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机械制造工艺学综合复习资料 一、选择题 1下面三种装夹方法中，可以获得最高装夹精度是_。 A 夹具中装夹 B 直接找正装夹 C 划线找正装夹 2机械加工时，对于一个工件的定位方案，_是绝对不允许的。 A 不完全定位 B 过定位 C 欠定位 3. 两级降速传动链，首、末级传动比分别为i1和i2，在总的传动比和传 动元件误差不变的情况下，_时，对减小传动误差更有利。 A i1 i2 C i1= i2 4_带来的加工误差不能用多次走刀的办法减小。 A 误差复映 B 切削力引起的工件变形 C 夹紧力引起的工件变形 5如果某加工过程中，误差服从正态分布，但是样本平均值与公差带 中心不重合，可以判断该加工过程存在_。 A 随机误差 B 常值系统误差 C 变值系统误差 6砂轮硬度是指_。 A 砂轮基体材料的硬度 B 砂轮磨粒的硬度 C 磨粒从砂轮上脱落的难易程度 7工序集中有利于_。 A 简化设备和夹具 B 节省装夹时间 C 降低对操作工人的技术要求 8根据“入体原则”，_的最大加工尺寸是其基本尺寸。 A 孔的直径 B 轴的直径 C 槽的宽度 9使用计算法确定加工余量时，对于本工序加工余量大小没有直接影 响的因素是_。 A 上工序的尺寸公差 B 上工序的表面粗糙度 C 上工序的装夹精度 10_是机器装配时的最小装配单元。 A 零件 B 组件 C 套件 11机床的传动精度属于装配精度中的_。 A 相互位置精度 B 相对运动精度 C 相互配合精度 12在大批量生产中，对于组成环数较多且装配精度要求较高的部件， 宜采用_进行装配。 A 分组装配法 B 完全互换法 C 修配装配法 13对于某尺寸链，若组成环中的增环都是取极大值，减环都取极小 值，则封闭环的尺寸是_。 A 极大值 B 极小值 C 最大和最小尺寸的平均值 14机床传动链一般都是降速传动，因此，传动链_元件的制造与 安装精度对机床的传动精度影响最大。 A 前端 B 中部 C 末端 15工件经一次装夹后所完成那一部分工序称为_。 A 工步 B 安装 C 工位 二、判断题 1工件在加工中心上一次装夹加工出孔、平面等多个表面的过程属于 一个工序。 （ ） 2大批量生产时，广泛使用专用设备和工艺装备，所以比单件小批生 产加工精度更高。 （ ） 3对于普通车床上的外圆车削，车床床身导轨在水平面内的直线度误 差对加工精度的影响可以忽略。 （ ） 4工艺系统刚度越大，误差复映现象越小。 （ ） 5增大切削加工的进给量，可以减小自激振动的产生。 （ ） 6铰孔和拉孔都只能提高孔的尺寸精度，但不能提高其形状和位置精 度。 （ ） 7工艺人员在设计机械加工工艺规程时，要仔细审查零件图样，如发 现某一技术要求规定得不适当，也不能自行将其修正。 （ ） 8精基准选择的“基准重合原则”指的是定位精基准与被加工面的设计 基准重合，这样能够可靠保证工序图纸的要求。 （ ） 9可调支承和辅助支承都是支承，所以都有定位作用。 （ ） 10三爪卡盘的卡爪既是夹紧元件也是定位元件。 （ ） 11一次装夹多个工件完成的加工内容属于一个工序。 （ ） 12工艺系统刚度是恒定的，与切削位置无关。 （ ） 13减小切削加工的进给量，可以避免自激振动的产生。 （ ） 14工件在加工中心上装夹一次就可以完成铣平面、钻孔、铰孔等多个 工步的加工内容。 （ ） 15一般情况下，直接找正装夹的效率比夹具装夹更高，所以多用于大 批大量生产中。 （ ） 16为了减小传动链的传动误差，应该尽可能减小传动比。 （ ） 17表面粗糙度值越小，其耐疲劳性越好。 （ ） 18喷丸强化的原理就是在工件表面产生冷作硬化层和压缩残余应力， 以提零件的耐疲劳强度和使用寿命。 （ ） 三、名词解释 1工件的装夹： 2机械加工的原理误差： 3机械加工的表面质量： 4零件的结构工艺性： 5定位误差： 6工件的定位： 7机械加工的原始误差： 8机械加工的表面几何形貌： 9机械加工工艺规程： 10基准位置误差： 11直接生产过程： 12六点定位原理： 13残余应力： 14工艺系统的刚度： 15工序集中： 16辅助生产过程： 17欠定位： 18机械加工精度： 19工序分散： 四、简答题 1刀具的精度对工件加工精度有何影响？ 2机械加工工艺顺序安排的原则有哪些？ 3在工艺基准和设计基准重合的情况下，如何确定一个加工面从粗到 精各加工工序的基本尺寸及其上下偏差？ 4把机器划分成独立装配单元，对装配、使用等有什么好处？ 5造成定位误差的原因是什么？ 6什么是误差复映现象，怎么来减小或消除这种现象的不良影响？ 7请简述机械加工工艺规程设计原则？ 8装配尺寸链的解算方法有哪两种，各用于什么场合？ 9保证产品装配精度的方法有哪些？ 10磨削加工时，为什么提高砂轮速度能够减小表面粗糙度值，而提高 工件速度却得到相反的效果？ 11设计机械加工工艺规程应遵循的原则有哪些？ 12制订工艺路线时，定位粗基准的选择应遵循什么样的原则？ 13大批大量生产时，为什么在组成环数较多、各环公差较大的情况 下，大数互换法比完全互换装配法更科学、更经济？ 14定尺寸刀具、成形刀具、展成刀具及一般刀具（普通车刀、镗刀、 铣刀等）的制造精度对于加工精度分别有怎样的影响？ 15为什么切削速度增大，硬化现象减小？而进给量增大，硬化现象却 增大？ 16什么是残余应力？如何减少工件的残余应力？ 五、计算题 1. 一零件的加工图如下所示，本工序需要对B孔进行镗孔，其它工 序已加工完毕，图中H1=，H2=，H3=，实际加工中是采用定位基准面A调 整镗刀的位置尺寸H4来保证H3的，试求H4的尺寸及上下偏差。 H1 H2 H4 H3 A B 2. 图示小套零件，在车床上已加工好外圆，内圆及各端面，现须在铣床 上以A面定位，铣出B面槽，并保证设计尺寸 ，求试切调刀时的度量 尺寸L及其上下偏差。 3. 图示轴承座零件，mm孔已加工好，现欲测量尺寸750.05。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。 750.05 H 30 +0.03 0 4. 图示的轴套零件，在车床上已加工好外圆、内圆及各端面，现须在钻 床上以B面定位，加工10孔，并保证设计尺寸250.1，求试切对刀时的 工序尺寸A1及上下偏差。 五、分析题 根据六点定位原理，用总体分析法分析图示定位方案总共限制了什 么自由度，工件加工表面（用“”标注者）应该限制什么自由度，判断是 否存在欠定位；然后用分件分析法分析每个定位元件限制了什么自由 度，判断是否存在过定位。 参考答案： 一、选择题 1B 2C 3B 4C 5B 6C 7B 8B 9C 10C 11B 12C 13A 14C 15B 二、判断题 1（）2（）3（）4（）5（）6（）7（）8 （）9（）10（） 11（）12（）13（）14（）15（）16.（）17 （）18（） 三、名词解释 1工件的装夹：装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。定位使工 件在机床或夹具上占有正确位置，夹紧使工件已确定的位置在加工过程 中保持不变。 2机械加工的原理误差：指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓 进行加工而产生的误差。 3机械加工的表面质量：表面质量包含表面几何形貌和表面力学物 理、化学性能两方面的内容。其中表面几何形貌包含表面粗糙度、波纹 度、纹理方向、伤痕(划痕、裂纹、砂眼等)等，表面力学物理、化学性 能包含表层加工硬化、表层金相组织变化、表层残余应力等。 4零件的结构工艺性：在满足使用要求的前提下，制造该零件的可行 性与经济性。 5定位误差：定位误差是由于工件在夹具上（或机床上）定位不准确 而引起的加工误差。 6工件的定位：使工件在机床或夹具上占有正确位置的过程。 7机械加工的原始误差：引起加工误差的根本原因是工艺系统存在着 误差，将工艺系统的误差称为原始误差。 8机械加工的表面几何形貌：机械加工的表面几何形貌包括工件表面 几何形状误差(平面度、圆度等)、波纹度和表面粗糙度。 9机械加工工艺规程：机械加工工艺规程是指规定零件机械加工工艺 过程的工艺文件。 10基准位置误差：由于工件定位表面或夹具定位元件制作不准确引起 的定位误差，称为基准位置误差。 11直接生产过程：使被加工对象的尺寸、形状和性能产生一定的变 化，即与生产过程有直接关系的生产过程。 12六点定位原理：采用6个按一定规则布置的约束点来限制工件的 6 个自由度，实现完全定位，称之为六点定位原理。 13残余应力：残余应力也称内应力，是指在没有外力作用下或去除外 力后工件内存留的应力。 14工艺系统的刚度：所谓工艺系统的刚度，是指工件加工表面在切削 力法向分力的作用下，该力与刀具相对于工件在该方向上位移的比值。 15工序集中：使每个工序中包括尽可能多的工步内容，因而使总的工 序数目减少，夹具的数目和工件的安装次数也相应地减少。 16. 辅助生产过程：机械产品的辅助劳动过程虽然不是使加工对象产生 直接变化，但也是非常必要的，称为辅助生产过程。 17欠定位：在加工时根据被加工面的尺寸、形状和位置要求，应限制 的自由度未被限制的情况称为欠定位。 18机械加工精度：指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和表面 间的相互位置）与理想几何参数的符合程度。 19工序分散：将工艺路线中的工步内容分散在更多的工序中去完成， 因而每道工序的工步少，工艺路线长。 四、简答题 1刀具的精度对工件加工精度有何影响？ 答：1）定尺寸刀具（钻头、铰刀等）的尺寸精度影响工件的尺寸精 度；2）成形刀具的形状精度影响工件的形状精度；3）展成刀具的形状 精度影响工件的形状精度；4）一般刀具，其制造精度对加工精度无直 接影响，但其磨损会引起工件尺寸和形状误差。 2机械加工工艺顺序安排的原则有哪些？ 答：（1）先加工基准面，再加工其他表面；（2）一般先加工平面，后 加工孔；（3）先加工主要表面，后加工次要表面；（4）先安排粗加工 工序，后安排精加工工序。 3在工艺基准和设计基准重合的情况下，如何确定一个加工面从粗到 精各加工工序的基本尺寸及其上下偏差？ 答：1）确定各加工工序的的加工余量；2）从终加工工序开始，到第一 道加工工序，逐次加上或减去每道加工工序余量，便得到每道工序的基 本尺寸；3）除终加工工序公差按设计要求确定外，其余工序尺寸公差 按所采用加工方法的经济精度确定；4）除最终工序外，按“入体原 则”确定上下偏差。 4把机器划分成独立装配单元，对装配、使用等有什么好处？ 答：1）可以组织平行的装配作业，各单元装配互不妨碍，缩短装配周 期，或便于组织多厂协作生产；2）机器的有关部件可以预先进行调整 和试车，这样既可保证总机的装配质量，又可以减少总装配的工作量； 3）机器局部结构改进后，整个机器只是局部变动，有利于产品的改进 和更新换代；4）有利于机器的维护检修，给重型机器的包装、运输带 来很大方便。 5造成定位误差的原因是什么？ 答：原因有二：1）由于工件定位表面或夹具定位元件制作不准确引起 的定位误差，称为基准位置误差；2）由于工件的工序基准与定位基准 不重合而引起的定位误差，称为基准不重合误差。 6什么是误差复映现象，怎么来减小或消除这种现象的不良影响？ 答：由于工艺系统受力变形，使毛坯误差部分反映到工件上，此种现象 称为“误差复映”。 可通过增大工艺系统刚度、多次走刀等方法减小或消除误差复映的影 响。 7请简述机械加工工艺规程设计原则？ 答：可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。必须能满足生 产纲领的要求。在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，一般要 求工艺成本最低。尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。 8装配尺寸链的解算方法有哪两种，各用于什么场合？ 答：(1) 装配尺寸链的正计算，用于配合精度校核；(2)装配尺寸链的反 计算，用于相互配合零件的精度设计。 9保证产品装配精度的方法有哪些？ 答：（1）互换法；（2）选择法；（3）修配法；（4）调整法。 10磨削加工时，为什么提高砂轮速度能够减小表面粗糙度值，而提高 工件速度却得到相反的效果？ 几何因素：砂轮的速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数就 越多，因而工件表面的粗糙度值就越小。增大工件速度时，单位时间内 通过被磨表面的磨粒数减少，表面粗糙度值将增大。物理因素：砂 轮速度越高，工件材料来不及变形，表层金属的塑性变形减小，磨削表 而的粗糙度值将明显减小。工件速度增加，塑性变形增加，表面粗糙度 值将增大。 11设计机械加工工艺规程应遵循的原则有哪些？ 答：1）可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。2）必须能满足生 产纲领的要求。3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，一般要 求工艺成本最低。4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。 12制订工艺路线时，定位粗基准的选择应遵循什么样的原则？ 答：（1）保证相互位置要求的原则；（2）保证加工表面加工余量合理 分配的原则；（3）便于工件装夹的原则；（4）粗基准一般不得重复使 用的原则。 13大批大量生产时，为什么在组成环数较多、各环公差较大的情况 下，大数互换法比完全互换装配法更科学、更经济？ 答：由数理统计基本原理可知：首先，在一个稳定的工艺系统中进行大 批大量加工时，零件加工误差出现极值的可能性很小。其次，在装配 时，各零件的误差同时为极大、极小的“极值组合”的可能性更小。在组 成环数多，各环公差较大的情况下，装配时零件出现“极值组合”的机会 就更加微小，实际上可以忽视不计。这样，完全互换法用严格零件加工 精度的代价换取装配时不发生或极少出现的极端情况，显然是不科学、 不经济的，使用大数互换装配法会更为合适。 14定尺寸刀具、成形刀具、展成刀具及一般刀具（普通车刀、镗刀、 铣刀等）的制造精度对于加工精度分别有怎样的影响？ 答：采用定尺寸刀具加工时，刀具的尺寸精度直接影响工件的尺寸 精度；采用成形刀具加工时，刀具的形状精度将直接影响工件的形 状精度；展成刀具的切削刃形状必须是加工表面的共辘曲线。因 此，切削刃的形状误差会影响加工表面的形状精度；对于一般刀 具，其制造精度对加工精度无直接影响。 15为什么切削速度增大，硬化现象减小？而进给量增大，硬化现象却 增大？ 答：增大切削速度，刀具与工件的作用时间减少，使塑性变形的扩展深 度减小，因而冷硬层深度减小；随着进给量的增大，切削力也增大，表 层金属的塑性变形加剧，冷硬程度增大。 16什么是残余应力？如何减少工件的残余应力？ 答：残余应力也称内应力，是指在没有外力作用下或去除外力后工件内 存留的应力。减少残余应力的措施有：增加消除内应力的热处理工 序；合理安排工艺过程，例如粗精加工分开在不同工序中进行，使 粗加工后有一定时间让残余应力重新分布，以减少对精加工的影响。 改善零件结构，提高零件的刚胜，使壁厚均匀等均可减少残余应力 的产生。 五、计算题 1. 解：（1）画尺寸链图 （2）找出封闭环，H3是间接得到的尺寸，应为封闭环，H4为增环，H1 和H2为减环。 H1 H2 H4 H3 （3）计算尺寸链。 基本尺寸 H3H4H1H2 所以，H4H3H1H2557045170 H3的上偏差 ES3ES4EI1EI2 ES4ES3EI1EI20.220.02(-0.025)0.215 H3的下偏差 EI3EI4ES1ES2 EI4EI3ES1ES20.220.080.030