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1、机械制造技术基础习题38277087第一章绪论1-1什么是生产过程、工艺过程与工艺规程？1-2什么是工序、工位、工步与走刀？试举例说明。1-3什么是安装？什么是装夹？它们有什么区别？1-4单件生产、成批生产、大量生产各有什么工艺特征？1-5试为某车床厂丝杠生产线确定生产类型，生产条件如下：加工零件：卧式车床丝杠（长为1617mm,直径为40mm,丝杠精度等级为8级，材料为Y40Mn）;年产量：5000台车床；备品率：5%；废品率：0.5%。1-6什么是工件的定位？什么是工件的夹紧？试举例说明。1-7什么是工件的欠定位？什么是工件的过定位？试举例说明。1-8试举例说明什么是设计基准、工艺基准、工
2、序基准、定位基准、测量基准与装配基准。1-9有人说：“工件在夹具中装夹，只要有6个定位支承点，就是欠定位”，“凡是少于6个定位支承点，就不可能出现过定位”，上面这些说法都对吗？为什么？试举例说明。1-10分析图1-8所示定位方式，并回答下列问题：（1）各定位件所限制的自由度；（2）推断有无欠定位或者过定位现象，为什么？y图1-8习题1-10图第二章切削过程及其操纵2-1什么是切削用两三要素？在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系？2-2确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？试画图标出这些基本角度。2-3试述刀具标注角度与工作角度的区别。为什么车刀作横向切削时，进给量取值不能过大？
3、2-4刀具切削部分的材料务必具备什么基本性能？高硬度，高耐摩性，高强度与韧性（热稳固性），热物理性热冲击性，工艺性。2-5常用的硬质合金有哪几类？如何选用？YG铛钻类碳化铛，与钻构成。YG3,YG6,YG8抗弯强度与冲击韧性比较好，不易崩刃，很适宜切削切屑呈崩碎状的铸铁等脆性材料。YT铛钛钻类碳化铛，碳化钛构成。YT5,YT15,YT30加入碳化钛后提高硬度，耐热性，抗粘接性，抗氧化性。抗弯强度与冲击韧性差要紧用于切削通常切削呈带状的普通碳钢与合金钢等塑性材料。YW铛钛留（锦）钻类加人碳化铝，碳化铜提高韧性与耐热性，使其具备良好的综合切削性能。要紧用于不锈钢,耐热钢，高铳钢的加工。也适用于碳钢
4、与铸铁。因此称之通用型硬质合金。YWLYW2综合上面的特点，硬质合金中的碳化物体的硬度与熔点比粘接剂高得多，假如碳化物比例高颗粒越细，硬度高，耐磨性好，抗弯及冲击能力降低。2-6如何划分切削变形区？第一变形区有什么变形特点？见机械制造基础第115-116页延滑移线的剪切变形与随之产生的加工硬化。2-7什么是积屑瘤？它对加工过程有什么影响？如何操纵积削瘤的产生？120页切削速度不高，能形成连续切屑的情况下，加工钢材等塑性材料时，常常在前刀面切刀处粘着块呈三角状状的硬块。它的硬度很高通常为工件材料的2到3倍。在处于稳固状态时，能够代替刀刃进行切削。这块在前刀面上的金属称之积屑瘤。2-8试述影响切削
5、变形的要紧因素及影响规律。2-9常用的切屑形态有哪几种？它们通常都在什么情况下生成？如何对切屑形态进行操纵？带状切屑：,:断带状,内表而光滑，外衰面毛茸。塑性材噌瞬*切削厚度较高，刀具前角大时,往往得到这样的切屑。形成带状切屑过程较平稳，切屑力波动小，以加工表面粗糙度值小。挤裂切屑,外表丫:现锯齿形，内表而有的时候有裂纹0人多出现在切削速度低，切削厚度较大,刀具前角较小的时候。单元切屑：在挤裂切屑的剪切面上，裂纹扩展到整个面上，则切屑被分割成梯形状的单兀切出、以上三种切屑为切削塑性材料时的切屑。其中带状切屑过程最平稔，单元切屑时候切削波动力最大。减小前角，降低切削速度，加大切削厚度，就能够变成
6、单元切屑。崩碎切屑，形状不规则，加匚表而凹凸不平。破裂前变形很小，脆断要紧是材料所受应力超过乂抗抗极限。要紧发生在切削脆性材料，切屑厚度大时。切削力波动大，已加工表面粗糙，切削力集中在切削刃邻近，容易损坏。提高切削速度，减小切削厚度，适当增加前角，适宜使切屑成针状或者片状。2-10切削力为什么要分解为三个分力？各分力的大小对加工过程有什么影响？2-11在CA6140型车床上车削外圆，已知：工件材料为灰铸铁，其牌号为HT200;刀具材料为硬质合金，其牌号为YG6；刀具几何参数为：0=10,0=0=8=45o;=10o,2=-10c（4对三向切削分力的修正系数分另U为七笈=1，原SG=L5,软普=
7、0.75），心=0.5加九；切削用量为：ap=3nn,f=OAfwn/r,vc=80w/min。试求切削力Fc、FfFP及切削功率。2-12影响切削力的要紧因素有什么？试论述其影响规律。1工件材料强度，硬度越高，材料的剪切强度越大，尽管变形系数有所下降，但是总起来切削力还是增大了。强度，硬度相接近的材料，假如其塑性较大，则与刀具间的摩擦系数也较大，故切削力增大。铸铁及其他脆性材料，切削时通常形成崩碎切屑，切屑与前刀面接触长度短，摩擦小，故切削力较小。2切削用量（1） 背吃刀量与进给影响（2） 切削速度影响切削塑性材料时，V27ms时，积屑瘤消失，V越大，切削力越小。V27msl,切削力由积屑瘤
8、影响。当V=5ms的时候已经出现积屑瘤，V提高积屑瘤增大。相当于刀具前角度增大，切削力减小。当V=17ms时，积屑瘤最大，切削力最小。17msVFpvrpK=15OO7V/mmo问第一次走刀后，加工表面的偏心误差是多大？至少需要切几次才能使加工表面的偏心误差操纵在0.01mm以内？4-15为什么提高工艺系统刚度首先要从提高薄弱环节的刚度入手？试举一实例说明。4-16假如卧式车床床身铸件顶部与底部残留有压应力，床身中间残留有拉应力，试用简图画出粗刨床身底面后床身底面的纵向截面形状，并分析其原因。4-17图4-63所示板状框架铸件，壁3薄，壁1与壁2厚，用直径为D的立铳刀铳断壁3后，毛坯中的内应力
9、要重新分布，问断口尺寸D将会发生什么样的变化？为什么？ffi4.63J34-17ffi4-18在转塔车床上加工一批套筒的内孔与外圆，问内外圆同轴度误差服从什么分布？4-19用调整法车削一批小轴的外圆，假如车刀的热变形影响显著，使画出这批工件尺寸误差分布曲线的形状，并简述其理由。4-20车一批外圆尺寸要求为刀的轴。已知：外圆尺寸按正态分布，均方根偏差b=0.025m分布曲线中心比公差带中心大0.03mm。试计算加工这批轴的合格品率及不合格品率。4-21在自动车床上加工一批轴件，要求外径尺寸为。(200.1)mm,已知均方根偏差b=0.02/加72,试求此机床的工序能力等级？4-22为什么机器零件
10、通常都是从表面层开始破坏？4-23试以磨削为例，说明磨削用量对磨削表面粗糙度的影响。4-24加工后，零件表面层为什么会产生加工硬化与残余应力？4-25什么是回火烧伤？什么是淬火烧伤？什么是退火烧伤？为什么磨削加工容易产生烧伤？4-26在外圆磨床上磨削光轴外圆时，加工表面产生了明显的振痕，有人认为是因电动机转子不平衡引起的，有人认为是因砂轮不平衡引起的，如何判别哪一种说法是正确的？4-27什么是再生型切削颤振？为什么说在金属切削过程中，除了极少数情况外,刀具总是部分地或者完全地在带有振纹的表面上进行切削的？4-28为什么在机床加工中发生自激振动前总需有偶然性干扰作前导？机床加工中一旦有偶然性干扰
11、出现就一定会有自激振动产生吗？第五章工艺规程设计5-1什么是工艺过程？什么是工艺规程？5-2试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤。5-3拟定工艺路线需完成什么工作？5-4试简述粗、精基准的选择原则，问什么粗基准通常只同意用一次？5-5加工图5-69所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有J符号的为加工面,其余为非加工面）？图2、b、C所示零件要求内外圆同轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；图d所示零件毛坯孔已铸出,要求孔加工余量尽可能均匀。5-6为什么机械加工过程通常都要划分为几个阶段进行？5-7试简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，各用于什么
12、场合？5-8什么是加工余量、工序余量与总余量？5-9试分析影响工序余量的因素，为什么在计算本工序加工余量时务必考虑本工序装夹误差与上工序制造公差的影响？5-10图5-70所示尺寸链中（图中Ao、Bo、Co、Do是封闭环），那些构成环是增环？那些构成环是减环？5-11试分析比较用极限法解尺寸链计算公式与用统计法解尺寸链计算公式的异同。d)5-12图5-71a为一轴套零件图，图5-7Ib为车削工序简图,图5-7IC给出了钻孔工序三种不一致定位方案的工序简图，要求保证图图5-71a所规定的位置尺寸（100l）mm的要求。试分别计算工序尺寸Al、A2与A3的尺寸及公差。为表达清洗期间，图中只标出了与计
13、算工序尺寸AkA2、A3有关的轴向尺寸。图571习题5/2国5-13图5-72为齿轮轴截面图，要求保证轴径尺寸溟8：；湍制与键槽深t=41的o其工艺过程为;1）车外圆至四8-。加；2）铳键槽槽深至尺寸H；3）热处理；4）磨外圆至尺寸28t.黑，试求工序尺寸H及其极限偏差。5.14加工图5-73a所示零件有关端面，要求保证轴向尺寸。肛25%,帆与I45。mm。图5-73b,c是加工上述有关端面的工序草图，试求工序尺寸A1、A2、A3及其极限偏差。图5-72习题543图5-73习题514图5-15图5-74是终磨十字轴端面的工序草图。图a是磨端面A工位，它以OlOl轴外圆面靠在平面支承上，限制自由
14、度W、以0202轴外圆支承在长V形块上限制自由度I、嚏、丁、V,要求保证工序尺寸C。图b是磨端面B工位，要求保证图示工序尺寸。已知轴径d=2498!o02如，试求工序尺寸C及其极限偏差。Q卜26b)-0.1DS3?*S BOQI86G8r 分图5-74习题515图5-16什么是生产成本、工艺成本？什么是可变费用、不变费用？在市场经济条件下，如何正确运用经济分析方法合理选择工艺方案？5-17试分析成组工艺的科学内涵与推广应用成组工艺的重要意义。5-18应用JLBM-I分类编码系统为图5-75所示零件进行编码，并将其转换为零件特征举证。图5-75习题5/8图5-19试述用派生法进行计算机辅助工艺规
15、程设计的方法步骤。5-20在认真分析图5-76所示车床尾座装配关系的机床上绘制车床尾座部件的装配工艺系统图，标准件编号自定。5-21什么是完全互换装配法？什么是统计互换装配法？试分析其异同，各适用于什么场合？5-22由于轴孔配合，若轴径尺寸为080。，,孔径尺寸为设轴径与孔径的尺寸均按正态分布，且尺寸分布中心与公差带中心重合，试用完全互换法与统计互换法分别计算轴孔配合间隙尺寸及其极偏差。5-23图5-77所示减速器某轴结构的尺寸分别为：A1=40mmA2=36mmA3=4mm;要求装配后齿轮端部间隙AO保持在0.100.25mm范围内，如选用完全互换法装配，试确定Al、A2、A3的极限偏差。5
16、-24图5-78所示为车床横刀架座后压板与床身导轨的装配图，为保证横刀架座在床身导轨上灵活移动，压板与床身下导轨面间间隙须保持在0.10.3mm范围内，如选用修配法装配，试确定图示修配环A与其它有关尺寸的基本尺寸与极限偏差。5-25图5-79所示传动装置，要求轴承端面与端盖之间留有A0=0.30.5mm的间隙。已知：Al=2=如（标准件），人2二158兀8皿，43=40,25加（标准件），4二23产见A5=25O（T9三4=38（T,5=5三7。如使用固定调整法装配，试确定固定调整环B的分组数与分组尺寸。B-B图5-76习题520图9厂盗1一顶尖2一尾座体3一套第4一定位块5-注油塞6丝杠7螺
17、母8一挡油圈9U10一手轮”一螺帽12一垫屋13一半圆键14一偏心轴15一销子16柄17挡销18挡钉19一拉杆20一底座21一杠杆22一支架23一支承IT24压块25压板21轨链支架27夹紧块28螺杆城一弹簧垫圈30手柄31一半圆键32一调整螺套33一紧定螺杆34-弹簧35导向杆图577习题523图图578习题524图图5-79习题525图第六章机床夹具设计6-1机床夹具有哪几部分构成？各有何作用？（1）定位元件：确定工件在夹具中的位置。（2）夹紧装置：夹紧工件（3）对刀，导引元件或者者装置：确定刀具相关于夹具定位元件的位置（4）连接元件：用来确定夹具本身在工作台或者机床主轴上的位置（5）其他
18、装置或者元件：用于分度的分度元件，用于自动上下料的上下料装置。（6）夹具体：将夹具与夹具上的各类装置连接成的一个有机整体。定位元件，夹紧装置与夹具体是夹具的基本构成部分。6-2为什么夹具具有扩大机床工艺范围的作用，试举三个实例说明。6-3图6-53所示连杆在夹具中定位，定位元件分别为支承平面1、短圆柱销2与固定短V形块3。试分析图6-53所示定位方案的合理性并提出改进方法。图6-53习题6-3图1一支承平面2一短圆柱销3固定短V形块6-4试分析图6-54种各定位元件所限制的自由度数。6-5图6-55所示为铳键槽工序的加工要求，已知轴径尺寸=数0幻如，试分别计算图6-55b、C两种定位方案的定位
19、误差。图655习题6-5图6-6图6.56所示活塞以底面与止口定位（活塞的周向位置靠拨活塞销孔定位），镇活塞销孔，要求保证活塞销孔轴线相关于活塞轴线的对称度为0.01mm,己知止口与短销配合尺寸为95pi7f6mm,试计算此工序针对对称度要求的图6-58习题6.8图图&59习翘69图6-7按图6-57所示定位方式铳轴平面,要求保证尺寸A。已知:轴径d=16-mm,B=OK)/)2%=45。试求此工序的定位误差。6-8图6-58所示齿轮坯在V形块上定位插齿槽，要求保证工序尺寸/7=38.5岁加”已知：d=姆0?。加八，0=的5r25四”若不计内孔与外圆同轴度误差的影响试求此工序的定位误差。6-9
20、按图6-59所示方式定位加工孔024%,要求孔对外圆的同轴度公差为四.O3m机。已知：=604=(300.07)三o试分析计算此定位方案的定位误差。6-10已知切削力F,若不计小轴1、2的摩擦损耗，试计算图6-60所示夹紧装置作用在斜楔左端的作用力FQ。6-11图6-61所示气动夹紧机构，夹紧工件所需夹紧力FJ=2000N,已知：气压各有关表面的摩擦系数p-4X10,Pa,a-15o,L1=200znw,L3=20mm=0.18,较链轴向处摩擦损耗按5%计算。问需选用多大缸径的气缸才能将工件夹紧？6-12试分析比较可调支承、自位支承与辅助支承的作用与应用范围。6-13钻床夹具在机床上的位置是根据什么确定的？车床夹具在机床上的位置是根据什么确定的？6-14铳刀相关于铳床夹具的位置是根据什么确定的？试校核图6-49所示铳床夹具所标尺寸(15.430.06)mm的正确性。图641习题6-11图
