電大數控專業數控機床形成性考核答案1數控機床習題(第一章)1填空題（1）數控機床一般由控制介質、數控系統、伺服系統、機床本體、反饋裝置和各種輔助裝置組成。（2）數控機床采用數字控制技術對機床的加工過程進行自動控制的一類機床。（3）突破傳統機床結構的最新一代的數控機床是并聯機床。（4）自適應控制技術的目的是要求在隨機變化的加工過程中，通過自動調節加工過程中所測得的工作狀態、特性，按照給定的評價指標自動校正自身的工作參數，以達到或接近最佳工作狀態。2選擇題（1）一般數控鉆、鏜床屬于（C）（A）直線控制數控機床（B）輪廓控制數控機床（C）點位控制數控機床（D）曲面控制數控機床（2）（D）是數控系統和機床本體之間的電傳動聯系環節。（A）控制介質（B）數控裝置（C）輸出裝置（D）伺服系統（3）適合于加工形狀特別復雜（曲面葉輪）、精度要求較高的零件的數控機床是（A）（A）加工中心（B）數控銑床（C）數控車床（D）數控線切割機床（4）閉環控制系統的位置檢測裝置裝在（D）（A）傳動絲杠上（B）伺服電動機軸上（C）數控裝置上（D）機床移動部件上（5）根據控制運動方式的不同，數控機床可分為（B）（A）開環控制數控機床、閉環控制數控機床和半閉環控制數控機床（B）點位控制數控機床、直線控制數控機床和輪廓控制數控機床（C）經濟型數控機床、普及型數控機床和高檔型數控機床（D）NC機床和CNC機床3判斷題（1）通常一臺數控機床的聯動軸數一般會大于或等于可控軸數。（×）（2）數控機床是通過程序來控制的。（√）（3）數控機床只用于金屬切削類加工。（×）（4）數控系統是機床實現自動加工的核心，是整個數控機床的靈魂所在。（√）（5）機床本體是數控機床的機械結構實體，是用于完成各種切割加工的機械部分。（√）4簡答題（1）簡述數控機床的發展趨勢。P91、高速度與高精度化2、多功能化3、智能化4、高的可靠性（2）簡述數控機床各基本組成部分的作用。P41、控制介質：是人與數控機床之間聯系的中間媒介物質，反映了數控加工中的全部信息。2、數控系統：數控系統是機床實現自動加工的核心，是完成數字信息運算處理和控制的計算機。3、伺服系統：是數控系統和機床本體之間的電傳動聯系環節。4、反饋裝置：其作用是檢測速度和位移，并將信息反饋給數控裝置，構成閉環控制系統。5、機床本體：機床本體是數控機床的機械結構實體，是用于完成各種切割加工的機械部分。6、輔助裝置（3）簡要說明數控機床的主要工作過程。P21、根據零件加工圖樣進行工藝分析，確定加工方案、工藝參數和位移數據2、用規定的程序代碼格式編寫零件加工程序單，或用自動編程軟件進行工作，直接生成零件的加工程序3、程序的輸入和輸出4、將輸入到數控單元的加工程序進行試運行、刀具路徑模擬等5、通過對機床的正確操作，運行程序，完成零件加工《數控機床》(第二章)1填空題（1）數控機床的機械部分一般由主傳動系統、進給傳動系統、基礎支承件、輔助裝置組成。（2）數控機床高速主軸單元的類型主要有電主軸、氣動主軸、水動主軸等。（3）滾珠絲杠螺母副運動具有可逆性，不能自鎖，立式使用時應增加制動裝置。（4）為防止系統快速響應特性變差，在傳動系統各個環節，包括滾珠絲杠、軸承、齒輪、蝸輪蝸桿、甚至聯軸器和鍵聯接都必須采取相應的消除間隙措施。（5）數控機床的主軸箱或滑枕等部件，可采用卸荷裝置來平衡載荷，以補償部件引起的靜力變形。（6）數控機床床身采用鋼板的焊接結構既可以增加靜剛度，減小結構質量．又可以增加構件本身的阻尼。（7）直接驅動的回轉工作臺是伺服驅動電動機與回轉工作臺的集成，它具有減少傳動環節、簡化機床的結構等優點。（8）位置檢測裝置精度直接影響閉環控制數控機床的定位精度和加工精度。（9）在自動換刀過程中常見的選刀方式有順序選刀和任意選刀兩種。（10）在加工中心的基礎上配置更多(5個以上)的托盤，可組成環形回轉式托盤庫，稱為柔性制造單元。2選擇題（1）數控加工中心的主軸部件上設有準停裝置，其作用是（C）（A）提高加工精度（B）提高機床精度（C）保證自動換刀，提高刀具重復定位精度，滿足一些特殊工藝要（2）滾珠絲杠預緊的目的是（C）（A）增加阻尼比，提高抗振性（B）提高運動平穩性（C）消除軸向間隙和提高傳動剛度（D）加大摩擦力，使系統能自鎖（3）數控機床進給系統采用齒輪傳動副時，為了提高傳動精度應該有消隙（C）措施。（A）齒輪軸向間隙（B）齒頂間隙（C）齒側間隙（D）齒根間隙（4）靜壓導軌與滾動導軌相比，其抗振性(A)。(A)前者優于后者(B)后者優于前者(C)兩者一樣（5）光柵利用（C），使得它能測得比柵距還小的位移量。（A）細分技術（B）數顯表（C）莫爾條紋的作用（D）高分辨指示光柵（6）在采用ATC后，數控加工的輔助時間主要用于(A)。(A)工件安裝及調整(B)刀具裝夾及調整(C)刀庫的調整（7）在下列特點中，（B）不是數控機床主傳動系統具有的特點。（A）轉速高、功率大（B）變速范圍窄（C）主軸變換迅速可靠（D）主軸組件的耐磨性高3判斷題（1）數控機床的氣壓裝置因空氣黏度小，在管路中的能量損失小，適于遠程傳輸及控制使用。（√）（2）數控銑床立柱采用熱對稱結構可以減少熱變形對加工件的精度影響。（√）（3）滾珠絲杠螺母副的作用是將回轉運動轉換為直線運動。（√）（4）數控機床主傳動系統的作用就是產生不同的主軸切削速度，以滿足不同的加工條件要求。（√5）數控機床傳動絲杠反方向間隙是不能補償的。（×）（6）進給運動是以保證刀具相對位置關系為目的。（√）（7）刀具在刀庫中的位置是固定不變的。（×）4簡答題（1）數控機床的機械結構應具有良好的特性，主要包括哪些方面？P161）高的靜、動剛度及良好的抗振性能；2）良好的熱穩定性；3）高的靈敏度；4）高人性化操作（2）數控機床的主軸變速方式有哪幾種？試述其特點及應用場合。P211.帶有變速齒輪的主傳動特點：通過少數幾對齒輪降速，擴大輸出扭矩，以滿足主軸低速時對輸出扭矩特性的要求。應用：大、中型數控機床采用這種變速方式。2.通過帶傳動的主傳動特點：電動機本身的調速就能夠滿足要求，不用齒輪變速，可以避免齒輪傳動引起的振動與噪聲。它適用于高速、低轉矩特性要求的主軸。常用的是三角帶和同步齒形帶。應用：這種傳動主要應用在轉速較高、變速范圍不大的機床。3.用兩個電動機分別驅動主軸特點：這是上述兩種方式的混合傳動，具有上述兩種性能。高速時電動機通過皮帶輪直接驅動主軸旋轉，低速時，另一個電動機通過兩級齒輪傳動驅動主軸旋轉，齒輪起到降速和擴大變速范圍的作用，這樣就使恒功率區增大，擴大了變速范圍。克服了低速時轉矩不夠且電動機功率不能充分利用的問題。但兩個電機不能同時工作，也是一種浪費。4.由調速電動機直接驅動的主傳動特點：調速電機與主軸用聯軸器同軸聯接，這種方式大大簡化了主傳動系統的結構，有效地提高了主軸部件的剛度，但主軸輸出扭矩小，電機發熱對主軸精度影響較大。5.內裝式電主軸:即主軸與電機轉子合二為一。特點：優點是主軸部件結構更緊湊，重量輕，慣量小，可提高啟動、停止的響應特性，并利于控制振動和噪聲。缺點同樣是熱變形問題。（3）試述滾珠絲杠螺母副的特點有哪些？它是如何工作的？常用間隙調整方法有哪些？P291、工作原理：在絲杠和螺母上都有半圓弧形的螺旋槽，當它們套裝在一起時便形成了滾珠的螺旋滾道。螺母上有滾珠回路管道，將幾圈螺旋滾道的兩端連接起來構成封閉的循環滾道，并在滾道內裝滿滾珠。當絲杠旋轉時，滾珠在滾道內既自轉又沿滾道循環轉動。因而迫使螺母（或絲杠）軸向移動。2、特點：傳動效率高、摩擦損失小；通過預緊可消除間隙，提高傳動剛度；但制造成本高，不能自鎖。3、常用的雙螺母絲杠消除間隙方法有：（1）墊片調隙式；（2）齒差調隙式；（3）螺紋調隙式。（4）自動排屑裝置有哪幾種類型？各適合于什么場合？P53常見的排屑裝置：（1）平板鏈式排屑裝置；（2）刮板式排屑裝置；（3）螺旋式排屑裝置。（5）數控機床的工作臺有哪些形式？各自的特點是什么？P35矩形工作臺--直線進給運動。回轉工作臺--圓周進給運動。擺動工作臺--擺動進給運動。直接驅動的回轉工作臺--是伺服驅動電動機與回轉工作臺的集成。減少傳動環節、簡化機床的結構等。（6）數控機床對自動換刀裝置有什么樣的要求？自動換刀裝置有哪些種類?P42要求：換刀時間短，刀具重復定位精度高，足夠的刀具儲備量，占地面積小，安全可靠等。種類：加工中心有轉塔式、刀庫式、成套更換等方式；數控車床采用回轉刀盤，部分采用刀庫形式。（7）數控機床的導軌有什么作用？有哪些類型？各自的特點是什么？P32作用：對運動部件起支承和導向作用。1、滑動導軌優點：具有結構簡單、制造方便、剛度好、抗振性高等。缺點：是靜摩擦系數大，且動摩擦系數隨速度變化而變化，摩擦損失大，低速時易出現爬行現象，降低了運動部件的定位精度。目前多數采用貼塑導軌。貼塑導軌的優點：貼塑滑動導軌的特點是摩擦特性好、耐磨性好、運動平穩、減振性好、工藝性好。2、滾動導軌優點：（1）靈敏度高，運動平穩，低速移動時不易出現爬行現象；（2）定位精度高；（3）摩擦阻力小，移動輕便，磨損小，精度保持性好，壽命長。缺點：抗振性較差，對防護要求較高，結構復雜，制造比較困難，成本較高。三種結構形式：1）滾珠導軌；（2）滾柱導軌；（3）滾針導軌。3、靜壓導軌優點：不產生磨損，機械效率高，精度保持性好，摩擦因數小，低速不易產生爬行，抗震性好。分類：液體靜壓導軌和氣體靜壓導軌。液體靜壓導軌缺點：結構復雜，液壓裝置比較大，且需要專門的供油系統。氣體靜壓導軌缺點：防塵要求高。（8）簡述數控機床液壓和氣壓裝置的特點。P511、液壓傳動裝置機構輸出力大，機械結構更緊湊、動作平穩可靠，易于調節和噪聲較小，但要配置液壓泵和油箱，當油液滲漏時污染環境。2、氣壓裝置裝置結構簡單，工作介質不污染環境，工作速度快和動作頻率高，適合于完成頻繁啟動的輔助工作，過載時比較安全，不易發生過載損壞機件等事故。《數控機床》(第三章)1填空題（1）數控系統通常由人機界面、數字控制以及邏輯控制這三個相互依存的功能部件構成。（2）插補算法分為基準脈沖插補和數據采樣插補兩大類。（3）脈沖當量是數控機床數控軸的位移量最小設定單位。（4）常用伺服電機有步進電機、直流伺服電機、交流伺服電機。2選擇題（1）下列功能中，（D）是數控系統目前一般所不具備的。（A）控制功能（B）進給功能（C）插補功能（D）刀具刃磨功能（2）（A）是數控系統核心，它是一臺數控系統控制品質的體現。（A）數控裝置（B）可編程控制器（C）I/O板（D）數控軟件（3）脈沖當量的取值越小，插補精度（A）。（A）越高（B）越低（C）與其無關（C）不受影響3簡答題（1）簡述數控系統的主要功能。P64CNC系統的主要功能：1）控制功能2）準備功能和輔助功能3）點位與連續移動功能4）插補功能5）固定循環加工功能6）進給功能7）主軸速度控制功能8）刀具管理功能9）補償功能10）人機對話功能11）程序編制功能12）輸入、輸出和通信功能13）自診斷功能（2）數控機床用PLC有哪些類型？各自的特點是什么？P72數控機床用PLC可分為兩類：內裝型和獨立型內裝型：CNC裝置帶有的PLC功能。獨立型：獨立于CNC裝置，具有完備的硬件和軟件功能，能夠獨立完成規定控制任務的裝置。（3）簡述數控機床對伺服系統的要求。P741、可逆運行2、速度范圍寬3、具有足夠的傳動剛性和高的速度穩定性4、快速響應并無超調5、高精度6、低速大轉矩（4）如何選擇主軸電機？P801、主軸電機的特性：當主軸的轉速小于額定轉速時，主軸工作在恒轉矩區；當主軸的轉速大額定轉速時，主軸工作在恒功率區。2、主軸的工作點數控機床的設計階段，必須明確主軸的輸出功率和調速范圍等技術指標。否則用戶在切削時可能出現由于主軸輸出功率不夠造成的主軸“悶車”。3、過載能力主軸電機同樣具有很強的過載能力。4、軸端受力主軸電機對于不同速度下作用在其軸端的懸臂力有明確的要求。5、保證主軸總成的動平衡6、慣量要匹配《數控機床》(第四章)1填空題（1）復合加工中心除用各種刀具進行切削外，還可使用激光頭進行打孔、清角，用磨頭磨削內孔，用智能化在線測量裝置檢測、仿型等。（2）一般需要對工件的多個側面進行加工，則主軸應布局成臥式。（3）加工中心與數控銑床、數控鏜床等機床的主要區別是它設置有刀庫，并能自動選用與更換。（4）并聯機床實際是一個空間并聯連桿機構。（5）根據電極絲的運行速度，電火花線切割機床通常分為高速走絲電火花線切割和低速走絲電火花線切割兩大類。2選擇題（1）車削中心是以（A）為主體，并配置有刀庫、換刀裝置、分度裝置、銑削動力頭和機械手等，以實現多工序復合加工的機床。在工件一次裝夾后，它可完成回轉類零件的車、銑、鉆、鉸、攻螺紋等多種加工工序。（A）全功能數控車床（B）臥式加工中心（C）鏜銑加工中心（D）經濟型數控車床（2）立式數控銑床的主軸軸線（B）于水平面，是數控銑床中最常見的一種布局形式，應用范圍最廣泛，其中以三軸聯動銑床居多。（A）平行（B）垂直（C）傾斜（3）D6125表示是一種（C）。（A）數控銑床（B）數控車床（C）電火花成形加工機床（D）數控線切割機床（4）電火花加工的局限性（D）（A）電火花加工屬不接觸加工（B）易于實現加工過程自動化（C）加工過程中沒有宏觀切削力（D）只能用于加工金屬等導電材料（5）采用經濟型數控系統的機床不具有的特點是（B）。（A）采用步進電機伺服系統（B）必須采用閉環控制系統（C）只配備必要的數控系統（D）CPU可采用單片機（6）APC代表的是（D）。（A）自動換刀系統（B）自適應控制系統（C）自動排屑系統（D）自動托盤交換系統3判斷題（1）中小型數控車床多采用傾斜床身或水平床身斜滑板結構。（√）（2）五面加工中心具有立式和臥式加工中心的功能，通過回轉工作臺的旋轉和主軸頭的旋轉，能在工件一次裝夾后，完成除安裝面以外的所有五個面的加工。（√）（3）數控銑床采用T形床身布局的最顯著優點是精度高。（×）（4）立臥兩用式數控銑床的主軸軸線方向可以變換。（√）（5）加工中心可以進行多工序的自動加工。（√）（6）數控車床都具有C軸控制功能。（×）（7）運動的分配與部件的布局是數控銑床總布局的中心問題。（√）4簡答題（1）簡述數控車床的組成。P90數控車床機械結構由主軸傳動機構、進給傳動機構、工作臺、床身等部分組成（2）簡述數控銑床的功能特點。P93常具有以下功能：（1）點位控制功能。（2）連續輪廓控制功能。（3）刀具半徑自動補償功能。（4）刀具長度自動補償功能。。（5）鏡像加工功能。（6）固定循環功能。（7）特殊功能。（3）數控銑床按機床主軸的布置形式可分為哪幾類？各適用于哪些加工場合？P94按機床主軸的布置形式及機床的布局特點分為：立式、臥式和立臥兩用式三種。1）立式數控銑床特點：主軸軸線垂直于水平面。是數控銑床中最常見的一種布局形式，應用范圍最廣泛，其中以三軸聯動銑床居多。應用：主要用于水平面內的型面加工，增加數控分度頭后，可在圓柱表面上加工曲線溝槽。2）臥式數控銑床特點：主軸線平行于水平面。應用：主要用于垂直平面內的各種上型面加工，配置萬能數控轉盤后，還可以對工件側面上的連續回轉輪廓進行加工，并能在一次安裝后加工箱體零件的四個表面。通常采用增加數控轉盤來實現四軸或五軸加工。3）立臥兩用式數控銑床。特點：立臥兩用式數控銑床的主軸軸線方向可以變換，既可以進行立式加工，又可以進行臥式加工，使用范圍更大，功能更強。應用：若采用數控萬能主軸（主軸頭可以任意轉換方向），就可以加工出與水平面成各種上角度的工件表面；若采用數控回轉工作臺，還能對工件實現除定位面外的五面加工。（4）判斷數控銑床布局方案優劣的評價指標有哪些？數控銑床T形床身布局的優點是什么？P98-99數控銑床的布局應能兼顧銑床有良好的精度、剛度、抗振性和熱穩定性等結構性能。T形床身布局的優點：剛性好（5）簡述電火花加工的原理。P114電火花加工的原理：基于工具和工件(正、負電極)之間脈沖性火花放電時的電蝕現象來蝕除多余的金屬，以達到對零件的尺寸、形狀及表面質量預定的加工要求。（6）簡述加工中心的基本組成。P105加工中心的組成：（1）基礎部件（2）主軸部件（3）數控系統（4）自動換刀系統（ATC）（5）輔助系統（6）自動托盤交換系統（APC）（7）簡述經濟型數控車床的特點。P88一般是在普通車床的基礎上進行改進設計，并采用步進電動機驅動的開環伺服系統。其控制部分采用單板機、單片機或檔次比較低的數控系統來實現。此類車床結構簡單，價格低廉。但無刀尖圓弧半徑自動補償和恒線速度切削等功能。（8）簡述數控線切割機床的工作原理。P120電火花線切割加工的基本原理：利用移動的細金屬絲(銅絲或鉬絲)作為工具電極(接高頻脈沖電源的負極)，對工件(接高頻脈沖電源的正極)進行脈沖火花放電、切割成形。（9）數控線切割機床的工作液有什么作用？P122冷卻電極絲和工件，排除電蝕產物等，保證火花放電持續進行。《數控機床》(第五章)1填空題（1）數控機床的精度檢驗一般包括幾何精度、定位精度、切削精度檢驗。（2）機床切削精度檢驗是綜合反映機床關鍵零部件經組裝后的綜合幾何形狀誤差。（3）三坐標測量機的精度與速度主要取決于機械結構、控制系統和測頭，功能則主要取決于軟件和測頭，操作方便性也與軟件密切相關。2選擇題（1）數控機床的（C）是由表明所測量的機床各運動部位在數控裝置控制下，運動所能達到的精度。（A）幾何精度（B）幾何精度和定位精度（C）定位精度（2）數控機床切削精度檢驗（C），對機床幾何精度和定位精度的一項綜合檢驗。（A）又稱靜態精度檢驗，是在切削加工條件下（B）又稱動態精度檢驗，是在空載條件下（C）又稱動態精度檢驗，是在切削加工條件下（D）又稱靜態精度檢驗，是在空載條件下（3）在數控機床驗收中，以下的檢測屬于機床幾何精度檢查的是（D）（A）回轉原點的返回精度（B）箱體調頭鏜孔同軸度（C）聯接器緊固檢查（D）主軸軸向跳動（4）影響數控機床加工精度的因素很多，要提高加工工件的質量，有很多措施，但（A）不能提高加工精度。（A）將絕對編程改為增量編程（B）正確選擇刀具類型（C）減少對刀誤差（D）消除絲杠副的傳動間隙3判斷題（1）根據實測的定位精度數值，可以判斷出機床自動加工過程中能達到的最好的工件加工精度。（√）（2）用數控機床加工時，切削速度越高加工成本越低。（×）（3）數控機床的使用和維護，在數控機床的生命周期中起著至關重要的作用，同時也對數控機床的使用壽命產生重要的影響。（√）（4）通過計算機輔助編程方法可以改善編程效果，所以，所有的零件加工程序都應該使用自動編程。（×）4簡答題（1）以臥式加工中心為例，要對其幾何精度進行檢驗，應檢驗哪些項目？P129以臥式加工中心為例，要對下列幾何精度進行檢驗：1）X、Y、Z坐標軸的相互垂直度；2）工作臺面的平行度；3）X、Z軸移動時工作臺面的平行度；4）主軸回轉軸線對工作臺面的平行度；5）主軸在Z軸方向移動的直線度；6）X軸移動時工作臺邊界與定位基準的平行度；7）主軸軸向及孔徑跳動；8）回轉工作臺精度。（2）簡述數控機床的生產管理的主要內容。藍29P134生產管理主要包括如下內容1.數控機床的分散或集中使用。2.編程、操作、刀具、維修人員的管理。3.數控機床加工零件的計劃安排。4.刀具管理。5.強化日常維護管理。（3）簡述三坐標測量機的測量原理。P146藍29將被測物體置于三坐標測量機的測量空間，可獲得被測物體上各測點的坐標位置，根據這些點的空間坐標值，經計算可求出被測的幾何尺寸、形狀和位置。（4）簡述球桿儀的測量原理。P159藍30安裝在可伸縮的纖維桿內的高精度位移傳感器可測量桿長的變化，球桿兩頭的距離是設定的標準長度，桿的一頭是高精度球，另一頭是帶有磁性的三點接觸的支座，從桿內引出的信號線將位移傳感器測得的長度變化信息送入采集卡，采集的數據再輸入計算機，通過分析采集的數據得到機床的各誤差元素。在測量過程中，將支座固定在機床的工作臺上，另一端則連在主軸端，編制程序，使得機床主軸端相對于工作臺作圓周運動。分析圓周過程中球桿儀的桿長微小變化，可以得到機床誤差分布情況。（5）簡述三坐標測量機的組成。P146藍29三坐標測量機可分為主機、測頭、電氣系統三大部分（6）簡述激光干涉儀的工作原理。P138藍29激光干涉儀是以激光波長為已知長度、利用邁克耳遜干涉系統(見激光測長技術)測量位移的通用長度測量工具《數控機床》(第六章)1填空題（1）在線加工的通訊方式大多采用RS232接口。（2）在數控生產技術管理中，除對操作、刀具、維修人員的管理外，還應加強對編程的管理。（3）通過日常的維護和保養，可以避免或減少數控機床的故障，或者提早發現潛在的故障，并及時采取防范措施。（4）有報警的故障可分為硬件故障、編程故障和操作故障。（5）離線診斷是數控機床出現故障時，數控系統停止運行系統程序的停機診斷。2簡答題（1）簡述數控機床的基本使用條件藍32保證一定的環境溫度和適度；地基牢靠，有隔振措施；工作地點允許海拔高度為100m，穩定的供電電源，有抗干擾措施，保護接地。（2）簡述數控機床日常維護保養的主要內容P173。(1)數控機床開電與關電(2)與外部計算機的聯機使用(3)日常維護（3）簡述數控機床的安裝工作內容和步驟。P168安裝內容：1.對數控機床地基和環境的準備2.數控機床的初始就位3.機床各部件的組裝連接4.數控系統的連接（4）簡述數控機床的調試內容。藍31調試內容：1.通電試車2.機床精度和功能的調試3.機床試運行（5）簡述數控機床故障診斷的一般步驟。藍32數控機床故障診斷一般包括三個步驟：1）故障檢測。這是對數控機床進行測試，檢查是否存在故障。2）故障判定及隔離。這個步驟是要判斷故障的性質，以縮小產生故障的范圍，分離出故障的部件或模塊。3）故障定位。將故障定位到產生故障的模塊或元器件，及時排除故障或更換元件機械設計基礎課程形成性考核作業（一）第1章靜力分析基礎1．取分離體畫受力圖時，_______力的指向可以假定，_______力的指向不能假定。A．光滑面約束力B．柔體約束力C．鉸鏈約束力D．活動鉸鏈反力E．固定端約束力F．固定端約束力偶矩G．正壓力2．列平衡方程求解平面任意力系時，坐標軸選在______的方向上，使投影方程簡便；矩心應選在_____點上，使力矩方程簡便。A．與已知力垂直B．與未知力垂直C．與未知力平行D．任意E．已知力作用點F．未知力作用點G．兩未知力交點H．任意點3．畫出圖示各結構中AB構件的受力圖。4．如圖所示吊桿中A、B、C均為鉸鏈連接，已知主動力F＝40kN,AB＝BC＝2m,＝30.求兩吊桿的受力的大小。第2章常用機構概述1．機構具有確定運動的條件是什么?2．什么是運動副？什么是高副？什么是低副？3．計算下列機構的自由度，并指出復合鉸鏈、局部自由度和虛約束。第3章平面連桿機構1．對于鉸鏈四桿機構，當滿足桿長之和的條件時，若取___為機架，將得到雙曲柄機構。A．最長桿B．與最短桿相鄰的構件C．最短桿D．與最短桿相對的構件2．根據尺寸和機架判斷鉸鏈四桿機構的類型。3．在圖示鉸鏈四桿機構中，已知，lBC=150mm，lCD=120mm，lAD=100mm，AD為機架；若想得到雙曲柄機構，求lAB的最小值。4．畫出各機構的壓力角傳動角。箭頭標注的構件為原動件。第4章凸輪機構1．凸輪主要由___________，__________和__________三個基本構件組成。2．凸輪機構從動件的形式有______從動件，________從動件和________從動件。3．按凸輪的形狀可分為_______凸輪、_______凸輪和________凸輪。4．已知圖示凸輪機構的偏心圓盤的半徑R＝25mm，凸輪軸心到圓盤中心的距離L=15mm，滾子半徑rT=5mm。試求：（1）凸輪的基圓半徑RO＝？（2）畫出圖示機構的壓力角（3）推桿的最大行程H＝？（4）圖示位置從動件的位移S=？第5章其他常用機構1．常用的間歇運動機構有___________，_________和___________等幾種。2．螺紋的旋向有_______和_______，牙形有_______，________，_______，和_______。3．螺紋的導程S與線數n及螺距P之間的關系是什么？機械設計基礎課程形成性考核作業（二）第六章構件內力分析1．什么是構件的強度？什么是構件的剛度？2．畫出圖示各桿的軸力圖，并計算最大軸力Nmax。3．畫出圖示圓軸的扭矩圖，已知MA=5kN·m，MB=2kN·m。4．畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并計算最大和。（a）（b）（c）第7章構件的強度和剛度1．在作低碳鋼的拉伸試驗時，整個拉伸過程大致可分為四個階段,依次為___________，_____________，_____________，_____________。2．通常塑性材料的極限應力取__________，脆性材料的極限應力取__________。3．如圖7-35所示變截面桿AC，在A、B兩處分別受到50kN和140kN的力的作用，材料E＝200GPa。試求：（1）畫出軸力圖；（2）求各段正應力；（3）求總變形量。4．一矩形截面梁，承受載荷F=10KN，材料的許用應力[]=160MPa，試確定橫截面尺寸。5．如圖所示的圓形橫截面的梁，承受載荷F＝10kN，M＝20kN·m，梁長a＝2m，材料的許用應力[σ]＝160MPa，試求：（1）梁A、B端的約束力；（2）畫出剪力圖和彎矩圖；（3）若d＝70mm，校核梁的強度。機械設計基礎課程形成性考核作業（三）第8章齒輪傳動1．漸開線齒廓形狀取決于________直徑大小。A．節圓B．分度圓C．基圓D．齒頂圓2．對于標準直齒圓柱齒輪，決定齒廓形狀的基本參數是________，________，________。3．標準外嚙合斜齒輪傳動的正確嚙合條件是：兩齒輪的_________模數和_________都相等，齒輪的_________角相等、旋向_________。4．采用展成法加工正常齒齒輪時，不發生根切的最少齒數是_______5．一對齒輪嚙合時，兩齒輪的________始終相切。A．分度圓B．基圓C．節圓D．齒根圓6．已知一標準漸開線直齒圓柱齒輪，其齒頂圓直徑da1＝77.5mm，齒數z1＝29。現要求設計一個大齒輪與其相嚙合，傳動的安裝中心距a＝145mm，試計算這個大齒輪的主要尺寸。（分度圓直徑d2、齒頂圓直徑da2、齒根圓直徑df2、基圓直徑db2）7．兩級平行軸斜齒圓柱齒輪傳動如圖所示，高速級mn＝3mm，1＝15°Z2＝51；低速級mn＝5mm，Z3＝17試問：（1）低速級斜齒輪旋向如何選擇才能使中間軸上兩齒輪軸向力的方向相反?（2）低速級齒輪取多大螺旋角2才能使中間軸的軸向力相互抵消?8．單級閉式直齒圓柱齒輪傳動，已知小齒輪材料為45鋼，調質處理，大齒輪材料為ZG45，正火處理，已知傳遞功率Pl＝4kW，n1＝720r/min，m＝4mm，zl＝25，z2＝73，b1=84mm，b2=78mm，雙向運轉，齒輪在軸上對稱布置，中等沖擊，電動機驅動。試校核此齒輪傳動的強度。第9章蝸桿傳動1．為什么將蝸桿分度圓直徑dl規定為蝸桿傳動中的標準參數？2．為什么蝸桿的傳動比i只能表達為i＝z2/z1，卻不能以i＝d2/d1來表示？3．圖示的各蝸桿傳動均以蝸桿為主動件。試標出圖中未注明的蝸輪或蝸桿的轉向及旋向，并畫出蝸桿和蝸輪受力的作用點和三個分力的方向。（a）（b）第10章作業題1．圖示所示輪系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、Z3'=2、Z4=40，求該輪系的傳動比，并判斷蝸輪4的轉向。2．在圖示輪系中，已知z1、z2、z2'、z3、z4、z4'、z5、z5'、z6。求傳動比i16。3．如圖所示的輪系，已知（右旋）若，求齒條線速度的大小和方向。4．圖示行星輪系，已知Z1=Z2’=41，Z2=Z3=39，試計算傳動比iH1機械設計基礎課程形成性考核平時作業（四）第11章帶傳動1．帶傳動產生彈性滑動和打滑的原因是什么?對傳動各有什么影響?2．試分析增速帶傳動工作時，其最大應力在哪里?3．V帶傳動n1=1450r/min，fv=0.51，包角＝150°，預緊力F0=360N。試問：1）該傳動所能傳遞的最大有效拉力是多少?2）若d1=100mm，其傳遞的最大轉矩為多少?3）若傳動的效率為0.95，彈性滑動忽略不計，從動輪輸出功率為多少?第12章聯接1．普通平鍵的截面尺寸b×h按________選取，長度L按_________確定。2．花鍵聯接的主要類型有_____花鍵、_____花鍵和____花鍵。3．為什么多數螺紋聯接工作前均要預緊？如何控制預緊力？螺紋聯接的主要防松方法有哪些？第13章軸1．按軸的受力分類，軸可以分為_______軸、__________和___________。2．請判斷圖示四個軸中，哪一個軸的結構有錯誤，出現的是什么錯誤，應如何改正。 a） b） c） d）第14章軸承1．寫出下列軸承代號表示的內容，說明該軸承適用的場合。7208，32314，6310／P5，7210B，N22222．如圖所示,軸的兩端用兩個角接觸球軸承7207C正裝。常溫下工作。工作中有中等沖擊。轉速n＝1800r/min,兩軸承的徑向載荷分別是FrI＝3400N，FrII＝1050N，軸的軸向載荷Fa＝870N，方向指向軸承2，試確定哪個軸承危險,并計算出危險軸承的壽命。第15章聯軸器與離合器聯軸器與離合器的主要功用和區別是什么?機械設計基礎課程形成性考核作業答案（一）第1章靜力分析基礎1．C、E、FA、B、D、G2．BF、G4．解：受力分析如下圖列力平衡方程：又因為AB=BC第2章常用機構概述1．答：當機構的原動件數等于自由度數時，機構具有確定的運動。2．答：使兩個構件直接接觸并產生一定相對運動的聯接，稱為運動副。以點接觸或線接觸的運動副稱為高副，以面接觸的運動副稱為低副。3．機構的自由度計算（1）n＝7，PL＝10，PH＝0（2）n＝5，PL＝7，PH＝0C處為復合鉸鏈（3）n＝7，PL＝10，PH＝0（4）n＝7，PL＝9，PH＝1E、E’有一處為虛約束F為局部自由度C處為復合鉸鏈第3章平面連桿機構1．C2．a）雙曲柄機構b）曲柄搖桿機構c）雙搖桿機構d）雙搖桿機構3．解：要得到雙曲柄機構，因此AD桿必須為最短桿；若AB為最長桿，則AB≥BC＝150mm若BC為最長桿，由桿長條件得：因此的最小值為130mm4．如下圖：第4章凸輪機構1．凸輪推桿機架2．尖頂滾子平底3．盤形圓柱曲面4．解：（1）（2）（3）（4）第5章其他常用機構1．棘輪機構槽輪機構不完全齒機構2．左旋右旋三角形矩形梯形鋸齒形3．答：導程S：在同一螺紋線上相鄰兩螺紋牙之間距離。線數n：在同一圓柱面上制造螺紋線的數目。螺距p：相鄰兩螺紋牙平行側面間的軸向距離。因此機械設計基礎課程形成性考核作業答案（二）第6章構件內力分析1．強度是構件抵抗破壞的能力，滿足強度要求是指在外力作用下構件不發生破壞。剛度是構件抵抗變形的能力，滿足剛度要求是指在外力作用下構件的彈性變形量不超過允許的限度。2．最大軸力最大軸力3．4．（1）解：求支反力kNkN由得知支反力計算無誤。由幾何關系我們得知求出幾個重要點的剪力和彎矩值我們就可以畫處圖像。下面我們開始求在下列幾處的剪力值：在A點左截面，在A點右截面，kN在C點左截面，kN在C點右截面，kN在B點左截面，kN在B點右截面，畫出剪力圖，如下圖：同理我們根據幾何關系求處幾處彎矩值：在A點，在D點，畫出彎矩圖，如下圖：最大（2）解：此題解法和上個題步驟基本相同，我們也可以用另外一種方法解題，下面我們用另外一種解法進行求解：求支反力kNkN由得知支反力計算無誤。由于各段受力情況不同可以分段求解AC段CD段：DB段：根據上面所求函數我們畫剪力和彎矩圖如下最大同學可按第一題做法自己做一遍本題（3）解：求支反力由得知支反力計算無誤。根據幾何關系我們知道剪力圖AC為一水平直線，CB為一條斜線，我們求出關鍵的點就可以畫出線圖。在A點稍左，在A點稍右，在B點稍左，在B點稍右，根據上面數值可做剪力圖。根據幾何關系，AC段沒有載荷作用，彎矩圖為一條斜直線；在C點有集中力偶，彎矩圖有突變，CB段有均布載荷作用，彎矩圖是一條拋物線。為了做彎矩圖，只需求出梁在下面各截面處的彎矩值：在點A，在C點左截面在C點右截面在點B,此外由剪力圖知道，在CB段內有一截面的剪力為零，這個截面的彎矩是梁CB段內彎矩的極值。即該點的剪力QD＝0，令點D的坐標為x，,即：得此點的彎矩值為：根據上面數值可做剪力圖彎矩圖如下：最大KNKN.M第7章構件的強度和剛度1．彈性階段屈服階段強化階段縮徑斷裂階段2．屈服極限強度極限3．解：（1）（2）AB段BC段（3）AB段：（縮短）BC段（伸長）（縮短）4．解：求支反力。截面寬b＝36mm高h＝2b＝72mm5．解：（1）求約束力 （2）畫剪力圖，彎矩圖：（3）＞所以此梁不安全。機械設計基礎課程形成性考核作業答案（三）第8章齒輪傳動1．C2．齒數壓力角變位系數3．法面法面壓力角螺旋角相等相反4．175．C6．解：7．解：（1）低速級斜齒輪旋向為左旋，才能使中間軸上兩齒輪軸向力相反。（2）→8.27°8．解：小齒選用45號鋼，輪調質處理，查表硬度220HBS大齒輪ZG45硬度180HBC查表得查表得：計算轉矩：由于原動機為電動機，中等沖擊，對稱布置，故得K=1.2由于是閉式齒輪，我們先較核齒面接觸疲勞強度，我們按標準中心距進行較核：∴（安全）下面，我們再較核齒根彎曲疲勞強度。查表得：＜＜(安全)第9章齒輪傳動1．為便于加工蝸輪刀具的標準化，一般將蝸桿的分度圓直徑規定為標準值。2．因為蝸輪蝸桿傳動的傳動比與蝸桿的直徑無關。3．（a）（b）第10章作業題1．解：i＝轉向：逆時針2．解：3．解：4．解：由于輪3為固定輪（即），＝機械設計基礎課程形成性考核作業答案（四）第11章帶傳動1．由于帶是彈性體，帶緊邊與松邊拉力不同，由于帶的彈性變形量的變化而引起的帶與帶輪間的相對滑動。打滑是帶傳遞的圓周力大于帶能傳遞的最大有效圓周力，引起的帶在帶輪上全面滑動的。彈性滑動將引起：（1）降低傳動效率；（2）從動輪的圓周速度低于主動輪，造成傳動比誤差；（3）帶的磨損；（4）發熱使帶溫度升高。打滑造成帶的磨損加劇，無法傳遞動力，致使傳動失效。2．帶緊邊剛繞出小帶輪處3．解：（1）（2）（3）第12章聯接1．軸徑輪轂的長度2．矩形漸開線三角形3．預緊的目的是為了增加聯接的剛性、緊密性和防松能力。用測力矩扳手和定力矩扳手機械防松摩擦防松其他防松第13章軸1．心軸轉軸傳動軸2．C軸承無法拆卸，應將軸肩高度低于軸承內圈。第14章軸承1．2．解：＞∴左邊軸承被放松，右邊軸承被壓緊。＞e通過查表∴∴大，我們用它計算查表得 =1060（h）第15章聯軸器與離合器答：聯軸器和離合器主要都是用來聯接兩軸并傳遞扭矩，用聯軸器聯接的兩根軸，只有機器停止運轉后，經過拆卸才能分離，而用離合器聯接的兩根軸在運轉過程中能隨時根據需要結合或分離。電大機械制造基礎形成性考核冊作業1答案1、常用的工程材料可以用教材第一頁的表格表示，請完成工程材料的分類表：答：工程材料非金屬材料復合材料工程材料非金屬材料復合材料黑色金屬有色金屬金屬材料鑄鐵碳鋼合金鋼高分子材料陶瓷材料橡膠塑料合成纖維人們在描述金屬材料力學性能重要指標時，經常使用如下術語，請填寫其使用的符號和內涵：強度：金屬材料在外載荷的作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。強度有屈服強度σs和抗拉強度σb。塑性：金屬材料在外載荷作用下產生斷裂前所能承受最大塑性變形的能力。強度：是指金屬材料抵抗比它更硬的物體壓入其表面的能力。硬度有布氏硬度HBS和洛氏硬度HR。沖擊韌性：金屬抵抗沖擊載荷作用而不被破壞的能力。疲勞強度：金屬材料經受無數次交變載荷作用而不引起斷裂的最大應力值。參照教材圖1—2填寫材料拉伸曲線中的相應特征值點的符號，并描述相應的含義。橫坐標表示：試件的變形量ΔL縱坐標表示：載荷FS點：屈服點b點：頸縮點k點：拉斷點屈服點以后出現的規律：試樣的伸長率又隨載荷的增加而增大，此時試樣已產生較大的塑性變形，材料的抗拉強度明顯增加。一根標準試樣的直徑為10mm、標距長度為50mm。拉伸試驗時測出試樣在26kN時屈服，出現的最大載荷為45kN。拉斷后的標距長度為58mm，斷口處直徑為7.75mm。試計算試樣的σ0.2、σb。答：σ0.2=F0.2/S0=26000/(3.14*0.0052)=3.3*108MPaσb=Fb/S0=45000/(3.14*0.0052)=5.7*108MPaHR是零件設計中常用的表示材料硬度指標。請回答下表中表示的有效范圍和應用范圍：硬度符號有效值范圍主要應用范圍HRA70～85硬質合金、表面淬火、滲碳HRB25～100有色金屬、退火、正火等HRC20～67淬火鋼、調質鋼等HR和HB有什么差別？答：兩種都是測試硬度的標準，區別在于測量方法不同。兩種硬度標準根本性區別在于：布氏和洛氏測量的對象不同。布氏測量低硬度的材料，洛氏測量高硬度的材料。6、參照教材1-7圖補充如下Fe-Fe3C相圖缺少的內容（標注相應的數據和材料相符號），思考每個線條和線條包容區域內金屬相符號的特點參考上圖回答以下問題：：AC線為：合金的液相線Acm線為：碳在奧氏體中的溶解限度線AC3線為：奧氏體中開始析出鐵素體或鐵素體全部溶入奧氏體的轉變線A表示：奧氏體相F表示：鐵素體相P表示：珠光體相Ld表示：液相Fe3C含碳0.77％為：都是奧氏體導致過共析鋼中材料脆性很高的主要原因是：若加熱到略高于AC1溫度時，珠光體完全轉變成奧氏體，并又少量的滲碳體溶入奧氏體。此時奧氏體晶粒細小，且其碳的質量分數已稍高與共析成分。如果繼續升高溫度，則二次滲碳體不斷溶入奧氏體，致使奧氏體晶粒不斷長大，其碳濃度不斷升高，會導致淬火變形傾向增大、淬火組織顯微裂紋增多及脆性增大。7、假定有含碳量為80%的材料從液態逐漸緩慢冷卻，請說明其隨溫度下降的組織變化。答：液相，液相和一次滲碳體，一次滲碳體和萊氏體，一次滲碳體和低溫萊氏體AC3和Acm是重要指標線，在這個溫度以下會穩定得逞室溫組織。在高溫度附近的冷卻速度決定了材料的晶粒大小。因此，為細化晶粒的退火熱處理的工藝設計是需要查閱相圖的（通常要高出50°回答：當溫度下降到達AC線時，出現凝固，成為L（液體）和A，經過EF線以后完全固體，……發生共晶反應。此時液相LC(4.30％C)，奧氏體AE（2.11％C）。滲碳體(6.69％C)三相共存。冷凝時反應的結果形成了奧氏體與滲碳體的機械混合物，通稱為萊氏體鋼的熱處理主要包括淬火、退火、回火、調質處理和滲碳。它們的主要特點是按照熱處理溫度、冷卻速度、熱處理目的或用途、工藝過程安排特點考慮的。請藐視它們的特點：淬火：指將鋼件加熱到Ac3或Ac1（鋼的下臨界點溫度）以上某一溫度，保持一定的時間，然后以適當的冷卻速度，獲得馬氏體（或貝氏體）組織的熱處理工藝。常見的淬火工藝有鹽浴淬火，馬氏體分級淬火，貝氏體等溫淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目的：使鋼件獲得所需的馬氏體組織，提高工件的硬度，強度和耐磨性，為后道熱處理作好組織準備等。退火：指金屬材料加熱到適當的溫度，保持一定的時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。常見的退火工藝有：再結晶退火，去應力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是降低金屬材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或壓力加工，減少殘余應力，提高組織和成分的均勻化，或為后道熱處理作好組織準備等。回火：指鋼件經淬硬后，再加熱到以下的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有：低溫回火，中溫回火，高溫回火和多次回火等。回火的目的：主要是消除鋼件在淬火時所產生的應力，使鋼件具有高的硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韌性等。調質：指將鋼材或鋼件進行淬火及高溫回火的復合熱處理工藝。使用于調質處理的鋼稱調質鋼。它一般是指中碳結構鋼和中碳合金結構鋼。滲碳：滲碳是將工件置于滲碳介質中，加熱到單相奧氏體狀態，保溫一段時間，使碳原子滲入工件表層，提高表層含碳量，從而增加表面的硬度及耐磨性。滲碳工件材料一般為低碳鋼。滲碳工藝常用的有氣體滲碳和固體滲碳。滲碳后，仍需對工件進行淬火和低溫回火處理。請回答.077％碳鋼和1.％碳鋼的細化晶粒溫度。例如：一批碳鋼試樣組織晶粒大小不均勻，需采用退火處理。應采用的工藝設計應該是：緩慢加熱至500～650℃，保溫足夠時間，隨爐冷卻至室溫。問：為什么要保溫足夠的時間，為什么要緩慢冷卻？答：因為晶粒組織轉變需要一定的時間，因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間，使內外溫度一致，使顯微組織轉變完全。現有40Cr鋼制造的機床主軸，心部要求良好的強韌性（200～300HBS），軸頸處要求硬而耐磨（54～58HRC），試問：（1）應進行哪種預處理和最終熱處理？（2）熱處理后獲得什么組織？（3）熱處理工序在加工工藝路線中位置如何安排？答：（1）正火（調質）——預處理、高頻淬火和回火——最終熱處理（2）奧氏體（3）正火——機加工——高頻淬火——回火鑄鐵是制造機器零件毛坯的主要黑色金屬材料之一，請說明鑄鐵的基本特征。（牌號、石墨形態、鑄造性能、成本等）答：1）灰鑄鐵：牌號HT，石墨形態是片狀，鑄造性能優良，成本最低的鑄鐵。2）球墨鑄鐵：牌號QT，石墨形態是球狀，鑄造性能近似于灰鑄鐵。3）蠕墨鑄鐵：牌號RuT，石墨形態是蠕蟲狀，鑄造性能好。4）可鍛鑄鐵：牌號KT，石墨形態是團絮狀，不能鍛造。13、為了獲得優質的鑄件毛坯，在結構工藝性方面需要注意哪些原則？答：1）鑄件的壁厚應合理2）鑄件的壁厚應盡量均勻3）鑄件的結構不僅有利于保證鑄件的質量，而且應盡可能使鑄造工藝簡化，以穩定產品質量和提高生產率。按照碳含量將碳鋼分為低、中、高碳鋼，參考教材中圖3-2歸納碳鋼的力學性能隨含碳量的變化規律。答：含碳量越高,工件硬度增加,柔韌性變小,脆性變大,越難加工。合金鋼分為合金結構鋼和合金調質鋼，請查閱資料描述下列化學元素對材料的力學性能產生影響的特點。Mn：提高鋼韌性、強度、硬度和淬性，改善鋼的熱加工性能。Cr：顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性。Si：顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度。Mo：使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力，發生變形，稱蠕變)。結構鋼中加入鉬，能提高機械性能。還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。B：鋼中加入微量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能，提高強度。V：釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒，提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。W：鎢熔點高，比重大，是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢，可顯著提高紅硬性和熱強性，作切削工具及鍛模具用。在毛坯沖壓成形中，過大的變形量將產生毛坯缺陷甚至導致報廢，因此需要增加熱處理工序，請描述工藝設計的基本原則，答：板料沖壓是利用沖模板料產生分離或變形，從而獲得毛坯或零件的壓力加工方法。當板料厚度超過8～10mm時才采用熱沖壓。沖壓生產的基本工序有分離工序和變形工序兩大類。電焊條由哪些部分組成?其作用是什么?答：電焊條由焊芯和藥皮組成。焊芯主要有傳導電流、產生電弧、作為焊縫填充金屬等作用。藥皮主要作用是提高電弧燃燒的穩定性，形成保護氣氛使熔池隔絕空氣，產生熔渣覆蓋熔池表面起機械保護作用，并有脫氧與添加合金元素的作用。選擇零件毛坯的兩個基本原則是什么？答：1）適用性原則2）經濟性原則電大機械制造基礎形成性考核冊作業2答案1.什么是基準制？為什么要規定基準制？在哪些情況下采用基軸制？答：基準制是指同一限制的孔和軸組成配合的一種制度。以兩個相配合的零件中的一個零件為基準件，并選定標準公差帶，而改變另一個零件的公差帶位置，從而形成各種配合的一種制度。一般情況下優先才用基孔制，加工時可以減少刀具、量具的數量，比較經濟實惠。基軸制通常用于下列情況：1）所用配合的公差等級要求不高。2）活塞銷和孔要求過渡配合。3）在同一基本尺寸的各個部分需要裝上不同配合的零件。2.什么叫配合？配合的特征由什么來表示?答：配合是指基本尺寸相同的，相互結合的孔、軸公差帶之間的關系。配合的特征由配合的種類來表示，即1）間隙配合2）過盈配合3）過渡配合3.形位公差特征共有幾項？其名稱和符號是什么？答：形位公差國家標準分為14種。其名稱及符號如教材P93頁的表6—14.用查表法確定下列各配合的孔、軸的極限偏差、計算極限間隙量（或過盈量），并畫出公差帶圖。孔的極限偏差軸的極限偏差極限間隙（過盈）公差帶圖Φ20H8/f7+0.0330-0.020-0.0417420Φ30F8/h7+0.053+0.0200-0.0217420Φ14H7/r6+0.0180+0.034+0.023-5-34Φ60P6/h5-0.026-0.0450-0.013-13-45Φ45JS6/h5+0.008-0.0080-0.01119-8Φ40H7/t6+0.0250+0.064+0.048-23-645試解釋圖1注出的各項形位公差（說明被測要素、基準要素、公差帶形狀、大小和方位）。圖1圖1答：答：A：當被測要素圍繞基準線A作無軸向移動旋轉一周時，在任一測量平面內的徑向圓跳動量均不大于0.025mm;被測圓柱面必須位于半徑差為公差值0.006mm的兩同軸圓柱面之間。B：被測軸線必須位于直徑為公差值0.02mm，且平行于基準軸線的兩平行平面之間。C：被測表面必須位于距離為公差值0.01mm,且與基準線成理論正確角度60度的兩平行平面之間。D：當被測要素圍繞基準線A-B作無軸向移動旋轉一周時，在任一測量平面內的徑向圓跳動量均不大于0.025mm。G:被測中心平面必須位于距離為公差值0.025mm,且相對基準中心平面G對稱配置的兩平行平面之間。（自己做）6.答：7.表面粗糙度的含義是什么？對零件的工作性能有何影響？答：表面粗糙度是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷不平度。表面粗糙度的大小，對機械零件的使用性能有很大的影響，主要表現在以下幾個方面：1）影響零件的耐磨性。2）影響配合性質的穩定性。3）影響疲勞強度。4）影響抗腐蝕性。8.選擇表面粗糙度參數值時，應考慮哪些因素？答：1）取樣長度與評定長度2）中線3）評定參數4）評定參數的允許值9.常用的表面粗糙度測量方法有哪些？各種方法適用于哪些評定參數？答：1）輪廓的幅值參數：輪廓的算術平均偏差和輪廓的最大高度2）輪廓單元的平均寬度3）輪廓的支承長度率10.在一般情況下，Φ40H7和Φ80H7相比，Φ40H6/j5和Φ40H6/s5相比，哪個應選用較小的粗糙度值？答：Φ40H7和Φ80H7相比，選擇Φ80H7Φ40H6/j5和Φ40H6/s5相比，選擇Φ40H6/j511.答：最上面的表面粗糙度為1.6的應該標在可見輪廓線、尺寸界限、引出線或它們的延長線上。12.已知零件的配合關系為Φ25H7/p6，請確定相關的參數，并填寫在下表中。電大機械制造基礎形成性考核冊作業3答案以車床上的外圓加工為例，描述工件上的加工表面。實現對零件的切削加工需要哪些基本運動，它們在切削中的作用是什么？對于車削、銑削、刨削加工來說，主運動是什么？在上圖標出車床加工的主運動和進給運動方向。答：1）主運動2）進給運動3）合成切削運動主運動：直接切除工件上的切削層，使之轉變為切屑，從而形成工件新表面。進給運動：不斷地把切削層投入切削，以逐漸切出整個工件表面。合成切削運動：它是由主運動和進給運動合成的運動。什么是切削層參數？切削用量三要素是什么？試分析多切削刃刀具的銑削中切削層參數變化？答：切削層的尺寸稱為切削層參數。切削用量三要素：1）切削速度2）進給量3）背吃刀量從影響切削加工的角度，刀具材料需要具備哪些基本性能要求？歸納教材中列舉材料的特點。答：對刀具切削部分材料的要求：1）高硬度2）高耐磨性3）有足夠的強度和韌性4）熱硬性刀具材料有：1）碳素工具鋼2）合金工具鋼3）高速工具鋼4）硬質合金5）陶瓷材料6）涂層硬質合金7）人造金剛石8）立方氮化硼以外圓車刀為例，畫圖說明刀具的正交參考系，描述刀具的角度α、β、Kr、ε的含義。答：教材P126的圖8—4。α后角：在正交平面內度量的后刀面與切削平面之間的夾角。β楔角：在正交平面內度量的前刀面與后刀面之間的夾角。Kr主偏角：主切削刃在基面上的投影與進給方向的夾角。ε刀尖角：在基面內度量的主切削刃與副切削刃之間的夾角。什么是積屑瘤？試述其成因、對加工的影響和精加工中避免產生積屑瘤的金屬方案。答：在切削塑性金屬材料時，經常在前刀面上靠刃口處粘結一小塊很硬的金屬楔塊，這個金屬楔塊稱為積屑瘤。在中速切削塑性材料時，當溫度和壓力增加到一定程度，底層金屬層與刀具前刀面產生粘結時，出現切削“滯流”現象。繼續切削，層層堆積，高度逐漸增加，形成了積屑瘤。積屑瘤對切削過程的影響：1）刀具實際前角增大2）增大切削厚度3）使加工表面粗糙度值增大4）對刀具耐用度有影響切削熱對切削過程有什么影響？它是如何產生的傳出的？答：在切削加工時，切削力作的功轉換為熱量，使切削區的溫度升高，引起工件的熱變形，影響工件的加工精度，加速了刀具磨損。切削熱源于切削層金屬產生的彈性變形和塑性變形所作的功；同時，刀具前、后刀面與切屑和工件表面間消耗的摩擦功，也轉化為熱能。刀具磨損的三個階段，每個階段有什么特點，在加工中應該怎樣考慮刀具磨損因素？答：刀具磨損過程可分為3各階段：1）初期磨損階段。刃磨后的切削刃和刀面凹凸不平，接觸面積小。刀具在切削時間短時，后刀面磨損得比較快。2）正常磨損階段。刀具經過初期磨損后刀面平整、光潔，摩擦力小。磨損隨時間增長而增加，但比較緩慢。3）急劇磨損階段。經過正常磨損階段后，刀具與工件之間接觸狀況惡化，切削力、摩擦力及切削溫度急劇上升，所以切削時間稍增長，磨損急劇增加。金屬切削機床分類的方法中對于機床型號有哪些規定？（類別、主參數等）答：我國現行的機床型號是按1994年頒布的標準GB/T15375—1994《金屬切削機床型號編制方法》編制的。此標準規定，機床型號由漢語拼音字母和數字按一定的規律組合而成。參考教材圖9—4完成主傳動、進給傳動鏈，并計算主運動的最高轉速和最低轉速，計算進給傳動的最大進給量。答：最高轉速n=1440r/min，最低轉速n=120r/min車削加工的特點是什么？車床上能夠加工哪些平面？答：車床類機床主要用于車削加工。在車床上可以加工各種回轉表面，如車外圓、車端面、切槽與切斷、車內孔、車錐面、車螺紋、車成形面等。銑削加工的特點是什么？銑床上能夠加工哪些平面？答：銑削是金屬切削加工中常用的方法之一，銑削加工生產率高，加工表面粗糙度值小。在銑床上可以銑平面、銑臺階、銑鍵槽、銑T形槽、銑燕尾槽、銑螺紋等。鉆削加工的特點是什么？鏜削、絞削和鉆削有什么區別？答：鉆削加工的特點：1）鉆頭的剛性差、定心作用也很差，因而易導致鉆孔時的孔軸線歪斜，鉆頭易扭斷。2）易出現孔徑擴大現象，這不僅與鉆頭引偏有關，還與鉆頭的刃磨質量有關。3）斷屑困難。4）鉆削溫度高。鉆削加工和鏜削加工都是加工孔表面的切削加工方法，其判別是鏜削加工適合加工直徑大、精度高的孔。刨削加工的特點是什么？刨削、絞削和插削有什么區別？答：刨削加工的特點：1）加工成本低2）通用性好3）生產率較低刨削加工的運動比較簡單，它的主運動是刀具的往復直線運動，工件的運動是一種輔助運動，適合加工平面、溝槽等表面。刨削加工是一種費用較低的加工方式，是一種可以實現高表面質量（很光潔的表面）的加工。電大機械制造基礎形成性考核冊作業4答案1、舉例說明生產綱領在生產活動中的作用，說明劃分生產類型的規律。答：產品的年生產綱領是指企業在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。在計算出零件的生產綱領以后，即可根據生產綱領的大小，確定相應的生產類型。2、何謂機床夾具?夾具有哪些作用?答：在機械加工中，為了保證工件加工精度，使之占有確定位置以接受加工或檢測的工藝裝備統稱為機床夾具，簡稱夾具。作用：1）保證產品加工精度，穩定產品質量。2）提高生產效率，降低加工成本。3）改善工人的勞動條件。4）擴大機床的工藝范圍。3、機床夾具有哪幾個組成部分？各起何作用？答：機床夾具大致可以分為6部分。1）定位部分：用以確定工件在夾具中的正確位置。2）夾緊元件：用以夾緊工件，確保工件在加工過程中不因外力作用而破壞其定位精度。3）導向、對刀元件：用以引導刀具或確定刀具與被加工工件加工表面間正確位置。4）連接元件：用以確定并固定夾具本身在機床的工作臺或主軸上的位置。5）夾具體：用以連接或固定夾具上各元件使之成為一個整體。6）其他裝置和元件。4、工件夾緊的基本要求是什么？答：1）夾緊既不應破壞工件的定位，又要有足夠的夾緊力，同時又不應產生過大的夾緊變形，不允許產生振動和損傷工件表面。2）夾緊動作迅速，操作方便、安全省力。3）手動夾緊機構要有可靠的自鎖性；機動夾緊裝置要統籌考慮其自鎖性和穩定的原動力。4）結構應盡量簡單緊湊，工藝性要好。5、什么叫“六點定位原則”?什么是欠定位?過定位?答：夾具用合理分布的六個支承點限制工件的六個自由度，即用一個支承點限制工件的一個自由度的方法，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是六點定位原理。根據工件的加工要求，應該限制的自由度沒有完全被限制的定位，稱為欠定位。同一個自由度被幾個支承點重復限制的情況，稱為過定位（也稱為重復定位、超定位）6、什么是粗基準？如何選擇粗基準？答：采用毛坯上未經加工的表面來定位，這種定位基準稱為粗基準。選擇粗基準時，應該保證所有加工表面都有足夠的加工余量，而且各加工表面對不加工表面具有一定的位置精度。7、什么是精基準？如何選擇精基準？答：采用已經加工的表面作為定位基準表面，這種定位基準稱為精基準。選擇精基準的出發點是保證加工精度，特別是加工表面的互換位置精度，以及裝夾的方便可靠。8、什么是定位基準？定位基準分為哪兩類？答：在生產實際中，有時工件上找不到合適的表面作為定位基準。定位基準分為粗基準和精基準。9、什么是基準不重合誤差？計算圖示零件的封閉環是否能夠保證，如果需要調整，請提供技術方案。答：由于定位基準與工序基準不重合而造成的加工誤差，稱為基準不重合誤差。不能夠保證，由于基準不重合誤差等于聯系尺寸的公差。而聯系尺寸的公差S=0.2-0.01-0.02≠0。10、什么叫加工誤差？它與加工精度、公差之間有何區別？答：加工誤差是指零件加工后的實際幾何參數與理想幾何參數的偏差程度。加工誤差大表明零件的加工精度低；反之，加工誤差小，則表明零件的加工精度高。11、什么是誤差復映？已知零件孔的加工精度為0.001，毛坯誤差3.5，鏜孔是的誤差復映系數ε=0.004.求需要的走刀次數。答：切削力大小變化引起的加工誤差——誤差復映現象。毛坯誤差Δm=3.5，誤差復映系數ε=0.004。則工件誤差Δg=Δm*ε=3.5*0.004=0.014.因此走刀次數N=0.014/0.001=1412、提高機械加工精度的途徑有哪些？答：為了保證和提高機械加工精度，首先要找出生產加工誤差的主要因素，然后采取相應的工藝措施以減少或控制這些因素的影響。在生產中可采取的工藝措施有：1）減少誤差法2）誤差補償法3）誤差轉移法4）誤差均分法13、在加工過程中有一系列概念組成了生產過程，請問：他們之間的關系。答：機械工廠的生產過程一般包括原材料的驗收、保管、運輸，生產技術準備，毛坯制造，零件加工（含熱處理），產品裝配，檢驗以及涂裝。一個工廠的生產過程又分為各個車間的生產過程，前一個車間生產的產品往往又是其他后續車間的原材料。14、零件的切削加工過程一般可分為哪幾個階段？各加工階段的主要任務是什么？劃分加工階段有什么作用？答：工藝過程按加工性質和目的的不同可劃分為下列幾個階段：粗加工階段。其主要任務是切除毛坯的大部分加工余量，因此，此階段的主要目標是提高生產率。半精加工階段。其任務是減小粗加工后留下來的誤差和表面缺陷層，使被加工表面達到一定的精度，并為主要表面的精加工做好準備，同時完成一些次要表面的