第3章机械加工工艺路线期末考试试题.docx

1、第3章机械加工工艺路线期末考试试题例题3.1 在成批生产条件下，加工如例题3.1图所示零件，其机械加工工艺过程如下所述：在车床上加工整批工件的小端端面、小端外圆（粗车、半精车）、台阶面、退刀槽、小端孔（粗车、精车）、内外倒角；调头，在同一台车床上加工整批工件的大端端面、大端外圆及倒角；在立式钻床上利用分度夹具加工四个螺纹孔；在外圆磨床上粗、精磨外圆。试列出其工艺过程的组成，并确定各工序的定位基准，画出各工序的工序简图，用符号标明加工面，标明定位基准面，用数字注明所消除的不定度（自由度）数，其它用文字说明、工艺过程分析到工步。例题3.1图解：工序I车，（见例题3.1解答图a），一次安装，工步为：

2、(1)车端面； (2)粗车外圆；(3)车台阶面；(4)车退刀槽；(5)粗车孔；(6)半精车外圆； (7)精车孔； (8)外圆倒角； (9)内圆倒角。工序车（见例题3.1解答图b），一次安装，工步为：(1)车端面；(2)车外圆；(3)车内孔；(4)倒角。工序钻（见例题3.1解答图c），一次安装，4个工位，工步为：(1)钻4个孔；(2)攻4个螺纹孔。工序磨（见例题3.1解答图d），一次安装，工步为：(1)粗磨外圆；(2)精磨外圆。例题 3.2 指出例题3.2图零件结构工艺性不合理的地方，并提出改进建议。例题3.2图答：例题3. 2图a 底面较大，加工面积较大，加工量较大且不易保证加工质量，建议减少

3、底面加工面的尺寸，如开一通槽。例题图3.2b 中孔的位置距直壁的尺寸太小，钻孔时刀具无法切入，安装也不方便，故应该增大其距离。例3.6 试拟定例题3.6图所示小轴的单件小批生产和大批大量生产的机械加工工艺规程，并分析每种方案的工艺过程组成。例题3.6图解：零件的机械加工工艺规程如例题3.6表a和b所示。例题3.6表a 阶梯轴加工工艺过程（单件小批生产）工序工序内容所用设备1车一端端面，打中心孔调头车另一端面，打中心孔车床2车大端外圆及倒角调头车小端外圆及倒角车床3铣键槽、去毛刺铣床例题3.6表 b 阶梯轴加工工艺过程（大批大量生产）工序工序内容所用设备1铣端面，打中心孔铣端面打中心孔机床2车大

4、端外圆及倒角车床3调头车小端外圆及倒角车床4铣键槽键槽铣床5去毛刺钳台 从表中可看出，随零件生产类型的不同，工序的划分及每一个工序所包含的加工内容是不同的。在例题表3.6a中，车完一个工件的大端外圆和倒角后，立即调头车小端外圆及倒角，这是一个工序。而在例题表3.6b中，是在车完一批工件的大端外圆和倒角后再调头车小端外圆和倒角，加工内容没有连续进行，故是两个工序。另外，去毛刺的工作在单件小批生产中由铣工在加工后顺便进行。而在大批大量生产中，由于生产率较高，铣工忙于装卸工件及操作机床，因此，需另设一道工序来专门清除毛刺。例3.7 试拟订例题3.7图所示零件加工的工艺路线。例题3.7图 分析：该零件

5、属于典型的轴类零件。零件使用性能没有提出特殊要求，材料为 40Cr，且生产10件属于单件小批生产，故可以采用热扎圆钢下料；其中主要加工面有外圆，外圆，外圆，左端齿形面、8级精度、齿顶和分度圆表面粗糙度为和，根据加工精度和表面粗糙度选择即可；此外，各外圆对轴线有0.03mm的跳动要求，例题图3.7中已给出中心孔要求，加工中采用轴线作为定位基准，在一次安装中加工多个表面，此项要求很容易满足；大多数表面的热处理为调质处理，不需考虑热处理对加工顺序的影响，对于齿形有淬火要求，故齿形精加工宜选择磨削类方法。解：该零件的工艺路线如下：下料车端面、钻顶尖孔粗车调质处理半精车滚齿齿面淬火配钻销孔铣键槽珩齿粗磨

6、、外圆精磨、外圆检验入库。常见错误解析：在做本题时，经常会将“车端面、钻顶尖孔”这一工序漏掉。主要原因在于对于安排加工顺序的原则理解不够，尤其是“基准先行”；实际上轴类零件加工中，“车端面、钻顶尖孔这一工序体现了“基准先行”和“先面后孔”两个原则。例3.8 试拟订例题3.8图所示零件成批生产的工艺路线，并指出各工序的定位基准。分析：该零件属于典型的盘类零件。零件使用性能没有提出特殊要求，材料为 HTl50，属于成批生产，故毛坯采用铸造毛坯；其中主要加工面有孔，孔，根据加工精度和表面粗糙度选择即可。中心轴线为设计基准，且孔精度较高，因此可以作为主要定位基准面。答：该零件的工艺安排如例题3.8表所

7、示。例题3. 8表 零件成批生产的工艺路线工序工序内容定位基准1车端面、钻、扩、铰基准孔外圆、端面2车另一端面及外圆内孔和端面3插键槽内孔和端面4钻、扩、铰孔内孔和端面5检验第一道工序采用外圆面作为定位基准，其他工序则均采用孔及一个端面作为定位基准。常见错误解析：在第一道工序时往往对于孔只进行钻削，然后即以其定位加工其他表面。主要原因是认为加工中一定要划分加工阶段。其实对于一个结构相对简单而且没有热处理要求的零件而言，加工阶段的划分是相对也是比较模糊的；比如在加工基准时，往往为了保证定位精度，基准面的精度一般要求较高，以保证加工质量，是不是就不满足划分加工阶段的原则了，其实不然。问题的出现仍然

8、是因为没能很好地对所学知识融会贯通，缺少灵活运用的能力。例3.10 例题3.10图a所示工件，成批生产时以端面B定位加工表面A，保证尺寸，试标注铣此缺口时的工序尺寸及公差。例题3.10图解：分析：表面A的位置尺寸是由C面标注的。表面C为表面A的设计基准。铣缺口的定位基准为B面，故设计基准与定位基准不重合，需进行工艺尺寸换算。工序尺寸应由B面标出。确定封闭环。 设计尺寸在铣缺口工序中间接得到，故为封闭环。建立工艺尺寸链，并查找组成环和判别增、减环。建立工艺尺寸链图如例图3.10 b)所示。其中，和为增环，为减环。计算中间工序尺寸及偏差 由竖式法(如例题3.10表) 求解该尺寸链得：mm。环的名称

9、基本尺寸上偏差下偏差L1 (减环)-60+0.05-0.05L2 (增环)30+0.050L3 (增环)400.100.05L0100.20例题3.11 在例题3.11图a中所示的偏心零件中，表面A要求渗碳处理，渗碳层深度规定为0.50.8mm，零件上与此有关的加工过程如下：（1）精车A面，保证尺寸mm；（2）渗碳处理，控制渗碳层深度为H1；（3）精磨A面，保证尺寸mm；同时保证渗碳层深度达到规定的要求。试确定H1的尺寸及公差。解：根据工艺过程，可建立尺寸链如例题3.11图b所示。在尺寸链中， mm， mm， mm。其中为经过磨削加工后，零件上渗碳层的深度，是间接获得的尺寸，因而是尺寸链的封闭

10、环。为增环，为减环。由竖式法（如例题3.11表）计算可得：mm。环的名称基本尺寸上偏差下偏差R1(减环)-13.1+0.050R2(增环)12.90-0.008H1(增环)0.7+0.25+0.008H00.5+0.30例题3.12 加工如例题3.12图所示轴套零件，其部分工序如下：工序5 精车小端外圆、端面及肩面；工序10 钻孔；工序15 热处理；工序20 磨孔及底面；工序25 磨小端外圆及肩面。试求工序尺寸A、B及其极限偏差。解：由轴套零件加工工序可知,设计尺寸mm和mm是间接获得的尺寸为封闭环，分别以mm和mm为封闭环建立工艺尺寸链如例题3.12解答图。 (1) 以为封闭环建立尺寸链如例

11、题3.12解答图a所示，、增环，为减环。由竖式法(如例题3.12解答表a)计算可得：mm。环的名称基本尺寸上偏差下偏差 (减环)-29+0.10 (增环)26+0.10 (增环)26+0.1023+0.30(2) 以为封闭环建立尺寸链如例题解图3.12b）所示，A、增环，为减环。由竖式法(如例题3.12解答表b)计算可得：mm。环的名称基本尺寸上偏差下偏差 (减环)-29+0.103.30-0.2 (增环)5.2+0.1-0.1 (增环)26+0.105.5+0.3-0.3故 mm，mm 。3.8 写出小批生产题3.8图所示螺钉零件的机械加工工艺过程(包括工序、 安装、工步、走刀、工位)，工件

12、的毛坯为圆棒料。 工序安装工 步走刀工位1车削1（三爪卡盘）(1)车端面A1(2)车外圆E1(3)车螺纹外径D3(4)车端面B1(5)倒角F(6)车螺纹6(7)切断12车削1（三爪卡盘）(1)车端面C1(2)倒棱G13铣削1（旋转夹具）(1)铣六方（复合工步）333.9在小批生产条件下，加工一批直径为mm，长度为50mm的光轴，材料为45钢，表面粗糙度为Ra0.2m，试确定其加工方法。（提示：粗车半精车粗磨精磨研磨）3.10 编写题3.10图所示的盘状零件在单件小批生产和中批生产时的工艺路线，工件材料为Q235。题3.10图（解：单件小批生产的工艺过程如题解3.10 表a，中批生产的工艺过程如

13、题解3.10 表b。）题解3.10表 a 单件小批生产的工艺过程工序工序内容所用设备1车端面C及外圆200mm，镗孔mm，内孔倒角；调头，车端面A，内孔倒角，车96mm外圆，车端面B车床2插键槽插床3划线平台4钻孔、去毛刺钻床题解3.10表 b 中批生产的工艺过程工序工序内容所用设备1车端面C，镗孔mm，内孔倒角车床2车外圆200mm、96mm外圆、端面A、B，内孔倒角车床（胀力心轴）3拉键槽拉床4钻孔钻床（钻模）5去毛刺钳工台3.11 试拟定题3.11图所示零件的机械加工工艺路线(包括工序名称、加工方法、定位基准)，已知该零件毛坯为铸件(孔未铸出)，成批生产。（答案：该零件的机械加工工艺路线

14、如题解3.11表所示。）题3.11图题解表3.11工序号工序名称工序简图工序内容0铸铸清砂退火检验1车三爪自定心卡盘夹持粗、精车A粗、精镗孔36mm，成倒角2铣铣大端面铣小端面3钻、扩、铰钻-扩-铰孔15mm，成4插插键槽10mm5钳去毛刺，倒棱边6检验按图样要求检验3.19 题3.19图为在齿轮上加工内孔和键槽的有关尺寸，其加工顺序如下：（1）拉内孔至mm；（2）拉键槽保证尺寸，这时的工序尺寸只能从留有磨削余量的内孔下母线标注；（3）热处理（不考虑热处理后内孔的变形误差）；（4）磨内孔，保证设计尺寸mm，考虑到磨孔后的中心（磨孔时是以齿轮节圆来定位的）不可能与拉孔中心重合，设同轴度误差为0.03mm，即e=00.03mm。试求拉键槽的工序尺寸x。（答案