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1、黄河科技学院04年之09年机械制造工艺学考试习题集及参考答案要点一、填空题1.机械加工工艺系统由 机床 、 夹具 、 刀具 、 工件 四要素组成。2.为了保证加工表面与不加工表面之间的位置精度关系，应选 不加工表面（非加工表面） 为粗基准；为了保证重要表面的加工余量均匀，应选该 重要加工表面 为粗基准。3.主轴回转误差分为 端面圆跳动 、 径向圆跳动 、 角度摆动 三种类型。4.生产纲领是除了产品的计划产量，还应该包括 备品率 和 废品率 在内的年产量。5.工艺成本中随年产量增减而成比例变动的费用为 可变费用 ；与年产量无关，不随年产量增减而变化的费用为 不变费用 。6.在装配精度既定的情况下
2、，组成环数越 多 ，则组成环所分配到的公差值就越 小 ，零件加工越 困难 。7.零件的机械加工工艺过程可划分为 粗加工 阶段、半精加工阶段、 精加工 阶段、 光整加工 阶段、超精加工阶段。8.在尺寸链中，当其余组成环不变时，将某一组成环 增大 或 减小 ；封闭环也随之 增大 或 减小 ，该环称之为增环。9.在尺寸链中，当其余组成环不变时，将某一组成环 增大 或 减小 ；封闭环也随之 减小 或 增大 ，该环称之为减环。10.加工精度是指加工后零件在 尺寸 、 形状 、 位置 等方面与理想零件的符合程度。11.互换装配法分为 完全互换装配法 、 大数互换装配法 ，两种装配方法的封闭环与组成环的关系
3、式分别为 TOLTO 、 TOSTO 。12.机床的几何误差主要为机床主轴回转运动误差、机床导轨直线运动误差、机床传动链误差 三种基本形式。13. 机械加工工艺过程由 工序 、 安装 、 工位 、 工步 、 行程 组成。14. 生产规模分为 单件生产 、 大量生产 、 成批生产 三种类型。15. 轴类零件一般采用 中心孔 作定位基准。16. 精基准选择应尽量符合 基准重合原则、 基准统一原则、自为基准 原则和 互为基准 原则。17. 保证装配精度的方法可归纳为四种，分别是 互换装配法 、 分组装配法 、 修配装配法 、 调整装配法 。18. 一般情况下应优先选择 完全互换装配法 装配，若装配精
4、度很高，且组成环数较少（一般3环），大批量生产时应选择 分组装配法 装配。若是单件、小批量生产，装配精度较高且组成环数较多时应选择修配法 装配。 19.在尺寸链中除封闭环外，其余为 组成环 ，根据其对封闭环的影响，它又分为 增环 和 减环 。20.根据工件加工时误差出现的规律，加工误差可分为 常值系统误差 、 变值系统误差 、 随机误差 ， 其中 常值系统误差 的大小、方向有规律地变化。21.获得尺寸加工精度的方法 试切法、调整法、 定尺寸刀具法、主动测量法和自动测量法。22.机床静态几何误差分为：23. 影响加工余量的因素主要有：24. 工序分散的优点有：25. 刀具制造误差所引起的加工误差
5、属于（常值系统误差）。26. 零件的加工精度是指加工后零件在尺寸、形状、位置等几何参数与理想几何参数的符合程度。27工序集中与工序分散28. 获得形状精度的方法：29. 工艺成本、可变费用和不变费用30. 工艺系统热变形二、选择题1一个工人在一台设备上连续完成的工艺内容为（A）。A.工序 B.安装 C.工步 D.工位2刀具制造误差所引起的加工误差属于（B）。A. 变值系统误差 B.常值系统误差 C. 随机误差 D. 形位误差3设计图样上采用的基准是（D）。A.工序基准 B.测量基准 C.装配基准 D.设计基准4车削外圆时，误差敏感方向是指加工表面的（B）。A.切线方向 B.法线方向 C.轴心线
6、方向 D.任意方向5工件尺寸呈正态分布，公差中点与尺寸分布中心不重合说明工艺系统（D）。A.变值系统误差较大 B.随机误差很小 C.原始误差很小 D.存在常值系统误差6重型机械或专用设备的制造属于（A）。A单件生产 B大量生产C成批生产 D大批量生产7加工时、用来确定工件在机床上或夹具中正确位置所使用的基准为（A）。A定位基准 B测量基准 C装配基准 D设计基准8下列原始误差中产生随机误差的是（B）。A原理误差 B定位误差 C刀具磨损 D工件热变形9加工轴类零件时，能保证各外圆表面的同轴度以及各外圆表面与端面的垂直度要求的定位基准是（B）。 A外圆B中心孔 C端面 D中心面 10（D）是指：利
7、用电能、化学能、声能或热能等来去除工件余量的一些加工方法，国外又称其为非传统加工工艺。A磨削加工 B机械加工 C传统加工 D特种加工11制订加工工艺规程的最基本的原始资料是（B）。A装配图 B零件图 C工序图 D毛坯图三、判断题1、加工误差是原始误差的如实反映。 （）2、切削加工时，若工件公差T 6就不会产生废品。 （）3、加工零件时应尽量选择工艺能力系数大的加工方法。 （）4、采用滑动轴承时，车床主轴轴颈的形状精度对主轴的回转精度影响较大，而轴承孔的形状精度对主轴的回转精度影响较小。 （）5、由于粗基准对精度要求不高，所以粗基准可多次使用。 （）6、选择加工方法时，工艺能力越强越好。 （）7
8、、某工序的工艺能力系数Cp 1，尺寸分布中心与工件公差中点重合，则该工序不会产生废品。 （）8、拟定工艺路线时，目前的趋势是采用工序集中原则。 （）9、采用修配装配法可以获得很高的装配精度，所以应该优先选择这种装配方法。 （）10、安排加工顺序时应先加工定位基准面，后加工其他表面。 （）11. 若一孔与轴的配合精度很高，需采用分组互换法装配，孔的公差值应大于轴的公差值。 （ ）12. 车床导轨在水平面内的直线度误差对工件的加工精度影响较大，而在垂直面内的直线度误差对工件的加工精度影响较小。 （ ）13. 加工零件时应尽量选择工艺能力系数大的加工方法。 （）14. 在传动链中低速传动件的精度应高
9、于高速传动件。 （）15. 一批工件的尺寸在公差范围内呈正态分布，说明这批工件的变值系统误差很小。 （）16. 刀具磨损引起的加工误差属于变值系统误差。 （）17. 为了减少工件的装卡次数，工件一次装卡后应完成从粗加工到精加工的全部工序内容。 （）18. 安排加工顺序时应先加工定位基准面，后加工其他表面。 （）19. 工艺基准是在制造工艺过程中采用的基准。 （）20. 拟定工艺路线时，目前的趋势是采用工序集中原则。 （）21. 工艺系统达到热平衡后会产生变值系统误差。22相同的原始误差在误差敏感方向上产生的加工误差比误差非敏感方向上要小。23. 工件上各点的受力变形相同，则只产生尺寸误差而不产
10、生形状误差。24. 工序的最小余量包括上道工序尺寸的公差值。四、名词解释与简答1生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划，通常以年，所以又称年产量。其计算方式是：N=Qn(1+a)(1+b)。 N零件的年产量（件/年）； Q产品的年产量（台/年）； n每台产品中，该零件的数量（件/台）； a备品的百分率； b废品的百分率。2工艺规程：规定产品和零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。3工序：一个工人（一组人），在一台设备（工作地点）上，连续完成的工艺内容。4工艺过程: 改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。5设计基准: 设计图样时所采
11、用的基准。6加工余量: 加工过程中所切除的金属层厚度，包括工序余量与总余量。7精基准的选择原则：基准重复的原则、基准统一的原则、自为基准的原则、互为基准的原则。8最短尺寸链原则：因为当封闭环公差一定时，若尺寸链环数多，则每个组成环分得的公差值较少，制造时比较困难，而当各组成环公差值一定时，若尺寸链环数多，则封闭环的公差就较大，所以应采用最短尺寸链原则。9. 误差传递系数：10. 机床导轨副误差的三种形式及其对加工产生的影响五、计算1、一批工件其部分工艺过程为：车外圆至；渗碳淬火；磨外圆至。磨外圆后须保证渗碳层深度0.71mm。试计算渗碳工序的渗碳深度t及其偏差，并画出尺寸链图。假设各尺寸均为正
12、态分布。答：因须保证加工后的渗碳层的深度为0.71.0 mm 表示为 。依题意可做出该加工过程中的尺寸链图（如图），则加工后的渗碳层尺寸为该尺寸链中的封闭环，尺寸：为减环，t与为增环。 基本尺寸：1.0=t+20-20.25 t=1.25 （mm）偏差计算：0=0+ESt-0.015ESt=0.015-0.30=-0.030+EIt+0EIt=-0.27 (mm)2、磨削一批d = 300.02 mm的小轴，抽取若干件加工的工件测量直径，求得算术平均值为30.008 mm，已知该工序的标准偏差=0.003 mm, （已知这批工件的尺寸分布为正态分布。）1）、计算这批工件的最大尺寸及最小尺寸。2
13、）、问该批工件的常值系统误差、变值系统误差、随机误差为多少？答：1)、依题意，可知： mm ， mm 。则该批工件的最大尺寸为：dmax = + 3 = 30.008 + 3 0.003 = 30.017 (mm) 该批工件的最小尺寸为：dmin = - 3 = 30.008 - 3 0.003 = 29.999 (mm)2）、首先计算工艺能力系数CP T = 0.02-（-0.02）= 0.04 CP = 1 工艺能力系数CP=2.2221，说明工艺能力过高，允许出现异常波动，不一定经济。工件最大尺寸为：30.017 mm ，工件的最小尺寸为29.999 mm 。按6得工件的最大尺寸为=30
14、.01730.020 按6得工件的最小尺寸为=29.99929.800 不可能产生不可修复的废品。依题意，该批工件的尺寸为正态分布，因此，其总体平均值 = 0 总体标准偏差 =1 故：其常值性系统误差为 ：0.008 其变值系统误差为：0 随机误差为：03、在加工如图所示的零件时，图样要求保证尺寸80.1mm，因这一尺寸不便于测量，只能通过度量尺寸L来间接保证，试用极值法求工序尺寸L及其偏差。（要求：画出尺寸链图；判定封闭环、增环、减环；计算工序尺寸及其偏差；入体原则标注；验算封闭环尺寸公差；）答：1）如图2）为封闭环，和L为增环，为减环。3）按基本尺寸公式求尺寸L8=40+L-28 L=20
15、按上偏差公式求ESA+0.1 =(0+ESL)- （-0.05）ESL = +0.15同理：EIL= +0.15则：(mm)4）按入体原则： (mm)或 (mm)5）按极值法验算：如果尺寸L加工到最小，即为19.80mm时，尺寸40mm也为最小 尺寸28则为最大时，有 39.95 - 28.05 - 19.90 = 8.00 (mm) 如果尺寸L加工到最大，即为20.15mm时，尺寸40mm为最大，尺寸28mm为最小时， 40.00 27.95 20.15 = 8.10 (mm)满足设计要求4、已知工艺系统的误差复映系数为0.25，工件毛坯的椭圆度误差为0.6mm，若本工序加工后要求工件形状精
16、度公差为0.01mm，问至少加工几次方能使形状精度合格？试计算工件加工后的形状误差是多少？解：已知 =0.25 , m =0.6 mm , w =0.01 mm 。设该工序的进给量均为 1，则有w = nnm0.01=1 0.25n 0.6n = 2.95 3 （次） 加工后的工件形状误差 w =nnm = 13 0.253 0.6 = 0.0093 （mm） 5、如图1为齿轮内孔及键槽尺寸，键槽深度尺寸为44mm。加工顺序为：1）精镗内孔至39.6mm；2）插键槽深至尺寸A；3）热处理；4）磨内孔至40mm。试用尺寸链极值解法。求：1）画出尺寸链图。 2)判定封闭环、增环、减环。3) 计算尺
17、寸A及其偏差。4）按入体原则标注。 5) 验算封闭环尺寸公差。答：1）如图2）为封闭环，A和为增环，为减环。3）按基本尺寸公式求尺寸A46=20+A19.8 A=45.8按上偏差公式求ESA+0.30=(+0.025+ESA)0ESA=0.275同理：EIA=0.05则：4）按入体原则：5）6、某零件的材料为1Cr13Mo，其内孔的加工工序如下：1）车内孔至尺寸mm。2）液态碳氮共渗，共渗层厚度为t。3）磨内孔至mm，并保证液体碳氮共渗层厚度为0.10.3mm。试求工序尺寸t及其偏差。答：所要保证的共渗层的厚度0.10.3表示为，为封闭环，为减环，t与为增环，基本尺寸：0.2=t+15.9-1
18、6t=0.3偏差计算：0.1=0.07+ESt-0.005ESt=0.035-0.1=0+EIt-0.0175EIt=-0.0825(mm)7、在磨床上加工销轴，要求外径，抽样后测得，其尺寸分布符合正态分布，试分析该工序的加工质量。123403413047720498650499968首先计算工艺能力系数CP CP= 1 工艺能力系数CP=0.91，说明工艺能力不足，因此会出现不合格的产品，工件最大尺寸为：11.984，工件的最小尺寸为11.957。按6得工件的最大尺寸为=11.98911.984可产生可修复废品。=11.95911.957不可能产生不可修复的废品。废品率Q=0.5- ，Z=
19、=2，=0.4772，故Q=0.5-=2.28%六、综合分析1、 横向磨内孔，磨后加工表面呈何形状。 答：横向磨内孔时，在切削力、重力等作用下，工艺系统将产生相应的变形，导致工件加工表面产生带有锥度的圆柱度误差。如图所示2、 从热变形分析，磨削加工机床导轨上表面，冷却后导轨上表面呈何形状。试分析哪个位置高哪个位置低。答：由于机床床身导轨上表面温度比床身底面温度高，形成了温差，因此，对于床身将产生弯曲变形，呈现出沿导轨长度方向的中间高，两端低的形状。如图所示 3、车削细长轴时，工件左端用三爪卡盘夹持，工件右端由尾座顶尖顶紧，试从受力变形分析工件加工后呈何形状？答：在车削细长轴时，由于切削力、惯性力，夹紧力以及重力的作用，工件将产生弯曲变形，加工后呈现出腰鼓形的圆柱度误差。如图所示。
