第一章 金属切削基础

一. 单项选择

1. 进给运动通常是机床中（ ）。

a) 切削运动中速度最高的运动,

b) 切削运动中消耗功率最多的,

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) 砂轮的直线运动，

b) 工件的回转运动，

c) 砂轮的回转运动，

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 a p 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. 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。

6. 在背吃刀量 a p 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。

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 .

二. 多项选择

1. 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

2. 实现切削加工的基本运动是（ ）。 a) 主运动 ,

b) 调整运动,

c) 进给运动 ,

。 ） d) 分度运动

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

三. 分析题

1. 图 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 1

2. 在车床上，切断工件时，切到最后时工件常常被挤断。试分析其原因。

四. 问答题

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？

第二章 金属切削的基本规律

一. 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。

4. 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。

5. 从形态上看，切屑可以分为带状切屑、 、 、 、和 四种类型。

6. 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 。

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 。

8. 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。

9. 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。

10. 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。

11. 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，使切屑底面与前刀 面发生 现象。

12. 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 。

13. 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， 和滑动区。

14. 切屑与前刀面粘结区的摩擦是 变形区变形的重要成因。

15. 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。

16. 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 。

17. 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 计算切削力的大小。

18. 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。

19. 在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在前刀面上 处。

20. 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。

21. 目前比较成熟的测量切削温度的方法有 、 、 和 法。

22. 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 。

23. 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。

24. 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。

25. 积屑瘤是 变形区在特定条件下金属变形摩擦的产物。

26. 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。

27. 刀具正常磨损的主要表现形式为 磨损、 磨损和 磨损。

28. 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 。

29. 刀具一次刃磨之后，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。

30. 形成刀具磨损的原因非常复杂，它既有 磨损，又有 、 磨损， 磨损、 磨损。

31. 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。

二. 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．主切削力 Fc 是计算机床功率及设计夹具、刀具的主要依据。（ ）

18．吃刀抗力可能引起工件的弯曲与振动，影响加工质量。（ ）

19．进给抗力 Ff 是设计和校验机床进给机构强度的重要依据。（ ）

20．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。（ ）

21．切削功率主要是主运动和主切削力所消耗的功率。（ ）

22. 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。（ ）

23. 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。（ ）

24. 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。（ ）

25. 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。（ ）

26. 凡影响切削变形、切削抗力及功率消耗的因素，都对产生热有影响。（ ）

27. 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。（ ）

28. 在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在刀刃处。（ ）

29. 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。（ ）

30. 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。（ ）

31. 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。（ ）

32. 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。（ ）

33. 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。（ ）

34. 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。（ ）

35. 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。（ ）

36. 当切削脆性金属时，由于形成崩碎切屑，会出现后刀面磨损。（ ）

37. 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。（ ）

38. 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。（ ）

39. 粘结磨损一般在中等偏低的切削速度下比较严重。（ ）

40. 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。（ ）

41. 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。（ ）

42. 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。（ ）

三. 单项选择题

1.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

2.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.

3.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

4.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％

5.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

6. 切削用量对切削力影响最大的是（ ）

a)切削速度

b) 切削深度

c) 进给量

7.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

8. 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

9. 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

10. 切削用量对刀具耐用度影响最大的是（ ）

a) 切削速度

b) 切削深度

c) 进给量

四. 多项选择题

1. 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

2. 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

3. 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

4. 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) 控制切削速度 ,

b) 减小刀具前角 ,

c) 使用高效切削液,

d)当工件材料塑性过高，硬度很低时，可进行适当热处理，提高其硬度，降低其塑性

5. 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

6. 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

7. 当（ ）时易发生后刀面磨损。当（ 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

8. 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,

）时，由于形成崩碎切屑，也会出现后刀 c) 中等偏低的切削速度 ,

d) 刀具材料与工件的亲和能力.

9.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

五. 问答题

1. 如何表示切屑变形程度？ 两种表示方法的区别与联系？

2. 影响切削变形有哪些因素？各因素如何影响切削变形？

3. 三个切削分力是如何定义的？各分力对加工有何影响？

4. 刀具磨损过程有哪几个阶段？为何出现这种规律？

5. 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？

6. 工件材料切削加工性的衡量指标有哪些？

7. 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。

8. 切削液有何功用？有哪些类型？如何选用？

第三章 机械加工精度

一.选择题

1. 原始误差是指产生加工误差的\源误差\，即（

a) 工艺系统误差

b) 机床误差

c) 夹具误差

d) 刀具误差

2. 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

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. 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

5. 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

6. 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) 提高装夹稳定性

c) 降低三爪卡盘卡爪面的表面粗糙度

d) 保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴

7. 通常机床传动链误差用（ ）元件的转角误差来衡量。

a) 首端

b) 中间

c) 末端

d) 两端

8. 为减小传动元件对传动精度的影响，应采用（ ）传动。

a) 等速

b) 变速

c) 升速

d) 降速

9. 工艺系统刚度等于工艺系统各组成环节刚度的（ ）。

a) 和

b) 和的倒数

c) 倒数之和

d) 倒数之和的倒数

10. 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

11. 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

12. 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

13. 误差复映系数随着工艺系统刚度的增大而（ ）。

a) 增大

b) 减小

c) 不变

d) 不确定

14. 机械加工工艺系统的内部热源主要有（ ）。

A 日光照射

B 部件摩擦

C 空气对流

D 人体辐射

15.误差统计分析法适用于（）的生产条件。

A 单件小批

B 中批

C 大批大量

D 任何生产类型

16. 内应力引起的变形误差属于（ ）。

A 常值系统误差

B 变值系统误差

C 形位误差

D 随机误差

17. 某工序的加工尺寸为正态分布，但分布中心与公差中点不重合，则可以认为（ ）。

A 无随机误差

B 无常值系统误差

C 变值系统误差很大

D 同时存在常值系统误差和随机误差

18. 通常用（ ）系数表示某种加工方法和加工设备胜任零件所要求加工精度的程度。

A 工艺能力

B 误差复映

C 误差传递

D 误差敏感

19.正态分布曲线中σ值减小则工件的尺寸分散范围（

A 增大

B 减小

C 不变

D 无规律变化

20.误差补偿法是用一种（ ）去抵消另一种误差。

A 原始误差

B 系统误差

C 随机误差

D 几何误差

二.判断题

。 ）

1.在机械加工中不允许有加工原理误差。（ ）

2.工件的内应力不影响加工精度。（ ）

3.主轴的径向跳动会引起工件的圆度误差。（ ）

4.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。（ ）

5.车床主轴轴颈的形状精度对主轴的回转精度影响较大，而轴承孔的形状精度影响较小。（）

6.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。（ ）

7.工艺系统在切削加工时会产生受力变形，则变形量越大，工件产生的形状误差就越大。（）

8.车削外圆时，车刀必须与主轴线严格等高，否则会出现形状误差。（ ）

9.在车床用双顶尖装夹车削轴类零件时，若后顶尖在水平方有偏移，则会出现双曲面形的圆柱度误差；若后顶尖在铅垂面方向有偏移，则会出现锥形的圆柱度误差。（ ）

10.加工一批工件，原来尺寸大的，加工后尺寸仍然大。（ ）

11.采用预加载荷的方法可以提高接触刚度。（ ）

12.分布曲线法不能够区分常值性系统误差和随机误差。（ ）

13.某工序的工艺能力系数 Cp >1，加工尺寸呈正态分布，则该工序不会产生废品。（ ）

14.所谓工艺稳定就是工艺过程质量参数总体分布的平均值和标准差保持不变。（ ）

15.高精度的工件表面只能用高精度的工具加工获得。（ ）

三.简答题

1.什么是加工精度?什么是加工误差?两者有何区别与联系?

2. 解释工艺系统、原始误差以及误差敏感方向。

3. 什么是加工原理误差?举例说明。

4. 简述机床误差所包括的主要内容。

5. 什么是工艺系统刚度?工艺系统受力变形对加工精度的影响有哪些？

6. 对车削加工，随着受力点位置的变化，有可能产生什么样的形状误差？

7. 什么是误差复映?如何减小误差复映的影响？

8. 试举例说明在机械加工过程中，工艺系统受热变形和残余应力怎样对零件的加工精度产生影响?应采取什么措施？

9. 简述分布曲线的参数所代表的工程实际意义。

10. 试述分布曲线法与点图法的特点、应用及各自解决的主要问题。

四.分析及计算题

1. 加工一批尺寸为 Φ20-0.10 的小轴外圆，若尺寸为正态分布，均方差 σ=0.025， 公差带中点小于尺寸分布中心 0.03mm。试求：1）加工尺寸的常值系统误差、变值 系统误差以及随机误差引起的尺寸分散范围？2）计算这批零件的合格率及废品率？

2. 在车床上车削一细长轴，当毛坯横截面有圆度误差（如椭圆度），且车床床头的刚度大于尾座的刚度时，试分析在只考虑工艺系统受力变形的影响下，一次走刀加工后工件的横向及纵向形状误差。

3. 试分析平面磨床、普通车床的床身导轨在水平面内和铅垂平面内的直线度要求是否相同？为什么？

4.镗床上镗孔，试分析 1）无支撑镗杆进给时产生的形状误差；2）无支撑工件进给产生的形状误差；3）前后支撑浮动镗杆加工产生的形状误差。

5.在车床上镗孔时，若主轴回转运动和刀具的直线进给运动均很准确，只是它们在水平面内或垂直面上不平行，试分析加工后将产生什么样的形状误差？

第四章 机械加工表面质量

一.判断题

1.零件的表面层金属发生冷硬现象后，其强度和硬度都有所增加。（ ）

2.为减轻磨削烧伤，可加大磨削深度。（ ）

3.加工表面的残余拉应力能提高零件的疲劳寿命。 （ ）

4.增加刀尖圆弧半径，可减小表面粗糙度的值。（ ）

5.表面轮廓形状及纹路方向对耐磨性能无影响。（ ）

6.增加刀具进给量，可减小表面粗糙度的值。（ ）

7.强迫振动的固有频率总是与外界干扰力的频率相同。（ ）

8.提高工艺系统的刚度可减少工艺系统的振动。（ ）

9.机械加工后的表面粗糙度只与几何因素和物理因素有关。（ ）

三.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？为什么把它们作为终加工工序？它们都应该用在何种场合

四.分析及计算题

1、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？ 2、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.

3、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？

4、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？ 5、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?

第五章 机械加工工艺规程的制定

一、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( B )。

A. 生产过程：

B．工艺过程，

C．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( B )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 )：

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( C )：

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( C )

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( AC )：

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C

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． A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 A 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 C 。

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 C 。

A．基准重合；

B．基准统一；

C．自为基准加工；

D．基准不变。

12．有色金属一般不采用C 进行加工。

A．金刚镗；

B．高速精车；

C．磨削；

D．高速铣削

二.判断题

1．零件的粗基准在生产工艺过程中只能使用一次。（ 错 ）

2．统一基准原则是用来解决同一道工序中的精基准的选择问题。（

3．互为基准可以使被加工表面余量均匀。（ 错 ）

4．自为基准可以使被加工表面余量均匀。（ 对 ）

错 ）

5．自为基准不能提高被加工表面与其它表面的位置精度。（ 对 ）

6．基准重合原则主要目的是减小不同工序造成的误差。（ 错）

7．加工表面和不加工表面有位置度要求时，应选择加工表面作为粗基准。（ 错 ）

8．为了保证加工余量均匀，应使用被加工表面作为粗基准。（ 对 ）

9．经济加工精度是指在正常工作条件下某种加工方法所能达到的加工精度。（ 对 ）

10．安装过程中定位和夹紧是不能同时进行的。（ 错 ）

11．粗基准是零件精度不高的表面。（ 错 ）

12．在大批大量生产中，常把原用于小粗糙度的加工方法用于粗糙度较大表面加工。（ ）

13．概率法解尺寸链可以扩大组成环的公差，是因为只包含尺寸出现的 99．73%的概率。（ 对 ）

三.简答题

1、简述精基准的四个选择原则主要解决工艺过程的什么问题。

2、经济精度的含义是什么？它在工艺规程设计中起什么作用?

3．生产过程与工艺过程的含义是什么?两者的主要组成部分有哪些?

4．生产纲领的含义是什么?划分生产类型的主要依据有哪些因素?

5．何谓结构工艺性?对机械零件结构工艺性有哪些要求?

6．为什么要划分加工阶段？

7．工序集中和工序分散的含义是什么？各有什么优缺点？

四.分析及计算题

1、有一轴类零件，毛坯为热轧棒料，大量生产的工艺路线为粗车-精车-淬火-粗磨-精磨，外圆设计尺寸为 mm。已知各工序的加工余量和经济精度，试确定各序尺寸及其偏差、毛坯尺寸及粗车余量，并填入下表：

工序名称 工序余量 经济精度 工序尺寸及偏差 精磨 0.1 0.013（IT6） 粗磨 0.4 0.033（IT8） 精车 1.5 0.084（IT10） 粗车 6 0.21（IT12） 毛坯尺寸 ±1.2

工序名称 精磨 粗磨 精车 粗车 毛坯尺寸 工序余量 经济精度 0.013（IT6） 0.033（IT8） 0.084（IT10） 0.21（IT12） ±1.2 工序尺寸及偏差 0.1 0.4 1.5 6

2、如图2所示工件， 。因A3不便测量，试重新标出测量尺寸及其公差。

图2

3、如图3所示零件已加工完外圆、内孔及端面，现需在铣床上铣出右端缺口，求调整刀具时的测量尺寸H、A及其偏差。

图3

4、如图4a所示为轴套零件简图，其内孔、外圆和各断面均已加工完毕，试分别计算图4b中三种定位方案钻孔时的工序尺寸及偏差。

图4

5、如图5中带键槽轴的工艺过程为：车外圆至φ ，铣键槽深度为 ，热处理，磨外圆至 。设磨后外圆与车后外圆的同轴度公差为φ0.05mm，求保证键槽深度设计尺寸 的铣槽深度 。

图5

6、如图6所示衬套，材料为20钢， 保证渗碳层深度 （1）磨削前精镗工序的工序尺寸及偏差；

（2）精镗后热处理时渗碳层的深度。

图6

7、图7所示为某模板简图，镗削两孔O1、O2时均以底面为定位基准，试标注镗两孔的工序尺寸。检验两孔孔距时，因其测量不便，试标注出测量尺寸A的大小及偏差。若A超差，可否直接判定该模板为废品？

图7

第六章 机械装配工艺基础

1、如图8所示，在溜板与床身装配前有关组成零件的尺寸分布分别为： ， ， ，试计算装配后，溜板压板与床身下平面之间的间隙 =？试分析当间隙在使用过程中，因导轨磨损而增大后如何解决。

图8

2、如图9所示之主轴部件，为保证弹性挡圈能顺利装入，要求保持轴向间隙为 。已知A1=32.5mm，A2=35mm，A3=2.5mm。试求各组成零件尺寸的上、下偏差。

图9

3、如图10所示为键槽与键的装配尺寸结构。其尺寸是：A1=20mm，A2=20mm， 。

（1）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。

（2）当小批生产时，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10

38. 为什么对车床床身导轨在水平面的直线度要求高于在垂直面的直线度要求？而对平面磨床的床身导轨其要求则相反呢？对镗床导轨的直线度为什么在水平面与垂直面都有较高的要求？

解：普通车床的车刀是水平安装的，床身导轨在水平面内的直线度误差直接反映为刀具在被加工表面的法线方向上的尺寸变化，对加工直径的影响大。磨削平面时，加工表面的法线方向在垂直面上，因此对平面磨床床身导轨在垂直面上的直线度有较高的要求。

在镗床上镗孔时，加工表面的法线方向时不断变化的，镗床导轨在水平面与垂直面的直线度误差都对镗镗孔的径向尺寸右明显的影响，因而都已较高的要

求。

106．在车床上加工一批光轴的外圆，加工后经度量若整批工件发现有下列几何形状误差（图示）：（a）锥形，（b）鞍形，（c）腰鼓形，（d）喇叭形，试分别说明可能产生上述误差的各种因素。

解：（图示） （a）锥形：（1）车床两顶尖与纵向导轨在水平面不平行；（2）车刀的均匀磨损。

（b）鞍形：（1）车床两顶尖与纵向导轨在垂直面内不平行；（2）纵向导轨在水平面不直（鞍形）或纵导轨的扭曲；（3）加工短而粗工件时，机床刚度沿床身纵向不一致；（4）加工大长轴开始时，刀具热伸长为主使工件直径减小，刀具热平衡后，刀具磨损为主使工件直径逐渐增大。

（c）腰鼓形：（1）加工细长轴时，工件弹性变形引起的；（2）纵向导轨在水平面不直（腰鼓形）。

（d）喇叭形：（1）悬臂加工，工件弹性变形引起的；（2）车刀的热伸长；（3）纵向导轨在水平面内不直。

117.车削一批轴的外圆，其尺寸要求为Φ200-0.1mm，若此工序尺寸按正态分布，均方差。σ＝0.025mm，公差带中心小于分布曲线中心，其偏移值Δ0＝0.03mm（图示），试指出该批工件的常值系统误差及随机误差，并计算合格率及废品率。

6σ= 0. 15＞ T = 0.1， Cp=T /6σ= 0.1/0. 15 =0.67 工件极限尺寸 xmin= xA= 19.9 ， xmax= B= 20

x zA =( x- xA)/σ= (19.98 -19.9)/0.025=3.2 ψ(zA)= 0.49931 zB =( xB -x )/σ= (20 -19.98)/0.025 =0.8 ψ(zB)= 0.2881 合格率=ψ(zA)+ψ(zB)= 0.49931+0.2881=0.78741=78.741%

废品率 0.5-0.49931=0.069% 0.5-0.2881=21.19% 可修复

解.该批工件加工尺寸既做值系统误差伪Δ0＝0.03mm，该批工件的尺寸分散为6σ＝6× 0.025＝0.15mm>0.1，肯定会有不合格产品。

求合格率及废品率

xT/2??00.1/2?0.03z????0.8??0.0025 查表 Q（Z1）＝Q（0.8）＝0.2881

x T /2 ?? 0 0.1/2+0.03 ???????????????????????????????????????????????? 3.2 z

?? 0.025

查表 Q（Z2）＝Q（0.8）=0.49931

如图所示：合格率＝0.49931+0.2881＝78.741％，废品率＝1-28.81％＝21.19％（可修废品）

6. 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（ D ）

A.主产过程;B工艺过程;C工艺规程；D机械加工工艺过程。

7. 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（ C ）。

A工步; B工位; C工序; D安装

8. 工艺规程对指导生产，组织生产的作用很大。工艺文件的形式主要决定于生产类型，试指出下列各种生产类型大多采用哪种形式的工艺文件:（1）单件小批生产（A ）; （2）成批生产（ C ）；（3）大批大量生产（B ）。

A.工艺过程卡；B机械加工工序卡；C. 机械加工工艺卡

9. 确定毛坯种类及制造方法时，应综合考虑各种因素的影响，合理选用时主要应使（ D ）。

A. 毛坯的形状与尺寸尽可能接近成品的形状与尺寸，因而减少加工工时，减少材料消耗井节省加工成本；B毛坯制造方便，以节省毛坯成本；C加工后零件的物理机械性能好；D零件的总成本低，且物理机械性能好。

10. 为改善机器和零件的结构工艺性，应在满足机器工作性能的前提下能采用优质、高产、低成本的方法制造，因此综合评定工艺性的要求是（ CD ）。

A.便于达到零件图上规定的加工要求； B有利于减少加工、装配的劳动量；C.已注意使机器和零件的结构与生产规模、生产条件相适应；D注意全面评价毛坯、加工、装配和维修的整个工艺过程人注意使结构便于采用自动化加工方法。

11. 零件在加工过程中使用的基准叫做（ B ）。

A. 设计基准；B.工艺基准；C装配基准；D定位基准人测量基准。

12. 某零件的上下表面及支承孔需加工（图示）其它表面不加工。试合理选择粗基准（ C ）。

A 上表面；B支承孔；C底座上表面；D. 底座下表面。

13. 车床主轴轴颈和锥孔的同轴度要求很高，因此常采用（ B ）方法来保证

A. 基准重合；B.互为基准人；C.自为基准；D. 基准统一

14. 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未保证，这种方法属于（ A ）；

A. 基准重合加工；B. 同一基准加工；C. 自为基准加工；D.不同基准加工。

15．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，其目的是（ C ）

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. 已使定位准确、夹紧可靠，夹具结构简单，工件安装方便。

16. 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. 符合基准重合原则；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。

17．从生产技术发展的要求来看一般趋向于采用工序集中的原则来组织生产。试指出哪些条件下仍需按工序分散来安排生产（ C ）

A. 重型零件加工时；B. 加工质量要求不高时；C. 工件的形状复杂，刚性差而技术要求高时；D.工件刚性大毛坯质量好加工余量小时；E. 成在单件小批生产条件下。

18. 精度在IT6以上，表面粗糙度在0.2以下的表面，通常安排哪些加工阶地以减小表面粗糙度（ B ）。

A. 粗一半精一精加工；B. 粗一半精一精一光整加工；C. 人粗一半精一精一光整一精加工。

19. 轴类零件定位用的顶尖孔是属于（A C ）

A. 精基准；B. 粗基准；C.辅助基准；D.自为基准。

20.在零件上选择一组合适的表面作为精基准时，对主要定位基准的要求是（ C ），组合定位表面间的要求是（ B ），定位基准与加工表面间的要求是（ A ）。

A.距离较近，相互位置要求较高；B.距离较远，相互位置要求较高；C.面积

较大、精度较高。

21.试指出下列零件加工中的热处理工序应安排在工艺过程的哪个阶段：（1）车床主轴（45钢）的调质工序（ B ）；（2）车床尾架铸件的人工时效（ A ）；（3）车床主轴（45钢）主轴颈的高频淬火（G54）（ C ）。

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。

22. 试指出下列各种孔加工方法计算工序余量时应采用的工序余量计算式：（1）镗孔、磨孔时（ A ）；（2）研磨、珩磨时（ C ）；（3）抛光时（ D ）；（4）拉孔、铰孔时（ B ）。

???A.2Zb??a?2(Ha?Ta)?Pa??b;B.2Zb??a?2(Ha?Ta);C.2Zb??a?2Ha;D.2Zb?2Ha

23．工序尺寸的公差一般采用（ A ）分布，可按经济精度查表毛坯尺寸的公差是（ C ）分布，可按毛坯制造方法查表。

A.单向分布；B.双向分布；C.对称分布。

24.在成批生产时，通常用于确定加工余量的方法是（ B ）。 A.分析计算法；B.查表修正法；C.经验估计法。

25.某表面需经多次加工，该加工面的各工序尺寸应按哪些步骤。按顺序逐步求得各中间工序的尺寸（ A ）。

A.先查表，后计算，由最后一道工序逐步往前推算；B.先查表，后计算，由毛坯工序逐步往后推算；C.先计算，后查表，由毛坯工序逐步往后推算；D.先计算、后查表，由最后一道工序逐步往前推算。

26. 试指出完成下列各种工作所耗费的时间属于单件时间的哪个组成部分（1）切除余量及切人，切出的时间（ A ）；（2）装卸工件及测量的时间（B ）；（3）磨刀、修整砂轮、调整刀、擦机床、扫切屑、加油等时间（C ）；（4）领用夹具并安装在机床上的时间（ E ）；（5）喝水，工间操的时间（ D ）。

A.基本时间；B.辅助时间；C.服务时间；D.休息时间；E.准备、终结时间。

27.机械加工的基本时间是指（ B ）。

A.劳动时间；B.机动时间；C.作业时间；D.单件时间。

28.在生产中批量愈大，准备与终结时间摊到每个工件上的时间就愈（ A）。 A.少；B. 多；C.无关。

29.工艺方案的技术经济分析可按不同情况，着重分析以下各种技术经济指标，进行不同方案的经济论证：

A.主要比较全年的工艺成本；B.主要比较单件的工序成本；C按某些相对的技术经济指标进行比较。

试按下列各种不同情况，为评定其方案的经济性，应选取的主要技术经济指标；（1）对生产纲领较大的主要件，若两工艺方案只有少数工序不同（ A ）；（2）对生产纲领较大的主要件，若两工艺方案有较多的工序不同（ B ）；（3）对批量较小的一般件（ C ）。

30.在经济分析中（1）全年工艺成本的变化与年产量的变化成哪种关系（ A ）；（2）单件工序成本的变化与年产量的变化成哪种关系（ B ）。

A.正比；B.反比；C没有。

31.为提高劳动生产率，试指出下列各种加工方法着重缩减单件时间定额的哪些组成部分；（1）数控加工（ B ）；（2）成组技术（ C ）；（3）多工位组合机床（ A ）；（4）宽砂轮切人磨削（ A ）；（5）数字显示自动测量装置（ B ）；（6）电火花加工、线切割加工（ A ）；（7）冷挤压齿轮，液压螺纹（ A ）。

A.缩减T基；B.缩减T辅；C.缩减T准终

32. 试选择在各种生产类型及不同生产条件下适于进行高效及自动化加工的方法:（1）大批大量生产（ A）；（2）中小批生产加工形状复杂的高精度零件( C ）；（3）中小批生产加工一般中型零件（ E ）；（4）单件生产及新产品试制（ B ）。

A.多工位组合机床及组合机床自动线；B.数控机床；C.数控加工中心；D.成组流水线；E.成组生产单。

33.在车床上用三爪卡盘夹待套筒外圆孔时（图示），若三爪卡盘与机床主轴回转中心有偏心，则镗孔时影响（ D ）：

A.孔的尺寸误差；B.孔的不圆度误差；C.孔的余量不均匀；D.孔对夹持外圆的不同轴度误差。