机械制造工艺学试题与答案(四套全)

一、是非题(10 分)
1. 建立尺寸链的“最短原则”是要求组成环的数目最少。

( √)
2. 圆偏心夹紧机构的自锁能力与其偏心距同直径的比值有关。

( √)
3. 机械加工中，不完全定位是允许的，欠定位是不允许的。

( √)
4. 装配精度与零件加工精度有关而与装配方法无关。

( ×)
5. 细长轴加工后呈纺锤形，产生此误差的主要原因是工艺系统的刚度。

( √)
6. 由工件内应力造成的零件加工误差属于随机性误差。

( √)
7. 采用高速切削能降低表面粗糙度。

( √)
8. 冷塑性变形使工件表面产生残余拉应力。

( ×)
9. 精基准选择原则中“基准重合原则”是指工艺基准和设计基准重合。

( √)
10.分析工件定位被限制的不定度时，必须考虑各种外力对定位的影响。

( √)
二、填空(30 分)
1. 为减少误差复映，通常采用的方法有：（提高毛坯制造精度），（提高工艺系统刚度），（多次加工）。

2. 达到装配精度的方法有（互换法），（调整法），（修配法）。

3. 表面质量中机械物理性能的变化包括（加工表面的冷却硬化），（金相组织变化），（残余应力）。

4. 机床主轴的回转误差分为（轴向跳动），（径向跳动），（角度摆动）。

5. 机械加工中获得工件形状精度的方法有（轨迹法），（成型法），
（展成法）。

6. 机床导轨在工件加工表面（法线）方向的直线度误差对加工精度影响大，而在（切线）方向的直线度误差影响小。

6. 夹具对刀元件的作用是确定（刀具）对（工件）的正确加工位置。

7. 应用点图进行误差分析时X 和R 的波动反映的是（变值性误差的变化）和（随机性误差）的分散程度。

11.划分工序的主要依据是工作地点是否改变和( 工件是否连续完成)。

六、(10 分) 车削一批轴的外圆，其尺寸要求为Φ20±0.06。

若此工序尺寸呈正态分布，公差带中心大于分布中心，其偏值δ=0.03mm，均方根差σ
=0.02mm，求：
(1)这批工件的废品率是多少?
(2)指出该工件常值系统误差和随机
误差的大小；
(3)可采取什么改进措施以消除废品? 注：
X X 1 1.5 2 2.5 3
F 0.3413 0.4332 0.4772 0.4983 0.5
解：（1）x x 11.
8.97
12.
13.
0.2
1.5
查0.4332
F
1
则0.5 0.5 0.4332 0.0668
F1 F
1
废品率为0.0668
F
1
（2）x x 19.97 20 0 .03
C
6 6 0 .02 0.12 S
（3）采用将刀具朝着尺寸变化的方向调整0.015(即直径上增加0.03)，使X 与公差带中心重合以消除废品。

题号一二三四五六七八九十合计
分数
一、是非题(10 分)
12.在相同的工艺条件下，加工后的工件精度与毛坯的制造精度无关。

（×）
13.由于冷校直而产生的工件表面应力为拉应力。

（×）
14.定尺寸刀具的制造误差引起的工件加工误差属于常值系统性误差。

（√）
15.表面粗糙度小的表面质量就好。

（×）
16.细长轴加工后呈纺锤形，产生此误差的主要原因是工艺系统的刚度。

（√）
17.斜楔夹紧机构的自锁能力只取决于斜角，而与长度无关。

（√）
18.工序分散则使用的设备数量多，生产准备工作量大。

（√）
19.工件在夹具中定位时，其自由度是由引导和对刀元件来限制的。

（×）
20.V 型块定位,工件在垂直于V 型块对称面方向上的基准位移误差等于零。

（√）
21.装配精度与装配方法无关，取决于零件的加工精度。

（×）
二、填空(20 分)
22.轴类零件、盘类零件和箱体类零件加工时，其常见的统一基准分别为：（）、（）、（）。

9.分组选配法装配对零件的（）要求不高，而可获得较高的装配精度。

10.机床导轨在加工表面（）方向的直线度误差对加工精度影响大，而在（）方向上的直线度误差影响小。

11.应用点图进行误差分析时，X和R的波动反映的是（）和（）的分散程度。

14.生产类型为（）生产时，极少采用夹具，一般用划线及试切法达到精
度要求。

15.工艺系统热变形和刀具磨损都属于工艺系统的（）误差，对工件加工误差而言，造成（）系统性误差。

四、(15 分)有一批轴，它的尺寸为Φ180 0 0 024
. mm，属正态分布，且分布范围与公差带大小相等，设分布中心与公差带中心不重合，相差 5 微米，求其废品率有多少?
注：X X
1 1.25 1.50 1.75 2.0
F 0.3431 0.3944 0.4332 0.4599 0.4772
解：0.024
6
23.
24.
x x
12.
16.
F=0.4599 0.004
δ=0.024
F / F
0.3
1.6 0.4 5 9 9 0.0 4 0 1 6σ=0.024
题号一二三四五六七八九十合计
分数
一、是非题(10 分)
0.5
1.当采用一面双销定位时，工件两孔的孔心距为20
，那么夹具中两销的
销心距应为20.25 ±0.1 。

（√）
2.喷丸加工，工件表面产生拉应力。

( ×）
3.在车削加工中，工艺系统刚度是指法向切削力P y 与其引起的位移y 的比值。

（×）
4.用调整法对刀时引起工件的加工误差，可以看作为常值系统性误差。

（√）
5.在一面双销定位中，菱形销长轴轴线的位置应与两定位孔的联线重合。

（×）
25.工件在夹具中定位时，其不定度是由夹紧装置限制的。

（×）
26.Ｖ型块定位，工件在垂直于Ｖ型块对称面方向上的基准位移误差等于零。

（√）
27.工序的集中与分散只取决于工件的加工精度要求。

（×）
28.装配尺寸链中的封闭环存在于零部件之间，而绝对不在零件上。

（√）
29. 超定位在生产中是绝对不允许存在的。

（×）
二、填空(30 分)
13.一般机械零件的加工顺序为：（先粗后精）、（先主后次）、（先基面
后其他）、（先面后孔）。

14.达到装配精度的方法有（互换法）、（调整法）、（修配法）。

17.基准位移误差是（定位）基准相对于（起始）基准发生位移造成的（工序）基准在加工尺寸方向上的最大变动量。

18.分组选配法装配对零件的（制造精度）要求可行，而可获得很高的装
配精度。

19.工艺系统是由（机床）、（夹具）、（刀具）、（工件）构成的完整系统。

20.为减少毛坯形状造成的误差复映，可用如下三种方法，分别是：（减小毛坯制造误差）、（提高工艺系统刚度）、（多次加工）。

21.生产类型为（单件小批）生产时，极少采用夹具，一般用划线及试切法
达到精度要求。

22.工艺系统热变形和刀具磨损都属于工艺系统的（动态）误差，对工件加工误差而言，造成（变值）系统性误差。

23.工件上用来确定工件在夹具中位置的点、线、面称为（定位基准）。

0.4为了提高生产率，用几把刀具同时加工几个表面的工步，称为( 复合工步)。

六、(10 分) 如图所示在三台车床上加工外圆表面，加工后经过度量三批工件分别有如图所示的形状误差：(a)锥形；(b)鞍形；(c)腰鼓形。

试分别分析产生
上述形状误差的主要原因。

解：(a)（1）导轨水平面与主轴轴线不平行。

（2）刀具明显磨损。

（3）后顶尖对前顶尖在水平面位置更靠向刀具一边。

（4）误差复映。

(b)（1）导轨水平面内不直。

（2）使用跟刀架过分压紧工件。

（3）误差复映。

(c)（1）导轨水平面内不直。

（2）工件刚度差。

（3）误差复映。

一、是非题(10 分)
1.6σ表示由某种加工方法所产生的工件尺寸分散，即加工误差。

（√）
15.喷丸加工能造成零件表面层残余压应力，降低零件的抗疲劳强度。

（√）
16.磨削淬火钢时，影响工件金相组织变化的主要因素是磨削热。

（√）
17.机床、夹具、量具的磨损值，在一定时间内，可以看作为常值系统性误
差。

（√）
18.采用圆偏心轮夹紧工件时,是由于其自锁性能好。

( ×）
19.夹紧力的分布应尽可能使夹紧力朝向主要定位面而且尽量靠近工件的加
工部位。

（√）
20.Ｖ型块定位，工件在垂直于Ｖ型块对称面方向上的基准位移误差等于零。

（√）
21.粗基准绝对不允许重复使用。

（×）
22.装配尺寸链中的封闭环存在于零部件之间，而绝对不在零件上。

（√）
23.建立装配尺寸链的原则是组成环的数目越少越好，这就是最短路线原
则。

（√）
二、填空(30 分)
24.机械加工中，加工阶段划分为（粗加工）、（半精加工）、（精加工）、（光整加工）。

25.选择精基准应遵循以下四个原则，分别是：（基准重合）、（基准统一）、（互为基准）、（自为基准）。

26.达到装配精度的方法有（互换法）、（概率法）、（选配法）、（调
整法）、（修配法）。

27.表面粗糙度的影响因素有（刀具几何参数）、（切削用量）、（充分冷
却）、（工艺系统抗振性）。

5.为减少毛坯形状造成的误差复映，常采用的方法有：（提高毛坯制造精度）、（提高工艺系刚度）、（多次加工）。

6.加工精度包括（尺寸）、（形状）、（位置）三方面的内容。

7.基准位移误差是（定位）基准相对于（起始）基准发生位移造成的（工
序）基准在加工尺寸方向上的最大变动量。

8.生产类型为（单件小批）生产时，极少采用夹具，一般用划线及试切法
达到精度要求。

9.工艺系统热变形和刀具磨损都属于工艺系统的（动态）误差，对工件加
工误差而言，造成（变值）系统性误差。

10.工件上用来确定工件在夹具中位置的点、线、面称为（基准）。

11.在平面磨床上磨削平面时，若机床导轨在水平面内有直线度误差δ1，垂直面内有直线度误差δ2，则工件表面产生的形状误差大小为（δ2）。

12.分组互换法装配对零件的( 制造精度)要求可行，而可获得很高的装配精度。

六、磨一批轴的外圆，若外径公差δ＝18μｍ，此工序的均方根差δ=4μｍ，且分布中心与公差带中心重合，问废品率是多少？若只允许有可修废品，
如何解决？(10 分)
(X X ) / 2.00 2.10 2.20 2.30 2.40 2.50 2.60 2.70 2.80
F 0.47720.48210.48610.48930.49180.49380.49530.49650.4974
解：x x 30.
24.
28.
查表得：F= 0.4877
则F′=2×(0.5-0.4877)=0.0246
若只允许可修废品，则将砂轮朝尺寸变大的方向移动 1.5 μm。

δ=18
6σ=24。