机械制造工程学试题

机械制造工程学试题
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一、机械制造工程学（闭卷）试卷
一、填空题（每空格1分，共20分）
1、工步是指在加工表面，切削刀具和切削速度均不变的条件下所完成的那部分工艺过程。

2、定位误差由_基准位移误差和_基准不重合误差两部分组成。

当定位基准与工序
基准重合时，其_ 基准不重合误差等于零。

3、工序尺寸的公差一般按___入体__原则标注；毛坯尺寸的公差一般采取_对称偏差_标注
4、加工原理误差是指由于采用了近似的加工方法或近似的成形方法进行加工所产生的误
差。

5、一批零件加工尺寸符合正态分布时，μ表征分布曲线的位置参数，改变其值分布曲线将
沿横坐标移动而不改变其形状；而σ是表征分布曲线的形状参数，其值愈小，分布曲线愈向中间收紧，反之愈平坦。

6、金属切削加工中的振动主要有受迫振动、自激振动两种类型。

7、加工表面质量包括两个方面的内容：加工表面的几何形状误差和表面层金属的力学物理和化
学性能。

表面层金属的力学物理和化学性能主要反映在以下三个方面：表面层冷作硬化，表面层金相组织的变化，表面层残余应力。

8、分组选配法装配时，其分组数应等于公差的增大倍数，通常适用在大批量生产；装配
精度要求很高而组成环数较少的场合。

二、选择题 (每题2分，共20分)
1、磨削加工中，工件表层因受高温影响，金相组织发生变化，金属比重从7.75转变为7.78，
则表面产生残余_ A.拉应力_。

A.拉应力
B.压应力
C.拉应力、压应力都有可能。

2、主轴加工采用两中心孔定位，能在一次安装中加工大多数表面，符合_ B.基准统一原则_ 。

A.基准重合原则
B.基准统一原则
C.自为基准原则
D.互为基准原
则
3、车床主轴存在纯轴向漂移时，对所车削出的工件的_ C.端面_加工精度影响很大。

A.外圆
B.内孔
C.端面
4、由n环组成的尺寸链，各组成环都呈正态分布，则各组成环尺寸的平均公差采用概率法计算
比极值法计算放大_ A._倍。

（n：尺寸链的数目）
A. B. n C. 1/n D. n-1
5、镗模加工箱体孔系，镗杆与机床主轴采用浮动联接，其孔系的位置精度只取决于__ C.镗模和
镗杆的制造精度_。

A.镗刀的尺寸精度
B.机床的回转精度
C.镗模和镗杆的制造精度。

6、斜锲夹紧机构的自锁条件是 B. α≤Ф1＋Ф2 。

(α为斜锲锲角；Ф1、Ф
2为摩擦角)
A.α≥Ф1＋Ф2
B. α≤Ф1＋Ф2
C．α＝Ф1＋Ф2 D. α≠Ф1＋Ф2
7、下列孔加工方法中，属于定尺寸刀具法的是A．钻孔。

A．钻孔 B．车孔 C．镗孔 D．磨孔
8、为减少毛坯误差复映而引起的加工误差可采取的正确方法是C．提高系统的刚度。

A.增大切削深度 B．提高切削进给量
C．提高系统的刚度 D．提高切削速度
9、在相同的磨削条件下，以下哪种材料的工件磨削以后得到的表面粗糙度数值最小 D．铸铁。

A．20钢B．铝 C．铜D．铸铁
10、如图，欲在其上钻孔O l及O2，要O1O2与A面平行，孔O及其它表面均已加工，工件厚度为
8mm，保证设计尺寸A1、A2的最合理的定位方案是 D 。

二、名词解释 (每题3分，共12分)
1.工序
工序：一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时对几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。

2.机械加工精度
机械加工精度：是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和表面间的相互位置）与理想几何参数的符合程度。

3.六点定位原理
六点定位原理：采用6个按一定规则布置的约束点，可以限制工件的6个自由度，实现完全定位，称为六点定位原理。

4.磨削烧伤
磨削烧伤：对于已淬火的刚件，很高的磨削温度往往会使金属的金相组织产生变化，使表层金属硬度下降，使工件表面呈现氧化膜颜色，这种现象称为磨削烧伤。

四、简答题：(共14分)
1、根据六点定位原理，试分析下图中各个定位元件所消除的自由度。

并指出属于何种定位方式
（指完全定位、不完全定位、过定位、欠定位）? (8分)
1(8分)、大平面：Z方向移动自由度、X与Y方向的转动自由度
心轴：Y与Z方向移动自由度
固定V形块：Z方向转动自由度、Y方向移动自由度过定位
(参考坐标轴x,y,z已标注在图中。

)
2. 在车床上加工芯轴时,精车外圆 A 及台肩面 B,再光刀 A 及 B,经检测发现 B 对 A 有垂
直度误差,A 有圆柱度误差.试从机床几何误差的影响方面,分析产生以上误差的原因。

(6分)
2（6分）、产生A面圆柱度误差的主要原因有：
（1）床身导轨在水平面的直线度误差；
（2）床身导轨和主轴回转轴线在水平面内不平行；
（3）床身导轨的扭曲；
（4）主轴回转轴线的角向摆动
产生B面对A面不垂直的主要原因有：
（1）主轴回转轴线的轴向窜动；
（2）刀架溜板导轨与主轴回转轴线不垂直
五、计算题 (共34分)
1. 如图所示零件的尺寸要求，其加工过程为：
工序10：铣底平面；
工序20：铣K面；
工序30：钻、扩、铰Φ20H7孔，保证尺寸125土0.1；
工序40：加工M面，保证尺寸165土0.4；
试求以K面定位，加工Φ16H7孔的工序尺寸及偏差。

（解算本题时，要求先画图尺寸链图，确定封闭环，然后用极值法来计算） (共8分)
1(8分)、根据工艺加工路线，工序尺寸为组成环，其工艺尺寸链如下图所示，其中200±0.9为间接保证的尺寸，为封闭环
A1待求
125±0.1
165±0.4
200±0.9
其中A1、165±0.4为增环，125±0.1为减环
所以加工Φ16H7孔的工序尺寸及偏差为160±0.4
2.图示工件外径为φd-Td需加工两个孔及一个平面M，采用V形块定位，试计算下列工序尺寸产
生的定位误差。

△定位A1；△定位A2；△定位A3；（已知：两孔夹角θ，V 形块夹角为α，）(共8分)
2(8分)、外圆工件用V 形块定位，具有很好的对中性，定位基准为外圆的轴心线
对于A 1尺寸：工序基准为外圆的下母线
其定位误差：δA 1= 2Td
)2/sin(1[
a －1]
对于A 2尺寸：工序基准为外圆的轴心线，轴心线水平位移为0，而基准位移误差△Y=0.5T d
其定位误差：δA 2＝
θcos 222
22*∆*+∆+y A y A -2A 对于A 3尺寸：工序基准为外圆的右侧母线
其定位误差：δA 3 ＝ 2Td
3、 图示镗孔夹具的简图，夹具定位元件到镗模板镗套孔的轴线距离为A Σ＝100±0.015mm ，
该夹具装配采用修配法装配。

已知A1=20mm ，A2=105mm ，A3=15mm ，T(A1)=T(A2)=0.15mm ，T(A3)=0.2mm 。

选择A1修配环。

试求：确定A1、A2、A3尺寸的偏差，并确定最大修配量。

(共10分)
3(10分)、已知A 1=20mm ，A 2=105mm ，A 3=15mm ，T(A 1)=T(A 3)=0.15mm ，T(A 2)=0.2mm 确定尺寸及偏
差：A2=105±0.10 A3=15-0.15 选择A 1为修配环
根据“修大定大”原则：
A′∑max = A∑max
100+0.015=A2max+A3max-A1min=(105+0.10)+15- (20+EI)
EI=0.085
ES=EI+T(A3)=0.085+0.10=0.185
最大修配量＝T(A1)+ T(A2)+ T(A3)-T(A∑)=0.15+0.20+0.15-0.030
=0.47
A2 A3A∑A1
4. 磨削一批工件底内孔，若加工尺寸按正态分布，标准偏差σ＝5μm , 零件公差T＝25μm，
且，公差对称配置于分布曲线的中点，求该工件的合格品率；并计算工艺能力系数Cp。

(共8分)
数值表：
4(8分)、加工尺寸按正态分布，
σ＝5μm , T＝25μm，且公差对称配置于分布曲线的中点，即△=0
则Z1=Z2= T5.0
=12.5/5=2.5
F(z1)=F(z2)=0.4938
合格率=2×0.4938=98.76%
废品率=198.76%=1.24%
则Cp=T/(6*σ)=25/30=0.833 (四级)，工序能力严重不足。