机械制造技术基础作业.docx

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机械制造技术基础作业

练习一

1、名词解释

工序

机械加工工艺规程

工位

机械加工工艺过程

安装

工步

工作行程

生产纲领

2、何谓机械加工工艺规程？

工艺规程在生产中起什么作用？

3、试述图 4-68（p212）所示零件有哪些结构工艺性问题？

并提出改进意见。

4、试选择图 4-70（p213）中各零件的粗、精基准。

（图 a 为齿轮零件，毛坯为模锻件；图

b 为液压缸体零件简图，毛坯为铸件；图 c 为飞轮简图，毛坯为铸件。

）

t B

C

B

C）

B）

t C

5、何谓加工经济精度？

选择加工方法时应考虑的主要问题有哪些？

6、大批大量生产条件下，加工一批直径为φ   20-0.008 mm，长度为 58mm 的光轴，其表面粗

0

糙度为 Ra﹤0.16um，材料为 45 钢，试安排其工艺路线。

工序名称

加工余量/mm

工序尺寸公差/mm

粗车

3.00

0.210

精车

1.10

0.052

粗磨

0.40

0.033

精磨

0.10

0.013

7、图 4-72 所示的小轴系大批生产，毛坯为热轧棒料，经过粗车、精车、淬火、粗磨、精

磨后达到图样要求。

现给出各工序的加工余量及工序尺寸公差如表 4-23.毛坯尺寸公差为

±1.5 mm。

试计算工序尺寸，标注工序尺寸公差，计算精磨工序的最大余量和最小余量。

表 4-23  加工余量及工序尺寸公差

8、欲在某工件上加工φ  72.50

+0.03

mm 孔，其材料为 45 钢，加工工序为：

扩孔、粗镗孔、半

精镗、精镗孔、精磨孔。

已知各工序尺寸及公差如下：

+0.03

+0.3

mm；

+0.046

+0.46

mm；

+0.19

+1

试计算各工序加工余量及余量公差。

10、在图 4-73 所示工件中， L1 = 70-0.050 mm，L2 = 60-0.025 mm，L3 = 200

9、名词解释

尺寸链

基准

定位

工序基准

定位基准

装配基准

封闭环

增环

便直接测量，试重新给出测量尺寸，并标注该测量尺寸的公差。

-0.025 0 +0.15

mm ，L3 不

11、图 4-74 为某零件的一个视图，图中槽深为 50

+0.3

mm，该尺寸不便直接测量，为检验槽

深是否合格，可直接测量哪些尺寸，试标出它们的尺寸及公差。

12、图 4-76 所示为小轴的部分加工工艺过程：

车外圆至φ  30.5-0.1mm ，铣键槽深度为

0

0015

H+TH ，热处理，磨外圆至φ30++0.036 mm 。

设磨后外圆与车后外圆的同轴度公差为

+0.2

+TH

。

13、一批小轴其部分工艺过程如下：

车外圆至φ   20.6-0.04 mm ，渗碳淬火，麽外圆至

0

-

φ 2000.02 mm 。

试计算保证淬火层深度为 0.7~1.0mm 的渗碳工序渗入深度 t。

14、制订工艺规程时，为什么要划分加工阶段？

什么情况下可以不划分或不严格划分加工

阶段？

15、何谓“工序集中”、“工序分散”？

什么情况下采用“工艺集中”？

影响工序集中和工

序分散的主要原因是什么？

16、加工余量如何确定？

影响工序间加工余量的因素有哪些？

17、定位精基准和粗基准的选择原则是什么？

练习二

1、车床床身导轨在水平面内及在垂直面内的直线度对车削圆轴类零件的加工误差有什么影

响，影响的程度各有何不同？

2、在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现图 2-80a、b、c 所示误差是什么原因，

可采用哪些办法来减少或消除。

（ ）

（ ）

（ ）

3、设已知一工艺系统的误差复映系数为 0.25，工件在本工序前有圆度误差 0.45mm，若本

工序形状精度规定允差 0.01mm，问至少进给几次方能使形状精度合格？

4、横磨工件（图 2-83）时，设横向磨削力 Fp=100N，主轴箱刚度 ktj=5000N/mm，尾座刚

度 kwz=4000 N/mm，加工工件尺寸如图示，求加工后工件的锥度。

5、在车床上加工一长度为 800mm，直径为 60mm 的 45 钢光轴。

现已知机床各部件的刚度

分别为 Ktj=90000N/mm，Kwz=50000N/mm，Kdj=40000N/mm，加工时的切削力

Fc=600N，Fp=0.4Fc。

试分析计算一次进给后的工件轴向形状误差（工件装夹在两顶尖之间）

。

6、车削一批轴的外圆，其尺寸为 Φ（25+0.05）mm，已知此工序的加工误差分布曲线是正

态分布，其标准差 σ=0.025mm，曲线的顶峰位置偏于公差带中值的左侧 0.025mm。

试求零

件的合格率、废品率。

工艺系统经过怎样的调整可使废品率降低？

7、名词解释

工艺系统刚度

误差复映

系统误差

随机误差

原始误差

原理误差

工艺系统刚度

时间定额

8、何谓加工精度？

何谓加工误差？

两者有何区别与联系？

9、获得零件尺寸的精度的方法有那些？

影响尺寸精度的主要因素是什么？

试举例说明。

10、获得零件有关加工表面之间位置精度的加工方法有那些？

影响加工表面间位置精度的

主要因素是什么？

试举例说明。

11、获得零件形状精度的方法有那些？

影响形状精度的主要因素是什么？

试举例说明。

12、何为误差敏感方向？

车床与镗床的误差敏感方向有何不同？

13、工艺系统的几何误差包括哪些方面？

14、什么叫误差复映？

如何减小误差复映的影响？

练习三

1、名词解释

磨削烧伤

自激振动

2、机械加工表面质量包括哪些具体内容？

3、加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？

4、试述影响零件表面粗糙度的几何因素。

5、什么是加工硬化？

评定加工硬化的指标有哪些？

6、为什么表面层金相组织的变化会引起残余应力？

7、试述磨削烧伤的原因。

8、进给量 f、切削深度 asp、切削速度 v 对加工表面粗糙度有何影响？

9、为什么一般在精加工时，刀具都采取较大的后角？

而拉刀、铰刀等定尺士刀具都采取很

小的后角？

练习四

1、名词解释

装配尺寸链在机器的装配关系中，由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链，

称为装配尺寸链

2、装配精度包括哪些内容？

装配精度与零件的加工精度有何区别？

它们之间又有何关系？

“装配精度包括：

零、部件间的尺寸精度，位置精度，相对运动精度和接触精度等。

机器

和部件的装配精度与其相关的若干个零部件的加工精度有关。

通常的做法是按经济精度来

加工相关零、部件，而在装配时则采取一定的工艺措施（如选择、修配或调整等措施）来

保证装配精度。

”

3、装配尺寸链如何构成？

装配尺寸链封闭环是如何确定的？

它与工艺尺寸链的封闭环有何

区别？

与装配技术要求有关的零部件因素（尺寸）与装配技术要求构成的。

在加工、检测和装配中，最后得到或间接形成的尺寸称装配封闭环。

在工艺工程中，由同一零件上的工艺相关的尺寸所形成的尺寸链称为工艺尺寸

链。

工艺封闭环一定是工艺过程中间接保证的尺寸；封闭环的公差值最大，等

于各组成环公差之和。

4、保证装配精度的方法有哪几种？

各适用于什么场合？

5、制定装配工艺规程的原则和内容包括哪些？

6、图所示减速器某轴结构的尺寸分别为：

A1=40mm、A2=36mm、A3=4mm；要求装配后

齿轮端部间隙 A0 保持在 0.10～0.25mm 范围内，如选用完全互换法和大数互换法装配，试

确定 A1、A2、A3 的极限偏差。

7、图所示为车床横刀架座后压板与床身导轨的装配图，为保证横刀架座在床身导轨上灵活

移动，压板与床身下导轨面间间隙须保持在 0.1～0.3mm 范围内，如选用修配法装配，试

确定图示修配环 A 与其它有关尺寸的基本尺寸和极限偏差。

已知：

A1= 42-0.25 mm （标准件），A2=158-0.08 mm, A3 = 40-0.25 mm （标准件）,

8、图所示传动装置，要求轴承端面与端盖之间留有 A0=0.3～0.5mm 的间隙。

000

000

A4 = 23+0.045 mm, A5 = 250+0.09 mm, A6 = 38+0.05 , B = 5mm 。

如采用固定调整法装配，

试确定固定调整环 B 的分组数和分组尺寸。

练习五

1、名词解释

定位误差

2、机床夹具有哪几部分组成？

各有何作用？

3、图所示连杆在夹具中定位，定位元件分别为支承平面 1、短圆柱销 2 和固定短 V 形块

3。

试分析图所示定位方案的合理性并提出改进方法。

4、试分析下图中各定位元件所限制的自由度数。

5、图 a 所示为铣键槽工序的加工要求，已知轴径尺寸

算图 b、c 两种定位方案的定位误差。

0

φ = φ80-0.1 mm ，试分别计

6、图所示齿轮坯在 V 形块上定位插齿槽，要求保证工序尺寸

0

H = 38.5+0.2 mm 。

已知：

 d =φ   80-0.1 mm, D =φ   350

求此工序的定位误差。

0 +0.025

mm 。

若不计内孔与外圆同轴度误差的影响试

7、按图 6-59 所示方式定位加工孔

0

φ 20+0.045 mm ，要求孔对外圆的同轴度公差为

φ  0.03mm 。

已知：

 d =φ   60-0.14 mm, b = （30 ± 0.07）mm 。

试分析计算此定位方

0

案的定位误差。

2、何谓机械加工工艺规程？

工艺规程在生产中起什么作用？

规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件

作用：

根据工艺规程进行生产准备；是生产计划，调度，工人的操作，质量检查等依据；

新建或扩建车间（或工段），其原始依据也是规程。

5、何谓加工经济精度？

选择加工方法时应考虑的主要问题有哪些？

在正常的生产条件下（符合质量标准的设备、工装、标准技术等级的工人、不增加工作时

间），某种加工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度

应考虑：

每个加工表面的技术要求；被加工零件的材料性质；生产类型的生产率；现有的

设备和技术条件

工序名称

加工余量

工序尺寸公

差工序尺寸

精磨

0.1

0.013

30（0，-0.013）

粗磨

0.4

0.033

30.1（0，-0.033）

精车

1.1

0.052

30.5（0，-0.052）

粗车

3

0.21

31.6（0，-0.210）

毛坯

4.6

3

36.2+-1.5

工序名称

加工余量/mm

工序尺寸公差/mm

粗车

3.00

0.210

精车

1.10

0.052

粗磨

0.40

0.033

精磨

0.10

0.013

6、大批大量生产条件下，加工一批直径为φ   20-0.008 mm，长度为 58mm 的光轴，其表面粗

0

糙度为 Ra﹤0.16um，材料为 45 钢，试安排其工艺路线。

粗车-半精车-粗磨-精磨-砂带磨

7、图 4-72 所示的小轴系大批生产，毛坯为热轧棒料，经过粗车、精车、淬火、粗磨、精

磨后达到图样要求。

现给出各工序的加工余量及工序尺寸公差如表 4-23.毛坯尺寸公差为

±1.5 mm。

试计算工序尺寸，标注工序尺寸公差，计算精磨工序的最大余量和最小余量。

表 4-23  加工余量及工序尺寸公差

最大余量 0.1+0.013；最小余量 0.1-0.033

14、制订工艺规程时，为什么要划分加工阶段？

什么情况下可以不划分或不严格划分加工

阶段？

答：

划分加工阶段是为了提高加工质量、合理利用机床、安排热处理工序、及早发现毛坯

缺陷。

批量不大或加工精度要求不高时可不划分或不严格划分。

15、何谓“工序集中”、“工序分散”？

什么情况下采用“工艺集中”？

影响工序集中和工

序分散的主要原因是什么？

答：

1.工序集中是使每个工序中包括竟可能多的工步内容（因而使总的工序数目减少，夹

具的数目和工件的安装次数也相应的减少）；工序分散是将工艺路线中的工步内容分散在更

多的工序中完成（因而没道工序的工步少，工艺路线长。

）2.工序集中有利于保证各加工

面间相互为在精度要求，有利于采用高生产率机床，节省装夹工件的时间，同时减少工件

的搬动次数。

 3.

16、加工余量如何确定？

影响工序间加工余量的因素有哪些？

加工余量就是某一加工过程所切除的金属层厚度。

确定方法：

经验估算法；查表修正法；

分析计算法

因素：

1.前工序的表面质量（包括表面粗糙度和表面破坏层深度）2.前工序的工序尺寸公差

3.前工序的位置误差 4.本工序的安装误差。

17、定位精基准和粗基准的选择原则是什么？

精基准：

1.基准重合原则，即尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准。

2.基准同意原则，

即当工件以某一精基准定位，可以方便地加工出大多数其他表面，则应尽早将其加工出来，

并达到一定精度，以后工序均以它为精基准加工其他表面。

3.互为基准原则，常采用互为

基准原则反复加工的办法来达到某些位置精度要求很高的表面。

4.自为基准原则，卫了减

少表面粗糙度，减少加工余量和保证加工余量均匀的工序常以加工面本身为基准。

5.便于

装夹原则，所选精基准应能保证定位精确，可靠，夹紧机构简单，操作方便。

粗基准：

1.选择不加工表面作为粗基准，若有几个不加工表面，选择其中与加工表面位置精度要求

高的一个，以保证两者的位置精度。

2.为保证某重要表面余量均匀，则选择该重要表面本

身作为粗基准。

3.若每一个表面都加工，则以余量最小的表面作为粗基准，以保证各个表

面都有足够的余量。

4.粗基准应平整光滑，无浇冒口，飞边等，定位夹紧可靠。

5.应避免重

复使用，在同一尺寸上粗基准常常使用一次，以避免产生较大定位误差。

8、何谓加工精度？

何谓加工误差？

两者有何区别与联系？

零件加工后的实际几何参数（尺寸，形状和表面间的相互位置）与理想几何参数的符合程

度，是后者为偏离程度。

区别：

两者是从不同角度来判定加工零件的几何参数；联系：

前者的低和高是通过后者的大和小表示的

12、何为误差敏感方向？

车床与镗床的误差敏感方向有何不同？

误差度敏感方向是指对加工精度影响最大的那个方向（即通过切削刃的加工表面的法向）

车床误差敏感度方向在水平方向，镗床是随主轴回转变化的，故导轨在水平面和垂直面内

的直线度误差均直接影响加工精度

13、工艺系统的几何误差包括哪些方面？

加工原理误差，调整误差，机床误差，夹具误差，刀具误差，定位误差，机床的几何误差，

测量误差

14、什么叫误差复映？

如何减小误差复映的影响？

当车削具有圆度误差的毛坯时，由于工艺系统受力变形的变化而使工件产生相应的圆度误

差，这种现象叫--1，增加走刀次数 2，提高工艺系统高度 3，减少毛坯各种形状误

差 4，减少毛坯材料的不均匀性

2、机械加工表面质量包括哪些具体内容？

包含微观几何形状：

粗糙度和波度。

物理机械性能变化：

冷作硬化、金相组织变化、残余应力。

3、加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？

加工表面质量对耐磨性的影响：

Ra 应适中；由于表面纹理形状及刀纹方向影响有接触面与

润滑液的存留，因此对耐磨性也有一定影响；冷作硬化硬度应适中。

  对耐疲劳性的影响：

ra 越小，表面缺陷月少，工件耐疲劳越好；冷作硬化能阻止疲劳裂纹的长大，可提高耐疲

劳强度。

对耐蚀性的影响：

ra 越大，加工表面与气体，液体接触面积越大，耐蚀性就

越差；表面有残余压应力时，能阻止表面裂纹的扩大，提高--对零件配合质量的影响：

加工表面太粗糙，必然会影响配合表面的配合质量

4、试述影响零件表面粗糙度的几何因素。

零件表面粗糙度的几何因素主要包括切削加工和磨削加工两方面。

切削加工：

较小的进给

量 f 和较大的刀尖圆弧半径 re，有利于改善表面粗糙度；切削速度愈大，塑性材料的塑性

变形越小，越有利于改善表面粗糙度；此外，切削液，刀具前角，刀具的刃质量等，都多

表面粗糙度有影响。

磨削加工：

砂轮的速度越高，工件表面粗糙度值月晓，工件速度则相

反，另外，砂轮的纵向进给减少，被磨表面的粗糙度值减小；相同磨削条件下，砂轮的粒

度号数越大，表面粗糙度值越小，修正砂轮时，金刚石笔的纵向进给量越小，被磨工件的

表面粗糙度值越小

5、什么是加工硬化？

评定加工硬化的指标有哪些？

加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲，畸变，晶粒之间产生滑移，晶粒被拉长，这些

都会使表面层金属的硬度增加，统称为加工硬化。

评定指标：

表面金属的显微硬度 HV；

硬化层深度好（um）；硬化程度 N。

N=（HV-HV0）/HV0*100%

6、为什么表面层金相组织的变化会引起残余应力？

不同金相组织密度不同，则比容也会不同，金相组织变化时，表层金属的比容也随着发生

变化，而表层金属的这种比容变化必然会受到与之相连的基体金属的阻碍，因此就有残余

应力

7、试述磨削烧伤的原因。

磨削加工不仅磨削比压特别大，且磨削速度也特别高，切除单位体积金属的功耗远大于其

他加工方法，而加工所耗能量绝大部分都要转化为热，这些热的大部分将传给被加工表面，

使工件表面具有很高的温度，当温度升高到金相组织变化的临界点时，就会发生金相组织

变化，进一步发生磨削烧伤

8、进给量 f、切削深度 asp、切削速度 v 对加工表面粗糙度有何影响？

1.减少 f 可减少表面粗糙度值，但 f 过小，编码粗糙度有增大趋势2.切削深度对粗糙度影

响不大，但切削深度太小会出现刀具打滑划伤已加工表面。

3.v 处于 20-50n/min 时，粗糙

度最大，此时易出现积屑瘤，使加工表面质量严重恶化，但 v 越过 100 时，表面粗糙度下

降，并趋于稳定

9、为什么一般在精加工时，刀具都采取较大的后角？

而拉刀、铰刀等定尺士刀具都采取很

小的后角？

后角大使得刀具与工件摩擦减少，使得表面粗糙度能更小，故一般精加工，后角大

，而拉刀等刀具为粗加工

2、装配精度包括哪些内容？

装配精度与零件的加工精度有何区别？

它们之间又有何关系？

包括相互位置精度，相对运动精度，相互配合精度。

区别：

两者概念不同，加工精度指

零件加工后的时间几何参数对理想几何参数的符合程度；而装配精度指完成装配后，各相

关零部件间在相互位置，相对运动及相互配合上存在的偏差程度关系：

零件的加工误

差的累积将影响装配精度，加工精度是影响极其装配精度最主要的因素。

3、装配尺寸链如何构成？

装配尺寸链封闭环是如何确定的？

它与工艺尺寸链的封闭环有何

区别？

与装配技术要求有关的零部件因素（尺寸）与装配技术要求构成的， 另一答案：

由相关零

件尺寸或相互位置关系所构成。

在加工、检测和装配中，最后得到或间接形成的尺寸

称封闭环。

只有定位基准和加工顺序确定之后才能确定封闭环。

在工艺工程中，由同

一零件上的工艺相关的尺寸所形成的尺寸链称为工艺尺寸链。

封闭环一定是工艺过程中间

接保证的尺寸；封闭环的公差值最大，等于各组成环公差之和。

4、保证装配精度的方法有哪几种？

各适用于什么场合？

一．互换装配法：

完全互换装配法（常用于高精度的少环尺寸链或低精度多尺寸链的大批

大量）不完全互换装配法（大批大量，组成环较多，装配精度要求又较高的场合）。

二.选

择法:

直接选配法（适用于生产节拍要求不严的场合）分组装配法（组成环少而装配精度要

求又高的大批大量）三。

修配装配法：

成批生产或单件生产，装配精度要求较高，环较

多。

  四。

调整法：

固定调整法（大批大量，装配精度高）可动调整法（）

5、制定装配工艺规程的原则和内容包括哪些？

原则：

1.保证产品装配质量，力求提高质量，以延长寿命。

2.合理安排装配顺序和工序，尽

量减少钳工手工劳动量，缩短装配周期，提高效率。

 3.尽量减少装配占地面积，提高单位

面积生产率。

 4.尽量减少装配工件所占成本。

内容：

1.分析产品图样，划分装配单元，

确定装配方法。

 2.拟定装配顺序，划分装配工序。

 3.计算装配时间定额。

 4.确定各工序

装配技术要求，质量检查方法和检查工具。

 5.确定装配时零部件的输送方式及所需设备和

工具。

 6.选择和设计装配过程中所需工具，夹具及专用设备。

2、机床夹具有哪几部分组成？

各有何作用？

（1）定位元件：

用以确定兔工件在夹具上的位置

（2）夹紧元件：

用以夹紧工件

（3）导向元件（钻套、对刀块）：

用以引导刀具或调整刀具相对于夹具定位元件的位置

（4）夹具体：

用以联接夹具各元件或装置，使之成为一个整体，并通过它将夹具安装在机

床上

5、图 a 所示为铣键槽工序的加工要求，已知轴径尺寸

算图 b、c 两种定位方案的定位误差。

0

φ = φ80-0.1 mm ，试分别计

w=△jw±

b（同向加，反向减）

）水平方向：

jb=联系尺寸公差=0.05，△jw=0。

，△dw=0.05

垂直方向：

△jb=0，△jw=0，△dw=0

）dw=Td/2*（1/sinα/2-1）=0.1/2*（1/sin45 度-1）=0.0207