機械設(shè)計制造基礎(chǔ)練習試題和答案解析

1、第七章 練習題1. 單項選擇1-1重要的軸類零件的毛坯通常應(yīng)選擇（ 鑄件 鍛件 棒料 管材）。1-2普通機床床身的毛坯多采用（ 鑄件 鍛件 焊接件）。 沖壓件1-3基準重合原則是指使用被加工表面的（）基準作為精基準。 設(shè)計 工序 測量 裝配1-4箱體類零件常采用（）作為統(tǒng)一精基準。 一面一孔 一面兩孔 兩面一孔 兩面兩孔1-5經(jīng)濟加工精度是在（）條件下所能保證的加工精度和表面粗糙度。 最不利 最佳狀態(tài) 最小成本 正常加工1-6銅合金 7 級精度外圓表面加工通常采用 （）的加工路線。 粗車 粗車-半精車 粗車-半精車-精車 粗車-半精車-精磨1-7淬火鋼 7 級精度外圓表面常采用的加工路線是（）

2、。 粗車半精車精車 粗車半精車粗磨 粗車半精車精車金剛石車 粗車半精車粗磨精磨1-8鑄鐵箱體上 120H7 孔常采用的加工路線是（）。 粗鏜半精鏜精鏜 粗鏜半精鏜粗磨 粗鏜半精鏜鉸 粗鏜半精鏜粗磨精磨1-9為改善材料切削性能而進行的熱處理工序（如退火、正火等），通常安排在（）進行。 切削加工之前 磨削加工之前 切削加工之后 粗加工后、精加工前1-10工序余量公差等于 ( )。 上道工序尺寸公差與本道工序尺寸公差之和 上道工序尺寸公差與本道工序尺寸公差之差 上道工序尺寸公差與本道工序尺寸公差之和的二分之一 上道工序尺寸公差與本道工序尺寸公差之差的二分之一1-11直線尺寸鏈采用極值算法時，其封閉環(huán)

3、的下偏差等于（ 增環(huán)的上偏差之和減去減環(huán)的上偏差之和）。 增環(huán)的上偏差之和減去減環(huán)的下偏差之和 增環(huán)的下偏差之和減去減環(huán)的上偏差之和 增環(huán)的下偏差之和減去減環(huán)的下偏差之和1-12（直線尺寸鏈采用概率算法時，若各組成環(huán)均接近正態(tài)分布，則封閉環(huán)的公差等于）。 各組成環(huán)中公差最大值 各組成環(huán)公差之和 各組成環(huán)中公差的最小值 各組成環(huán)公差平方和的平方根1-13用近似概率算法計算封閉環(huán)公差時，k 值常取為（ 0.60.8 0.81 11.2 1.21.4）。1-14派生式 CAPP 系統(tǒng)以（）為基礎(chǔ)。 成組技術(shù) 數(shù)控技術(shù) 運籌學 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1-15工藝路線優(yōu)化問題實質(zhì)上是（）問題。 尋找最短路徑2. 多項

4、選擇 尋找最長路徑 尋找關(guān)鍵路徑 工序排序2-1 選擇粗基準最主要的原則是（）。 保證相互位置關(guān)系原則 自為基準原則 保證加工余量均勻分配原則 基準重合原則2-2 采用統(tǒng)一精基準原則的好處有（）。 有利于保證被加工面的形狀精度 有利于保證被加工面之間的位置精度 可以簡化夾具設(shè)計與制造2-3 平面加工方法有（）等。 可以減小加工余量 車削 銑削 磨削 拉削2-4 研磨加工可以（）。 提高加工表面尺寸精度 提高加工表面的硬度 提高加工表面形狀精度 降低加工表面粗糙度2-5安排加工順序的原則有（）和先粗后精。 先基準后其他 先主后次 先面后孔 先難后易2-6采用工序集中原則的優(yōu)點是（ 易于保證加工面

5、之間的位置精度 可以降低對工人技術(shù)水平的要求）。 便于管理 可以減小工件裝夾時間2-7 最小余量包括 ()和本工序安裝誤差。 上一工序尺寸公差 本工序尺寸公差 上一工序表面粗糙度和表面缺陷層厚度 上一工序留下的形位誤差2-8CAPP 系統(tǒng)按其工作原理可劃分為（）和綜合式。 全自動式 半自動式 派生式 創(chuàng)成式2-9 目前 CAPP 系統(tǒng)的零件信息輸入方式主要有（）。息 成組編碼法 形面描述法 圖形識別法 從 CAD 系統(tǒng)直接獲取零件信2-10采用決策樹進行決策的優(yōu)點是（）。 易于理解 易于編程 易于修改 易于擴展2-112-12單件時間（定額）包括（ 基本時間 輔助時間輔助時間包括（）等。 切入

6、、切出時間 工作地服務(wù)時間）等。 裝卸工件時間 開停機床時間 測量工件時間 更換刀具時間2-13 提高生產(chǎn)效率的途徑有（）等。 縮短基本時間 縮短輔助時間 縮短休息時間 縮短工作地服務(wù)時間2-14 參數(shù)優(yōu)化問題數(shù)學模型的要素是（）。 設(shè)計變量 目標函數(shù) 約束條件 優(yōu)化方法2-15 工序參數(shù)優(yōu)化問題中的設(shè)計變量是（）。 切削速度 進給量 切削深度（背吃刀量） 刀具耐用度2-16 工序參數(shù)優(yōu)化問題中的優(yōu)化目標可以是（）。 最短工序時間 最小工序成本 最大工序利潤 最大刀具耐用度3.3-13-23-33-43-53-63-73-83-9判斷題工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的重要依據(jù)。編制工藝規(guī)程不需考慮現(xiàn)有

7、生產(chǎn)條件。編制工藝規(guī)程時應(yīng)先對零件圖進行工藝性審查。粗基準一般不允許重復使用。軸類零件常使用其外圓表面作統(tǒng)一精基準。淬硬零件的孔常采用鉆（粗鏜）半精鏜粗磨精磨的工藝路線。銅、鋁等有色金屬及其合金宜采用磨削方法進行精加工。拋光加工的目的主要是減小加工表面的粗糙度。工序余量等于上道工序尺寸與本道工序尺寸之差的絕對值。3-103-11中間工序尺寸公差常按各自采用的加工方法所對應(yīng)的加工經(jīng)濟精度來確定。直線尺寸鏈中必須有增環(huán)和減環(huán)。3-123-133-143-15工藝尺寸鏈組成環(huán)的尺寸一般是由加工直接得到的。采用 CAPP 有利于實現(xiàn)工藝過程設(shè)計的優(yōu)化和標準化。派生式 CAPP 系統(tǒng)具有較濃厚的企業(yè)色彩

8、。創(chuàng)成式 CAPP 系統(tǒng)以成組技術(shù)為基礎(chǔ)。3-16 在 CAPP 專家系統(tǒng)中廣泛采用產(chǎn)生式規(guī)則表達知識。3-17 在 CAPP 專家系統(tǒng)中通常采用正向推理的控制策略。3-18在工藝成本中可變費用是與年產(chǎn)量無關(guān)的費用。4. 分析計算題4-1 試選擇習圖 4-1 示三個零件的粗精基準。其中 a）齒輪，m=2，Z=37，毛坯為熱軋棒料； b）液壓油缸，毛坯為鑄鐵件，孔已鑄出。c）飛輪，毛坯為鑄件。均為批量生產(chǎn)。圖中除了有不加工符號的表面外，均為加工表面。t At BABCa）b）c）t C習圖 4-14-2 今加工一批直徑為 ö25 00.021 mm ，Ra = 0.8mm，長度為 55

9、mm 的光軸，材料為 45 鋼，毛坯為直徑 28±0.3mm 的熱軋棒料，試確定其在大批量生產(chǎn)中的工藝路線以及各工序的工序尺寸、工序公差及其偏差。4-3 習圖 4-2 所示 a）為一軸套零件，尺寸 38 00.1 mm 和 8 00.05 mm 已加工好，b）、c）、d）為鉆孔加工時三種定位方案的簡圖。試計算三種定位方案的工序尺寸 A1 、A2 和 A3。0A1A2A338 00.1a）b）c）d）習圖 4-28 0.05 10±0.14-4 習圖 4-4 所示軸承座零件，ö 50 +00.03 mm 孔已加工好，現(xiàn)欲測量尺寸 75±0.05。由于該尺寸

10、不好直接測量，故改測尺寸 H。試確定尺寸 H 的大小及偏差。習圖 4-430 +0.034-5加工習圖 4-5 所示一軸及其鍵槽，圖紙要求軸徑為ö30 00.032 mm ，鍵槽深度尺寸為 26 00.2 mm ，有關(guān)的加工過程如下：1）半精車外圓至 ö30.6 00.1 mm ；2）銑鍵槽至尺寸 A1；3）熱處理；4）磨外圓至 ö30 00.032 mm ，加工完畢。求工序尺寸 A1 = ？4-6磨削一表面淬火后的外圓面，磨后尺寸DCB要求為 ö60 00.03mm 。為了保證磨后工件表面A淬硬層的厚度，要求磨削的單邊余量為0.3±0.05，

11、若不考慮淬火時工件的變形，求淬火前精車的直徑工序尺寸。4-7習圖 4-7 所示零件, 有關(guān)軸向尺寸加工過程如下:024±0.0564±0.2習圖 4-71）精車 A 面（車平）。2）精車 B 面,保證 A、B 面距離尺寸 A1。3）自 D 處切斷，保證 B、D 面距離尺寸 A2。4）掉頭裝夾，精車 C 面,保證 B、C 面距離尺寸 A3=24±0.05mm。5）精車 D 面, 保證 C、D 面距離尺寸 A2 = 20 00.1 mm。若已知切斷時經(jīng)濟加工公差為 0.5mm，精車時最小余量為 0.2mm。試用尺寸鏈極值法確定各工序尺寸及偏差。5. 練習題（編制工藝規(guī)

12、程）5-1試編制習圖 5-1 所示螺母座零件的機械加工工藝規(guī)程，將有關(guān)內(nèi)容填入習表 5-1 中。毛坯為鑄件，生產(chǎn)批量 5000 件。80±0.05H20 -0.10.03 AB0.8136.3166.3764-M8其余材料：HT200鑄造圓角R50.02 B1.636604- 1160120A2-8（配作）150習圖 5-5-1習表 5-1工序號工序名稱及內(nèi)容定位基準機床夾具5-2試編制習圖 5-2 所示撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程，將有關(guān)內(nèi)容填入習表 5-2 中。毛坯為精鑄件，生產(chǎn)批量 30 件。120°0其余6.30.05 A0.05 A材料：HT200鑄造圓角R55&#

13、177;0.19201.66.3A習圖 5-240M86.31.6+0.03560010201.63.253.28025 +0.0250253.23.24060±0.05(105)12-0.1習表 5-2工序號工序名稱及內(nèi)容定位基準機床夾具第七章 練習題答案1. 單項選擇1-1 答案： 鍛件1-2 答案： 鑄件1-3 答案： 設(shè)計1-4 答案： 一面兩孔1-5 答案： 正常加工1-6 答案： 粗車-半精車-精車1-7 答案： 粗車半精車粗磨精磨1-8 答案： 粗鏜半精鏜精鏜1-9 答案：1-10 答案： 上道工序尺寸公差與本道工序尺寸公差之和1-11 答案： 增環(huán)的下偏差之和減去減環(huán)

14、的上偏差之和1-12 答案： 各組成環(huán)公差平方和的平方根1-13 答案： 1.21.41-14 答案： 成組技術(shù)1-15 答案： 尋找最短路徑2. 多項選擇2-1 答案： 保證相互位置關(guān)系原則 保證加工余量均勻分配原則2-2 答案： 有利于保證被加工面之間的位置精度 可以簡化夾具設(shè)計與制造2-3 答案： 車削 銑削 磨削 拉削2-4 答案： 提高加工表面尺寸精度糙度 提高加工表面形狀精度 降低加工表面粗2-5 答案： 先基準后其他 先主后次 先面后孔2-6 答案： 易于保證加工面之間的位置精度時間 便于管理 可以減小工件裝夾2-7 答案： 上一工序表面粗糙度和表面缺陷層厚度 上一工序留下的形位

15、誤差2-8 答案： 派生式 創(chuàng)成式2-9 答案： 成組編碼法 形面描述法2-10 答案： 易于理解 易于編程 從 CAD 系統(tǒng)直接獲取零件信息2-11 答案： 基本時間 輔助時間 工作地服務(wù)時間2-12 答案： 裝卸工件時間 開停機床時間 測量工件時間2-13 答案： 縮短基本時間 縮短輔助時間 縮短工作地服務(wù)時間2-14 答案： 設(shè)計變量 目標函數(shù) 約束條件2-15 答案： 切削速度 進給量2-16 答案： 最短工序時間3. 判斷題）3-1 答案： 最小工序成本 最大工序利潤3-2 答案： ×3-3 答案： 3-4 答案： 3-5 答案： ×3-6 答案： 3-7 答案：

16、 ×3-8 答案： 3-9 答案： 提示：綜合考慮包容尺寸和被包容尺寸兩種情況。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. 分析計算題4-1 答案：1. 圖 a： 精基準齒輪的設(shè)計基準是孔 A。按基準重合原則，應(yīng)選孔 A 為精基準。以 A 為精基準也可以方便地加工其他表面，與統(tǒng)一基準原則相一致。故選孔 A 為統(tǒng)一精基準。 粗基準齒輪各表面均需加工，不存在保證加工面與不加工面相互位置關(guān)系的問題。在加工孔 A

17、 時，以外圓定位較為方便，且可以保證以孔 A 定位加工外圓時獲得較均勻的余量，故選外圓表面為粗基準。2. 圖 b： 精基準液壓油缸的設(shè)計基準是孔 B。按基準重合原則，應(yīng)選孔 B 為精基準。以 B 為精基準也可以方便地加工其他表面，與統(tǒng)一基準原則相一致。故選孔 A為統(tǒng)一精基準。 粗基準液壓油缸外圓沒有功能要求，與孔 B 也沒有位置關(guān)系要求。而孔 B 是重要加工面，從保證其余量均勻的角度出發(fā)，應(yīng)選孔 B 的毛坯孔作定位粗基準。3. 圖 c： 精基準液壓油缸的設(shè)計基準是孔 C。按基準重合原則，應(yīng)選孔 C 為精基準。以 C 為精基準也可以方便地加工其他表面，與統(tǒng)一基準原則相一致。故選孔 C為統(tǒng)一精基準

18、。 粗基準為保證飛輪旋轉(zhuǎn)時的平衡，大外圓與不加工孔要求同軸，且不加工內(nèi)端面與外圓臺階面距離應(yīng)盡可能的均勻，故應(yīng)不加工孔及內(nèi)端面作定位粗基準。4-2 答案：5. 確定工藝路線：粗車半精車粗磨精磨2. 確定各工序余量：根據(jù)經(jīng)驗或查手冊確定，精磨余量=0.1mm，粗磨余量=0.3mm，半精車余量 =1.0mm，粗車余量 =總余量（精磨余量 +粗磨余量 +半精車余量） =4（0.1+0.3+1.0）=2.6 mm。3. 計算各工序基本尺寸：精磨基本尺寸=24 mm，粗磨基本尺寸=（24+0.1）=24.1 mm，半精車基本尺寸=（24.1+0.3）=24.4 mm，粗車基本尺寸=（24.4+1.0）=

19、25.4 mm。4. 確定各工序加工經(jīng)濟精度：精磨 IT6（設(shè)計要求），粗磨 IT8，半精車 IT11，粗車IT13。5. 按入體原則標注各工序尺寸及公差：精 磨 ö 24 00.013 mm ， 粗 磨 ö 24.100.033 mm ， 半 精 車 ö 24.4 00.13 mm ， 粗 車 ö 25.4 00.33 mm。4-3 答案：A21）圖 b：基準重合，定位誤差800.0510±0.10A3DW = 0 ， A1 = 10 ± 0.1 mm；2）圖 c：尺寸 A2，10±0.1 和8 00.05 構(gòu)成一個尺寸鏈

20、（見習解圖4-3c），其中尺寸 10±0.1 是封閉環(huán)，0尺寸 A2 和 8 00.05 是組成環(huán)，且 A2c）習圖 4-3ansd）為增環(huán)， 8 00.05 為減環(huán)。由直線尺寸鏈極值算法基本尺寸計算公式，有：10= A28，A2=18mm由直線尺寸鏈極值算法偏差計算公式：0.1=ESA2（-0.05），ESA2=0.05mm;-0.1=EIA20，EIA2=-0.1mm。故： A2 = 18 +0.05 mm3）圖 d：尺寸 A3，10±0.1，8 00.05 和構(gòu)成一個尺寸鏈（見習解圖 4-3d），其中尺寸 10±0.1是封閉環(huán)，尺寸 A3， 8 00.05 和 38 00.1 是組成環(huán)，且 38 00.1 為增環(huán)，A3 和 8 00.05 為減環(huán)。由直線尺寸鏈極值算法基本尺寸計算公式，有：10= 38（A3+8），A3=28mm由直線尺寸鏈極值算法偏差計算公式，有：0.1=0（EIA3+（-0.05），EIA3= -0.05mm;-0.1= -0.1(ES A3+0)，ESA3=0。故： A3 = 28 00