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机械制造技术习题一、 金属切削基础1-1 试说明外圆车削、端面车削、刨削、铣削的切削运动及工件上的各表面是什么。1-2 车刀切削部分有哪些面和刃组成？ 1-3 试以横车(切断)为例说明车刀工作角度与标注角度的关系。1-4 端面车削时，刀尖高（或低）于工件中心时工作角度(前、后角)有何变化?1-5 切削层参数指的是什么?与背吃刀量和进结量有何关系？ 1-6 刀具切削部分材料应具备哪些基本性能。为什么?1-7 刀具材料有哪几种？常用牌号有哪些？性能如何？常用于何种刀具？如何选用？ 1-8 新型硬质合金有哪些品种?说明其切削性能得以改善的原因。 1-9 说明涂层硬质合金、涂层高速钢刀具的品种、特点及应用范围。 1-10 从化学成分、物理机械性能和应用范围，说明陶瓷、立方氮化硼、金刚石刀具材料的特点。 1-11 简述刀具材料的发展历史并分析未来刀具材料的发展趋势。 1-12 刀具材料与被加工材料应如何匹配?怎样根据工件材料的性质和切削条件正确选择刀具？ 1-13 超硬高速钢有哪些品种?我国根据资源条件研制了哪些牌号的超硬高速钢？各有何特色？ 1-14 试列举普通高速钢的品种与牌号，并说明它们的性能特点。 1-15 试列举常用硬质合金的品种和牌号，并说明它们的性能特点和应用范围？ 二、 金属切削的基本规律及其应用2-1 画简图说明切屑形成过程。 2-2 如何表示切屑变形程度? 2-3 积屑瘤是如何产生的?积屑瘤对切削过程有何影响? 2-4 影响切屑变形有哪些因素?各因素如何影响切屑变形? 2-5 切屑形状分几种?各在什么条件下产生? 2-6 切削力是如何产生的? 2-7 三个切削分力是如何定义的?各分力对加工有何影响? 2-8 影响切削力的因素有哪些?各因素对切削力影响规律如何? 2-9 如何根据实验数据确定切削力经验公式中的系数和指数? 2-10 切削热有哪些来源?切削热如何传出? 2-11 影响切削温度因素有哪些?如何影响? 2-12 刀具磨损有哪些形式?如何进行度量? 2-13 刀具磨损讨程有几个阶段?为何出现这种规律? 2-14 刀具磨钝的标准是如何制定的? 2-15 切削用量三要素对刀具使用寿命影响程度有何不同?试分析其原因。 2-16 造成刀具磨损的原因主要有哪些? 2-17 刀具破损主要形式有哪些?高速钢和硬质合金刀具的破损形式有何不同?为什么? 2-18 工件材料切削加工性的衡量指标有哪些? 2-19 影响工件材料切削加工性的主要因素是什么? 2-20 如何改善工件材料的切削加工性? 2-21 刀具前角、后角有什么功用?说明选择合理前角、后角的原则。 2-22 主偏角、副偏角有什么功用?说明选择合理主偏角、副偏角的原则。 2-23 刃倾角有什么功用？说明选择合理刃倾角的原则。 2-24 说明最大生产效率刀具使用寿命和经济刃具使用寿命的含义及计算公式。 2-25 说明合理选择切削用量的原则。 2-26 如何合理确定切削深度、进给量和切削速度。 2-27 说明切削用量优化的概念。 2-28 切削液有何功用?如何选用? 三、 金属切削机床基本知识3-1 解释机床型号CA6140、CM6132、M1432A、Y3150E。 3-2 形成发生线的方法有哪些？ 3-3 分析用燕尾槽铣刀铣燕尾槽时机床所需要的运动。 3-4 分析用螺纹车刀车削螺纹时机床所需要的运动。 3-5 什么是内联系传动链？什么是外联系传动链？ 四、 车床与车刀4-1 计算CA6140车床反转时的最高转速。 4-2 CA6140车床能车削哪几种标准螺纹？其标准参数符合什么规律？ 4-3 写出车削 m =3， K =1的模数螺纹和 a =5， K =1的英制螺纹的运动平衡式。 4-4 CA6140车床为什么能车削按分段等差数列规律排列的标准螺纹？ 4-5 CA6140车床车削标准螺纹时共有几套挂轮？变换挂轮的目的是什么？ 4-6 CA6140车床车削标准螺纹时共有几条传动路线？变换传动路线的目的是什么？ 4-7 CA6140车床车削标准螺纹传动链由哪些主要环节组成？各自作用是什么？ 4-8 若CA6140车床主轴转速忽快忽慢，从理论上讲会不会影响所加工的螺纹导程的大小？为什么？ 4-9 双向片式摩擦离合器的作用是什么？ 4-10 画简图表示双向片式摩擦离合器的内片、外片。 4-11 画简图表示短锥法兰式主轴端部结构，并指出其优点。 4-12 开合螺母的作用是什么？ 4-13 互锁机构的作用是什么？ 4-14 可转位车刀由哪些元件组成？ 4-15 可转位车刀有哪些典型的夹固机构？ 4-16 题4-16图为立式升降台铣床传动系统图，写出其主运动传动路线表达式，并求其转速级数、最高转速和最低转速 。题4-16图 立式升降台铣床传动系统图五、 钻床、铣床、镗床及其刀具5-1 麻花钻主切削刃上何处前角最大？ 5-2 标准麻花钻存在哪些问题？有哪些修磨和改进措施？ 5-3 铲齿成型铣刀后刀面实质是什么？铲齿成型铣刀如何刃磨？ 5-4 什么是顺铣？什么是逆铣？会画图表示，并说明各自特点与适用场合。 5-5 了解对称铣削、不对称顺铣、不对称逆铣。 5-6 卧式镗床有哪些主运动和进给运动？ 5-7 什么是浮动镗刀？ 六、 磨削加工6-1 砂轮特性由哪些因素决定？ 6-2 试列出几种常用磨料的特性及用途。 6-3 砂轮粒度的常用选择原则有哪些？ 6-4 什么是砂轮硬度? 如何选择砂轮的硬度？ 6-5 磨屑形成的过程可划分为哪三个阶段？ 6-6 与切削加工相比，磨削有哪些特点? 6-7 分析用窄砂轮磨削细长轴时机床需要哪些运动。 6-8 周面磨削有哪些特点？ 6-9 端面磨削有哪些特点？ 6-10 无心磨床的导轮是什么形状？ 6-11 常用的零件表面光整加工方法有哪些？ 6-12 珩磨头的油石有哪些运动？ 6-13 试述砂带磨削的特点和应用。 七、 其它机床与刀具7-1 分析在卧式铣床上用盘形铣刀铣削直齿圆柱齿轮时机床所需要的运动。这种加工方法主要用于什么场合？ 7-2 插齿刀的本质是什么？其侧后刀面的形状是什么？ 7-3 插齿刀的齿形误差是如何产生的？任何修正？ 7-4 生产中标准齿轮滚刀采用哪种基本蜗杆？何时采用螺旋形容屑槽？ 7-5 分析用齿轮滚刀滚切直齿圆柱齿轮时机床所需要的运动。 7-6 分析用齿轮滚刀滚切斜齿圆柱齿轮时机床所需要的运动。 7-7 画出滚切斜齿圆柱齿轮时滚齿机的传动原理图，写出各传动链的名称及计算位移，说明各传动链换置机构 的作用。 7-8 画简图表示用螺旋升角为 的右旋滚刀滚切螺旋角为 的左旋齿轮时的刀具倾角 。 7-9 在有差动机构的滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮时，工件的螺旋角误差是如何产生的？ 7-10 滚齿机的滚刀安装角 的误差是否影响工件螺旋角 的精度？为什么？ 7-11 在有差动机构的滚齿机上滚切一对在平行轴上相互啮合的斜齿圆柱齿轮时，当加工完齿数为 Z1 的第一个 齿轮（左旋）后，再加工齿数为 Z2 第二个齿轮（右旋）时，机床的哪些传动链需要调整？如何调整？ 7-12 滚齿机的滚刀刀架运动轨迹是什么？滚刀模数如何选取？ 7-13 什么是拉削图形？有哪些类型？各有何特点？ 7-14 什么是组合机床？组合机床有何特点？ 7-15 什么是数控机床？ 7-16 自动化加工对刀具有哪些要求？ 八、 机械加工工艺规程的制订8-1 什么是机械制造工艺过程？机械制造工艺过程主要包括哪些内容？ 8-2 什么是生产纲领？如何确定企业的生产纲领？8-3 某机床厂年产C6136N型卧式车床500台，已知机床主轴的备品率为10，废品率为4，试该主轴零件的年生产纲领，并说明它属于哪一种生产类型，其工艺过程有何特点?8-4 什么是生产类型？如何划分生产类型？各生产类型都有什么工艺特点？8-5 试指出图8-39中在结构工艺性方面存在的问题，并提出改进意见? 图8-39 题8-5图8-6 试选择图8-40所示三个零件的粗、精基准。其中a是齿轮，m=2，Z=37，毛坯为热轧棒料；b是液压油缸，毛坯为铸铁件，孔已铸出；c是飞轮，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。图8-40 题8-6图8-7 选择表面加工方法的依据是什么?为什么对加工质量要求较高的零件在拟定工艺路线时要划分加工阶段?8-8 工序的集中或分散各有什么优缺点?目前的发展趋势是哪一种?8-9 什么是毛坯余量?影响工序余量的因素有哪些?确定余量的方法有哪几种?抛光、研磨等光整加工的余量如何确定?8-10 图8-41所示：a为一轴套零件，尺寸mm和mm已加工好；b、c、d为钻孔加工时三种工序尺寸标注方案。试计算A1、A2和A3。图8-41 题8-10图8-11 加工图8-42所示一批零件，有关的加工过程如下： 1）以A面及外圆定位，车外圆及端面D、B，保证尺寸mm； 2）调头，以D面及外圆定位，车A面，保证零件总长为；钻通孔，镗孔，用测量方法保证孔3)以D面定位磨削A面，用测量方法保证孔深尺寸为25mm，加工完毕。 求尺寸。图8-42 题8-11图8-12 加工图8-43所示一轴及其键槽，图纸要求轴径为，键槽深度尺寸为mm，有关加工过程如下： 1)半精车外圆至mm； 2)铣键槽至尺寸A1；3)热处理； 4)磨外圆至mm，加工完毕。 求工序尺寸A1，保证内孔mm及键槽深尺寸43.6mm。试确定工序尺寸A2。图8-43 题8-12图8-13什么叫工艺成本?工艺成本由哪几部分组成? 如何对不同工艺方案进行技术经济分析?8-14 什么叫时间定额?单件时间定额包括哪些方面?举例说明各方面的含意。 8-15 在粗、精加工中如何选择切削用量?8-16 如图8-44所示，一带键槽的内孔，其工序1是镗内孔mm，工序2是插键槽，工序尺寸为A2工序3是磨内孔，保证内孔mm及键槽深尺寸43.6mm。试确定工序尺寸A2。图8-44 题8-16图8-17 加工余量如何确定?影响工序间加工余量的因素有哪些?举例说明是否在任何情况下都要考虑这些因素。8-18 试述机械加工过程中安排热处理工序的目的及其安排顺序。 8-19 安排箱体类零件的工艺时，为什么一般要依据“先面后孔”的原则?8-20 为什么制定工艺规程时要“基准先行”?精基准要素确定后，如何安排主要表面和次要表面的加工?8-21 工件部分设计要求如图8-45a所示，上工序已加工出mm，mm和mm。本工序以图b所示定位方式，用调整法铣削平面。试确定工序尺寸H及其偏差。图8-45 题8-21图8-22 图8-46所示套筒零件，内孔mm及外圆mm均已加工，同轴度mm，现欲加工键槽，以平面 B定位，保证尺寸16mm。试确定工序尺寸A。图8-46 题8-22图九、 金属切削机床夹具设计9-1 何谓机床夹具？9-2 何谓工件在夹具中定位、夹紧？ 9-3 何谓工件六点定位原理？工件加工时是否一定要六点定位?9-4 什么是不完全定位和欠定位？二者有何相同点和不同点？ 9-5 什么是过定位?过定位在生产中是如何对待? 9-6 根据六点定位原理分析图9-83所示各定位方案中定位元件所限制的自由度。有无过定位现象？如何消除过定位？ 9-7 什么是辅助支承与浮动支承？作用是什么？ 9-8 何谓定位误差？定位误差产生的原因是什么？定位误差的数值应控制在什么范围内才能满足加工要求？ 9-9 图9-84所示是各工件工序简图。图a中工件是过球心钻一孔；图b中工件是加工齿坯两端面，要求保证尺寸A及两端面 与孔的垂直度；图c是在小轴铣槽，保证尺寸H和L；图d是过轴心钻通孔，保证尺寸L；图e是在支承工件上加工两小孔，保证尺寸A和H。试分析加工各个工件所必须限制的自由度？选择定位基准和定位元件（在图中示意画出）？确定夹紧力的作用点和方向（图中标出）？ 9-10 生产中常见的定位方式有几种？其定位元件如何选用？ 9-11采用“一面两孔” 组合定位时，需解决的主要问题是什么？应采用什么样的定位元件？如何限制工件的自由度？ 简述定位元件的设计计算方法？ 9-12 设计夹紧装置时，对夹紧力三要素有何要求？ 9-13 欲在图9-85所示工件上由组合机床一次加工孔01、02、03，加工要求如图所示，试确定定位方案并绘制定位方案简图。 9-14 图9-86所示齿轮坯的内孔和外圆已加工合格。现在插床上用调整法加工内键槽， 要求保证键槽深度尺寸。忽略内孔与外圆同轴度误差，试计算该定位方案能否满足加工要求，若不能满足加工要求，应如何改进？ 图9-86 习题9-14附图 图9-87 习题9-15附图9-88 题9-16附图9-15 图9-87所示为在套类工件圆柱面上铣键槽的工序简图。已知：工件内孔尺寸为，外圆尺寸为；定位元件心轴尺寸为，公差为。用间隙配合定位心轴定位，轴向夹紧，属于任意边接触。求工序尺寸A、E的定位误差？9-16 图9-88b所示钻模用于加工图9-88a所示工件的两个孔。试指出该钻模设计中的不当之处，并提出改进 意见。 9-17 钻床夹具（钻模）的主要结构形式（类型）有哪些？ 9-18 钻套作用是什么？有几种类型？ 9-19 镗套作用是什么？有几种类型？ 9-20 根据铣削进给方式，铣床夹具分为哪些类型？ 9-21 铣床夹具用的对刀装置有哪些组成部分？十、 机械加工精度10-1 说明原始误差、工艺系统静误差、工艺系统动误差的概念以及加工误差与原始误差的关系和误差敏感方向的概念。 10-2 车床床身导轨在垂直平面及水平面内的直线度对车削轴类零件的加工误差有何影响？影响程度有何不同？ 10-3 试分析在车床上加工时产生下列误差的原因：（1）在车床上镗孔时，引起被加工孔圆度和圆柱度误差； （2）在车床三爪卡盘上镗孔，引起内孔与外圆的同轴度误差。图10-43 六角车床刀架转位误差的转移10-4 在车床上车削轴类零件的外圆A和台肩面B，如图10-44所示。经测量发现A面有圆柱度误差，B面对A面有垂直度误差。试从机床几何误差影响的角度，分析产生以上误差的主要原因。 10-5 何谓误差复映规律？误差复映系数的含义是什么？减小误差复映有哪些主要工艺措施？10-6 在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，试分析出现图10-45所示加工误差原因？分别采用什么办法来减少或消除？ 图10-45 习题10-6附图10-7 在镗床上镗一孔径尺寸为的箱体孔。由于切削热的影响，工件内孔温度将会升高，问应如何控制孔的加工尺寸才能不出废品?10-8 加工误差按其统计性质可分为哪几类？各有何特点和规律（举例说明）？ 10-9 加工一批小轴，其直径尺寸要求为，加工后尺寸接近正态分布，测量计算得一批工件直径尺寸的算术平均值，均方根差。试计算不合格品率，并分析不合格品产生的原因，指出减少不合格品的措施。 10-10 在两台自动车床上加工同一批小轴零件的外圆，要求保证直径为。在第一台车床加工的工件 尺寸接近正态分布，平均值，标准差。在第二台车床加工的工件尺寸也接近 正态分布，且，均方差。试分析： （1）哪台机床本身的精度比较高？ （2）计算并比较两台机床加工的不合格品情况，分析减少不合格品的措施。 10-11 在磨床上磨削一批工件的外圆，若加工测得本工序尺寸接近正态分布，零件尺寸公差 ，尺寸分布对称于公差带。求该批工件的不合格品率，并分析产生不合格的原因。10-12 加工一批工件的外圆，图样要求尺寸为，加工后测得尺寸按正态分布，有不合格品， 且其中一半为可修复不合格品。试计算该工序的工序能力系数。10-13 在车床上用三爪卡盘装夹精镗一批薄壁铜套的内孔，如图10-46所示。工件以外圆定位，采用调整法加工。 试分析影响镗孔的尺寸、形状以及孔对已加工外圆同轴度误差的主要因素有哪些?并分别指出这些因素产生的加 工误差的性质。 图10-46 习题10-13附图十一、机械加工表面的质量11-1 机械加工质量的概念是什么?包含哪几项内容? 11-2 通常所说的机械加工表面质量包含哪些内容? 11-3 什么是加工变质层?包含哪些内容? 11-4 机械加工表面质量对零件使用性能有哪些影响? 11-5 简述机械加工表面粗糙度的概念及影响切削加工表面粗糙度的因素。如何减小 加工表面的实际粗糙度? 11-6 如何减小磨削表面粗糙度? 11-7 何谓加工硬化和残余应力?常用何种指标衡量?如何控制? 11-8 什么是磨削烧伤?如何控制? 11-9机械加工中的振动有哪几类?对机械加工有何影响? 11-10什么是机械加工的强迫振动?机械加工中的强迫振动有什么特点?如何消除和控制? 11-11试述机械加工中的自激振动的两种理论。十二、 非常规加工12-1 什么是非常规加工方法?它与传统加工方法有何本质区别? 12-2 试说明电火花成形加工原理及应用。 12-3 试说明电火花线切割加工原理及应用。 12-4 试说明电解加工的原理、特点及应用。 12-5 试说明激光加工的原理、特点及应用。 12-6 试比较电子束和离子束加工的原理、特点及应用。 12-7 试说明超声波加工的原理、特点及应用。 12-8说明快速原型制造的特点及应用。十三、 机械装配工艺基础13-1 试述制订装配工艺规程的意义、内容、方法和步骤。 13-2 装配精度一般包括哪些内容? 产品的装配精度与零件的加工精度之间有何关系? 13-3 什么是装配?在机械生产过程中，装配过程起什么重要作用?13-4 装配工作的组织形式有哪些?各适用于何种生产条件? 13-5 什么是装配单元系统图、装配工艺流程图?它们在装配过程中所起的作用是什么? 13-6 试对图13-17中所示结构的装配工艺性不合理之处予以改进并说明理由。 图13-17 题13-6图13-5 什么是装配单元系统图、装配工艺流程图?它们在装配过程中所起的作用是什么? 13-6 试对图13-17中所示结构的装配工艺性不合理之处予以改进并说明理由。 13-7 保证机器或部件装配精度的方法有哪几种?各适用于什么装配场合?13-8 某轴与孔的设计配合为mm，为降低加工成本，两件按制造，试计算采用分组装配法： 1)分组数和每一组的尺寸及其偏差； 2)若加工1000套，且孔的实际尺寸分布都符合正态分布规律，每一组孔的零件数各为多少？ 13-9 图13-18所示为键与键的装配关系。要求配合间隙为0.080.15mm，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,度选择修配件,并计算在最小修配量。 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。 图13-18 题13-9图13-10 如图13-19所示车床溜板2与床身1的装配关系。有关零件的尺寸为：mm，mm，mm，试计算装配后，溜板压板3与床身下平面之间的间隙A。 13-11 如图13-20所示主轴部件，为保证弹性挡圈能顺利装入，要求保持轴向间隙A0为0.050.42mm。已知Al32.5mm，A235mm，A32.5mm。试计算并确定各组成零件尺寸的上下偏差。 图13-19 题13-10图 图13-20 题13-11图十四、 制造模式与制造技术的发展14-1 现代制造技术有哪些特点? 14-2 试论述现代制造技术的发展趋势。 14-3 试说明柔性制造的内容。 14-4 试说明先进制造技术的内涵和特点。 14-5 什么是CIMS?它有哪些系统组成？ 14-6 虚拟制造有哪些特点？建树虚拟制造或虚拟企业的是指与内涵？ 14-7 试说明精密加工与超精密加工的概念及重要性。 14-8 超精密切削加工常采用什么刀具?为什么? 14-9 试说明金刚石超精密车削加工的特点和应用范围。 14-10 何谓智能制造？它有哪些主要特点？ 14-11 并行工程为什么能够加速产品的开发？ 14-12 什么是微细加工?微细加工与一般加工有什么不同? 14-13 用于微细加工的机床有什么特殊要求? 14-14 CAPP有何意义? 14-15 按CAPP系统工作原理，CAPP系统有几种类型?各有什么特点? 14-16 精良生产与大批量生产之间的根本区别是什么？精良生产的目标是什么？ 14-17 在全球制造中如何构成虚拟网络环境？ 14-18 绿色制造的物流过程与传统制造相比有什么特点？参考资料1 李久立等机械制造技术基础济南：济南出版社， 1998 2 冯之敬等机械制造工程原理北京：清华大学出版社， 1999 3 李凯岭等机械制造技术基础济南：山东科学技术出版社， 2005 4 翁世修等机械制造技术基础上海：上海交通大学出版社， 1999 5 张福润等机械制造技术基础武汉：华中科技大学出版社， 2000 6 张世昌等机械制造技术基础天津：天津大学出版社， 2002 7 王丽英等机械制造技术北京：中国计量出版社， 2003 8 哈尔滨工业大学等机械制造工艺理论基础上海：上海科学技术出版社， 1980 9 哈尔滨工业大学、上海工业大学主编机械制造工艺规程制订及装配尺寸链上海：上海科学技术出版社， 1980 10 孙健等机械制造工艺学北京：机械工业出版社， 1982 11 王启平机械制造工艺学哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 1988 12 顾崇衔等机械制造工艺学第二版（修订本）西安：陕西科学技术出版社， 1987 13 吴恒文机械加工工艺基础北京：高等教育出版社， 1990 14 华东地区大专院校机械制造工艺学协作组机械制造工艺学（修订本