机械制造工艺学思考题.docx

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机械制造工艺学思考题

1、什么叫生产过程，工艺过程，工艺规程？

答：

生产过程：

从原材料变成成品的劳动过程的总和。

工艺过程：

在生产过程中，直接改变生产对象的形状、尺寸、性能及相对位置关系的过程。

工艺规程：

在具体生产条件下，将最合理的或较合理的工艺过程，用文字按规定的表格形式写成的工艺文件。

定位？

各举例说明。

答：

六点定位原理：

在夹具中采用合理的六个定位支承点，与工件的定位基准相接触，来限制工件的六个自由度，称为六点定位原理。

完全定位：

工件的六个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的位置。

不完全定位：

没有全部限制在六个自由度，但也能满足加工要求的定位。

欠定位：

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，若几个定位支承重复限制同一个或几个自由度。

（d）一面两销定位，X，两个圆柱销重复限制，导致工件孔无法同时与两销配合，属过定位情况。

7、“工件在定位后夹紧前,在止推定位支承点的反方向上仍有移动的可能性,因此其位置不定”,这种说法是否正确?

为什么?

答：

不正确，保证正确的定位时，一定要理解为工件的定位表面一定要与定位元件的定位表面相接触，只要相接触就会限制相应的自由度，使工件的位置得到确定，至于工件在支承点上未经夹紧的缘故。

8、根据六点定位原理,分析图中各工件需要限制哪些的自由度,指出工序基准,选择定位基准并用定位符号在图中表示出来。

9、分析图所示的定位方案，指出各定位元件分别限制了哪些自由度，判断有无欠定位与过定位，并对不合理的定位方案提出改进意见。

5-10、什么是机床夹具？

举例说明夹具在机械加工中的作用。

答：

机床夹具：

是在机床上用以装夹工件连续切削顺利进行的一种工艺装备。

机床夹具的功用：

①稳定保证工件的加工精度；

②减少辅助工时，提高劳动生产率；

③扩大机床的使用范围，实现一机多能。

举例：

用V形块，用三爪卡盘，顶尖可很好的保证工件的定位精度，以及工件相对于刀具和机床的位置精度。

如图a.b

11、机床夹具通常由哪几部分组成？

      答：

机床夹具的组成部分：

1.定位元件

                                         2．夹紧元件

                                         3．对刀和导引元件

4．夹具体

5．其它零件及装置

    12、常见的定位方式、定位元件有哪些？

   答：

⑴工件以平面定位：

圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承

⑵工件以外圆定位：

V形块、定位套、半园套、圆锥套

⑶工件以圆孔定位：

定位销、圆锥销、定位心轴

⑷工件以组合表面定位：

一面两销

    14、什么是定位误差?

试述产生定位误差的原因。

     答：

定位误差：

是由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差，由于对同一批工件说，刀具调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，因此定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。

造成定位误差的原因：

⑴定位基准和工序基准不一致所引起的基准不重合误差ΔBC

⑵由于定位副制造误差及配合间隙所引起的定位误差，即基准位移误差ΔJW

        17、如图所示零件以平面3和两个短V形块1、2进行定位，试分析该定位方案是否合理?

各定位元件应分别限制哪些自由度？

如何改进？

32、车床夹具分为几类？

各有何特点？

答：

车床夹具分类：

1．心轴类车床夹具：

适用于工孔定位，加工套类，盘类等回转体零件。

2．角铁类车床夹具：

结构不对称，用于加工壳体，支座，杠杆接头等零件的回转面和端面。

3．卡盘类车床夹具：

加工的零件大多以外圆及端面定位的对称零件，多采用定心夹紧机构，结构基本对称，回转时的平衡影响较小。

4．花盘类车床夹具：

夹具体一般为圆盘形零件，装夹工件一般形状较复杂。

（14分）在两台相同的自动车床上加工一批小轴的外圆，要求保证直径Φ11±0.02mm，第一台加工1000件，其直径尺寸按正态分布，平均值

=11.005mm，均方差

=0.004mm。

第二台加工500件，其直径尺寸也按正态分布，且

=11.015mm，均方差

=0.0025mm。

试求:

（1）在同一图上画出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图，并指出哪台机床的工序精度高？

（2）计算并比较哪台机床的废品率高,并分析其产生的原因及提出改进的办法。

注：

1

1.5

2

2.5

3

F

0.3431

0.4332

0.4772

0.4983

0.5

解：

（1）尺寸分布如图所示。

σ2<σ1，第二台机床工序精度高。

（2）机床1：

3σ1=3×0.004=0.012

11.005-3σ1≤尺寸分布≤11.005+3σ1

公差带

废品率为零。

废品

机床2：

3σ2=3×0.0025=0.0075

11.015-3σ2≤尺寸分布≤11.015+3σ2>11.02，

即有可修废品产生。

，查表得F

（2）=0.4772，

废品率为：

0.5-0.4772=0.0228=2.28%。

机床1废品率为零，机床2废品率为2.28%，可调整刀具使

，消除废品。

、是非题（10分）

1.任一零件可以有多个尺寸参与装配尺寸链。

（×）

2.夹紧力的分布应该尽可能使夹紧力朝向工件的主要定位面，而且尽量靠近工件的加工部位。

（√）

3.所有金属表面的精加工均可采用磨削加工方法得到。

（×）

4.当装配精度要求较低时，可采用完全互换法装配。

（√）

5.在一个尺寸链中增环的最少个数是一个。

（×）

6.菱形销用在一面双销定位中，消除了垂直于连心线方向上的过定位。

（×）

7.用调整法对刀时引起的工件加工误差属于随机性误差。

（×）

8.表面粗糙度小的表面质量就好。

　　　　　　　（×）

9.圆偏心夹紧机构自锁性能好、生产效率高。

（×）

10.设计零件的加工工艺路线时必须划分加工阶段。

　　（√）

二、填空（20分）

1.获得零件尺寸精度的方法有（试切法）、（调整法）、（定尺寸刀具法）、（自动控制法）。

2.加工细长轴时，由刀具热变形引起的工件误差属于（变值系统性误差）。

3.在选择精基准时，应遵循的原则有（基准统一）、（基准重合）、（互为基准）、（自为基准）。

4.在平面磨床上磨削平面时，若机床导轨在水平面内有直线度误差δ1，垂直面内有直线度误差δ2，则工件表面产生的形状误差是（δ2）。

5.基准位移误差是（定位）基准相对于（起始）基准发生位移造成的（工序）基准在加工尺寸方向上的最大变动量。

6.工序尺寸的公差带一般取（入体）方向,而毛坯尺寸的公差带一般取（双向）分布。

7.为减少毛坯形状造成的误差复映，可用如下三种方法，分别是：

（增大系统刚度）、（减小毛坯误差）、（多次加工）。

8.安装是指（定位）和（夹紧）过程的总和。

一、是非题（10分）

1.只增加定位的刚度和稳定性的支承为可调支承。

（×）

2.机械加工中，不完全定位是允许的，而欠定位则不允许。

（√）

3.一面双销定位中，菱形销长轴方向应垂直于双销连心线。

（√）

4.装配精度要求不高时，可采用完全互换法。

（×）

5.车削细长轴时，工件外圆中间粗两头细，产生此误差的主要原因是工艺系统刚度差。

（√）

6.机床的热变形造成的零件加工误差属于随机性误差。

（×）

7.机床的传动链误差是产生误差复映现象的根本原因。

（×）

8.工序集中则使用的设备数量少，生产准备工作量小。

（×）

9.工序余量是指加工内、外圆时加工前后的直径差。

（×）

10.工艺过程包括生产过程和辅助过程两个部分。

（×）

二、填空（30分）

1.机械加工中，加工阶段划分为（粗加工）、（半精加工）、（精加工）、（光整加工）。

2.达到装配精度的方法有（互换法）、（调整法）、（修配法）。

3.加工精度包括（尺寸）、（形状）、（位置）三方面的内容。

4.定位误差由两部分组成，其基准不重合误差是由（定位基准）与（工序基准）不重合造成的，它的大小等于（两基准间尺寸）的公差值。

5.圆偏心夹紧机构中，偏心轮的自锁条件是（

），其中各符号的意义是（D为圆偏心盘的直径；e为偏心量）。

6.机床主轴的回转误差分为（轴向跳动）、（径向跳动）、（角度摆动）。

7.机械加工中获得工件形状精度的方法有（轨迹法）、（成型法）、（展成法）等几种。

8.机床导轨在工件加工表面（法线）方向的直线度误差对加工精度影响大，而在（切线）方向的直线度误差对加工精度影响小。

9.选择精基准应遵循以下四个原则，分别是：

（基准重合）、（基准统一）、（互为基准）、（自为基准）。

10.夹具对刀元件的作用是确定（刀具）对（工件）的正确位置。

11.划分工序的主要依据是（工作地点不变）和工作是否连续完成。

四、（10分）右图所示衬套，材料为38CrMoAlA，孔径为

mm的表面需要渗氮，精加工后要求渗层厚度为0.3

（单边），加工过程为：

（1）镗孔Φ144.5

；

（2）粗磨Φ144.75

；

（3）渗氮；

（4）精磨Φ145

。

求渗氮深度ｔ（单边）。

解：

如图所示尺寸链。

0.3＝（

＋0.02）＋tmax－（

）

得tmax＝0.3＋72.5－72.395＝0.405

0.25＝（

）＋tmin－（

＋0.02）

得tmin＝0.25＋72.52－72.375＝0.395

渗碳深度t＝0.4

（10分）用固定式钻模钻一批工件Φ15孔，要求保证孔轴与端面间尺寸50±0.08mm，若工序尺寸按正态分布，分布中心的尺寸

＝50.05mm，均方根差σ＝0.02mm，求：

（1）这批工件的废品率是多少？

（2）产生废品的原因是什么性质的误差？

（3）可采取什么改进措施？

1

1.5

2

2.5

3

F

0.3431

0.4332

0.4772

0.4983

0.5

解：

（1）

查表F2＝0.4332

废品率

（2）产生废品的原因在于常值性误差

（3）将钻套中心位置朝向孔轴与端面间尺寸减小的方向调整0.05

某箱体孔，图纸尺寸为Φ50

，根据过去经验，镗后尺寸呈正态分布，σ＝0.003，试分析计算：

（1）该工序工艺能力如何?

（2）为保证加工要求，应将

调整到什么尺寸范围?

解：

（1）工序精度

加工要求精度

工艺能力系数

为一级；

说明工艺能力足够，可以允许一定波动。

（2）为保证加工要求

1.机械加工中获得尺寸精度的方法有（试切法）、（调整法）、（定尺寸刀具法）、（自动控制法）。

2.基准位移误差是（定位）基准相对于（起始）基准发生位移造成的（工序）基准在加工尺寸方向上的最大变动量。

3.分组选配法装配对零件的（制造精度）只要求可行，而可获得很高的装配精度。

4.镗模上采用双镗套导向时，镗杆与镗床主轴必须（浮动）连接。

5.工艺系统是由（机床）、（夹具）、（刀具）、（工件）构成的完整系统。

6.为减少毛坯形状造成的误差复映，可采用如下三种方法，分别是：

（提高毛坯制造精度）（提高工艺系统刚度）、（多次加工）。

7.生产类型为（单件小批量）生产时，极少采用夹具，一般用划线及试切法达到加工精度要求。

8.工艺系统热变形和刀具磨损都属于工艺系统的（动态）误差，对工件加工误差而言，造成（变值）系统性误差。

9.工件上用来确定工件在夹具中位置的点、线、面称为（定位基准）。

1.基准统一（统一基准）原则

零件在同一次安装中，方便地被加工多个表面，而且多个加工工序一致采用的一组定位基准。

工艺能力系数：

表示所要求加工的公差范围

与实际工序加工误差（分散范围

）之比。

3.原理误差：

由于采用了近似的刀具形状和近似的加工运动而产生的误差。

4.过定位定位中工件的一个不定度同时被多个定位元件所限制的情况。