机械制造基础工艺学课后习题及参考答案.docx
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机械制造基础工艺学课后习题及参考答案
机械制造工艺学复习题及参照答案
第一章
1.1什么叫生产过程、工艺过程、工艺规程？
答案：
生产过程是指从原材料变为成品劳动过程总和。
在生产过程中凡属直接变化生产对象形状、尺寸、性能及相对位置关系过程，称为工艺过程。
在详细生产条件下，将最合理或较合理工艺过程，用文字按规定表格形式写成工艺文献，称为机械加工工艺规程，简称工艺规程。
1.3结合详细实例，阐明什么是基准、设计基准、工艺基准、工序基准、定位基准、测量基准、装配基准。
答案：
基准是指用以拟定生产对象几何要素间几何关系所根据点、线、面。
设计基准是指在零件图上标注设计尺寸所采用基准。
工艺基准是指在零件工艺过程中所采用基准。
在工序图中，用以拟定本工序被加工表面加工后尺寸、形状、位置所采用基准，称为工序基准。
在加工时，用以拟定工件在机床上或夹具中对的位置所采用基准，称为定位基准。
在加工中或加工后，用以测量工件形状、位置和尺寸误差所采用基准，称为测量基准。
在装配时，用以拟定零件或部件在产品上相对位置所采用基准，称为装配基准。
1.6什么是六点定位原理？
什么是完全定位与不完全定位？
什么是欠定位与过定位？
各举例阐明。
答案：
六点定位原理：
在夹具中采用合理布置6个定位支承点与工件定位基准相接触，来限制工件6个自由度，就称为六点定位原理。
完全定位：
工件6个自由度所有被限制而在夹具中占有完全拟定唯一位置，称为完全定位。
不完全定位：
没有所有限制工件6个自由度，但也能满足加工规定定位，称为不完全定位。
欠定位：
依照加工规定，工件必要限制自由度没有达到所有限制定位，称为欠定位。
过定位：
工件在夹具中定位时，若几种定位支承重复限制同一种或几种自由度，称为过定位。
（举例在课本page12、13）。
1.10何谓零件、套件、组件和部件？
何谓套装、组装、部装、总装和装配？
答案：
零件是构成机器最小单元，它是由整块金属或其他材料构成。
套件是在一种零件上，装上一种或若干个零件构成。
它是最小装配单元。
组件是在一种基准零件上，装上若干套件而构成。
部件是在一种基准零件上，装上若干组件、套件和零件构成。
部件在机器中能完毕一定、完整功用。
将零件装配成套件工艺过程称为套装。
将零件和套件装配成组件工艺过程称为组装。
将零件、套件和组件装配成部件工艺过程称为部装。
将零件、套件、组件和部件装配成最后产品工艺过程称为总装。
装配就是套装、组装、部装和总装统称。
第二章
2.2对零件图构造工艺性分析内容和作用是什么？
答案：
零件尺寸要合理：
（1）尺寸规格尽量原则化；
（2）尺寸标注要合理。
零件构造要合理：
（1）零件构造应便于加工；
（2）零件构造应便于量度；（3）零件构造应有足够刚度。
2.5粗、精基准选取原则是什么？
答案：
粗基准选取原则：
（1）重要表面余量均匀原则；
（2）工件表面间互相位置规定原则；（3）余量足够原则；（4）定位可靠原则；（5）不重
复使用原则。
精基准选取原则：
（1）基准重叠原则；
（2）统一基准原则；（3）自为基准原则；（4）互为基准重复加工原则；（5）定位可靠性原则。
2.6决定零件加工顺序时，普通考虑哪些因素？
答案：
机械加工工序：
（1）先几面后其她；
（2）先粗后精；（3）先主后次。
热解决工序：
（1）预备热解决；
（2）最后热解决；（3）去应力解决。
辅助工序涉及工件检查、去毛刺、去磁、清洗和涂防锈油等。
2.7何谓工序分散、工序集中？
各在什么状况下采用？
答案：
工序分散是将零件各个表面加工分得很细，工序多，工艺路线长，而每道工序所包括加工内容却很少。
重要用于缺少专用设备公司，在大
批量生产中运用原有卧式机床组织流水线生产。
工序集中则相反，零件加工只集中在少数几道工序里完毕，而每道工序所包括加工内容却诸多。
合用于普通状况下单件小批量生产，多应
用于卧式车床，在成批生产中，应尽量采用多刀半自动车床、转塔车床等效率较高机床使工序集中。
（page35）
2.8试述总余量和加工余量概念，阐明影响加工余量因素和拟定余量办法。
答案：
总余量：
在由毛坯加工成成品过程中，毛坯尺寸与成品零件图设计尺寸之差，称为加工总余量（毛坯余量），即某加工表面上切除金属总
厚度。
加工余量：
在切削加工时，为了保证零件加工质量，从某加工表面上所必要切除金属层厚度，称为加工余量。
加工余量分为总余量和工序余
量两种。
加工余量数值，普通与毛坯制造精度关于，当前普通采用经验预计办法，或按照技术手册等资料推荐数据为基本，并结合生产实际状况
拟定其加工余量数值。
2.10成批生产图2-36所示零件。
其工艺路线为：
（1）粗、精刨底面；
（2）粗、精刨顶面；（3）在卧式镗床上镗孔，先粗镗，在半精镗、精
镗?
85H7孔，将工作台精确地移动（85±0.03）mm，再粗镗、半精镗?
65H7孔。
试分析上述工艺路线有无缺陷？
提出解决方案。
答案：
（提示：
粗精加工要分开）。
2.13何谓工艺尺寸链？
如何鉴定工艺尺寸链封闭环和增、减环？
答案：
工艺尺寸链：
尺寸链是指由互相联系按一定顺序排列封闭尺寸组，在零件加工过程中，由关于尺寸构成尺寸链称为工艺尺寸链。
鉴定工艺尺寸链封闭环和增、减环：
（1）封闭环，依照尺寸链封闭性，封闭环是最后被间接保证精度那个环，尺寸链封闭环是由零件
加工工艺过程所决定。
（2）增环，当别的各构成环不变，凡因其增大（或减小）而封闭环也相应增大（或减小）构成环称为增环。
（3）减环，当别的各构成环不变，凡因其增大（或减小）而封闭环也相应减小（或增大）构成环称为减环。
2.16图2-39所示零件，在镗孔D≒1000_0（+0.3）mm内径后，再铣端面A，得到规定尺寸为540_（-0.35）0，问工序尺寸B基本尺寸及上、下
偏差应为多少？
答案：
依照题意画出尺寸链图，依照尺寸链判断孔尺寸D≒1000_0（+0.3）mm半径500_0（-0.15）为减环，尺寸540_（-0.35）0为增环，尺寸B为封闭环，
尺寸B上偏差≒增环上偏差－减环下偏差≒0－0≒0，尺寸B下偏差≒增环下偏差－减环上偏差≒－0.35－0.15≒－0.5，因此B≒40_（-0.5）0
。
2.17图2-40中零件，成批生产时用端面B定位加工表面A，以保证尺寸10_0（+0.2），试标注铣此缺口时工序及公差。
答案：
依照尺寸链图判断尺寸10_0（+0.2）为封闭环，尺寸25_0（+0.06）为增环，缺口尺寸A为减环，尺寸A下偏差≒增环上偏差－封闭环上偏差≒0－
0≒0，尺寸A上偏差≒增环下偏差封－封闭环下偏差≒0.06－0.2≒－0.14。
因此A≒15_（-0.14）0。
第三章
3.3什么是原始误差？
影响机械加工精度原始误差有哪些？
答案：
零件工艺系统中各方面误差均有也许导致工件加工误差，凡是能直接引起加工误差各种因素都称为原始误差。
影响机械加工精度原始误差有：
加工原理误差；工件装夹误差；工艺系统静误差；调节误差；工艺系统动误差；度量误差。
3.4什么是加工原理误差？
与否容许存在加工原理误差？
答案：
加工原理误差是指采用了近似成形运动或近似刀刃轮廓进行加工而产生误差。
采用近似成形运动或近似刀削刃轮廓，虽然会带来加工原理误差，但往往可简化机构或刀具形状，或可提高工作效率，有时因机床构造或刀
具形状简化而使近似加工精度比使用精确切削刃轮廓及精确成形运动进行加工所得到精度还要高。
因而，有加工原理误差加工办法在生产
中仍在广泛使用。
3.5什么是主轴回转误差，机床主轴回转误差对零件加工精度有何影响？
答案：
所谓主轴回转误差是指主轴实际回转轴线相对于其抱负回转轴线漂移。
主轴回转误差对零件加工精度影响：
主轴径向圆跳动会使工件产生圆度误差；主轴轴向窜动会使车出端面与圆柱面不垂直或加工出端
面近似为螺旋面，在加工螺纹时使螺距产生周期误差；主轴倾角摆动不但影响加工表面圆度误差，并且影响工件表面圆柱度误差。
3.6影响机床主轴回转误差因素有哪些？
答案：
影响机床主轴回转误差因素有：
轴承误差、轴承间隙、与轴承配合零件误差以及主轴转速等各种因素。
3.10影响机床部件刚度因素有哪些？
为什么机床部件刚度值远比其按实体预计要小？
答案：
影响机床部件刚度因素重要有：
连接表面间变形；薄弱零件变形；零件表面间摩擦力影响；接合面间隙。
在工艺系统受力变形中，机床变形最为复杂，且普通占重要成分。
由于机床部件刚度复杂性，很难用理论公式来计算，普通都用实验办法
来测定。
机床部件刚度曲线不是线性，其刚度不是常数，普通取曲线两端点连线斜率来表达其平均刚度，因而，机床部件刚度值远比其按
实体预计要小。
3.11如何减小工艺系统受力变形对加工精度影响？
答案：
一方面采用恰当工艺办法减小载荷及其变化；
另一方面是采用提高工艺系统刚度办法：
合理设计零部件构造、提高联接表面刚度。
3.12什么是误差复映现象？
误差复映系数含义是什么？
减小误差复映有哪些工艺办法？
答案：
毛坯误差某些反映在工件上现象叫做“误差复映现象”，并称ε＝Δg/Δm为误差复映系数。
其中Δg为工件误差，Δm为毛坯误差，由于Δg
普通不大于Δm，因此ε是一种不大于1正数，它定量反映了毛坯误差加工后减小限度。
减小差复映工艺办法有：
增长走刀次数，提高加工精度；将毛坯分组，使一次调节中加工毛坯余量比较均匀，减小力变化。
第四章
4.1普通轴类零件加工典型工艺路线是什么？
为什么这样安排？
答案：
普通轴类零件加工典型工艺路线是：
正火—车端面、钻顶尖孔—粗车各表面—精车各表面—铣花键、键槽等—热解决—修研顶尖孔—粗磨外圆
—精磨外圆—检查。
为了尽量减少加工成本，在保证加工质量前提下提高加工效率。
4.2试分析主轴加工工艺过程中如何体现“基准统一”、“基准重叠”、“互为基准”原则？
它们在保证主轴精度规定中起什么作用？
答案：
采用顶尖孔作为定位基准（空心轴用孔口倒角或者用带有中心孔锥堵代替中心孔），这样，可以实现基准统一，能在一次安装中加工出各段外
园表面及其端面，可以较好保证各外圆表面同轴度以及外圆与端面垂直度，加工效率高并且所用夹具构造简朴。
采用支承轴径定位，由于支承轴径既是装配基准，也是各个表面互相位置设计基准，这样符合基准重叠原则，不会产生基准不重叠误差，容
易保证核心表面间位置精度。
主轴通孔加工不能安排在最后，因此安排工艺路线时不也许用主轴自身中心孔作为统一基准，而要使用中心孔和外圆表面互为基准，这样
可以避免引起变形。
4.4为什么箱体加工常采用统一精基准？
试举例比较采用“一面两孔”或“几种面”组合定位两种方案优缺陷及其合用场合？
答案：
保证重要加工表面（重要支承轴轴径）加工余量均匀，同步定位基准面应形状简朴、加工以便，以便保证定位质量和夹紧可靠。
此外，精基
准选取还与生产批量大小关于。
采用“一面两孔”定位方式在各种箱体加工中应用十分广泛，例如（page115），“一面两孔”定位夹具，这种定位方式，夹具构造简朴，
装卸工件以便，定位稳定可靠，并且在一次装夹中，可以加工除定位面以外所有5个平面和孔系，也可以作为从粗加工到精加工大某些工序定
位基准，实现“基准统一”。
采用“几种面”组合定位，零件装配基准普通也是整个零件上各项重要技术规定设计基准，因而选取装配基准作为定位基准，不存在基准不
重叠误差，并且在加工时箱体开口普通朝上，便于安装调节刀具、更换导向套、测量孔径尺寸、观测加工状况和加注切削液等。
例如（page115）
吊架镗模构造，由于加工中吊架需要重复装卸，加工辅助时间长，不易实现自动化，并且由于吊架刚性较差，加工精度也会受到影响，因此这种
定位方式只适合于生产批量不大或无中间孔壁简朴箱体。
（page114、115）
4.6保证箱体平行孔系孔距精度办法有哪些？
各合用于哪种场合？
答案：
保证箱体平行孔系孔距精度办法有：
（1）找正法，这种办法加工效率低，普通只合用于单件小批量生产；
（2）坐标法，这种办法加工精度取决于机床坐标移动精度，事实上就是坐标测量装置精度，因而这种办法只合用于坐标测量装置精度
高机床进行加工；
（3）镗模法这种办法加工精度高，生产效率也高。
在成批和大批零生产中，多采用镗在镗床上加工孔系，在小批生产中，当零件形状比较复杂
，精度规定较高时，也常采用此法。
4.7齿轮典型加工工艺过程由哪几种加工阶段所构成？
答案：
齿轮典型加工工艺过程为：
毛坯制造—齿坯热解决—齿坯加工—轮齿加工—轮齿热解决—轮齿重要表面精加工—轮齿精加工。
4.8惯用齿形加工办法有哪些？
各有什么特点？
应用在什么场合？
答案：
仿形法：
（1）铣齿，加工精度及生产率较低，普通精度在9级如下；
（2）拉齿，加工精度和生产率都较高，但拉刀制造困难，成本高，故只在
大量生产时使用，重要用于拉内齿轮。
展成法：
（1）滚齿，普通能加工6～10级精度齿轮，最高能达4级，生产率较高，通用性好，惯用以加工直齿、斜齿外啮合圆柱齿轮和涡轮；
（2）插齿，普通能加工7～9级精度齿轮，最高能达6级，生产率较高，通用性好，合用于加工内外啮合齿轮、扇形齿轮、齿条等；（3）剃齿，能
加工5～7及精度齿轮，生产率高，重要用于齿轮滚、插等加工后、淬火前齿面加工；（4）冷挤齿，能加工6～8级精度齿轮，生产率比剃齿高，
成本低，多用于齿形淬硬前精加工，以代替剃齿，属于无切削加工；（5）珩齿，能加工6～7级精度齿轮，多用于通过剃齿和淬火后齿形精加
工；（6）磨齿，加工精度高，能加工3～7级精度齿轮，但生产效率低，加工成本高，多用于齿形淬硬后精加工。
第五章
5.2机床夹具普通由哪几某些构成？
各起和作用？
答案：
机床夹具构成某些：
（1）、定位元件（定位装置），定位元件与工件定位基面相接处，用于拟定工件在夹具中对的位置。
（2）、夹紧元件（夹紧装置），夹紧元件作用是将工件压紧夹牢，使工件在加工过程中保持夹具中既定位置。
（3）、对刀与引导元件，对刀元件用于拟定刀具在加工前处在对的位置，引导元件用于拟定刀具位置并引导刀具进行加工。
（4）其他元件级装置，有些夹具依照工件加工规定，要有分度机构，铣床夹具还要有定位件等。
5.3常用定位方式、定位元件有哪些？
答案：
工件以平面定位：
固定支承，涉及支承钉、支承钉；可调支承，自位支承，辅助支承。
工件以外圆定位：
V形块，定位套，半园套，圆锥套。
工件以圆孔定位：
定位销；圆锥销；定位心轴，涉及圆柱心轴，圆锥心轴
工件以组合表面定位：
平面与平面组合、平面与孔组合、平面与外圆柱面组合、平面与其她表面组合、锥面与锥面组合等。
5.4辅助支承与自位支承有何不同？
答案：
辅助支撑是在工件实现定位后才参加支承定位元件，不起支承作用，只能提高工件加工时刚度或起辅助定位作用。
自位支承又称浮动支承，在定位过程中，支承自身所处位置随工件定位基准面变化而自动调节并与之相适应。
尽管每一种定位置与工件间可
能是二点或三点接触，但实质上依然只起一种定位只承担作用，只限制工件一种自由度，惯用于毛坯表面、断续面、阶梯表面定位。
5.7试分析三种基本夹紧机构优缺陷及其应用。
答案：
斜楔夹紧机构：
构造简朴，工作可靠，但由于它机械效率低，很少直接用于手动夹紧，而惯用在工件尺寸公差较小机动夹紧机构中。
螺旋夹紧机构：
螺旋升角不大于斜楔楔角，螺旋夹紧机构扩力作用远不不大于斜楔夹紧机构，构造也很简朴，制造容易，夹紧行程大，扩力比大，
自锁性能好，特别适合于手动夹紧机构。
但夹紧动作缓慢，效率低，不适当使用在自动化夹紧装置上。
偏心夹紧机构：
操作以便，夹紧迅速，构造紧凑；缺陷是夹紧行程小，夹紧力小，自锁性能差，因而惯用于切削力不大、夹紧行程较小，振动较
小场合。
第六章
6.1钻床夹具分哪些类型？
各类钻模有何特点？
答案：
钻床夹具分为：
（1）固定式钻模：
在机床上位置普通固定不动，加工精度高，重要用于立式钻床上加工直径较大单孔及同轴线孔，或摇臂钻床上加工轴
线平行孔系。
（2）分度式钻模：
有回转式和直线式分度，回转式钻模应用较多，可实现工件一次安装，经夹具分度机构转位可顺序加工各孔。
（3）翻转式钻模：
重要用于加工小型工件同一表面或不同表面上孔构造上比回转式钻模简朴，适合中小批量工件加工，加工时普通手动翻
转，稍大工件时必要设计专门托架，以便翻转夹具。
（4）盖板式钻模：
没有夹详细，定位元件和夹紧装置直接安装在钻模板上，构造简朴，切屑易于清除，合用于加工小孔，可不设夹紧装置。
（5）滑柱式钻模：
夹具可调，操作以便，夹紧迅速；钻孔垂直度和孔距精度不太高，适合于中档精度孔和孔系加工。
6.3钻模板形式有几种？
哪种工作精度最高？
答案：
钻模板形式有：
（1）固定式；
（2）铰链式；（3）可卸式。
其中固定式工作精度最高。
6.8镗床夹具可分为几类？
各有何特点？
其应用场合是什么？
答案：
按其所使用机床不同，镗床夹具可分卧式和立式两类；
按其导向支架布置形式，可分为双支承镗模、和无支承镗模3类。
双支承镗模：
镗模两个支承分别设立在刀具前方和后方，镗孔位置精度重要取决于镗模支架上镗套孔之间位置精度，而不受机床工作精
度影响，通用性好，合用于批量加工，可用于低精度机床加工高精度零件。
单支承镗模：
镗杆在镗模中只有一种镗套引导，镗杆与机床主轴刚性连接，即镗杆插入机床主轴莫氏锥孔中，并保证镗套中心与主轴轴线重叠
，机床主轴回转精度影响工件镗孔精度，通用性较差，合用于精度高机床批量加工。
无支承镗模：
工件在刚度好、精度好金刚镗床、坐标镗床或数控机床、加工中心上镗孔时，夹具上不设镗模支承，加工孔尺寸和位置精度由
镗床保证。
无支承夹具只需设计定位、夹紧装置和夹详细即可。
合用于在刚度好、精度好金刚镗床、坐标镗床或数控机床、加工中心上镗孔。
（
page171、172）
6.10决定铣床夹具U型耳座尺寸原始根据是什么？
两耳座距离应与铣床工作台两个T行槽距离一致。
6.11铣床夹具与铣床工作台连接方式有哪几种？
6.13车床夹具分为几类？
各有何特点？
心轴类车床夹具合用于以工件内孔定位，加工套类，盘类等回转体零件。
重要用于保证工件被加工表面与定位基准间同轴度。
角铁类车床夹具其构造不对称，用于加工壳体，支座，杠杆，接头等零件上回旋面和端面。
卡盘类车床夹具加工零件大多是以外圆及端面定位对称零件，多采用定心夹紧机构，因而其构造基本上是对称，回转时不平衡影响较小。
花盘类车床夹具夹详细为一大圆盘形零件，装夹工件普通形状较复杂。
数控夹具1端面驱动夹具以中心孔定位轴类工件车磨加工。
2不断车夹具能在机床主轴旋转时装卸工件车床夹具称为不断车夹具..
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