机械制造工程学试题5
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A1 待求
125±0.1
பைடு நூலகம்
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(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 A1 尺寸：工序基准为外圆的下母线
1 Td [ 其定位误差：δA1= 2 sin( a / 2) －1]
3、工序尺寸的公差一般按__________原则标注；毛坯尺寸的公差一般采取__________标注 4、加工原理误差是指由于采用了近似的 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， 布曲线将沿横坐标移动而不改变其形状； 而 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 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： ， ， 。 8、分组选配法装配时，其分组数应 适用在大批量生产； 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 B.压应力 C.拉应力、压应力都有可能。 要求很高而 公差的增大倍数，通常 较少 、 两 表征分布曲线的位置参数，改变其值分 是表征分布曲线的形状参数， 其值 或近似的 进
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________。 A.镗刀的尺寸精度 6、斜锲夹紧机构的自锁条件是 A.α≥Ф1＋Ф2 C．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 孔 D．磨孔 。 B ． 车 孔 B.机床的回转精度 C.镗模和镗杆的制造精度。
。
10、如图，欲在其上钻孔 Ol 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 。
三、名词解释 (每题 3 分，共 12 分) 1.工序
2.机械加工精度
3.六点定位原理
4.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) (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)
对于 A2 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=0.5Td 其定位误差：δA2＝
2 A2 y 2 2 A2 y cos
- A2
对于 A3 尺寸：工序基准为外圆的右侧母线
Td 其定位误差：δA3 ＝ 2
3(10 分)、已知 A1=20mm，A2=105mm，A3=15mm，T(A1)=T(A3)=0.15mm，T(A2)=0.2mm 确定尺寸及偏 差：A2=105±0.10 A3=15-0.15 选择 A1 为修配环 根据“修大定大”原则： A′∑max = A∑max
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________ 。 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_________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________倍。 （n：尺寸链的数目） A. B. n C. 1/n D. n-1
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)
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 ________ ________ _ ， 和
均不变的条件下所完成的那部分工艺过程。 误差和__________ 误差两部分组 误差等于零。
2、定位误差由__________
成。当定位基准与工序基准重合时，其__________
A∑
A3
A1
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
0.5T
则 Z1=Z2= =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。
（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(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
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
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)
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 AΣ＝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)
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：
参考答案及评分标准 一、 题空（每空 1 分，共 20 分）
1、加工表面，切削刀具，切削速度 2、基准位移误差，基准不重合误差，基准不重合误差 3、 入体，对称偏差 4、加工方法，成形方法 5、μ，σ 6、受迫振动，自激振动 7、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、等于，装配精度，组成环数。 二、选择题（每题 2 分，共 20 分） 1、A 2、B 3、C 4、A 5、C 6、B 7、A 8、C 9、D 10、D 三、名词解释（每题 3 分，共 12 分） 1、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：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：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：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(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 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；
。(α为斜锲锲角；Ф1、Ф2 为摩擦角) B. D. α≤Ф1＋Ф2 α≠Ф1＋Ф2 。 C ． 镗
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 A.增大切削深度 C．提高系统的刚度 B．提高切削进给量 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 A．20 钢 B．铝 C．铜 D．铸铁
125±0.1
பைடு நூலகம்
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(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 A1 尺寸：工序基准为外圆的下母线
1 Td [ 其定位误差：δA1= 2 sin( a / 2) －1]
3、工序尺寸的公差一般按__________原则标注；毛坯尺寸的公差一般采取__________标注 4、加工原理误差是指由于采用了近似的 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， 布曲线将沿横坐标移动而不改变其形状； 而 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 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： ， ， 。 8、分组选配法装配时，其分组数应 适用在大批量生产； 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 B.压应力 C.拉应力、压应力都有可能。 要求很高而 公差的增大倍数，通常 较少 、 两 表征分布曲线的位置参数，改变其值分 是表征分布曲线的形状参数， 其值 或近似的 进
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________。 A.镗刀的尺寸精度 6、斜锲夹紧机构的自锁条件是 A.α≥Ф1＋Ф2 C．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 孔 D．磨孔 。 B ． 车 孔 B.机床的回转精度 C.镗模和镗杆的制造精度。
。
10、如图，欲在其上钻孔 Ol 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 。
三、名词解释 (每题 3 分，共 12 分) 1.工序
2.机械加工精度
3.六点定位原理
4.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) (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)
对于 A2 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=0.5Td 其定位误差：δA2＝
2 A2 y 2 2 A2 y cos
- A2
对于 A3 尺寸：工序基准为外圆的右侧母线
Td 其定位误差：δA3 ＝ 2
3(10 分)、已知 A1=20mm，A2=105mm，A3=15mm，T(A1)=T(A3)=0.15mm，T(A2)=0.2mm 确定尺寸及偏 差：A2=105±0.10 A3=15-0.15 选择 A1 为修配环 根据“修大定大”原则： A′∑max = A∑max
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________ 。 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_________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________倍。 （n：尺寸链的数目） A. B. n C. 1/n D. n-1
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)
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 ________ ________ _ ， 和
均不变的条件下所完成的那部分工艺过程。 误差和__________ 误差两部分组 误差等于零。
2、定位误差由__________
成。当定位基准与工序基准重合时，其__________
A∑
A3
A1
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
0.5T
则 Z1=Z2= =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。
（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(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
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
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)
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 AΣ＝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)
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：
参考答案及评分标准 一、 题空（每空 1 分，共 20 分）
1、加工表面，切削刀具，切削速度 2、基准位移误差，基准不重合误差，基准不重合误差 3、 入体，对称偏差 4、加工方法，成形方法 5、μ，σ 6、受迫振动，自激振动 7、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、等于，装配精度，组成环数。 二、选择题（每题 2 分，共 20 分） 1、A 2、B 3、C 4、A 5、C 6、B 7、A 8、C 9、D 10、D 三、名词解释（每题 3 分，共 12 分） 1、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：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：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：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(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 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；
。(α为斜锲锲角；Ф1、Ф2 为摩擦角) B. D. α≤Ф1＋Ф2 α≠Ф1＋Ф2 。 C ． 镗
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 A.增大切削深度 C．提高系统的刚度 B．提高切削进给量 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 A．20 钢 B．铝 C．铜 D．铸铁