机械制造工艺学课后习题答案哈工大赵长发.docx

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机械制造工艺学课后习题答案哈工大赵长发

1-1.（什么是生产过程，工艺过程和工艺规程）

生产过程—机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过程的总和。

工艺过程—按一定顺序逐渐改变生产对象的形状（铸造、锻造等）、尺寸（机械加工）、

相对位置（装配）和性质（热处理）使其成为成品的过程

机械加工工艺规程—规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。

1-2.（什么是工序，安装，工步和工位）

工序—一个（或一组）工人，在一个工作地点，对一个（或同时几个）工件所连续完成的那部分工艺过程。

2．工步—在加工表面和加工工具（切削速度和进给量）都不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。

。

3．安装—工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。

4.工位—一次装夹工件后，工件与夹具或机床的可动部分一起相对刀具或机床的固定部分所占据的每一个位置，称为工位（在一个位置完成的部分工序）。

5．行程（走刀）—对同—表面进行多次切削，刀具对工件每切削一次，称之为一次行程。

加工余量的概念：

指加工过程中所切去的金属层厚度。

余量有工序余量和加工总余量之分。

工序余量：

相邻两工序的工序尺寸之差;加工总余量：

从毛培变为成品的整个加工过程中某表面切除的金属层总厚度，即毛培尺寸与零件图设计尺寸之差。

影响加工余量的因素：

1上下表面粗糙度H1a和缺陷层H2a2上工序的尺寸公差Ta3上工序的尺寸误差4本工序加工时的装夹误差

时间定额的定义：

在一定生产条件下，规定完成一定产品或完成一道工序所消耗的时间。

时间定额的组成：

1基本时间tj2辅助时间tf3工作地点服务时间tfw4休息与自然需要时间tx5准备终结时间tzz

1-3.（生产类型是根据什么划分的？

常用的有哪几种生产类型？

他们各有哪些主要工艺特征）

⏹生产类型—企业生产专业化程度的分类。

一般分为单件生产、成批（批量）生产和大量生产

⏹

（1）单件（小批）生产—产品产量很少，品种很多，各工作地加工对象经常改变，很少重复。

⏹

（2）成批生产—一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，工作地的加工对象周期地重复。

⏹（3）大量生产—产品产量很大，工作地的加工对象固定不变，长期进行某零件的某道工序的加工。

1-4.（什么叫基准？

工艺基准包括哪些方面）

基准—用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。

（1）工序基准

（2）定位基准（3）测量基准（4）装配基准

工艺基准在加工和装配过程中所采用的基准，包括：

1工序基准2,：

定位基准3：

测量基准4：

装配基准

基准：

用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的那些点，线，面

根据作用的不同，基准可分为：

1设计基准2工艺基准

1-5.（毛飞选择时，应考虑哪些因素）

（1）零件材料及其力学性能

（2）零件的形状和尺寸

（3）生产类型

（4）具体生产条件

（5）利用新工艺、新技术和新材料

1-6.（粗，精基准选择原则有哪些）

1.保证相互位置要求原则。

2.保证重要表面加工余量均匀原则

3.保证加工余量分配合理原则。

4.便于装夹的原则

5.粗基准一般不能重复使用原则。

2.精基准的选择

（1）基准重合原则

（2）基准统一原则

（3）互为基准原则

（4）自为基准原则

1-10.（表面加工选择时应考虑哪些因素）

（1）经济加工精度

（2）工件材料的性质

（3）工件的结构形状和尺寸

（4）生产类型和经济性

（5）现有设备情况和技术条件

1-11.（工件加工质量要求较高时，应划分哪几个阶段？

划分加工阶段的原因是什么）

①粗加工阶段是切除大部分加工余量并加工出精基准，目的是提高生产率。

②半精加工阶段是为零件主要表面的精加工做准备，并完成一些次要表面的加工，一般在热处理前进行。

③精加工阶段从工件上切除较少余量，所得精度和表面质量都比较高，目的是保证质量

④光整加工阶段是用来获得很光洁表面或强化其表面的加工过程。

⑤超精密加工阶段是按照稳定、超微量切除等原则，实现尺寸和形状误差在0.1μmc以下的加工技术。

划分加工阶段的原因

⏹

（1）保证加工质量

⏹

（2）合理地使用机床设备

⏹（3）便于热处理工序安排

⏹（4）便于及时发现毛坯缺陷

⏹（5）保护精加工过后的表面

1-12.

⏹

（1）先基准面，后其它面

（2）先主要表面，后次要表面

（3）先面后孔

（4）先粗后精

⏹热处理工序的安排

⏹

（1）预备热处理

（2）最终热处理

（3）时效处理

（4）表面处理

1-13

工序余量—相邻两工序的工序尺寸之差

⏹加工总余量—毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。

⏹影响加工余量的因素

⏹

（1）上工序表面粗糙度H1a和缺陷层H2a

⏹

（2）上工序的尺寸公差Ta

⏹（3）上工序的形位误差ρa

⏹（4）本工序加工时的装夹误差εb

21.何谓时间定额？

批量生产时，时间定额由哪些部分组成？

答：

时间定额—在一定生产条件下，规定完成一件产品或完成一道工序所消耗的时间。

时间定额的组成：

（1）基本时间；

（2）辅助时间；（3）工作地点服务时间；（4）休息与自然需要时间；（5）准备终结时间。

22.提高机械加工劳动生产率的工艺措施有哪些？

答：

（1）．缩短基本时间；

（2）．缩短辅助时间；（3）．缩短工作地点服务时间；（4）．缩短准备与终结时间；（5）．采用新工艺和新方法；（6）．高效自动化加工及成组加工。

不同机床加工时，一般可采用几种安装方法：

1直接安装2找正安装3夹具安装

2-1（什么叫安装，为什么说定位与夹紧不是一回事）

•安装—将工件在机床上或夹具中定位并夹紧的过程。

•定位—确定工件在机床或夹具上占有正确位置

•夹紧—工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变。

2-2.（夹具一般由哪些部分组成）

1．定位元件

起定位作用，保证工件在机床上或夹具中占有正确的位置。

2．夹紧装置

将工件夹紧，保证工件定位后的正确位置不变。

3．导向元件和对刀装置

保证刀具加工时的正确位置

4．连接元件

用来保证夹具和机床之间的相对位置

5．夹具体

基础件，将上述各元件连成一体。

6．其它元件

2-3.（何谓六点定位原理）六点定位原理—采用六个按一定规则布置的约束点（支承点）限制工件六个自由度的方法

2-4.（什么是完全定位，不完全定位，欠定位和过定位？

正常定位和非正常定位包括哪些方面）

•I．完全定位

•完全定位—工件的六个自由度完全被限制

•2．不完全定位（部分定位）

•不完全定位—允许有一个或几个自由度不被限制。

（由被加工零件的位置要求所决定）

•3．欠定位

•欠定位—工件应该限制的自由度而未被限制。

•欠定位不能保证加工精度是绝对不允许的。

•4．过定位

•过定位—工件的同一自由度被重复限制

2-6.（使用夹具加工工件时，产生加工误差的组成部分）

•1．工件安装误差定位误差+夹紧误差

•2．夹具对定误差对刀误差+切削成形运动的误差

•3.加工过程误差

2-8.（何谓定位误差？

定位误差是由哪些因素引起的）定位误差—同批工件在夹具中定位时，某工序基准在工序尺寸方向的最大位移量。

•定位误差由基准位置误差和基准不重合误差组成。

2-9.（对夹紧装置有哪些基本要求？

夹紧力的三要素如何确定）①应保证定位准确，而不能破坏定位；

•②夹紧后工件与夹具的变形应在允许范围内

•③夹紧机构安全可靠，有足够的刚度和强度，手动夹紧应自锁，夹紧行程要足够；

•④结构简单，制造和操作方便，快速省力。

2-19.①夹具受力元件及夹具体要有足够的强度和刚度；

•②一般均设置对刀装置和定向键，保证工件与刀具、工件与进给运动之间的位置精度；

•③铣床夹具一般要在工作台上对定后固定。

•刨床夹具可参照铣床夹具设计

2-20.

（1）直线进给式

（2）圆周进给式

（3）仿形进给式

机械加工精度

1：

（什么是加工精度和加工误差？

加工精度包括哪些方面？

他们是如何得到的？

）

加工精度：

是指零件加工后的实际几何叁数对理想几何叁数的符合程度。

加工精度包括尺寸精度，形状精度，位置精度三个方面。

尺寸精度的获得方法：

1试切法2调整法3定尺寸刀具法4自动控制法

形状精度的获得方法：

1成形运动法2非成形运动法

位置精度获得方法：

1一次装夹获得法2多次装夹获得法:

2：

（车床床身导轨在垂直面内及水平面的直线度，对车削轴类零件的加工误差有什么影响？

影响程度有何不同）

水平面的影响：

导轨在X方向存在误差，磨削外圆时工件沿砂轮法线方向产生位移。

引起工件方向上的误差，当磨削长外圆时，造成圆柱度误差。

垂直的影响：

由于磨床导轨在垂直内存在误差，磨削外圆时，工件沿砂轮切线方向产生位移。

工件产生圆柱度误差，其值很小。

3：

（对平面磨床，为什么导轨在垂直面内直线要求高与平面内的直线度的要求？

镗床导轨为什么在垂直内和水平面的都有较高要求？

）

因为产生的圆柱度误差，虽然很小，但对平面磨床在法向的位移（敏感方向），将直接反映被加工的表面形成的形状误差。

4：

机床制造误差有哪几种：

1机床回转运动2机床导轨直线运动

机床传动链的误差

（1）机床回转运动误差的概念与形式：

指主轴的瞬时回转轴线相对其平均回转轴线，在规定测量平面内的变动量。

变动量越小，主轴回转精度越高：

反之越低。

形式：

画圆跳动，径向圆跳动，角度摆动三种形式。

主轴回转运动误差的影响因素：

主轴的误差，轴承的误差，轴承的间隙，轴承配合零件的误差及主轴系统的径向不等刚度和热变形等。

对于刀具回转类机床,切削力方向随旋转方向而改变。

主轴支承轴颈的圆度误差影响越小，而轴孔的圆度影响越大。

（2）机床导轨误差存在的影响：

磨床导轨在水平面内直线误差的影响磨床导轨在垂直内直线度误差的影响导轨面平行度误差的影响

（3）传动链误差的概念：

指内联系的传动链中得首末两端传动元件之间相对运动的误差，他是按展成原理加工工件时，影响加工精度的主要因素。

减少传动链传动误差的措施：

尽可能缩短传动链减少各传动元件装配时的几何偏心，提高装配精度

在传动链中按降速比递增的原则分配各传动副的传动比采用校正装置

5：

工艺系统的受力变形：

车削细长轴时，工件在切削的作用下的弯曲变形，加工后会产生鼓形的圆柱度误差;

在内圆磨床上用横向切入磨孔时，磨孔会产生带有锥度的圆柱度误差

静刚度：

作用力F与由它所引起的在作用力上产生的变形量y的比值。

负刚度：

当Fy与yxt方向相反时，即出现负刚度

机床部件的刚度曲线的特点：

（1）变形与作用力不是线性关系，反映力刀架变形不纯粹是弹性变形；

（2）消耗在克服部件内零件间的摩擦和接触塑性变形所做的功（3）卸载后曲线不回到原点，说明有残留变形（4）部件的实际刚度比按实体所估算的小

提高工艺系统刚度的措施：

（1）合理的结构设计

（2）提高连接表面的接触刚度（3）提高工件定位基准面的精度和减小它的表面粗糙度值（4）采用合理的装夹和加工方式

6加工误差的统计分析

统计性质的不同，可分为：

（1）系统性误差

（2）随机性误差

分布曲线的缺点：

（1）不能反映误差的变化趋势

（2）不能在加工过程中及时提供控制精度的资料。

3-1.加工精度—零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）对理想几何参数的符合程度。

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程度。

加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面。

1．尺寸精度—加工后零件表面本身或表面之间的实际尺寸与理想尺寸之间的符合程度2．形状精度—加工后零件各表面的实际形状与表面理想形状之间的符合程度。

3．位置精度—加工后零件表面之间的实际位置与表面之间