机械制造工艺学复习题

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机械制造工艺学复习题

1．设计工艺过程的基本要求是在具体生产条件下工艺过程必须满足 优质 、 高产 、 低消耗 要求。

2．一个或一组工人，在 同一工作地 对一个或同时对几个工件所 连续 完成的那一部分工艺过程，称为工序。

3．为保证加工表面和非加工表面的位置关系，应选择非加工表面作为粗基准。 4．铸件、锻件、焊接件毛坯须进行 时效 处理。

5.生产过程是指将 原材料 转变为 产品 的全过程。

6.由 机床 、 刀具 、 工件 和 夹具 组成的系统称为工艺系统。 7.生产类型一般分为 单件小批生产 、 中批生产 、 大批大量生产 。 8.确定加工余量的方法有 查表法 、 估计法 和 分析计算法 。

9.机械零件常用毛坯有 铸件 、 锻件 、 焊接件 、 型材 等。 10.工艺基准是在 工艺 过程中所采用的基准。 11.选择精基准时，采用基准重合原则，可以较容易地获得 加工表面 与 设计基准 的相对位置精度，采用基准统一原则，可以较容易地 保证 各加工面之间 的相互位置精度,采用 自为基准 原则，可以使加工面加工余量小而均匀。 12.生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度 计划 。 13.零件的生产纲领是包括 备品 和 废品 在内的零件的 年产量 。 14.用几把刀具同时加工几个表面的工步，称为 复合工步 。

15．以工件的重要表面作为粗基准，目的是为了__保证重要加工面均匀___。 16．常采用的三种定位方法是直接找正法、划线找正法和 夹具 定位的方法。

17．工件加工顺序安排的原则是先粗后精、 先主后次 、先基面后其它、先面后孔 。 18．工件在机床上（或夹具中）定位和夹紧的过程算为 装夹 。 19．在工件上特意加工出专供定位用的表面叫 辅助 精基准。 20.工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺内容称为 安装 。

21.工艺过程中的热处理按应用目的可大致分为 预备 热处理和最终热处理。 22.调质处理常安排在 粗加工之后 之后， 半精加工 之前。 23.渗氮常安排在 粗磨 之后， 精磨之前 之前。 24．加工轴类、套类零件上的深孔时、其装夹方式常常是 一夹一托 。

25.加工轴类、套类零件上的深孔时，单件、小批生产常在 卧式车床 上加工、大批量生产则在 专用深孔加工机床 上加工。

26．磨削轴类零件时、中心磨削的定位基准 中心孔 ，无心磨削的定位基 准 外圆表面 。

27．与纵磨法相比，横磨的生产率 高 ，表面质量 低 。

28.单件、小批生产花键常在卧式铣床 上加工、批量生产在 花键铣床上 加工。 29.定位销元件适用于工件以 内孔 面定位。

30.夹具尺寸公差一般取相应尺寸公差的 1/2—1/4 。

31.定位误差包含 基准不重合 误差和 基准位移 误差。 32．菱形销安装时，削边方向应时 垂直 （垂直或平行？）于两销的连心线 33.偏心夹紧机构一般用于被夹压表面的尺寸 变化小 和切削过程 中 振动不大 的场合。

34．定心夹紧机构是一种工件在安装过程中，同时实现 定心 和 夹紧 作用的机构。

35．V型块定位元件适用于工件以 外圆表 面定位。V形块定位的最大优点是 对中性 好。V形块以两斜面与工件的外圆接触起定位作用，工件的定位基面是 外圆柱面 ，但其定位基准是 外圆轴线 。

36．根据力的三要素，工件夹紧力的确定就是确定夹紧力的大小、 方向 和作用点。 37．主轴箱常用的定位粗基准是 重要孔(主轴孔) 。

38.加工精度包括 尺寸 精度、 表面 精度和相互位置精度三个方面 39.丝杠加工过程中为了消除 内应力 而安排多次时效处理。

40．轴类零件最常用的定位精基准是 两中心孔 ，粗车时常用 一夹一顶 的定位方式。

41．中心孔的修研方法有 铸铁顶尖 、 油石或橡胶砂轮加少量润滑油 、 用硬质合金顶尖修研 及用中心孔磨床磨削中心孔。

42．同轴孔系的加工方法有 镗摸法 、 导向法 、找正法 。调头镗法为保证同轴度，要求：①镗床工作台 精确回转180度 ，②调头后镗杆轴线与已 加工孔 轴线位置重合。 43.平行孔系的加工方法有： 镗模法 、 找正法 、 坐标法 44.中心孔的技术要求： 足够大的尺寸和准确的锥角 、

轴两端中心孔应在同一轴线上 、中心孔应有圆度要求 及同批工件中心孔的深度尺寸和两端中心孔间的距离应保持一致。

45.有色金属件的精加工应采用 金刚镗 或高速细车的方法。

46．滚压使表面粗糙度 变细 ，强硬度 较高 ，表面留下残余 压 应力，但仅宜于加工 塑性金属 材料的零件表面。 。

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47．加工原理误差是由于采用了近似的 刀具轮廓形状或 加工运动 而造成的。 48．在不提高系统刚度的情况下，_增加__进给次数可以有效减少复映误差。 切削速度提高，冷硬层深度和硬度 程度也随之减小 。

49.机床的几何误差包括 主轴回转运动误差 、 机床导轨误差 和 传动链的传动误差 。 50.工件不均匀受热时，其热变形影响工件 形状 误差和尺寸误差。 51．对工件表面进行喷丸强化能使表面层产生冷作硬化和残余_ 压 __应力 52.表面层的残余应力对疲劳强度有影响，表面层内为残余 压 应力可提高疲劳强度，表面层内为残余 拉 应力可降低疲劳强度。

53.误差敏感方向位于加工表面的 法 线方向。

54.机械加工表面质量将影响零件的耐磨性、耐蚀性、__ _ 疲劳_ __强度和 _ 配合性 __质量。 55.影响机械加工精度的原始误差有工艺系统 几何误差 、工艺系统 受力变形所引起的误差 、工艺系统 热变形所引起的误差 和 工件的残余应力所引起的误差 。

56.精加工时，主要考虑加工质量，常利用较小的__切削深度__和进给量，较高的_切削速度___。

57.可动调整法通过改变调整件的 位置 来保证装配精度；固定调整法通过改变调整件的 尺寸 来保证装配精度；误差抵消调整法通过调整某些相关零件误差的 大小 和 方向 ，使其相互抵消，以提高装配精度。 58.产品的装配精度一般包括 配合精度 ， 相对运动精度 和 相互距离精度 和 相互位置精度 和接触精度。 59.装配的组织形式有 固定式装配 、 移动式装配 。

60．常用的装配方法可归纳为 互换法 、 修配法 和 调整法 61．建立装配尺寸链的关键是根据封闭环查找有关的组成环，应根据尺寸 链 最短路线 原则，即一个相关零件以___1__个尺寸加入尺寸链。 62.用完全互换法装配时、用 极值 法计算尺寸链。

63．大数互换法与 完全 互换法类似，只是互换程度不同，与完全互换法比较，组成环公差 扩大 了，但对应此范围的合格率 降低 了。

1.为消除、减少重复定位引起的干涉，通常采取哪二种方法？

通常采取的方法:一是改变定位元件的结构,以消除被重复限制的自由度

二是提高定位基面之间和定位元件定位表面之间的位置精度,以减少或消除重复定位引起的干涉 2.按照机加工工序的安排原则，机加工安排的一般顺序。 机加工安排的一般顺序是:

加工精基准→粗加工主要表面→半精加工主要表面→精加工主要表面→光整加工主要表面→超精密加工主要表面；

次要表面的加工穿插在各阶段之间进行。 3.为什么说夹紧不等于定位？

夹紧是保证在加工过程中，工件不会因受切削力、重力、离心力等外力的作用而产生位移或振动。定位是确定工件在机床或夹具中的正确位置。

夹紧后工件相对机床或夹具的位置不变了，但并不是保证工件在机床或夹具中有正确位置。所以说夹紧不等于定位。

4.在解工艺尺寸链时，常发生某一组成环的公差为零或负值，其原因是什么？应采取何措施加以解决。 答：是因为组成环的公差之和≥封闭环公差值。

解决方法是适当减少组成环的公差值，使组成环的公差之和≤封闭环公差值。 5.保证套筒类零件的相互位置精度有哪些方法？ 1）在一次装夹中完成内外表面及端面的加工； 2）先加工孔，再以孔为基准加工外圆； 3）先加工外圆，再以外圆为基准加工孔。 6.为什么细长轴在加工中难以保证加工质量？

细长轴由于长径比大，刚性差，在切削过程中极易产生变形和振动；且加工中连续切削时间长，刀具磨损大，不易获得良好的加工精度和表面质量 7.定位、夹紧的定义各是什么？

定位——使同一批工件在机床或夹具中占据正确的加工位置

夹紧——保证工件在定位时所确定的正确加工位置，防止工件在切削力、重力、惯性力或离心力等外力作用下产生位移或振动

8.机床夹具在机械加工中的作用？

（1）保证加工精度 （2）提高劳动生产率 （3）改善工人的劳动条件 （4）降低生产成本 （5）保证工艺纪律 （6）扩大机床工艺范围

一、 填空

1. 获得形状精度的方法有_轨迹法_、成形法、_展成法_。

2. 主轴回转作纯径向跳动及漂移时，所镗出的孔是_椭圆__形。 3. 零件的加工质量包括_加工精度_和_加工表面质量__。 4. 表面残余_拉_（拉或压）应力会加剧疲劳裂纹的扩展。

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5. 车削加工时，进给量增加会使表面粗糙度_变大_。 6. 切削液的作用有冷却、_润滑__、清洗及防锈等作用。

7. 在受迫振动中，当外激励频率近似等于系统频率时，会发生_共振_现象

8. 刀具静止参考系的建立是以切削运动为依据，其假定的工作条件包括 假定运动 条件和 假定安装 条件。 9. 磨削加工的实质是磨粒对工件进行_刻划_、__滑擦（摩擦抛光）和切削三种作用的综合过程。 10. 产品装配工艺中对“三化”程度要求是指结构的标准化、 通用化 和 系列化。 11. 尺寸链的特征是_关联性和_封闭性_。

12. 零件光整加工的通常方法有_珩磨_、研磨、超精加工及_抛光_等方法。

13. 机械加工工艺规程实际上就是指规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的_工艺文件

14. 工艺过程是指生产过程中，直接改变生产对象 形状 、 尺寸 、 相对位置 、及 性质 的过程。 15. 零件的 几何精度 、 表面质量 、物理机械 性能是评定机器零件质量的主要指标。

16. 加工经济精度 是指在正常加工条件下（采用符合标准的设备，工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度。

17. 轴类零件加工中常用两端 中心孔 作为统一的定位基准。

18. 零件的加工误差指越 小（大） ，加工精度就越 高（低） 。 19. 粗加工阶段的主要任务是 获得高的生产率 。

20. 工艺系统的几何误差包括 加工方法的原理误差 、 制造和磨损所产生的机床几何误差和传动误差，调整误差 、 刀具、夹具和量具的制造误差 、 工件的安装误差 。

21. 精加工阶段的主要任务是 使各主要表面达到图纸规定的质量要求。

24机械产品的质量可以概括为__实用性____、可靠性和__经济性____三个方面。

25获得尺寸精度的方法有试切法、_定尺寸刀具法__、__调整法_____、自动获得尺寸法。 28工艺上的6σ原则是指有__99.73％_____的工件尺寸落在了?3σ范围内

29零件的材料大致可以确定毛坯的种类，例如铸铁和青铜件多用_铸造____毛坯 30表面残余拉应力会_加剧_ （加剧或减缓）疲劳裂纹的扩展。 31车削加工时，主偏角增加会使表面粗糙度_变大__。

35机械加工工艺规程主要有_工艺过程 卡片和_工序___卡片两种基本形式。

36产品装配工艺中对“三化”程度要求是指结构的__通用化_____、_标准化___和系列化。 38使各种原材料主、半成品成为产品的 方法 和 过程 称为工艺。 40零件加工质量一般用 加工精度 和 加工表面质量 两大指标表示； 41而加工精度包括 形状精度、 尺寸精度、位置精度 三个方面。

42根据误差出现的规律不同可以分为 系统误差 、 随机误差 。

43影响机械加工精度的因素有：加工原理误差、机床的制造误差和磨损、夹具误差、刀具误差、调整误差、工艺系统受力变形、工艺系统受热变形、工件残余应力 引起误差等 44．在加工或装配过程中___最后__形成、__间接___保证的尺寸称为封闭环。 二、 简答题 1. 冷作硬化的含义及其影响因素？

机械加工过程中，加工表面受切削力的作用而产生塑性变形，使晶格扭曲，晶粒被拉长、纤维化，甚至破碎，表面层得到强化，其硬度和强度都有所提高，这种现象称为冷作硬化。

影响冷作硬化的因素有：1)刀具的影响 2)切削用量的影响 3)工件材料的影响 2. 精基准有哪些选择原则？

（1）基准重合原则 应选用设计基准作为定位基准。

（2）基准统一原则 应尽可能在多数工序中选用一组统一的定位基准来加工其他各表面。

（3）自为基准原则 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，应选择加工表面本身作为定位基准。 （4）互为基准原则 对相互位置精度要求高的表面，可以采用互为基准、反复加工的方法。 （5）可靠、方便原则 应选定位可靠、装夹方便的表面做基准。 3. 加工阶段可以划分为哪几个阶段？

1） 粗加工阶段——其主要任务是切除大部分加工余量，应着重考虑如何获得高的生产率。 2） 半精加工阶段——完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工作好准备。 3） 精加工阶段——使各主要表面达到图纸规定的质量要求。

4） 光整加工阶段——对于质量要求很高的表面，需进行光整加工，主要用以进一步提高尺寸精度和减小表面粗糙度值。

4. 什么是表面强化工艺，常用方法有哪些 ？

表面强化处理是通过冷压使表面层发生冷态塑性变形，提高硬度，并产生残余压应力的加工方法，常见的表面强化方法有：喷丸强化，滚压加工，液体磨料强化。 5．简述尺寸链中增环、减环判断方法？（4分）

一是根据定义，另一是顺着尺寸链的一个方向，向着尺寸线的终端画箭头，则与封闭环同向的组成环为减环，反之则为增环。

6．简述制定工艺规程的步骤? （8分）

1）分析零件图和产品装配图 2）确定毛坯 3）拟定工艺路线 4）确定各工序尺寸及公差 5）确定各工序的设备，刀夹量具和辅助工具 6）确定切削用量和工艺定额 7）确定各重要工序的技术要求和检验方法 8）填写工艺文件。

7．浅谈划分加工阶段的原因? （6分）

为了保证加工质量和便于热处理工序的安排等原因，工件的加工余量往往不是一次切除，而是分阶段逐步切除

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的。

8．减小受迫振动的措施？

受迫振动是由周期性变化的激振力所引起的，其振动频率等于激振力的频率（或为激振力频率的倍数），可根据振动频率找出振源，并采取适当的措施加以消除。主要途径包括：

（1）减少激振力 （2）调整振源频率 （3）提高工艺系统的刚度和阻尼 （4）采取隔振措施 (5)采用减振装置

9．加工工序的安排原则？

1）基面先行原则 2）先粗后精原则 3）先主后次原则 4）先面后孔原则 10．什么是表面强化工艺，常用方法有哪些 ？

表面强化处理是通过冷压使表面层发生冷态塑性变形，提高硬度，并产生残余压应力的加工方法，常见的表面强化方法有：喷丸强化，滚压加工，液体磨料强化。 11．单件工时定额的含义及组成？

答：单件工时在一定的生产规模，生产技术和生产组织的条件下，为完成某一工件的某一工序所需要的时间。其组成可表示为：t单＝t基＋t辅＋t服＋t休 12．表面质量的含义？

答：任何机械加工方法所获得的加工表面，都不可能是完全理想的表面，总存在一定的几何形状误差，表面层的物理机械性能也会发生变化。包括：

（1）表面粗糙度及波度—其中较小的是粗糙度，较大的是波度。它们影响零件的平稳性和耐磨性。

（2）表面层的物理机械性能—机械加工时，由于切削力、切削热的作用，使表面层的物理机械性能发生变化，包括表面层的冷作硬化、表面层的残余应力和表面层金相组织的变化三个方面。 13．制定机械加工工艺规程的原则？

在一定的生产条件下，以最低的成本，按照计划规定的速度，可靠地加工出符合图纸要求的零件。 14．精密车削的必要条件？ 答：精密车削的必备条件包括：

（1）精密车床—要求车床实现精密的回转运动和精密的直线运动。 （2）车刀—车刀对加工表面的粗糙度起决定性作用。

（3）加工环境—包括消除振动干扰及保持稳定的环境温度。 15．振动对机械加工过程的危害 ？

当切削振动发生时工件表面质量严重恶化，粗糙度增大，产生明显的表面振痕，这时不得不降低切削用量，使生产率的提高受到限制，振动严重时，会产生崩刃现象，使加工过程无法进行下去，此外，振动将加速刀具和机床的磨损，从而缩短刀具和机床的使用寿命，振动噪音也危害工人的健康。

一、单项选择题（本大题共10 小题，每小题1分，共10分） 1. 加工套类零件的定位基准是（ D ）。A.端面 B.外圆 C.内孔 D.外圆或内孔 2. 磨刀、调刀、切屑、加油属于单位时间哪部分。（ C ）A.基本 B.辅助 C.服务 D.休息 3. 车床主轴轴颈和锥孔的同轴度要求很高，常采用（ B ）来保证。 A.基准重合 B.互为基准 C.自为基础 D.基准统一 4. 平键连接中，传递转矩是依靠键与键槽的（ C ）。A.上、下平面 B.两端面 C.两侧面 D.两侧面与底面 5. 常用的光整加工的方法中只能减少表面粗糙度的是（C）。A.研磨 B.高光洁度磨削 C.超精加工 D.珩磨 6. 轴类零件加工时最常用的定位基准是（ C ）。A.端面 B.外圆面 C.中心孔 D.端面和外圆面 7. 轴类零件定位用的顶尖孔是属于（ A ）。 A.精基准 B.粗基准 C.互为基准 D.自为基准 8. 定位消除的自由度少于六个，但满足加工精度要求的定位称为（ B ）。 A.完全定位 B.不完全定位 C.过定位 D.欠定位

9. 试指出下列刀具中，哪些刀具的制造误差不会直接影响加工精度（ B ）。 A.齿轮滚刀 B.外圆车刀 C.成形铣刀 D.键槽铣刀

10. 车削时，车刀刀尖运动轨迹若平行于工件轴线，则不为（C）。A.车外圆 B.车螺纹 C.车圆锥面 D. 车孔 二、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

11. 铰孔可以提高孔的尺寸精度、减小孔表面粗糙度，还可以对原孔的偏斜进行修正。（ 错 ） 12. 所有零件在制定工艺过程时都应划分加工阶段。（ 错 ）

13. 钻出的孔一般应经扩孔或半精镗等半精加工，才能进行铰孔。（ 对 ） 14. 拉孔前工件须先制出预制孔。（ 对 ）

15. 不完全定位消除的自由度少于六个，没有满足加工精度要求。（ 错 ） 16. 同种磨料制成的各种砂轮，其硬度相同。（ 错 ） 17. 单件、小批生产宜选用工序集中原则。（ 对 ）

18. 滚切直齿圆柱齿轮时，齿轮滚刀的安装轴线应平行于工作台。（ 错 ） 19. 车床主轴的径向跳动不影响加工轴的圆度误差。（ 错 ）

20. 磨削烧伤的类型有回火烧伤、淬火烧伤、正火烧伤及退火烧伤。（ 错 ） 三、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 21.车床主轴的纯轴向窜动对（AD）加工无影响。

A.车内孔 B.车端面 C.车螺纹 D. 车外圆 E.车倒角 22. 滚切直齿圆柱齿轮、滚刀的安装角取决于（ AD ）。

A、滚刀的螺旋升角 B、工件的齿数 C、滚刀的回转方向 D.滚刀的旋向 E. 工件的回转方向 23. 工艺过程中所采用的基准为工艺基准，按用途可分为（ ACDE ）。

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A. 工序基准 B.工步基准 C.测量基准 D.装配基准 E. 定位基准 24. 反映砂轮特性的五大要素有（ ABCDE ）。

A.粒度 B.结合剂 C.硬度 D.组织 E.磨料 25. 可以用来铣平面的铣刀有（ ABD ）。

A.圆柱形铣刀 B.端铣刀 C.键槽铣刀 D.三面刃铣刀 四、作图题（本大题共1小题，每小题20分，共20分） 26. 工艺改进（20分）

答案：

五、计算题（本大题共1小题，每小题10分，共10分）

27. 如图轴套零件在车床上已加工好外圆、内孔及各表面，现需在铣床上以端面A定位，铣出表面C保证尺寸20-0.2mm，试计算铣此缺口时的工序尺寸。（10分）

已知：A2=40+0.05 A3=65±0.05 A∑=20-0.2 求A(1)尺寸链图（2分）(2)判断封闭环A∑=20-0.2（2分） （3）上下偏差与基本尺寸计算（2分）

AΣ=A+ A2―A3 A =45

BsAΣ= BsA+BsA2-BxA3 BsA=-0.1 BxAΣ= BxA+BxA2-BsA3 BxA=-0.15 (4)入体尺寸标注：44.9-0.05（2分） (5)校核δ∑= δ+δ2+δ3 = 0.2（2分）

六、简答题（本大题共3小题，每小题5分，共15分） 28. 什么叫工序？（5分）

答：一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对同一或同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程。 29. 何谓工艺过程尺寸链？（5分）

答：相互联系、按一定顺序的、首尾相接的尺寸封闭图形叫尺寸链。 30.什么叫完全定位？（5分）

答：工件在机床上或夹具中定位，若六个自由度都被限制时，则称为完全定位。 七、能力测试题（本大题共1小题，共15分） 31.图示零件加工时应如何选择粗精基准，（标有符号为加工面，其余为非加工面）并简要地说明理由。（图a、b要求保持璧厚均匀，图c、d所示零件毛坯孔已铸出，要求该孔加工余量均匀。） 答案：

（1） 图a中以不加工面作粗基准，以孔作精基准。这样可保证壁厚均匀，保证孔与外圆的同轴度。 （2） 图b中以不加工面小端外圆作粗基准，以孔作精基准，可保证壁厚均匀。

（3） 图c中以孔作粗基准，以小外圆为精基准，可简化夹具制造，保证孔加工余量均匀。 （4） 图d中以轴承孔作粗基准，以底面作精基准。可保证轴承孔加工余量均匀。

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