机械制造技术基础试题A卷答案

《机械制造技术基础》试题A卷答案与评分标准一、判断下列说法是否正确？请将不正确的部分改正过来答案写在答卷上。（每小题1分，共10分）1、在机械加工中由机床、刀具、夹具和工件所组成的统一体称为工艺系统。（1分）2、基准统一原则是指尽可能在多数工序中使用某一组精基准定位。（1分）3、刀具的磨损过程分为初期磨损、正常磨损和急剧磨损三个阶段，其中初期磨损阶段刀具磨损较快。（1分）4、当一批工件加工后的尺寸分散范围小于公差带时，不能说明该批工件全部合格。（1分）5、车刀的主偏角越大，在切削过程中产生的径向切削力就越小。（1分）6、工件不完全定位在机械加工中是允许的。（1分）7、普通车床的误差敏感方向在水平方向。（1分）8、对于装配尺寸链，装配精度要求一定是封闭环。（1分）9、零件的结构工艺性是指满足使用的前提下，制造和拆装的可行性和经济性。（1分）10、单机刚性自动化适合大量量生产，而柔性自动化适合中小批生产。（1分）二、简答题（每小题5分，共20分）1、切削与磨削液的基本要求有哪些？切削、磨削液应符合下列基本要求：（1）良好的润滑性能和吸附性能，在高温高压条件下仍能保持润滑作用；（1分）（2）高的导热系数、大的热容量和汽化热，具有良好的冷却作用；（1分）（3）良好的流动性和渗透性，在压力作用下能对工件、刀具或磨具表面起到良好的冲刷和清洗作用，并防止碎屑粘着在工件或刀具磨具表面上；（1分）（4）具有良好的防锈性能，避免工件、机床和刀具不受周围介质的影响而发生腐蚀；（0.5分）（5）无毒、无臭，不刺激皮肤，不易变质和产生泡沫，废液易处理和再生，不污染环境；（0.5分）（6）易于过滤，使用过程中不会沉淀和形成硬质点；（0.5分）（7）经济性好，以上各种要求难以全面满足，应按使用具体要求考虑。（0.5分）2、何为误差复映规律？切削过程中，由于毛坯加工余量和材料硬度的变化，引起切削力的变化，工艺系统受力变形也相应地发生变化，即刀具相对工件位置发生变化，因而产生工件的尺寸误差和形状误差。（3分）这种经加工后零件存在的加工误差和加工前的毛坯误差相对应，其几何形状误差与上工序相似，这种现象称为误差复映规律。（2分）3、自激振动有哪些特点？（1）自激振动是一种不衰减的振动。振动过程本身能引起某种力的周期变化；（2分）（2）自激振动的频率等于或接近系统的固有频率，也就是说，由振动系统本身的参数所决定；（1分）（3）自激振动的形成和持续是由切削过程而产生的，如若停止切削过程，即机床空运转，自激振动也就停止了；（1分）（4）自激振动能否产生以及振幅的大小，决定于每一振动周期内系统所获得能量与所消耗的能量的对比惰况。（1分）4、何为六点定位原理？夹具上按一定规律分布的六个支承点可以限制工件的六个自由度，其中每个支承点相应地限制一个自由度。（3分）这一原理称为工件定位原理，也称为六点定位原理。（2分）三、简要回答何为机械加工精度？并说明获得机械加工精度获得的方法。（10分）几械加工精度是指零件经机械加工后的实际几何参数（尺寸，形状、表面相互位置）与零件的理想几何参数相符合的程度。在实际生产中，加工精度的高低是用加工误差的大小来评价和表示的。加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度。（2分）（1）试切法试切法是将刀具与工件的相对位置作初步调整并试切一次，测量试切所得尺寸，然后根据测得的试切尺寸与所规定要求尺寸之间的差值调整刀具与工件的相对位置，然后再试切，直到试切尺寸符合要求。（2分）（2）定尺寸刀具法这种方法即以相应尺寸的刀具或组合刀具来保证加工表面的尺寸。（2分）图5-79车床刀架振型耦合模型abcdx1x1x2x2βk2k1α1α2mFX（3）调整法调整法是按零件规定的尺寸预先调整好刀具与工件的相对机床的位置，然后进行加工。（2分）（4）自动控制法是用尺寸测量装置、进给装置和控制系统组成一个自动加工控制系统，使加工过程中的测量、补偿调整和切削加工自动完成以保证加工尺寸精度的方法。（2分）四、简述保证装配精度的选择装配的方法有哪些？并说明分组装配的基本原理和使用该装配方法所适用的场合。（10分）选择装配法尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证规定的装配精度要求。（3分）选择装配法有直接选配法、分组装配法、复合选配法三种装配形式。（3分）分组装配法是将组成环的公差按互换装配法中极值解法所求得的值放大数倍（一般为2～4倍），使之能按经济精度加工，然后将零件测量和分组，再按对应组分别进行装配，满足原定装配精度的要求。由于同组零件可以进行互换，故又叫分组互换法。（2分）分组互换法是在大批大量生产中对装配精度要求很高而组成环数较少时，保证装配精度的常用方法。（2分）五、解释机械加工中自激振动概念，简述振型耦合原理。（10分）自激振动就是自激振动系统通过系统的初始振动将持续作用的能源转换成某种力的周期变化，而这种力的周期变化，反过来又使振动系统周期性地获得能量补充，从而弥补了振动时由于阻尼作用所引起的能量消耗，以维持和发展系统的振动。（4分）实际生产中，机械加工系统一般是具有不同刚度和阻尼的弹簧系统，具有不同方向性的各弹簧系统复合在一起，满足一定的组合条件就会产生自激振动，这种复合在一起的自激振动机理称振型耦合自激振动机理。（3分）例如车床刀架振动系统简化为两自由度振动系统，并假设加工系统中只有刀架振动，其等效质量m用相互垂直的等效刚度分别为1k、2k的两组弹簧支持着。弹簧轴线1x、2x称刚度主轴，分别表示系统的两个自由度方向。1x与切削点的法向X成1角，2x与X成2角，切削力F与X成角。如果系统在偶然因素的干扰下，使质量m在1x、2x两方向都产生振动。所以此时有能量获得，振动能够维持，系统不能获得能量，因此不可能产生自激振动。（3分）六、加工一批设计尺寸为mm036.0025工件内孔，加工后测量发现孔径尺寸服从正态分布，且分散范围等于公差值，分布中心与公差带中心重合，试求1000件工件中尺寸在25.020425.0264之间的工件数是多少？（10分）值dzeZzz02221)(Z0.150.401.403.00(z)0.05960.15540.41920.4986解：（1）6＝T＝0.36＝0.006（2分）（2）4.0006.00024.0006.0018.25204.25AAXZA=0.1554（2分）4.0006.00024.0006.0018.25204.25AAXZB=0.4195（2分）=A–B=0.4195-0.1554=0.2638（1分）（3）N=0.2638×1000＝264（件）。（1分）尺寸正态分布图（2分）七、如七题图所示主轴横剖面，要求保证键槽深度t=mm12.004的有关工艺过程如下：（1）车外圆至mm0084.05.28；（2）在铣床铣键槽至槽深；（3）热处理；（4）磨外圆至mm021.0008.028，试计算铣削键槽深度的工序尺寸及上、下偏差。（15分）25.0025.01825.03625.020425.0264YXXAXB解：（1）判断封闭环：A0=12.004（2分）（2）画尺寸链图：（2分）（3）h=4+0.25=4.25（2分）ESh=1.12-0.0105-0.042=0.0675（3分）EBh=-0.004+0+0=0.004（3分）（4）T0=0.12Ti=0.0715+0.0065+0.042=0.12（2分）h=mm0675.0004.025.5。（1分）八、如八题图所示阶梯轴零件，忽略同轴度误差影响，试分析在小圆柱端面上钻孔O1时理论上分析需要限制哪些自由度？使用长V形铁，选择大圆柱定位时，分析该定位方案限制了哪些自由度和计算定位误差能否满足图纸要求？若达不到要求应采取何措施？（15分）解：（1）该方案限制了Y、Y、Z、Z四个自由度。（3分）（2）对004.035尺寸：（5分）ΔDW=ΔDW+ΔDW=146.004.045sin215.0ΔDWΔ1/3×0.04=0.0133，不满足图纸要求。对005.010尺寸：（5分）ΔDW=ΔDW+ΔDW=0＋0=0，满足图纸要求。（3）应采取提高措施015.080尺寸的加工精度。（2分）021.0008.0280084.05.2812.004七题图YZX90015.080O004.035008.050005.010005.010O1八题图12.0040105.0004.0240042.025.24h→→