唐山学院 机制教研室

目录

第一章 论………………………………………………………………………...1 第

二

章

切

削

过

程

及

其

制………………………………………………………...7 第

三

章

金

属

切

削

机

床

与

具……………………………………………………..17 第

四

章

机

械

加

工

质

量

及

制..................................................................................23 第

五

章

工

艺

规

程

计……………………………………………………………..35 第

六

章

机

床

夹

具

计……………………………………………………………..51 第

七

章

机

械

制

造

新

术…………………………………………………………..54

绪

控

刀

控

设

设

技

第一章 绪论

一、单项选择题

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 ( )。

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. 编制零件机械加工工艺规程，编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是 ( )。

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 ( )。

A. 设计基准 B. 装配基准 C. 定位基准 D. 测量基准

4. 自位基准是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 ( )。 A. 符合基准统一原则 B. 符合基准重合原则

C. 能保证加工面的余量小而均匀 D. 能保证加工面的形状和位置精度

5. 用具有独立定位作用的六个支承点来限制六个自由度，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 ( )。 A. 过定位 B. 欠定位

C. 完全定位 D. 不完全定位

6. 零件在加工过程中不允许出现的情况是 ( )。

A.完全定位 B.欠定位 C. 不完全定位 D. 过定位

7. 工件定位中，由于（ ）基准和( )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 8. 基准不重合误差的大小与（ ）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 D. 本工序所使用的夹具

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 ( )。

A. 基本时间 B. 劳动时间 C. 单件时间 D.辅助时间

10. 按照系统的观点，可将生产定义为使生产（ ）转变为生产财富并创造效益的输入输出系统。

A. 对象 B. 资料 C. 要素 D. 信息 11. 度量生产过程效率的标准是（ ）。

A. 产量 B. 产值 C. 利润 D. 生产率 12. 制造从广义上可理解为（ ）生产。 A. 连续型 B. 离散型 C. 间断型 D. 密集型 13. 精益生产是对（ ）公司生产方式的一种描述。

A. 波音 B. 通用 C. 三菱 D. 丰田

14. 在先进的工业化国家中，国民经济总产值的约（ ）来自制造业。

A. 20% B. 40% C. 60% D. 80%

15. 在机械产品中，相似件约占零件总数的（ ）。

A. 30% B. 50% C. 70% D. 90%

16. 零件分类编码系统是用（ ）对零件有关特征进行描述和识别的一套特定的规则和依据。

A.文字 B. 数字 C. 字符 D. 字母 17. 成组技术按（ ）组织生产。

A. 产品 B. 部件 C. 零件 D. 零件组

18. CIM是（ ）和生产技术的综合应用，旨在提高制造型企业的生产率和响应能力。

A. 高新技术 B.信息技术 C.计算机技术 D.现代管理技术

19. 并行工程是对产品及（ ）进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。

A. 零件 B. 设备 C. 工艺装备 D. 相关过程

20. 实行并行工程的企业多采用（ ）的组织形式。

A.直线式 B.职能式 C.矩阵式 D.自由式

21. 在多变的市场环境下，影响竞争力的诸要素中（ ）将变得越来越突出。

A. 时间 B.质量 C.成本 D.服务 二、多项选择

1. 生产要素包括（ ）和生产信息。

A. 生产对象 B. 生产资料 C. 能源 D. 劳动力 2. 21世纪机械制造业发展趋势是（ ）智能化和清洁化。

A. 自动化 B. 柔性化 C. 集成化 D. 批量化 3. 专业化协作与扩散生产的形式有（ ）等。

A. 组织各种专业化基础零部件生产厂 B. 组织专业化毛坯生产厂 C. 实行工艺性协作 D. 实行主机装配协作 4. 机械零件之间的相似性主要表现在（ ）等几方面。 A. 零件名称相似性 B. 零件结构特征相似性 C. 零件材料特征相似性 D. 零件制造工艺相似性 5. 采用生产流程分析法划分零件组的优点是（ ）。

A. 无须编制零件工艺规程 B. 可保证同一零件组内的零件的工艺相似性 C. 可由零件编码直接划分零件组 D. 可在划分零件组的同时形成机床组

6. 成组生产单元按其规模、自动化程度和机床布置形式，可分为（ ）和成组柔性制造系统

等几种类型。

A. 成组单机 B. 成组单元 C. 成组流水线 D. 成组刚性自动线 7. 产品、部件、零件标准化的内容包括（ ）。

A. 名称标准化 B. 结构标准化 C. 材料标准化 D. 零部件标准化

8. CIMS功能模型中质量信息系统包括（ ）等。

A. CAI B. CAT C. CAE D. CAPP 9. 实施并行工程可以（ ）等。

A. 缩短产品开发周期 B. 减少制造工作量 C. 降低产品制造成本 D. 减少工程变更次数

10. 并行工程在产品设计过程中必须同时考虑下游的（ ）过程。 A. 制造 B. 支持 C. 销售 D. 使用 11. 敏捷制造的通讯基础结构包括（ ）等。

A. 建立大范围的信息传输网络 B. 建立统一的产品信息模型 C. 建立企业信息模型和管理信息模型 D. 制定信息传输标准 12. 敏捷制造的特征有（ ）。

A. 快捷的需求响应 B. 动态的组织形式 C. 集成的制造资源 D. 稳定的人员编制 三、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 、 和 。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 、 、 、 。

3. 常见毛坯种类有 、 、 和 。其中对于形状较复杂的毛坯一般采用 。

4. 基准根据功用不同可分为 与 两大类。 5. 工件定位的方法有 、 、 三种。

6. 夹具上对于定位元件的基本要求是 、 、 和 。 7. 工艺过程一般划分为 、 、 和 四个加工阶段。

四、简答题

1. 什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？ 2. 什么是工序、工位、工步和走刀？试举例说明。 3. 什么是安装？什么是装夹？它们有什么区别？

4. 有人说：“工件在夹具中装夹，只要有6个定位支承点就是完全定位”，“凡是少于6个定位支承点，就是欠定位”，“凡是少于6个定位支承点，就不会出现过定位”，上面这些说法都对吗？为什么？试举例说明。 五、分析题

1. 试分析图1-1所示各零件加工时所必须限制的自由度。 （1）在球上打盲孔φB，保证尺寸H；

（2）在套筒零件上加工φB孔，要求与φD孔垂直相交，且保证尺寸L； （3）在轴上铣横槽，保证槽宽B以及尺寸H和L；

（4）在支座零件上铣槽，保证槽宽B和槽深H及与4分布孔的位置度。

2. 试分析图1-2所示小轴在两顶尖间加工小端外圆及台肩2的工序图，并分析台肩面2的设计基准、定位基准及测量基准。

3. 根据六点定位原理分析图l-3所示定位方案中各定位元件所消除的自由度。

4. 如图1-4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）铰孔；（8）去毛刺。

图1-1

图1-2

图1-3

图1-4

5. 图1-5所示零件，毛坯为Ф35mm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4)。机械加工工艺过程：（1）在锯床上切断下料；（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Ф30mm；（5）调头车削整批工件的Ф18mm外圆；（6）车Ф20mm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。

6. 某厂年产4105型柴油机1000台，已知连杆的备用率为5％，机械加工废品率为1％，试计算连杆的生产纲领，说明其生产类型及主要工艺特点。(一般零件质量小于100kg为轻型零件；大于100kg且小于2000kg为中型零件；大于2000kg为重型零件)。

图1-5

第二章 切削过程及其控制

一、 单项选择

1. 进给运动通常是机床中（ ）

A.切削运动中消耗功率最多的 B.切削运动中速度最高的运动

C.不断地把切削层投入切削的运动 D.

使工件或刀具进入正确加工位置的运动

2. 在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（ ）

A. 砂轮的回转运动 B.工件的回转运动 C. 砂轮的直线运动， D. 工件的直线运动 3. 在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（ ）。

A.均由工件来完成 B. 均由刀具来完成

C.分别由工件和刀具来完成 D.分别由刀具和工件来完成 4. 背吃刀量

是指主刀刃与工件切削表面接触长度（ ）。

A.在切削平面的法线方向上测量的值 B.正交平面的法线方向上测量的值 C.在基面上的投影值

D. 在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测量的值。

5.在背吃刀量

和进给量f一定的条件下，切削厚度与切削宽度的比值取决于（ ）。

A.刀具前角 B.刀具后角 C.刀具主偏角 D. 刀具副偏角

6. 垂直于过渡表面度量的切削层尺寸称为（ ）。

A.切削深度 B.切削长度 C.切削厚度 D.切削宽度 7. 通过切削刃选定点，垂直于主运动方向的平面称为（ ）。

A.切削平面 B.进给平面 C.基面 D. 主剖面 8. 在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（ ）。

A.前角 B. 后角 C.主偏角 D. 刃倾角. 9. 刃倾角是主切削刃与（ ）之间的夹角。

A.切削平面 B. 基面 C. 主运动方向 D. 进给方向 10. 车削加工时，车刀的工作前角（ ）车刀标注前角。

A.大于 B. 等于 C.小于 D. 有时大于有时小于

11. 用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时，应选择刀具材料的牌号为（A. YT30 B. YT5 C.YG3 D.YG8.

12. 直角自由切削，是指没有副刃参加切削，并且刃倾角（ ）的切削方式。

A. λs＞0 B. λs＝0 C. λs＜0 D. λs等于一定角度 13. 切削加工过程中的塑性变形大部分集中于（ ）。

A. 第Ⅰ变形区 B. 第Ⅱ变形区 C. 第Ⅲ变形区 D. 已加工表面

。 ）

14. 切屑类型不但与工件材料有关，而且受切削条件的影响。如在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度或加大切削厚度，就可能得到（ ）。

A. 带状切屑 B. 单元切屑 C. 崩碎切屑 D. 节状切屑

15. 切屑类型不但与工件材料有关，而且受切削条件的影响。如在形成挤裂切屑的条件下，若加大前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得到（ ）。

A. 带状切屑 B. 单元切屑 C. 崩碎切屑 D. 节状切屑

16. 内摩擦实际就是金属内部的滑移剪切，同粘结面积有关。这部分的摩擦力Ffi约占切屑与前刀面总摩擦力的（ ）。

A. 55％ B. 65％ C. 75％ D. 85％

17. 切屑与前刀面粘结区的摩擦是（ ）变形的重要成因。

A. 第Ⅰ变形区 B. 第Ⅱ变形区 C. 第Ⅲ变形区 D. 第Ⅰ、Ⅱ变形区 18. 切削用量对切削温度影响最小的是（ ）。

A. 切削速度 B. 切削深度 C. 进给量

19. 在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在（ ）。

A. 刀尖处 B. 前刀面上靠近刀刃处 C. 后刀面上靠近刀尖处 D. 主刀刃处 20. 磨削区温度是砂轮与工件接触区的平均温度，一般约有500～800℃，它影响（ ）。

A. 工件的形状和尺寸精度 B. 磨削刃的热损伤、砂轮的磨损、破碎和粘附等 C. 磨削烧伤和磨削裂纹的产生 D. 加工表面变质层、磨削裂纹以及工件的使用性能 21. 积屑瘤是在（ ）切削塑性材料条件下的一个重要物理现象。

A. 低速 B. 中低速 C. 中速 D. 高速 二、多项选择题

1. 实现切削加工的基本运动是（ ）。

A. 主运动 B. 进给运动 C. 调整运动 D. 分度运动 2. 主运动和进给运动可以（ ）来完成。

A. 单独由工件 B. 单独由刀具,

C. 分别由工件和刀具 D. 分别由刀具和工件 3. 在切削加工中主运动可以是（ ）。

A. 工件的转动 B. 工件的平动 C. 刀具的转动 D. 刀具的平动 4. 切削用量包括（ ）。

A. 切削速度 B. 进给量 C. 切削深度 D. 切削厚度 5. 在正交平面Po中测量的角度有（ ）。

A. 前角 B. 后角 C. 主偏角 D. 副偏角 6. 目前在切削加工中最常用的刀具材料是（ ） 。

A. 碳素工具钢 B.高速钢 C. 硬质合金 D. 金刚石

7. 主切削力Fc垂直于基面，与切削速度方向一致，作用于工件切线方向，是（ ）的主要依 据。

A. 计算机床功率 B. 设计夹具 C. 设计刀具 D. 设计和校验机床进给机构强度 8. 影响切削力的因素很多，其中最主要的是（ ）。

A. 工件材料 B. 切削用量 C.刀具材料 D. 刀具几何形状与几何角度 9. 切削过程中影响散热的因素有（ ）。

A. 工件材料的导热系数 B. 刀具材料的导热系数 C. 冷却润滑液 D. 刀具主刀刃与工件接触长度

10. 磨削是工件表面温度可达1000℃以上，在工件表层形成极大的温度梯度（600～1000℃/mm），并会出现（ ）等缺陷。

A. 尺寸形状偏差 B.表面烧伤 C. 加工硬化 D. 残余应力

11.合理地控制切削条件、调整切削参数，尽量不形成中温区就能较有效地抑制或避免积屑瘤形成。一般可采用的措施包括（ ）

A. 适当的切削速度 B. 减小刀具前角 C. 使用高效切削液 D. 提高工件材料硬度 12. 残余应力产生的原因有（ ）。

A. 塑性变形效应 B. 里层金属弹性恢复 C. 表层金属的相变 D. 热变形 13. 当（ ）时易发生前刀面磨损。

A. 切削塑性材料 B. 切削速度较高 C. 切削厚度较大 D.切削深度较大

14. 当（ ）时易发生后刀面磨损。当（ ）时，由于形成崩碎切屑，也会出现后刀面磨损。

A. 切削脆性金属 B. 切削塑性材料 C. 切削速度较低 D. 切削厚度较薄 15. 决定粘结磨损程度的因素主要有（ ）。

A. 接触面间分子活动能量 B. 刀具材料与工件材料的硬度比 C. 中等偏低的切削速度 D. 刀具材料与工件的亲和能力 16. 视优化目标不同，常见的切削用量优化模型的目标函数有（ ）。

A. 按最高生产率标准评定的目标函数 B.按最大刀具耐用度标准评定的目标函数 C. 按最大利润率标准评定的目标函数 D按最低成本标准评定的目标函数 三、填空题

1. 直角自由切削，是指没有 参加切削，并且刃倾角 的切削方式。

2. 在一般速度范围内，第Ⅰ变形区的宽度仅为0.02～0.2mm。切削速度 ，宽度愈小，因此可以近似视为一个平面，称为剪切面。

3. 靠前刀面处的变形区域称为 变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内。

3. 在已加工表面处形成的显著变形层（晶格发生了纤维化），是已加工表面受到切削刃和后刀面的挤压和摩擦所造成的，这一变形层称为 变形区。

4. 从形态上看，切屑可以分为带状切屑、 、 和崩碎切屑四种类型。

5.. 在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度，加大切削厚度，就可能得到 。.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 。

6.. 经过塑性变形后形成的切屑，其厚度hch通常都要 工件上切削层的厚度hD，而切屑长度Lch通常 切削层长度Lc。

7. 切削过程中金属的变形主要是剪切滑移，所以用 的大小来衡量变形程度要比变形系数精确些。

8. 相对滑移是根据纯剪切变形推出的，所以它主要反映 变形区的变形情况，而变形系数则反映切屑变形的综合结果，特别是包含有 变形区变形的影响。

9. 切屑与前刀面的摩擦与一般金属接触面间的摩擦不同，因为切屑与前刀面之间的压力很大（可达1.96～2.94GPa以上），再加上几百度的高温，致使切屑底面与前刀面发生 现象。

10. 在粘结情况下，切屑与前刀面之间的摩擦是切屑粘结部分和上层金属之间的摩擦，即切屑的 。

11. 根据摩擦情况不同，切屑与前刀面接触部分可分为两个摩擦区，即 和滑动区。 12. 切屑与前刀面粘结区的摩擦是 变形区变形的重要成因。 13. 硬脆材料与金属材料的切除过程有所不同，其切除过程以 为主。

14. 磨削时砂轮表面的微小磨粒切削刃的几何形状是不确定的，通常有较大的负 （-60°～-85°）和刃口楔角（80°～145°），以及较大的 半径。 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。 15. 切削时作用在刀具上的力，由两个方面组成：1)三个变形区内产生的 变形抗力和塑性变形抗力；2)切屑、工件与刀具间的 。

16. 由于切削变形复杂，用材料力学、弹性、塑性变形理论推导的计算切削力的理论公式与实际差距较大，故在实际生产中常用 经验公式 计算切削力的大小。

17. 切削热的直接来源是切削层的变形以及切屑与刀具、工件与刀具之间的 ，因而三个变形区是产生切削热的三个热源区。

18. 在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在前刀面上 处。

19. 切削脆性材料时，由于形成崩碎切屑，故最高温度区，位于靠近刀尖的 的小区域内。 20. 目前比较成熟的测量切削温度的方法有自然热电偶法、 热电偶法和红外测温法。 21. 利用自然热电偶法可测得的温度是切削区的 ，红外测温法可测刀具及切屑侧面 。

22. 工件平均温度指磨削热传入工件而引起的 ，它影响工件的形状和尺寸精度。 23 积屑瘤是在 切削速度加工塑性材料条件下的一个重要物理现象，是 变形区在特定条件下金属变形摩擦的产物。

24. 残余应力是在未施加任何外力作用的情况下，在材料内部保持 而存在的应力。 25. 刀具正常磨损的主要表现形式为前刀面磨损、后刀面磨损和 磨损。

26. 刀具的非正常磨损是指刀具在切削过程中突然或过早产生损坏现象，主要表现为两种形式： 和卷刃。

27. 一次磨刀之后，刀具进行切削，后刀面允许的最大磨损量（VBB），称为 ，或者叫做磨损限度。

28. 形成刀具磨损的原因非常复杂，它既有 磨损，又有 、化学作用的磨损，还有由于金相组织的相变使刀具硬度改变所造成的磨损。

刀具耐用度是指刀具从开始切削至达到 为止所使用的切削时间，用T表示。 29. 切削用量优化模型的目标函数视优化目标不同，可以有多种形式，常见的有以下几种：按最高生产率标准评定的目标函数，按 标准评定的目标函数和按最大利润率标准评定的目标函数。 四、判断题

1. 在一般速度范围内，第Ⅰ变形区的宽度仅为0.02～0.2mm。切削速度愈高，宽度愈小。 2. 切削时出现的积屑瘤、前刀面磨损等现象，都是第Ⅲ变形区的变形所造成的。 3. 第Ⅲ变形区的变形是造成已加工表面硬化和残余应力的主要原因。

4. 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。

5. 在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度，加大切削厚度，就可能得到崩碎切屑。

6. 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。

7. 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。

8. 切屑形态的变化反映了切削变形程度的不同，如挤裂切屑是切削层沿剪切面滑移变形完全达到断裂程度而形成的。

9. 切屑形态的变化反映了切削变形程度的不同，如单元切屑是切削层沿剪切面滑移变形完全达到断裂程度而形成的。

10. 经过塑性变形后形成的切屑，其厚度hch通常都要小于工件上切削层的厚度hD，而切屑长度Lch通常大于切削层长度Lc。

11. 用相对滑移的大小来衡量变形程度要比变形系数精确些。

12. 相对滑移反映切屑变形的综合结果，特别是包含有第二变形区变形的影响。

13. 切屑与前刀面的摩擦与一般金属接触面间的摩擦不同，不是一般的外摩擦，而是切屑粘结部分和上层金属之间的摩擦，即切屑的内摩擦。

14. 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。 15. 切屑与前刀面粘结区的摩擦是第Ⅱ变形区变形的重要成因。

16. 硬脆材料与金属材料的切除过程有所不同，其切除过程以断裂破坏为主。

17. 磨削是利用砂轮表面上由结合剂刚性支承着的极多微小磨粒切削刃进行的切削加工。 17. 磨削时砂轮表面的微小磨粒切削刃的几何形状是不确定的，且通常有较大的前角和刃口楔角，以及较大的刃口钝圆半径。

18. 主切削力Fc是计算机床功率及设计夹具、刀具的主要依据。 19. 吃刀抗力可能引起工件的弯曲与振动，影响加工质量。 20. 进给抗力Ff是设计和校验机床进给机构强度的重要依据。

21. 由于切削变形复杂，在实际生产中常用理论公式计算切削力的大小。 22. 切削功率主要是主运动和主切削力所消耗的功率。

23. 影响切削力的因素很多，其中最主要的是刀具材料、刀具磨损、冷却润滑液。

24. 切削温度是切削过程的一个重要物理量，主要影响刀具磨损和积屑瘤的产生，但对表面质量没有影响。

25. 切削热由切屑、工件、刀具和周围介质（如空气、切削液）传散出去。不同的加工方法其切削热传散的比例是相同。

26. 切削温度的高低不仅取决于热源区产生热量的多少，而且还取决于散热条件的好坏。 27. 凡影响切削变形、切削抗力及功率消耗的因素，都对生热有影响。 28. 切削用量增加，功率消耗加大，切削热的生成加多，切削温度升高。 29. 在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在刀刃处。

30. 切削脆性材料时，由于形成崩碎切屑，故最高温度区位于靠近刀尖的后刀面上的小区域内。

31. 人工热电偶法可用于测量切削区的平均温度，红外测温法可用于测量刀具及切屑侧面温度场。

32. 控制与降低磨削温度，是保证磨削质量的重要措施。 33. 工件平均温度与磨削烧伤和磨削裂纹的产生有密切关系。

34. 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。 35. 磨削区温度影响工件的形状和尺寸精度。

36. 工件表面层的温度分布与加工表面变质层的生成机理、磨削裂纹的产生以及工件的使用性能等有关。

37. 积屑瘤是在中等切速加工塑性材料条件下的一个重要物理现象。

38. 在精加工时，积屑瘤对切削过程是有利的，应设法利用这一点提高已加工表面质量。 39. 积屑瘤的形成与摩擦条件有关，而影响摩擦条件的主要因素是接触面压力。 40. 当切削塑性材料、切削速度v较高、切削厚度hD较大时易发生前刀面磨损。 41. 当切削塑性金属材料时，若切削速度较低，切削厚度较薄，则易发生后刀面磨损。 42. 当切削脆性金属时，由于形成崩碎切屑，会出现后刀面磨损。

43 当切削塑性金属，采用中等切速及中等进给量时，常出现前后刀面同时磨损。 44. 刀具磨损过程可分为两个阶段即初期磨损阶段和正常磨损阶段。

45. 磨粒磨损只在低速切削条件下都存在，对低速切削的刀具而言，磨粒磨损往往是刀具磨损的主要原因。

46. 粘结磨损一般在中等偏低的切削速度下比较严重。

47 扩散磨损在高温作用下发生。扩散磨损其实质是一种物理性质磨损。

48. 切削用量中切削速度对刀具耐用度的影响最大，其次为切削深度，而进给量对刀具耐用度的影响最小。

49 传统上选择切削用量的基本原则是：在保证刀具一定耐用度的前提下，优先考虑采用最大的切削深度ap，其次考虑采用大的进给量f，最后根据刀具耐用度的要求选定（计算或查表）合理的切削速度v。 四、简答题

1. 外圆车削加工时，工件上出现了哪些表面？试绘图说明，并对这些表面下定义。 2. 何谓切削用量三要素？怎样定义？如何计算？

3. 绘图分别表示主剖面参考系中切断车刀和端面车刀的角度。 4. 试述判定车刀前角、后角和刃倾角正负号的规则。 5. 刀具切削部分材料应具备哪些性能？为什么？

6. 普通高速钢有哪几种牌号，它们主要的物理、机械性能如何，适合于作什么刀具？ 7. 常用的硬质合金有哪些牌号，它们的用途如何，如何选用？ 8. 如何表示切屑变形程度？

9. 影响切削变形有哪些因素？各因素如何影响切削变形？ 10. 三个切削分力是如何定义的？各分力对加工有何影响？ 11. 刀具磨损过程有哪几个阶段？为何出现这种规律？

12. 刀具破损的主要形式有哪些？高速钢和硬质合金刀具的破损形式有何不同？ 13.工件材料切削加工性的衡量指标有哪些？

14. 说明最大生产效率刀具使用寿命和经济刀具使用寿命的含义及计算公式。 15.切削液有何功用？如何选用？

16. 磨粒粒度是如何规定的？试说明不同粒度砂轮的应用。 17. 试述高速磨削、强力磨削和砂带磨削的特点和应用。

五、分析计算题

1. 如图2-1所示为在车床上车孔示意图，试在图中标出刀具前角、后角、主角、副偏角和刃倾角。

图2-1

2. 在CA6140车床上用切断刀切断轴类工件，已知工件外径 如下：

，

，

，

，

，

=30mm, 切断刀的标注角度

。

⑴试用主剖面参考系标注切断刀的各标注角度；

⑵若刀刃安装时高于中心2 mm，试计算切刀刚开始切断工件时（暂不考虑切削速度的影响），切刀的工作前角

和工作后角

，并在下图中标注

、

、

、

。

3. 在CA6140型车床上车削外圆，已知：工件材料为灰铸铁，其牌号为HT200;刀具材料为硬质合

金，其牌号为YG6；刀具几何参数为：，

（对三向切削分力的修正系数分别为

；切

），

削用量为：

。试求切削力Fc、Ff、Fp及切削功率。

图2-2

4.已知：工件材料：热轧45钢，卡盘和顶尖中，装夹长度2.5μm，加工长度杆尺寸16×25 mm，

，

＝

＝0.637GP（65kgf/）。毛坯直径φ50mm，装夹在

5μm～

＝350mm。加工要求：车外圆至φ44，表面粗糙度为

＝300mm。机床：CA6140型普通车床。刀具：YT15机夹外圆车刀，刀，

＝

、

、

、

、

、＝1.0

。试求粗车、半精车削外圆的切削用量。

第三章金属切削机床与刀具

一、单项选择题

1. 普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是 ( )。

A.主运动传动链 B.机动进给传动链 C.车螺纹传动链 D.快速进给传动链 2. 最常用的齿轮齿廓曲线是 ( )。

A. 圆弧线 B. 摆线 C.梯形线 D.渐开线 3. 车螺纹时欲获得正确的旋向必须 ( )。

A. 正确调整主轴于丝杠间的换向机构 B. 正确安装车刀 C. 保证工件转一圈，车刀移动一个螺距 D. 正确刃磨车刀 4. 车单头螺纹时,为获得准确的螺距必须 ( )

A. 正确调整主轴于丝杠间的换向机构 B. 正确安装车刀 C. 保证工件转一圈车刀准确移动一个螺距 D. 正确刃磨车刀 5. 插削齿轮时，齿面精度主要取决于（ ）。

A. 径向进给量的大小 B. 圆周进给量的大小 C. 分齿运动速比的大小 D. 主运动速度的大小 6. 插齿的分齿运动存在于（ ）。

A. 插齿的全过程 B. 插齿的开始阶段 C. 插齿的结束阶段 D.让刀过程中 7. 高速磨削的砂轮速度至少为（ ）。

A.30m/s B.50m/s C.80m/ s D.100m/s

8 . 某传动系统中，电动机经V带副带动Ⅰ轴，Ⅰ轴通过一对双联滑移齿轮副传至Ⅱ轴，Ⅱ轴与Ⅲ轴之间为三联滑移齿轮副传动，Ⅲ轴可以获得几种不同的转速（ ）。

A.3种 B.5种 C.6种 D.8种 11. 标准麻花钻切削部分切削刃共有（ ）。

A. 6 B. 5 C. 4 D. 3 12. 扩孔钻的刀齿一般有：( )

A. 2-3 个 B. 3-4个 C. 6-8个 D. 8-12个 13. 钻头的螺旋角越大，前角( )。

A．越大 B．越小 C．无关 14. 深孔加工应采用( )方式进行。

A．工件旋转 B．刀具旋转 C．任意 D. 工件和刀具同时旋转 15. 当钻的孔尺寸精度较高，表面粗糙度值较小时，加工中应取（ ）。

A．较大的进给量和较小的切削速度 B．较小的进给量和较大的切削速度 C．较大的背吃力量 D．较大的进给速度

16. 拉孔时，孔的长度一般不超过孔径的（ ）。

A．1倍 B．2倍 C．3倍 D. 任意

17. 某型柴油机气缸套内孔技术要求为Ф110H7、RaO.2μm，内孔表面除菱形网纹外不允许有其他拉痕，该内孔的最终加工方法可选（ ）。

A．研磨 B．珩磨 C抛光 D. 磨孔

18. 卧式镗床上镗孔，为提高精度，镗杆与机床主轴常用（ ）连接方式。

A．刚性 B．浮动 C．螺纹 D. 键

19. 用标准铰刀铰削H7～H8、D<40mm、Ra1.25μm的内孔，其工艺过程一般是（ ）。

A．钻孔-扩孔-铰孔 B．钻孔-扩孔-粗铰-精铰 C钻孔-扩孔 D．钻孔-铰孔

20．光整加工必须在（ ）和（ ）基础上进行。

A．车削 B．钻削 C．粗磨 D．精磨

21．在大批量生产中，加工各种形状的通孔常用的方法是（ ）。

A．铣削 B．插削 C.拉削 D．镗削

二、多项选择题

1 .适宜铰削的孔有( )。

A. 通孔 B. 盲孔 C. 带内回转槽的孔 D. 阶梯孔 2. 在铣床上加工六方形工件，可用的刀具有( )。

A.三面刃铣刀 B.圆柱铣刀 C.角度铣刀 D.立铣刀 3. 车螺纹是加工螺纹常用的方法之一，这种方法多用于( )。

A.单件生产 B.小批生产 C.大批生产 D. 大量生产 4. 车单头螺纹时，为了获得正确的牙型，需要( )。

A. 正确调整主轴与丝杠间的换向机构 B.正确分螺纹头数

C.保证工件转一转，刀具纵向移动一个螺距P值 D. 正确刃磨车刀5、正确安装车刀

5. 在插齿机上能完成下列哪些零件上齿面的加工( )。

A. 直齿圆柱齿轮 B.花键轴 C.多联齿轮 D. 内齿轮 6. 回转成形面可选用的加工方法有( )。

A.车削 B.铣削 C.刨削 D.磨削 7. 机械传动与液压传动相比较，其主要特点是：

A.润滑好，噪音小 B.结构简单，能传递较大功率 C.传动比准确，适宜定比传动 D速比不易准确，不适应做定比传动 8. 在滚齿机上能完成下列哪些零件上齿面的加工：

A.斜齿圆柱齿轮 B.花键轴 C.多联齿轮 D.人字齿轮

三、判断题

1. 成形法加工齿轮是利用与被切齿轮的齿槽法向截面形状相符的刀具切出齿形的方法。（ ）

2. 磨齿是齿形精加工的主要方法，它既可加工未经淬硬的轮齿，又可加工淬硬的轮齿。（ ） 3. 滚切直齿轮时，刀架沿齿坯轴线方向进给所需的传动链是内联系传动链。（ ） 4. 在镗床上用坐标法镗孔，采用百分表量块坐标装置调整工作台和主轴箱位置对齐可不必考虑丝杠与螺母之间的间隙。（ ）

5. 光磨可提高工件的形状精度和位置精度。（ ）

6. 砂轮的组织反映了砂轮中磨料、结合剂、气孔三者之间不同体积的比例关系。（ ） 7. 磨削硬材料时，砂轮与工件的接触面积越大，砂轮的硬度应越高。（ ）

8. 磨削过程的主要特点是切削刃不规则、切削过程复杂、单位切削力大、切深抗力大、切削温度高、能加工高硬材料等。（ ）

9. 拉削相当于多刀刨削，粗、半精和精加工一次完成，因而生产率高。（ ）

10.在加工质量方面，铣削和刨削一般相同，但对于尺寸较大的平面，由于刨削无明显的接刀痕，故刨削优于铣削。（ ）

11.在铣刀耐用度、加工表面粗糙度等方面，逆铣均优于顺铣，所以生产中常用逆铣。( ) 12铣削的生产率一般高于刨削，二者的加工范围类似，所以刨削很快会被淘汰。（ ）

13.砂轮的硬度是指组成砂轮的磨粒的硬度。（ ）

14.车削右螺纹时，工件正转，车刀右移；而车左螺纹时，工件正转，车刀左移。（ ） 15.麻花钻头主切削刃上的前角随直径增大而减小。（ ）

16.镗削适合加工复杂和大型工件上的孔，尤其是直径较大的孔及内成形表面或孔内 回环槽。（ ）

17.展成法加工齿轮是利用齿轮刀具与被切齿轮保持一对齿轮啮合运动关系而切出齿 形的方法。（ ）

18.铰孔的精度主要不取决于机床的精度，而取决于铰刀的精度和安装方式以及加工余量、切削用量和切削液等条件。（ ）

19. 车削右旋螺纹之后，只需改变主轴的转向即可车削左旋螺纹。（ ）

20. 在车床上钻孔容易出现轴线偏移现象，而在钻床上钻孔则容易出现孔径增大现象。

21. 在三个切削分力中，车外圆时切削力Fc 最大。（ ）

22. C6140型机床是最大工件回转直径为40mm的普通车床。

23. 展成法加工齿轮是利用齿轮刀具与被切齿轮保持一对齿轮啮合运动关系而切出齿 形的方法。（ ）

四、填空题

1. 齿轮滚刀理论上正确的基本蜗杆是 ，但由于 ，生产中常用 来近似代替它。 2. 砂轮的切削特性主要决定于 、 、 、 和 等基本要素。

3. 在机床型号CM6132中，字母C表示 ，字母M表示 ，主参数32的含义是 。 4. 车床除卧式车床外，还有 、 、 、 、 等

5. 渐开线圆柱齿轮按精度分为 个等级，其中 级为最高级， 到 级为普通级， 为最低级 6. 机床传动系统中，常用的机械有级变速机构有 、 、 、 和 7. 机床传动系统中，最常见的机械传动方式有 、 、 、 、 等。

8. 磨削加工时，提高砂轮速度可使加工表面粗糙度数值 ，提高工件速度可使加工表面粗糙度数值 ，增大砂轮粒度号，可使加工表面粗糙度数值

9. 电火花加工是在____之中，通过工具与工件之间的——作用，对工件进行加工的方法。

10. 电火花加工的工艺指标，可归纳为 、 、 。影响这些指标的工艺因素有 、 、 。

11. 数控机床上应尽量选用 夹具， 夹具、 夹具。

五、简答题

1. 试说明下列机床型号的含义

CM6132 CK6150A B2316 MG1432 CKM1116/NJ

2. 无心磨床与普通外圆磨床在加工原理及加工性能上有那些区别？ 3. M1432A型万能外圆磨床需要实现那些运动？能进行那些工作？

4. 在CA6140型卧式车床上车削导程L=10㎜的米制螺纹，试指出可能加工此螺纹的传动路线有几条？

5. 立式车床与卧式车床的用途和机床的结构有什么不同？ 6. 机床的精度包括哪几种？何谓静、动刚度？

7. 举例说明什么叫表面成形运动？什么叫简单运动、复合运动？

8. 机床的传动链中为什么要设置换置机构？分析传动链一般有哪几个步骤？ 9. 写出在CA6140型车床上进行下列加工时的运动平衡式，并说明主轴的转速范围。 10. CA6140型车床主轴箱中有几个换向机构？能否取消其中一个？为什么？ 11. 如果CA6140型车床的快速电动机的方向接反了，机床能否正常工作？ 12. 卧式车床溜板箱中开合螺母操纵机构与纵向、横向进给操纵机构之间为什么 需要互锁？

13. 试分析圆周铣削与端面铣削的切削厚度、切削宽度、切削层面积和铣削力， 以及它们对铣削过程的影响。

14. 试分析比较圆周铣削时，顺铣和逆铣的优缺点。 15. 铣床主要有哪些类型？各用于什么场合？ 16.为何多刃刀具加工时容易引起振动？

17. 标准麻花钻在结构上有哪些缺陷？应如何修磨来加以改进？

18 钻削深孔时，为何通常总是工件作主运动（回转运动）钻头作进给运动（直线移动）？ 19. 试例举车床上常使用的几种车刀。 。

20. 单刃镗刀和浮动镗刀镗孔时各有何特点？这种刀具工作时要考虑什么问题？ 21. 车床丝杠和光杠的作用有何不同? 22. 可转位车刀有何特点？

23. 试分析卧式轴矩台平面磨床与立轴圆台平面磨床在磨削方法、加工质量、生产率等方面有何不同，各适用与什么情况?

第四章 机械加工质量及控制

一、单项选择题

1. 表面粗糙度的波长与波高比值一般（ ）。

A. 小于50 B. 等于50～200 C. 等于200～1000 D. 大于1000 2. 表面层加工硬化程度是指（ ）。

A. 表面层的硬度 B. 表面层的硬度与基体硬度之比

C. 表面层的硬度与基体硬度之差 D. 表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比 3. 原始误差是指产生加工误差的“源误差”，即（ ）。

A.机床误差 B.夹具误差 C.刀具误差 D.工艺系统误差 4. 误差的敏感方向是（ ）。

A. 主运动方向 B. 进给运动方向

C. 过刀尖的加工表面的法向 D. 过刀尖的加工表面的切向 5. 试切n个工件，由于判断不准而引起的刀具调整误差为（ ）。

A. 3 B. 6 C. D.

6. 精加工夹具的有关尺寸公差常取工件相应尺寸公差的（ ）。

A. 1/10～1/5 B. 1/5～1/3 C. 1/3～1/2 D. 1/2～1

7. 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

8. 在普通车床上用三爪卡盘夹工件外圆车内孔，车后发现内孔与外圆不同轴，其最可能原因是（ ）。

A. 车床主轴径向跳动 B. 卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴

C. 刀尖与主轴轴线不等高 D. 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行 9. 在车床上就地车削（或磨削）三爪卡盘的卡爪是为了（ ）。

A. 提高主轴回转精度 B. 降低三爪卡盘卡爪面的表面粗糙度 C. 提高装夹稳定性 D. 保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴 10. 为减小传动元件对传动精度的影响，应采用（ ）传动。

A. 升速 B. 降速 C. 等速 D. 变速

11. 通常机床传动链的（ ）元件误差对加工误差影响最大。

A. 首端 B.末端 C. 中间 D. 两端

12. 工艺系统刚度等于工艺系统各组成环节刚度（ ）。

A. 之和 B.倒数之和 C. 之和的倒数 D. 倒数之和的倒数 13. 机床部件的实际刚度（ ）按实体所估算的刚度。

A.大于 B.等于 C. 小于 D.远小于 14. 接触变形与接触表面名义压强成（ ）。

A.正比 B. 反比 C. 指数关系 D. 对数关系 15. 误差复映系数与工艺系统刚度成（ ）。

A.正比 B. 反比 C. 指数关系 D. 对数关系 16. 车削加工中，大部分切削热（ ）。

A. 传给工件 B. 传给刀具 C. 传给机床 D. 被切屑所带走 17. 磨削加工中，大部分磨削热（ ）。

A. 传给工件 B. 传给刀具 C. 传给机床 D. 被磨屑所带走 18. 为了减小机床零部件的热变形，在零部件设计上应注意（ ）。

A.加大截面积 B. 减小长径比 C. 采用开式结构 D. 采用热对称结构 19. 工艺能力系数与零件公差（ ）。

A.成正比 B. 成反比 C. 无关 D. 关系不大

20. 外圆磨床上采用死顶尖是为了（ ）。

A. 消除顶尖孔不圆度对加工精度的影响 B. 消除导轨不直度对加工精度的 C. 消除工件主轴运动误差对加工精度的影响 D. 提高工艺系统刚度 21. 加工塑性材料时，（ ）切削容易产生积屑瘤和鳞刺。

A. 低速 B. 中速 C. 高速 D. 超高速 22. 强迫振动的频率与外界干扰力的频率（ ）。

A. 无关 B. 相近 C. 相同 D. 相同或成整倍数关系 23. 削扁镗杆的减振原理是（ ）。

A. 镗杆横截面积加大 B. 镗杆截面矩加大

C. 基于再生自激振动原理 D. 基于振型偶合自激振动原理 24. 自激振动的频率（ ）工艺系统的固有频率。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 等于或接近于 二、多项选择题

1. 尺寸精度的获得方法有（ ）。

A. 试切法 B. 调整法 C. 定尺寸刀具法 D. 自动控制法 2. 零件加工表面粗糙度对零件的（ ）有重要影响。

A. 耐磨性 B. 耐蚀性 C. 抗疲劳强度 D. 配合质量 3. 主轴回转误差可以分解为（ ）等几种基本形式。 A. 径向跳动 B. 轴向窜动 C. 倾角摆动 D. 偏心运动 4. 影响零件接触表面接触变形的因素有（ ）。

A. 零件材料 B. 表面粗糙度 C. 名义压强 D. 名义面积

5. 如习图4-1所示，零件安装在车床三爪卡盘上车孔（内孔车刀安装在刀架上）。加工后发现

被加工孔出现外大里小的锥度误差。产生该误差的可能原因有（ ）。

A. 主轴径向跳动 B.

三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴

C. 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行 D. 刀杆刚性不足

6. 在车床上以两顶尖定位车削光轴，车后发现工件中部直径偏大，两头直径偏小，其可能的原因有（ ）。

A. 工件刚度不足 B. 前后顶尖刚度不足 C. 车床纵向导轨直线度误差 D. 导轨扭曲

7. 在车床上车削光轴（图4-2），车后发现工件A处直径比B处直径大，其可能的原因有（ ）。

A.刀架刚度不足 B. 尾顶尖刚度不足 C. 导轨扭曲

D. 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行 8. 机械加工工艺系统的内部热源主要有（ ）。

A. 切削热 B. 摩擦热 C. 辐射热 D. 对流热

9. 如图4-2-8所示，零件安装在车床三爪卡盘上钻孔（钻头安装在尾座上）。加工后测量，发现孔径偏大。造成孔径偏大的可能原因有（ ）。

A. 车床导轨与主轴回转轴线不平行 B. 尾座套筒轴线与主轴回转轴线不同轴 C. 刀具热变形 D. 钻头刃磨不对称

10. 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 11. 下列误差因素中属于随机误差的因素有（ ）。

A. 机床热变形 B. 工件定位误差 C. 夹紧误差 D. 毛坯余量不均引起的误差复映 12. 从分布图上可以（ ）。

A. 确定工序能力 B. 估算不合格品率 C. 判别常值误差大小 D. 判别工艺过程是否稳定 13. 通常根据 X-R 图上点的分布情况可以判断 ( )。

A. 有无不合格品 B. 工艺过程是否稳定 C. 是否存常值系统误差 D. 是否存在变值系统误差 14. 影响切削残留面积高度的因素主要包括（ ）等。

A. 切削速度 B. 进给量 C. 刀具主偏角 D. 刀具刃倾角 15. 影响切削加工表面粗糙度的主要因素有（ ）等。

A. 切削速度 B. 切削深度 C. 进给量 D. 工件材料性质 16. 影响外圆磨削表面粗糙度的磨削用量有（ ）。

A. 砂轮速度 B. 工件速度 C. 磨削深度 D. 纵向进给量 17. 消除或减小加工硬化的措施有（ ）等。

A. 加大刀具前角 B. 改善工件的切削加工性 C. 提高刀具刃磨质量度

18. 避免磨削烧伤、磨削裂纹的措施有（ ）等。

A. 选择较软的砂轮 B. 选用较小的工件速度 C. 选用较小的磨削深度 D. 改善冷却条件

三、判断题

1. 零件表面的位置精度可以通过一次装夹或多次装夹加工得到。（ ）

降低切削速 D. 2. 零件表面粗糙度值越小，表面磨损越小。（ ）

3. 零件表面残余应力为压应力时，可提高零件的疲劳强度。（ ） 4. 粗糙表面易被腐蚀。（ ）

5. 在机械加工中不允许有加工原理误差。（ ） 6. 工件的内应力不影响加工精度。（ ） 7. 主轴的径向跳动会引起工件的圆度误差。（ ）

8. 普通车床导轨在垂直面内的直线度误差对加工精度影响不大。（ ） 9. 采用预加载荷的方法可以提高接触刚度。（ ）

10. 磨削机床床身导轨时，由于磨削热会使导轨产生中凸。（ ） 11 只要工序能力系数大于1，就可以保证不出废品。（ ） 12. 在

中，只要没有点子越出控制限，就表明工艺过程稳定。（ ）

13. 切削过程中的热效应将使加工表面产生张应力。（ ） 14. 在车床上使用切断刀切断工件时的重叠系数等于零。（ ） 15. 冲击式减振器特别适于低频振动的减振。（ ） 16. 自激振动是一种不衰减的振动。（ ） 17. 残余应力是有害的应力。（ ）

18. 砂轮的粒度越大，硬度越低，则自砺性越差，磨削温度越高。（ ） 19. 减少进给量将减少表面粗糙度值。（ ）

20. 表面波度与表面粗糙度产生的原因不同，所以区别标准有别。（ ）

四、填空题

1．经过机械加工后的零件表面存在着 、 、 等缺陷。 2．切削加工中影响表面粗糙度的因素有 、 、 。

3．机械加工表面层的物理力学性能包括 、 和表面层的 变化。 4．振动按其产生的原因分为三种： 、 、 。

5．磨削常用的砂轮粒度号为 ，一般不超过 。 6. 机器零件失效的主要方式有以下三种： 、 和 。 7. 按照加工误差的性质，加工误差可分为 和 。

8. 在车床上车外圆时，滚动轴承 的圆度误差对主轴径向圆跳动影响较大；在镗床上镗孔时，轴承 的圆度误差对主轴径向圆跳动影响较大。

五、简答题

1. 表面质量的含义包括哪些内容？为什么机械零件的表面质量与加工精度具有同等重要的意义？

2. 磨削加工时，影响加工表面粗糙度的主要因素有哪些？

3. 什么是冷作硬化？其产生的主要原因是什么？实验表明：切削速度增大，冷作硬化增大，冷硬现象增大；刀具刃口圆弧半径增大，后刀面磨损增大，冷硬现象增大。前角增大，冷硬现象减少。在同样切削条件小，切削T10A钢硬化深度与硬化程度较T12A大，而铜件、铝件比钢件小。讨论如何解释上述实验结果。

4. 什么是磨削“烧伤”？为什么磨削加工常产生“烧伤”？为什么磨削高合金钢较普通钢更易“烧伤”？磨削“烧伤”对零件的使用性能有何影响？试举例说明减少磨削烧伤及裂纹的办法有哪些？

5. 为什么在机械加工中，工件表面会产生残余应力？磨削加工工件表面层中残余应力产生的原因与切削加工是否相同？

6. 磨削淬火钢时，加工表面层的硬度可能升高或下降，试纷纷系其可能的原因，并说明表面层的应力符号？

7. 何谓强迫振动、自激振动？如何区分两种振动？机械加工中引起两种振动的原因是什么？ 8. 超精加工、珩磨、研磨等光整加工方法与细蜜磨削相比，其工作原理有何不同？为什么把它们作为最终加工工序？它们都应该用在何种场合? 六、分析计算题

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?

3．机械加工对零件表面物理力学性能有什么影响?它们对产品质量有何影响?

4．已知工件表面粗糙度的轮廓算术平均偏差Ra等于切削残留面积高度及R max的1／4，r∑＝0.5mm的精车刀，精车Ra6.3μm工件表面，在不考虑其他因素对表面粗糙度的影响时，求可允许的进给量f.

5．在CA6140车床上采用κr＝75°，κr′＝15°车刀，加工d W＝60mm的钢料，采用二次走刀，车至d W＝48mm。当f＝O．5mm／r，vc≤120m／min时，试选定工件转速n，并计算实际切削速度vc.切削残留面积高度。4，已知工件表面粗糙度的轮廓算术平均偏差Ra等于切削残留面积高度及R max的1／4，r∑＝0.5mm的精车刀，精车Ra6.3μm工件表面，在不考虑其他因素对表面粗糙度的影响时，求可允许的进给量f.

6. 影响加工工件表面粗糙度的因素有哪些？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=4mm，问能达到的加工表面粗糙度的数值为多少？ 7. 在平面磨床上磨削一块厚度为 10 宽度为 50 长为 30 的 20 钢工件,磨削时表面温 度高达 900 度.试估计加工表面层和非加工表面层残余应力数值,并画出零件近似 的变形图及应力图.

8. 刨削一块钢板,在切削力作用下,被加工表面层产生塑性变形,其密度从 7.87Kg/㎡ 降到7.75Kg/㎡。试问表面层产生多大的残余应力？是拉应力还是压应力？

9. 在外圆磨床上磨削一根淬火钢轴时，工件表面温度高达950度，因使用冷却液而产生回火，表面金属由马氏体变为珠光体，其密度从7.75Kg/㎡增加到7.87Kg/㎡。试估算工件表面的产生多大的残余应力？是拉应力还是压应力？

10.把一台质量M=500kg的旋转机械，用刚度K=10MN/m的弹簧支撑，弱此机械有 0.2N·m的不平衡时，当机械的转速为1200RPM，若该系统的阻尼比为0.1,试求强 迫振动的振幅为多大?

11. 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á，并判断车刀的调整误差为多少? 12. 在车床上加工一长度为800 mm，直径为Ф60mm，材料为45钢的光轴。已知机床各部件的刚度分别为Kdj＝5×10 N／mm，Ktj＝7×10 N／mm，Kwz＝4×10 N／mm。加工时的切削力Fc＝600N， Fy=0.4Fc。如图1-4--1所示，试计算在一次走刀后的轴向形状误差。

图4-3

8. 加工一批工件的外圆，图纸要求尺寸为Ф20±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?

9. 在三台车床上分别用两顶尖安装工件，如图 4-2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4-4

10. 在卧式铣床上铣削键槽，如图4-5所示，经测量发现，靠工件两端深度大于中间，且中间的深度比调整的深度尺寸小，试分析产生这一误差的原因，及如何设法克服或减小这种误差。

图4-5

11. 如图4-6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？

12. 在铣床上加工一批轴件上的键槽，如习图4-7所示。已知铣床工作台面与导轨的平行度误差为0.05/300，夹具两定位V型块夹角差为0.01/150，阶梯轴工件两端轴颈尺寸为

，交点A的连线与夹具体底面的平行度误

。试分析计算加工后键槽底面对工

外圆的同轴度误差）。

件轴线的平行度误差（只考虑上述因素影响，并忽略两轴颈与

图4-6

图4-7

13. 试分析习图4-8所示的三种加工情况，加工后工件表面会产生何种形状误差？假设工件的刚度很大，且车床床头刚度大于尾座刚度。

14. 横磨一刚度很大的工件（图4-9），若径向磨削力为100N，头、尾架刚度分别为50000 N/mm和40000N/mm，试分析加工后工件的形状，并计算形状误差。

15. 有人提出一种在工作状态下测量工艺系统静刚度的方法，其过程如下：如图4-10所示，在车床顶尖间装夹一根刚度很大的轴，在轴靠近前、后顶尖及中间位置预先车出三个台阶，

尺寸分别为H11、H12、H21、H22、H31、H32。经过一次走刀后，测量加工后的台阶尺寸分别为h11、h12、h21、h22、h31、h32。试：（1）说明用此方法测量工艺系统静刚度的原理；（2）如何由上面的数据确定工艺系统刚度？（3）说明该方法的优缺点。

16. 磨削CW6140车床床身导轨，若床身长L=2240mm，床身高H=400mm，磨削后床身上下面温差Δt = 5℃。试计算由于工件热变形所引起的加工误差（工件材料热胀系数α=1×10-5）。 17. 在无心磨床上磨削销轴，销轴外径尺寸要求为φ12±0.01。现随机抽取100件进行测量，结果发现其外径尺寸接近正态分布，平均值为X = 11.99，均方根偏差为S = 0.003。试：画出销轴外径尺寸误差的分布曲线； （1）计算该工序的工艺能力系数； （2）估计该工序的废品率；

（3）分析产生废品的原因，并提出解决办法。

18. 在车床上加工一批小轴的外圆，尺寸要求为分布，其标准差为算不合格品率。

mm。若根据测量工序尺寸接近正态

mm，公差带中心小于分布曲线中心，偏差值为0.03 mm。试计

19. 在无心磨床上磨削圆柱销，直径要求为mm。每隔一段时间测量一组数据，共测

得200个数据，如表4-1所示，表中数据为7960+x（μm）。试解答以下问题： （1）画出

图；

（2）判断工艺规程是否稳定； （3）判断有无变值系统误差；

（4）对图进行分析。

20. 图4-11为精镗活塞销孔工序的示意图，工件以止口面及半精镗过的活塞销孔定位，试分析影响工件加工精度的工艺系统的各种原始误差因素。 表4-1

极测量值 序号 x1 x2 x3 x4 x5 Ri 平均值 极差 序号 x1 x2 x3 x4 x5 测量值 平均值 差 Ri 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

30 37 31 35 36 43 35 21 20 26 25 29 30 40 30 35 18 18 15 31 18 28 33 35 43 38 25 11 21 24 21 30 35 35 45 30 21 23 25 25 29 35 30 38 35 45 18 28 19 26 24.6 31.8 31.8 36.6 37.8 38.2 23.4 20.2 20.0 26.4 12 9 5 5 15 15 17 17 10 7 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 26 22 28 24 29 38 28 30 28 33 27 22 20 25 28 35 27 31 38 40 24 20 17 28 23 30 35 29 32 38 25 18 28 34 24 33 38 31 28 33 25 22 25 20 34 30 31 40 30 30 25.4 20.8 23.6 26.2 27.6 33.2 31.8 32.2 31.2 34.8 3 4 11 14 11 8 11 11 10 10

图4-11

第五章工艺规程设计

一、单项选择题

1．在机械加工中直接改变工件的形状，尺寸和表面性能使之变成所需零件的过程称为（ ）。

A. 生产过程 B．工艺过程 C．工艺规程 D. 机械加工工艺规程 2．车床主轴轴颈和锥孔的同轴度要求很高，因此常采用（ ）方法来保证。

A．基准重合 B．互为基准 C. 自为基准 D．基准统一

3．若零件上有两个主要表面相互位置精度要求高一般可采用互为基准反复加工的办法来保证，这种方法属于（ ）。

A．基准重合加工 B．基准统一加工 C．自为基准加工 D．不同基准加工

4．选择精基准时，有时可设法在零件上专门加工一组供工艺定位用的辅助基准是（ ）。

A. 符合基准重合加工 B. 便于互为基准加工

C. 便于统一基准加工 D. 使定位准确夹紧可靠，夹具结构简单，工件安装方便。 5．自为基准是以加工面本身为精基准，多用于精加工或光整加工工序，这是由于 ( )

A. 符合基推重合原则 B．符合基准统一原则

C. 保证加工面的余量小而均匀 D．保证加工面的形状和位置精度。 6．轴类零件定位用的顶尖孔是属于（ ）。

A．精基准 B．粗基准 C．辅助基准 D．自为基准

7．选择精基准时，有时可设法在零件上专门加工一组供工艺定位用的辅助基准是（ ）。

A．符合基准重合加工 B．便于互为基准加工 C．便于统一基准加工 D. 提高零件刚度

8．（ ）是工艺过程的基本单元，又是生产计划和成本核算的基本单元。

A．工序 B．工位 C．走刀 D．工步

9．采用（ ）加工，可以提高生产率和保证被加工表面间的相互位置精度。

A．统一基准 B．多工位 C．基准重合 D．互为基准 10．可以获得尺寸精度的方法是（ ）。

A．轨迹法； B．成形法； C．调整法； D．展成法

11．不能提高零件被加工表面的定位基准的位置精度的定位方法是（ ）。

A．基准重合 B．基准统一 C．自为基准加工 D．基准不变 12. 重要的轴类零件的毛坯通常应选择（ ）。

A.铸件 B. 锻件 C. 棒料 D. 管材 13. 普通机床床身的毛坯多采用（ ）。

A. 铸件 B. 锻件 C. 焊接件 D. 冲压件

14．不能提高零件被加工表面的定位基准的位置精度的定位方法是（ ）。

A．基准重合 B．基准统一 C．自为基准加工 D．基准不变 15．有色金属一般不采用（ ）进行加工。

A．金刚镗 B．高速精车 C．磨削 D．高速铣削 16. 重要的轴类零件的毛坯通常应选择（ ）。

A. 铸件 B. 锻件 C. 棒料 D. 管材 17. 普通机床床身的毛坯多采用（ ）。

A. 铸件 B. 锻件 C. 焊接件 D. 冲压件

18.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 19. 箱体类零件常采用（ ）作为统一精基准。

A.一面一孔 B. 一面两孔 C. 两面一孔 D. 两面两孔

20. 经济加工精度是在（ ）条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。

A. 最不利 B. 最佳状态 C. 最小成本 D. 正常加工 21. 铜合金 7 级精度外圆表面加工通常采用（ ）的加工路线。 A. 粗车 B. 粗车-半精车 C. 粗车-半精车-精车 D.粗车-半精车-精磨 22. 淬火钢7级精度外圆表面常采用的加工路线是（ ）。

A. 粗车—半精车—精车 B. 粗车—半精车—精车—金刚石车 C. 粗车—半精车—粗磨 D. 粗车—半精车—粗磨—精磨 23. 铸铁箱体上φ120H7孔常采用的加工路线是（ ）。

A. 粗镗—半精镗—精镗 B. 粗镗—半精镗—铰 C. 粗镗—半精镗—粗磨 D. 粗镗—半精镗—粗磨—精磨

24. 为改善材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），通常安排在（ ）进行。

A. 切削加工之前 B. 磨削加工之前 C. 切削加工之后 D. 粗加工后、精加工前 25. 工序余量公差等于（ ）。

A. 上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和 B. 上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差

C. 上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一 D. 上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一 26. 直线尺寸链采用极值算法时，其封闭环的下偏差等于（ ）。

A. 增环的上偏差之和减去减环的上偏差之和 B. 增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和 C. 增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和 D. 增环的下偏差之和减去减环的下偏差之和

27. 直线尺寸链采用概率算法时，若各组成环均接近正态分布，则封闭环的公差等于（ ）。

A.各组成环中公差最大值 B.各组成环中公差的最小值

C. 各组成环公差之和 D.各组成环公差平方和的平方根 28. 用近似概率算法计算封闭环公差时，k值常取为（ ）。

A. 0.6～0.8 B. 0.8～1 C. 1～1.2 D. 1.2～1.4 29. 派生式 CAPP 系统以（ ）为基础。

A. 成组技术 B. 数控技术 C. 运筹学 D. 网络技术 30. 工艺路线优化问题实质上是（ ）问题。

A. 寻找最短路径 B. 寻找最长路径 C. 寻找关键路径 D. 工序排序

二、多项选择题

1. 选择粗基准最主要的原则是（ ）。

A. 保证相互位置关系原则 B. 保证加工余量均匀分配原则 C. 基准重合原则 D. 自为基准原则 2. 采用统一精基准原则的好处有（ ）。

A. 有利于保证被加工面的形状精度 B. 有利于保证被加工面之间的位置精度 C. 可以简化夹具设计与制造 D. 可以减小加工余量 3. 平面加工方法有（ ）等。

A. 车削 B. 铣削 C. 磨削 D.拉削 4. 研磨加工可以（ ）。

A. 提高加工表面尺寸精度 B. 提高加工表面形状精度 C. 降低加工表面粗糙度 D. 提高加工表面的硬度 5. 安排加工顺序的原则有（ ）和先粗后精。

A. 先基准后其他 B. 先主后次 C. 先面后孔 D. 先难后易 6. 采用工序集中原则的优点是（ ）。

A. 易于保证加工面之间的位置精度 B. 便于管理

C. 可以降低对工人技术水平的要求 D. 可以减小工件装夹时间

7. 最小余量包括（ ）和本工序安装误差。

A. 上一工序尺寸公差 B. 本工序尺寸公差

C. 上一工序表面粗糙度和表面缺陷层厚度 D. 上一工序留下的形位误差 8. CAPP系统按其工作原理可划分为（ ）和综合式。

A. 全自动式 B. 半自动式 C. 派生式 D. 创成式 9. 目前CAPP系统的零件信息输入方式主要有（ ）。

A. 成组编码法 B. 形面描述法 C. 图形识别法 D. 从CAD系统直接获取零件信息 10. 采用决策树进行决策的优点是（ ）。

A. 易于理解 B. 易于编程 C. 易于修改 D. 易于扩展 11. 单件时间（定额）包括（ ）等。

A. 基本时间 B. 辅助时间 C. 切入、切出时间 D. 工作地服务时间 12. 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 13. 提高生产效率的途径有（ ）等。

A. 缩短基本时间 B. 缩短辅助时间 C. 缩短休息时间 D. 缩短工作地服务时间 14. 参数优化问题数学模型的要素是（ ）。

A. 设计变量 B. 目标函数 C. 约束条件 D. 优化方法 15. 工序参数优化问题中的设计变量是（ ）。

A. 切削速度 ② 进给量 ③ 切削深度（背吃刀量） ④ 刀具耐用度 16. 工序参数优化问题中的优化目标可以是（ ）。

A. 最短工序时间 B. 最小工序成本 C. 最大工序利润 D. 最大刀具耐用度

三、判断题

1. 工艺规程是生产准备工作的重要依据。 2. 编制工艺规程不需考虑现有生产条件。

3. 编制工艺规程时应先对零件图进行工艺性审查。 4. 粗基准一般不允许重复使用。

5. 轴类零件常使用其外圆表面作统一精基准。

6. 淬硬零件的孔常采用钻（粗镗）—半精镗—粗磨—精磨的工艺路线。 7. 铜、铝等有色金属及其合金宜采用磨削方法进行精加工。 8. 抛光加工的目的主要是减小加工表面的粗糙度。

9. 工序余量等于上道工序尺寸与本道工序尺寸之差的绝对值。

10. 中间工序尺寸公差常按各自采用的加工方法所对应的加工经济精度来确定。 11. 直线尺寸链中必须有增环和减环。

12. 工艺尺寸链组成环的尺寸一般是由加工直接得到的。 13. 采用CAPP有利于实现工艺过程设计的优化和标准化。 14. 派生式CAPP系统具有较浓厚的企业色彩。 15. 创成式CAPP系统以成组技术为基础。

16. 在CAPP专家系统中广泛采用产生式规则表达知识。 17. 在CAPP专家系统中通常采用正向推理的控制策略。 18. 在工艺成本中可变费用是与年产量无关的费用。

四、简答题

1. 什么是工艺过程？什么是工艺规程？

2. 试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤。 3. 拟定工艺路线需完成哪些工作？

4. 试简述粗、精基准的选择原则，为什么粗基准通常只允许用一次？ 5. 为什么机械加工过程一般都要划分为几个阶段进行？

6. 试简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，各用于什么场合？ 7. 什么是加工余量、工序余量和总余量？

8. 试分析影响工序余量的因素，为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差和上工序制造公差的影响？

9. 图5-1所示尺寸链中（图中Ao、Bo、Co、Do是封闭环），那些组成环是增环？那些组成环是减环？

10. 试分析比较用极限法解尺寸链计算公式与用统计法解尺寸链计算公式的异同。

图5-1

11. 加工图5-2所示零件，其粗、精基准应如何选择？图a、b、c所示零件要求内外圆同轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；图d所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。

图5-2

四、分析计算题

1. 试选择如图5-3所示三个零件的粗﹑精基准。其中（1）齿轮，m=2，Z=37，毛坯为热轧棒料；（2）液压油缸，毛坯为铸铁件，孔已铸出。（3）飞轮，毛坯为铸件。均为批量生产。图中除了有不加工符号的表面外，均为加工表面。