机械制造工程学

第一篇：机械制造工程学

机械制造工程学 填空题

进给运动是不断把（待切金属）投入切削过程，从而加工出全部表面的运动。在切削塑性金属材料时，经常在（前刀面）上靠刀刃口处粘结一块很硬的金属。切削热来源于切削层金属产生的弹性形变和（塑性变形）所做的功。

金属切削机床是用切削的方法将（金属毛坯）加工成机器零件的机器，是制造机器采用夹具安装工件，是靠夹具来保证工件相对于刀具以及机床的正确位置，从而保证（加工精度）。

夹具夹紧力的三要素分别为方向、（作用点）以及大小。

切削速度是指切削刃选定点相对于（工件主运动）的瞬时速度。

切削长度与（切屑长度）之比称为长度变形系数。

刀具磨损的快慢用（使用寿命）来衡量。系为(刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系)

切削层公称横截面参数有(切削层公称厚度和切削层公称宽度)

在(第一)变形区，当切削沿前刀面流出时，受到前刀面的挤压和摩擦，使切屑底层金属又一次产生塑性变形

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，崩碎可能原因是(车床主轴径向跳动）。误差统计分析法适用于（大批大量）的生产条件。

机械加工过程中，使工件产生热变形的热源主要是（切削热）。

工件内应力产生的原因有：毛坯热应力、冷校直内用力和（切削加工内应力）。加工误差常用的统计方法有：（分布曲线法和点图法）。

零件的表面层金属发生冷硬现象后，其强的机器。

工艺系统的刚度：平行于基面并与机床主轴中心线相垂直的（切削分力Fy）对工艺系统在该方向上的变形y的比值。机械加工工艺过程是指用（机械加工）方法逐步改变毛坯的形态，使其成为合格零件所惊醒的全部过程。

装配基准是指在零件或部件装配时用以确定它在部件或机械中（相对位置）的基准。

时间定额是在一定生产条件下，规定（生产一件合格产品）或完成某一工序所需要的时间。

金属切削过程就是通过刀具把（被切削金属层）变为切屑的过程。

影响切削力的因素很多，主要有工件材料、（切削用量）、刀具几何参数等。影响材料切削加工性的主要因素有材料的物理力学性能、化学成分和（金属组织）等。

零件的机械加工质量不仅指加工精度，还有（表面质量）

影响表面粗糙度的因素主要有（几何因素）和物理因素。

制定机械加工工艺规程时，应满足的要求有技术上的先进性，（经济上的合理性）以及良好的劳动条件。

毛皮尺寸与零件图的（设计尺寸）之差称为表面的加工总量。

夹具中的（定位元件）就是用来确定工件相对于家具的位置。

由于定位所引起的加工尺寸的最大变动范围就是（定位误差）。

斜楔的自锁条件是：斜楔的升角小于斜楔与工件、斜楔与夹具之间的（摩擦角）之和。

齿轮吃性的加工，按照其形成原理的不同分为（成形法）和展成法两种。零件的加工精度包括尺寸精度、（形状精度）和位置精度。

机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导（机械加工生产）的主要技术文件。机械加工顺序的安排原则为基面先行，先主后次，先粗后精，（先面后孔），配套加工。

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重要的加工位置，并使之固定、夹牢，这个定位、夹紧的过程即为工件的安装。

机械的加工过程中，工件误差通常由三部分组成，分别为（定位误差），安装误差以及加工过程误差。

夹紧机构有两部分组成，分别为（动力装置）以及夹紧机构

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)切削用量三要素是指(切削速度，进给量，背吃刀量)工件上由切削刃正在切削的表面是(过渡表面)已知进给量是f，工件转速为n，则进给速度为(fn)在正交平面内度量的前刀面与基面之间的夹角称为(前角)在正交平面内度量的后刀面与切削平面之间的夹角称为(后角)正交平面与法平面重合的条件是(切削刃垂直于切削平面)车刀的主要几何角度有(法前角，法后角，侧前角，侧后角，背前角，背后角)用以确定刀具几何角度的两类参考坐标

切屑)

加工塑性金属时，在中速和高速下，切削力一般随着切削速度的增大而(减小)刀具正常磨损的主要形式有(前刀面磨损，后刀面磨损，前后刀面同时磨损)刀具主偏角增加，背向力Fp减小，进给力Ff(增大)

刀具的几何参数包括(前角，负倒棱，主偏角，刃倾角)四个方面。

材料的强度硬度越高，切削抗力越大，切削温度越高，刀具的磨损越快，切削性能越(差)

按照机床主要工作部件的数目，可分为(单轴的、多轴的、单刀的、多刀的)MG1432A机床型号中MG代表(高精度磨床)

表面发生线的形成方法有(轨迹法、成形法、相切法 和 展成法)

根据传动链的性质，机床的传动链分为两种(外联系和内联系传动链)

可以加工孔的机床有（钻床、镗床及拉床）铣刀按用途分为三类：（加工平面铣刀，加工沟槽铣刀，成形铣刀）

砂轮由一定比例的（磨粒和结合剂）经压制和烧结而成。

由于在加工中采用了近似加工运动、近似刀具轮廓和近似的加工方法因而产生（加工原理）误差。

除了导轨本身的制造误差之外，（导轨磨损）也是造成机床精度下降的主要原因。传动链误差一般用传动链末端 元件的（转角误差）来衡量。

工艺系统刚度等于工艺系统各组成环节刚度的（倒数之和的倒数）

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

度和硬度都有所（增加）

切削加工中影响表面粗糙度的因素主要由（几何因素和物理因素）

磨削加工时出现的烧伤形式有：（退火烧伤，回火烧伤，淬火烧伤）

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（单件生产，大量生产，成批生产）

外圆表面加工中应用最为广泛的一条加工路线:（粗车—半精车—精车）工艺过程一般划分为（粗加工，半精加工，精加工，光整加工）四个加工阶段 几何精度和表面粗糙度的检验在（工艺过程开始时）进行。

目前确定加工余量的方法以（计算法，经验估算法，查表修正法）为主。工艺尺寸链中有

（一）个封闭环 极值法当中封闭环的基本尺寸于(增环的基本尺寸之和减去减环的基本尺寸之和).产品的装配精度包括（尺寸精度、位置精度、接触精度和运动精度）

在封闭环精度一定时，尺寸链的组成环数越少，则每个环分配到的公差越（大）夹紧装置由(动力装置，夹紧机构)组成。将（电、磁、声、光、化学）等能量或其组合施加在工件的被加工部位上，从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀履等的非传统加工方式称为特种加工。通过刀具的尺寸来保证加工表面的尺寸与精度，叫（定尺寸刀具）法。成组夹具是按企业的典型零件族设计的（标可重调夹具）。

名词解释

进给运动：就是不断把待切金属投入切削

过程，从而加工出全部表面的运动。背吃刀量：工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离。

机械加工工艺系统：一般把机械加工中有机床、刀具、夹具和工件组成的互相作用、相互依赖，并具有特定功能的有机整体。刀具的使用寿命：是指新刃磨的刀具从开始切削一直到磨损量达到磨钝标准使得切削时间 示

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，这个金属叫做积削瘤

加工硬化：机械加工中，工件表面层金属受切削力的作用，产生塑性变形，使晶格扭曲，晶粒间产生滑移剪切，晶粒被拉长、纤维化甚至碎化，引起表面层的强度和硬度增加，塑性降低，物理性能也有所变化，摩擦产生的热量。

表面质量：包含两方面：一是表面的几何特征：表面粗糙度、表面波度、表面加工纹理和伤痕；二是表面层力学物理性能：表面层加工硬化、表面层金相组织的变化和表面层残余应力。

表面粗糙度：指加工表面的微观几何形状误差。

表面波度：指介于形状误差和表面粗糙度3.切削力的来源有？两个：一是切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性形变、塑性变形所产生的抗力；二是刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。

4.决定砂轮的特性的因素有哪些？1磨料2粒度3砂轮的硬度4结合剂5组织 5.刀具磨损的方式以及原因有哪些？磨损方式：（1）前刀面磨损（2）后刀面磨损（3）前后刀面同时磨损。磨损原因：工艺系统的刚度：平行于基面并与机床主轴中心线相垂直的切削分力Fy对工艺系统在该方向上的变形y的比值。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叫工序。

加工精度：是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的接近程度。切削热：是由于切削过程中，切削层金属的弹性、塑性变形及刀具与工件、切屑之间摩擦而产生的热量。

加工误差：是指零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离量。

生产纲领：是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。

加工余量：毛坯尺寸与零件设计尺寸之差称为表面的加工总余量。

工艺基准：零件在加工、测量、装配等工艺过程中所使用的基准统称为工艺基准。尺寸链：在机械装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸所形成封闭的尺寸组，称为尺寸链。

工艺路线：是指主要用机械加工方法将毛坯制成所需零件的整个加工路线 不完全定位：在定位过程中，根据加工要求，没有必要限制工件的全部自由度，这样的定位，称为不完全定位。

基面：过切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面。

切削平面：过切削刃上选定点于切削刃相切并垂直于基面的平面。

正交平面：过切削刃上选定点并同时垂直于切削切削平面与基面的平面。法平面：过切削刃上选定点并垂直于切削刃的平面。

刀具磨钝标准：指后刀面磨损带中间部分平均磨损量允许达到的最大值，以VB表 这种现象称为加工硬化。

工件材料的切削加工性：是指对某种材料进行切削加工的难易程度。

刀具使用寿命：指新刃磨的刀具从开始切削一直到磨损量达到磨钝标准时的切削时间。

生产过程：指把原材料转变为成品的全过程。

工艺过程：用机械加工方法逐步改变毛坯的形态，使其成为合格零件所进行的全部过程。

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

安装：为完成一道或多道工序的加工，在加工前对工件进行的定位、夹紧和调整作业称为安装。

生产纲领：是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。

零件结构工艺性：是指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。

基准：零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的那些点线面

经济精度：在正常生产条件下，即采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间等，所能保证的加工精度。

加工余量：毛坯尺寸和零件图的设计尺寸的差值。

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。

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得接近程度。

切削热：是由于切削过程中，切削层金属的弹性、塑性变形及刀具与工件、切屑键

之间的周期性形状误差，主要由机械加工过程中工艺系统低频振动造成的。冷作硬化:表面层因塑性变形引起的加工硬化。

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，即移动、旋转或移动旋转同时进行，以达到装配精度，这种方法称为可动调整法。

时间定额：在一定生产条件下，规定生产一件合格产品或完成某一工序所需要的时间。

后角:在正交平面内，刀具后角是后刀面与切削平面之间的夹角。

表面成形运动:机床在加工过程中，为了要获得所需的工件表面形状，刀具和工件完成一定的运动

加工精度:零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的接近程度。

表面强化工艺:指通过冷压加工方法使表面层金属发生冷态塑形变形，以降低表面粗糙度值，提高表面硬度，并在表面层产生残余应力。

装配尺寸链:在机器的装配过程中，由相关零件的有关尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链。

简答题：

1.切削用量三要素？切削速度：切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度。进给量：工件或刀具每转一转时，两者沿进给方向的相对位移。被吃刀量：工件上以加工表面和待加工表面间的垂直距离。2.机床的技术参数？1；机床的工艺范围2；机床的主要技术参数3；加工精度和表面粗糙度4；生产率和自动化程度5；人机关系

磨料磨损，粘接磨损，扩散磨损，氧化磨损。

6.零件的加工精度？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。形状精度：机械加工后零件的实际形状与理想形状的接近程度。位置精度：机械加工后零件的实际位置与理想位置的接近程度。7.影响加工余量的因素有哪些？1)上道工序留下的表面粗糙度及表面缺陷层2)上道工序的尺寸公差3)工件各表面相互位置的空间偏差；4)本工序加工时的安装误差

8.特种加工都有哪些？电火花加工，电化学加工，超声波加工，激光加工，电子束加工，离子束加工，水射流加工等。9.毛坯种类的选择应考虑那几个方面？1）零件材料的工艺特性2）生产纲领的大小3）零件的形状和尺寸4)现有的生产条件。

10.夹紧机构的动力源装置有哪些？1)手动动力源2）气动动力源3）液压动力源4）气-液组合动力源5）电动电磁动力源 11.制订机械加工工艺规程的原则和要求有哪些？

原则：保证零件的加工质量，达到零件图样所提出的全部技术要求，并在此基础上具有较高的生产率和经济性。要求：1；技术上的先进性2；经济上的合理性3；良好的劳动条件

12.联动夹紧机构的主要形式有哪些？1)单件联动夹紧机构2）多件联动夹紧机构3）与其他动作联动的夹紧机构 1.刀具标注角度参考系有哪些？ 答：（1）正交平面参考系。由以下三个平面组成：基面，切削平面，正交平面。（2）法平面参考系。由三个平面组成：基面，切削平面，法平面（3）假定工作片面参考系。由三个平面组成：基面，假定工作平面，背平面。

2.在切削过程中是如何产生积削瘤的？ 答：切削过程中，由于前刀面与切屑底层之间的挤压与摩擦作用，使靠近前刀面的切屑底层流动速度减慢，产生一层很薄的滞留层，使切屑的上层金属与滞留层之间产生相对滑移。在一定条件下，由于切削时产生的温度和压力作用，使得刀具前刀面与切屑底部滞留层间的摩擦力大于内摩擦力，此时滞留层的金属与切屑分离而粘接在前刀面上。随后形成的切屑，其底层则沿着被粘接的一层相对流动，又出现新的滞留层。当新旧滞留层之间的摩擦阻力大于切屑的上层金属与新滞留层之间的内摩擦力时，新的滞留层又产生粘接。这样一层一层地滞流、粘接，逐渐形成一个楔块，这就是积削瘤。

3.刀具的正常磨损过程和特点是什么？ 答：（1）初期磨损阶段。该阶段磨损较快。（2）正常磨损阶段。由于刀具表面高低不平之处已经磨去，压强减小，磨损缓慢，磨损曲线基本上是一条直线。（3）剧烈磨损阶段。刀具磨损量VB增长到一定程度时，切削力增大，切削温度升高，刀具磨损加剧。

4.简述机床的技术参数内容？

答：机床的主要技术参数。包括尺寸参数、运动参数和动力参数等。尺寸参数包括主参数，第二参数和与被加工零件有关的其他尺寸参数；运动参数是指机床的执行件的运动速度；动力参数多指机床电动机功率

5.影响机床部件刚度的因素有哪些？ 答：（1）连接表面的接触变形。（2）薄弱零件本身的变形（3）接触表面之间的摩擦（4）连接表面间的间隙影响（5）连接件夹紧力的影响

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？4.3b 125 答：随着车刀位置的变化，工艺系统的变形也是变化的。变形大的地方，背吃刀量较小；变形小的地方，切去较多的金属，加工出的工件呈两头细，中间粗的腰鼓 形。

7.应用分布曲线法存在的问题是什么？ 答：（1）分布曲线法未考虑零件的加工顺序，不能反映系统误差的变化规律和发展趋势。（2）只有一批零件加工完了才能画出，不能在加工过程中提供工艺过程是否稳定的必要信息。（3）发现问题后，不能对本批零件进行补救。

8.磨削加工时，影响加工表面粗糙度的主要因素有哪些？

答：（1）磨削用量。包括砂轮的速度、工件速度和磨削深度。（2）砂轮的特性。粒度、砂轮的硬度和砂轮的修整。（3）冷却。采用切削液带走磨削区热量可以避免烧伤。

9.机械加工中引起强迫振动和自激振动的原因是什么？

答：强迫振动是由外界周期性的干扰力所支持的不衰减振动。如零件制造精度不高，使机床不均匀运动振动；刀具刃口高度的误差；相邻机床之间的相互影响。自激振动有由振动过程本身引起某种切削力的周期变化，又由这个周期变化的切削力反过来加强和维持振动，使振动系统补充了由阻尼作用消耗的能量。10.简述粗基准的选择原则。

答：选择粗基准一般应遵循以下原则：1）保证相互位置要求的原则；2）保证加工表面加工余量合理分配的原则；3）便于工件装夹的原则；4）粗基准一般不得重复使用的原则。

11.切削加工工序顺序的安排原则是什么？

答：切削工序安排的总原则是：前期工序必须为后续工序创造条件，作好基准准备。具体原则如下：(1)基准先行(2)先主后次(3)先粗后精(4)先面后孔 12.装配链尺寸的概念和建立方法是什么？

答：装配尺寸链是在机器的装配过程中，由相关零件的有关尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链，其基本特征是呈封闭图形。装配尺寸链是建立在装配图的基础上，根据装配精度要求，找出与该项精度有关的零件及相应的一有关尺寸，并画出尺寸链图。

13.装配尺寸链中组成环、封闭环、协调环和公共环的含义？7.2d 230

答：组成环由相关零件的尺寸或相互位置关系组成，分为增环和减环。封闭环为装配过程最后形成的一环，即装配后获得的精度或技术要求。完全互换法当中的作为试凑对象的组成环称为协调环 14.什么是装配尺寸链组成最短原则？ 答： 在封闭环精度一定时，尺寸链的组成环数越少，则每个环分配到的公差越大，这有利于减小加工难度和成本的降低。因此要建立装配尺寸链时，要遵循最短路线原则，即应使每一个相关零件仅有一个组成环列入尺寸链。15.工件定位原理是什么？

答：任何一个工件在夹具中未定位前，都可看成为在空间直角坐标系中的自由物体，即都有六个自由度，分别是绕三个坐标轴的移动和三个坐标轴的转动。工件定位的实质就是用定位元件来阻止工件的移动或转动，从而限制工件的自由度。16.常用的定位方式和定位元件有哪些？ 答：（1）平面定位。常用支承板和支承钉为定位元件。（2）孔定位。常用元件是各种心轴和定位销（3）为圆柱面定位。常用的有V形块。（4）一面两孔定位。用一个大平面和平面上两孔来定位。17.常见的夹紧机构有哪些？

答：（1）基本夹紧机构。包括斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构（2）联动夹紧机构。包括单件联动夹紧机构，多件联动夹紧机构（3）定心夹紧机构。包括螺旋式定心夹紧机构，杠杆式定心夹紧机构，楔式定心夹紧机构，弹簧筒夹式定心夹紧机构，膜片卡盘定心夹紧机构，波纹套定心夹紧机构，液性塑料定心夹紧机构。

18.简述工艺系统当中的机床误差产生的原因

原因有（1）主轴回转误差，可分解为径向跳动、轴向窜动和角度摆动三种形式。（2）导轨误差，分为导轨在水平面内的直线度误差，导轨间的平行度误差和导轨磨损产生的误差。（3）传动链误差 19.简述电化学加工的原理

电化学加工是利用电化学作用对金属进

行加工的方法。分三类：一类是利用电化学阳极溶液来进行加工；第二类是利用电化学阴极镀覆进行加工；第三类是电化学加工和其他加工方法相结合的电化学复合加工。

41、简述电解磨削的特点

机床主要规格尺寸应与工件的外廓尺寸和加工表面有关尺寸相适应；机床精度要与工序 要求加工精度相适应；机床生产率应与零件的生产纲领相适应；尽量利用现有机床设备。

42、简述选择切削用量的原则

固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套。

43、简述纳米加工原理

不易达到较高加工精度和加工稳定性；电解加工附属设备多、投资大、占地面积大，设备锈蚀严重，造价高；电极工具设计和修正比较麻烦，很难适用单件生产；电解产物必须妥善处理，否则将污染环境。

44、简述多件联动夹紧机构形式 1)技术上的先进性，2）经济上的合理性，3）良好的劳动条件。

论述题

1：积屑瘤的影响有哪些？应该如何控制？

答案：影响：1）积屑瘤生成后，刀具的前角增大，因而减少了切屑的变形，降低了切削力。2）积屑瘤深处切屑刃之外，使切削层公称厚度发生变化。切削层公称厚度的变化将影响工件的尺寸精度。3）同时由于积屑瘤的轮廓很不规则，使工件表面很不平整，表面粗糙度值显著增加。在有积屑瘤生成的情况下，可以看到加工表面上沿着切削刃与工件的相对运动方向有深浅和宽窄不同的犁沟，这就是积屑瘤的切痕。4）此外，积屑瘤周期性的脱落与再生，也会导致切削力的大小发生变化，引起振动。脱落的积屑瘤碎片部分被切屑带走，部分粘附在工件已加工表面上，也使表面粗糙度增加，并造成表面硬度不均匀。5）由于积屑瘤轮廓不规则，且尖端不锋利，是道具对工件的挤压作用增强，因此，已加工表面的残余应力和变形增加，表面质量降低。控制的方法：1）避开容易产生积屑瘤的切削速度范围；2）降低材料塑性；3）合理使用切削液；4）增大刀具前角，提高刀具刃磨质量。

2：请简要论述切削液的作用。答案：1）冷却作用：切削液能够降低切削温度，从而可以提高刀具使用寿命和加工质量。切削液冷却性的好坏，取决于它的热导率、比热容、汽化热、流速与流量等。一般水溶液的冷却作用较好，油类较差。2）润滑作用：金属切削时切屑、工件和刀具间的摩擦可分为干摩擦、流体润滑摩擦和边界润滑摩擦三类。当形成流体润滑摩擦时，才能有较好的润滑效果。3）清洗与防锈作用：切削液可以清除切屑，防止划伤已加工表面和机床导轨面。清洗性能取决于切削液的流动性和压力。在切削液中加入防锈添加剂后，能在金属表面形成保护膜，起到防锈作用。3：请简要论述切削用量的选择原则和方法。

答案：选择原则：在机床、工件、刀具强度和工艺系统刚性允许的条件下，首先选择尽可能大的背吃刀量，其次，根据加工条件和要求选用所允许的最大进给量，最后再根据刀具的使用寿命要求选择或计算合理的切削速度。

切削用量的选择方法：1）背吃刀量的选择：背吃刀量根据加工余量来确定。2）进给量的选择：粗加工时，应在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等允许的条件下，尽可能选择大的进给量。精加工时最大进给量主要受表面粗糙度的影响，主要用查表法或根据经验确定。3）切削速度的确定：根据已选定的背吃刀量、进给量和刀具的使用寿命计算切削速度，然后再计算出机床主轴转速。

4：请简要论述滚齿机加工直齿圆柱齿轮的传动原理。105 答案:用滚刀加工直齿轮必须具备两个运动：形成渐开线轮廓的展成运动和形成直线齿形（导线）的运动。要完成这两个成形运动，机床必须具有三条运动传动链。1.主传动链。这是一条外联系传动链，它的作用是想成形运动提供运动和动力。2.展成运动传动链：联系滚刀主轴和工作台的传动链为展成传动链。由它保证工件和刀具之间严格的运动关系。3.垂直进给运动：刀具的垂直进给运动是由滚刀刀架沿立柱导轨移动实现的，以保证滚刀在齿轮全齿宽上切出齿形。

5：简要论述加工误差的统计分析法。答案：统计分析法是以生产现场的工件检测结果为依据，运用数理统计的方法对这些结果进行分析和处理，从中找出误差变化的规律。常用的统计分析法有两种：分布曲线法和点图法。

分布曲线法：测量每个工件的加工尺寸，把测量的数据记录下来，按尺寸大小将整批工件进行分组，则每一组中的零件尺寸处在一定的时间范围内。同一尺寸间隔内的零件数量称为频数，频数与该批零件总数之比称为频率。以零件尺寸为横坐标，以频数为纵坐标，便可以得到实际分布曲线。

点图法：点图有多种形式，但其基本格式是相同的。其纵坐标都是用来标注实测尺寸，并标出公差的上下限作为控制参考值；其横坐标主要有两种标注方法：一种是标注加工工件的顺序号（逐件检查），还有一种是标注工件的组序号。6：简要叙述对夹紧装置的基本要求。答案：1.夹紧过程中，不改变工件定位后占据的正确位置。2.夹紧力的大小适当，一批工件的夹紧力要稳定不变。既要保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变，振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。3.夹紧可靠，手动夹紧要保证自锁。4.夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应。工件生产批量越大，允许设计愈复杂、效率愈高的夹紧装置。5.公益性好，适用性好。其结构应力要求简单，便于制造和维修。夹紧装置的操作应当方便、安全、省力。

2.切削条件中切削用量的选择原则及方法

答：选择原则：在机床、工件、刀具强度和工艺系统刚性允许的条件下，首先选择尽可能大的背吃刀量，其次，根据加工条件和要求选用所允许的最大进给量，最后再根据刀具的使用寿命要求选择或计算

合理的切削速度。

切削用量的选择方法：1）背吃刀量的选择：背吃刀量根据加工余量来确定。2）进给量的选择：粗加工时，应在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等允许的条件下，尽可能选择大的进给量。精加工时最大进给量主要受表面粗糙度的影响，主要用查表法或根据经验确定。3）切削速度的确定：根据已选定的背吃刀量、进给量和刀具的使用寿命计算切削速度，然后再计算出机床主轴转速。

3.简要论述装配工艺规程的制定的步骤和内容

答：步骤（1）产品图样分析。通过对产品的总装配图，部件装配图，零件装配图及技术要求的研究；产品及各部件的装配技术要求；装配精度的方法，已及产品的试验内容、方法等，此外还要对图样的完整性、装配技术要求及装配工艺性等方面进行审查。（2）确定装配组织形式。包括总装、部装的具体划分，装配工序划分时的集中或分散程度，产品装配的运输方式，以及工作地的组织等。（3）装配方法的选择。包括选择手工装配还是机械装配；保证装配精度的工艺方法和装配尺寸链的计算方法。（4）划分装配单元及规定合理的装配顺序。划分出具体的部件，组建、合件、套件等，然后选择基准件进行装配。（5）划分装配工序。装配顺序确定后将工艺过程划分成若干工序，确定各工序的工作内容。（6）编制装配工艺文件。依据产量情况，制定工序卡片、检验卡片和试验卡片。5.滚齿机的传动原理

答：分两种情况（1）加工直齿圆柱齿轮的传动原理：用滚刀加工直齿圆柱齿轮必须具备两个运动：形成渐开线齿廓的展成运动和形成直线齿形（导线）的运动。要完成这两个成形运动，机床必须有三条运动传动链，a.主运动传动链：向成形运动提供运动和动力b.展成运动传动链：形成渐开线齿廓c.垂直进给运动传动链：由滚刀刀架沿立柱导轨移动实现，以保证滚刀在齿轮全齿宽上切出齿形。（2）加工斜齿圆柱齿轮的传动原理：与滚切直齿圆

柱齿轮一样，滚切斜齿圆柱齿轮同样需要两个成形运动，即成形渐开线齿廓的展成运动和形成齿形线的运动。不同之处在于其齿形线是一条螺旋线，运动与交工螺纹线运动相同，由工件旋转和刀具沿工件轴向移动复合而成。当工件旋转一转时，刀具应沿工件轴向移动一个导程的距离。6.工艺系统受力变形对加工精度的影响 答：分以下几个方面

一、切削力对加工精度的影响。（1）切削力作用点位置变化会影响加工误差(2)切削力大小变化引起加工误差。加工过程中，由于毛坯加工余量和工件材质不均等因素会引起切削力变化，使工艺系统变形发生变化，从而产生加工误差。

二、传动力对加工精度的影响。工件转动过程中，传动力方向是变化的，因此会造成工件的圆度误差。

三、惯性力对加工精度的影响。告诉回转零件的不平衡会产生离心力，这个离心力在工件回转中不断改变方向，造成实际背吃刀量减小或增大造成加工误差。

四、夹紧力对加工精度的影响。由于工件刚度较低或夹紧力着力点不当，会使工件产生相应的变形，造成加工误差。

五、重力加工对加工精度的影响。由于零件自重产生变形也会对工件的加工精度造成影响。

7.简要叙述CA6140型车床的传动系统。答：传动系统包括主运动传动链和进给运动传动链。

主运动传动链：主要将动力源的运动传给机床主轴，使主轴带动工件实现主运动，并可使主轴实现变速和换向。传动路线：主运动传动链的两个末端件为电动机和主轴。运动由电动机经V带轮传动副传至主轴箱的轴I，轴I的运动经由离合器和齿轮副传给轴II，然后轴II的运动经由三对齿轮副传至轴III，运动由轴III传至轴IV有两种传动路线：高速传动路线和低速传动路线。

进给运动传动链：有两种不同性质的传动路线。一条路线经丝杠带动溜板箱，使刀架纵向移动，这是螺纹进给传动链，是内联系传动链。另一条路线经光杆和溜板箱，使刀架作纵向或横向机动进给，这是外联系传动链。这里主轴和刀架作为该链的两个末端零件。8.论述尺寸链极值法特点和计算中的尺寸关系

答：特点：简单可靠，主要用于组成环的环数较少，或组成环数虽多，但封闭环的公差较大的场合。

关系：（1）各环基本尺寸之间的关系：封闭环的基本尺寸等于增环的基本尺寸之和减去减环的基本尺寸之和。（2）各环极限尺寸之间的关系：封闭环的最大极限尺寸等于所有增环的最大极限尺寸之和减去所有减环的最大极限尺寸之和；封闭环的最小极限尺寸等于所有增环的最小极限尺寸之和减去所有减环的最大极限尺寸之和（3）各环上、下偏差之间的关系：封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差之和减去所有减环的下偏差之和；封闭环的下偏差等于所有增环的下偏差之和减去所有减环的上偏差之和。（4）各环公差之间的关系：封闭环的公差TA0等于各组成环的公差TAi之和。（5）组成环平均公差Tav：组成环的平均公差等于封闭环的公差除以组成环的数目所得的商。9.试述工艺系统受热变形对加工精度的影响

（1）工件热变形对加工精度的影响。如果是棒料，随着温度升高，直径逐渐增大，加工结束时直径增至最大，冷却后形成锥形，产生圆度误差和尺寸误差。如果是板材，由于受热不均匀，上下表面形成温差，导致工件上凸，凸起部分被加工，冷却后下凹，形成直线度误差。（2）刀具热变形对加工精度的影响。当刀具连续工作时，由于温度上升，刀具逐渐伸长，到达一定时间进入热平衡，热变形稳定，对加工精度影响很小。当刀具断续工作时，此时刀具热变形工作时伸长，间断时就冷却缩短，其总的热变形量小，最后稳定在一定范围内变动，故精度影响不明显，考虑磨损，影响更微。（3）机床热变形对加工精度的影响。机床热变形的热源主要有摩擦热、传动热和外界热源传入的热量。热源不相同，加工精度影响不相同。如主轴箱升温，主轴前端比后端升温高；热量传给床身，床身和导轨向上凸起，影响加工精度。

10.论述纳米加工的内容和物理实质

纳米技术是在纳米范畴内对原子、分子等进行操纵和加工的技术。其主要内容包括：纳米级精度和表面形貌的测量；纳米级表层物理、化学、力学性能的检测；纳米级精度的加工和纳米级表层的加工——原子和分子的去除、搬迁和重组；纳米材料；纳米级微传感器利控技术；微型和超微型机械；微型和超微型机电系统和其他综合系统；纳米生物等。欲得到1mm的加工精度，加工的最小单位必须在亚微米级。由于原子间的距离为0.1~0.3nm，实际上纳米级加工已达到了加工精度的极限。纳米级加工中试件表面的一个个原子或分子成为直接的加工对象，因此纳米级加工的物理实质就是要切断原子间的结合，实现原子或分子的去除。

45、论述特种加工和传统切削不同之处 增大前角能减小切削变形和摩擦，降低切削力、切削温度，减小刀具磨损；抑制积屑瘤和鳞刺的生成，改善加工表面质量。但是前角也不能选的过大，前角过大会削弱切削刃强度和散热能力，反而使刀具磨损加剧，刀具使用寿命下降(2分)。因此前角应有一个合理的参考数值。

46、论述电子束加工原理

联动夹紧机构在两个夹紧点之间必须设置必要浮动环节，具有足够的浮动量，动作灵活，符合机械传动原理；适当限制被夹工件的数量；联动夹紧机构的中间传力杠杆应力求增力； 设置必要的复位环节，保证复位准确，松夹装卸方便；要保证联动夹紧机构的系统刚度；正确处理夹紧力方向和工件加工之间的关系，避免工件在定位、夹紧时的逐个积累误差对加工精度的影响。

第二篇：机械制造工程学作业

《机械制造工程学》作业

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1章

金属切削加工的基础知识

一、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，为什么横向切削时，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度、公称宽度及与进给量、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？ 7.试按下列条件选择刀具材料或编号。⑴ 45钢锻件粗车； ⑵ HT200铸件精车； ⑶ 低速精车合金钢蜗杆； ⑷ 高速精车调质钢长轴； ⑸ 中速车削淬硬钢轴； ⑹ 加工冷硬铸铁。

A.YG3X

B.W18Cr4V

C.YT5

D.YN10

E.YG8

F.YG6X

G.YT30

二、分析计算题

图2-1

（要求标出假定主运动方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

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《机械制造工程学》作业

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）：o15，s0，6。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。

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，o8，Kr75。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。

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2章

金属切削过程的基本规律

一、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？

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二、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。

第3章

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（算出主轴转速）。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。

轴向力？

用什么措施改进铣刀和铣削特

第4章

机械加工精度

一、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？

二、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104N/mm，Ktj4104N/mm，Kwz4104N/mm。加工时的切削力Fc600N，Fy0.4Fc。如图6-1所示，试计算在一次走刀后的轴向形状误差。

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，如图6-3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，及如何设法克服减小这种误差。

图6-3

第5章

机械加工表面质量

一、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？

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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？

二、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？ 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

第6章

机械加工工艺规程的制订

一、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铰孔；

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）

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。

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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工小轴小端外圆及台肩面2的工序图，试分析台肩面2的设计基准、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？

图5-5

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《机械制造工程学》作业

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处，并提出改进方案。

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工艺路线（包括工序号、工序内容、加工方法、定位基准及加工设备）。已知毛坯材料为灰铸铁（孔未铸出），成批生产。

图5-7

图5-8

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？

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图5-9

二、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

0.03工好，现欲加工上平面，其尺寸为80，表面粗糙度为0.05mm若平面的加工工艺过程是：粗铣精铣粗磨精Ra0.4m，磨，试求各工序尺寸及其偏差。

图5-10

4．加工如图5-11所示工件时，图纸要求保证尺寸(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，在试切调刀时，需测量尺寸A2，Page 8 of 17

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试求工序尺寸A2及其上下偏差。

0.26．加工图5-13所示零件，为保证切槽深度的设计尺寸50的要求，切槽时以端面1为测量基准，控制孔深A。试求工序尺寸A及其上下偏差。

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0.06mm260.2mm，求试切调刀时的度量尺寸H、A及其上下偏差。

图5-13

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

0.0210.039．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0.80mm，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25.30；③0.084mm0.28mm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磨外圆至尺寸250，要求保0.14mm证渗碳层深度0.9～1.1mm。试求：

⑴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。

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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7章

机械装配工艺基础

一、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？

二、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。

图8-1

～1.75mm之间范围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。

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A000.05mm。已知：

0.42A132.5mm、A235mm、A32.5mm试计算确定各组成零件尺寸的上、下偏差。

0.154．图8-4所示为键槽与键的装配简图。其尺寸是A120mm、A2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；

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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8章

工件的安装与夹具

一、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 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。

图9-2 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9-3

图9-4

二、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？

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图9-5

图9-6 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。

图9-7

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。

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。

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《机械制造工程学》作业

图9-8

图9-9

图9-10

图9-11 8．一批工件如图9-12所示，以圆孔20H7(000.021

0.007)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(0.013)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: ⑴槽宽b为12h9(00.043)； ⑵槽距端面尺寸为20h12(0.21)； 0Page 15 of 17

《机械制造工程学》作业

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

0O，并保9．工件尺寸如图9-13（a）所示，4000.03mm与350.02mm的同轴度公差为0.02mm。欲钻孔证尺寸300（加工时工件的轴线处于水平位置，V块夹角0.11mm。试分析图示各种定位方案的定位误差。90）

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600.1mm的轴线，其对称度公差为0.08mm。现采用图（b）、（c）、（d）所示三

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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）

图9-14

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。

0.5现欲在工件上钻两孔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？

图9-15

12．图9-16所示为阶梯轴在双V形块上定位，钻孔D及铣半月形键槽。已知d13500.17mm，0.025mm。若不计V形块的制造误差，试计算A1和A2d2350.050mm，L180mm，L230mm，L3120的定位误差。

图9-16

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第三篇：《机械制造工程学》课程教学改革执行情况总结

《机械制造工程学》课程教学改革执行情况总结

围绕我校应用型人才的培养目标，结合“大德育、大工程、大实践”的三大教育理念，以培养基础理论扎实、实践能力和创新能力强的高素质人才为根本，课程组经在课程体系、教学方法和手段改革方面开展了大量的卓有成效的研究工作，有效利用我校从德国引进的国内一流的先进设备和检测仪器，将学生从课堂领进操作现场，激发了学生的创新意识，增强了学生的实践能力，开拓了学生的视野。同时，课程组一直坚持开展素质教育活动和大学生科技活动，促进了学风的根本好转，提高了人才培养质量。

充分调动学生的主动性、创造性。在采用启发式教学的同时，根据学生能力的不同，因材施教，利用多种教学方法，尽量考虑学生的差异性，充分挖掘学生自身的潜能。该课程组经常开展教学方法及教学手段的讨论，不断提高教学质量。在理论课教学中，任课教师实行启发式、讨论式、问题教学法等教学方法，借助多媒体、现场教学等多种手段来讲授，培养学生的学习兴趣，教学效果显著。在实践教学中，为了提高学生的实践技能，并且不断的丰富实验内容，在完成好基础实验的基础上，开设了专业综合性实验，进一步增强了学生的综合实践能力。加强了实验内容在课程中的份量，增加实验成绩在课程总成绩中所占的比例。并在期末试题中增大了客观题的比例，在综合题部分将与实验紧密相关的内容列入考试之中。极大地改善了学生自主学习的意识，激发了学生的学习积极性，学风有了明显改善。

2005年8月，《机械制造工程学》网页在教学中开始使用，学生对该网页的设计及在教学中发挥的作用给与了充分的肯定。学生普遍认为该网页集学习资料及互动信息，以及进行交流和信息往来，对学生提供了有效的服务。该网页体现了《机械制造工程学》的主要特色。方便他们了解课程，增强了学生的学习兴趣，对课程的学习起动了重要作用。

在机械设计制造及其自动化学科带头人的指导下，通过课程组成员的不懈努力，经过四年的建设，实现了当初制定的建设目标。五年来，课程组发表高质量的教育教学研究论文12篇，完成教育教学研究课题6项，在研项目2项。这些改革成果在提高人才培养质量上起到了重要的作用。

1.2005年黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目“高校本科毕业设计（论文）质量管理及其评估的研究”根据目前各高校毕业设计质量有滑坡趋势，提出了毕业设计评估的质量标准和具体的评估方案，结合项目的研究成果在煤炭高等教育杂志上发表了教学研究论文“论高校本科毕业设计工作评估体系的建立”，项目成果在本科毕业设计发挥了巨大作用，该成果于2007年10月获得了黑龙江省教育厅高等教育教学成果贰等奖。

2.教学改革项目“黑龙江省老工业基地改造过程中人才培养模式研究和实践”针对黑龙江老工业基地的特点，建立了独特的人才培养模式，并付诸于实践，取得了较理想的效果，研究成果也因此于2005年获得了黑龙江省高等教育教学成果贰等奖。

3.2003年10月成功申请了黑龙江科技学院教研项目“《互换性与测量技术基础》CAI课件的开发与研究”，该项目以CAI课件的开发为载体，将课程基本内容、学科发展前沿知识、误差检测动画、齿轮检测录像等融为一体，增加了课堂的信息量，提高了学生学习的兴趣。2004年结题，这一项目的研究成果一直应用至今，并在不断完善和调整。

4.研究完成的教研论文“光滑工件尺寸的测量与检验及其计算机实现”，其成果已应用于教学实践中，在2005、2006届毕业设计的专题研究中，将光滑工件测量时实验仪器和验收尺寸的确定实现了计算机自动选取，改善了实验手段。到达了理论与实践的统一，锻炼学生的实践能力，强化了他们的大工程意识，提高了学生的综合素质。

5.2003年黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目“适应高等教育大众化进程，建立多元化人才培养模式”根据我校应用型人才的培养目标、规格和特点，拓宽工程实践内涵，扩大工程实践领域及基地，建立独立的、系统的培养学生创造力的实践教学体系。于2006年结题验收，该成果在我校应用型人才培养中发挥了重要作用。

6.2008年11月黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目“以社会需求为导向，构建毕业实习、毕业设计与就业一体化的指导模式”构建了实践教学环节与学生就业及就业能力相结合，实行毕业实习、毕业设计和就业一体化的指导模式。强调能力培养（能力=知识+实践经验），采取“五个相结合”的指导方法，以此加强学生的就业实践能力和适应社会的能力。目前，该项目方案正在2009届毕业设计中实施，效果比较理想。

7.发表在黑龙江教育(高教研究与评估)上的教研论文“关于高等学校科学定位的思考”在黑龙江高等教育学会2004年学术年会上交流，经专家组评审，获得黑龙江省高等教育学会优秀教育科研论文壹等奖。发表的教学研究论文“如何有效提高课堂教学质量” 在黑龙江高等教育学会2003年学术年会上交流，经专家组评审，获得黑龙江省高等教育学会优秀教育科研论文壹等奖。

8.2004年，根据实践能力强的培养目标需要，课程组进行了实践教学改革，开设专业综合实验，该实验的主要内容是在教师的指导下，学生对齿轮进行工艺规程的设计、加工和检测，效果非常好。2007年，依托我校的设备优势，利用从德国引进的CNC数控培训系统和三坐标测量机等先进设备和仪器，学生根据指导教师给出的零件图，对零件进行数控程序的编制、模拟仿真、实地加工，然后到三坐标测量机进行测量，拓展了专业综合实验的内容，收到了良好效果。

机械工程学院机械制造教研室

2009年5月

第四篇：材料工程学

—填空，1,钢铁材料是当今材料领域中最主要的工程材料，又称为()，它与

()统称为金属材料。

2,钢铁材料包括()、()及().3, 碳钢分类方法很多，通常按含碳量可分为

(),()及（）。

按冶炼方法可分为(),()及（）.4，合金钢分类方法很多按用途分为（）、（）及（）等。按合金元素质量分数分可分为（），（）及（）。

5，根据碳在铸铁中存在形态及石墨的形状，铸铁可分为（），（），（），（）及（）。

6，钝铝中含有铁、硅、铜、锌等杂质元素。按其纯度可分为（），（）及（）。

7，根据铝合金的成分及生产工艺特点，可将铝合金分为两类（）和（）。

8，形变铝合金可分为2大类（）和（）。

9，硅系合金是工业上使用最广泛的铸造合金。该合金流动性好，热裂倾向小，补缩能力强。

铝硅系铸造铝合金又称（），仅由铝、硅两个组元构成的二元合金，为简（），含有多种合金元素称为（）。

10，纯铜呈玫瑰红色，表面形成氧化膜后呈紫色，故称（）。纯铜的密度为（），熔点（）.11，根据铜合金成分特点可将其分为（）、（）和（）三种。

12，黄铜是以（）为主要元素的铜合金；（）是以镍为主要元素的铜合金；青铜是以（）为主要元素的合金。

13，以锌为主要合金元素的铜合金为（）。其中仅含铜锌二个组元的合金称为（）或（），若加入多种组元则称其为（）或（）。

14，镁是地壳中储量最丰富的金属之一，储量占地壳质量的（），镁的密度（）。

15，镁合金可以分为（）与（）。

16，特种陶瓷的品种繁多，其分类可按化学组成分类，也可以按性质分类。但通常都把它划分为

()和()两大类。

17, 特种陶瓷经常遇到的键合是()和

().18，粉末的等温烧结过程，按时间大致可以划分为三个界限不十分明显的阶段即（），（）和（）。

19按照基本性能和应用状况，铁氧体材料分为（）、（）、（）、（）和（）等五类

名词解释

1，合金结构钢

2，合金工具钢

3，特殊性能钢

4，形变铝合金

5，铸造铝合金

6，陶瓷

7，特种陶瓷

8，结构陶瓷

9，功能陶瓷

10, 灰口铁

简答题

1，简述特种陶瓷常用的烧结方法

2，简述铁氧体磁性材料的种类和特点。

3，简述高强度低合金钢的性能特点

4，简述合金弹簧钢的性能特点

5，简述热作模具钢的性能特点

6，简述如何对黄铜的牌号进行命名。

7，简述形变铝合金的分类以及他的命名方法 8，简述钛合金分类

9，简述钢铁的4个脆性以及他们都与什么元素有

关

10，简述合金结构钢的分类。

11，

第五篇：人机工程学

2012-2013年第一学期《人机工程学》科目论文

人机工程学论文

一、人机工程学工程是一门寻求人际环境和谐的科学

人机工程学综合利用工程技术、人体科学、环境科学、心理学的理论、方法和手段，研究人机硬件界面、软件界面设计、人与环境的界面设计、人的劳动（体力和脑力）规律，以及人机工程学的总体设计。可用于但不局限于以下领域：机电产品的人-机器界面设计、显示装置与控制装置设计；电子产品造型设计、仪器仪表设计、控制台设计；人的作业绩效管理，安全管理；化工与化学领域实验室、工作场所设施布局设计与运行管理；建筑设计与施工作业管理；以及帮助人们在各种作业与生活中保持健康、安全、舒适和高效的身体姿势。

二、人机工程学对生活的应用

人机工程学首先是对人体，机器，环境的各个方面进行单项研究，对这几个大方面了解透彻，再寻求最适合人类生活的设计方式，实现人机环境系统和谐。人机环境系统中的环境因素有作业环境，微气候，照明环境等。以下所述的就是几项生活中运用人机工程学的实例。

工作工具中的人机工程学

人们在生活和工作时，离不开座椅，特别是以坐姿进行工作的人，每天都有1/3以上的时间在与座椅打交道，因此座椅设计除了材料运用得当及造型大方美观以外，更重要的是要符合人机工程学设计原则。根据人类工效学原理，座椅的功能、尺度与人体生理特点密切相关。由于座椅的用途不同,对座椅的功能要求也各异。这些功能要求是人们工作和休息的重要条件。不恰当的功能、尺度会影响人们的工作效率和身体健康。好的座椅可以减轻人的劳动，使人感到心情愉快，而好的座椅得益于正确地使用人机工程学。

我们可以先分析人体静态测量时的尺寸（图1），对其作业时坐姿的调整范围进行估算，再根据实际要求对座椅进行设计。

图1

图2 图3

从人机工程学原理出发考虑，一个性能优良的座椅应当符合的基本要求如下：为人们提供一个舒适的坐姿，符合舒适坐姿的生理特性，减轻人们的肌肉酸痛和疲劳。以上图2中的座椅符合人机工程学，图3中的为普通座椅。图2中符合人机工程学的座椅的结构和尺寸设计使人们的脊柱形态接近于正常自然状态，可以减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷，座椅的设计符合压力分布不均匀原则，让不宜承受重压的大腿等部微微高于可以承受重压的坐骨结节处，可以防止人们的疲劳发生。图3中的普通座椅坐垫为平面的，长时间的坐着会使人感到疼痛，而靠椅不是人们的脊柱形态的正常状态，会使靠在上面的人感到肌肉酸痛。综上，符合人机工程学原理的座椅比普通更加舒适。

手工工具中的人机工程学

手工工具例如钳子、简单等是人们在日常生活和某些特定的工作中经常要用到的一些工具。它们的主要的作用区域是手腕臂以及上肢部分，如果设计不当，给使用者带来的累计损伤疾病是十分严重的。通过应用人机工程学原理对手工工具的使用方式，使用状态以及造成累计损伤疾病原因的分析，一方面可以提高工作效率和质量，另一方面可以提高安全性，减少疲劳和压力，增加工作的满意度和改善生活的质量。

图4：符合人机工程学 图5：普通剪刀

在上图中左边的剪刀属于改进的人机工程学产品，它抬高了大拇指工作时的位置，使得大拇指的掌骨与腕骨之间的关节弯曲，减少了骨与骨之间的运动的摩擦，对保护手指关节是有利的，同时，它的下半部的施力处为一平面，这样也可以减少施力时手指部位的受力，对食指，中指，无名指也起到了保护作用。右图所示的剪刀是早期的样式。这种剪刀的手部作用空间比较打，除了大拇指的其余四只手指受力比较均匀，但是大拇指的受力比较明显。大拇指的远节指骨和中节指骨间的关节伸展，长时间地保持这一姿势对关节处的韧带不利。其次，受力部位由手指转移到了手掌内侧的部位，长时间作用或是高强度的作用都会对肌肉组织产生影响。

日常用品中的人机工程学

鞋子对于我们每个人都是不可或缺的东西，它的功能很多：作为代步工具，保护双脚,使其尽量不受运动损伤；可以搭配服饰,使我们更时尚前卫；对工人们来说,可以保护双脚不与地面摩擦而破损。鞋子的作用很多，但其中最为重要的就是穿在脚上时的舒适度。其次，还应该关注的就是鞋子的耐用程度。

鞋子不合脚会对身体造成如下的伤害：1.鞋子的能量缓冲作用弱；2.鞋子对足部的挤压与摩擦；3.令足部负重不合理。

因此在设计鞋子的时候应注意的要点：

1、理想的鞋跟高度在2-4厘米之间，最好不要超过6厘米。

2、鞋跟与足底凹陷处的弧度必须合脚，踝骨与脚尖不应该碰触到鞋子。前脚要有一定摆动的余地、而后跟不能摆动。

3、鞋的重量每增加1克，对足部造成的负担相当于在人的脊背上增加几十克的重量。因此，鞋子应尽可能轻巧。

4、由于走的路多了，鞋底的防滑花纹被磨损殆尽，变的滑或是进水。鞋底的花纹不仅要有防滑功能也要同时具备放磨损的作用。

5、鞋底要有适当的厚度

和软硬度，如果过软，鞋底不能支撑脚掌，易使人产生疲劳感。其实，鞋的舒适感除了来自合适的软硬度外，还取决于的鞋底的弯折部位，科学的弯折部位应位于脚前掌的跖趾关节处，这样才与行走时脚的弯折部位相符

6、脚后跟要有一定的支撑能力，由于人的骨骼、关节、韧带的影响，平衡及稳定能力的不同，鞋后帮如果太柔软，脚在鞋中得不到相应的支撑，会使脚左右摇摆，容易引起踝关节及韧带的损伤，还可能养成不良的走路姿势。

7、鞋面不能太软，如果鞋面（尤其是头部）太软，会难以抵抗硬物对脚趾的冲撞，加上我们可能会有走路有用脚踢东西玩的习惯，过软的鞋面既不结实，又不安全，就容易挫伤脚趾。

8、鞋垫应提高承托，加有后跟承托杯的鞋垫可以减低步行时后跟着地时之摆动，从而减低疲劳及减低创伤的机会。

图6 如图6所示的鞋子就符合人机工程学原理，考虑到双脚出汗，鞋子透气性和鞋子对双脚的保护作用等多方面因素。同时，鞋底也采用防滑和防磨材料，增强鞋子的耐用性，另外，承托也属于一个适中的范围。

三、人机工程学给予我的感悟

目前人机工程学的原理已经应用到很多工具中了，大大的提高了人们工作时的舒适性。人机工程学在各种工具（无论是座椅，手工工具，还是日常用品）的设计中，都有相当的应用，同时也趋于逐渐成熟的方向发展。利用人机工程学原理来进行各种生活工具的设计是社会发展的必然。符合人机工程学原理的人性化设计最实在，同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与工

具完美和谐的结合，使人性化的设计真正体现出对人的尊重与关怀。

一个符合人机工程学设计的产品可以让我们提高工作效率，完善工作环境，提高生活质量。因此，我觉得在未来很长一段时间内，社会在生产各种新产品的时候都会加大应用与人体工程学相关的设计知识来完善自己的产品。