机械制造工艺学(王先逵)试题+答案8套
（十一）
姓名：专业：班级：
学号：
试题名称：机械制造工艺学
……………………………密…………………封…………………
线……………………………
题号一二三四五六七八九十合计分数
一、是非题(10分)
1.镗床主轴轴承内环外滚道圆度误差，使加工孔产生圆度误差。（√）
2.在夹具中对一个工件进行试切法加工时，不存在定位误差。（√）
3.自位支承和辅助支承的作用是相同的。
（×）
4.加工短轴外圆时，因刀具磨损产生的工件形状误差属于常值系统性误差。（×）
5.装配精度与装配方法无关，取决于零件的加工精度。
（×）
6.夹紧力的作用点应远离加工部位，以防止夹紧变形。
（×）
7.斜楔夹紧机构的自锁能力只取决于斜角，而与长度无关。
（√）
8.在装配尺寸链中，封闭环一定是装配精度。
（√）
9.圆偏心夹紧机构自锁性能好、生产效率高。
（√）
10.减少表面粗糙度可以提高表面接触刚度。
（√）
二、填空(30分)
1.生产类型分为( 单件生产)、（批量生产）、（大量生
产）。
2.保证装配精度的方法通常有（互换法）、（选配法）、（修配法）、（调整法）。
3.工艺系统中的各种误差称之为（原始误差）。
4.在选择精基准时，应遵循的原则有（基准统一）、（基准重合）、（互为基准反复加工）、（自为基准）。
5.工序尺寸的公差带一般取( 入体)方向,而毛坯尺寸的公差带一般取( 对称)分布。
6.为减少毛坯形状造成的误差复映，可用如下三种方法，分别是：（提高工艺系统刚度）、（提高毛坯精度）、（多次走刀）。
7.工艺系统是指机械加工中由(机床)、（夹具）、（刀具）和(工件)构成的一个封闭系统。
8.分组选配法装配对零件的（加工制造精度）要求不高，而可获得很高的装配精度。
9.在正态分布曲线中，参数X表征整个曲线所在的位置,它的变化
是由( 常值系统性误差)引起的。X的变化只影响整个曲线在水平方向上的位置，而不改变（曲线形状）。
10.获得零件尺寸精度的方法有（试切法）、（调整法）、（定尺寸刀具法）、（自动控制法）。
11.为了提高生产率，用几把刀具同时加工几个表面的工步，称为(复合工步)。……………………………密…………………封…………………线……………………………
三、概念题(10分)
1.原始误差
造成工件加工误差的工艺系统的种种误差称为原始误差。
2.工步
在加工表面不变、加工刀具不变、切削用量不变的条件下连续完成的工序内容。 3.表面质量
工件表面的几何形状特征和物理机械性能的变化程度称为表面质量。
4.加工精度
工件加工后所得尺寸、形状、位置相对与理想工件的符合程度。 四、如下图所示零件的定位方案，求铣A 、B 两平面时L 1、L 2、L 3、L 4的定位误差δL 1、δL 2、δL 3、δL 4？(10分)
解：
TD
jb jy jb L 2
101=+?=?+?=δ
02=?+?=jy jb L δ
TD TD jy jb L =+=?+?=03δ 04=?+?=jy jb L δ
……………………………密…………………封…………………线…………………………
五、有一批小轴其直径尺寸要求
Φ1800350
-.mm ，加工后尺寸属正态分布，测量计算后得其算术平均值X ＝17.975mm ，均方根差σ
=0.01mm ，试计算合格品率及废品率，分析废品产生的原因及减少废品率的措施。(10分)
（已知：F （1）=0.3413，F （2.5）=0.3938，F （3）=0.5）
解：如图所示，正态分布图中处在公差带以外的部分为废品。
左侧：1
01.0)
035.018(975.17=--=
-σ
x
x ，
查表：合格率F （1）
=0.3413=34.13%.
废品率0.5-0.3413=0.1587=15.87%
右侧：5
.201.0975
.1718=-=
-σ
x
x ，
查表：合格率F （2.5）=0.3938=39.38%. 废品率0.5-0.3938=0.1062=10.62% 总合格率为73.51%。 解决措施：减小随机误差。
六、(10分)如图所示零件，A 、B 、C 面已加工好，现以C 面定位加工D 面，尺寸要求如图，试问以C 面作为定位基准时，D 到C 的工序尺寸是多少？
解：尺寸链如图所示。 10为封闭环，L 、30为增环，50为减环。
10+0.2=L max +30+0.05-(50-0.05)
L max =30.1(mm)
10=L min +30-(50+0.05) L min =30.05(mm)
10
L
50
30
……………………………密…………………封…………………线……………………………
七、分别指出下列图中各定位元件限制的工件自由度。(10分)
（1）
（2）
解：（1）底面：y x z ,,，长菱形销：z x ,，（2）前顶尖：z y x ,,，
后顶尖z y
,
八、加工如图所示零件上注有 的表面时应限制哪些自由度？(10分)
（1） （2）
解：（1）z z x x
,,,，（2）z z y y ,,,
（十二）
姓名： 专业： 班级：
学号：
试题名称：机械制造工艺学
……………………………密…………………封…………………线…………………………… 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合计 分数
一、是非题(10分)
1.六点定位原理只能解决工件自由度的消除问题，不能解决定位的精度问题。（ √ ）
2.在夹具中对一个工件进行试切法加工时，不存在定位误差。 （ √ ）
3.自位支承和辅助支承的作用是相同的。
（ × ）
4.加工长轴外圆时，因刀具磨损产生的工件形状误差属于变值系统性误差。 （ √ ）
5.装配精度与装配方法无关，取决于零件的加工精度。 （ × ）
6.夹紧力的作用点应远离加工部位，以防止夹紧变形。
（×）
7.斜楔夹紧机构的自锁能力只取决于斜角，而与长度无关。（√）
8.工艺过程包括生产过程和辅助过程两个部分。
（×）
9.在装配尺寸链中，封闭环一定是装配精度。
（√）
10.圆偏心夹紧机构自锁性能好、生产效率高。
（×）
二、填空(30分)
1.磨削烧伤的形式主要有:( 回火烧伤)、( 退火烧伤)和( 淬火烧伤)。
2.生产类型分为( 单件生产)、（成批生产）、（大量生产）。
3.利用分布曲线研究一批工件的加工精度时，最主要的二个参数是（尺寸平均值）和（分散范围）。
4.保证装配精度的方法通常有（互换法）、（修配法）、（调整法）。
5.在选择精基准时，应遵循的原则有（基准重合）、（基准统一）、（互为基准）、（自为基准）。
6.工序尺寸的公差带一般取( 入体)方向,而毛坯尺寸的公差带一般取( 双向)分布。
7.为减少毛坯形状造成的误差复映，可用如下三种方法，分别是：（提高系统刚度）、（提高毛坯质量）、（多次走刀）。
8.工艺系统是指机械加工中由( 机床)、（夹具）、（刀具）和( 工件)构成的一个完整系统。
9.分组选配法装配对零件的（加工精度）要求不高，而可获得很高的装配精度。
10..为了提高生产率，用几把刀具同时加工几个表面的工步，称为( 复合工步)。
11.机床导轨在工件加工表面（法线）方向的直线度误差对加工精度影响大，而在（切线）方向的直线度误差对加工精度影响小。……………………………密…………………封…………………线……………………………
三、解释概念(10分)
1.工艺系统刚度
工艺系统在工件法线方向上的受力与在此方向上刀具相对于工件的位移之比。
2.加工精度
加工后的工件尺寸、形状、位置与理想零件的符合程度。
3.原始误差
工艺系统中的各种误差称为原始误差。
4.定位基准
工件上，确定工件相对于夹具、刀具、机床的正确位置的基准称为定位基准。
四、(10分)车削一批轴的外圆，其尺寸要求为Φ20010-.mm，若此工序尺寸按正态分布，均方根差σ＝0.025mm，公差带中心小于分布曲线中心，其偏移量△=0.03mm(如图)，试指出该批工件的常值系统性误差及随机误差，并计算合格品率和废品率?
X X
-
注：
0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
σ
F 0.2881 0.3849 0.4452 0.4772 0.4918
解：分布中心与公差带中心的距离即为常值系统性误差。
Δ常=0.03(mm)
正态分布范围即为随机误差，Δ随=6σ=0.15(mm)
分散范围的极限尺寸为：
x min=20-0.05+0.03+3×0.025=20.055
x max=20-0.05+0.03-3×0.025=19.905
而公差带范围为：20～20.1，可见左侧无废品。
右侧：
8.0
025
.0
)
03
.0
95
.
19
(
200
=
+
-
=
-
σ
x
x
,合格率为0.2881，即28.81%，
废品率为
0.5-0.2881=0.2119，即21.19%。
……………………………密…………………封…………………线……………………………
五、(10分)如图所示，A、B、C、D、E各面及设计尺寸20±
0.1mm，工序尺寸L1、L2都在前工序加工出。本工序中，以E面为测量基准加工D面，得尺寸10±0.1，并要求保证设计尺寸10±0.4、35±0.2，现在要求计算前工序加工所得到的两个工序尺寸L1、L2的尺寸及偏差，以满足两个设计尺寸的要求。
解：L1的尺寸链如图
所示。
35为封闭环，L1为增
环，10为减环。
可求得：L1=45±0.1
L2的尺寸链如图所
示。
10为封闭环，20、L2为减环，35为增环。
可求得：L2=5±0.1
3510
L1
图1
10
L2
20
35
图2
四、如图所示零件，在α＝90°Ｖ形块中定位，设轴外径φ
800008
+.，求ｈ的定位误差。(10分)
解：
09656.0)1290sin
1
(08.02
1
=+???=
?+?=?jy jb dw
……………………………
密…………………
封…………………线……………………………
七、分别指出下列图中各定位元件限制的工件自由度。(10分)
（1）
（2）
解：（1）V 型铁：z z y y ,,,，定位螺钉：x （2）z y x z y x ---3,,,2,,1
八、加工如图所示零件上注有 的表面时应限制哪些自由度？(10
分)
（1）
（2）
解：（1）z x ,，（2）z z y x x ,,,,
（十三）
姓名： 专业： 班级： 学号：
试题名称：机械制造工艺学
……………………………密…………………封…………………线……………………………
题号一二三四五六七八九十合计分数
一、是非题(10分)
1.在连续加工一批工件时,其数值大小保持不变的误差,就称为常值
系统性误差。（√）
2.工序集中程度的高低取决于工序中所含工步或工位的多少。（√）
3.菱形销用在一面双销定位中，消除了垂直于连心线方向上的过定位。（×）
4.毛坯误差造成的工件加工误差属于随机性误差。
（√）
5.装配精度与装配方法无关，取决于零件的加工精度。
（×）
6.夹紧力的作用点应远离加工部位，以防止夹紧变形。
（×）
7.斜楔夹紧机构的自锁能力只取决于斜角，而与长度无关。
（√）
8.在装配尺寸链中，封闭环不一定是装配精度。
（×）
9.圆偏心夹紧机构自锁性能好、生产效率高。
（√）
10.装配尺寸链中的封闭环存在于零部件之间，而绝对不在零部件上。（√）
二、填空(30分)
1.划分工序的主要依据是( 工作地点是否变动)和( 工作是否连续)。
2.达到装配精度的方法有（互换法）、（修配法）和（调整法）。
3.加工精度包括（形状精度）、（尺寸精度）、（位置精度）三方面的内容。
4.基准位移误差是（定位）基准相对于（起始）基准发生位移造成的（工序）基准在加工尺寸方向上的最大变动量。
5.分组选配法装配对零件的（加工精度）要求不高，而可获得较高的装配精度。
6.工艺系统是由（机床）、（夹具）、（刀具）、（工件）构成的完整系统。
7.为减少毛坯形状造成的误差复映，可用如下三种方法，分别是：（提高毛坯精度）、（提高工艺系统刚度）、（多次走刀）。
8.生产类型为（单件小批）生产时，极少采用夹具，一般用划线及试切法达到精度要求。
9.工件上用来确定工件在夹具中位置的点、线、面称为（定位基准）。
10.为了提高生产率，用几把刀具同时加工几个表面的工步，称为( 复合工步)。
11.镗模上采用双镗套导向时，镗杆与镗床主轴必须（浮动连接）连接。
12.利用分布曲线法研究一批工件的加工精度时，最主要的两个参数是：( 均方根差)和( 平均尺寸)。
13.表面质量的主要内容是：①表面的几何形状特征，主要有（表面粗糙度）和（波度）；②表面层的物理、机械性能的变化，主要有以下三方面：（表面层的硬度）、（表面层的组织）和（表面层的残余应力）。……………………………密…………………封…………………线……………………………
三、概念题(10分)
1.基准
在零件设计或加工中，用来确定其他点、线、面位置的那些点、线、面称为基准。 2.经济精度
指在正常生产条件下，某中加工方法所能达到的加工精度。包括尺寸、形状和位置方面的精度，以及表面粗糙度。 3.表面质量
零件加工后表面的几何形状特征和表面层物理机械性能变化。 4.原始误差
工艺系统中的各种误差称为原始误差。
四、加工如图所示主轴零件，图纸要求保证键槽深度尺寸40016
+.，
其工艺过程如下:
(1)车外圆至Φ285
0100
..-； (2)铣键槽，槽深L TL +； (3)热处理；
(4)磨外圆至
Φ2800080024
++..。 试求铣键槽时的工序尺寸
L TL +。(10分)
解：（1）尺寸链如图所示。
尺寸4为封闭环，14为增
环，14.25为减环。
根据尺寸链的计算公式： 4+0.16=L max +14+0.012-(14.25-0.05) L max =4.348 (mm) 4= L min +14+0.004-14.25 L min =4.246 (mm)
28.5/2=14.25L
4
28/2=14
……………………………密…………………封…………………线……………………………
五、如图（a ）所示工件在圆盘上钻孔，保证尺寸32±0.08，试在（b ）、（c ）两种方案中选择一种定位误差较小的方案（Ｖ形铁α＝90°)。(10分)
解：(b)
)145sin 1(08.0)12
sin 1(2-?=-?=
?αK db (c)
)145sin 1(08.0)12
sin 1(2+?=+?=
?αK db
图(b)方案定位误差较小。
六、(10分)某箱体孔，图纸尺寸为Φ50++0009
0034
..，根据过去经验，镗后
尺寸呈正态分布，σ＝0.003，试分析计算：
(1)该工序工艺能力如何?
(2)为保证加工要求，应将X 调整到什么尺寸范围?
解：（1）
4.1003.06009.0034.06=?-==
σδλ，为一级工艺能力。
（2）018.50003.03009.503min min =?+=+=σx X (mm) 025.50003.03009.503max max =?-=-=σx X (mm)
……………………………密…………………封…………………线…………………………
七、分别指出下列图中各定位元件限制的工件自由度。(10分)
(a) (b) (c)
（1）
（2）
解：(1) V 型铁：z x z x
,,,，支承钉：y
，(2)前顶尖：z y x ,,，后顶
尖：z y ,
八、加工如图所示零件上注有 的表面时应限制哪些自由度？(10分)
（1） （2）
解：
y x z y x y x ,)2(,,,,,)1(
（十四）
姓名： 专业： 班级： 学号：
试题名称：机械制造工艺学
……………………………密…………………封…………………线…………………………… 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合计 分数
一、是非题(10分)
1.夹具限制工件的自由度数超过了工件该工序要求限制的自由度数即为过定位。( × )
2.工序集中程度的高低取决于工序中所含工步或工位的多少。 （ √ ）
3.所有金属表面的精加工均可采用磨削加工方法得到。
（×）
4.当装配精度要求较低时，可采用完全互换法装配。
（√）
5.在一个尺寸链中增环的最少个数是一个。
（√）
6.当采用一面双销定位时，工件定位孔不准确造成的误差，其性质属于常值系统性误差。
（×）
7.粗基准定位时，一般正在加工的表面就是零件的精基准。（√）
8.喷丸加工能造成零件表面层的残余压应力，提高零件的抗疲劳强度。（√）
9.装配尺寸链中的封闭环存在于零部件之间，而绝对不在零件上。（√）
10.圆偏心夹紧机构因其自锁性能好、生产效率高而被广泛采用。（√）
二、填空(30分)
1.划分工序的主要依据是工作地点是否变动和( 加工过程是否连续)。
2.为了提高生产率,用几把刀具同时加工几个表面的工步,称为( 复合工步)。
3.在选择精基准时，应遵循的原则有（基准重合）、（统一基准）、（互为基准）、（自为基准）。
4.在平面磨床上磨削平面时，若机床导轨在水平面内有直线度误差δ1，垂直面内有直线度误差δ2，则工件表面产生的形状误差是（δ）。
2
5.基准位移误差是（定位）基准相对于（起始）基准发生位移造成的（工序）基准在加工尺寸方向上的最大变动量。
6.用调整法磨削一批轴的外圆时,砂轮磨损过程会使工件直径产生( 变值系统性误差）。
7.工序尺寸的公差带一般取( 入体 )方向,而毛坯尺寸的公差一般取( 双向 )分布。
8.为减少毛坯形状造成的误差复映，可用如下三种方法，分别是：（ 提高毛坯精度 ）、（ 提高工艺系统刚度 ）、（ 多次走刀 ）。 8.工艺系统是指机械加工中由( 机床 )、（ 夹具 ）、（ 工件 ）和( 刀具 )构成的一个完整系统。
9.当装配精度要求很高、大批量生产、组成环数又很少时，可采用( 分组互换法 )进行装配；而当装配精度要求高、单件小批生产、组成环数又较多时，应采用( 修配法 )进行装配。
10.点图法能将( 随机 )误差和( 系统 )误差分开，并能看出( 加工误差 )和( 平均尺寸 )的变化趋势。
11.获得零件尺寸精度的方法有（ 试切法 ）、（ 调整法 ）、（ 定尺寸刀具法 ）、（ 自动控制法 ）。……………………………密…………………封…………………线…………………………… 三、概念题(10分) 1.原理误差
指采用了近似的表面成形运动或近似的刀具轮廓而产生的加工误差。
2.经济精度
指在正常生产条件下，某中加工方法所能达到的加工精度。包括尺寸、形状和位置方面的精度，以及表面粗糙度。 3.工序
一个或一组工人，对一个或几个工件所连续完成的那部分工艺过程。
4.表面质量
零件加工后表面的几何形状特征和表面层物理机械性能变化。 四、(10分)车削一批设计尺寸为Φ400180
-.mm 的小轴，经检验得知不可修复的废品率为1.4%，可修复的废品率为15.9%，若加工后零件尺寸服从正态分布，试求：
(1)该加工方法的均方根偏差。
(2)工件尺寸分散中心与公差带中心的距离。
(3)车刀作如何调整才使不可修复的废品率为零?并计算此时可修复的废品率占百分之几?(近似取±3σ为尺寸分布的全部范围)。
()/X X -σ 0.1
0.2 0.3 0.9 1.0 1.1 2.1 2.2 2.3 F 0.0398 0.0793 0.1179 0.3159 0.3418 0.3643 0.4821 0.4861 0.4893
解：486.0014.05.01=-=F ，σσ
2.282.39,2.21
=-=-x x x
341.0159.05.02=-=F ，
σ
σ
=-=-x x
x 40,0.12
由以上式子可以求得：94.39,06.0==x σ
公差带中心为：39.91，与平均尺寸的距离为：39.94-39.91=0.03(mm) 为了不出现不可修废品，将平均值右移，使平均值为：39.82+3×0.06=40，车刀退后： (40-39.94)/2=0.03(mm) 可修废品率F =0.5。
……………………………密…………………封…………………线……………………………
五、(10分)如图所示零件，其主要加工工艺过程如下：
(1)粗车外圆至φ26.3-0280
.；(2)精车外圆至φ25.3-00840
.；(3)铣键槽；(4)渗碳淬火HRC56～62；(5)磨外圆至φ25-00140
.。 加工完毕要求保证键槽深度21.2-014
0.，外圆单边渗碳深度为0.9～
1.1，试求：
(1) 铣键槽时用深度尺测量以上母线为测量基准的测深尺寸A; (2) 渗碳应控制的工艺渗碳层深度t 。
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