力 吃刀抗力 （3）刀具磨损的主要原因有（ ）等。 进给力 磨粒磨损 粘结（冷焊）磨损 位错磨损 （4）刀具磨损过程可分为（ ）等阶段。 扩散磨损 初期磨损 缓慢磨损 正常磨损 （5）硬质合金刀具的破损形式主要有（ ）等。 急剧磨损 卷刃 崩刃 剥落 （6）切削用量优化的目标可以是（ ） 。 热裂 最短工序时间 最小工序成本 最大工序利润 （7）砂带磨削的特点包括（ ）等。 最长刀具寿命 磨削表面质量好 磨削效率高 经济性好 （8）高速加工的特点有（ ）等。 适用范围窄 加工效率高 动力学特性好 切削力大 3判断判断 环保 （1）第一变形区又称为剪切区。 （ ） （2）工件材料强度和硬度越大，变形系数h （3）工件材料越软，切削加工性越好。 （ ） 也越大。 （ ） （4）工件材料热导率越高，切削加工性越好。 （ ） （5）车削塑性材料时，大部分切削热被切屑带走。 （ ） 8 （6）加工塑性工件材料时，宜选用较大的前角。 （ ） （7）静电植砂制作的砂带，可使磨粒尖端向上。 （ ） （8）Salomon 曲线显示切削温度与切削速度成指数函数关系。 （ ） 4填空填空 （1）直角自由切削没有 副切削刃 参与切削，并且要求 刃倾 （2）剪切角 是 角等于零度。 剪切面 与 切削速度 （3）剪应变 主要反映 之间的夹角。 第 变形区的变形，变形系数h 还包含了 第 （4）在切削用量不变的条件下，增大主偏角将使背向力 变形区的影响。 减小 ，进给力 增大 （5）切削用量中对切削力影响最大的是 。 背吃刀量 ，对切削温度影响最大的是 切削速度 （6）ISO标准规定以 。 1/2 背吃刀量处的 后刀面 （7）切削用量中对刀具寿命影响最大的是 上测定的磨损带宽度VB作为刀具的磨钝标准。 切削速度 ，影响最小的是 被吃刀量 （8）选择切削用量，应首先确定 。 被吃刀量 ，其次确定 进给量 5分析计算题分析计算题 。 （1）推导教材公式（3-29） 。 工序成本： T t CMtMtMtC m tctotmop )(+= 式中：Cop M 机时费； 工序成本； Ct t 刀具费用； ot t 辅助时间； ct T 刀具寿命； 换刀时间； tm p afv hld t = c ww m 1000 基本时间，纵车外圆时，（教材式（3-31） ） ，式中lw、dw 令： 、h分别为工件加 工长度、直径、余量（单边） 。 p af hld k = 1000 ww ，则有： c m v k t= 又由泰勒公式： 0 m c CTv= m 0 c T C v = ，将其代入上式，有： m 0 m T C k t= ，将其代入计算式中，得到： 1 -m 0 tctot m 0 op )(T C k CMtMtMT C k C+= 上式两边对 T 取导，并令其为 0，则有： 0)(1( d )(d 2-m 0 tct 1 -m 0 op =+ =T C k CMtmMT C km T C 上式两边除以 MT C k 2-m 0 ，得到： 0)(1( t ct =+ M C tmmT 最终得到： + = M C t m m T t ct 1 9 （2）精车轧辊外圆（参考图 a） ，试优选切削速度和进给量，使轧辊切削时间为最短。写出优化问题的数学 模型，画简图标明约束条件、可行域以及最优切削速度和进给量。已知条件及有关要求如下： 1）车床转速范围：n5500 r/min；进给量范围：f 0.052.0 mm/r； 2）精车余量（双边） ：2.0 mm； 3）车削过程中不能换刀； 4）残留面积最大高度：H0.02 mm （刀尖圆角半径 r0.5 mm） 注：残留面积高度近似等于： 2 2 2 f rrH 5）刀具耐用度公式： fv T = 5 c 8 10375 . 9 （min） 式中 v 为切削速度（单位 m/min） ，f 为进给量（单位 mm/r） 解：作图（图 b） 1）由车床转速范围n5500 转/分和进给量范围f 0.052.0 mm/r，确定约束边界v1、v2、f1、f2（切 削速度v1(dn)/1000(2005)/10003.14 m/min；v1 2）车削过程中不能换刀表示刀具寿命要求大于或等于切削时间 (dn)/1000(200500)/1000314 m/min） 切削时间（取被吃刀量ap fvfvfv ld t = = = ccc m 628 1000 1000200 1000 1mm） ： 由题目所给条件 5）和 3） ，得到： fv t fv T = = c m 5 c 8 62810375 . 9 由上式可得到：vc35m/min，即可确定约束边界v 3）由条件 4）有： 3 02 . 0 2 5 . 05 . 0 2 2 2 2 2 = ff rrH 可得到：f0.28，可确定约束边界f 4）由约束边界v 3 1、v2、v3、f1、f2、f3 5）由图可直观确定最优切削速度和进给量分别为：v 可确定可行域ABCD。 op35 m/min，fop 0.28 mm/r 100 200 图a 轧辊精车工序示意图 v1=3.14 v3=35 v2=314 f1=0.5 f3=0.28 f1=0.05 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 10 100 1000 f(mm/r) v(m/min) 可行域 最优点 图 b A B D C 10 第四章练习参考答案 1单项选择单项选择 （1）误差敏感方向是（ ） 。 主运动方向 进给运动方向 过刀尖的加工表面法向 （2）数控铣削属于（ ）加工。 过刀尖的加工表面切向 试切法 调整法 定尺寸刀具法 自动控制法 （3）镗孔时，若镗刀回转轴向与工件进给方向不同轴，将造成被加工孔（ ） 。 孔径变大 圆度误差 锥度误差 与定位面的平行度误差 （4）工艺系统刚度等于各组成部分刚度（ ） 。 之和 倒数之和 之和的倒数 （5）误差复映系数与工艺系统刚度成（ ） 。 倒数之和的倒数 正比 反比 （6）加工有效螺纹长度 2000mm的丝杠，若加工过程中工件产生 3的温升，则由于温升造成的螺距累积 误差将达到（ ） 。 （注：工件材料的热膨胀系数为 110 指数函数关系 对数函数关系 5 0.003mm 0.006mm 0.03mm （1/） ） （7）工艺能力系数与零件公差（ ） 。 0.06mm 成正比 （8）外圆磨床上采用死顶尖是为了（ ） 。 成反比 无关 关系不大 消除顶尖孔不圆度对加工精度的影响 消除导轨不直度对加工精度的 消除工件主轴运动误差对加工精度的影响 （9）加工误差符合正态分布的条件是（ ） 。 提高工艺系统刚度 误差值不太大 误差影响因素不太多 不存在随机误差影响 （10）下面措施中有利于减小切削表面粗糙度的是（ ） 。 不存在优势误差因素 增大刀具主偏角 增大刀具前角 （11）下面措施中有利于减小磨削表面粗糙度的是（ ） 。 减小刀具后角 减小刀尖圆弧半径 提高砂轮线速度 （12）H 表示硬化层显微硬度，H 提高工件速度 提高磨削深度 提高纵向进给量 0 表示基体层显微硬度，则硬化程度可表示为（ ） 。 %100 0 H H %100 0 H H %100 0 0 H HH %100 0 0 + H HH （13）强迫振动的频率与外界干扰力的频率（ ） 。 无关 相近 相同 （14）削扁镗杆的减振原理是（ ） 。 相同或成整倍数关系 镗杆横截面积加大 镗杆截面矩加大 基于再生自激振动原理 2多项选择多项选择 基于振型偶合自激振动原理 （1）为便于研究，可将主轴回转误差分解为（ ）等几种基本型式。 径向跳动 轴向串动 倾角摆动 （2）提高传动精度的有效措施包括（ ）等。 周期波动 缩短传动链 提高首端传动件精度 提高末端传动件精度 进行误差补偿 11 （3）以两顶尖定位纵车光轴，加工后出现中间大、两端小的误差，其可能原因是（ ） 。 工件刚度不足 刀具刚度不足 导轨直线度误差 （4）如图 a 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（右大左小）的锥度误差。产生该 误差的可能原因有（ ） 。 导轨与前后顶尖连线不平行 刀具热变形 主轴倾角摆动 三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴 （5）下列误差因素中属于常值系统误差的因素有（ ） 。 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行 机床几何误差 工件定位误差 调整误差 （6）从分布图上可以（ ） 。 刀具磨损 确定工序能力 估算不合格品率 判别常值系统误差大小 （7）根据 判别工艺过程是否稳定 RX 图上点的分布情况可以判断（ ） 。 有无不合格品 工艺过程是否稳定 是否存在常值系统误差 （8）影响切削加工表面粗糙度的主要因素有（ ）等。 是否存在变值系统误差 切削速度 切削深度 进给量 （9）避免磨削烧伤、磨削裂纹的措施有（ ）等。 工件材料性质 选择较软的砂轮 选用较小的砂轮线速度 选用较小的磨削深度 （10）消除或减弱铣削过程中自激振动的方法有（ ） 。 改善冷却条件 提高工艺系统刚度 增大工艺系统阻尼 加大切削宽度 （11）经喷丸处理的表面将形成（ ） 。 采用变速切削 张应力 压应力 冷硬层 3判断判断 氧化层 （1）车削加工的误差敏感方向固定不变。 （ ） （2）精加工中不允许存在加工原理误差。 （ ） （3）主轴径向跳动影响被加工面的圆度误差。 （ ） （4）机械加工中，可通过多次走刀，消除误差复映的影响。 （ ） （5）采用预加载荷的方法可以减小接触变形。 （ ） （6）磨削机床床身导轨时，由于磨削热会使导轨产生中凸。 （ ） （7）只要工序能力系数大于 1，就可以保证不出废品。 （ ） （8）X 图与 R 图需要联合使用才能对工艺过程稳定性进行正确判断。 （ ） （9）确定RX 图上下控制限的依据是 3 原则。 （ ） （10）理论粗糙度往往大于实际粗糙度。 （ ） （11）切削过程中的热效应将使加工表面产生张应力。 （ ） （12）为改善加工表面粗糙度，易采用中速切削。 （ ） （13）在车床上使用切断刀切断工件时的重叠系数等于 0。 （ ） （14）冲击式减振器特别适于低频振动的减振。 （ ） 4填空填空 （1）机械加工质量通常包括机械加工精度、机械加工 表面粗糙度 和机械加工 表面变质层 图 a 3 项内容。 12 （2）零件表面粗糙度对零件的耐磨性、耐蚀性、 耐疲劳性 和 配合精度 （3）加工原理误差是指采用近似的 有重要影响。 成形运动 或近似的 刀刃轮廓 （4）由于工艺系统的 进行加工而产生的误差。 受力变形 ，使毛坯误差部分地反映到工件上，此种现象称为 误差复映 （5）工艺系统内部热源主要是 。 切削热 和 摩擦热 （6）加工误差根据其统计学特性可分为 。 系统 误差和 随机 （7） 误差两大类。 RX 图的横坐标是 样组序号 ，纵坐标分别是样组的平均值和 极差 （8）衡量加工硬化的两个指标是 。 硬化程度 和 硬化层深度 （9）磨淬火钢时，由于磨削区温度不同可能产生回火烧伤、 。 淬火 烧伤和 退火 5分析计算题分析计算题 烧伤。 （1）图 b 所示为在车床上以两顶尖定位车削光轴外圆表面示意图（前顶尖为梅花顶尖） 。若已知前后 顶尖刚度近似相等，为 50000N/mm；工件刚度很大，其变形可以忽略不计；切削过程中，背向力近似 相等，为 800N。若仅考虑工艺系统受力变形引起的加工误差，试： 1）确定工件加工后的形状，并示意画出； 2）计算加工后工件形状误差。 解：1）加工后呈两头大、中间小的腰鼓形状，如图 b1 所示。 2）刀具开始切削时，后顶尖处的变形量： 016 . 0 50000 800 1 = 由此引起工件直径加大 0.032mm 刀具切削到中间位置时，前、后顶尖处的变形量： 008 . 0 500002 800 21 = = 由此引起工件直径加大 0.016mm 刀具切削到最后时，前顶尖处的变形量： 016 . 0 50000 800 2 = 由此引起工件直径加大 0.032mm 最终得到工件形状误差为：0.0320.0160.016mm （2）加工一批小轴，其直径尺寸要求为mm30 0 03 . 0 ，加工后测量一批工件，其直径尺寸接近正态分 布，平均值mm98.29=x，标准差mm005 . 0 =。试： 1）画出分布曲线； 2）计算不合格品率； 3）计算工序能力系数CP和CPK 4）分析不合格品产生的可能原因，指出减少不合格品的措施。 ； 附：正态分布函数表（见表 1） 表 1 F（z）值 z F（z） z F（z） z F（z） z F（z） 0.0 0.0000 1.0 0.3413 2.0 0.4772 3.0 0.49865 0.5 0.1915 1.5 0.4332 2.5 0.4938 3.5 0.49975 图 b f 图 b1 f 13 解： 1）分布曲线见图 a1。 2）不合格品率 作标准化变量 2 005 . 0 98.2997.29 1 = = = xx z 查表 1，有：F(z)=0.4772 阴影部分面积，即不合格品率： =0.50.47720.02282.28 3）工艺能力系数 0 . 1 005 . 0 6 03 . 0 6 P = = T C ； 67 . 0 005 . 0 6 005 . 0 203 . 0 6 2 PK = = = T C 4）产生不合格品原因： 工艺能力系数CP 解： = 1，工艺能力勉强； 分布均值与公差带存在偏差。 减少不合格品措施： 虽然分布均值与公差带存在偏差， 但偏差不是很大 （为 1 倍 ） ， 在允许范围之内， 所以根本措施是提高工艺系统精度，即提高工艺能力系数。 （3）图 c 所示为某工序控制图，试： 1）标出两个图的名称，和两图的纵横坐标； 2）分别说明两图中各条水平线的含义； 3）判断该工序工艺过程是否稳定，并说明其理由； 4）判断该工序是否存在系统误差。 1）标注见图 c1。 2）x 图中 x 为中心线，UCL 为上控制限，LCL 为下 控制限；R 图中 R 为中心线，UR 为上控制限。 3）工艺过程不稳定，理由： x 图中有点子超出控 制限； x 图中点子有明显上升趋势。 4）存在变值系统误差（由 x 图中点子明显上升趋势 看出） 。 20 xi Ri 0 5 10 样组序号 15 20 LCL x 图 UR 0 5 10 样组序号 15 R 图 UCL 图 c1 x R 29.98 29.965 29.995 图 a1 分布曲线与不合格品率 29.97 29.985 30.0 分布曲线 不合格品率 x(z) 14 第五章练习参考答案 1单项选择单项选择 （1）精密锻造适合于（ ）生产。 大型零件中小批量 中小型零件中小批量 各种尺寸零件大批量 （2）齿轮加工中，以孔定位加工齿面，热处理后在以齿面定位加工孔，遵循的是（ ）原则。 小型零件大批量 基准重合 统一基准 自为基准 （3）箱体类零件加工常使用（ ）作为统一精基准。 互为基准 一面一孔 一面两孔 （4）加工经济精度是指在（ ）条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。 两面一孔 两面两孔 最不利 最有利 最小成本 （5）加工铸铁箱体零件上 120H8 孔，其加工方案宜采用( )。 正常加工 扩铰 粗镗半精镗 粗镗半精镗精镗 （6）某铸铁箱体零件上直径尺寸为 粗镗半精镗粗磨精磨 046 . 0 0 80+mm 通孔，经粗镗精镗两道工序完成加工。给定粗镗工序尺 寸为 3 . 0 0 2 . 79 + mm，则精镗工序余量及其偏差为（ ） 。 3 . 0 046 . 0 8 . 0 + + mm 3 . 0 046 . 0 8 . 0 + mm 046 . 0 3 . 0 8 . 0 + mm 046 . 0 3 . 0 8 . 0 mm （7）采用浮动镗刀镗孔或浮动铰刀铰孔或拉刀拉孔，其最小余量等于（ ） 。注 ： Ry和Ha 分别表示上工 序留下的表面粗糙度和表面缺陷层。 ay HR + )(2 ay HR + Ry 2Ry （8）派生式 CAPP 系统以（ ）为基础。 数控技术 优化技术 成组技术 （9）CAPP 专家系统经常使用的知识表达方法是（ ） 。 集成技术 关系模型 层次模型 矩阵方法 （10）采用复合工步是为了缩短（ ） 。 产生式规则 基本时间 辅助时间 布置工作地时间 准备终结时间。 2多项选择多项选择 （1）选择精基准的主要原则是（ ） 。 基准重合原则 统一精基准原则 （2）采用统一精基准的好处包括（ ）等。 余量均匀分配原则 不能重复使用原则 易于保证各表面之间的位置精度 可减少工件的搬动和翻转次数 可减少夹具的类型及数量 （3）下列情况应安排检验工序（ ） 。 可减少加工时间 零件加工完毕后 重要工序前后 零件清洗前后 （4）工序集中的优点是（ ） 。 转车间前后 有利于保证工件各加工面之间的位置精度 可以使用简单设备 可以减少装夹时间和搬运次数 可以减小生产面积 15 （5）最小余量包括（ ） 。 上工序公差 上工序留下的表面粗糙度和表面缺陷层深度 上工序留下的空间误差 （6）采用决策树进行决策的特点是（ ） 。 本工序的安装误差 直观 易于理解 便于编程 易于扩展和修改 3判断判断 （1）机械加工工艺规程是连接产品设计和制造过程的桥梁。 （ ） （2）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准。 （ ） （3）采用浮动镗刀块镗孔可以提高被加工孔的位置精度。 （ ） （4）粗基准一般不能重复使用。 （ ） （5）对零件的加工过程划分加工阶段便于组织生产。 （ ） （6）中小批量生产多采用工序分散原则。 （ ） （7）直线尺寸链只有一个封闭环。 （ ） （8）直线尺寸链中必然包括增环和减环。 （ ） （9）普通机床折旧费属于工艺成本中的不变费用。 （ ） （10）工艺路线优化问题实质上是寻找最短路径问题。 （ ） 4填空填空 （1）基准重合原则是指使用 设计基准 作为 定位基准 （2）机械加工工序安排原则包括先基准后其他、 。 先面后孔 、 先主后次 （3）成组工艺过程设计方法主要有 和先粗后精。 综合零件 法和 综合路线 （4）渗碳淬火一般安排在 法。 切削加工 后， 磨削加工 （5）某外圆表面，直径尺寸为 前进行。 0 05 . 0 32mm，经粗车精车两个工序完成加工。若粗车的工序尺寸为 0 2 . 0 6 . 32 mm，则精车工序最小余量为 0.4 mm，最大余量为 0.65 （6）CAPP系统按其工作原理可划分为派生式、 mm。 创成 式和 半创成 （7）工序时间定额的组成部分有基本时间、 式。 辅助 时间、 布置工作地 时间、休息和生理需要时间及准备 终结时间。 16 5. 分析计算题分析计算题 （1）图 1 所示销轴零件，有关轴向尺寸加工过程如下： 1）车端面 A，车平； 2）车台阶面B，保证B面到A面的距离为L1 3）自C处切断，保证C面到B面的距离为L ； 2 4）以 B 面定位精车 C 面，保证 C 面到 B 面的距离 ； 0 1 . 03 12=L mm； 5）以C面定位加工10H9 孔，保证C面到孔中心线距 离为L4 若给定切断时的经济公差为 0.5mm， 精车最小余量为 0.3mm，试：用极值法确定工序尺寸L 。 1、L2 和L4 的大小 和偏差。 解：用图表法求解如下 图 1 10H9 A B C 580.15 0 0.5 82 0 0.1 12 10H9 A B C 580.15 0 0.5 82 0 0.1 12 L1 R1 Z3 L2 L3=11.950.05 L4 R2 0.1 0.05 0.25 0.2 0.3 0.3 0.6 69.95 11.95 12.55 69.8 0.25 0.15 81.75 58 R2 L1 L3 (a) R1 L4 L3 (b) L2 L3 (c) MMmin 2 1 2 1 2 1 iiiZii LZZTT (b) (a) (c) (a) (c) (b) 17 （2）编制图 2 所示螺母座零件的机械加工工艺规程，并填写在如表所示的工艺规程简表中。零件毛坯 为铸件，生产批量 500 件。 解： 表 螺母座工艺规程简表 工序号 工序名称及内容 定位基准 机床 夹具 刀具 1 铣底面 A，成，保证尺寸 20 C 面（3 点） 立式 铣床 铣夹具 端铣刀 2 钻 4-11 孔， 成， 保证尺寸 120、 36；铰 2-8H7 孔，成 底面 A（3 点 ），R45 圆弧 面 （2 点） ， 一端面 （1 点） 立式 钻床 钻夹具 钻头 铰刀 3 车左端面 E，成，保证至 8H7 孔中心距离为 30；车 60H7 孔，成，保证尺寸 600.05 底面 A（3 点） ，2-8H7 孔（2+1 点） 普通 车床 弯板式 车夹具 45弯 头刀 4 铣右端面 D，成，保证尺寸 60 底面 A（3 点 ），2-8H7 孔（2+1 点） 立式 铣床 铣夹具 端铣刀 5 钻 4-M8 螺纹底孔，保证尺寸 76 左端面E （3点 ）， 60H7 孔 （2 点 ）， 底面 A （1 点） 台式 钻床 钻夹具 钻头 6 攻丝 4-M8，成 右端面 D （3 点 ）， 螺纹 底孔（2 点） 钻床 钻夹具 丝锥 7 锪 4-16 孔，成 底面 A （3 点 ）， 11 孔 （2 点） 钻床 锪孔钻 150 120 4- 11 16 600.05 2-8（配作） 60 5 A (105) R45 76 4-M8 铸造圆角R5 材料：HT200 其余 20 1.6 0.8 0 60+0.035 13 0.03 A 10 1.6 0.02 B 1.6 36 60 6.3 6.3 B 图 2 螺母座 18 第六章练习参考答案 1单项选择单项选择 （1）装配工艺系统图表示了（ ） 。 机器装配方法 机器装配过程 （2）夹具导向装置装配多采用（ ） 。 装配系统组成 装配系统布局 完全互换法 大数互换法 修配法 （3）分组选配法适用于大批量生产中（ ） 。 调节法 装配精度要求高，组成环数少的情况 装配精度要求不高，组成环数少的情况 装配精度要求不高，组成环数多的情况 装配精度要求高，组成环数多的情况 （4）装配尺寸链最短路线原则又称为（ ） 。 封闭环原则 公共环原则 一件一环原则 （5）统计公差的计算公式是（ ） 。 多件一环原则 = = 1 1 n i i TT = = 1 1 2 n i i TT = = 1 1 22 n i iiT kT = = 1 1 2 n i i TkT 2多项选择多项选择 （1）机器装配的基本作业包括（ ）等。 清洗 测量 连接 （2）选择装配顺序的一般原则包括（ ）等。 校正、调整与配作 先下后上 先内后外 先难后易 （3）装配精度包括零、部件间的（ ）等。 先粗后精 尺寸精度 形状精度 位置精度 （4）装配尺寸链反计算中分配组成环公差的方法有（ ）等。 相对运动精度 等公差法 等精度法 （5）常用的修配方法有（ ） 。 随机分配法 大数分配法 单件修配法 合并修配法 自身加工修配法 3判断判断 预加工修配法 （1）组件在装配中不可拆卸。 （ ） （2）大数互换法采用极值算法计算装配尺寸链。 （ ） （3）通常选择易于加工和便于使用通用量具测量的零件尺寸作为协调环。 （ ） （4）装配机床主轴时，可通过调整前后轴承的径向圆跳动方向来控制主轴锥孔的径向跳动。 （ ） （5）静调整法多用于单件、小批生产中装配精度要求较高的场合。 （ ） 4填空填空 （1）在一个基准零件上，装上若干个 部件 、 组件 （2）装配的组织形式分固定式和移动式两种。固定式装配工序 、套件和零件，构成机器（产品） 。 集中 ，移动式装配工序 分散 。 19 （3）常用的装配方法有完全互换法、大数互换法、选择装配法、 修配法 法和 调整法 法。 （4）常用的调整装配方法有 可动 调整法、 固定 调整法和误差补偿调整法。 （5）在确定各组成环公差带位置时，除协调环以外各组成环公差按 入体原则 标注，协调环的偏差则需经 尺寸链计算 4分析计算分析计算 确定。 （1）教材 300 页习题 6-6：习图 6-6 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 0.050.15mm。已 知：A1= 41mm，A2=A4=17mm，A3 =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。 解：1）建立尺寸链（图a） ，其中尺寸A0是间接保证的，因而是 封闭环，尺寸A1是增环，尺寸A2、A3和A4