井冈山大学机械设计制造

井冈山大学机械设计制

造

Revised as of 23 November 2020

井冈山大学期末2012年

一、单项选择题（每小题 1分，共 30分）

在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。

1、以下哪种加工，前角应选大些。（Ｃ）

Ａ.加工脆性材料Ｂ.工件材料硬度高；

Ｃ.加工塑性材料; D. 脆性或塑性材料。

2、以下哪种磨削，选用软的砂轮。（Ａ）

Ａ.磨削硬材料；Ｂ.磨削软材料；

Ｃ.磨削断续表面; D.精磨。

3、粗加工选择切削用量的基本原则是（Ａ）。

A．选取大的切削深度；Ｂ．在单位时间内切除尽量少的加工余量；

Ｃ．选取小的切削深度；Ｄ．选取大的切削速度。

4、精加工时，应选用哪种切削液。（Ｃ）

Ａ.水溶液；Ｂ.乳化液；

Ｃ.切削油; D.温度较高的水溶液。

5、车床刀架的横向运动方向与车床回转轴线不垂直，车出的工件将呈现出（ A ）。

A．端面中凸形；Ｂ．腰鼓形；

Ｃ．锥度；Ｄ．腰鼓形和锥度。

6、钻孔有两种基本方式，其一是钻头不转，工件转，这种加工方式容易产生

（Ｂ）误差。

Ａ.轴线歪斜；Ｂ.锥度；

Ｃ.轴线歪斜和锥度； D轴线歪斜和腰鼓形。

7、加工一个窄长平面如图1所示，精度为ＩＴ９，Ｒａ≤６.３um，应选用（Ｃ）。

Ａ. 铣削；Ｂ.磨削；

Ｃ. 刨削； D.车削。

图 1

8、主要用于连接的螺纹是（Ａ）

Ａ. 三角螺纹；Ｂ.梯形螺纹；

Ｃ. 方牙螺纹； D. 三角螺纹和梯形螺纹；

9、在安排零件的切削加工工序时，常遵循的原则是（ A ）。

A．先加工基准面，后加工其它表面；Ｂ．先加工加工其它表面，后加工基准面；Ｃ．先精加工，后粗加工；Ｄ．先安排次要表面的加工，穿插加工主要表面。

10、孔的作用尺寸是在配合面的全长上（Ｃ）。

A 、与实际轴外接的最小理想孔的尺寸；

Ｂ、孔的最大实体尺寸；

Ｃ、与实际孔内接的最大理想轴的尺寸；

Ｄ、孔的最小实体尺寸。

11、当两要素在0～90之间的某一角度时，用（Ａ）公差控制被测要素对基准的方向误差。。

Ａ.倾斜度；Ｂ.垂直度；

Ｃ.平行度； D位置度。

12、轴承的配合的基本尺寸是（Ｃ）。

Ａ. 轴承的内径和宽度；Ｂ. 轴承的外径和宽度；

Ｃ. 轴承的内径和外径； D. 轴承的宽度；

13、机床主轴齿轮，（Ｂ）要求高些。

Ａ.传递运动的准确性；Ｂ.传动的平稳性；

Ｃ.载荷分布的均匀性; D.侧隙。

14、加工一淬火45钢的外圆，其加工顺序为（Ａ）。

Ａ.车削－淬火－磨削Ｂ.车削－磨削－淬火

Ｃ.淬火－车削－磨削; D. 车削－淬火－车削；

15、加工一外圆（材料为铝），精度为ＩＴ６，Ｒａ≤０.６ｕｍ，其加工方案为（Ａ）。

Ａ.粗车－半精车－精车－精细车；

Ｂ.粗车－半精车－粗磨－精磨；

Ｃ.粗车－半精车－粗磨－精磨－研磨;

D. 粗车－半精车－粗磨－精细车

16、通常硬质合金刀具的前角（Ａ）高速钢刀具的前角。

Ａ.小于；Ｂ.等于；

Ｃ.大于; D.大于或等于。

17、粗加工时，在保证合理的刀具耐用度的前提下，（Ａ）。

Ａ.首先选取大的ａＰ，其次选较大的ｆ，最后取适当的ｖ；

Ｂ.首先选取大的ｆ，其次选较大的ａＰ，最后取适当的ｖ；

Ｃ.首先选取大的ｖ，其次选较大的ｆ，最后取适当的ａＰ；

D.首先选取大的ａ

Ｐ，其次选较大的ｆ，最后取大的ｖ。

18、切槽刀刀尖安装高于中心时，（Ｂ）。

Ａ.工作前角γoe减小；Ｂ. 工作前角γoe增大

Ｃ. 工作后角αoe增大; D. 工作前角γoe和工作后角αoe都增大。

19、减小主偏角，（ A ）。

A．使刀具寿命得到提高；Ｂ．使刀具寿命降低；

Ｃ．利于避免工件产生变形和振动；Ｄ．对切削加工没影响。

20、加工一个精度为9级的齿轮，应用（Ａ）。

Ａ. 铣齿；Ｂ.滚齿；

Ｃ.剃齿; D.磨齿。

21、为了避免产生定位误差，（Ｂ）。

Ａ.应符和基准统一原则；Ｂ.应符合基准重合原则；

Ｃ. 应符合基准统一和基准重合原则; D.应先粗加工后精加工。

22、安装时，一般先定位后夹紧，而在（Ａ）上安装工件时，定位与夹紧同时进行。

Ａ. 三爪卡盘；Ｂ.四爪卡盘；

Ｃ. 花盘; D. 三爪卡盘和四爪卡盘。

23、某配合的最大间隙为20m，配合公差为30m，则它是（Ｃ）配合。

Ａ、间隙，Ｂ、过盈；Ｃ、过渡，D、过渡或过盈。

24、基本偏差一般是（ D ）。

Ａ.上偏差；Ｂ.下偏差；

Ｃ.0； D.公差带靠近零线的那个偏差。

25、径向全跳动是哪个误差的综合反映。（Ａ）。

Ａ.圆柱度误差和同轴度；Ｂ.垂直度和圆柱度；

Ｃ.平行度和圆柱度； D位置度和圆柱度。

26、位置度公差为0.05mm，今测得要素实际位置偏离理想位置为

0.03mm，则此位置度误差为（Ｃ）。

Ａ.0.03mm；Ｂ.0.05mm；

Ｃ.0.06mm； D.0.1mm。

27、齿轮副的侧隙的确定（ A ）。

A．按齿轮工作条件决定；Ｂ．按齿轮的精度等级；

Ｃ．决定于齿数；Ｄ．决定于模数。

28、车一根细长轴，车出的工件将呈现出（Ｂ）。

A．端面中凸形；Ｂ．腰鼓形；

Ｃ．锥度；Ｄ．端面中凹形。

29、配合公差等于配合的（ D ）。

Ａ.孔和轴的上偏差之和；Ｂ. 孔和轴的下偏差之和；

Ｃ. 孔的公差； D. 孔和轴的公差之和。

30、测一零件对称度，已知被测实际轴线各点距基准轴线的最大距离为16m，最小距离为＋8m，则其对称度为（ D ）。

Ａ. 8m；Ｂ. 16m；

Ｃ. 24m； D. 32m。

二、判断题（每空1分，共 20分）

1．加工塑性材料和加工脆性材料相比，刀具应选用较大的前角和后角。（√）

2．切削钢件时，因其塑性较大，故切屑成碎粒状。（×）

3．高速钢，顾名思义是用于现代高速切削的刀具材料。（×）

4．为避免积屑瘤的产生，切削塑性材料时，应避开中速切削。（√）5．拉削加工由于主运动速度较低，故不适于大量生产。（×）

6．采用已加工表面作为定位基准面，称为精基准面。（√）

7．精加工应采用以冷却作用为主的切削液。（×）

8．车削有硬皮的毛坯件时，为保护刀刃，第一次走刀，切深应小些。（×）

9．粗加工应采用以润滑作用为主的切削液。（×）

10．粗加工过程中，所使用的定位基准面称为粗基准面。（×）11．在切削加工过程中，工件要正确定位就必须完全约束其六个自由度。（×）

12．机床通用夹具有卡盘、分度头、钻模、镗模等。（×）

13．工件在机床上的安装一般经过定位和夹紧两个过程。（√）

14．用六个支承点就可使工件实现完全定位。（×）

15．过定位是指工件被约束的自由度数超过了六个。（×）

16．公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。（×）

17．基本尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，就可以说明它们的精度要求相同。（×）

18．国家标准规定，孔只是指圆柱形的内表面。（×）

19．孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。（×）20．某孔要求尺寸为 mm，今测得其实际尺寸为φ19.962mm，可以判断该孔合格。（×）

三、填空题（每空1分，共 70分）

1．切削用量三要素包括切削速度、进给速度、和切削深

度。

2．材料的切削加工性的改善途径：1）调整化学成分；2）热处理。

3．螺纹的三要素是指螺距、牙型半角、中径。

4．零件的机械加工质量包括加工精度和表面质量。5. 封闭环是零件在加工或机器装配中最后形成的环或间接得到的环。

6. 拉刀是一种多齿刀具。拉削时，由于后一个刀齿直径大于前一个刀齿直径，从而能够一层层地从工件上切去金属。

7. 特种加工是指切削加工以外的一些新的加工方法。

8. 常用刀具材料的种类有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼。

9. 位置公差中的定向公差包括平行度、垂直度和倾斜度。

10. 一般讲，车削和磨削是外圆的主要加工方法。

11. 常用的夹紧机构有斜楔夹紧机构、铰链夹紧机构螺钉压板、偏心压板。

12. 生产中应根据工件材料、刀具材料和加工要求合理选择前角的数值。

13. 刀具材料应具有的性能是足够的强度和韧性、高的热硬性、高耐磨性

高硬度、良好的工艺性。

14. 一般切削运动分为主运动和进给运动。

15. 磨削软材料时应选用硬砂轮。

16. 孔的常用加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔等。

17. 平面的加工方法有车削、刨削、铣削、拉削、磨削等。

18. 外圆表面的技术要求有尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量。

19. 表面粗糙度的主要评定参数有轮廓算术平均偏差或Ra、微观不平度十点高度或Rz、轮廓最大高度或Ry。

20. 工件定位有完全定位、不完全定位、过定位、欠定位几种形式。

21. 几何参数主要包括尺寸大小、几何形状及位置关系。

22. 尺寸公差愈大，表示零件的加工精度愈低，生产成本愈低，因此，在满足功能要求的前提下，应尽量取较低的公差等级。

23. 机械加工通常划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段；

四、简答题（20小题，共120分）

1、镗通孔如图2所示，请标出主偏角和负偏角。（6分）

答：

Kr Kr/

图2

评分点：每角3分

2、请简要说明数控机床的特点。（6分）

答：数控机床的特点：

●高的柔性，生产准备时间短（2分）

●利于复杂型面的加工（1分）

●加工精度高（1分）

● 机床利用率高（1分）

● 生产效率高（1分）

3、对插齿和滚齿在加工质量、生产率及加工范围方面进行比较。（6分）

答：（1）加工质量，相近；

（2）生产率，一般插齿低，但加工小模数、较窄和扇形齿轮，插齿高于滚齿；

（3）加工范围，加工斜齿插齿不如滚齿。插齿能加工内齿轮等。评分点：每点2分

4、改正下列零件不合理的结构，见图3。（6分）

图 3 答：

评分点：每图2分

车螺纹

磨锥面

铣三端面

5、解释Φ28P7/h6所表示的公差与配合的含义。（8分）

答：

●基本尺寸为28的轴孔配合。

●采用的是基轴制。

●轴的公差带为h6，公差等级为6级。

●孔的公差带为P7，公差等级为7级。

评分点：每点2分

6、对铣削和刨削在生产率、加工质量及设备和刀具费用方面进行比较。（6分）

答：生产率，一般铣削高，但加工窄长平面，刨削高；

加工质量，相近；

设备和刀具费用，铣削高。

评分点：每点2分

7、一零件如图4所示，今加工了一件，经测量，20轴径的实际尺寸为，其轴线的直线度误差为。试评定这个零件是否合格，并说明理由。（6分）

图 4

答：合格。（2分） 20轴径的实际尺寸为在之间，合格。轴线的直线度公差是轴在最大实体状态下给定的，当偏离此状态，可以得到补偿，（2

分）20轴径的实际尺寸为，补偿量为，此时允许的误差值为，误差小于，所以合格。（2分）

8、图5为与轴承相配合的轴和轴承孔的示意图，其技术要求是：1）轴和轴承孔的表面粗糙度Ra 值分别为和；2）轴和轴承孔的圆柱度公差分别为㎜和㎜；3）轴肩对圆柱轴线的端面圆跳动公差为㎜。试用表面粗糙度符号和形位公差符号标出这些技术要求。（10分）

图 5

评分点：每项2分

9、刀具材料应具备哪些性能（10分）

答：刀具材料应具备的性能：

● 高硬度高于工件材料的硬度。

● 足够的强度和韧性

● 高耐磨性

● 高的热硬性高温下仍能保持高硬度的性能。

● 良好的工艺性

评分点：每项2分

10、简要回答钻孔表面粗糙度大和生产率低的原因。（6分）

答：（1）排屑困难；

（2）切削热多，切削液难进入切削部位；

m μm

（3）限制切削速度提高。

评分点：每点2分

11、改正下列零件不合理的结构，见图6。（6分）

图 6

答：

评分点：每图3分

12、车削外圆有哪些特点（8分）

答：车削外圆的特点：

● 切削过程连续，切削面积不变，切削力变化小。

● 车刀简单、制造和刃磨方便，费用低。

● 易于保证外圆表面和其它表面的位置精度。

● 适于加工各种材料，但难以加工硬度很高的淬火钢件。

评分点：每点2分

13、一零件如图7所示，问：

(1) 采用了什么公差原则

(2) 图上给定的轴线直线度公差值Φ0.1mm 是轴在何种状态下给定的

(3) 当实际轴偏离这个状态时，其直线度公差值可以得到补偿，最大补偿量是多少（6分）

a) 插齿

b) 铣T 形槽

图 7

答：(1) 遵守最大实体原则。

(2) 图上给定的轴线直线度公差值Φ0.1mm是轴在最大实体状态下给定的。

(3) 最大补偿量==

评分点：每点2分

14、请在图8上标注形位公差符号。（8分）

（1）圆柱面轴线的直线度公差为；

（2）圆柱孔遵守包容原则；

（3）右端面相对左端面的平行度公差为；

（4）圆柱面轴线相对左端面的垂直度公差为；

图 8

评分点：每项2分

15、提高封闭环精度的措施有哪些其中哪种措施最好（6分）

答：因为封闭环公差等于各组成环公差之和，因此，提高封闭环精度的措施是1、提高各组成环的精度；2、减少组成环的环数。其中2最好。

评分点：每点2分

16、与传统加工方法比，特种加工主要有哪些特点（6分）

答：与传统加工方法比，特种加工的主要特点：

（1）不依靠机械能，而利用电能、声能、光能、热能等。

（2）刀具硬度可以低于材料硬度。超声波加工等。

（3）工具与工件间不存在显着的机械切削力。

评分点：每点2分

17、平面的加工方法有哪些其中主要加工方法有哪些（8分）

答：有车削、刨削、铣削、拉削、磨削等（5分）。其中，铣削、刨削、磨削是平面的主要加工方法（3分）。

18、与机械加工相比，电火花加工的特点是什么（6分）

答：与机械加工相比，电火花加工的特点主要有：

●所用工具电极硬度不需要比工件材料硬度高。

●加工时工具电极与工件不接触，是一种“无切削力”的加工。

●加工范围广，可以加工各种型孔、小孔等。

评分点：每点2分

19、激光加工的特点和应用是什么（8分）

答：激光加工的特点和应用：

●几乎所有的金属材料和非金属材料都可以用激光加工。

●加工速度极高，打一个孔只需。

●目前加工加工用于金刚石拉丝模钟表宝石轴承等。

●激光热处理、焊接等。

评分点：每点2分

20、孔有哪些技术要求（8分）

答：孔的技术要求：

●尺寸精度包括孔的直径和深度的尺寸精度。

●形状精度包括孔的圆度、圆柱度及轴线的直线度。

●位置精度指孔与孔或孔与外圆的同轴杜、孔与其它表面间的尺寸

精度、平行度和位置度等.

●表面质量包括表面粗糙度、加工硬化等。

评分点：每点2分

五、论述题（每小题各10分，共 60分）

1、试述刀具前角大小对切削加工的影响及如何选择前角（包括内容：1.）前角的定义；2. ）前角大小对切削加工的影响；3.）如何选择前角）。（10分）

答：（1）前刀面与基面夹角；（2分）

（2）前角大，刀刃锋利。但过大，刀刃脆弱；（2分）

（3）生产中根据工件材料、刀具材料和加工要求选择前角。（1分）加工塑性材料，选较大前角，（1分）加工脆性材料，选较小前角，工件材料强度、硬度低，前角应大些，否则选小些，（1分）硬质合金刀具前角比高速钢小，（1分）精加工大些，粗加工小些。（1分）

2、试述积屑瘤的形成及防止措施（包括内容：1.）积屑瘤定义;2）积屑瘤产生的基本原因；3）积屑瘤对切削加工的影响；4）防止措施。）。（10分）

答：（1）切削塑性金属材料时,来自切屑和工件的金属粘结层积在前刀面上,形成硬度很高的楔块。（3分）

（2）切屑和工件产生剧烈摩擦, 摩擦力>切屑内部的分子结合力。（3分）

（3.）保护刀刃和增大前角。但时现时消,降低加工精度。粗加工时利用，精加工时避免。（2分）

（4.）首先改变切削速度，其次用切削液。（2分）

3、试述刀具后角大小对切削加工的影响及如何选择后角（1.后角的定义；2. 后角大小对切削加工的影响；3. 如何选择后角）。（10分）答：（1）主后刀面与切削平面夹角；（4分）

（2）减少摩擦，后加过大，强度降低；（3分）

（3）粗加工取小后角，精加工，取大后角。（3分）

4、一零件对称度公差值为24 ，今测得被测零件的实际轴线各点距基

准轴线的最大距离为+16 ，最小距离为+8 。问：此项公差是否合格，为什么（10分）

答：此项公差不合格。（4分）

m μm μm

因为该零件允许的对称度公差值为24 （2分），今测得被测零

件的实际轴线各点距基准轴线的最大距离为+16 ，即对称度误差值为32 （2分），超过了规定的公差值为24 （2分），所以此项公差不合格。

5、对零件结构设计有哪几方面的要求（10分）

答：对零件的结构设计有以下几方面的要求

(1) 加工表面的几何形状应尽量简单。

(2) 有相互位置精度要求的表面，最好能在一次安装中加工出来。

(3) 尽量减少加工表面的数量。

(4) 应力求零件某些结构尺寸标准化。

(5) 零件应便于安装，定位准确，夹紧可靠。

评分点：每点2分

6、切削加工工序安排时应遵循哪些原则（10分）

(1) 先加工基准面，后加工其它面。

(2) 先安排主要表面加工，穿插加工次要表面。

(3) 先粗加工，后精加工。

(4) 先面后孔，以面为基准加工其它。

评分点：每点分 m μm μm

μm