机械制造工艺课程课后答案主编陈明.docx
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机械制造工艺课程课后答案主编陈明
1.1什么是生产过程。
工艺过程。
工艺规程？
答：
生产过程：
是指从原材料变为成品的劳动总过程。
工艺过程：
在生产过程中凡直接改变生产对象的形状。
尺寸，性能和相对位置关系的过程。
工艺规程：
在具体的生产条件下，以最合理或较合理的工艺过程，用文字按规定的表格形式书写的工艺文件，简称为工艺规程。
1.3结合具体例子，说明什么是基准，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：
基准是指用以确定生产对象几何要素间的几何关系所依据的点，线，面。
设计基准：
是指在零件图上标注设计尺寸所采用的基准。
工艺基准：
是指在零件的工艺过程中所采用的基准。
工序基准：
在工序图中，用以确定本工序被加工表面加工的尺寸。
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夹具中正确位置所采用的基准。
测量基准：
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的基准。
装配基准：
在装配时，用以确定零件或部件在产品上相对位置所采用的基准。
1.6.什么是六点定位原理？
什么是完全定位与完全定位？
什么是完全定位与过定位？
个举例说明。
答：
六点定位原理：
在夹具中采用合理布置的6个定位支承点与工件的定位基准相接触，来限制工件的六个运动自由度。
完全定位：
工件的6个自由度全部被限制而在夹具中占有完全定位的唯一位置。
完全定位：
没有全部被限制工件的6个自由度，但也能满足加工要求的定位。
完全定位：
根据加工要求，工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位。
过定位：
工件在夹具中定位时，若几个定位支承点重复限制一个或几个自由度。
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：
零件：
是组成机器的最小单元，它由整块金属或其他材料制成的。
套件：
是在一个基准零件上，装上一个或若干个零件构成的。
组件：
是在一个基准零件上，装上若干套件及零件构成的。
部件：
是在一个基准零件上，装上若干组件，套件和零件零件构成的；将零件装配成套件的工艺过程称为套装。
将零件和套件装配成组件的工艺过程称为组装。
将零件、套件和组件装配成部件的工艺过程称为部装。
将零件、套件、组件和部件装配成最终机器产品的工艺过程称为总装。
装配就是将套装、组装、部装和总装的统称。
2.2对零件图的结构工艺性分析的内容和作用是什么？
答：
零件图的结构工艺性分析的内容有零件尺寸、零件结构。
作用是满足使用要求的前提下制造可行性和经济性。
P23
2.5粗、精基准选择的原则是什么？
答：
粗基准的选择原则有：
在选择粗基准有：
重要表面余量均匀原则、工件表面间相互位置要求原则、余量足够原则、定位可靠性原则、不重复使用原则；精基准选择的原则有：
基准重合原则、统一基准原则、自为基准原则、互为基准反复加工原则、定位可靠性原则。
P30
2.6决定零件的加工顺序时，通常考虑哪些因素？
答：
机械加工工序、热处理工序、辅助工序。
P33
2.7何谓工序分散、工序集中？
各在什么情况下采用？
答：
工序分散是将零件各个表面的加工分得很细，工序多，工艺路线长，而每道工序所包含的加工内容却很少；工序集中则相反，零件的加工只集中在少数几道工序里完成，而每道工序所包含的加工内容却很多；一般情况下，单件小批量生产中为简化生产计划工作，只能采用工序集中原则，但多应用卧式机床；在大批大量生产中工序则可以集中，也可以分散。
但从生产技术发展的要求来看，一般趋向于采用工序集中的原则来组织生产；在成批生产中，应尽可能采用多刀自动车床、砖塔车床等效率较高的机床使工序集中。
工序分散主要用于缺乏专用设备的企业，在大批大量生产中利用原有卧式机床组织流水生产线。
P35
2.8试述总余量和加工余量的概念，说明影响加工余量的因素和确定余量的方法。
答：
在由毛坯加工成成品的过程中，毛坯尺寸与成品零件图的设计尺寸之差，称为加工总余量，即某加工表面上切除的金属层总厚度；完成一道工序时，从某一表面上所必须切除的金属层厚度，称为该工序的工序余量，即上工序的工序尺寸与本工序的工序尺寸之差。
确定余量的方法目前一般采用经验估计方法，或按照技术手册等资料推荐的数据为基础，并结合生产实际情况确定其加工余量的数值。
P37-38
2.10成批生产图2-36所示的零件。
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，将工作台准确地移动（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？
如何判定工艺尺寸链的封闭环和增、减环？
答：
按照功能的不同，尺寸链可分为工艺尺寸链和装配尺寸链两大类。
在零件的加工过程中，由有关工序尺寸组成的尺寸链称为工艺尺寸链。
封闭环：
根据尺寸链的封闭性，封闭性是最终被间接保证精度的那个环，尺寸链的封闭环是由零件的加工工艺过程所决定的。
增环：
当其余各组成环不变，凡因其增大（或减小）而封闭环也能相应增大（或减小）的组成环称为增环，为明确起见，可加标一个正向箭头。
减环：
当其余各组成环不变，凡因其增大（或减小）而封闭环也相应减小（或增大）的组成环称为减环，为明确起见，可加标一个反向箭头。
P39-40
2.16图2-39所示的零件，在镗孔D=1000_0（+0.3）mm的内径后，再铣端面A，得到要求尺寸为540_（-0.35）0，问工序尺寸B的基本尺寸及上、下偏差应为多少？
答案：
根据题意画出尺寸链图，根据尺寸链判断孔尺寸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的上偏差≒增环上偏差－减环下偏差=0－0=0，尺寸B的下偏差=增环下偏差－减环上偏差=－0.35－0.15=－0.5，所以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），试标注铣此缺口时的工序及公差。
答案：
根据尺寸链图判断尺寸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的下偏差≒增环上偏差－封闭环上偏差≒0－0=0，尺寸A的上偏差≒增环下偏差封－封闭环下偏差=0.06－0.2=－0.14。
所以A=15_（-0.14）0。
3.3什么是原始误差？
影响机械加工精度的原始误差有哪些？
答：
凡是能直接引起加工误差的各种因素都称为原始误差；有加工原理误差、工件装夹误差、工艺系统静误差、调整误差、工艺系统动误差、度量误差。
P65-66
3.4什么是加工原理误差？
是否允许存在加工原理误差？
答：
加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。
允许。
P66
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：
主轴回转误差是指主轴实际回转线相对其理想回转轴线的漂移。
主轴的径向圆跳动对加工精度的影响、主轴的轴向窜动对加工精度的影响、主轴的倾角摆动对加工精度的影响。
P67-68
3.6影响机床主轴回转误差的因素有哪些？
答：
滑动轴承误差对主轴回转精度的影响、滚动主轴误差对主轴回转精度的影响、轴承配合质量对主轴回转精度的影响。
P69-70
3.10影响机床部件刚度的因素有哪些？
为什么机床部件的刚度值远远比其按实体估计的要小？
答：
有：
联接表面间的接触变形、薄弱零件的变形零件表面间摩擦力的影响、接合面的间隙。
因为机床部件的刚度曲线不是线性的，其刚度不是常数，一般取曲线两端点连线的斜率来表示其平均刚度。
P75-76
3.11如何减小工艺系统受力变形对加工精的影响？
答：
在生产实际中，常从两个主要方面采取措施予以解决：
一方面采取适当的工艺措施减小载荷及其变化，如合理选择刀具几何参数和切削用量以减小切削力，特别是吃刀抗力，就可以减少受力变形；将毛坯分组，使一次调整中加工的毛坯余量比较均匀，也能减小切削力的变化，从而减小复映误差。
另一方面试采取以下的措施提高工艺系统的刚度：
1.合理设计零部件结构2.提高联接表面的接触刚度3.采用合理的装夹方式、加工方式、提高工艺系统刚度。
P78
3.12什么是误差复映现象？
误差复映系数的含义是什么？
减小误差复映有哪些工艺措施？
答：
毛坯误差部分的反映在工件上的现象叫做“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
通常小于Δm，所以ε是一个小于1的正数，它定量的反映了毛坯误差加工后减小的程度。
减小差复映的工艺措施有：
增加走刀次数，提高加工精度；将毛坯分组，使一次调整中加工的毛坯余量比较均匀，减小力的变化。
4.1一般轴类零件加工的典型工艺路线是什么？
为什么这样安排？
答：
对于7级精度的一般轴类零件，其典型工艺路线：
正火——车端面、钻顶尖孔——粗车各表面——精车各表面——铣花键槽、键槽等——热处理——修研顶尖孔——粗磨外圆——精磨外圆——检验。
原因：
轴上有花键、键槽等次要表面的加工，一般都要在外圆精车之后，磨削之前进行。
以为如果在精车前就铣出键槽，在精车时就由于断续切削而易产生振动，影响加工质量，又容易损坏刀具，也难以控制键槽的尺寸要求；当然，他们的加工也不宜放在主要表面的磨削之后进行，以免划伤以加工好的主要表面。
而在轴类零件加工的过程中通常都要安排适当的热处理，以保证零件的力度性能和加工精度，并改善加工切削性，一般的毛坯锻造后安排正火工序，而调质处理则安排在粗加工后，以消除粗加工生产的盈利及获得的金相组织。
如果工件表面有一定的硬度要求，则需要在磨削之前安排淬火工序或在粗磨后、精磨前安排渗氮处理功序。
P106
4.2试分析主轴加工工艺过程中如何体现“基准统一”、“基准重合”、“互为基准”的原则？
它们在保证主轴的精度要求中起什么作用？
答：
体现：
在安排工艺路线时，没有安排主轴通孔的加工在最后，没有用主轴本身的中心孔最为统一的定位基准，而是使用了中心孔和外圆表面互为基准，具体体现如下：
1）通过用毛坯外圆作为粗基准面，钻中心孔；
2）通过用中心孔定位，粗车外圆表面和端面；
3）通过用外圆表面定位，才钻中心通孔；
3）通过用外圆表面定位，半精加工中心通孔，大端面锥孔和小端面圆柱孔（或锥孔）。
5）通过用带有中心孔的追讨心轴定位，进行半精加工和精加工工序。
作用：
保证了加工质量和刀具，同时也保护了主要表面已获得的精度；在加工孔时也容易保证加工出的孔的主要壁厚均匀。
P109
4.4为什么箱体加工常采用统一的精基准？
试举例比较采用“一面两孔”或“几个面”组合定位两种方案的优缺点及其适用场合？
答：
原因：
保证主要加工表面（主要轴径的支撑孔）的加工余量均匀，同时定位基准面应形状简单，加工方便，以保证定位质量和夹紧可靠。
举例P115——图4—11，优缺点：
夹具结构简单，装卸工件方便定位稳定可靠，并在一次安装中，可以加工除定位面以外的所有5个平面和孔系，也可以座位从粗加工到精加工大部分工序的定位基准。
但是只能在有孔和平面的工件才适用，且只适用加工箱体零件。
。
适用场合：
大批量生产，尤其是在组合机床和自动线上加工箱体时才适用。
4.6保证箱体平行孔系孔距精度的方法有哪些？
各适用于哪种场合？
答：
方法：
找正法——单件小批量生产。
坐标法——镗削加工
镗模法——小批量生产中，挡形状比较复杂，精度要求较高时，也常采用此法p116
4.7齿轮的典型加工工艺过程由哪几个加工阶段所组成？
答：
毛坯制造——齿坯热处理——齿坯加工——齿轮加工——齿轮热处理——齿轮主要表面精加工——齿轮精整加工p123
4.8常用的齿型加工方法有哪些？
各有什么特点？
应用在什么场合？
答：
仿形法——特点：
所有刀具切削刃的形状与被切削齿轮齿槽的形状相同——适用场合：
单件小批量和修配工作中加工精度不高的齿轮。
展成法——特点：
应用齿轮粘合原理进行加工的——适用场合：
应用十分广泛p123
5.2机床夹具通常由哪几部分组成？
各起何作用？
答：
有定位元件（定位装置）、夹紧元件（夹紧装置）、对刀与导引元件、夹具体、其他元件及装置。
定位元件与工件的定位基面相接触，用于确定工件在夹具中的正确位置。
夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，使工件在加工过程中保持在夹具中的既定位置。
用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件，如对刀块。
用于确定刀具位置并导引刀具进行加工的元件称为导引元件。
夹具体是用于联接或固定夹具上各个元件及装置，使其成为一个整体的基础件。
它与机床有关部件进行联接、对定，使夹具相对机床具有确定的位置。
P130
5.3常见的定位方式、定位元件有哪些？
答：
常见的定位方式有：
工件以平面定位、工件以外圆定位、工件以圆孔定位、工件以组合表面定位。
工件以平面定位时，常见的支承元件有：
1.固定支承
（1）支承钉
（2）支承板2.可调支承3.自位支承4.辅助支承；工件以外圆定位的定位元件有：
1.v形块2.定位套3.半圆套.4.圆锥套；工件以圆孔定位的点位元件有：
1.定位销2.圆锥销3.定位心轴
（1）圆柱心轴
（2）圆锥心轴；p130-136
5.4辅助支承与自位支承有何不同？
答：
辅助支承是在工件实现定位后才参与支承的定位元件，不起定位作用，只能提高工件加工是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，支承本身所处的位置随工件定位基准面的变化而自动调整并与之相适应。
P131-132
5.7试分析3种基本夹紧机构的优缺点及其应用。
答：
基本加紧机构有
（1）斜楔夹紧机构：
机构简单.工作可靠.机械效率低，很少直接用于手动加紧，常用在工件尺寸公差较小的机动加紧机构中；
（2）螺旋夹紧机构：
螺旋升角小于斜楔的楔角，扩力作用远大于斜楔夹紧机构，结构也很简单，易于制造，夹紧行程大，扩力较大，自锁性能好，应用适合手动夹紧机构，但夹紧动作缓慢，效率低，不宜使用在自动化夹紧装置上；
（3）偏心夹紧机构：
操作方便，夹紧迅速，结构紧凑；缺点是夹紧行程小，夹紧力小，自锁性能差，因此常用于切削立不大，夹紧形成较小，震动较小的场合。
6.1钻床夹具分哪些类型？
各类钻模有何特点？
答：
有固定式、分度式、翻转式、盖板式和滑柱式等主要类型。
固定式钻模在机床上的位置不一般固定不动，加工精度较高，主要用于在立式钻床上的加工直径较大的单孔及同轴线上的孔，或在摇臂钻床上加工轴线平行的孔系；分度式钻模分为回转式分度和直线分度，其中回转式钻模应用较多。
工件一次安装，经夹具分度机构转位可顺序加工各孔；翻转式钻模主要用于加工小型工件同一表面或不同表面上的孔，结构上比回转式钻模简单，适合于中小批量工件的加工。
加工时，整个钻模（含工件）一般用手进行翻转，对于稍大工件，必须设计专门的托架，以便翻转夹具；盖板式钻模没有夹具体其他定位元件和夹紧装置直接安装在钻模板上。
钻模板在工件上定位夹具体结构简单轻便，切屑易于清除，常用于床身、箱体等大型工件上的小孔加工，也可以用于中小批量生产中的中小工件孔加工。
加工小孔时，可以不设夹紧装置；滑柱式钻模的特点是：
夹具可调，操作方便，夹紧迅速，钻孔的垂直度和孔距精度不太高，适用于中等精度的孔和孔系加工。
P160-164
XX文库-让每个人平等地提升自我6.3钻模板的形式有几种？
哪些的工作精度最高？
答：
固定式、铰链式、可卸式；固定式工作精度最高，铰链式加工精度不高。
P166
6.8镗床夹具可分为几类？
各自有何特点？
其应用场合是什么？
答：
按其所使用的机床形式不同，分为卧式和立式；按其导向支架的布置形式，可分为双支承镗模、单支承镗模和无支承镗模3类。
P171-172
6.10决定铣床夹具u型耳座尺寸的原始依据是什么？
答；决定铣床夹具U型耳座的尺寸的原始依据是先铣床工件台的形状结构以及T型槽的距离。
6.11铣床夹具与铣床工作台的联接有哪几种？
答：
铣床夹具与铣床工作台的联接方式：
1．定位健与铣床工作台的T型槽配合
2．在夹具体的侧面加工一窄长平面作为夹具安装时的找正基面。
6.13车床夹具分为几类？
各自有何特点？
答：
心轴类车床夹具——主要适用于以工件内孔定位，加工套类、盘类等回转体零件。
角铁类车床夹具——结构不对称，用于加工壳体、支座、杠杆、接头等零件上的回转面和端面。
卡盘类车床夹具——由一个以上卡爪夹紧工件，加工零件大多是以外圆（或内孔）及端面定位对称零件，多采用定心夹具结构，因而其结构基本上是对称的，回转时的不平衡影响较小。
花盘类车床夹具——夹具体为一大圆盘形零件，装夹工件一般形状比较复杂。
高效车床夹具——有端面驱动夹具和不停车夹具。
6.14车床夹具和车床主轴的联接方式有哪几种？
各自有何优点？
答：
1.夹具通过椎柄安装在车床主轴锥孔中，应用螺栓拉紧。
优点：
定位精度较高。
2夹具通过过渡盘与机床主轴联接。
优点：
过渡盘的使用，使同一夹具可以用于不同型号和规格的车床上，增加夹具的通用性。
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