三、（10分）试比较插齿和滚齿的加工原理、加工质量和工艺范围？
答：插齿原理，模拟一对圆柱齿轮的啮合过程，其中一个是工件，另一个是齿轮形'?0?0???s一、（10分）什么是刀具的前角、后角、主偏角r、副偏角r、刃倾角。刀具（插齿刀），它与被加工齿轮的模数和压力角相同。当插齿刀沿其轴线方向往复
并将各角度标注在图上。 运动时，切削刃的轨迹像一个直齿圆柱齿轮的齿面，即“产形齿轮”。
滚齿加工是根据展成法原理来加工齿轮轮齿的。模拟一对交错轴斜齿轮副啮合滚PA?P答：前角0，在正交平面0内度量的基准面?与前刀面?的夹角；
动的过程，滚刀与工件严格按照一对斜齿圆柱齿轮啮合的传动比关系旋转运动，滚
?0A?P0Ps刀就可以在工件上连续不断的切出齿。 后角，在正交平面内度量的主后刀面与切削平面的夹角；
加工质量： PP 主偏角?r，在基面r内度量的切削平面s与进给方向之间的夹角；
1.插齿的齿形精度比滚齿高； ''PP2.插齿后齿面的粗糙度比滚齿高； 副偏角?r，在基面r内度量的副切削平面s与进给运动反方向之间的夹角；
3.插齿的运动精度比滚齿差； ?sPsPr刃倾角，在切削平面内度量的主切削刃S与基面的夹角。 4.插齿的齿向误差比滚齿大。
工艺范围：
1.加工带有台阶的齿轮以及空刀槽很窄的双联和多联齿轮，只能用插齿； 2.加工无空刀槽的人字齿轮只能用插齿； 3.加工内齿轮只能用插齿； 4.加工涡轮只能用滚齿；
5.加工斜齿圆柱齿轮，两者都可以用，但是，滚齿比较方便。 四、（10分）数控机床是由哪些部分组成的？各起什么作用？ 答：程序载体，按一定的格式和代码存储零件加工程序；
1. 数控装置，数控机床的核心，由输入、处理和输出三个部分组成，输入装
置将数控指令输入数控装置，信息处理部分按照控制程序的规定，逐步存储并进行处理，通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制系统；
2. 伺服系统和位置反馈系统，伺服系统用于实现数控机床的进给伺服控制和
主轴伺服控制。测量反馈系统将数控机床个坐标轴的实际位移值检测出来并经过反馈系统输入到数控装置中。
3. 机床主体，数控机床的主体，在机床上自动完成各种切削加工的机械部分。
4. 辅助装置，保证充分发挥数控机床功能。 二、（10分）圆周铣削法和端面铣削法的铣削方式各有哪些？如何合理选用？ 五、（10分）什么是积屑瘤？试述积屑瘤的形成及其对切削过程的影响？ 答：圆周铣削方式包括顺铣和逆铣。 答： 由于刀具前刀面与切屑接触面上的摩擦，当切削速度不高且形成连续切屑时，
顺铣和逆铣时，切入工件时的切削厚度不同，刀齿与工件的接触长度不同，铣加工钢料或其他塑性材料，常在刀刃处粘着一块剖面呈三角形的硬块，其硬度是工刀的磨损程度不同。顺铣时，铣刀的耐用度可比逆铣时提高2-3倍，表面粗糙度也件材料硬度的2-3倍，称为积屑瘤。 降低。顺铣不宜于铣削带硬皮的工件。在没有消除螺纹间隙装置的铣床上，只能采刀-屑接触面间的摩擦是产生积屑瘤的原因，压力和温度是产生积屑瘤的条件。用逆铣，避免工作台的窜动和进给量不匀。 工件材料硬化指数越大，越容易形成积屑瘤。
端面铣削法包括对称铣削、不对称逆铣和不对称顺铣。 积屑瘤对切削过程的影响： 在铣削碳钢和一般合金钢时，采用不对称逆铣，以减少切入时的冲击，提高硬1. 增大实际前角?b，粘结在前刀面上，增大了实际前角，可使切削力减小。 质合金铣刀的耐用度。在加工 不锈钢和耐热合金时，采用不对称顺铣可以减少硬质
2. 增大切削厚度，由于积屑瘤的产生、成长、脱落是一个周期性的动态过程，
合金的剥落磨损，提高切削速度。 切削厚度的变化易引起振动。
《机械制造技术基础》模拟试题一及答案
3. 积屑瘤不稳定，易破裂，使加工表面的粗糙度增大。
4. 影响刀具的耐用度，积屑瘤相对稳定时，可代替刀刃切削，提高刀具的耐
用度；积屑瘤不稳定时，破裂部分有可能引起硬质合金刀具的剥落，降低刀具的耐用度。 六、（15分）CA6140型卧式车床的主电机功率为7.5KW，转速为1450 r/min，其主
运动传动链如下所示。试求：1、主轴正转和反转各有多少级转速？2、为什么主轴反转转速高于正转？3、主轴正转的最低转速和反转的最高转速各为多少？
51?22?M1左—???43?56?58??38????13030?电动机—?230—I—?M1右—?50—?VII—34?—II—??50?—III343039?????41???20??20? 80—80—V—26—M????50??51?258?—VI（主轴）—??6350??50??50???热处理，磨内孔至?580公差。
?0.03mm，同时间接获得尺寸L。试确定工序尺寸A及
解： 在本题中共有三个工序尺寸，分别为，完工尺寸D2，中间尺寸D1，和工序尺
寸A。
在此加工工艺中有两个设计尺寸，L=62.60设计尺寸链（a、b）和一个余量尺寸链（c）。 建立尺寸链。
?0.03由尺寸链b得：D2?D?580，
?0.25?0.03mm，D=?580mm，两个加
工余量：磨孔余量Z和插槽深度余量ZA（在本题中不用计算），因此可以建立两个
答：1. 主轴正转时，从Ⅰ轴到Ⅱ轴有2条传动路线，从Ⅱ到Ⅲ轴有3条传动路线，
从Ⅲ轴到Ⅴ轴4条传动路线的传动比为
2020120511502015051??,u2???,u3???,u4???1 80801680504508045050其中u2和u3基本相同，所以实际只有三种不同的传动比。 u1?所以主轴正转可获得2?3???1??2?2?1????24级转速。 同理，主轴反转时可以获得3???1??2?2?1????12级转速。
2.主轴反转主要用于车削螺纹时沿螺旋线退刀而不断开主轴和刀架的传动链，以免下次切削时“乱扣”，为节省辅助时间，主轴反转转速比正转转速高。
3.主轴正转最低转速：
则中间尺寸A?L?D1/2?D2/2?62.6?28.875?29?62.475mm。 极限偏差：根据公式
（注：直线尺寸链极值解法，各环尺寸极限偏差之间关系的公式
1305122202026n正min?1450???????10?r/min?
230435880805813050343963主轴反转最高转速：n反max?1450??????1678?r/min?
23034304150 七、（17分）图示为一带键槽的齿轮孔，孔淬火后需磨削，故键槽深度的最终尺寸
L=62.6?0.250ESA???ESAi?i?1m?j?m?1n?1?EIA?jn?1?jEIA???EIAi?i?1m?
j?m?1?ESA等式左边必须是封闭环的上偏差或下偏差 本题以下结果有错误）
得：A?62.4750?0.2475mm不能直接获得，这样插键槽的尺寸只能作为加工中的工序尺寸。
?0.0250，公差T=0.2475mm。
有关内孔及键槽的加工顺序为：镗内孔至?57.75mm，插键槽至尺寸A，
根据余量尺寸链，可得Zmax?0.28mm,Zmin?0.225mm。
T'0.01公差放大倍数为：u???4，分组数应与放大倍数相等或稍大些，
Th0.0025因此分为4组。
假设本题中采用基轴制，根据分组数和题目要求，将孔公差带放大后，活塞销es??0.005mm， ei??0.005 mm；
套孔ES??0.0120mm,EI??0.0020mm 公差带位置图表示的配合关系如下：
(a)
(b)
(c)
八、 （18分）汽车发动机活塞销与连杆小头套孔直径为?48mm，装配精度要求：
销孔间隙为0.0045~0.0095。若将两零件直径的制造公差均放大到0.01。试：确定分组数Z和两零件直径尺寸的极限偏差；并用公差带位置图表示出各组的配合关系。
解：回油阀阀芯和套孔最小间隙Xmin?0.0045mm，最大间隙
Xmax?0.0095mm。
间隙公差Tf?Xmax?Xmin?0.0095?0.0045?0.005mm
Tf?Th?Ts，则Th=Ts=0.0025mm
精基准的选择原则：1.基准重合原则；2.基准统一原则；3.互为基准原则；4.自
《机械制造技术基础》模拟试题二答案 为基准原则；
5.所选精基准，应保证工件装夹稳定可靠，夹具结构简单，操作方便。 '一、（10分）什么是刀具的前角?0、后角?0、主偏角?r、副偏角?r、刃倾角?s。
粗基准的选择原则：
各角度对切削有何影响？ 1.选择重要的面作为粗基准，对于工件的重要表面，为保证本身的加工余量小而均
匀，应优先选择该重要表面为粗基准；
答：前角?0，在正交平面P0内度量的基准面P?与前刀面A?的夹角；
2.选择不加工表面作为粗基准，以保证加工表面与不加工表面之间的相互位置要求； 3.选择加工余量最小的表面为粗基准，以保证各加工表面都有足够的加工余量；
后角?0，在正交平面P0内度量的主后刀面A?与切削平面Ps的夹角；
4.选择较为平整光洁，无分型面、冒口，面积较大的表面为粗基准，以使工件定位可靠、装夹方便，减少劳动量。
主偏角?r，在基面内Pr度量的切削平面Ps与进给方向之间的夹角；
5.粗基准在同一自由度上只能使用一次。 三、（10分）试述细长轴加工的特点？为防止细长轴加工中出现弯曲变形，在工艺'副偏角?r，在基面内Pr度量的副切削平面Ps'与进给运动反方向之间的夹角；
上要采取哪些措施？
答：在两顶尖间车削细长轴，工件的刚度或变形随受力点位置而变化。变形大的地
刃倾角?s，在切削平面Ps内度量的主切削刃S与基面Pr的夹角。
方（刚度小）切除的金属层薄；变形小的地方（刚度大）切除的金属层厚，所以工件的受力变形而使加工出来的工件产生两端细、中间粗的腰鼓形圆柱度误差。
前角?0，它决定了切削刃的锋利程度和刀尖的坚固程度。增大前角能减小切削
细长轴的加工由于工件本身的刚度较低，需要提高工件的刚度，主要措施是缩
变形，减小切削力和切削效率；增大前角能改善刀-屑接触面的摩擦状况，降低切削小切削力的作用点到支承之间的距离，以增大工件切削时的刚度；采用高同轴度的温度和刀具磨损，提高刀具的耐用度；增大前角能减小或抑制切屑瘤，减小振动从跟刀架或套筒等辅助支承；反复较直，改善变形状况。 而改善加工表面质量。 四、（10分）机床夹具的用途是什么？由哪些部分组成？各起什么作用？
答：机床夹具，稳定保证加工质量、提高劳动生产率、减轻工人的劳动强度、保证
后角?0，后角的大小影响后刀面与工件加工表面之间的摩擦，影响刀楔角的大
安全生产、扩大机床的适用范围。
小。增大后角可以减少到局的磨损，提高加工表面质量；后角的大小影响刀具的耐 机床夹具有以下基本部分部分组成。 用度；后角增大，刀楔角减小，刀尖锋利，易切入工件，减小变质层深度。 1. 定位装置，确定工件在夹具体中的正确位置；
2. 夹紧装置，保持工件在夹具中的正确位置，保证工件在加工过程中受到外力作'主偏角?r和副偏角?r影响刀尖的强度、散热面积、热容量以及刀具耐用度和
用时，已经占据的正确位置不被破坏；
已加工表面质量。 3. 对刀、导向元件，确定刀具相对于加剧的正确位置和引导刀具进行加工；
4. 夹具体，用于连接夹具上各个元件或装置，并与机床相关部件连接；
刃倾角?s，控制切屑流出的方向；影响刀尖的锋利度，影响切削刃切入时接触
5. 连接元件，确定夹具在机床上正确位置；
点的变化，影响切入切出时接触点的变化；影响切入切出时的平稳性；影响切削分6. 其他元件和装置，满足夹具的特殊需要，比如分度、上下料等。 力的比值；影响切削刃的工作长度。 五、（10分）什么是工序集中？什么是工序分散？各有什么特点？ 二、（10分）什么是定位基准？试述粗基准和精基准的选择原则？ 答：工序集中是将零件的加工内容集中在少数几道工序中完成。其特点是： 答：基准是指用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。1． 有利于采用高效的专用设备和工艺设备，可大大提高劳动生产率； 定位基准是在加工中用作定位的基准。 2． 工序少，减少了机床数量、操作工人人数和生产面积、简化了生产计划管
理；
3． 工件的装夹次数减少，缩短了辅助时间；
4． 设备和工艺装备复杂，生产准备工作量和投资都较大，调整、维修费时费
事，转换新产品困难。
工序分散是将零件的加工内容分散到很多工序内完成，其特点是：
1． 与由每台机床完成的工序简单，可采用结构简单的高效单能机床，工艺装
备简单、调整容易，易于平衡工序时间，组织流水生产；
2． 生产准备工作量少，容易适应产品的转换，对操作工人技术要求低； 3． 有利于采用最合理的切削用量，减少机动时间；
4． 设备的数目多，操作工人多，生产面积大，物料运输路线长。 六、（15分）CA6140型卧式车床的主电机功率为7.5KW，转速为1450 r/min，其主
运动传动链如下所示。试求：1、主轴正转和反转各有多少级转速？2、为什么主轴反转转速高于正转？3、主轴正转的最高转速和反转的最低转速各为多少？
51?22?M1左—???43?56?58??38????13030?电动机—?230—I—?M1右—?50—?VII—34?—II—??50?343039?????41???20??20? 80—80—V—26—M????50??51?258?—VI（主轴）—III—??6350??50??50???2.主轴反转主要用于车削螺纹时沿螺旋线退刀而不断开主轴和刀架的传动链，
以免下次切削时“乱扣”，为节省时间，主轴反转转速比正转转速高。
3.主轴正转最高转速：
n正min?1450?1305122202026??????10?r/min? 230435880805813050343963主轴反转最高转速：n反max?1450??????1678?r/min?
23034304150?0.035七、（17分）某车床主轴箱体的主轴孔的设计要求为?1000mm，其工艺过程为
粗镗—半精镗—精镗—铰孔，各工序的加工余量分别为5.0、2.5、0.4、0.1，经
济加工精度为H13（0.54）、H10（0.14）、H8（0.054）、H7（0.035），铸造孔的公差为4，试确定各工序尺寸（包括铸造孔）及公差。 解：1. 确定各工序的工序尺寸
为了留出铰孔加工余量，精镗后孔径的基本尺寸应该是：D1=100-0.1=99.9mm;
D2=99.9-0.4=99.5 mm；为了留出精镗的加工余量，半精镗后孔径的基本尺寸应该是： D3=99.5-2.5=97.0 mm；为了留出半精镗的加工余量，粗镗后孔径的基本尺寸应该是：
为了留出粗镗的加工余量，毛坯孔径的基本尺寸应该是：D4=97.0-5.0=92 mm。 2. 根据经济加工精度加工精度，各工序尺寸的偏差，按照常规加以确定，即加
工尺寸按“单向入体原则”标注极限偏差，毛坯尺寸按照“1/3-2/3入体原则”标注。
铰孔公差：IT7=0.035 精镗公差：IT8=0.054半精镗公差：IT10=0.14 粗镗公差：IT13=0.54
+0.054+0.14+0.54各加工尺寸如下：精镗后： 半精镗后： 粗镗后： ?99.90?99.50?97.00答：
1. 主轴正转时，从Ⅰ轴到Ⅱ轴有2条传动路线，从Ⅱ到Ⅲ轴有3条传动路线，从Ⅲ轴到Ⅴ轴4条传动路线的传动比为
u1?2020120511502015051??,u2???,u3???,u4???1 80801680504508045050毛坯尺寸：?92?2
八、（18分）某拖拉机分配器回油阀阀芯和套孔直径为?10mm，装配精度要求：
阀芯外圆和阀套孔间隙为0.006~0.012。若将两零件直径的制造公差均放大到0.015。试：确定分组数 Z和两零件直径尺寸的极限偏差；并用公差带位置图表示出各组的配合关系。
其中u2和u3基本相同，所以实际只有三种不同的传动比。 所以主轴正转可获得2?3???1??2?2?1????24级转速。 同理，主轴反转时可以获得3???1??2?2?1????12级转速。
山东大学机械制造技术基础期末考试部分试题+模拟题含答案三份—thkfighter讲课教案
