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第一章 绪论
思考下列问题:
1．机械制造工业的发展历史和现状。 2．机械制造工业在国民经济中的地位作用。 3．本课程的主要任务和要求。
第二章 金属切削加工的基础知识
一、填空题
1. 在加工中， 刀具和工件之间的相对 运动称为切削运动，按其功用可
分为 主运动 和 进给运动 。其中 主 运动消耗功率最大。 2. 切削用量三要素是指 切削速度 、 进给量 和 背吃刀量 。 *3. 刀具静止角度参考系的假定条件是 假定安装条件 和 假定运动条件 。
4. 常用的切削刃剖切平面有 正交平面 、 法平面 、 背平面 和
假定工作平面 ，它们可分别与基面和切削平面组成相应的参考系。
5. 在正交平面内度量的前刀面与基面之间的夹角称为 前角 ，后刀面与切削平面
之间的夹角称为 后角 。
6. 正交平面与法平面重合的条件是 刃倾角为0 。
7. 基准平面确定后，前刀面由 前角 和 刃倾角 两个角确定；后刀面
由 后角 和 主偏角 两个角确定；前、后刀面确定了一条切削刃，所以一条切削刃由 前角 、 后角 、 刃倾角 、 主偏角 四个角度确定。
8. 用以确定刀具几何角度的两类参考坐标系为 刀具标注角度参考系 和 刀具工作角度参考系 。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1. 在切削加工中，进给运动只能有一个。（ × ）
2. 背平面是指通过切削刃上选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于基面的平面。
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（ × ）
3. 其它参数不变，主偏角减少，切削层厚度增加。（ × ） 4. 其它参数不变，背吃刀量增加，切削层宽度增加。（ √ ） 5. 主切削刃与进给运动方向间的夹角为主偏角Kr。（ × ） *6. 车削外圆时，若刀尖高于工件中心，则实际前角增大。（ √ ）
7. 对于切断刀的切削工作而言，若考虑进给运动的影响，其工作前角减少，工作后角增大。
（ × ）
*8. 当主偏角为90?时，正交平面与假定工作平面重合。（ √ ） 9. 切削铸铁类等脆性材料时，应选择K类（YG类）硬质合金。（ √ ） 10. 粗加工时，应选择含钴量较低的硬质合金。（ × ）
三、名词解释
1. 基面 过切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面。
2. 切削平面 过切削刃上选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。 3. 正交平面 过切削刃上选定点并同时垂直于切削平面与基面的平面。 4. 法平面 过切削刃上选定点并垂直于切削刃的平面。
5. 自由切削 刀具只有直线形主切削刃参加切削工作,而副切削刃不参加切削工作,称为自由切削。
6. 直角切削 刃倾角等于零的切削叫做直角切削。
四、简答题
1. 试述正交平面、法平面、假定工作平面和背平面的定义，并分析它们的异同点和用途。
2. 为什么基面、切削平面必须定义在主切削刃上的选定点处？ 3. 试述刀具的标注角度与工作角度的区别，为 时，进给量f不能过大。
4. 试分析图2-1所示钻孔时的切削层公称厚
什么横向切削
度、公称宽度及
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与进给量、背吃刀量的关系。 5. 何谓直角切削和斜角切削？各有何特点？
6. 刀具切削部分材料必须具备那些性能？为什么？ 高的硬度、耐磨性、耐热性。足够的强度韧性。良好的导热性和工艺性 图2-1 7. 试按下列条件选择刀具材料或编号。 C⑴ 45钢锻件粗车； A⑵ HT200铸件精车； B⑶ 低速精车合金钢蜗杆； G⑷ 高速精车调质钢长轴； D⑸ 中速车削淬硬钢轴； F⑹ 加工冷硬铸铁。
A. YG3X B. W18Cr4V C. YT5 D. YN10 E. YG8 F. YG6X G. YT30
五、分析计算题
1. 试画出图2-2所示切断刀的正交平面参考系的标注角度?o、?o、Kr、Kr?、?o?（要求标出假定主运动方向vc、假定进给运动方向vf、基面Pr和切削平面Ps）
图2-2 图2-3
2. 绘制图2-3所示45?弯头车刀的正交平面参考系的标注角度（从外缘向中心车端面）：
??6?。 ?o?15?，?s?0?，?o?8?，Kr?45?， ?o3. 设外圆车刀的?o?15?，?s?5?，?o?8?，Kr?45?，求?f，?p，?f 及?p。
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4. 如图2-4所示，镗孔时工件内孔直径为?50mm，镗刀的几何角度为?o?10?，?s?0?，若镗刀在安装时刀尖比工件中心高h?1mm，试检验镗刀的工作后角?o。 ?o?8?，Kr?75?。
图2-4 图2-5
5. 如图2-5所示的车端面，试标出背吃刀量ap、进给量f、公称厚度hD、公称宽度bD。又若ap?5mm，f?0.3mm/r，Kr?45?，试求切削面积AD。
第三章 金属切削过程的基本规律
一、填空题
1.金属切削过程中常见的物理现象有 积屑瘤 、 切削力 、 切削热 和 表面硬化 。 2. 根据切屑形成过程中变形程度的不同，可将切屑的基本形态分为四种类型，分别是 带状切屑 、节状切屑 、 单元切屑 和 崩碎切屑 。
*3. 第Ⅱ变形区发生在 切屑底层金属 ，其变形特点是 使金属流动缓慢，晶粒再度被拉长，沿着前刀面方向纤维化，切屑底边长度增加，切屑向外侧卷曲 。
4.切削力的来源主要是 切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性变形、塑性变形所产生的抗力 和 刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力 两方面。 5. 刀具主偏角增加，背向力Fp 减少，进给力Ff 增加 。
6. 刀具正常磨损的主要形式有 前刀面磨损 、 后刀面磨损 和 前、后刀面同时磨损 。 7. 刀具磨损的原因主要有 磨料磨损 、 粘接磨损 、 扩散磨损 和化学磨损。
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8. 切削液的作用是 冷却作用、 润滑作用、 清洗作用 和 防锈作用 。常用种类有 水溶液 、
乳化液 和 切削油 。
9. 刀具的几何参数包括 前角 、 后角 、 斜角切削与刃倾角 和主偏角和副偏角 四个方面。 10. 切削用量选择的顺序是：先选 背吃刀量 、再选 进给量 、最后选 切削速度 。 11.粗加工时，限制进给量的主要因素是 机床进给机构的强度、车刀刀杆强度和刚度、刀片强度以及装夹刚度 ；精加工时，限制进给量的主要因素是 表面粗糙度 。 二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1. 积屑瘤在加工中没有好处，应设法避免。（ × ） 2. 刀具前角增加，切削变形也增加。（ × ） 3. 影响刀具耐用度的主要因素是切削温度。（ 错） 4. 切削厚度薄，则刀具后角应取大值。（ √ ）
5. 切削用量三要素中，对刀具耐用度影响最小的是背吃刀量。（ √ ）
6. 刀具耐用度是指一把新刃磨的刀具，从开始切削至报废为止所经过的总切削时间。（×） 7. 车削外圆时，在负刃倾角的影响下，切屑流向待加工表面。（ × ） *8. 当刀具主偏角一定时，若增大进给量，则切削变形通常是增大的。（ √ ） 三、选择题
1. 纵车外圆时，不消耗功率但影响工件精度的切削分力是（ B ）。
A. 进给力 B. 背向力 C. 主切削力 D. 总切削力 2. 切削用量对切削温度的影响程度由大到小的顺序是（ B ）。
A. vc?ap?f B. vc?f?ap C. f?ap?vc . D.
ap?f?vc
3. 刃倾角的功用之一是控制切屑流向，若刃倾角为负，则切屑流向为。（ A ）
A. 流向已加工表面 B. 流向待加工表面 C. 沿切削刃的法线方向流出
4. 粗加工时，前角应取（ B ）的值；精加工时，前角应取（ A ）的值；加工材料塑性越大，前角应取（B ）的值；加工脆性材料时，前角应取（ A ）的值；材料硬度、强度越高，前角应取（ B ）的值
A. 相对较大 B. 相对较小 C. 任意取
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四、名词解释
1. 积屑瘤 在切削塑性金属材料时，经常在前刀面上靠刃口处粘接一小块很硬的金属楔块，称为积屑瘤。
*2. 加工硬化 随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降。
*3. 工件材料的切削加工性 对某种材料进行切削加工的难易程度。
4. 刀具耐用度 新刃磨的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准所经历的总切削时间称为刀具耐用度。 五、简答题
1.何谓积屑瘤？积屑瘤在切削加工中有何利弊？如何控制积屑瘤的形成？
2. 车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度（包括Kr、?s、?o、?o）？简述理由。 3. 试说明被吃刀量ap和进给量f对切削温度的影响，并与ap和f对切削力的影响相比较，两者有何不同？
4. 增大刀具前角可以使切削温度降低的原因是什么？是不是前角越大切削温度越低？ 5. 刀具磨损有几种形式？各在什么条件下产生？
6. 何谓最高生产率耐用度和最低成本耐用度？粗加工和精加工所选用的耐用度是否相同，为什么？
7. 何谓工件材料切削加工性？改善工件材料切削加工性的措施有那些？ 8. 切削液的主要作用是什么？切削加工中常用的切削液有哪几类？如何选用？ 9. 前角和后角的功用分别是什么？选择前后、角的主要依据是什么？ 10. 为什么高速钢刀具随主偏角的减小，刀具耐用度会提高？
11. 选择切削用量的原则是什么？为什么说选择切削用量的次序是先选ap，再选f，最后选
vc？
六、分析计算题
用YT15硬质合金外圆车刀纵车?b?0.98GPa的30CrMo钢。车刀的几何参数为?o?15?、
?s?0?、Kr?75?，前刀面带卷屑槽，r??0.56mm，车削时切削用量为
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ap?f?vc?4mm?0.4mm/r?1.7m/s（102m/min）。
⑴用指数经验公式计算三个切削分力并计算切削功率； ⑵用单位切削力和单位切削功率计算主切削力以及切削功率； ⑶分析、比较⑴和⑵所得结果。
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第四章 金属切削机床与刀具
1. 某机床主传动系统如图4-1所示，试写出主运动传动链的传动路线表达式和图示齿轮啮合位置时的运动平衡式（算出2. 试证明CA6140车床的机动 进给量f横?0.5f纵。
3. 车圆柱面和车螺纹时，各需 要几个独立运动？
4. 成形车刀重磨时应刃磨哪个 刀面，要求是什么？ 5. 钻头横刃切削条件如何？为 什么在切削时会产生很大的6. 铣削有哪些主要特点？可采进铣刀和铣削特性？
7. 什么是顺铣和逆铣，顺铣有哪些特点？对机床进给机构有哪些要求？ 8. 拉削加工有什么特点？
9. 拉削方式（拉削图形）有几种？ 各有什么优缺点？ 10. 滚刀常用的基本蜗杆造型有几种，制造方法是什么？ 11. 砂轮的特性由哪些因素决定？
12. 什么叫砂轮硬度，如何选择砂轮硬度？ 13. 简述磨料粒度的表示方法。
14. 齿轮常用加工方法有哪些？试分析滚齿机的切削运动。
主轴转速）。
轴向力？ 用什么措施改
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第五章 机械加工工艺规程的制订
一、填空题
*1. 在机械制造中，根据企业生产专业化程度不同，生产类型可分为三种，
即 大量生产 、 成批生产 和 单件生产 。生产类型的划分除了与 有关外，还应考虑 。
*2. 零件加工表面的技术要求有 、 、 和 。 3.常见毛坯种类有 铸件 、 锻件 、 型材 和 冲压件 ，其中对于形状复杂的毛坯一般采用 锻件 。
*4. 工件的定位方法有 以平面定位 、 以孔定位 、 以外圆柱面定位 三种。 5. 工艺过程一般划分为 粗加工阶段 、 半精加工阶段 、 精加工阶段 和 光整加工阶段 四个加工阶段。
6. 工艺尺寸链的两个特征是 封闭性 和 关联性 。
7.单件时间包括 基本时间 、 辅助时间 、 布置工作时间 、 休息时间 、 生理需要时间 。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1. 工序是组成工艺过程的基本单元。（ √ ） 2. 粗基准在同一尺寸方向可以反复使用。（ × ）
3. 轴类零件常用两中心孔作为定位基准，这是遵循了“自为基准”原则。（ 对）
*4. 退火和正火一般作为预备热处理，通常安排在毛坯制造之后，粗加工之前进行。（ √ ） 5. 工序集中优于工序分散。（ × ）
*6. 工序尺寸公差的布置，一般采用 “单向入体”原则，因此对于轴类外圆表面工序尺寸，应标成下偏差为零，对于孔类内孔表面的工序尺寸，应标成上偏差为零。（ 错 ） 7. 调质只能作为预备热处理。（ × ）
三、选择题
1． 在机械加工中直接改变工件的形状、尺寸和表面质量，使之成为所需零件的过程称为
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（ d ）。
A. 生产过程 B. 工艺过程 C. 工艺规程 D. 机械加工工艺过程
2．编制机械加工工艺规程，编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是（ B ）。
A. 工步 B. 工序 C. 工位 D. 安装 3． 零件在加工过程中使用的基准叫做（ C ）。
A. 设计基准 B. 装配基准 C. 定位基准 D. 测量基准
4． 自为基准是指以加工面本身作为精基准，多用于精加工或光整加工工序中，这是由于
（ C ）。
A. 符合基准统一原则 B. 符合基准重合原则 C. 能保证加工面余量小而均匀 D. 能保证加工面形状和位置精度
5． 工件定位中由于（ A ）基准和（ D ）基准不重合而产生的加工误差，称为基准
不重合误差。
A. 设计 B. 工艺 C. 测量 D. 定位 E. 装配 6． 基准不重合误差的大小与（ B ）有关。
A. 本道工序要保证的尺寸大小和技术要求 B. 本道工序的设计基准与定位基准之间的位置误差 C. 定位元件和定位基准本身的制造误差
*7．试指出下列零件在加工中的热处理工序应安排在工艺过程的哪个阶段。 ⑴车床主轴（45钢）的调制工序；（ b ）
⑵车床主轴（45钢）各主轴颈的高频淬火（G54）；（ C ） ⑶车床尾架铸件的人工时效处理。（ A ）
A. 粗加工前 B. 粗加工后，半精加工前 C. 半精加工后，精加工前 D. 精加工后，光整加工前
*8． 工序尺寸的公差一般采用（ A ）分布，其公差值可按经济精度查表；毛坯尺寸的公差是采用（ C ）分布，其公差值可按毛坯制造方法查表。 A. 单向 B. 双向 C. 双向对称
9．在机械加工中，完成一个工件的一道工序所需的时间，称为（ C ）。 A. 基本时间 B. 劳动时间 C. 单件时间 D. 服务时间
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10．在生产中批量越大，则准备与终结时间摊到每个工件上的时间（ A ）。
A. 越少 B. 越多 C. 与生产批量无关
四、名词解释
1．生产过程 把原材料转变为成品的全过程。
2．工艺过程 生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品的过程。
3．工序 一个或一组工人在一个工作地点，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
4．安装 机械加工过程中，为了保证加工精度，必须使工件在机床中占有正确的加工位置，并使之固定、夹牢，这个定位、夹紧的过程即为工件的安装。 5．生产纲领 企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。
6．零件结构工艺性 所设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造的可行性和 经济性。 7．基准 一般把零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的那些点、线、面称为基准。 *8．经济精度 在正常加工条件下，即采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级工人，不延长加工时间等，该加工方法所能保证的加工精度。 9．工序公称余量 前后工序的基本尺寸之差。
五、简答题
1．如图5-1所示零件，单件小批生产时其机械加工工艺过程如下所述，试分析其工艺过程的组成{包括工序、工步、走刀、安装}。 工艺过程：
①在刨床上分别刨削六个表面，达到图样要求； ②粗刨导轨面A，分两次切削； ③刨两越程槽； ④精刨导轨面A； ⑤钻孔； ⑥扩孔； ⑦饺孔； ⑧去毛刺。 图 5-1
2．图5-2所示零件，毛坯为?35mm棒料，批量生产时其机械加工工艺过程如下所述，试分析其工艺过程的组成。（要求同题1）
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机械加工工艺过程：①在锯床上下料；②车一端面钻中心孔；③调头，车另一端面钻中心孔；④将整批工件靠螺纹一边都车至?30mm；⑤调头车削整批工件的?18mm外圆；⑥车?20mm外圆；⑦在铣床上铣两平面，转90?后铣另外两平面；⑧车螺纹、倒角。
图5-2
3．某厂年产4105型柴油机1000台，已知连杆的备用率为，机械加工废品率为，试计算连杆的生产纲领，说明其生产类型及主要工艺特点。
4．试指出图5-3中结构工艺性方面存在的问题，并提出改进意见。
图5-3
5．图5-4所示为在两顶尖间加圆及台肩面2的工序图，试分析计基准、定位基准及测量基准。
图5-4
6．试分析说明图5-5中各零件加工主要表面时定位基准（粗、精）应如何选择？
工小轴小端外台肩面2的设
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图5-5
7．为保证工件上两个主要表面的相互位置精度（如图5-6中A、B面平行度要求）。若各工序之间无相关误差，并仅从比较各种定位方式入手，在拟订工艺方案，选择定位基准时，一般可以采取下列的定位方式：①基准重合加工；②基准统一加工（分两次安装）；③不同基准加工；④互为基准加工；⑤同一次安装加工。 试按照获得相互位置精度最有利的条件，顺序写出五种定位方式的先后次序，并简要说明理由。 图5-6
8．在成批生产的条件下，加工图5-7所示零件，其工艺路线如下：①粗、精刨底面；②粗、精刨顶面；③在卧式镗床上镗孔。i粗镗、半精镗、精镗孔；ii将工作台准确地移动(80?0.03)mm后粗镗、半精镗、精镗?60H7孔。
试分析上述工艺路线有何不合理之案。
9．试说明划分加工阶段的理由。 10．试拟订图5-8所示零件的机械加工序号、工序内容、加工方法、定位已知毛坯材料为灰铸铁（孔未铸出），
处，并提出改进方
工工艺路线（包括基准及加工设备）。成批生产。
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图5-7
11．试拟订图5-9所示零件的机械加工工艺路线（要求同题10）。已知毛坯材料为灰铸铁，中批生产。
12．何谓工艺成本？工艺成本由哪些具体部分组成？
图5-8
图5-9
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六、分析计算题
?0.051．若在立钻上用浮动夹头铰削?320mm的内孔，铰削前为精镗。设精镗的尺寸公差为
0.2mm，精镗的粗糙度Ra?0.002mm，精镗的表面破坏层深度Sa?0.003mm，试确定铰孔
的余量及镗孔的尺寸。
?0.032．某零件上有一孔?600mm，表面粗糙度Ra1.6?m，孔长60mm，材料为45钢，热处理
淬火为HRC42，毛坯为锻件。设孔的加工工艺过程是：①粗镗；②半精镗；③热处理；④磨孔。试求各工序尺寸及其偏差。
3．单件加工如图5-10所示工件（材料为45钢），若底平面已加工好，现欲加工上平面，其
0.03尺寸为80?，表面粗糙度为Ra0.4?m，若平面的加工工艺过程是：粗铣?精铣?粗磨?0.05mm?精磨，试求各工序尺
图5-10
4．加工如图5-11所示求保证尺寸
寸及其偏差。
工件时，图纸要(6?0.1)mm，因
这一尺寸不便直接测量，只好通过度量尺寸L来间接保证，试求工序尺寸L及其上下偏差。
图5-11 图5-12
?0.0185．图5-12所示为活塞零件图（图中只标注了有关尺寸），若活塞销孔?540mm已加工好，
现欲精车活塞顶面，在试切调尺寸A2，
试求工序尺寸A2及其上下偏
6．加工图5-13所示零件，为
?0.2度的设计尺寸50的要求，切
刀时，需测量差。 保证切槽深槽时以端面试求工序尺
1为测量基准，控制孔深A。
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寸A及其上下偏差。 图5-13
7．图5-14所示为轴套零件，在车床上已加工好外圆、内孔及各面，现许在铣床上铣出右端槽，并保证尺寸50及26?0.2mm，求试切调刀时的度量尺寸H、A及其上下偏差。 ?0.06mm
8．图5-15所示为箱体零件（图中只标注了有关尺寸），试分析计算：
⑴若孔O1、O2分别都以M面为基准镗孔时，试标注两镗孔工序的工序尺寸；
⑵检验孔距时，因(80?0.08)mm不便于测量，故选测量尺寸A1，试求工序尺寸A1及其上下偏差；
⑶若实测尺寸A1超差了，能否直接判断该零件为废品？
图5-14 图5-15
?0.0219．图5-16所示衬套，材料为20钢，?300mm内孔表面要求磨削后保证渗碳层深度
?0.030.80mm，试求：
⑴磨削前精镗工序的工序尺寸及偏差；
⑵精镗后热处理时渗碳层的深度尺寸及偏差；
图5-16 图5-17
10．图5-17所示叶片泵传动轴的工艺过程如下：①粗车外圆至?260；②精车外圆至?0.28mm；③划键槽线；④铣键槽深度至尺寸A；⑤渗碳深度t，淬火HRC56～62；⑥?25.30?0.084mm
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磨外圆至尺寸?250，要求保证渗碳层深度0.9～1.1mm。试求： ?0.14mm⑴计算铣键槽时的槽深尺寸A及其偏差；
⑵渗碳时应控制的工艺渗碳层深度t及其偏差。
11．图5-18（a）所示为轴套零件简图（图中只标注了有关的轴向尺寸），按工厂资料，其工艺过程的部分工序如图5-18（b）所示：工序Ⅴ，精车小端外圆、端面及台肩；工序Ⅵ，钻孔；工序Ⅶ，热处理；工序Ⅷ，磨孔及底面；工序Ⅸ，磨小端外圆及肩面。试求工序尺寸A、B及其偏差。
图5-18
12．某零件的加工路线如图5-19所示：工序Ⅰ，粗车小端外圆、轴肩及端面；工序Ⅱ，车大端外圆及端面；工序Ⅲ，精车小端外圆、轴肩及端面。
试校核工序Ⅲ精车小端外圆的余量是否合适？若余量不够应如何改进？
图5-19
13．图5-20（a）所示箱体简图中已标注了有关的尺寸，按工厂资料，该零件加工的部分工序草图如图5-20（b）所示（工件以底面及其上两销孔定位）。试求精镗时的工序尺寸A及其上下偏差。
图5-20
14．图5-21（a）所示为某零件简图，其部分工序如图5-21（b）、（c）、（d）所示。试校核工
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序图上所标注的工序尺寸及偏差是否正确？如不正确应如何改正？
图5-21
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第六章 机械加工精度
一、填空题
1．零件的机械加工是在由 机床 、 刀具 、 夹具 和 工件 组成的工艺系统内完成的。 2．主轴回转误差的三种基本形式是 径向圆跳动 、 轴向窜动 和 角度摆动 。 *3．工艺系统热变形的热源大致可分为内部热源和外部热源，内部热源包
括 切削热 和 摩擦热 ；外部热源包括 周围环境温度通过空气对流 和 热源通过辐射传到工艺系统的热量 。
4．加工误差按其统计规律可分为 系统误差 和 随机误差 两大类， 其中 系统误差 又分为常值系统误差和变值系统误差两种。
二、选择题
1．车床主轴的纯轴向窜动对（ BCD ）的形状精度有影响。 A. 车削内外圆 B. 车削端平面 C. 车内外螺纹 D. 切槽 2．造成车床主轴抬高和倾斜的主要原因是（ A ）。 A. 切削力 B. 夹紧力
C. 主轴箱和床身温度上升 D.刀具温度高 3．车削模数蜗杆时造成螺距误差的原因是（ C ）。 A. 配换齿轮 B. 刀具变形 C. 工件变形 D. 夹具变形
三、名词解释
1．加工误差 零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离量。
2．尺寸精度 机械加工后零件的直径、长度和表面间距离等尺寸的实际值与理想值的接近程度。
*3．误差复映 在待加工表面有什么样的误差，加工表面也必然出现同样性质的误差。 *4．误差补偿 加工中随时测量工件的实际尺寸，随时给刀具补偿的方法。
四、简答题
1．什么是误差敏感方向？车床与镗床的误差敏感方向有何不同？
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2．加工误差根据其统计规律可分为哪些类型？有何特点？ 3．提高加工精度的主要措施有哪些？
五、分析计算题 1．在车床上车削一批小轴，经测量实际尺寸大于要求的尺寸从而必须返修的小轴数占24％，小于要求的尺寸从而不能返修的小轴数占2％，若小轴的直径公差T?0.16mm，整批工件的实际尺寸按正态分布，试确定该工序的均方差?，并判断车刀的调整误差为多少？ 2．在车床上加工一长度为800mm，直径为?600mm，材料为45钢的光轴。已知机床各部件的刚度分别为Kdj?5?10N/mm，Ktj?4?10N/mm，Kwz?4?104N/mm。加工时的切削力Fc?600N，Fy误差。
44?0.4Fc。如图
6-1所示，试计算在一次走刀后的轴向形状
图
图6-1
3．加工一批工件的外圆，图纸要求尺寸为?20?0.07mm，若加工尺寸按正态分布，加工后发现有8％的工件为废品，且其中一半废品的尺寸小于零件的下偏差，试确定该工序能达到的加工精度？
4．在三台车床上分别用两顶尖安装工件，如图6-2所示，各加工一批细长轴，加工后经测量发现1号车床产品出现腰鼓形，2号车床产品出现鞍形，3号车床产品出现锥形，试分析产生上述各种形状误差的主要原因。
图6-2
5．在卧式铣床上铣削键槽，如量发现，靠工件两端深度大于中度比调整的深度尺寸小，试分析原因，及如何设法克服减小这种
图6-3所示，经测间，且中间的深产生这一误差的误差。
图6-3
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第七章 机械加工表面质量
一、填空题
*1．在切削加工中，如果工件表层金属以塑性变形为主，则表层金属产
生 残余压 应力；如果以热塑性变形为主，则表层金属产生 残余拉 应力；如果以局部高温和相变为主，则加工后表面层常产生 残余压 应力。
2．经过机械加工后的零件表面存在着 宏观裂纹 、 伤痕 、 腐蚀现象 等缺陷。 3．切削加工中影响表面粗糙度的因素有 进给量 、 主偏角 、 副偏角 。 4．机械加工表面层的物理力学性能包括 加工硬化 、 残余应力 和表面层 的 金相组织 变化。
*5．磨削常用的砂轮粒度号为 46#-80# ，一般不超过 80# 。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1．刀尖圆弧半径和后刀面磨损量增大，将使冷作硬化层硬度及深度增大。（ 对 ） 2．为减轻磨削烧伤，可加大磨削深度。（ × ）
3．加工表面层产生的残余压应力，能提高零件的疲劳强度。（ 对 ） 4．残余应力是有害的应力。（ × ）
5．砂轮的粒度越大，硬度越低，则自砺性越差，磨削温度越高。（ × ） 6．减少进给量将减少表面粗糙度值。（ 对 ）
三、选择题
1．（ C ）加工是一种易引起工件表面金相组织变化的加工方法。 A. 车削 B. 铣削 C. 磨削 D. 钻削
2．工件进行切削加工时，受到切削力的作用，表层产生塑性变形，晶格扭曲拉长。另一方面，表层受到摩擦力的作用而被（ A ），密度（ C ），比体积（ C ）。因此体积（ C ），受到里层阻碍，故表层受（ F ）应力，里层产生（ E ）应力。
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A. 拉伸 B. 压缩 C. 增大 D. 减小 E.拉 F.压 3．表面粗糙度是波距L小于（ A ）的表面微小波纹。 A. 1mm B. 2mm C. 3mm D. 4mm 4．出现积屑瘤和鳞刺的切削速度为（ B ）。
A. 100m/min B.20～50m/min C. 70～130m/minD. 100m/min 5．增大（ D ）对降低表面粗糙度有利。
A. 进给量 B. 主偏角 C. 副偏角 D. 刃倾角
四、名词解释
1．表面质量 机械加工后零件表面层的微观几何结构及表层金属材材料性质发生变化的情况
2．表面粗糙度 加工表面的微观几何形状误差
3．表面波度 介于形状误差与表面粗糙度之间的周期形状误差
4．冷作硬化 金属在冷态塑性变形中，使金属的强化指标，如屈服点、硬度等提高，塑形指标如伸长率降低的现象称为冷作硬化
五、简答题
1．表面质量的含义包含那些主要内容？
2．产生磨削烧伤的原因有那些？如何避免磨削烧伤？ 3．引起表面残余应力的原因有那些？ 4．减少或消除内应力的措施有那些？
5．切削加工时可以采用哪些措施减小加工表面粗糙度？ 6．什么是表面冷作硬化？如何控制？
六、计算分析题
1．车削一铸铁零件的外圆表面，若进给量f?0.5mm/r，车刀刀尖的圆弧半径r??0.4mm，求能达到的加工表面粗糙度值。
2．采用粒度号为30号的砂轮磨削钢件和采用粒度号为60号的砂轮磨削钢件，哪一种情况表面粗糙度值更小？
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3．机械加工对零件表面物理力学性能有什么影响？它们对产品质量有和影响？ 4．如图7-1所示，壁厚不均匀铸件，在其薄壁处用宽度为C的单片铣刀铣开后铸件将如何变形？
图7-1
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第八章 机械装配工艺基础
一、填空题
1．机器的质量主要取决于机器设计的正确性、零件加工质量和 装配 。 2．保证装配精度的方法有互换法、选配法、 分组法 和 调整法 。 3．查找装配尺寸链时，每个相关零、部件能有 1 个尺寸作为组成环列入装配尺寸链。 4．产品的装配精度包括尺寸精度、位置精度、 接触精度 和 相对运动精度 。 5．采用更换不同尺寸的调整件以保证装配精度的方法叫做 固定 调整法。
6．装配尺寸链中，互换法：①极值法适用于 少环尺寸链或者装配精度不高的多环尺寸链 场合，②概率法适用于 封闭环精度要求较高而组成环又较多 场合。 7．机器的装配精度不但取决于 零件精度 ，而且取决于 装配方法 。 8．互换法就是在装配时各配合零件不经 任何选择 、调整 或 修配 即可达到装
配精度的方法。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1．在查找装配尺寸链时，一个相关零件有时可有两个尺寸作为组成环列入装配尺寸链。
（ 对 ）
2．一般在装配精度要求较高，而环数有较多的情况下，应用极值法来计算装配尺寸链。
（ × ）
3．修配法主要用于单件、成批生产中装配组成环较多而装配精度又要求比较高的部件。
（ 对 ）
4．调整装配法与修配法的区别是调整装配法不是靠去除金属，而是靠改变补偿件的位置或
更换补偿件的方法。（ 对 ）
5．协调环应根据装配精度指标确定其公差。（ × ）
6．采用分组互换法，装配时按对应组装配。对于不同组，由于与不等，因此得出的最大与
最小间隙也会不同，从而使得配合性质也不同。（ 对 ）
三、选择题
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1．用完全互换法装配机器一般适用于 A 的场合。
A. 大批大量生产 B. 高精度多环尺寸链 C. 高精度少环尺寸链 D.单件小批生产 2．装配尺寸链的出现是由于装配精度与 A 有关。
A. 多个零件的精度 B. 一个主要零件的精度 C. 生产量 D. 所用的装配工具
3．互换装配法一般多用于高精度 D 环尺寸链或低精度 环尺寸链中。
A. 多、多 B. 少、少 C. 多、少 D. 少、多
4．分组装配法是将组成环的公差放大到经济可行的程度，通过分组进行装配，以保证装配精度的一种装配方法，因此它适用于组成环不多，而装配精度要求高的 D 场合。 A. 单件生产 B. 小批生产 C. 中批生产 D. 大批大量生产 5．装配尺寸链的构成取决于 A 。
A. 零部件结构的设计 B. 工艺过程方案 C. 具体加工方法
6．用改变零件的位置（移动、旋转或移动旋转同时进行）来达到装配精度的方法叫 A 。 A. 动调整法 B. 固定调整法 C. 误差抵消调整法
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四、名词解释
1．可动调整法 在装配尺寸链中，选定某个零件为调整环，根据封闭环的精度要求，采用改变调整环的位置，已达到装配精度
2．协调环 作为试凑对象的组成环称为协调环 3．公共环
4．装配尺寸链组成最短原则 使每一相关零件仅有一个组成环列入尺寸链
五、简答题
1．说明装配尺寸链中组成环、封闭环、协调环和公共环的含义？ 2．保证机器或部件装配精度的主要方法有几种？
3．极值法解尺寸链与概率法解尺寸链有何不同？各用于何种情况？
4．何谓修配法？其适用的条件是什么？采用修配法获得装配精度时，选取修配环的原则是什么？若修配环在装配尺寸链中所处的性质（指增环或减环）不同时，计算修配环尺寸的公式是否相同？为什么？
5．何谓分组装配法？其适用的条件？如果相配合工件的公差不等，采用分组互换法将产生什么后果？
6．何谓调整法？可动调整法、固定调整法和误差抵消调整法各有什么优缺点？ 7．制定装配工艺规程的原则及原始资料是什么？制定装配工艺的步骤是什么？
六、分析计算题 1．图8-1所示为CA6140车床主轴法兰盘装配图，根据技术要求，主轴前端法兰盘与床头箱端面间保持间隙在0.38～0.95mm 图8-1
范围内，试查明影响装配精度的有关零件上的尺寸，并求出有关尺寸的上下偏差。
2．图8-2所示为齿轮箱部件，根据使用要求，齿轮轴肩与轴承端面间的轴向间隙应在1～1.75mm之间范围内。若已知各零件的基本尺寸为、A2?50mm、
A3?A4?5mm、A4?140mm。试确定这些尺寸的公差及偏差。
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图8-2 图8-3
3．图8-3所示为主轴部件，为保证弹性挡圈能顺利装入，要求保持轴向间隙为
0.42A0?0??0.05mm。已知：A1?32.5mm、A2?35mm、A3?2.5mm试计算确定各组成零
件尺寸的上、下偏差。
0.15A2?20mm、4．图8-4所示为键槽与键的装配简图。其尺寸是A1?20mm、 A0?0??0.05mm。
⑴当大批生产时，采用完全互换法装配，试求各组成零件尺寸的上下偏差；
⑵当小批量生产时，采用修配法装配，试确定修配的零件并求出各有关零件尺寸的公差。
图8-4 图8-5 图8-6
5．图8-5所示为某一齿轮机构的局部装配图。装配后要求保证轴右端与右端轴承端面之间的间隙在0.05～0.25mm内，试用极值法和概率法计算各组成环的尺寸公差及上下偏差，并比较两种方法的结果。
6．查明图8-6所示立式铣床总装时，保证主轴回转轴线与工作台面之间垂直度精度的尺寸链。
第九章 夹具设计基本原理
一、填空题
1．对于夹具上定位元件的基本要求是 足够的精度 、 较好的耐磨性 、 足够的强度和刚度
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和 叫好的工艺性 。
2．造成定位误差的原因有 基准不重合误差 和 基准位移误差 。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1．不完全定位在工件的定位方案中是不允许出现的。（ × ）
2．可调支承一般每件都要调整一次，而辅助支承可以每批调整一次。（ × ） 3．采用六个支承钉定位，则限制了六个自由度。（ ）
三、选择题
1．用（ B ）来限制六个自由度，称为完全定位。根据加工要求，只需要限制少于六个自由度的定位方案称为（ D ）。
A. 六个支承点 B. 具有独立定位作用的六个支承点 C. 完全定位 D. 不完全定位 E. 欠定位 2．零件在加工过程中不允许出现的情况是（ B ）。 A. 完全定位 B. 欠定位 C. 不完全定位
3．工件定位中由于（ B ）基准和（ D ）基准不重合而产生的加工误差，称为基准不重合误差。
A. 设计 B. 工艺 C. 测量 D. 定位 E. 装配 4．基准不重合误差的大小与（ B ）有关。 A. 本道工序要保证的尺寸大小和技术要求 B. 本道工序的设计基准与定位基准之间的位置误差 C. 定位元件和定位基准本身的制造误差 四、简答题
1．应用夹紧力的确定原则，分析图9-1所示夹紧方案，指出不妥之处并加以改正。
图9-1
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2．根据六点定位原理，分析图9-2所示各定位方案中各定位元件所消除的自由度。 3．根据六点定位原理，分析图9-3所示各定位方案中各定位元件所消除的自由度。如果属于过定位或欠定位，请指出可能出现什么不良后果，并提出改进方案。
4．如图9-4所示，根据工件加工要求，确定工件在夹具中定位时应限制的自由度。
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图9-2
图9-3
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图9-4
五、分析计算题
1．工件定位如图9-5所示，欲加工C面，要保证尺寸(20?0.1)mm，试计算该定位方案能否满足精度要求？若不能满足时应如何改进？
图9-5 图9-6
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图9-7
图9-8
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2．如图9-6所示，工件以A、B面定位加工孔?10H7，试计算尺寸(12?0.1)mm和
(30?0.1)mm的定位误差。
3．如图9-7所示，在工件上铣一键槽，其要求见图示，试计算各方案在尺寸450?0.2mm及槽宽对称度方面的定位误差，并分析哪种定位方案正确？有无更好的定位方案，试绘草图说明。 4．工件如图9-8（a）所示，加工两斜面，保证尺寸A，试分析哪个定位方案精度高？有无更好的方案？（V型块夹角??90，侧面定位引起的歪斜忽略不计）
05．在阶梯轴上铣键槽，要求保证尺寸H、L。毛坯尺寸D??600?0.14mm，d??40?0.1mm，
?D对于d的同轴度公差为0.04mm，定位方案如图9-9所示。试求H、L的定位误差。
图9-9
图9-10 图9-11
6．在轴上铣一平面，工件定位方案如图9-10所示，试求尺寸A的定位误差。
7．工件定位如图9-11所示。若定位误差控制在工件尺寸公差的1/3内，试分析该定位方案能否满足要求？若达不到要求，应如何改进？并绘图表示。
?0.0210.0078．一批工件如图9-12所示，以圆孔?20H7(0)mm用芯轴?20h6(??0.020)mm定位，在立
式铣床上用顶尖顶住芯轴铣槽。其中外圆?40h6(0?0.013)mm、?20H7内孔及两端面均已加工合格，外圆对内孔的径向跳动在0.02mm之内。要保证铣槽的主要技术要求为:
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⑴槽宽b为12h9(0?0.043)； ⑵槽距端面尺寸为20h12(0?0.21)； ⑶槽底位置尺寸为34.8h11(0?0.16)；
⑷槽两侧对外圆轴线的对称度公差为0.1mm。 试分析其定位误差对保证各项技术要求的影响。
图9-12
09．工件尺寸如图9-13（a）所示，?400与mm?35?0.03?0.02mm的同轴度公差为?0.02mm。
欲钻孔O，并保证尺寸300（加工时工件的?0.11mm。试分析图示各种定位方案的定位误差。轴线处于水平位置，V块夹角??90）
?
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图9-13
10．有一批工件，如图9-14（a）所示。采用钻模钻削工件上?5mm和?8mm两孔，除保证图纸要求外，还要求保证两孔连心线通过?600其对称度公差为0.08mm。现?0.1mm的轴线，采用图（b）、（c）、（d）所示三种定位方案，若定位误差不得大于工序公差的1/2。试问这三种定位方案是否都可行？ （??90）
11．工件定位如图9-15所示，采用一面两孔定位，两定位销垂直放置。现欲在工件上钻两
?0.5孔O3和O4，要保证尺寸500mm；若定位误差只能占工序公差的1/2。试设计该一面两孔
?定位方案，确定两销中心距及公差（按?ld?1/4?LD选取），圆柱销直径及公差（按f7选取），菱形销直径及公差，并计算确定该方案能否满足两孔O3和O4的位置精度要求？若不能满足要求时，应如何采取措施？
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图9-14
12．图9-16所示为阶梯轴在双V形块上钻孔D及铣半月形键槽。已知
d??350?0.0251?0.17mm，d2??35?0.050mm，
L1?80mm，
L2?30mm，
L3?120mm。若不计V形块的制造误
计算A1和A2的定位误差。
图9-15
图9-16
定位，
差，试