天津工业大学 机械制造技术基础模拟试题五 班级 学号 姓名 得分 成绩复核 得分 阅卷 题目部分,(卷面共有38题,100.0分,各大题标有题量和总分) 、问答题(4小题,共20.0分) (6分)1 (4分)[2]金属切削过程的本质是什么?如何减少金属切削变形? (6分)[3]什么是封闭环、增环、减环? (4分)[4]为什么硬质合金刀具与高速钢刀具相比,所规定的磨钝标准要小些 解答计算题(3小题共27.0分) (10分)1图所示为车床尾座部件,若尾座底板上下平面之间的平行度为300005(mm),尾 座件内孔轴线与尾座体底面的平行度为300007mm)及顶尘套前锥孔中心线与套筒外圆中 心线的同轴度为c0.03mm(设套筒长度300mm),试列出装配后在垂直平面内顶尖套锥孔 中心线对车床导轨平行度精度的装配尺寸链 三卡一→ ⊥AA 体装配笑系 (0分2]以最大生产率为为优化目标的目标函数可写为:q11+T 少mn 式中A-与加工和刀具条件有关的耐用度系数 n-刀具耐用度速度指数 Tc换刀时间 入-工件加工形状系数; f-进给量 V-切削速度
天津工业大学 机械制造技术基础模拟试题五 班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________ 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 成绩 复核 得分 阅卷 题目部分，(卷面共有 38 题,100.0 分,各大题标有题量和总分) 一、 问答题(4 小题,共 20.0 分) (6 分)[1] (4 分)[2]金属切削过程的本质是什么？如何减少金属切削变形？ (6 分)[3]什么是封闭环、增环、减环？ (4 分)[4]为什么硬质合金刀具与高速钢刀具相比，所规定的磨钝标准要小些？ 二、解答计算题(3 小题,共 27.0 分) (10 分)[1]图所示为车床尾座部件，若尾座底板上下平面之间的平行度为 300:0.05（mm），尾 座件内孔轴线与尾座体底面的平行度为 300:0.07(mm)及顶尘套前锥孔中心线与套筒外圆中 心线的同轴度为 0.03 mm（设套筒长度 300mm），试列出装配后在垂直平面内顶尖套锥孔 中心线对车床导轨平行度精度的装配尺寸链。 (10 分)[2]以最大生产率为为优化目标的目标函数可写为： ] 1 min n c v q T A f v + → 式中 A -- 与加工和刀具条件有关的耐用度系数； n -- 刀具耐用度速度指数； Tc-- 换刀时间； λ-- 工件加工形状系数； f -- 进给量； v -- 切削速度
试求出在给定进给量的条件下,获得最大生产率的最佳切削速度 (7分)[3分析下图所示中的一面两销定位,各定位元件起什么作用?并根据分析说明,夹具 装配时菱形削边销部位的朝向。 圆柱销 削边销 支承板 图 面两销定位 三、单项选择(5小题,共10.0分) (2分)[1]基准重合原则是指使用被加工表面的()基准作为精基准。 A、设计B、工序C、测量D、装配 (2分)[2]齿轮滚刀的刀具耐用度一般为 A、15~30min B、30~60min; C、90~150min。 (2分)3]镗床主轴采用滑动轴承时,影响主轴回转精度的最主要因素是 A、轴承孔的圆度误差 B、主轴轴径的圆度误差 C、轴径与轴承孔的间隙 D、切削力的大小 (2分)4]为减小传动元件对传动精度的影响,应采用()传动。 、升速 等速 B、降速 D、变速 (2分)S]大批大量生产中广泛采用 A、通用夹具 B、专用夹具 C、成组夹具D、组合夹具 四、多项选择(4小题共12.0分) (3分)1]辅助时间包括()等 A、装卸工件时间 B、开停机床时间 C、测量工件时间 D、更换刀具时间 (3分川[2对于硬质合金的下述说法中,正确的有: A、价格比高度钢便宜 、脆性较大,怕振动 C、耐热性比高速钢好,仍能保持良好的切削性能: D、是现代高速切削的主要刀具材料 E、热处理变形小 F、用粉末冶金法制造,作形状简单的刀具。 (3分)3]下列误差因素中属于常值系统误差的因素有 、机床几何误差 B、工件定位误差
试求出在给定进给量的条件下，获得最大生产率的最佳切削速度。 (7 分)[3]分析下图所示中的一面两销定位，各定位元件起什么作用？并根据分析说明，夹具 装配时菱形削边销部位的朝向。 三、单项选择(5 小题,共 10.0 分) (2 分)[1]基准重合原则是指使用被加工表面的（ ）基准作为精基准。 A、设计 B、 工序 C、 测量 D、 装配 (2 分)[2]齿轮滚刀的刀具耐用度一般为： A、15～30min； B、30～60min； C、90～150min。 (2 分)[3]镗床主轴采用滑动轴承时，影响主轴回转精度的最主要因素是 A、轴承孔的圆度误差 B、主轴轴径的圆度误差 C、轴径与轴承孔的间隙 D、切削力的大小 (2 分)[4]为减小传动元件对传动精度的影响，应采用（ ）传动。 A、升速 C、等速 B、降速 D、变速 (2 分)[5]大批大量生产中广泛采用 A、 通用夹具 B、 专用夹具 C、 成组夹具 D、 组合夹具 四、多项选择(4 小题,共 12.0 分) (3 分)[1]辅助时间包括（ ）等。 A、 装卸工件时间 B、 开停机床时间 C、 测量工件时间 D、 更换刀具时间 (3 分)[2]对于硬质合金的下述说法中，正确的有： A、价格比高度钢便宜； B、脆性较大，怕振动； C、耐热性比高速钢好， 仍能保持良好的切削性能； D、 是现代高速切削的主要刀具材料； E、热处理变形小； F、用粉末冶金法制造，作形状简单的刀具。 (3 分)[3]下列误差因素中属于常值系统误差的因素有 A、机床几何误差 B、工件定位误差
C、调整误差 D、刀具磨损 (3分)4]消除或减弱铣削过程中自激振动的方法有 A、提高工艺系统刚度 B、增大工艺系统阻尼 C、加大切削宽度 D、采用变速切削 五、判断题(11小题共11.0分) (1分)1抛光加工的目的主要是减小加工表面的粗糙度 (1分)[2刀具主偏角具有影响背向力(切深抗力)、刀尖强度、刀具散热状况及主切削刃平 均负荷大小的作用。() (1分)3零件表面残余应力为压应力时,可提高零件的疲劳强度。( (1分)4]粗糙表面易被腐蚀。() (1分)S]直线装配尺寸链只有一个封闭环。() (1分)6由于大部分塑性变形集中于第Ⅰ变形区,因而切削变形的大小,主要由第I变形区 来衡量。() (1分)[7在形成挤裂切屑的条件下,若加大刀具前角,提高切削速度,减小切削厚度,就可 能得到带状切屑。() (1分)8切屑形态的变化反映了切削变形程度的不同,如带状切屑是切削层沿剪切面滑移变 形尚未达到断裂程度而形成的。() (1分)9]内摩擦实际就是金属内部的滑移剪切,同粘结面积和法向力有关。() (1分)10磨粒磨削点温度是引起磨削刃的热损伤、砂轮的磨损、破碎和粘附等现象的重要 因素 (1分川[车床上用三爪自定心卡盘多次装夹同一工件时,三爪定心卡盘的对中精度将直接 影响工件上被加工表面的位置精度。() 六、填空题(11小题,共20.0分) (2分)滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条( )传动链。滚齿时,刀具与工件之 间的相对运动称( (2分)2]衡量切削变形的方法有( )两种,当切削速度提高时,切削变形( (增加、减少)。 (2分)3]粗磨时,应选择( )砂轮,精磨时应选择( )组织 砂轮 (2分4]机床制造误差是属于( )误差,一般工艺能力系数Cp应不低于 (2分)[S]剪切角增大,表明切削变形( ):当切削速度提高时,切削变形 (1分)6不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为( (2分)7]在CA6140车床上加工公制螺纹时,所用挂轮是( (2分)8刀具耐用度是指,刀具从开始切削至磨损量规定的( (1分)9砂轮磨粒切削刃的排列(刃距、高低)是( 分布的,且随着砂轮的磨损 不断变化 (1分)[10]积屑瘤是( )变形区在特定条件下金属变形摩擦的产物。 (3分川[1产生积屑瘤的条件是( )加工时可以 利用积屑瘤,( )加工时应尽量避免产生积屑瘤。 答案 答案部分,(卷面共有38题,1000分,各大题标有题量和总分) 问答题(4小题,共200分)
C、调整误差 D、刀具磨损 (3 分)[4]消除或减弱铣削过程中自激振动的方法有 A、提高工艺系统刚度 B、增大工艺系统阻尼 C、加大切削宽度 D、采用变速切削 五、判断题(11 小题,共 11.0 分) (1 分)[1]抛光加工的目的主要是减小加工表面的粗糙度。（ ） (1 分)[2] 刀具主偏角具有影响背向力（切深抗力）、刀尖强度、刀具散热状况及主切削刃平 均负荷大小的作用。( ) (1 分)[3]零件表面残余应力为压应力时，可提高零件的疲劳强度。( ) (1 分)[4]粗糙表面易被腐蚀。( ) (1 分)[5]直线装配尺寸链只有一个封闭环。（ ） (1 分)[6]由于大部分塑性变形集中于第Ⅰ变形区，因而切削变形的大小，主要由第Ⅰ变形区 来衡量。（ ） (1 分)[7]在形成挤裂切屑的条件下，若加大刀具前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可 能得到带状切屑。（ ） (1 分)[8]切屑形态的变化反映了切削变形程度的不同，如带状切屑是切削层沿剪切面滑移变 形尚未达到断裂程度而形成的。（ ） (1 分)[9] 内摩擦实际就是金属内部的滑移剪切，同粘结面积和法向力有关。（ ） (1 分)[10] 磨粒磨削点温度是引起磨削刃的热损伤、砂轮的磨损、破碎和粘附等现象的重要 因素。（ ） (1 分)[11]在车床上用三爪自定心卡盘多次装夹同一工件时，三爪定心卡盘的对中精度将直接 影响工件上被加工表面的位置精度。（ ） 六、填空题(11 小题,共 20.0 分) (2 分)[1]滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条（ ）传动链。滚齿时，刀具与工件之 间的相对运动称（ ）。 (2 分)[2]衡量切削变形的方法有（ ）两种，当切削速度提高时，切削变形（ ） （增加、减少）。 (2 分)[3]粗磨时，应选择（ ）砂轮，精磨时应选择（ ）组织 砂轮。 (2 分)[4]机床制造误差是属于（ ）误差，一般工艺能力系数 Cp 应不低于 （ ）。 (2 分)[5]剪切角增大，表明切削变形（ ）；当切削速度提高时，切削变形 （ ）。 (1 分)[6]不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为（ ）。 (2 分)[7]在 CA6140 车床上加工公制螺纹时，所用挂轮是（ ）。 (2 分)[8]刀具耐用度是指，刀具从开始切削至磨损量规定的( )为止的( )。 (1 分)[9] 砂轮磨粒切削刃的排列（刃距、高低）是（ ）分布的，且随着砂轮的磨损 不断变化。 (1 分)[10] 积屑瘤是（ ）变形区在特定条件下金属变形摩擦的产物。 (3 分)[11]产生积屑瘤的条件是( )，( )加工时可以 利用积屑瘤，( )加工时应尽量避免产生积屑瘤。 ====================答案==================== 答案部分，(卷面共有 38 题,100.0 分,各大题标有题量和总分) 一、 问答题(4 小题,共 20.0 分)
(6分]“装配精度包括:零、部件间的尺寸精度,位置精度,相对运动精度和接触精度 等。机器和部件的装配精度与其相关的若干个零部件的加工精度有关。通常的做法是按经济 精度来加工相关零、部件,而在装配时则采取一定的工艺措施(如选择、修配或调整等措施) 来保证装配精度。” (4分)2被切金属在刀刃的挤压作用下,产生剪切滑移变形,并转变为切屑的过程。要减少 切削变形,可增大前角,提高速度,增大进给量,适当提高工件材料硬度。 (6分)3]封闭环-其尺寸是在机器装配或零件加工中间接得到的 增环-若组成环尺寸增大或减小,使得封闭环尺寸也増大或减小,则此组成环称为増环 减环-若组成尺寸增大或减小,使得封闭环尺寸也减小或增大则此组成环称为减环 (4分)4刀具磨损后切削力增大,硬质合金刀具强度韧性差,受力较大时易崩刃,而高速钢 刀具强度韧性好,可承受较大力不易崩刃,所以硬质合金刀具规定的磨钝标准要小些。 、解答计算题(3小题共27.0分) (10分)解:这是一个平行度和同轴度构成的角度尺寸链 其解题步骤如下: 1)确定封闭环为β 2)查找组成环,构成尺寸链如图a), 3)设定封闭环B0的角顶在尾座的右侧,其增大为正,平行时为零,减小为负 4)确定增、减环。当β2绕右侧角顶O增加Δβ2时,封闭环也不增加Δβ2,因此β2是增环 用类似的方法分析β1,也是增环如图6-5(cd;同轴度e1,按方向误差独占该公差带计算, 故e1也是增环如图(b) 5)列出尺寸链 B=B1+B2+e1 6)将尺寸链中各环公差换算成统一基准长度。一般应取封闭环的基准长度,本例为300mm。 0.07 B1为3000.04(mm),可表示为2 或B2=0.00027,然后解算尺寸链 300 7)解算可以按照直线尺寸链的公式进行 0.070050.030.1 300300300300 El0=0 结论:在垂直平面内的B最大平行度为300015mm) (10分川2q1+7/ A 上式对v取导(f视为常量),并令其为0,有: d q +(n-1) A 可求出获得最大生产率的最佳切削速度:
(6 分)[1] “装配精度包括：零、部件间的尺寸精度，位置精度，相对运动精度和接触精度 等。机器和部件的装配精度与其相关的若干个零部件的加工精度有关。通常的做法是按经济 精度来加工相关零、部件，而在装配时则采取一定的工艺措施（如选择、修配或调整等措施） 来保证装配精度。” (4 分)[2]被切金属在刀刃的挤压作用下，产生剪切滑移变形，并转变为切屑的过程。要减少 切削变形，可增大前角，提高速度，增大进给量，适当提高工件材料硬度。 (6 分)[3]封闭环---其尺寸是在机器装配或零件加工中间接得到的 增环------若组成环尺寸增大或减小,使得封闭环尺寸也增大或减小,则此组成环称为增环 减环------若组成尺寸增大或减小,使得封闭环尺寸也减小或增大,则此组成环称为减环 (4 分)[4]刀具磨损后切削力增大，硬质合金刀具强度韧性差，受力较大时易崩刃，而高速钢 刀具强度韧性好，可承受较大力不易崩刃，所以硬质合金刀具规定的磨钝标准要小些。 二、解答计算题(3 小题,共 27.0 分) (10 分)[1]解：这是一个平行度和同轴度构成的角度尺寸链。 其解题步骤如下： 1）确定封闭环为 0 ； 2）查找组成环，构成尺寸链如图(a); 3）设定封闭环 0 的角顶在尾座的右侧，其增大为正，平行时为零，减小为负； 4）确定增、减环。当 2 绕右侧角顶 O 增加 2 时，封闭环也不增加 2 ，因此 2 是增环； 用类似的方法分析 1 ，也是增环如图 6-5(c)(d)；同轴度 1 e ,按方向误差独占该公差带计算， 故 1 e 也是增环如图 (b) 5）列出尺寸链 0 1 2 1 = + + e 6）将尺寸链中各环公差换算成统一基准长度。一般应取封闭环的基准长度，本例为 300mm。 1 为 300:0.04(mm)，可表示为 2 0.07 300 = 或 2 = 0.00027 ，然后解算尺寸链； 7）解算可以按照直线尺寸链的公式进行 0 0 0.07 0.05 0.03 0.15 0 300 300 300 300 ES El = + + = = 结论：在垂直平面内的 0 最大平行度为 300:0.15(mm) (10 分)[2] 1 ] 1 n n c v v Tc q T A f v f v A − + = + 上式对 v 取导（f 视为常量），并令其为 0，有： 2 2 ( 1) 0 n dq v Tc n dv f v A − = − + − = 可求出获得最大生产率的最佳切削速度：
(n-I).fTc (7分)3]支承板限制工件的三个自由度,即Z轴的移动、X轴与Y轴的转动;圆柱销限制工 件的二个自由度,即X轴与Y轴的移动自由度;菱形削边销限制工件的一个自由度,即工件 绕Z轴的转动自由度。夹具安装时,菱形削边销的削边方向与两销的连心线方向垂直。 三、单项选择(5小题,共100分) (2分)1A (2分川2B (2分)3A (2分) (2分)5]A 四、多项选择(4小题,共12.0分) (3分)1ABC (3分)2]BCDF (3分)3]1 (3分)4ABD 五、判断题(11小题共11.0分) (1分)1]√ (1分)[2]√ (1分)3]√ (1分)4√ (1分)5]√ (1分)6√ (1分)7√ (1分)8]√ (1分)9 (1分)10]√ (1分)1ly 六、填空题(11小题共20.0分) (2分)1]附加运动,成型运动 (2分)[2]变形系数与滑移系数,减少 (2分)3软,紧密 (2分)4]系统,二级 (2分)5]减少,减少 (1分川6互换性 (2分)[7]63/100×100/75 (2分8]磨钝标淮,实际切削总时间 (1分)9]随机 (1分)10第Ⅱ (3分)[1以中等速度切削塑性材料,粗,精 装配精度一般包括哪些内容?装配精度与零件的加工精度有何区别,它们之间又有何关系? 试举例说明
1 ( 1) n op A v n f Tc = − (7 分)[3]支承板限制工件的三个自由度，即 Z 轴的移动、X 轴与 Y 轴的转动；圆柱销限制工 件的二个自由度，即 X 轴与 Y 轴的移动自由度；菱形削边销限制工件的一个自由度，即工件 绕 Z 轴的转动自由度。夹具安装时，菱形削边销的削边方向与两销的连心线方向垂直。 三、单项选择(5 小题,共 10.0 分) (2 分)[1]A (2 分)[2]B (2 分)[3]A (2 分)[4]B (2 分)[5]A 四、多项选择(4 小题,共 12.0 分) (3 分)[1]ABC (3 分)[2]BCDF (3 分)[3]AC (3 分)[4]ABD 五、判断题(11 小题,共 11.0 分) (1 分)[1]√ (1 分)[2]√ (1 分)[3]√ (1 分)[4]√ (1 分)[5] √ (1 分)[6] √ (1 分)[7] √ (1 分)[8] √ (1 分)[9] × (1 分)[10] √ (1 分)[11]√ 六、填空题(11 小题,共 20.0 分) (2 分)[1]附加运动，成型运动 (2 分)[2]变形系数与滑移系数，减少 (2 分)[3]软，紧密 (2 分)[4]系统，二级 (2 分)[5]减少，减少 (1 分)[6]互换性 (2 分)[7]63/100×100/75 (2 分)[8]磨钝标淮 ，实际切削总时间 (1 分)[9]随机 (1 分)[10]第Ⅱ (3 分)[11]以中等速度切削塑性材料，粗，精 装配精度一般包括哪些内容？装配精度与零件的加工精度有何区别，它们之间又有何关系？ 试举例说明