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机械制造工程学1机械制造工程学一、填空/判断/选择1、切削三要素切削速度进给量背吃刀量2、外圆车刀是最基本、最典型的切削工具。其切削部分由前面主后面副后面主切削刃副切削刃和刀尖组成。3、在切削加工中常用的刀具材料有碳素工具钢合金工具钢高速钢硬质合金陶瓷金刚石立方氮化硼4、用于制作锯条、锉刀的刀具材料是碳素工具钢。用于制作丝锥、拉刀的刀具材料是合金工具钢。可用于制作各种刀具（铣刀、齿轮刀具）的刀具材料是高速钢5、国产的硬质合金一般分为两类，一类是由WC和Co组成的钨钴类（YG类），主要加工铸铁、非铁金属。另一类是WC、TiC和Co组成的钨钛钴类，主要加工碳素钢、合金钢、淬硬钢6、立方氮化硼（CBN）在高温（1200°C——1300°C）时也不会与铁族金属起反应。人造金刚石热稳定性差，不得超过700°C——800°C），不宜用来加工钢铁件。7、金属的切削过程实质是一种挤压过程。8、切削塑料金属材料时，刀具与工件接触的区域分为三个变形区，第一变形区（又叫塑性变形区）第二变形区（又称摩擦变形区）第三变形区（加工表面变形区）9、切削的四种类型带状切削挤裂切削单元切削崩碎切削10、积屑瘤的产生会引起刀具实际角度的变化。11、刀具磨损的形式有前刀面磨损后刀面磨损边界磨损12、切削用量的选择是首先选尽可能大的背吃刀量其次选尽可能大的进给量最后选尽可能大的切削速度13、工件在机床上装夹方法有两种用找正法装工件用夹具装夹工件14、机床夹具在机械加工过程中的作用是定位和夹紧15、夹具的主要组成部分有①定位元件②夹紧装置③对刀元件④导引元件⑤联结元件和联结表面⑥夹具体⑦其他装置16、基准分为设计基准和工艺基准。其中工艺基准又分为定位基准质量基准装配基准17、六点定位原理是指用六个定位支承点合理地限制了工件的六个自由度18、分布的六个定位支承点限制了工件全部的六个自由度，称为工件的完全定位。少于六点的定位称为不完全定位19、工件的定位支承数少于应限制的自由度数，即工件定位点不足的情况称为欠定位工件的某一个自由度同时被一个以上的定位支承点重复限制称为过定位或重复定位20、欠定位在实际生产中是绝对不允许的21、工件以平面定位有固定支承可调支承自位支承其中可调支承限制了工件的自由度22、在生产中，有时为了提高工件的刚度和定位稳定性，常采用辅助支承，但辅助支机械制造工程学2承不限制工件的自由度23、工件以圆孔定位有定位销圆锥销定位心轴24、工件以外圆柱面定位有V形块定位套筒半圆孔定位座外圆定心夹紧机构25、当心轴水平放置时，由于基准发生位移而造成的加工误差为△jw=1/2（△D+△d）当心轴垂直放置说，此时定位误差为△jw=△D+△d+△26、夹紧力的三要素大小方向作用点27、夹紧力方向的确定原则①夹紧力作用方向应垂直于主要定位基准面②夹紧力作用方向应使所需夹紧力最小③夹紧力作用方向应使工件变形尽可能小28、夹紧力作用点的确定原则①夹紧力作用点应落在支承元件或几个支承元件形成的稳定受力区域内②夹紧力作用点应落在工件刚性好的部位③夹紧力作用点尽可能靠近加工面29、由机床、夹具、刀具和工件组成的系统叫机械加工工艺系统，工艺系统的误差称为原始误差30、我们把加工表面的法向称之为误差的敏感方向31、主轴回转误差可分解为径向圆跳动轴向窜动角度摆动32、车床导轨的精度要求主要有以下三个方面在水平面内的直线度在垂直面内的直线度前后导轨的平行度33、由于毛坯存在圆度误差△毛=ap1+ap2因而引起工件的圆度误差△工=y1-y2且△毛愈大，△工也愈大，这种现象称为加工过程中的毛坯误差复映现象34、系统性误差可分为常值系统性误差变值系统性误差。其中常值系统性误差有铰刀直径大小的误差、测量仪器的一次对零误差等。35、加工余量不足，材料硬度不均匀，夹紧力时大时小等原因引起的加工误差属于随机误差。36、工序是组成加工工艺过程的基本单元。工步是在加工表面不变、加工工具不变，切削用量不变的条件下连续完成的那部分工序。37、零件形状精度的获得方法有轨迹法成形法展成法38、零件尺寸精度的获得方法有试切法定尺寸刀切法调整法自动控制法39、精基准的选择原则有基准重合原则统一基准原则互为基准原则自为基准原则40、粗基准的选择原则有①保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则②合理分配加工余量的原则③便于装夹的原则④粗基准一般不得重复使用的原则41、保证装配精度的四种装配方法互换装配法分组装配法修配装配法调整装配法二、简答题1、刀具磨损过程的三个阶段及其特点？答：①初期磨损阶段，特点是磨损较快②正常磨损阶段，特点是磨损比较缓慢均匀③急剧磨损阶段，特点是磨损速度增加很快。2、什么叫装夹？装夹的两种方法？机械制造工程学3答：确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程叫定位，在工件定位后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作叫夹紧。装夹就是定位和夹紧过程的总和。装夹的方法有①用找正法装夹工件②用夹具装夹工件。3、夹具的作用？答：①保证稳定可靠地达到各项加工精度要求②缩短加工工时，提高劳动生产率③降低生产成本④减轻工人劳动强度⑤可由较低技术等级的工人进行加工⑥能扩大机床工艺范围4、将零件的加工过程划分为加工阶段的主要目的是什么？答：①保证零件加工质量②有利于及早发现毛坯缺陷并得到即使处理③有利于合理利用机床设备④为了在机械加工工序中插入必要的热处理工序，同时使热处理发挥充分的效果。5、机械加工工序先后顺序安排遵循的原则？答：①先加工定位基准面，再加工其他表面②先加工主要表面，后加工次要表面③先安排粗加工工序，后安排精加工工序④先加工平面，后加工孔。三、分析1、根据六点定位原理，分析如图所示各定位方案中，各定位元件所限制的自由度？分析：a图左端：XYZb图左端推销：XYZ右端：XZ右端推销：XZc图底端支承板：ZXYd图V形块：ZYYZX端面支承板：XZ支承钉:X菱形销:Ye图x方向V形块:ZYYZf图x方向V形块:XX机械制造工程学42、车刀的角度如何定义？分析：①前角γ0在正交平面内测量的前刀面与基面之间的夹角，前角表示前刀面的倾斜程度，有正、负和零值之分。正负规定如图示。②后角a0在正交平面内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角，后角表示主后刀面的倾斜程度，一般为正值。③主偏角kr在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角，住偏角一般为正值。④副偏角krˊ在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角，副偏角一般为正值。⑤刃倾角λs在切削平面内测量的住切削刃与基面之间的夹角四、计算1、如图所示一圆柱零件，在其上面加工一键槽，要求保证尺寸300-0.2采用工作角度为900的V形块定位，试计算该尺寸的定位误差。解：由于工作基准和定位接触点在定位基准的同侧所以定位误差△D=△Y-△B其中△B=1/2TD△Y=TD/（2sina/2）=√2/2TD所以△D=△Y-△B=（√2/2-1/2）TD=0.207*0.3=0.06212、车削一批轴的外圆，其尺寸要求为Φ200-0.1mm，若次工序尺寸按正态分布，均方差Ó=0.025mm，公差带中心小于分布曲线中心，其便移量e=0.03mm。试指出该批工件的常值系统误差及随机多大？并计算合格品率及不合格品率各是多少？解：由Φ200-0.1=19.95+0.05mm=19.95+e=19.98mm其正态分布如图示。常值系统误差△=0.03mmx1=△+1/2T=0.03+0.05=0.08mmx2=1/2T-△=0.05-0.03=0.02mm机械制造工程学5z1=x1/Ó=0.08/0.025=3.2Φ（z1）=0.49931z2=x2/Ó=0.02/0.025=0.8Φ（z2）=0.2881合格率为Φ（z1）+Φ（z2）=0.4993+0.2881=0.78741不合格率为1-0.78741=0.21259可修复率为0.5-0.2881=0.21193、某零件如图示，设计尺寸50-0.17、10-0.36，因10-0.36不好测量，而改为测量A2，试确定工序尺寸A2。解：①画尺寸链②判断：封闭环A0=100-0.36增环A1=500-0.17减环A2③计算封闭环基本尺寸10=50-A2A2=40封闭环上偏差0=0-EI2EI2=0封闭环下偏差-0.36=-0.17-ES2ES2=0.19A2=400+0.19④验算封闭环公差封闭环A0=100-0.36增环A1=500-0.17减环A2=400+0.19T0=0.36T1+T2=0.17+0.19=0.36计算正确