重慶大學(xué)10機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)試卷2

1、重慶大學(xué)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程試卷2009 2010 學(xué)年第1學(xué)期開課學(xué)院：機(jī)械學(xué)院課程號(hào)：11033325 考試日期：2010/01/06/考試時(shí)間：120分鐘題號(hào)一二三四五六七八九十總分得分一、 單項(xiàng)選擇題（1分/每小題，共10分）1. 切削用量中對切削力的影響最大的是（B）。A、切削速度B、切削深度C、進(jìn)給量D、切削寬度2. 軸類零件加工中，為了實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，常采用（C）作為定位基準(zhǔn)。A、選精度高的外圓 B、選一個(gè)不加工的外圓C、兩端中心孔 D、選一個(gè)中心孔和一個(gè)不加工的外圓3. 經(jīng)濟(jì)加工精度系指采用某種加工方法（C）。A、能達(dá)到的最高精磨B、能達(dá)到的平均精度C、在正常條以下所能保證的

2、精度D、在最不利條以下所能保證的精度4. 下列陳述錯(cuò)誤的是（D）。A、加工所要求的限制的自由度沒有限制是欠定位、欠定位是不允許的。 B、欠定位和過定位可能同時(shí)存在。 C、如果工件的定位面精度較高，夾具的定位元件的精度也高，過定位是可以允許的。 D、當(dāng)定位元件所限制的自由度數(shù)大于六個(gè)時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)過定位。5. 在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，首先保證工件加工表面與不加工表面間的位置要求時(shí)，則應(yīng)以（A）為基準(zhǔn)。A、不加工表面B、加工表面本身C、精基準(zhǔn)D、三者都對6. 在金屬切削過程中，可將切削層劃分為三個(gè)區(qū)，那么，加工硬化現(xiàn)象發(fā)生在（C）區(qū)內(nèi)。A、第一變形區(qū)B、第二變形區(qū)C、第三變形區(qū)D、第一變形區(qū)和第三變形區(qū)7.

3、 砂輪的硬度是指（B）。A、磨粒的硬度 B、磨粒脫落的難易程度 C、結(jié)合劑的硬度 D、磨粒、結(jié)合劑、氣孔的體積比例8. 減輕或消除自激振動(dòng)的措施有（B）。A、增大系統(tǒng)剛度B、增大系統(tǒng)阻尼 C、增大系統(tǒng)質(zhì)量D、隔振9. 在車削細(xì)長軸時(shí)，為了減小工件的變形和振動(dòng)，故采用較大（A）的車刀進(jìn)行切削,以減小徑向切削分力。A、主偏角B、副偏角C、后角D、刀尖圓弧半徑10. 在材料為45#的工件上加工一個(gè)40H7的孔（沒有底孔）要求a0.4，表面要求淬火處理，則合理的加工路線為(C)。A、鉆擴(kuò)粗鉸精鉸 B、鉆擴(kuò)精鏜金剛鏜 C、鉆擴(kuò)粗磨精磨D、鉆粗拉精拉二、 填空題（3分/每小題，共30分）1. 工序是指一個(gè)

4、（或一組）工人在一個(gè)工作地點(diǎn)對一個(gè)（或同時(shí)對幾個(gè)）工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。2. 確定零件機(jī)械加工順序的基本原則是先基面后其它、先粗后精、先主后次、先面后孔。3. 時(shí)間定額由基本時(shí)間、輔助時(shí)間、布置工作地時(shí)間、休息和生理需要時(shí)間以及準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間組成。4. 加工原理誤差是指由于采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)或近似的刀具輪廓進(jìn)行加工所產(chǎn)生的誤差。5. 刀具使用壽命（耐用度）是指刀具從開始切削至達(dá)到磨損限度為止所使用的切削時(shí)間。6. 機(jī)械加工表面質(zhì)量包括表面幾何形狀特征和表面物理力學(xué)性能兩個(gè)方面。7. 工藝基準(zhǔn)包括工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)。8. 常用的裝配方法有互換裝配法、選擇裝配法、修配

5、法和調(diào)整法。9. 工件常用的裝夾方法有：直接找正裝夾、劃線找正裝夾和使用夾具裝夾。10. 刀具磨損的原因有擦傷磨損、粘結(jié)磨損、擴(kuò)散磨損和氧化磨損。三、 判斷題（請?jiān)谡_的題后括號(hào)內(nèi)標(biāo)“”，錯(cuò)誤的標(biāo)“”并改正，1分/每小題，共10分）1. 刃傾角是在基面內(nèi)測量的。（）改正：刃傾角是在切削平面內(nèi)測量的2. 工件材料越軟，可加工性越好。（）改正：工件材料越軟，可加工性越差。3. 采用試切法直接保證零件尺寸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。（）改正：采用調(diào)整法保證零件尺寸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。4. 單件小批生產(chǎn)通常采用“工序集中”原則。（）5. 在車床上對三爪卡盤（軟爪）進(jìn)行“就地加工”是為了減小被加工零

6、件的圓度誤差。（）改正：在車床上對三爪卡盤（軟爪）進(jìn)行“就地加工”是為了減小被加工零件的定位誤差。6. 零件表面粗糙度值越低，摩擦阻力越小，其耐磨性越好。（）改正：有一定限度，過份光滑，反而增加磨損。7. 在車床上車絲杠時(shí)，產(chǎn)生螺距誤差的原因是車床主軸徑向跳動(dòng)（）。改正：在車床上車絲杠時(shí)，產(chǎn)生螺距誤差的原因是車床主軸軸向跳動(dòng)8. 金剛石刀具適于切削黑色金屬。（）改正：金剛石刀具適于切削有色金屬9. 強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率與工藝系統(tǒng)的固有頻率一致。（）改正：自激振動(dòng)的頻率與工藝系統(tǒng)的固有頻率一致。10. 精加工的通常采用負(fù)的刃傾角。（）改正：精加工的通常采用正的刃傾角。四、 問答題（5分/每小題，共30

7、分）1. 試述影響刀具耐用度主要因素，并說明其影響規(guī)律。答：（1）刀具耐用度的概念 刀具耐用度T 定義為：一把新刃磨的刀具從開始切削至達(dá)到磨損限度所經(jīng)過的總的切削時(shí)間，以T 表示，單位為分鐘。（2）切削用量切削速度Vc、 背吃刀量（切削深度）ap、進(jìn)給量增大，使切削溫度提高，刀具耐用度下降。Vc影響最大、 進(jìn)給量f其次，ap影響最小。（3）工件材料 硬度或強(qiáng)度提高，使切削溫度提高，刀具磨損加大，刀具耐用度下降。工件材料的延伸率越大或?qū)嵯禂?shù)越小，切削溫度越高，刀具耐用度下降。（4）刀具幾何角度前角對刀具耐用度的影響呈“駝峰形”。 主偏角r減小時(shí)，使切削寬度bD增大，散熱條件改善，故切削溫度下降

8、，刀具耐用度提高。 （5）刀具材料刀具材料的高溫硬度越高、越耐磨，刀具耐用度越高。加工材料的延伸率越大或?qū)嵯禂?shù)越小，均能使切削溫度升高因而使刀具耐用度T降低。2. 試述切削用量對切削效率、加工質(zhì)量的影響，如何合理選擇切削用量？答：切削用量不僅是在機(jī)床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和機(jī)床動(dòng)力性能（功率、扭矩），在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。（1）切削加工生產(chǎn)率 在切削加工中，金屬切除率與切削用量三要素ap、f、v均保持線性關(guān)系，即其中任一參數(shù)增大一倍，都

9、可使生產(chǎn)率提高一倍。然而由于刀具壽命的制約，當(dāng)任一參數(shù)增大時(shí)，其它二參數(shù)必須減小。因此，在制訂切削用量時(shí)，三要素獲得最佳組合，此時(shí)的高生產(chǎn)率才是合理的。一般情況下盡量優(yōu)先增大ap ，以求一次進(jìn)刀全部切除加工余量。 （2）機(jī)床功率 背吃刀量ap和切削速度Vc增大時(shí)，均使對切削功率成正比增加。進(jìn)給量f對切削功率影響較小。所以，粗加工時(shí)，應(yīng)盡量增大進(jìn)給量。 （3）刀具壽命（刀具的耐用度T） 切削用量三要素對刀具壽命影響的大小，按順序?yàn)閂c、f、ap。因此，從保證合理的刀具壽命出發(fā)，在確定切削用量時(shí)，首先應(yīng)采用盡可能大的背吃刀量ap；然后再選用大的進(jìn)給量f；最后求出切削速度Vc。 （4）加工表面粗糙度

10、 精加工時(shí)，增大進(jìn)給量將增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工時(shí)抑制生產(chǎn)率提高的主要因素。在較理想的情況下，提高切削速度Vc，能降低表面粗糙度值；背吃刀量ap對表面粗糙度的影響較小。 綜上所述，合理選擇切削用量，應(yīng)該首先選擇一個(gè)盡量大的背吃刀量aP，其次選擇一個(gè)大的進(jìn)給量f。最后根據(jù)已確定的aP和f，并在刀具耐用度和機(jī)床功率允許條件下選揮一個(gè)合理的切削速度Vc。3. 什么是逆銑和順銑？順銑有何特點(diǎn)？答：順銑：切削力F的水平分力，F(xiàn)x的方向與進(jìn)給方向的f相同。逆銑：切削力F的水平分力，F(xiàn)x的方向與進(jìn)給方向的f相反。（1）順銑時(shí)，每個(gè)刀的切削厚度都是由小到大逐漸變化的。當(dāng)?shù)洱X剛與工作接觸時(shí)，切削厚

11、度為零，只有當(dāng)?shù)洱X在前一刀齒留下的切削表面上滑過一段距離，切削厚度達(dá)到一定數(shù)值后，刀齒才真正開始切削。（2）順銑時(shí)，由于水平銑削力的方向與工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向一致，當(dāng)?shù)洱X對工件的作用力較大時(shí)，由于工作臺(tái)絲桿與螺母間間隙在存在，工作臺(tái)會(huì)產(chǎn)生竄動(dòng)，這樣不僅破壞了切削過程的平穩(wěn)性，影響工件的加工質(zhì)量，而且嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞刀具。（3）順銑時(shí)，刀齒每次都是由工件表面開始切削，所以不宜用來加工有硬皮的工件。（4）順銑時(shí)的平均切削厚度大，切削變形較小，與逆削相比較功率消耗要少。4. 試述制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟。答：（1）確定生產(chǎn)類型；（2）零件工藝分析；（3）確定毛坯制造方式；（4）選擇定位基準(zhǔn)、擬定工藝路線；

12、（5）確定各工序的設(shè)備和工藝裝備；（6）確定加工余量、工序尺寸；（7）確定切削用量及時(shí)間定額；（8）填寫工藝文件。5. 試述減小零件表面粗糙度值的工藝措施。答：（1）減少殘留面積高度減小主偏角、副偏角和進(jìn)給量及增大刀尖圓弧半徑，減小殘留面積高度；（2）避免積屑瘤、刺痕的產(chǎn)生可用改變切削速度的方法，來抑制積屑瘤的產(chǎn)生。如果用高速鋼車刀，應(yīng)降低切削速度；用硬質(zhì)合金車刀時(shí)，應(yīng)提高切削速度，增大車刀前角能有效地抑制積屑瘤的產(chǎn)生。（3）防止和消除振紋車削時(shí)，由于工藝系統(tǒng)的振動(dòng)，而使工件表面出現(xiàn)周期性的橫向或縱向的振紋。調(diào)整主軸間隙、提高軸承精度；合理選擇刀具參數(shù)，經(jīng)常保持切削刃光潔、鋒利。增加工件的安裝

13、剛性；（4）合理選擇運(yùn)用切削用量在工件材料、刀具幾何參數(shù)、車床等切削條件一定的情況下，選擇切削用量對表面粗糙度有很大的影響。盡可能提高生產(chǎn)效率和保證必要的刀具壽命。首先選擇盡可能大的切削深度，然后再選取合適的進(jìn)給量，最后在保證刀具經(jīng)濟(jì)耐用度的條件下，盡可能選取較大的切削速度；（5）合理選用切削液，保證充分冷卻潤滑采用合適的切削液是消除積屑瘤、鱗刺和減小表面粗糙度值的有效方法。6.何為工藝系統(tǒng)的彈性變形？在車床上加工細(xì)長軸時(shí)，有哪些措施可以提高工件的剛度？工藝系統(tǒng)的彈性變形：由機(jī)床、夾具、工件、刀具所組成的工藝系統(tǒng)是一個(gè)彈性系統(tǒng)，在加工過程中由于切削力、傳動(dòng)力、慣性力、夾緊力以及重力的作用，會(huì)產(chǎn)

14、生彈性變形，從而破壞了刀具與工件之間的準(zhǔn)確位置，產(chǎn)生加工誤差；在細(xì)長軸加工過程中，為提高其加工精度，要根據(jù)不同的生產(chǎn)條件，采取不同的措施，以提高細(xì)長軸的加工精度。 （1) 選擇合適的裝夾方法在車床上車削細(xì)長軸采用的兩種傳統(tǒng)裝夾方式，采用雙頂尖裝夾，工件定位準(zhǔn)確，容易保證同軸度。但用該方法裝夾細(xì)長軸，其剛性較差，細(xì)長軸彎曲變形較大； 加工細(xì)長軸通常采用一夾一頂?shù)难b夾方式。但是在該裝夾方式中，如果頂尖頂?shù)锰o，除了可能將細(xì)長軸頂彎外，還能阻礙車削時(shí)細(xì)長軸的受熱伸長，導(dǎo)致細(xì)長軸受到軸向擠壓而產(chǎn)生彎曲變形。.因此采用一夾一頂裝夾方式時(shí)，頂尖應(yīng)采用彈性活頂尖，使細(xì)長軸受熱后可以自由伸長，。 （2) 直接

15、減少細(xì)長軸受力變形 采用跟刀架和中心架 采用軸向拉夾法車削細(xì)長軸 采用反向切削法車削細(xì)長軸 采用磁力切削法車削細(xì)長軸少細(xì)長軸加工時(shí)的彎曲變形，提高細(xì)長軸加工精度。 （3) 合理地控制切削用量 切削用量選擇的是否合理，對切削過程中產(chǎn)生的切削力的大小、切削熱的多少是不同的。因此對車削細(xì)長軸時(shí)引起的變形也是不同的。 （4) 選擇合理的刀具角度 為了減小車削細(xì)長軸產(chǎn)生的彎曲變形，要求車削時(shí)產(chǎn)生的切削力越小越好，而在刀具的幾何角度中，前角、主偏角和刃傾角對切削力的影響最大。五、 工藝題（分值見每小題，共20分）1 如圖所示為齒輪孔的局部圖，設(shè)計(jì)尺寸是：孔mm需淬硬，鍵槽尺寸深度為mm。孔和鍵槽的加工順序是：1）鏜孔至mm。2）插鍵槽，工序尺寸為A。3）淬火熱處理。4）磨內(nèi)孔至mm，同時(shí)保證mm（假設(shè)磨孔和鏜孔時(shí)的同軸度誤差很小，可忽略）。試求插鍵槽的工序尺寸及其公差。（7分）A2A3A1A5A4A02 圖示齒輪部件，齒輪空套在軸上，要求齒輪與擋圈的軸向間隙為0.10.35。已知各零件