机械制造工艺期末试卷及答案2套

试题共NUMPAGES12张第PAGE12张装订线院（系）专业班级装订线院（系）专业班级学号姓名题号一二三四五六七八九十总分得分得分一、分析题（共18分）1.（6分）试分析下面两图所示各夹紧机构有何错误之处，指出各改进措施并说明理由（画图表示）。2.（8分）试分析下图夹具中定位元件有哪几种（可在图中标出）？分别限制几个自由度？是否有欠定位或过定位的情况？最右端手柄的作用是什么？3.（4分）判断下图机器结构装配工艺性的优劣，并简要说明理由（也可做图表示）得分二、问答题（共47分）（5分）当装配精度很高时，通过提高零部件的制造精度直接保证装配精度是否合理？采用怎样的一些工艺方法可以在不增加整体制造成本的前提下，保证高的装配精度要求？2.（4分）车削长轴时，若仅考虑刀具磨损，将会出现怎样的形状误差？属于常值系统误差、变值系统误差和随机误差中的哪一种？应如何减小或消除？3.（4分）机床主轴毛坯的制造为何采用锻造工艺？锻造后的残余应力用哪些方法加以消除？4.（4分）高精度轴类零件在加工开始时钻中心孔的意义是什么？从精基准选择的角度看符合哪些原则？钻中心孔前先要平端面的依据是什么？5.（6分）如下图所示，毛坯在锻造过程中两端外圆相对于大外圆产生的2mm的偏心，大外圆要从Φ86加工到Φ83，两端外圆要从Φ68加工到Φ62，此时应选择哪一个外圆作为粗基准？请说明理由。若偏心为4mm，又如何选择粗基准？6.（4分）若轴上的键槽加工安排在淬火之后进行是否可以？如果可以，请说明加工的方法。7.（9分）仅从工艺系统动误差角度分析车削细长轴时出现“腰鼓形”形状误差的原因，以及消除误差的工艺措施。8.（11分）在卧式镗床上，通过镗杆进给的方式加工铸铁箱体上轴承孔。试回答：若只考虑镗杆刚度（不考虑重力的影响），试分析下图中加工后孔的形状（请作图表示），并分析产生误差的原因？并通过以上的分析，指出减小加工误差的工艺措施。对镗孔表面粗糙度有影响的是几何因素还是物理因素？说明理由。进给量f越小，孔表面粗糙度值是否越小？得分三、设计题（20分）下图为阶梯轴，批量20件，请将括号内给出的加工内容进行合理选择和安排，填入到下面绘出的表格中，构成阶梯轴完整的加工工艺过程。（车150右端面打中心孔；车Φ25外圆及左端面；磨Φ25外圆；车Φ35外圆及左端面；磨Φ35外圆；车Φ40外圆；车Φ32外圆及右端面；车Φ20外圆及右端面；磨Φ20外圆；车150左端面打中心孔；倒角；车2×1越程槽；铣键槽；划线；去毛刺；检验）工序号工序内容设备得分四、计算题（15分）根据第三大题阶梯轴的工艺过程：粗车Φ35外圆至mm，铣键槽深度为H（工序尺寸），磨Φ35外圆至图纸尺寸。求保证键槽深度为mm的铣槽深度H这个工序尺寸。（要求画出尺寸链图4分；判断封闭环、增减环4分；写出计算公式或竖式6分；计算结果1分）题号一二三四五六七八九十总分得分得分一、分析题（共20分）1.（6分）试分析双联斜齿轮的结构工艺性？如何改进并说明理由？2.（6分）试分析在插齿机上插削齿形时，存在有怎样的夹紧问题？应如何改进？说明理由。（可作图说明）3.（8分）下图是精镗连杆小头孔时的专用夹具，请指出该夹具有哪些定位元件？各限制几个自由度？有无过定位或欠定位的问题？以小头孔定位体现了精基准选择原则中的哪一个原则？得分二、问答题（共45分）（7分）机械加工过程中，刀具受热变形带来的误差属于什么性质的加工误差，应如何减少或消除其影响？（5分）什么是误差敏感方向？试分析车床的导轨为什么水平面的直线度要求要高于垂直面的直线度要求？3.（4分）采用“基准统一”原则的好处有哪些？4.（10分）在磨削淬火轴外圆时，其表面会可能产生哪三种烧伤形式？能否从烧伤色（氧化膜颜色）去判断烧伤的严重程度？磨削烧伤常常伴随着磨削裂纹，试说明磨削裂纹产生的原因。若工件表面存在有磨削裂纹且无法用肉眼直接观察到，请问运用哪些工艺手段发现裂纹？5.（5分）请阐述3D打印的基本工作原理。6.（4分）加工顺序的安排原则有哪些？7.（6分）在卧式铣床上铣削键槽（见右图），经测量发现靠工件两端深度大于中间，且都比调整的深度尺寸小。试分析这一现象的原因。8.（4分）试回答在镗削工件（双点划线所示）上的孔（要求垂直于A面）时，应如何确定夹紧力Q的方向？并说明理由（直接将夹紧力用箭头画在图上）得分三、设计题（20分）下图为阶梯轴，批量20件，请将括号内给出的加工内容进行合理选择和安排，填入到下面绘出的表格中，构成阶梯轴完整的加工工艺过程。（车150右端面打中心孔；车Φ25外圆及左端面；磨Φ25外圆；车Φ35外圆及左端面；磨Φ35外圆；车Φ40外圆；车Φ32外圆及右端面；车Φ20外圆及右端面；磨Φ20外圆；车150左端面打中心孔；倒角；车2×1越程槽；铣键槽；划线；去毛刺；检验）工序号工序内容设备得分四、计算题（15分）根据第三大题阶梯轴的工艺过程：粗车Φ35外圆至mm，铣键槽深度为H（工序尺寸），磨Φ35外圆至图纸尺寸。求保证键槽深度为mm的铣槽深度H这个工序尺寸。（要求画出尺寸链图4分；判断封闭环、增减环4分；写出计算公式或竖式6分；计算结果1分）《机械制造工艺》试题参考答案及评分标准分析题（本大题共3小题，共18分。）1.（6分）夹紧元件夹紧力的作用点位置没有对准定位元件，因而造成工件产生倾覆，破坏了原有的定位。（3分）做图（3分）评分标准：答对要点，画对示意图，酌情给分。2.（8分）定位元件：空心支承钉；薄V形块（各1分，共2分）定位方面：空心支承钉平面限制3个自由度（1分）；一个薄固定V形块个限制2个自由度（1分）；一个薄活动V形块个限制1个自由度（1分）；共限制6个自由度，为完全定位（1分）。手柄的作用是处消除过定位外（1分），还有夹紧的作用（1分）。 3.（4分）装配工艺性存在问题：当D1小于D2，不能实现齿轮与轴承作为装配单元组装好后再装入箱体轴承孔内。应尽量做到D1大于D2。评分标准：以上各题，按得分点给分。问答题（本大题共8小题，共47分）1.（5分）不合理（1分）。互换法（1分）、选配法（1分）、修配法（1分）、调整法（1分）。2.（4分）锥度形状误差（1分）；变值系统误差（1分）；在找出变化规律后，采用连续自动补偿（1分）或间断自动补偿（1分）的方式减少或消除误差。3.（4分）由于机床主轴为重要的受力件，承受较大的载荷，因此需要采用锻造的方式来提高材料的物理机械性能（2分）；人工时效中热处理时效或振动时效。4.（4分）先基准后其他；基准统一、基准重合；先面后孔。（各1分）5.（6分） 应选择加工余量小的Φ86作为粗基准（2分），避免由于偏心量大于单边余量而造成车削后留有黑皮（2分）。任何一个外圆都不能做粗基准（2分）。6.（4分） 可以，但需用特种加工（如电火花加工）的方式进行。7.（9分）工件受力（径向力）变形（1分）—架跟刀架（中心架）或采用大的主偏角；（各1分） 工件受热变形（1分）—加冷却液或采用弹簧顶尖；（各1分） 工件压杆失稳（1分）—采用较大进给量的反向切削。（各1分）8.（11分）（1）镗杆的悬伸长度由小变大，随着刚度的降低（2分），刀尖处的挠度也不断增大（1分），使被加工的孔愈来愈小，孔的轴线产生弯曲，加工后孔将呈左大右小（图3分）。增加镗杆直径或加镗模架或采用工件进给的方式来提高加工精度。（3分）（2）因为铸铁为脆性材料（1分），粗糙度很大程度上取决于几何因素。（1分）不一定越小，因为f过小，刀具的挤压和摩擦加剧，反而粗糙度增加。（1分）评分标准：以上各题，按得分点给分。三、设计题（20分）工序号工序内容设备1车150右端面打中心孔；车Φ25外圆及左端面；车Φ35外圆及左端面；车2×1越程槽；倒角。掉头，车150左端面打中心孔；车Φ40外圆；车Φ32外圆及右端面；车Φ20外圆及右端面；车2×1越程槽；倒角车床2划线3铣键槽铣床4磨Φ25外圆；磨Φ35外圆；磨Φ20外圆外圆磨床5去毛刺6检验 评分标准：以上各道工序，答对要点，酌情给分。四、计算题(15分)（1）画出工艺尺寸链图（4分）（2）判断各环性质：封闭环A0=31-0.2；增环A1=17.5-0.0085；A3（待求）；减环A2=17.65-0.05。（一环1分）（3）计算：基本尺寸：由A0=A1+A3-A2得：（1分）A3=A0+A2-A1=31+17.65-17.5=31.15（1分）上下偏差：由ESA0=ES(A1+A3)-EIA2得：（1分）ESA3=ESA0+EIA2-ESA1=0+(-0.05)-0=-0.05（1分）由EIA0=EI(A1+A3)-ESA2得：（1分）EIA3=EIA0+ESA2-EIA1=-0.2+0-(-0.0085)=-0.1915（1分）（4）结果：A3=H=（1分）评分标准：依据得分点依次给分。《机械制造工艺》试题参考答案及评分标准分析题（本大题共3小题，共20分。）1.（6分）由于双联斜齿轮的小齿轮无法用插齿机加工，结构工艺性较差（3分）。可以采用分体滚齿加工，套装后焊接或热装的方式进行设计（3分）。评分标准：答对要点，酌情给分。2.（6分）件1夹紧元件的夹紧力的作用点离插齿部位较远，工件在加工过程中容易产生振动和变形，影响加工质量（4分）。应将件2定位元件的支撑面靠近插齿部位，并将件1同时靠近，使夹紧力作用在定位元件上，这样提高了工件的刚度和加工质量（2分）。评分标准：按得分点给分。3.（8分）定位元件：定位销、插销（2分）。定位销限制5个自由度；插销（削边销）限制1个自由度（3分）。无过定位或欠定位（1分）。自为基准原则（2分）。评分标准：按得分点给分。问答题（本大题共8小题，共47分）1.（7分）变值系统误差（1分）；针对变值系统误差，在找出变化规律的大小和方向后（2分），可采用连续自动误差补偿（2分）或间断自动误差补偿（2分）。2.（5分）对加工精度影响最大的方向（2分）；因为车床导轨在水平方向的直线度误差正好处于车床加工的误差敏感方向（3分）。3.（4分）遵循“基准统一原则”，减少基准在加工过程中的转换误差，提高加工精度（2分）；简化工艺过程的制定及统一夹具设计（2分）。4.（10分）回火烧伤（1分）、淬火烧伤（1分）、退火烧伤（1分）。可以（1分）。磨削裂纹的产生是由于在磨削热（1分）的作用下，工件表面产生了拉应力（1分），当拉应力超过材料自身的强度极限（1分）后形成磨削裂纹（1分）。可通过磁粉探伤（1分）或荧光探伤（1分）等方式。5.（5分） 先通过计算机软件建立三维模型（1分），再将建成的三维模型通过软件进行“分层”处理，即切片，得到每一层的二维数据（2分），从而指导打印机逐层打印二维形状，通过逐层堆积，最终形成三维立体形状（2分）。6.（4分） 先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔。（各1分)7.（6分）由于工件两端顶尖支承，刚度较高，切削时让刀较少，切削到工件中间时，由于工件刚度较差而造成较大的让刀，加工结束后造成工件两端深度大于中间。（3分）调整法切削时由于背吃刀量大于试切对刀时的背吃刀量，所以切削后的深度比调整时深度尺寸小。（3分）8.（4分）夹紧力的方向应垂直于定位基准面，即A面。（2分）（2分）评分标准：以上各题，按得分点给分。三、设计题（20分）工序号工序内容设备1车150右端面打中心孔；车Φ25外圆及左端面；车Φ35外圆及左端面；车2×1越程槽；倒角。掉头，车150左端面打中心孔；车Φ40外圆；车Φ32外圆及右端面；车Φ20外圆及右端面；车2×1越程槽；倒角车床2划线3铣键槽铣床4磨Φ25外圆；磨Φ35外圆；磨Φ20外圆外圆磨床5去毛刺6检验 评分标准：以上各道工序，答对要点，酌情给分。四、计算题(15分)（1）画出工艺尺寸链图（4分）（2）判断各环性质：封闭环A0=31-0.2；增环A1=17.5-0.0085；A3（待求）；