机械制造工艺学业期

机械制造工艺学课程作业1（共4 次作业） 学习层次：专升本涉及章节：第1章

一、简答题

1．什么是复合工步和复合刀具？

答：切削加工中，若同时用几把刀具加工零件的几个表面则称这种工步为复合工步，若一把刀具同时加工几个表面则称这种刀具为复合刀具。 2．机械制造中何谓封闭环？如何确定加工尺寸链的封闭环？

答：在加工、检测和装配中，最后得到或间接形成的尺寸称封闭环。只有定位基准和加工顺序确定之后才能确定封闭环。

3．何谓工序、安装、工位、工步、走刀？在一台机床上连续完成粗加工和半精加工算几道工序？若中间穿插热处理又算几道工序？

答：一个（或一组）工人在一个工作地点或设备上对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程叫工序。工件在加工前在机床或夹具上进行定位并夹紧的过程叫做安装。一次安装的情况下，工件在机床上所占的每一个位置称为工位。在加工表面不变、切削工具不变、切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序叫做工步。在一个工步中，刀具相对加工表面上每切除一层材料称为一次走刀。在一台机床上连续完成粗加工和半精加工算1道工序。若中间穿插热处理算2道工序。 4．何谓生产纲领？如何划分生产类型？

答：生产纲领是包括废品率和备品率在内的年产量。应根据生产纲领的多少来划分生产类型。

5．什么是工序集中与工序分散及各自特点？

答：所谓工序集中，是使每个工序中包括尽可能多的工步内容，因而使总的工序数目减少，夹具的数目和工件的安装次数也相应的减少。

所谓工序分散，是将工艺路线的工步内容分散在更多的工序中去完成，因而每道工序的工步少，工艺路线长。

工序分散的特点是：1）所使用的机床设备和工艺装备都比较简单，容易调整，生产工人也便于掌握操作技术，容易适应更换产品；2）有利于选用最合理的切削用量，减少机动工时；3）机床设备数量多，生产面积大，工艺路线长。

工序集中的特点是：1）有利于采用高效的专用设备和工艺装备，显著提高生产率；2）减少了工序数目，缩短了工艺过程，简化了生产计划和生产组合工作；3）减少了设备数量，相应的减少了操作工人人数和生产面积，工艺路线短；4）减少了工件装夹次数，容易保证位置精度。5)专用机床设备、工艺装备的投资大、调整和维修费事，生产准备工作量大，转为新产品的生产业比较困难。

6．加工尺寸链中未标注尺寸的环就是封闭环，对吗？为什么？

答：不对。因为加工尺寸链中的封闭环是加工过程和定位基准的函数，只有加工过程和定位基准确定之后才能确定封闭环。

二、计算题

1．轴碗设计尺寸如图，设计基准为B面，现在以A面做度量基准，试用极值法求工序尺寸A1，A2的尺寸及偏差。 解：封闭环。

列尺寸链如下，A1为增环，A2为减环，A0为

A1 A2 A0 Ai 60 －10 50 ES －0.03 0.03 0 EI -0.1 0 -0.1 因为T0取A2＝10－0.03，T1=T0-T2=0.1-

0.03=0.07

A1600.1，A2100.03

2．已知：A1=A3=15，A2=750（+0.4～0)，要保证孔中尺寸=720(+0.6～0)， 求：A1、A3的上下偏差。

0.030

解：列尺寸链,定封闭环与增减环，720是间接得到的，应为封闭环。 A2为增环、A1、A3为减环。

A1A31500.1

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机械制造工艺学课程作业2（共4次作业） 学习层次：专升本 涉及章节：第2章

一、简答题

1．什么叫欠定位，超定位？使用超定位的条件是什么？

答：某影响加工精度的自由度未加限制叫欠定位；某自由度被重复限制叫超定位。使用超位的条件是能保证工件顺利安装，对提高支承刚度有利。 2．为什么说夹紧不等于定位？

答：定位是保证工件在安装时相对于机床刀具正确位置，夹紧是确保此位置不因各种外力而改变。可能在工件位置不正确时进行夹紧，所以夹紧不等于定位。 3．何谓六点定位原理？

答：任何一个未受约束的物体，在空间都具有六个自由度。工件在空间中的六个自由度，可以通过合理的设置六个支撑点与其保持接触来限制，从而使工件在空间得到确定位置的方法，称为六点定位原理。

4．什么是定位误差？定位误差是由哪些因素引起的？

答：定位误差是指由于定位不准确造成的某一工序的工序基准在工序尺寸方向上相对于其理想位置的最大位移量。定位误差包括基准位置误差和基准不重合误差。基准位置误差是基准本身的最大位置变动量在工序尺寸方向上造成的误差引起的；而基准不重合误差是由于定位基准和工序基准不重合造成的工序基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量引起的。

5．斜楔夹紧机构的自锁条件是什么？斜楔夹紧机构有什么特点？

答：斜楔夹紧机的自锁条件是楔角小于或等于两摩擦角之和；斜楔夹紧机构的特点是斜楔可改变原始作用力的方向、有扩力作用、夹紧行程小及夹紧效率低的特点。 一、分析题

1．工件夹紧后，位置不动了，其所有自由度就都被限制了，这种说法对吗？为什么？并举例说明。

答：这种说法是错误的。例如平面磨床工作过程中，工件用电磁吸盘加紧在工作台上，通电时，电磁吸盘将工件吸紧，从而实现工件的夹紧，但工件只限制了三个自由度： X（旋转）、y（旋转）和z（移动）。

2．要加工图a)、b)所示零件，分析应该限制的自由度；分析图c)、d)中定位元件所限制的

工件自由度，并说明属于哪种定位方式。

答：a)应限制z轴的平动及x、y轴的转动；b)应限制x、z轴的平动及转动；c)长V型块限制工件y、z轴的平动和转动；挡销限制工件x轴的平动。（辅助支承不限制自由度），属于不完全定位；d)低平面限制工件z轴的平动和x、y轴的转动；短销限制工件x、y轴的平动；活动短V型块限制工件z轴的转动，属于完全定位。

3．分析以下定位情况，各元件限制哪几个自由度？属何种定位？若有问题如何改？

答：a) 三爪夹短限制y轴和z轴平动两个不定度；挡销限制x轴平动一个不定度；中心架限制y轴和z轴转动及x轴平动三个不定度；后顶尖限制y轴和z轴转动两个不定度；故此属于重复定位，若需提高工艺系统刚度，可以保留中心架，去掉挡销；若刚度足够，那么可以去掉中心架。

b)三爪夹长限制y轴和z轴平动及y轴和z轴转动共四个不定度；中心架限制y轴和z轴转动两个不定度；故也属于重复定位，可以将卡盘夹持长度缩短。

c) 支撑垫平面限制工件的x轴和y轴转动及z轴平动共三个不定度；心轴限制x轴和y轴平动及x轴和y轴转动共四个不定度；故也属于重复定位，其中x轴和y轴转动被重复限

制，该定位方案采用心轴定位是为了使齿轮分度圆与内孔同轴，以保证齿轮的精度；采用刚性较好而支撑面较大的支撑垫定位，是为了更好的承受滚齿时较大的断续切削冲击力。综合考虑，该定位方案虽形式上属于重复定位，但实际并未造成相互干涉与冲突，故可以认为是合理的，而且是必须的。

d)底面限制x轴和y轴的转动及z轴平动共三个不定度；活动v型块限制x轴平动及z轴转动两个不定度；故属于不完全定位，但不是欠定位。此定位方案未对y轴平动不定度进行限制，根据所加工孔的要求，对其限制是不必要的，所以此定位方案合理。

4．根据六点定位原理，分析图中各工件需要限制哪些自由度，指出工序基准，选择定位基准并在图中表示出来。

答：根据六点定位原理，分析图中各工件需要限制哪些自由度，指出工序基准，选择定位基准并在图中表示出来。

二、

计算题

下图工件以外圆柱面在V型块上定位，在插床上对套筒进行插键槽工序。已知外径d为

030500.03mm，内径D为

0.050mm，试计算影响工序尺寸H的定位误差。（V型块夹角

为90°）

答：基准不重合误差bc基准位置误差jwTD0.050.025mm 22Td0.030.021mm

2sin452sin2定位误差dwbcjw0.0250.0210.046mm

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机械制造工艺学 课程作业3（共 4 次作业） 学习层次：专升本 涉及章节：第3章

简单题

1．用三爪卡盘夹持镗削工件短孔，产生了倒锥，其原因可能是？

答：可能的原因有：机床导轨误差及床头箱因连接螺栓松动使轴线与导轨不平行。 2．为什么要求重要表面加工余量均匀？

答：加工余量均匀→背吃刀量ap一致→切削力F均匀→变形y均匀→加工质量稳定。 3．提高机床传动链精度的措施有哪些？

答：提高机床传动链精度的措施是提高传动件、特别是末端件精度；减少元件数量、缩短尺寸链；采用降速设计、补偿装置。

4．为什么对车床床身导轨在水平面的直线度要求高于在垂直面的直线度要求?而对平面磨床的床身导轨其要求则相反呢？对镗床导轨的直线度为什么在水平面与垂直面都有较高的要求？

答：普通车床的车刀是水平安装的,床身导轨在水平面内的直线度误差直接反映为刀具在被加工法线方向上的尺寸变化，磨削平面时加工表面的法线方向在垂直面上，因此对平面磨床床身导轨在垂直面上的直线度有较高的要求。

在镗床上镗孔时，加工表面的法线方向是不断变化的，镗床导轨在水平面与垂直面的直线度误差都对镗孔的径向尺寸有明显的影响，因而都有较高的要求。 5．试解释毛坯误差为什么会复映到工件上？

答：毛坯误差会带来切削深度的变化，从而引起切削力的变化，带来变形的不同，使毛坯误差复映到工件上。

6．列举4点提高细长轴的加工精度的4点措施。

答：增加跟刀架面积、改变走刀方向、改变装夹方法、使用弹簧顶尖。 7．刀具磨损属于什么误差，可以通过什么样的方式进行补偿？

答：刀具磨损属于变值系统误差误差，可以通过计算后输入等值异号的误差来补偿。 8．普通车床上对加工精度影响较大的导轨误差是什么？

答：普通车床上对加工精度影响较大的导轨误差是水平面内的平行度及导轨的平直度。 9．什么是加工精度？加工精度包括哪几个方面？是如何得到的？

答：加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）对理想几何参数的符合程度。加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面。

获得尺寸精度的方法有试切法、调整法、定尺寸刀具法和自动控制法；获得形状精度的方法有成形运动法和非成形运动法；获得位置精度的方法有一次装夹获得法和多次装夹获得法。

10．什么是工艺系统刚度？影响工艺系统刚度的因素有哪些？

答：工艺系统刚度是工件和刀具的法向切削分力与在总切削力的作用下，工艺系统在该方向上的相对位移量的比值。影响工艺系统刚度的因素有：连接表面接触变形的影响、部件中薄弱零件的影响和零件间的间隙和摩擦力的影响。

11．按统计性质的不同，加工误差分为哪几种？统计分析方法有哪些？

答：按统计性质的不同，加工误差可分为系统性误差和随机性误差两大类。系统性误差又分为常值系统误差和变值系统误差。统计分析方法有分布曲线法和点图分析法两种。

12．机械加工中误差统计分析常用的方法有哪些，各有何特点？

答：常用方法有分布曲线法和点图法。分布曲线法一般是在加工完一批零件后进行统计分析，找出误差原因，只能发现常值系统误差，不能把变值系统误差同偶然误差区分开来，不能平行指导生产过程，只可用于指导后面的生产和机床调整。而点图法则可平行指导生产过程，建立无废品生产系统。

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机械制造工艺学课程作业4（共4 次作业） 学习层次：专升本 涉及章节：第4、5章

一、简答题

1．何谓强迫振动。减少强迫振动的措施有哪些？

答：由外界周期干扰力所带来的振动叫强迫振动。减少强迫振动的措施有：充分平衡运动部件；提高工艺系统的刚度；提高传动件精度；隔振、消振。 2．切削加工后，引起表面残余应力的主要原因有什么？

答：切削加工后，引起表面残余应力的主要原因有塑性变形、温度变化、金相组织变化。 3．形成表面压应力的方法有哪几种？

答：滚压，喷丸，高频淬火，渗碳，渗氮，氰化。 4．如何区别强迫振动与自激振动？

答：首先分析可能的振源（外部振源一般明显），测定频率与工件上的振痕频率相较，若相同即为强振。即f外振=f工件。测定振幅A后改变V、f、ap，A随之而变者是自振，而强振（除非连续切削外）不变。停止切削，振动消失者为自振。

5．表面质量的含义？为什么机械零件的表面质量与加工精度有同样重要的意义？ 答：加工表面质量包括：(1)表面的几何形状——主要为表面粗糙度和表面波度。(2)表面层的物理机械性能——主要为显微硬度、残余应力和金相组织。机器零件加工后表面层的状态会影响零件的使用性能，使用寿命及工作可靠性，从而影响产品的质量。因此要根据产品的工作要求，订出合适的表面质量与加工精度。

6．为什么机器上许多静止连接的接触表面(如车床床头箱与床身接合面，过盈配合的轴与孔表面等)，往往都要求较小的表面粗糙度，而有相对运动的表面又不能对粗糙度要求过小？

答：由于静止连接的接触表面的粗糙度影响接触刚度及配合性质，因此接触表面要求有较小的表面粗糙度。

对有相对运动的表面，当表面很光滑时，由于润滑油被挤出，表面间分子亲和力大，产生“咬焊”作用。表面间产生相对运动会加剧磨损，所以磨损不但有机械作用，而且有分子作用。因此有相对运动的表面对粗糙度不能要求过小。因而零件表面粗糙度存在一个最佳范围，它取决于使用要求，工作条件及零件材料等。 7．何谓装配尺寸链最短路线原则？为什么要遵循此原则？

答：在构建配尺寸链时，应剔除与封闭环精读无关的尺寸，使配尺寸链最短，称尺寸链最短原则。因为只有遵循此原则才能使每个尺寸能分得较多的公差，降低加工成本。 8．保证装配精度的修配法中，选择修配环的原则是什么？ 答：易装拆，易加工，不是公共环

9．装配精度包括哪些方面？影响装配精度的主要因素有哪些？

答：装配精度包括几何精度和运动精度两部分。几何精度可分为尺寸精度和相对位置精度；运动精度可分为回转精度和传动链精度。影响装配精度的主要因素有：1）零件的加工精度；2）零件之间的配合与接触质量；3）力、热、内应力等所引起的零件变形；4）回转零件的不平衡。

10．什么是完全互换装配法和大数互换装配法？

答：完全互换装配法是指在全部产品中，装配时各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差要求的装配方法。大数互换装配法是指在绝大多数产品中，装配时的各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差要求的装配方法。

11．什么是分组装配法？其特点和应用场合有哪些？

答：分组装配法是先将组成环的公差相对于互换装配法所求之值增大若干倍，使其能较经济地加工，然后，将各组成环按其实际尺寸大小分为若干组，各对应组进行装配，从而达到封闭环的公差要求。由于在分组装配法中，同组零件具有互换性，所以又称分组互换法。分组互换主要适用于成批大量生产中封闭环公差要求很严、尺寸链组成环很少的装配尺寸链中。

12．什么是修配装配法？其特点和应用场合有哪些？

答：修配装配法是将尺寸链中各组成环的公差相对于互换装配法所求之值增大，使其能按该生产条件下较经济的公差制造，装配时去除补偿环（预先选定的某一组成环）部分材料以改变其实际尺寸，使封闭环达到其公差与极限偏差要求。

修配装配的特点是可以降低对组成环的加工要求，利用修配补偿环的方法可获得较高的装配精度，尤其是尺寸链中环数较多时，其优点更加明显。但对工人的技术要求高。其主要应用在单件小批生产中，在大批大量生产中很少采用修配法。

13．什么是调整装配法，它有哪三种形式？

答案：调整装配法是将尺寸链中各组成环的公差相对于互换装配法所求之值增大，使其能按该生产条件下较经济的公差制造，装配时用调整的方法改变补偿环的实际尺寸或位置，使封闭环达到其公差与极限偏差要求。调整法有可动调整法、固定调整法和误差抵消调整法三种。

二、计算题

某机床主轴部件的局部装图如图所示，为保证弹簧挡圈A3能顺利进入，要求轴向间隙

00A0=0.05～0.42mm，已知A1=32.50.12，A3=2.50.12(标准件）。试按极值法确定A2基本尺

寸及偏差。

解：画出尺寸链，封闭环

其中A2为增环，A1、A3为减环，A0为

A0=A2—(A1+A3) 计算得A2=35

ES(A0)=ES(A2)—(EI(A1)+EI(A3)) 计算得ES(A2)=0.18

EI(A0)=EI(A2)—(ES(A1)+ES(A3)) 计算的EI(A2)=0.05

故 A2=350.05mm

0.18中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院

机械制造工艺学 课程综合测试1

学习层次：专升本时间：90分钟

一．选择题（10分）

1．生产过程中直接改变工件的形状、尺寸和表面性能使之变成所需零件的过程为（c）。 a．生产过程 b．工序过程 c．工艺过程 d．生产流程 2．工序集中有利于保证各加工表面的（ c）。

a．尺寸精度 b．形状精度 c．相互位置精度 d．表面粗糙度 3．使用三点式自位支承所限制的自由度数目是：（c ）。

a．三个自由度 b．二个自由度 c．一个自由度 d．0个自由度 4．铣削箱体剖分面时，必须限制的自由度是：（ d）。 a．6个 b．5个 c．4个 d．3个

5．利用刀具与工件之间严格的啮合运动形成的包络线形成工件的形状方法叫（ a）。 a．展成法 b．成形法 c．轨迹法 d．修配法

6．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

7．可动调整法是采用什么方法来保证装配精度的（ d）。

a．更换不同尺寸的调整件 b．将几个零件合并在一起看作一个组成环 c．修配一个零件的尺寸 d．改变调整件的位置 8．装配尺寸链的出现是由于装配精度与（ a）有关。

a．多个零件精度 b．一个主要零件的精度 c．生产量 d．所用的装配工具 9．工件采用心轴定位时，定位基准是（ d ）。

a．心轴外圆柱面 b．工件内圆柱面 c．心轴中心线 d．工件孔中心线 10．常用的夹紧机构中,自锁性能最可靠的是（ b ）。 a．斜楔 b．螺旋 c．偏心 d．铰链

二．判断题（10分）

1．在尺寸链中不一定有减环。 （√ ） 2．加工高精度表面时所用的定位基准称为精基准。 (x ) 3．提高加工效率,只能是设法减少工艺过程的基本时间。（ x ） 4．工件在夹具中夹紧以后，位置就确定了，所以夹紧等于定位，这种看法是（ x）

5．强迫振动的振幅由工艺系统固有振幅决定。 （ x） 6．机械加工中允许有原理误差。 （√） 7．刀具和机床磨损造成的误差属于随机性误差。（ x）

8．切削加工时,进给量和切削速度对表面粗糙度的没有影响。 （ x） 9．产品的装配精度包括：相互位置精度、相对运动精度和相互配合精度。（ x） 10．成批生产轴类零件时。机械加工第一道工序一般安排为铣两端面、钻中心孔。 (√ )

三．填空题（24分）

1．机械加工工艺系统包括（机床），（夹具），（工件），（刀具）等四个方面。 2．在机械制造中，通常将生产方式划分为（单件小批），（中批），（大批大量生产）三种类型。

3．根据作用的不同，基准通常可分为（设计基准）和（工艺基准）两大类，定位基准属于（工艺基准）。

4．使用辅助支承的目的是为了（提高支承刚度），它不起（定位作用）作用。

5．零件的加工精度包括三方面的内容即（尺寸精度），（几何形状精度），（表面相互位置精度）。

6．在普通车床上用两顶尖装夹长轴外圆，若机床刚度较低，则工件产生（中凹）的形状误差；若工件刚度较低，则工件产生（腰鼓形）的误差。

7．车床主轴轴向窜动使被加工零件端面产生（端跳误差）误差，加工螺纹时将造成工件的（螺距误差）误差。

8．X均值点图有连续大于7点的上升趋势，说明工艺系统存在着明显的（变值系统误差）误差；当点子分布在中线一侧过多时说明存在着（常值系统误差）误差。

9．零件表层的机械物理性质包括（表面冷硬），（表层残余应力），（表层金相组织）。

四．简答题（24分）

1．装配精度包括哪些方面？影响装配精度的主要因素有哪些？

答：机器的装配精度可分为几何精度和运动精度两部分，几何精度可分为尺寸精度和相对位置精度；运动精度可分为回转精度和传动链精度。

影响装配精度的主要因素有：零件的加工精度；零件之间的配合及接触质量、力、热及内应力等引起的零件变形；回转零件的不平衡。

2．说明什么是基准、设计基准、工艺基准、工序基准、定位基准、测量基准、装配基准？

答：基准：是用来确定生产对象的点或面，包括设计基准和工艺基准； 设计基准：在零件图上标准设计尺寸所采用的基准；

工艺基准：在零件的工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。按其场合不同又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。

工序基准：在工序图中，用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置所采用的基准；

定位基准：加工时，用以确定工件在机床上或夹具中的正确位置； 测量基准：加工中或加工后， 测量工件形状尺寸所采用的基准；

装配基准：装配时用以确定零件或部件在产品上相对位置所采用的基准。 3．制定工艺规程时为什么要划分加工阶段?什么情况下可不划分或不严格划分?

答：划分加工阶段是为了提高加工质量、合理利用机床、安排热处理工序、及早发现毛坯缺陷。批量不大或加工精度要求不高时可不划分或不严格划分。

4．何谓毛坯误差复映规律？如何利用误差复映规律来测试机床刚度？如何减少毛坯误差对加工精度的影响？

答：毛坯误差按递减规律传给工件称误差复映规律。测试机床刚度时可用一带三个凸出台阶的轴，分别测量三个凸台的直径，在一次走刀中切去台阶，再分别测量三点的受力和尺寸，求得3点的误差复映系数ε，根据k=C/ε，解联立方程即令可求出机床刚度。首先尽量提高毛坯的精度，减少加工余量；增加走刀次数；提高工艺系统的刚度。

五．分析题（12分）

某箱体孔，图纸尺寸为Φ50

0.0340.009 ，根据过去经验，镗后尺寸呈正态分布，σ＝

0.003，试分析计算：

(1)该工序工艺能力如何?

(2)为保证加工要求，应将X 调整到什么尺寸范围? 解：（1）工序精度660.0030.018 加工要求精度0.025

Cp工艺能力系数

0.0251.3890.0181.67Cp1.3891.33为一级； 6说明工艺能力足够，可以允许一定波动。

（2）为保证加工要求

Xmin50.0090.00950.018 Xmax50.0340.00950.025

又可在50.018~50.025范围内调整。

六．计算题（20分）

利用尺寸链求解下图中孔深度L尺寸及公差，某轴套尺寸如图所示。要求：

1）画出尺寸链；2）标出各组成环和封闭环，并指出增环和减环；3）利用竖式计算法计算出孔深L的尺寸及公差。

解：尺寸链如下：其中A0是封闭环，A1增环，A2减环。竖式计算如下。

因此L的尺寸及公差为800.17

0.36

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机械制造工艺学 课程综合测试2

学习层次：专升本时间：90分钟

一．选择题（10分）

1．制定零件工艺过程时，首先研究和确定的基准是（ c）。 a．设计基准 b．工序基准 c．定位基准 d．测量基准 2．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

3．零件装夹中由于设计基准和（b）基准不重合而产生的加工误差，称为基准不重合误差。

a．工艺 b．测量 c．装配 d．定位

4．自为支撑（浮动支撑）其作用增加与工件接触的支撑数目，但（d ）。

a．不起定位作用 b．限制一个自由度 c．限制三个自由度 d．限制两个自由度 5．车床的静刚度应该用（ c ）。a．床头箱处的刚度； b．尾架处的刚度； c．工件中点位置的刚度作为机床的平均刚度。

6．加工精度误差分析时分布曲线法和点图法中能平行指导生产过程的是：（ b ） a．分布曲线法 b．点图法。

7．当装配尺寸链组成环多，装配精度高于IT6大批量生产时，达到装配精度的方法选用（b）。

a．完全互换法 b．调节法 c．选配法 d．修配法 8．下列孔加工方法中，属于定尺寸刀具法的是（ a ）。 a．钻孔 b．车孔 c．镗孔 d．磨孔 9．下述刀具中（ c ）的制造误差会直接影响加工精度。 a．内孔车刀 b．端面铣刀 c．铰刀 d．浮动镗刀块

10．装配尺寸链的封闭环是（ b）。

a．精度要求最高的环 b．要保证的装配精度 c．尺寸最小的环 d．基本尺寸为零的环

二．选择题（10分）

1．工件在加工前，使其在机床上或夹具中获得正确位置的过程称为安装。（× ） 2．定位基准只允许使用一次，不准重复使用。（× ） 3．零件图上确定其它点、线、面的位置,即标注尺寸的起点称为工艺基准。（x ） 4．在布置定位元件时，凡是所限制的自由度数目小于6个自由度的都属于欠定位。（x ） 5

．

零

件

的

表

面

粗

糙

度

值

越

低

越

耐

磨

。

（

x

）

6．滚压加工是利用淬过火的滚压工具对工件表面施加压力，使其硬度增加，并使表面产生冷硬层和残余压应力，从而提高零件的承载能力和疲劳强度。 （√）

7．在尺寸链中必须有增环、减环和封闭环三种。 （

x

）

8．加工高精度表面时所用的定位基准称为精基准。 （ x） 9．提高加工效率,只能是设法减少工艺过程的基本时间。 （ x） 1（

0

．

用

六

个 支

承

点

就

可x使

工

件

实

现

完

全

定

位

。 ）

三．填空题（26）

1．工艺过程划分加工阶段的原因是：（提高加工质量、合理利用机床、安排热处理工序、及早发现毛坯缺陷。）。

2．确定毛坯加工余量的方法有三种即（计算法、查表法、经验估计法、）。大批量生产用（计算法）。

3．为了保证加工质量，安排机加工顺序的原则是（先面后孔、先粗后精、先主后次、先基面后其它）。

4．普通车床上对加工精度影响较大的导轨误差是（水平面内的平行度）及（导轨的平直度）。

5．机械加工过程所产生的加工误差，根据性质可分为两大类（系统误差）与（偶然误差）。机床的制造误差属于（常值系统误差），刀具尺寸磨损属于（常值系统误差），工件材料硬度变化导致的误差为（偶然误差）。

6．误差复映规律说明：（工件误差）是（毛坯误差）在工件上的复映，当工件材料，切削用量选定之后，误差复映系数的大小主要与工艺系统（刚度）有关。

7．机械加工中获得尺寸精度的方法有四种（试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动获得法 ）。

四．简单题（20分）

1．什么叫生产过程，工艺过程，工艺规程？

答：生产过程：从原材料变成成品的劳动过程的总和。

工艺过程：在生产过程中，直接改变生产对象的形状、尺寸、性能及相对位置关系的过程。

工艺规程：在具体生产条件下，将最合理的或较合理的工艺过程，用文字按规定的表格形式写成的工艺文件。

2．什么是六点定位原理？什么叫完全定位，不完全定位？

答：六点定位原理是指在夹具中采用合理的六点定位支承点，与工件的定位基准相接处，来限制工件的六个自由度。限制工件的全部自由度（6个）叫完全定位；只限制影响加工精度的自由度叫不完全定位。

3．加工精度、加工误差及公差的概念，它们之间的区别

答：加工精度是指加工后零件的实际几何参数(几何形状、尺寸、相互位置)与理想几何参数的相符合程度。

加工误差是指加工后零件的实际几何参数与理想几何参数的不符合程度。误差大，精确度低。因此，误差是精度的度量。

公差是设计人员根据零件的使用要求在设计图纸上合理规定的加工范围，又称设计精度(公差＝d最大一d最小)。

4．何谓接触刚度？其主要影响因素有哪些？

答：两个互相接触的表面抵抗变形的能力称为接触刚度。其影响因素主要有：接触表面的粗糙度、几何形状精度、薄件变形等。

五．分析题（12分）

车削一批轴的外圆，其尺寸要求为 200.1mm，若此工序尺寸按正态分布，均方根差σ＝0.025mm，公差带中心小于分布曲线中心，其偏移量△=0.03mm，试指出该批工件的常值系统性误差及随机误差，并计算合格品率和废品率？ 0注： XX 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 F Δ常=0.03(mm)

0.2881 0.3849 0.4452 0.4772 0.4918 解：分布中心与公差带中心的距离即为常值系统性误差。

正态分布范围即为随机误差，Δ随=6σ=0.15(mm)

分散范围的极限尺寸为：

xmin=20-0.05+0.03+3×0.025=20.055 xmax=20-0.05+0.03-3×0.025=19.905

而公差带范围为：20～20.1，可见左侧无废品。

xx右侧：200(19.950.03)0.80.025,合格率为0.2881，即28.81%，废品率为

0.5-0.2881=0.2119，即21.19%。

六．计算题（22分）

已知：工艺过程：加工底面→以底面为基准，加工A1→A2→A3

A1=280（+0.1～0），A2=80（0～0.06），A0=100±0.15 要求：

1） 画出尺寸链

2） 指出封闭环、增环和减环

3） 利用竖式计算法求出镗孔工序尺寸A3=？

解：工艺过程：加工底面→以底面为基准,加工A1→A2→A3，A0为间接形成,故为封闭环。

列尺寸链，定增减环：从任一环起顺序标箭头，与A0同向（A1）为减，反向（A2，A3）为增。

利用竖式计算如下：

0.15A33000.01

中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院

机械制造工艺学 课程综合测试3

学习层次：专升本时间：90分钟

一．选择题（10分）

1．除非连续切削之外，振幅随切削用量的改变而改变者属于：（b ） a．强迫振动 b．自激振动

2．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

3．当工件以一面两孔定位时，其中的削边销消除自由度为（c）。 a．不消除 b．两个 c．一个 d．任意 4．零件在加工过程中使用的基准叫做（c ）。

a．设计基准 b．装配基准 c．定位基准 d．测量基准

5．车床主轴轴颈和锥孔的同轴度要求很高，常采用（d）来保证。 a．基准重合 b．互为基准 c．自为基础 d．基准统一

6．薄壁套筒零件安装在车床三爪卡盘上,以外圆定位车内孔,加工后发现孔有较大圆度误差,其主要原因是（ a ）。

a．工件夹紧变形 b．工件热变形 c．刀具受力变形 d．刀具热变形 7．车削加工中大部分切削热传给了（ d ）。 a．机床 b．工件 c．刀具 d．切屑

8．工艺系统刚度（ b ）其实体估算的刚度。a．大于 b．小于 c．等于 d.大于或等于

9．在车床上用两顶尖装夹车削光轴,加工后检验发现鼓形误差中间大，两头小，其最可能的原因是（d ）。a．车床主轴刚度不足 b．两顶尖刚度不足 c．刀架刚度不足 d．工件刚度不足

10．普通车床纵向导轨在垂直面内直线度对加工精度中的圆柱度误差影响（ c）。 a．很大 b．特大 c．较小 d．等于零

二．判断题（10分）

1．基准重合的目的是为了实现基准统一。（× ） 2．粗加工所用的定位基准称粗基准，精加工所用的定位基准为精基准。（×）

3．装配尺寸链中，组成环和封闭环都可以做公共环。（×） 4．各种装配方法中，互换法、分组法都适合用于大批大量生产。（√） 5．用大数互换法计算出的同样零件公差比完全互换法的大。（√ ） 6．专为某一种工件的某道工序的加工而设计制造的夹具称为组合夹具。（× ） 7．工件加工时采用完全定位和不完全定位都是允许的。 （√ ） 8．采用试切法加工一批工件，其尺寸分布一般不符合正态分布。（√） 9．零件的表面粗糙度值越低，疲劳强度越高。（√） 10．磨削加工中，大部分切削热传给了磨屑。 (×)

三．填空题（20分）

1．达到装配精度的方法有（完全互换法，大数互换法，选配法、修配法、调整法）。 2．工艺系统的振动分为两大类即（强迫振动）与（自激振动），其中振幅随切削用量而变的是（自激振动）。

3．零件的表面质量包括（表面粗糙度及波度、表面冷硬、表层残余应力、表层金相组织）。

4．工艺系统的热源来自（切削热、传动热、环境辐射热）三个方面。其中影响刀具和工件热变形的主要是(切削热）；影响机床热变形的主要是：（传动热)

5．误差统计分析法中常用的有（分布曲线法、点图法）。其中能平行指导生产过程的是（点图法）。

6．车床主轴轴向窜动使被加工零件端面产生（端跳误差）误差，加工螺纹时将造成工件的（螺距误差）误差。

7．刀具磨损属于（变值系统）误差，可以通过计算后输入（等值异号的误差）来补偿。

四．简答题（20分）

1．夹具总图上应标注的尺寸及公差有哪些？

答：最大轮廓尺寸，与定位有关的尺寸及公差，与夹具在机床上安装有关的技术要求，刀具与定位元件的位置尺寸和公差，其它装配尺寸及技术要

2．工件安装的含义是什么？在机械加工中有哪几种安装方式的方法？

答：工件的安装包括定位和夹紧。定位的目的是使工件始终在机床或夹具中占有正确的位置；夹紧的目的是工件定位后将其固定，使这一正确位置在加工过程中保持定位位置不变的操作。安装的方式有直接安装、找正安装和夹具安装三种。 3．何谓定位误差。试切法有无定位误差？

答：工件在定位时由于定位不准确所产生的误差。试切法由于是边加工边测量、调整，逐步形成工件的尺寸，所以无所谓定位误差。 4．试述粗基准和精基准的选择原则？

答：选择粗基准要求：1 各面都有足够的加工余量；2 重要表面余量均匀；3 加工面与非加工面的相互位置精度。选择精基准要求：1 基准重合；2 基准统一；3 自为基准；4 互为基准。

五．分析题（20分）

某一轴类零件在车床上的装夹如图(a)所示。图中：前顶尖为固定顶尖，后顶尖为活动顶尖。问：车削工件外圆后出现如图(b)、(c)、(d)的形状误差，试分别分析出现图(b)、(c)、(d)形状误差的可能原因是什么？

（az 前顶尖 工件 后顶尖 x （b（c（d）

答案：a）机床纵导轨与主轴轴线在水平面内不平行，刀具磨损，误差复映；b）工件刚度差，机床纵导轨直线度误差，误差复映；c）机床床头，尾座刚度较弱，刀具直线运动与工件回转运动轴线不在同一平面内，即在空间交错平行，误差复映。

六．计算题（20分）

如下图所示，插键槽工序尺寸的计算，加工工艺过程为: ①镗孔至Φ84.8（+0.07～0) ②插键槽得A1

③磨内孔Φ85(+0.035～0)得到槽深89.7(+0.23～0)，试求插键槽深度A1的尺寸和公差

解：据题意列尺寸链，由于槽深89.7是间接得到的，为封闭环。用顺序标箭头法可确定A1、A3为增环，A2为减环。利用竖式列表计算如下：

0.2125A189.60.0350 注意：尺寸取一半

时，上下偏差也取一半。