机械制造工艺与装备习题集.doc

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C 是自为基准的加工A.钻孔 B.镗孔 C.铰孔 D.磨孔9.大批、大量生产的装配工艺方法，大多是 A 。A.按互换法装配 B.合并加工修配为主 C.以修配法为主D.以调整法为主10.用分组互换法装配16H6/h6(IT6=0.009)，若孔按H9(IT9=0.036)制造，则轴应按 C 制造。A.16 B.16 C.16 D.16四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 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。五、分析题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）1.如右图所示，加工孔12，其余表面均已加工，确定工件在夹具定位时应限制的自由度 。应限制：X、Y移动及X、Y转动2.右图所示为铸铁飞轮零件，试选择加工时的粗基准和精基准。粗基准：240孔及尺寸90的左端面； 精基准：60H7孔及左端面六、填表（本大题共5个空格，每空格2分，共10分）某一轴要求加工至70。经粗车半精车磨削达要求，各工序加工余量及所达精度列于表，请填下表。工序名称加工余量加工精度及公差值工序尺寸磨0.30.0370半精车1.0IT9(T=0.074)69.7粗车2.7IT12(T=0.3)68.7毛坯总余量：4毛坯公差值：3毛坯尺寸及偏差：741.5七、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）1.如左图所示，以底面定位加工20孔，求加工尺寸400.1的定位误差。解：Y = 0B = 0.05*2+0.025*2 =0.15D = Y+B = 0+0.15 = 0.152.右下图所示为键槽与键的装配结构尺寸。其尺寸A1 = 20、 A2 = 20、A0=0分别计算采用完全互换法装配和大数互换法装配时，组成零件相关尺寸的上、下偏差。解：尺寸链见图 AO=0是封闭环；A1=20是减环；A2=20是增环当用完全互换法装配时：选A1为调整环，取1=0.04；2=0.06则A2 = 20根据+0.15=+0.06-ei1 ei1=-0.09 +0.05=0-es1 es1=-0.05所以A1是20当用大数互换法装配时：初选A1为调整环，初取1=0.06；2=0.08因为0.062 + 0.082 = 102 故初选正确则A2 = 20根据+0.10=+0.04-AIP AIP=-0.06则es1=-0.06+0.06/2=-0.03ei1=-0.06-0.06/2=-0.09所以A1是20习题二一、填空（本大题共30个空格，每空格1分，共30分）1.生产过程是指将 原材料 转变为 产品 的全过程。2.由 机床 、 刀具 、 工件 和 夹具 组成的系统称为工艺系统。3.生产类型一般分为 单件小批生产 、 中批生产 、 大批大量生产 。4.确定加工余量的方法有 查表法 、 估计法 和 分析计算法 。5.调质处理常安排在 粗加工 之后， 半精加工 之前。6.偏心夹紧机构一般用于被夹压表面的尺寸变化 变化小 和切削过程中振动 不大 的场合。7.机械零件常用毛坯有 铸件 、 锻件 、 焊接件 、 型材 等。8.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。9.用完全互换法装配时、用 极值 法计算尺寸链。10.定位销元件适用于工件以 内孔 面定位。11.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。12.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。二、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）（ ）1.一个表面的加工总余量等于该表面的所有加工余量之和 （ ）2.粗基准是零件粗加工中所用基准。（ ）3.预备热处理一般安排在粗加工之后，半精加工之前。（ X ）4.浮动支承和工件多点接触，限制工件多个自由度（ X ）5.当工件完成定位与夹紧后，则工件的六个自由度均被限制（ ）6.车床夹具应保证工件的定位基准与机床的主轴回转中心线保持严格的位置关系（ X ）7.降低表面粗糙度只是为了减小对摩擦控制的磨损和提高零件的耐蚀性（ X ）8.不同的原始误差对加工精度有不同的影响，当原始误差的方向与刀和工件接触点的切线方向一致时，其对加工精度的影响最大。（ X ）9.用弹变原理实现定心夹紧的机构较等速移动原理实现定心夹紧的精度低。（ ）10.在查找装配尺寸链时，一个相关零件只能有一个尺寸作为组成环列入三、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）1.选择精基准时，采用 C 原则，可以较容易地获得两加工表面之间的相互位置精度。A.基准重合 B.基准统一 C.互为基准 D.自为基准2.工序集中的优点是减少 C 的辅助时间。A.测量工件 B.调整刀具 C.安装工件 3.对不经淬火直径较小孔的精加工，应采用 C 。A.磨削 B.镗削 C.铰削 D.钻削4. D 是一种定位不足而影响加工精度的现象。A.完全定位 B.不完全定位 C.过定位 D.欠定位5.60H6铝合金箱体孔的加工方案可以是 D A.钻扩粗铰精铰 B.粗镗半精镗粗磨精磨C.钻扩拉 D.粗镗半精镗精镗精细镗6.浮动镗孔无法提高孔的 D A.表面质量 B.尺寸精度 C.形状精度 D.位置精度7.工件在长V型块上定位时，可限制工件 A 个自由度。A.4 B.3 C.5 D.68.当工件表面层温度超过相变温度，如果这时无冷却液，则造成 B 。A.淬火烧伤 B.退火烧伤 C.回火烧伤9.大批大量生产、环数少、装配精度很高的用 A 法装配。A.选配法 B. 完全互换 C. 大数互换 D. 修配法10.用大数互换法装配时、零件所规定的公差比完全互换法所规定的公差 A 。A.大 B.小 C.有时大有时小 D.相等四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）1.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。2.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五、分析题（10分）右图所示联轴器,其加工工艺过程如下,试详细划分该方案的工艺过程的组成(工序、安装、工步等)。在车床上粗车、精车端面C；粗镗、精镗60H9孔，倒角、粗车、半精车200外圆；调头，粗车、精车端面A，车96外圆及端面B，内孔倒角；在插床上插键槽；划线；在钻床上按线钻6-20孔；钳工去毛刺。 工序1 安装1 工步1：粗车端面C；工步2：精车端面C；工步3：粗镗60H9孔、工步4：精镗60H9孔，工步5：倒角；工步6：粗车200外圆、工步7：半精车200外圆 安装2 工步8：粗车端面A、工步9：精车端面A，工步10：车96外圆工步11：车端面B，工步12：内孔倒角；工序2 安装3 在插床上插键槽；工序3 划线工序4 安装4 在钻床上按线钻6-20孔；工序5 钳工去毛刺。六、填表（本大题共5个空格，每空格2分，共10分）某箱体零件上一直径的孔，经粗镗半精镗精镗达要求，各工序加工余量及所达精度列于表，请填下表。工序名称加工余量加工精度及公差值工序尺寸精镗0.50.04100半精镗2.4IT10 (T=0.14)99.5粗镗5.1IT13 (T=0.54)97.1毛坯总余量：8毛坯公差值：3毛坯尺寸及公差：92 七、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）1.某轴与孔的设计配合为10H6/h6（IT6=0.009）。为降低加工成本，现将两零件按10IT9（IT9=0.036）制造，试计算采用分组装配法时的分组数和每一组的极限偏差。解：分组数为：n = 0.036 / 0.009 = 4 (组) 选用基孔制，则：孔的制造尺寸是10 轴的制造尺寸是10分组情况见下表组别孔的尺寸轴的尺寸110102101031010410102.下图所示为零件的轴向尺寸及有关工序简图，试求工序尺寸L1和L2。解：以300.15为封闭环，列出尺寸链如右图。300.15是封闭环；500.1是增环； L2是减环。解得：L2=200.05。又以50.25为封闭环，列出尺寸链如右图。50.25是封闭环；L1、200.05是增环；500.10是减环。解得：L1=350.10习题三一、填空（本大题共30个空格，每空格1分，共30分）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.生产类型一般分为 单件小批生产 、 中批生产 、 大批大量生产 。3.工艺基准是在 工艺 过程中所采用的基准。4.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。5.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 。6.机械零件常用毛坯有 铸件 、 锻件 、 焊接件 、 型材 等7.用几把刀具同时加工几个表面的工步，称为 复合工步 。8.渗氮常安排在 粗磨 之后， 精磨之前 之前。9.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。10.误差敏感方向位于加工表面的 法 线方向。11.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。12.夹具尺寸公差一般取相应尺寸公差的 1/21/4 。13.定位误差包含 基准不重合 误差和 基准位移 误差。14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15.装配的组织形式有 固定式装配 、 移动式装配 二、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）（ ）1.粗基准一般只能使用一次。（ X ）2.渗碳、淬火工序安排在精加工之后。 （ ）3.采用高效率工艺的前提是保证加工质量 （ ）4.铜、铅等有色金属不宜磨削（ ）5.一个表面的加工总余量等于该表面的所有加工余量之和 （ X ）6.用镗模法加工箱体孔系时，镗杆与主轴是浮动联连，故机床精度对孔系精度影响很大。（ X ）7.工艺系统刚度kxt定义为：工件和刀具的法向切削分力Fy与在Fy作用下，工艺系统在该方向上的相对位移的比值。（ ）8.斜锲夹紧的自锁条件是：锲角应小于两接面摩擦角之和。（ X ）9.高精度的零件一定能装配出高精度的机器。（ X ）10.单件小批量生产宜选用工序分散原则三、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）1.制定工艺规程的最基本的原始资料是 C A.装配图 B.工序图 C.零件图2.零件机加工顺序的安排，一般是 A 。A.先基准表面，后其它表面 B.先次要表面，后主要表面C.先精加工，后粗加工 D.先孔，后平面3.对不经淬火直径较小孔的精加工，应采用 A 。A.铰削 B.镗削 C.磨削 D.钻削4.轴类零件外圆表面粗加工，半精加工的主要方法是 D A.拉削 B.磨削 C.铣削 D.车削 5.箱体类工件常以一面二孔定位，相应的定位元件是 C 。A.一个平面，二个短圆柱销 B.一个平面，二个长圆柱销C.一个平面，一个短圆柱销、一个短削边销 D.一个平面，一个长圆柱销、一个短圆柱销6. B 是指在保证加工要求的条件下，仅限制了工件的部分自由度。A.完全定位 B.不完全定位 C.过定位 D.欠定位7.车床床身导轨的直线度、平行度以及刀架溜板移动方向与主轴轴线的平行度属于机床的 B A.定位精度 B.几何精度 C.传动精度 D.加工精度8.磨削时磨削热传给较多的是 A A.工件 B.砂轮 C.切屑 D.空气9.装配精度不太高，组成环数目多，生产节奏不严格，大批量生产时用 B 法装配A.完全互换 B.大数互换 C.分组互换 D.修配法10.装配尺寸链的封闭环是 D A.精度要求最高的环 B.基本尺寸为零的环C.尺寸最小的环 D.要保证的装配精度 四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）1.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。2.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。五、分析题：下图所示的螺旋压板夹紧机构有无缺点？应如何改进？（10分）1压板应水平放置2右边的支撑钉与压板接触不良，支撑钉应做成球头3压板与工件接触处接触不良，应做成球头4夹紧螺母与压板接触不良，夹紧螺母下应是球形垫片5旋转螺母时压杆可能会跟着转，故压杆要设防转装置（如加螺母锁紧、设防转螺钉）6装卸工件时，压板在重力作用下会掉下，故应在压板与底坐间加弹簧7定位块与工件接触不良，应使定位块左移（或工件右移）六、填表（本大题共10个空格，每空格1分，共10分）某零件（下图）主要工艺过程如下表，试选择各工序的定位基面和加工设备。序号工序内容定位基准设备1粗、精车A面；粗、精车36孔60外圆车床2粗、精铣60小端面A面铣床3粗、精铣25小端面A面铣床4钻15孔A面、36孔、25外圆钻床5拉键槽A面、36孔 15孔拉床七、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）1如图所示为齿轮箱部件，根据使用要求齿轮轴肩与轴承端面间的轴向间隙应在11.75mm之间范围内。若已知各零件的基本尺寸为A1=101；A2=50；A3=A5=5；,A4=140。试确定这些尺寸的公差及偏差（用完全互换法装配）。解：采用完全互换法装配。装配尺寸链如图。11.75是封闭环； A1；A2是增环；A3、A4、A5是减环。选A4为调整环2.在如图 1所示的阶梯轴上铣槽，要求保证尺寸H、L。毛坯尺寸，D对于d的同轴度误差为0.04mm，定位方案如图所示。试求H、L尺寸的定位误差（V形块夹角为900）。解：H尺寸的定位误差 （1分） （1分） （2分）L尺寸的定位误差 （1分） （1分） （2分） H尺寸的定位误差为0.189mm，L尺寸的定位误差0.16mm习题四一、填空（本大题共30个空格，每空格1分，共30分）1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 。2通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。3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 。4工件在机床上（或夹具中）定位和夹紧的过程算为 装夹 。5在工件上特意加工出专供定位用的表面叫 辅助 精基准。6V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 。7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。8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。9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。10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。11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：镗床工作台 精确回转180度 ，调头后镗杆轴线与已 刀具轮廓形状 轴线位置重合。12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。13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 。14装配的组织形式有 固定式装配 、 移动式装配 。15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。二、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）（ X ）1.在制订单件小批生产的工艺规程时，应采取工序分散原则。（ ）2.工序尺寸常按“入体”原则标注( ) 3.大批大量生产中应采用高精度毛坯（ ）4.夹紧力的作用点应尽量靠近定位元件，以提高加工部位刚性（ ）5.多点联动夹紧机构中必须有浮动元件( X ) 6.误差复映是由于工艺系统受力变形所引起的，误差复映系数与工艺系统刚度成正比。 （ ）7.只要装配得当，精度不高的零件也能装配出精度很高的机器。（ X ）8.调整装配法与修配法原理相同，也是用机械加工方法修配某个有关零件尺寸以获得装配精度的方法（ X ）9.尺寸链中的协调环不能是公共环，其公差和分布应取经济加工精度并按“入体”原则标注（ ）10.零件的表面层金属发生冷硬现象后，其强度和硬度都有所增加。三、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）1尺寸链其组成环不变，某一减环的增大，使封闭环 B A.增大 B.减小 C.保持不变 D.可大可小2在同一台钻床上对工件上的孔进行钻一扩一铰，应划分为 B A.三次走刀 B.三个工步 C.三个工位 D.一个复合工步3形状复杂的零件毛坯（如壳体）易选用 A A.铸件 B.锻件 C.型材 D.焊件4加工小型工件分布在不同表面上的孔宜采用 C A.固定式钻模 B.回转式钻模 C.翻转式钻模 D.盖板式钻模5为增加视图的直观性，夹具总图的比例最好用 A A. 1：1 B. 1：2 C. 2：1 D. 1：56轴类零件的半精加工应安排在 C 之后。A.淬火 B.回火 C.调质7轴类零件外圆表面粗加工，半精加工的主要方法是 D A 拉削 B 磨削 C 铣削 D 车削 8在磨削加工中，大部分切削热将传给 C 。A.砂轮 B.机床 C.工件 D.磨屑9磨削表层裂纹是由于表面层 A 的结果。A.残余应力作用 B.氧化 C.材料成分不匀 D.产生回火10一般来说，最终保证产品质量的是 C A.机械加工 B.清洗 C.装配 D.动平衡四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）1.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2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五、分析题：（本大题共2小题，每小题5分，共10分）根据下列图中定位方案，指出各定位元件能限制的自由度；同时指出是否过定位，如有提出改进意见。1 2 1答：该定位方案中左边的两个V形块构成长V块限制了X和Z轴的移动以及转动4个自由度（2分）右边的短V形块限制工件的Y轴转动和移动2个自由度（2分）总共限制了6个自由度，属于完全定位方式，没有过定位（2分）2答：环形支承板限制了Z 轴的移动X和Y轴的转动3个自由度（2分）定位锥销限制了X和Y轴的移动2个自由度（2分）总共限制了5个自由度；属于不完全定位，没有过定位。（2分）六、填表（本大题共10个空格，每空格1分，共10分）某零件（下图）主要工艺过程如下表，试选择各工序的定位基面和加工设备。序号工序内容定位基准设备1粗、精车C面、60孔、倒角96外圆车床2拉孔和键槽C面、60孔拉床3以心轴定位粗车A面、96外圆、台阶B面C面、60孔车床4不卸下心轴精车A面、96外圆、台阶B面C面、60孔车床5钻6-20孔C面、60孔钻床七、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）1如右下图所示零件，镗孔D以前，表面A、B及孔C均已经过加工。镗孔D时，为了使工件装夹方便，选择表面A为定位基准。试确定采用调整法加工时，镗削孔D工序的工序尺寸。 解：尺寸链如图所示1300.15是封闭环H和900.03是增环280是减环1）计算H的基本尺寸：130 = H + 90 280 H = 3202）计算上、下偏差 +0.15 = Esh + 0.03 0 Esh = +0.12 -0.15 = EIh +(-0.03) 0.1 EIh = -0.02故镗削孔D工序的工序尺寸是：320 2如图所示主轴部件，为保证弹性挡圈能顺利装入，要求保持轴向间隙为A0=0mm。已知条件：A1=32.5mm,A2=35mm,A3=2.5mm,试计算确定各组成零件尺寸的上、下偏差（用完全互换法装配）。解：尺寸链如图所示。A0是封闭环；A2是增环；A1、A3是减环 选A3为调整环 习题五一、填空（本大题共30个空格，每空格1分，共30分）1.工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺内容称为 安装 。2.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。3.有色金属件的精加工应采用 金刚镗 或高速细车的方法。4.零件的件生产纲领是包括 备品 和 废品 在内的零件的 年产量 。5.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。6滚压使表面粗糙度 变细 ，强硬度 提高 ，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。7.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。8.平行孔系的加工方法有： 镗模法 、 找正法 、 坐标法 。9.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 。10.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。11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12建立装配尺寸链的关键是根据封