机械制造基础练习与答案5

第5章练习题
1. 单项选择
1-1 重要的轴类零件的毛坯通常应选择（）。

①铸件②锻件③棒料④管材
1-2 普通机床床身的毛坯多采用（）。

①铸件②锻件③焊接件④冲压件
1-3 基准重合原则是指使用被加工表面的（）基准作为精基准。

②设计②工序③测量④装配
1-4 箱体类零件常采用（）作为统一精基准。

①一面一孔②一面两孔③两面一孔④两面两孔
1-5 经济加工精度是在（）条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。

①最不利②最佳状态③最小成本④正常加工
1-6 铜合金7 级精度外圆表面加工通常采用（）的加工路线。

①粗车②粗车-半精车③粗车-半精车-精车④粗车-半精车-精磨
1-7 淬火钢7级精度外圆表面常采用的加工路线是（）。

①粗车—半精车—精车②粗车—半精车—精车—金刚石车
③粗车—半精车—粗磨④粗车—半精车—粗磨—精磨
1-8 铸铁箱体上φ120H7孔常采用的加工路线是（）。

①粗镗—半精镗—精镗②粗镗—半精镗—铰
③粗镗—半精镗—粗磨④粗镗—半精镗—粗磨—精磨
1-9 为改善材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），通常安排在（）进行。

①切削加工之前②磨削加工之前③切削加工之后④粗加工后、精加工前
1-10 工序余量公差等于( )。

①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和
②上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差
③上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一
④上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一
1-11 直线尺寸链采用极值算法时，其封闭环的下偏差等于（）。

①增环的上偏差之和减去减环的上偏差之和
②增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和
③增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和
④增环的下偏差之和减去减环的下偏差之和
1-12 直线尺寸链采用概率算法时，若各组成环均接近正态分布，则封闭环的公差等于（）。

①各组成环中公差最大值②各组成环中公差的最小值
③各组成环公差之和④各组成环公差平方和的平方根
1-13 用近似概率算法计算封闭环公差时，k值常取为（）。

① 0.6～0.8 ② 0.8～1 ③ 1～1.2 ④ 1.2～1.4
1-14 派生式CAPP 系统以（）为基础。

①成组技术②数控技术③运筹学④网络技术
1-15 工艺路线优化问题实质上是（）问题。

①寻找最短路径②寻找最长路径③寻找关键路径④工序排序
2. 多项选择
2-1 选择粗基准最主要的原则是（）。

①保证相互位置关系原则②保证加工余量均匀分配原则③基准重合原则④
自为基准原则
2-2 采用统一精基准原则的好处有（）。

①有利于保证被加工面的形状精度②有利于保证被加工面之间的位置精度
③可以简化夹具设计与制造④可以减小加工余量
2-3 平面加工方法有（）等。

①车削②铣削③磨削④拉削
2-4 研磨加工可以（）。

①提高加工表面尺寸精度②提高加工表面形状精度③降低加工表面粗糙度④提高加工表面的硬度
2-5 安排加工顺序的原则有（）和先粗后精。

①先基准后其他②先主后次③先面后孔④先难后易
2-6 采用工序集中原则的优点是（）。

①易于保证加工面之间的位置精度②便于管理
③可以降低对工人技术水平的要求④可以减小工件装夹时间
2-7 最小余量包括( )和本工序安装误差。

①上一工序尺寸公差②本工序尺寸公差③上一工序表面粗糙度和表面缺陷层厚度
④上一工序留下的形位误差
2-8 CAPP系统按其工作原理可划分为（）和综合式。

①全自动式②半自动式③派生式④创成式
2-9 目前CAPP系统的零件信息输入方式主要有（）。

①成组编码法②形面描述法③图形识别法④从CAD系统直接获取零件信息2-10 采用决策树进行决策的优点是（）。

①易于理解②易于编程③易于修改④易于扩展
2-11 单件时间（定额）包括（）等。

①基本时间②辅助时间③切入、切出时间④工作地服务时间
2-12 辅助时间包括（）等。

①装卸工件时间②开停机床时间③测量工件时间④更换刀具时间
2-13 提高生产效率的途径有（）等。

①缩短基本时间②缩短辅助时间③缩短休息时间④缩短工作地服务时间
2-14 参数优化问题数学模型的要素是（）。

①设计变量②目标函数③约束条件④优化方法
2-15 工序参数优化问题中的设计变量是（）。

①切削速度②进给量③切削深度（背吃刀量）④刀具耐用度
2-16 工序参数优化问题中的优化目标可以是（）。

①最短工序时间②最小工序成本③最大工序利润④最大刀具耐用度
3. 判断题
3-1 工艺规程是生产准备工作的重要依据。

3-2 编制工艺规程不需考虑现有生产条件。

3-3 编制工艺规程时应先对零件图进行工艺性审查。

3-4 粗基准一般不允许重复使用。

3-5 轴类零件常使用其外圆表面作统一精基准。

3-6 淬硬零件的孔常采用钻（粗镗）—半精镗—粗磨—精磨的工艺路线。

3-7 铜、铝等有色金属及其合金宜采用磨削方法进行精加工。

3-8 抛光加工的目的主要是减小加工表面的粗糙度。

3-9 工序余量等于上道工序尺寸与本道工序尺寸之差的绝对值。

3-10 中间工序尺寸公差常按各自采用的加工方法所对应的加工经济精度来确定。

3-11 直线尺寸链中必须有增环和减环。

3-12 工艺尺寸链组成环的尺寸一般是由加工直接得到的。

3-13 采用CAPP 有利于实现工艺过程设计的优化和标准化。

3-14 派生式CAPP 系统具有较浓厚的企业色彩。

3-15 创成式CAPP 系统以成组技术为基础。

3-16 在CAPP 专家系统中广泛采用产生式规则表达知识。

3-17 在CAPP 专家系统中通常采用正向推理的控制策略。

3-18 在工艺成本中可变费用是与年产量无关的费用。

4. 分析计算题
4-1 试选择习图5-4-1示三个零件的粗﹑精基准。

其中a ）齿轮，m=2，Z=37，毛坯为热轧棒料； b ）液压油缸，毛坯为铸铁件，孔已铸出。

c ）飞轮，毛坯为铸件。

均为批量生产。

图中除了有不加工符号的表面外，均为加工表面。

习图5-4-1
4-2 今加工一批直径为，R a = 0.8mm ，长度为55mm 的光轴，材料为45钢，毛坯为直径φ28±0.3mm 的热轧棒料，试确定其在大批量生产中的工艺路线以及各工序的工序尺寸、工序公差及其偏差。

4-3 习图5-4-2所示a ）为一轴套零件，尺寸和已加工好，b ）、c ）、d ）为钻孔加工时三种定位方案的简图。

试计算三种定位方案的工序尺寸A 1 、A 2和 A 3。

4-4 习图5-4-4所示轴承座零件，mm 孔已加工好，现欲测量尺寸75±0.05。

由于该尺寸不好直接测量，故改测尺寸H 。

试确定尺寸H 的大小及偏差。

a ） A A
t c ）
C
C
t b ）
B
B
t c ）
d ）
a ）
b ）
习图5-4-2
A 3 A 2
A 1 10±0.1 8 0
－0.05
38 0 －0.1 80±0.05
H
φ30 +0.03
习图5-4-4
4-5 加工习图5-4-5所示一轴及其键槽，图纸要求轴径为，键槽深度尺寸为，有关的加工过程如下：
1）半精车外圆至； 2）铣键槽至尺寸A 1； 3）热处理；
4）磨外圆至，加工完毕。

求工序尺寸A 1 = ？
4-6 磨削一表面淬火后的外圆面，磨后尺寸要求为。

为了保证磨后工件表面淬硬层的厚度，要求磨削的单边余量为0.3±0.05，若不考虑淬火时工件的变形，求淬火前精车的直径工序尺寸。

4-7 习图5-4-7所示零件, 有关轴向尺寸加工过程如下:
1）精车A 面（车平）。

2）精车B 面,保证 A 、B 面距离尺寸A 1。

3）自D 处切断，保证 B 、D 面距离尺寸A 2。

4）掉头装夹，精车C 面,保证 B 、C 面距离尺寸A 3=24±0.05mm 。

5）精车D 面, 保证 C 、D 面距离尺寸mm 。

若已知切断时经济加工公差为 0.5mm ，精车时最小余量为 0.2mm 。

试用尺寸链极值法确定各工序尺寸及偏差。

4-8 习图5-4-8所示为某车间在轴类零件上加工辅助孔时，选用设备的参考图。

试将其转换
为决策树和决策表的形式。

4-9 以最大生产率为为优化目标的目标函数
可写为： 式中 A —— 与加工和刀具条件有关的耐用度系数； n —— 刀具耐用度速度指数； —— 换刀时间； —— 工件加工形状系数；
f —— 进给量； v —— 切削速度。

试求出在给定进给量的条件下，获得最大生产率的最佳切削速度。

——（对应知识点5.7.3）
D
习图5-4-7 A
B
C
64±0.2 24±0.05 20 0
-0.1 零件直径D(mm)
0 150 250 12
35
辅助孔直径d (m m )
台钻 立钻 摇臂钻
习图5-4-8
5. 练习题（编制工艺规程）
5-1 试编制习图5-5-1所示螺母座零件的机械加工工艺规程，将有关内容填入习表5X5-1
中。

毛坯为铸件，生产批量5000件。

习表 5-1
工序号
工序名称及内容
定位基准
机床 夹具
5-2 试编制习图5-5-2所示拨叉零件的机械加工工艺规程，将有关内容填入习表5-5-2中。

毛坯为精铸件，生产批量30件。

150
120
60
361.6
0.02B
1.6
B
4-11φ
φ16
0.03A 13
+0.035φ600
0.8
1.6
6.3
60±0.05
2-φ8（配作）
605
A
(105)
R 4
5
φ7
6
4-M8
铸造圆角R5
材料：HT200
其余
6.3
10
20
习图5-5-1
A
120°R 25
R 3
5
80
φ25φ40+0.0250
M8
9125±0.10
-0.120
3.2
.2
3.2
1.6
6.3 0.05
A
0.05A 铸造圆角R5材料：HT200其余25
习图5-5-2
习表5-2
工序号工序名称及内容定位基准机床夹具
第5章练习题答案
1. 单项选择
1-1答案：②锻件
1-2答案：①铸件
1-3答案：①设计
1-4答案：②一面两孔
1-5 答案：④正常加工
1-6 答案：③粗车-半精车-精车
1-7 答案：④粗车—半精车—粗磨—精磨
1-8 答案：①粗镗—半精镗—精镗
1-9 答案：
1-10 答案：①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和
1-11 答案：③增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和
1-12 答案：④各组成环公差平方和的平方根
1-13 答案：④ 1.2～1.4
1-14 答案：①成组技术
1-15 答案：①寻找最短路径
2. 多项选择
2-1答案：①保证相互位置关系原则②保证加工余量均匀分配原则
2-2答案：②有利于保证被加工面之间的位置精度③可以简化夹具设计与制造
2-3答案：①车削②铣削③磨削④拉削
2-4答案：①提高加工表面尺寸精度②提高加工表面形状精度③降低加工表面粗糙度
2-5 答案：①先基准后其他②先主后次③先面后孔
2-6 答案：①易于保证加工面之间的位置精度②便于管理④可以减小工件装夹时间
2-7 答案：③上一工序表面粗糙度和表面缺陷层厚度④上一工序留下的形位误差
2-8 答案：③派生式④创成式
2-9 答案：①成组编码法②形面描述法④从CAD系统直接获取零件信息
2-10 答案：①易于理解②易于编程
2-11 答案：①基本时间②辅助时间④工作地服务时间
2-12 答案：①装卸工件时间②开停机床时间③测量工件时间
2-13 答案：①缩短基本时间②缩短辅助时间④缩短工作地服务时间
2-14 答案：①设计变量②目标函数③约束条件
2-15 答案：①切削速度②进给量
2-16 答案：①最短工序时间②最小工序成本③最大工序利润
3. 判断题）
3-1 答案：∨
3-2 答案：×
3-3 答案：∨
3-4 答案：∨
3-5 答案：×
3-6 答案：∨
3-7 答案：×
3-8 答案：∨
3-9 答案：∨提示：综合考虑包容尺寸和被包容尺寸两种情况。

3-10 答案：∨
3-11 答案：×
3-12 答案：×
3-13 答案：∨
3-14 答案：∨
3-15 答案：×
3-16 答案：∨
3-17 答案：×
3-18 答案：×
4. 分析计算题
4-1答案：
1. 图a：①精基准——齿轮的设计基准是孔A。

按基准重合原则，应选孔A为精基
准。

以A 为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。

故选孔A 为统一精基准。

② 粗基准——齿轮各表面均需加工，不存在保证加工面与不加工面相互位置关系的问题。

在加工孔A 时，以外圆定位较为方便，且可以保证以孔A 定位加工外圆时获得较均匀的余量，故选外圆表面为粗基准。

2. 图b ：① 精基准——液压油缸的设计基准是孔B 。

按基准重合原则，应选孔B 为精基准。

以B 为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。

故选孔A 为统一精基准。

② 粗基准——液压油缸外圆没有功能要求，与孔B 也没有位置关系要求。

而孔B 是重要加工面，从保证其余量均匀的角度出发，应选孔B 的毛坯孔作定位粗基准。

3. 图c ：① 精基准——液压油缸的设计基准是孔C 。

按基准重合原则，应选孔C 为精基准。

以C 为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。

故选孔C 为统一精基准。

② 粗基准——为保证飞轮旋转时的平衡，大外圆与不加工孔要求同轴，且不加工内端面与外圆台阶面距离应尽可能的均匀，故应不加工孔及内端面作定位粗基准。

4-2 答案：
5. 确定工艺路线：粗车—半精车—粗磨—精磨
2. 确定各工序余量：根据经验或查手册确定，精磨余量=0.1mm ，粗磨余量=0.3mm ，半精车余量=1.0mm ，粗车余量=总余量－（精磨余量+粗磨余量+半精车余量）=4－（0.1+0.3+1.0）=2.6 mm 。

3. 计算各工序基本尺寸：精磨基本尺寸=24 mm ，粗磨基本尺寸=（24+0.1）=2
4.1 mm ，半精车基本尺寸=（24.1+0.3）=24.4 mm ，粗车基本尺寸=（24.4+1.0）=2
5.4 mm 。

4. 确定各工序加工经济精度：精磨IT6（设计要求），粗磨IT8，半精车IT11，粗车IT13。

5. 按入体原则标注各工序尺寸及公差：
精磨—mm ，粗磨—mm ，半精车—mm ，粗车—mm 。

4-3答案：
1）图b ：基准重合，定位误差，mm ；
2）图c ：尺寸A 2，10±0.1和构成一个尺寸链（见习解图5X4-2c ），其中尺寸10±0.1是封闭环，尺寸A 2和是组成环，且A 2为
增环，为减环。

由直线尺寸链极值
算法基本尺寸计算公式，有：
10= A 2－8，→A 2=18mm
由直线尺寸链极值算法偏差计算公式： 0.1=ESA 2－（-0.05），→ESA 2=0.05mm; -0.1=EIA 2－0，→EIA 2=-0.1mm 。

故：mm 3）图d ：尺寸A 3，10±0.1，和构成一个尺寸链（见习解图5X4-2d ），其中尺寸10±0.1是封闭环，尺寸A 3，和是组成环，且为增环，A 3和为减环。

由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：10= 38－（A 3+8），→A 3=28mm
由直线尺寸链极值算法偏差计算公式，有：
习图5-4-3ans
c ） A 2
10±0.1
8 0 －0.05
d ）
A 3
38 0
－0.1
10±0.1
8 0 －0.05
0.1=0－（EIA3+（-0.05）），→EIA3= -0.05mm;
-0.1= -0.1－(ES A3+0)，→ESA3=0。

故：mm
4-4 答案：
尺寸75±0.05、H和半径R组成一个尺寸链，其中尺寸75±0.05是间接得到的，是封闭环。

半径尺寸和H是增环。

解此尺寸链可得到：
4-5 答案：
建立尺寸链如习图5X4-5ans所示，其中，是尺寸链的封闭环；，是尺寸链的减环；，是尺寸链的增环；A1也是尺寸链的增环，待求。

解此尺寸链可得到：
mm
4-6 答案：
建立尺寸链如习图5X4-6ans所示，其中Z=0.3±0.05是尺寸链的封闭环；，是尺寸链的减环；R1是尺寸链的增环，待求。

解此尺寸链可得到：mm
由此可求出淬火前精车的直径工序尺寸为：
mm
Z=0.3±0.05
习图5-4-6ans
4-7 答案：
采用图表法求解，如下：
4-8 答案：
决策树: 习图5-4-8ans a) 决策表: 习图5-4-8ans b)
4-9 答案：
上式对v 取导（f 视为常量），并令其为0，有：
可求出获得最大生产率的最佳切削速度：
±0.2
64
44.5 ±0.1 ±0.35
0. 55
±0.25 ±0.05 ±0.05 0.2
19.95 24
20.05Z4
A 2
A 3=24±0.05
R1
A 1
A4 = 19.95±0.05
D
A
B
C
Z i min Z i M A i M
习图5-4-7ans
D ≤150 150＜D ≤250
D ＞250
d ≤12 12＜d ≤35 d ＞35 台钻 立钻 摇臂钻 d ≤35 d ＞35 立钻 摇臂钻
D ≤150 150＜D ≤250 D ＞250 d ≤12 12＜d ≤35 d ＞35 ×
台钻 立钻 摇臂钻
×
×
∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ×
×
× ×
a)
b)
习图5-4-8ans。