机械制造技术基础贾振元第3章 课后答案.docx

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机械制造技术基础贾振元第3章课后答案

第三章机械加工与装配工艺规程制定

1、什么是机械加工工艺过程？

答：

用机械的加工方法（包括钳工的手工操作）按规定的顺序把毛坯（包括轧制材料）变成零件的全部过程。

2、工艺过程的基本单元是什么？

如何划分？

答：

工序是工艺过程的基本单元。

工艺过程可分为工序、安装、工位、工步和走刀。

3、什么是工序、安装、工步、工位和走刀？

答：

1、工序指的是一个工人（或一组工人）在一个工作地点（一般是指一台机床）对一个工件（对多轴机床来说是同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程。

2、一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时在零件每装夹一次下所完成的那部分工作称为一次安装。

3、在多轴机床上或在带有转位夹具的机床上加工时，工件在机床上所占有的一个位置上所完成的那部分工作称为一个工位。

4、在加工表面、切削刀具和切削用量（对车削来说，指主轴转速和车刀进给量，不包括切深，对其他加工也类似）都不变的情况下所连续完成的那一部分工作。

5、刀具在加工表面上对工件每一次切削所完成的那一部分工作称为一次走刀。

4、机械加工工艺规程制订的指导思想？

答：

保证质量、提高效率、降低成本。

三者关系是，在保证质量的前提下，最大限度的提高生产率，满足生产量要求；尽可能地节约耗费、减少投资、降低制造成本。

5、不同生产类型的工艺过程的特点是什么？

答：

企业生产专业化程度的分类称为生产类型，机械制造业一般有三种生产类型，即大量生产、成批生产和单件生产。

单件小批生产中，要能适应各种经常变化的加工对象，广泛使用万能机床、通用夹具、通用刀具和万能量具，一般采用较低精度的毛坯。

大批大量生产下，广泛使用各种高效率的、自动化程度高、专用的机床、夹具、刀具和量具，一般尽可能使用精度较高的毛坯。

6、什么是机械加工工艺规程？

它的作用是什么？

工艺规程的设计的原则和步骤有哪些？

答：

将合理的工艺过程和操作方法，按照一定的格式写成文件，用来指导生产，这个工艺文件就叫做加工工艺规程。

工艺规程的作用：

（1）工艺规程是组织生产的指导性文件。

生产的计划和调度、工人的操作、质量的检查都是以工艺规程为依据的。

一切生产人员都不得任意违反工艺规程。

（2）工艺规程是生产准备工作的依据。

在产品投入生产以前，要做好大量的技术准备工作和生产准备工作。

（3）在新建和扩建加工车间时，可参考同类工厂的工艺资料设计工艺规程，并计算出应配备的机床设备的种类和数量，确定车间的面积和机床的布置。

工艺规程的设计原则：

保证质量、提高效率、降低成本。

工艺规程的设计的步骤：

（1）分析零件图和产品装配图，了解该零件的作用和与其他零件的关系。

分析各项公差和技术要求的制定依据，找出其主要技术要求和关键技术问题。

（2）确定毛坯。

当前常用的毛坯：

铸件、锻件、型材、焊接件、冷冲压件。

（3）拟定工艺路线，这是制订工艺规程的核心。

其主要内容是：

选择工艺基面，确定加工方法，划分加工阶段，合理安排各表面的加工顺序等、

（4）确定工序所采用的机床、夹具、刀具和量具。

（5）确定加工余量，计算工序尺寸及公差。

（6）确定工序的切削用量和工时定额。

（7）确定各重要工序的检查方法。

（8）填写工艺文件。

7、何为零件的结构工艺性？

答：

在保证零件使用性能的前提下，制造该零件的可行性和经济性。

8、毛坯的种类及其选择原则？

答：

毛坯的种类有铸件、锻件、型材、冲压件和焊接件等。

（1）铸件：

铸件适用于做复杂形状零件的毛坯。

（2）锻件：

锻件适用于对强度有一定要求，形状比较简单的零件。

当为单件小批量、大尺寸工件时，采用自由锻；当为大批量生产、中小尺寸工件时，采用模锻。

（3）型材：

型材有热轧和冷拉两种。

热轧型材尺寸范围大，精度较低，用于一般机器零件。

冷拉型材尺寸范围较小，精度较高，多用于制造毛坯精度要求较高的中小零件。

（4）焊接件：

用焊接的方法得到的结合件。

焊接方法简单方便，生产周期短，节省材料，减轻重量。

（5）其他毛坯：

主要包括冲压、粉末冶金、冷挤和塑料压制等。

选用原则：

（1）零件的生产纲领；

（2）零件的结构形状和外形尺寸；（3）零件材料和材料的性能要求；（4）现有生产条件。

9、获得加工尺寸的几种方法？

答：

（1）材料的去除原理：

切削加工、磨削加工、特种加工；

（2）材料的基本原理：

铸造、锻造；

（3）材料的累加成型原理：

焊接、涂层。

10、何为设计基准、工艺基准、工序基准、定位基准、测量基准和装配基准？

答：

设计基准：

在设计时或在设计图纸上确定零件位置或零件上某一点、线、面位置的那些点、线、面。

工艺基准：

零件在加工工艺过程中所用的基准。

工艺基准又可进一步分为：

工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。

工序基准：

在工序图上，用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置所采用的基准。

定位基准：

在加工时，用以确定工件在机床上或在夹具中正确位置所采用的基准。

测量基准：

工程测量时作为标准的原点。

装配基准：

在装配时，确定零件的点、线、面的基准。

11、图3.81所示为箱体的零件图及工序图，试在图中指出：

①平面2的设计基准、定位基准及测量基准；②镗孔4的设计基准、定位基准及测量基准。

12、粗基准、精基准的定义及其选择原则？

答：

以毛坯表面作为基准者称为粗基准

粗基准选择的原则：

（1）互为位置要求原则。

如果必须保证工件上加工面和不加工面之间的相互位置要求，则应以该不加工面作为粗基准。

如果零件上有很多不加工面，则应以其中与加工面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。

（2）余量均匀原则。

如果工件必须保证其重要表面的加工余量均匀时，则应选择该表面为粗基准。

（3）选择粗基准时，必须考虑定位准确、夹紧可靠，以及夹具结构简单、操纵方便。

（4）不重复使用粗基准原则。

因为粗基准本身都是毛坯表面，精度和粗糙度较差，如果在两次安装中，重复使用同一粗基准，则在两次安装下加工出的诸表面之间将会有相当大的位置误差。

以加工过的表面为基准者称为精基准。

精基准选择的原则：

（1）基准重合原则。

尽量选择设计基准作为精基准

（2）最短路线原则。

当选用设计基准为精基准有困难时，可以采用非设计基准作为精基准，但应尽量减少基准的转换次数，以减少基准不重合误差；

（3）统一基准原则。

当工件以某一精基准定位，可以较方便地加工所有（或大多数）其他各表面时，则应尽早的把这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后各工序都以它为基准；

（4）所选择的精基准，应能保证工件定位准确、夹紧可靠，并有合适的定位夹紧机构；

（5）在光整加工和磨削加工中，用自为基准或互为基准的方法，来减少加工余量，提高生产效率，保证表面层的质量。

13、什么是经济加工精度？

答：

经济加工精度是指在正常的机床、刀具、工人等工作条件下，以最有利的消耗成本所能达到的加工精度。

14、加工阶段是如何划分的？

划分加工阶段的目的？

答：

加工阶段：

（1）粗加工阶段；

（2）半精加工阶段；（3）精加工阶段；（4）光整加工阶段。

划分工阶段的目的：

（1）保证加工质量；

（2）合理使用设备；（3）粗加工阶段可及时发现毛坯缺陷；（4）适应热处理的需要。

15、加工工序的安排应遵循哪些原则？

热处理工序及辅助工序应如何安排?

答：

加工工序的安排应遵循的原则：

（1）先粗后精，粗精分开；

（2）先加工平面再加工孔；（3）先主要平面，后次要面；（4）有些零件的精加工工序必须在装配以后进行。

热处理工序及辅助工序安排：

（1）正火、调质等改善材料机械性能和加工性的热处理，应放在粗加工以前或粗加工和半精加工之间进行。

放在粗加工之前可改善粗加工的加工性并可减少车间之间的转换次数；放在粗加工与半精加工之间可消除粗加工的内应力。

（2）消除内应力的热时效工序，一般放在粗加工前或放在粗加工与半精加工之间进行。

放在粗加工前可减少车间与车间之间的转换次数，但不能消除粗加工的内应力。

放在粗加工和半精加工之间，应力消除较彻底。

（3）淬硬工序一般放在半精加工和精加工之间进行。

辅助工序包括检验工序、去毛刺、平衡、清洗、防锈等工序

16、分散工序和集中工序的特点及其适用的场合?

答：

分散工序的特点：

（1）机床、刀具、夹具等工艺装备比较简单，调整和维修方便、容易，生产准备工作周期较短，便于工人掌握，适宜于产品经常变换；

（2）有利于选择最合理的切削用量，减少机动时间；

（3）工艺路线长，设备和工人数量多，生产周期长，运输量大，生产面积也较大。

集中工序的特点：

（1）采用高生产率的专用设备和工艺装备，减少工件的安装次数，而且每次安装后可加工许多表面，有利于保证这些表面的互相位置精度；

（2）工艺路线短，设备和工人数量少减少。

生产周期短，运输量较小，生产面积较小；

（3）专用设备和工艺装备的数量多，又复杂，因此调整和维修较麻烦，生产准备周期较长，变换产品较困难。

大批量生产适于工序分散原则，单件小批生产适于工序集中原则，产品经常变换适于工序分散原则，零件加工质量技术要求高适于工序分散原则，零件尺寸、重量大，适于工序集中原则

17、什么是加工余量、工序间余量和总余量？

加工余量和工序尺寸与公差之间有何关系？

答：

加工余量是指：

加工表面为了达到所需要的精度和表面质量而应切除的金属层厚度，也即加工前后的尺寸之差。

工序间余量：

某一表面在一道工序中所切除的金属层厚度，即该工序加工前后尺寸之差。

总余量：

是指零件从毛坯变为成品的整个加工过程中某一表面所切除的金属层的总厚度，即零件上同一表面毛坯尺寸与图纸尺寸之差。

18、影响加工余量的因素有哪些？

答：

1）前一工序的公差

（对毛坯来说，是公差的入体部分）。

2）前一工序所遗留的表面粗糙度值

和表面缺陷层深度

。

3）前一工序所形成的工件空间误差

。

4）本工序的安装误差

。

19、什么是尺寸链？

何谓尺寸链的封闭环和组成环？

答：

由相互关联的按一定顺序首位相接构成封闭形式的一组尺寸称为尺寸链。

封闭环：

尺寸链中在加工过程中最后间接获得的尺寸（环）称为封闭环。

组成环：

尺寸链中直接获得的并对封闭环有影响的尺寸环都称为组成环。

20、尺寸链有哪些种类？

尺寸链的计算方法有几种？

又可分为几种计算情况？

答：

直线尺寸链，平面尺寸链，空间尺寸链。

尺寸链的计算方法：

1）极值法；2）统计法。

21、试比较尺寸链计算的极值解法及概率解法的基本公式，并讨论两种解法的实质、特点、适用范围。

22、图3.82所示为零件简图，其内、外圆均已加工完毕，外圆尺寸为Φ

mm,内孔尺寸为Φ

mm。

现铣键槽，其深度要求为

mm，该尺寸不便直接测量，为检测键槽是否合格，可直接测量哪些尺寸？

试求出它们的尺寸链及其极限偏差。

解：

以外圆为基准

1）计算基本尺寸5=90-A；A=85

2）平均偏差

0．15=-0.05-△L；△L=-0.2

3）计算公差

0.3-0=TL+0-（-0.1）；TL=0.2

4）极限偏差

ESL=0.2+TL0.5=-0.1ESI=-0.3L=

以内孔为基准

1）计算公差5=45-30-A；A=10

2）平均偏差0.15=-0.05-0.025-△L；△L=-0.225

3）计算公差0.3=TL+0.1+0.05；TL=0.15

4）极限偏差ESL=-0.15；ESI=-0.3；L=

23、图3.83所示为加工轴套的车削工序图，由于设计尺寸

mm不便直接测量，工艺采用：

钻、镗孔Φ

mm—镗孔Φ

mm、深5±0.015mm—掉头车端面2，控制总长

mm—镗孔Φ

mm，控制测量深度A，画出尺寸链图，试求工序尺寸A及其极限偏差。

解：

0.66=11.4-A-5；A=5.74

0.66=11.4-（5-0.015）-EAI；EAI=5.755

0.56=11.36-（5+0.015）-EAL

EAL=5.785

24、何谓时间定额、单件时间及其单件时间的组成?

答：

（1）时间定额：

完成某一工序所规定的工时。

（2）单间时间：

完成零件某一工序所用的时间。

（3）单间时间的组成：

1）基本时间

；2）辅助时间

；3）工作地点服务时间

；4）休息和自然需要时间

；5）准备终结时间

。

25、提高劳动生产效率的工艺措施有哪些？

答：

1）缩短基本时间：

①缩短切削用量；②采用多刀加工、多件加工的方法，减少或重合切削形成长度。

2）缩短辅助时间：

①直接缩短辅助时间；②将辅助时间与基本时间重合。

3）缩短准备终结时间。

4）缩短工作地点服务时间。

5）可以采用多机床同时进行操作的方法。

6）高效及自动化加工。

26、什么是工艺成本、可变费用、不变费用？

怎样比较不同的工艺方案的经济性？

答：

所谓工艺成本，是指生产成本中与工艺过程有关的那一部分成本，而与工艺过程无关的那一部分成本。

可分为两类：

①与年产量直接有关的费用称为可变费用；②与零件的年产量没有直接关系的费用称为不变费用。

对不同工艺方案进行经济比较时一般分为两种情况：

（1）当需要比较的工艺方案的基本投资相近，或在采用现有设备条件的情况下，工艺成本既可作为衡量各种方案经济性的依据。

（2）当需要比较两个工艺过程方案的基本投资差额较大时，必须同时考虑不同方案的基本投资差额的回收期限。

27、什么是装配工艺尺寸链？

装配尺寸链的封闭环是是什么？

答：

装配尺寸链通常是以某项装配精度指标或装配要求作为封闭环，所有与该精度指标（或装配要求）有关的零件尺寸（或位置要求）作为组成环。

封闭环是装配所要保证的装配精度或技术要求，它为最后的间接保证。

28、保证装配精度的装配方法有哪几种？

它们各适用什么场合？

答：

互换装配法，选择装配法，修配装配法，调整装配法。

互换装配法主要适用于不需要很高的工人技术水平、便于组织流水生产线和自动生产线、备件问题容易解决、维修方便等。

选择装配法主要适用于大批，大量生产的情况下，对装配精度要求很高的场合。

修配装配法主要适用于在成批生产或单件小批生产中，对于装配精度要求较高，组成环数目较多的场合。

调整装配法主要适用于装配精度要求较高，封闭环精度要求较高的场合。

29、什么是平面尺寸链？

平面尺寸链的解算与直线尺寸链相比较有何异同？