2009年河南科技大学机械制造技术基础考研真题.doc-资料库

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2009 年河南科技大学机械制造技术基础考研真题一、名词解释（每题 3 分，共 24 分） 1、工艺规程 2、生产纲领 3、经济加工精度 4、工艺系统 5、切削用量 6、过定位 7、CAM 8、误差复映二、简答题（每题 10 分，共 60 分） 1、表面发生线的形成方法有哪几种？试简述其形成方法并举例说明。 2、画图说明什么是顺铣？什么是逆铣？试对比说明其特点。 3、刀具前角和主偏角对切削力有何影响？切削力三个分力对工艺系统各有何影响？ 4、什么叫加工余量？确定加工余量主要考虑哪些因素？ 5、工件定位用精基准的选择应遵循哪些原则？ 6、铣削加工有何特点？主要用于加工哪些表面？三、分析计算题（共 66 分） 1、有一批如下图 a)所示的零件，今采用 90 V 形块定位，用钻模加工 5 mm 和 8 mm 两孔，要求保证图中要求尺寸。现采用图 b)、c)、两种方案，若定位误差不允许大于工件加工允差的 1/2。试问两种定位方案是否可行？（sin45°＝0.707）(20 分) 2、下图所示零件简图，在成批生产时用 B 面定位加工 A 面，以保证零件设计尺寸 2.0 010  mm，试标注铣削此缺口时的工序尺寸（要求工序尺寸单向入体标注）。（10 分）

3、圆柱套筒内孔设计尺寸为  .0 .08.48   内孔直径尺寸为正态分布，其均方根差为试完成如下各题（共 20 分）： 008 mm 010 003.0 ,加工过程稳定，精镗加工一批后测量发现 mm ，分布曲线顶峰向右偏离 009.0 mm 。（1）绘出内孔直径尺寸分布曲线图（标明有关参数）；（8 分）（2）确定该序的工艺能力、给出加工合格率；（8 分）（3）给出后续加工废品率最低的刀具调整量。（4 分） 4、根据下面所示的传动系统图，试完成如下各题（共 16 分）： (1) 写出该机床从电机到主轴的传动路线表达式（8 分） (2) 计算主轴转速级数（4 分） (3) 写出主轴最低转速计算式（4 分）

参考答案：一、名词解释（每题 3 分，共 24 分） 1、工艺规程:将产品或零部件制造工艺过程的所有内容用图、表或文字的形式规定下来的工艺文件的统称。 2、生产纲领：包括备品和废品在内的零件年产量。 3、经济加工精度：一种加工方法在正常加工条件下所能保证的加工精度。 4、工艺系统：在机械加工中由机床、刀具、夹具和工件构成的相互联系的统一系统。 5、切削用量：切削加工中切削速度、进给量和切削深度这三要素的统称。 6、过定位：工件的同一自由度被两个或两个以上定位点重复定位的定位方式。 7、CAM ：计算机辅助制造的英文缩写。 8、误差复映：被加工表面几何形状误差引起切削力变化和工艺系统变形不一致导致工件加工后的几何形状产生类似误差的现象。二、简答题（每题 10 分，共 60 分） 1、表面发生线的形成方法有哪几种？试简述其形成方法并举例说明。答：有四种。 1）轨迹法：刀刃与工件的接触点相对工件的运动轨迹构成发生线。例如车削螺纹时的螺旋轨迹线。（2.5 分） 2）成形法：刀具切削刃形状线本身构成发生线。例如成形车刀车削成形回转面时的刀具切削刃形状线。（2.5 分） 3）相切法：刀具一边旋转一边相对工件做轨迹运动时，切削刃在工件上形成的包络线构成发生线。例如铣削曲面中形成的曲线。（2.5 分） 4）范成法：刀具和工件做范成运动时，刀刃在工件上形成的包络线。例如滚齿和插齿加工中形成的渐开线。（2.5 分） 2、画图说明什么是顺铣？什么是逆铣？试对比说明其特点。答：逆铣和顺铣加工方式分别如图 a)和 b)所示。（每图 2 分）逆铣和顺铣的特点对比说明如下。 1）顺铣铣削力在进给方向的分力与进给方向相同，逆铣铣削力在进给方向的分力与进给方向相反。若进给丝杠与螺母之间有间隙，顺铣切削力容易引起工作台向前窜动，使进给量突然增大，造成打刀；逆铣则无此问题。若工作台导轨有间隙而且工作台和工件比较轻，当铣削力垂直分力比较大时，逆铣可能使工作台轻微上抬，造成铣削过程不稳定；顺铣则无此问题。（2 分） 2）在铣削表面有硬皮的铸锻件时，顺铣刀齿首先接触工件表面硬皮，加剧了铣刀磨损；逆铣刀具受工件表面硬皮影响较小。（2 分） 3）在相同切削用量的条件下，和顺铣相比，逆铣时单个刀齿相对工件的滑动速度更大，滑过的距离也更长，所以更容易磨损，刀具耐用度较低。（2 分）

3、刀具前角和主偏角对切削力有何影响？切削力三个分力对工艺系统各有何影响？答： 1）刀具前角增大，切削力减小。（2 分） 2）主偏角增大，切深抗力减小，而进给抗力增大。（2 分） 3）主切削力是最大切削力，直接影响机床主电机功率选择、主轴强度和刚度设计以及刀具强度设计。（2 分） 4）进给抗力直接影响机床进给系统的功率、强度和刚度的设计。（2 分） 5）切深抗力是造成让刀和细长工件变形从而引起加工形状和尺寸误差的主要原因。（2 分） 4、什么叫加工余量？确定加工余量主要考虑哪些因素？答：为保证零件图上某表面的精度和粗糙度，需要从其毛坯表面切除的金属层总厚度称为该表面的加工总余量。每一工序所切除的金属层厚度称为工序余量。加工总余量是所有工序余量的叠加。确定工序余量主要考虑以下因素。（2 分） 1) 上工序表面质量，包括粗糙度和表面缺陷层。（2 分） 2）上工序尺寸公差。（2 分） 3）上工序表面形状和位置偏差。（2 分） 4）本工序的工件装夹误差。（2 分） 5、工件定位用精基准的选择应遵循哪些原则？答：选择精基准要保证加工精度并使工件装夹方便可靠，应遵循以下原则。 1）基准重合原则。（2 分） 2）基准不变原则。（2 分） 3）互为基准反复加工原则。（2 分） 4）自为基准原则。（2 分） 5）使夹具简单、工件装夹方便可靠。（2 分） 6、铣削加工有何特点？主要用于加工哪些表面？答：铣削是多刃切削，切削效率高，但铣削过程是断续的，切削力周期性变化，易引起机床振动；铣削的主运动是刀具回转，无须工件高速旋转，而且铣刀可以做成各种形状和尺寸，所以铣削可以适应各种形状和大小工件的多种表面的加工。（6 分）铣削的方法主要可以加工平面、沟槽、齿槽、螺旋槽及各种曲面。（4 分）

三、分析计算题（共 66 分） 1、有一批如下图 a)所示的零件，今采用 90 V 形块定位，用钻模加工 5 mm 和 8 mm 两孔，要求保证图中要求尺寸。现采用图 b)、c)、两种方案，若定位误差不允许大于工件加工允差的 1/2。试问两种定位方案是否可行？（sin45°＝0.707）(20 分) 解：对定位方案 b)而言：（1）尺寸 25.0 015 的定位误差为：  dw 1 1.0 45 sin2   1.0 2  .0 121  25.0 2  .0 125 （2）尺寸 1.0 015 的定位误差为：  dw 2 1.0 2 （3）所以，定位方案 b)是合理的定位方案。 1.0 45 sin2 1.0 2  .0 021     05.0 对定位方案 c)而言：（4）尺寸 25.0 015 的定位误差为：  dw 1 1.0 45 sin2   1.0 2  .0 021  25.0 2  .0 125 （5）尺寸 1.0 015 的定位误差为：  dw 2 1.0 45 sin2   1.0 2  .0 121  1.0 2  05.0

（6）所以，定位方案 c)是不合理的定位方案。 2、下图所示零件简图，在成批生产时用 B 面定位加工 A 面，以保证零件设计尺寸 2.0 010  mm，试标注铣削此缺口时的工序尺寸（要求工序尺寸单向入体标注）。（10 分）解：依题意建立如下尺寸链图： ------------------------------------------------5 分其中：为减环； 60  05.0 030 、L 0.05 为增环 0.2 010  为封闭环。则： 10  0 30  2.0  EI  L 60 L  05.0 ES  L 05.00   )05.0( 解得： L 1.0 05.040   mm。即转换成单向入体标注时，铣缺口的工序尺寸为： L 10.40 0 － 05.0 mm 3、圆柱套筒内孔设计尺寸为  8.48   ,加工过程稳定，精镗加工一批后测量发现内孔直径尺寸为正态分布，其均方根差为 mm ，分布曲线顶峰向右偏离 009.0 mm 。试 .0 .0 008 mm 010 003.0

完成如下各题（共 20 分）： (1) 绘出内孔直径尺寸分布曲线图（标明有关参数）；（8 分）（2）确定该序的工艺能力、给出加工合格率；（8 分）（3）给出后续加工废品率最低的刀具调整量。（4 分）解：（1）（---8 分，其中基本图形 2 分，标出 8 个参数中的六个得 6 分，少 1 个扣 1 分） (2)该序工艺能力：由图： C p  6/T  .0 018 .0/ 018  1 （---3 分）计算合格率：对分部曲线左、右侧分别有：（---分值分别为 2 分没有过程不得分） z 1   x A min   79.48 .48  003 .0 808  6 2.3 所以：  )z( 1  5.0 z 2  x A  max   .48 808 .0 .48  003 808  0 所以：  )z( 2  0 加工合格率： z( 1  )z 2  )05.0(%100    %50%100  （---1 分） (3)由图知常值系统误差为 0.009mm（偏大），（---2 分）后续加工废品率最低的工艺（刀具）调整量：  .0 009 2  .0 0045 mm 镗刀后调 0.0045mm。. （---2 分） 4、根据下面所示的传动系统图，试完成如下各题（共 16 分）： (1) 写出该机床从电机到主轴的传动路线表达式（8 分） (2) 计算主轴转速级数（4 分） (3) 写出主轴最低转速计算式（4 分）（1）从电机到主轴的传动路线表达式电机－Ⅰ－         MM 1 左左 2 MM 1 左右 2 MM 1 右右 2 37 67 48 58 26 76         －Ⅱ－     M 3 右 � M 18 71 3 －－左     18 71 ―Ⅳ―－ M 4 左 M 4 右      55 44 22 77      ―Ⅴ

（8 分）（2）主轴转速级数：3×2×2＝12 级（4 分）（3）主轴最低转速： 18 71 ＝9.17r/m 18 71 22 77 26 76 1460× × × × (4 分)

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