基本工艺典型习题和解答.doc

典型习题和解答第一章 机械加工工艺规程制定例1.3试举例阐明下列各组概念、特点以及它们之间区别：(1)零件尺寸链、工艺过程尺寸链，工艺系统尺寸链，装配尺寸链；(2)封闭环构成环，增环减环。例 1.10设某一零件图上规定外圆直径为32mm，渗碳深度为0.50.8 mm。现为使此零件可和另一种零件同炉进行渗碳，限定其工艺渗碳层深度为0.81.0 mm。试计算渗碳前车削工序直径尺寸及其上、下偏差？解 渗碳深度是间接保证尺寸，应为封闭环。并作出尺寸链计算图。车削外圆半径及公差RR为构成环之一。 求RR： 0.8=1+16-Rmin ，Rmin=16.2mm0.5=0.8+15.975-Rmax ，Rmax=16.275mm故车削工序直径尺寸及公差应标注为32.55 mm。例 1.11設一零件，材料为2Cr13，其内孔加工顺序如下：（1）车内孔31.8（2）氰化，规定工艺氧化层深度为磨内孔32，规定保证氧化层深度为0.10.3mm，试求氰化工序工艺氧化层深度t?解 按加工顺序画出形成氰化层深度0.1 0.3mm尺寸链计算图。图中0.10.3 mm是最后形成尺寸应为封闭环。 计算 t： 0.3=tmax+15.97-16.0050.1=tmin+15.9-16.0175 得 tmax=0.335mm tmin=0.2175mm 故氰化工序工艺氰化层深度t=0.2175mm。例 1.12某小轴系成批生产，工艺过程为车、粗磨、精磨、镀铬。所得尺寸应为30，镀层厚度为0.030.04。试求镀铬前精磨小轴外径尺寸及公差。解 列尺寸链如图示，镀铬后外径尺寸30mm为封闭环30=A1max+0.08 得 A1max=29.92mm 30-0.045=A1min+0.08-0.02 A1min=28.895mm 因此镀铬前精磨小轴外径尺寸及公差大小为A1=29.92 mm 例 1.13某轴套某些工艺过程为：粗磨内孔到，再渗氮，最后精磨内孔至，单边渗氮层深度规定为0.30.5，试计算渗氮工序渗入深度。解 列尺寸链如图，应保证渗碳层深度为封闭环0.61.0mm（双边）. 解尺寸链 1.0=154.76+0.04+tmax-1550.6=154.76+tmin-(155+0.04) tmax=1.2mm 得 tmin=0.88mm 因此渗碳工序渗入深度 =0.440.6mm。例 1.14选取题1.在机械加工中直接变化工件形状，尺寸和表面性能使之变成所需零件过程称为（D）。A生产过程；B工艺过程；C工艺规程；D机械加工工艺过程。2.编制零件机械加工工艺规程，编制生产筹划和进行成本核算最基本单元是（C）。A工步；B工位；C工序；D安装3.工艺规程对指引生产，组织生产作用很大。工艺文献形式重要决定于生产类型，试指出下列各种生产类型大多采用哪种形式工艺文献(l)单件小批生产（A）；(2)成批生产（C）；(3)大批大量生产（B）A工艺过程卡；B机械加工工序卡；C机械加工工艺卡。4.拟定毛坯种类及制造办法时，应综合考虑各种因素影响，合理选用时重要应使（D）。A毛坯形状与尺寸尽量接近成品形状与尺寸，因而减少加工工时，减少材料损耗并节约加工成本；B毛坯制造以便，以节约毛坯成本；C加工后零件物理机械性能好；D零件总成本低，且物理机械性能好。5.为改进机器和零件构造工艺性，应在满足机器工作性能前提下能采用优质、高产、低成本办法制造，因而综合评估工艺性规定是（(C，D)A便于达到零件图上规定加工规定；B有助于减少加工、装配劳动量;C注意使机器和零件构造与生产规模、生产条件相适应；D注意全面评价毛坯、加工、装配和维修整个工艺过程。6.零件在加工过程中使用基准叫做（B,D）A设计基准；B工艺基准；C装配基准；D定位基准。7自为基准是以加工面自身为精基准，多用于精加工或光整加工工序，这是由于（C）A符合基准重叠原则；B 符合基准统一原则；C 保证加工面余量小而均匀；D 保证加工面形状和位置精度。8轴类零件定位用顶尖孔是属于（A,C）:A精基准；B粗基准；C辅助基准；D自为基准。第二章 机械加工质量1一批工件加工误差性质分为哪几类?试举例阐明它们概念以及它们之间区别?2何谓误差敏感方向与误差不敏感方向7试举例阐明不同方向原始误差对加工误差影响限度有何不同?3. 5在车床上加工园盘件端面时，有时会浮现圆锥面(中凸或中凹)或端面凸轮似形状(如螺旋面)，试从机床几何误差影响分析导致图32所示端面几何形状误差因素是什么?图3-26何谓加工原理误差?由于近似加工办法都将产生加工原理误差，因而都不是完善加工办法，这种说法对吗？7为什么机床部件加载和卸载过程静刚度曲线既不重叠，又不封闭且机床部件刚度值远比其按实体预计要小得多？8镗孔公差为o1mm，该工序精度均方差o025mm已知不能修复废品率为o5%，试求产品合格率为多少？ 图30109为什么机器上许多静止连接接触表面如车床床头箱与床身接合面，过盈配合轴10为什么有色金属用磨削加工得不到小粗糙度?普通为获得小粗糙度加工表面应采用哪些加工办法?若需要磨削有色金属，为减小表面粗糙度应采用什么办法?12 在车床上加工一批光轴外圆，加工后经度量若整批工件发当前下列几何形状误差（图示）。鞍形，喇叭形。试分别阐明也许产生上述误差各种因素？ 解： 对图（a）：产生鞍形误差因素：（1）机床纵导轨在水平面内不直；（2）导轨扭曲或机床两顶尖与纵导轨在垂直面内不平行；（3）加工粗而短工件时，由于机床刚度沿床身纵向不一致；（4）加工长轴时，开始因刀具热伸长，使加工直径减小，热平衡后，又因刀具磨损使加工直径增大。对图（b）：产生喇叭形误差因素：（1）机床导轨在水平面不直；（2）悬臂加工，工件刚度随长度变化；（3）加工开始时，刀具因热伸长逐渐增大而使加工直径减小。13在车床上加工心轴时（图示），粗、精车外圆A及肩台面B，经检测发现A有圆柱度误差，B对A有垂直度误差。试从机床几何形状误差影响，分析产生以上误差重要因素有哪些？解： 产生A面圆度误差重要因素是车床主轴回转线径向跳动。产生A面圆柱度误差重要因素有：（1）车床导轨在水平面内直线度误差；（2）主轴回转轴线角向摆动；（3）床身导轨和主轴回转轴线在水平面内不平行 ；（4）床身导轨扭曲。产生B面对A面不垂直重要因素有：（1）主轴回转轴线轴向串动；（2）刀架横溜板导轨于主轴回转轴线不垂直。14在生产现场测量一批小轴外圆（计1000件），其最大尺寸Dmax=25.030，最小尺寸Dmin=25.000，若整批工件尺寸为正态分布，图纸规定该轴外径为25mm，求这批零件废品有多少件？能否修复？（已知 Q(2)=0.4772）解：整批工件尺寸分散范畴为6=Dmax-Dmin 因此 均方差 =(Dmax-Dmin)/6=(25.030-25.000)/6=0.005mm。 算术平均值 D=(Dmax+Dmin)/2=(25.030+25.000)/2=25.015mm按图纸规定拟定公差带中心尺寸 25=25.010 0.015mm公差带中心与分布中心偏移值 0=25.015-25.010=0.005mm因此 Z= 查表得Q（2）=0.4772废品率=0.5-0.4772=0.0228 废品件数N=0.02281000=23件依题意分析废品尺寸都偏大，属于可修复废品15选取题1）误差敏感方向是指产生加工误差工艺系统原始误差处在加工表面（A）。A法线方向（Y向）；B切线方向（Z向）；C轴线方向（Y向）。2）车床主轴几何偏心（纯径向跳动）使加工阶梯轴时产生误差是（C）。A圆度误差；B端面平面度误差；C加工面与装夹面同轴度误差。3）主轴具备纯角度摆动时，车削外圆得到是（B）形状，产生（F）误差；镗出孔得到是（A）形状，产生（E）误差。A椭圆；B圆锥；C棱圆；D腰鼓形；E圆度；F圆柱度；G直线度。4）车床主轴纯轴向窜动对（B，C）加工有影响：A车削内外圆；B车削端平面；C车削螺纹。5）试指出下列刀具中，哪些刀具制造误差会直接影响加工精度（A，D，E，F）。A齿轮滚刀；B外圆车刀；C.端面铣刀；D铰刀；E成形铣刀；F键槽铣刀；G内圆磨头。6）鉴别下列误差因素所引起加工误差属于何种误差类型及误差性质：(1)夹具在机床上安装误差（C，D)；(2)工件安装误差（C，F)；(3)刀具尺寸调节不精确引起多次调节误差（A，F)；(4)车刀磨损发生在加工一批套筒外圆（A，E)；(5)工件残存应力引起变形（B，C，F）。A尺寸误差；B 几何形状误差；C 互相位置误差；D常值误差；E变值规律性误差；F随机误差。7）加工齿轮、丝杠时，试指出下列各状况哪些属于加工原理误差（C， D，E）。A传动齿轮制造与安装误差；B母丝杠螺距误差；C用阿基米德滚刀切削渐开线齿轮；D用模数铣刀加工渐开线齿轮；E用近似传动比切削螺纹。8）测定机床部件静刚度实验曲线阐明（C）：A机床部件静刚度是不变；B机床部件静刚度是变化，但与载荷无关；C机床部件静刚度是随载荷大小而变化9）研究工艺系统受力变形时，若以车床两顶尖间加工光轴为例，试分别指出下列三种条件下，由于切削过程受力点位置变化引起工件何种形状误差：（1）只考虑机床变(C)；(2)只考虑车刀变形（D）； (3)只考虑工件变形（B）。A圆锥形；B腰鼓形；C马鞍形（双曲线）；D圆柱形。10）工艺系统热变形只有在系统热平衡后才干稳定，可采用恰当工艺办法予以消减，其中系统热平衡含义是（B）。A机床热平衡后；B机床与刀具热平衡后；C机床刀具与工件都热平衡后。11）在卧式镗床上，精镗车床尾架长孔时，为减小粗糙度普通应先考虑采用哪种工艺办法较有效（B）?A对工件材料先进行正火，调质等热解决；B.增大刀尖圆弧半径和减少付偏角;C.使用润滑性能良好切削液;D采用很高切削速度并配合较小进给量12）磨削光轴时，若切削条件相似，哪种工件材料磨削后表面粗糙度小(B)？A. 20钢;B. 45钢；C铸铁；D.铜13）在平面磨床上精磨连杆端面时（工件材料45钢），若磨削表面浮现拉毛、划伤等缺陷，普通应先考虑采用哪种工艺办法较有效（A,E）？A对的选用砂轮，检查砂轮硬度与否适当；B.精细修正砂轮及增长光磨次数；C减少磨削深度及工件纵向进给量，提高砂轮速度；D.磨削液与否有良好冷却性和流动性，供应与否充分；E磨削液与否清洁。14）磨削淬火钢时在下列工作条件下也许产生哪种形式磨削烧伤：(1)在磨削条件（用切削液）(A);(2)重磨削条件（不用切削液）(C);(3)中档磨削条件（B）(4)轻磨削条件（D）。A.淬火烧伤；B.回火烧伤；C退火烧伤；D.不烧伤。15）为保证小粗糙度磨削表面质量及生产率，在下列各种影响因素中对磨削过程起支配作用重要是（C）:A具备精密加工设备及环境；B合理选用磨削用量；C合理选用砂轮并精细修正砂轮；D良好冷却和润滑。16）光整加工办法工艺特点重要是（A）A不用砂轮磨削，采用细粒度磨料或磨具进行微量切削和挤压、抛光，重要是提高加工表面质量；B磨具和工件间有一定压力和复杂相对运动，因而对机床成形运动和工具精度有一定规定；C余量很小但能纠正前工序加工表面形状误差及互相位置误差；D.生产效率较高，加工成本较低，各种生产批量均可使用口17）表面冷压强化工艺属于下列何种加工办法（B）:A精密加工工艺；B无屑光整加工工艺；C少切屑光整加工工艺18）加工过程中若表面层以冷塑性变形为主，则表面层产生（B）应力；若以热塑性变形为主，则表面层产生（A）应力；若以局部高温和相变为主，则加工后表面层产生（A）应力A拉应力；B压应力；C无应力层。19）机械加工中振动，按其产生因素可分为三种，试指出各种振动类型能量特性：(1)自由振动（B）； (2)受迫振动（A）； (3)自激振动（C）；A在外界周期性干扰力待续作用下持续振动；B只有初始干扰力作用、振动中再也没有能量输人，故为衰减振动：C维持振动交变力是振动系统在自身运动中激发出来，从而引起系统持续振动。20）动刚度是衡量系统抗振性重要指标，普通应以哪项参数作为系统动刚度指标 (C)?A不同阻尼下产生单位振幅振动时所需激振力大小；B不同频率下产生单位振幅振动时，所需激振力大小；C谐振时最小刚度值；D固有频率、阻尼率、等效静刚度ko21）受迫振动系统在共振区消振最有效办法是（B）A增大系统刚度；B增大系统阻尼；C.增大系统质量。22）试鉴别在下列切削加工过程中产生振动属于何种振动类型:(1)磨削时由于砂轮硬度不均或局部堵塞引起（B）；(2)内圆磨削带键槽内孔（B）；(3)在车床上用横刀架割宽槽时（C）；(4)用宽砂轮，小进给精磨外圆时（C）；(5)在滚齿机上滚切齿轮时（B）；(6)刨削平板时，当刨刀切到工件表面某处硬点时（A）；(7)用圆镗杆镗削细长孔时（C）A自由振动；B逼迫振动；C自激振动第三章 机器装配工艺例4.3阐明装配尺寸链中构成环、封闭环(相依环)和公共环含意。例4.4何谓装配尺寸链构成最短原则?例4.5极值法解尺寸链与概率法解尺寸链有何不同?各用于何种状况?例4.6试将装配尺寸链与工艺过程尺寸链进行比较试述其异同：(从计算基本公式；构成环；封闭环：尺寸链解法：尺寸链构成等方面进行比较)例4.7机器产品装配精度与零件加工精度、装配工艺办法有什么关系？零件加工精度直接影响到装配精度。对于大批量生产，为了简化装配工作，便于流水作业，普通采用控制零件加工误差来保证装配精度。但是，进入装配合格零件，总是存有一定加工误差，当有关零件装配在一起时，这些误差就有累积也许。累积误差不超过装配精度规定，固然是很抱负。此时装配就只是简朴连接过程。但事实并非常能如此，累积误差往往超过规定范畴，给装配带来困难。采用提高零件加工精度来减小累积误差办法，在零件加工并不十分困难，或者在单件小批生产时还是可行。这种办法增长了零件制导致本。当装配精度规定很高，零件加工精度无法满足装配规定，或者提高零件加工精度不经济时，则必要考虑采用适当装配工艺办法，达到既不增长零件加工困难又能满足装配精度目。由此可见，零件加工精度是保证装配精度规定基本。但装配精度不完全由零件精度来决定，它是由零件加工精度和合理装配办法共同来保证。如何对的解决好两者之间关系是产品设计和制造中一种重要课题。例4.8什么叫装配尺寸链？它与普通尺寸链有什么不同？装配尺寸链是产品或部件在装配过程中，由有关零件尺寸或位置关系所构成一种封闭尺寸系统。即由一种封闭环和若干个与封闭环关系密切构成环构成。它与普通尺寸链不同点是：1. 装配尺寸链封闭环一定是机器产品或部件某项装配精度，因而，装配尺寸链封闭环是十分明显。2. 装配精度只有机械产品装配后才干测量。3. 装配尺寸链中各构成环不是仅在一种零件上尺寸，而是在几种零件或部件之间与装配精度关于尺寸。4. 装配尺寸链形式较多，有线性尺寸链、角度尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链。例4.9装配尺寸链如何查找？查找时应注意些什么？详细办法为：取封闭环两端零件为起始点，沿着装配精度规定方向，以装配基准面为联系线索，分别查找出装配关系中影响装配精度规定那些关于零件，直至找到同一种基准零件甚至是同一种基准表面为止。这样，所有关于零件上直接连接两个装配基准面间位置尺寸或位置关系，便是装配尺寸链所有构成环。此查找办法与查找工艺尺寸链办法是类同，同样也要符合最短路线，即环数至少原则。例4.10图所示，在溜板与床身装配前关于构成零件尺寸分别为：A1=mm，A2=mm,A3=mm,试分析当间隙在使用过程中，因导轨磨损而增大后如何解决。解修配尺寸A1和A2配合面,可减小间隙 例4.11什么叫装配工艺规程？涉及内容是什么？有什么作用？装配工艺规程是装配生产指引性技术文献，又是制定装配生产筹划、组织管理装配生产重要根据，也是设计装配工装和装配流水线重要根据。制定装配工艺规程有下列任务：划分装配单元、拟定装配办法、拟定装配过程与划分装配工序、计算时间定额、规定装配工序技术规定及质量检查办法和工具，零、部件输送办法及所需设施及工装；制定装配工艺文献；提出装配专用工具和非原则设备设计任务书。 例4.12制定装配工艺原则及原始资料是什么？制定装配工艺规程基本原则及原始资料1制定装配工艺规程原则1）保证产品装配质量，力求提高质量，以延长产品使用寿命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，提高装 配效率。3）尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产率。4）要尽量减少装配工作所占成本。2制定装配工艺规程原始资料 在制定装配工艺规程前，需要具备如下原始资料：1)产品装配图及验收技术原则2)产品生产大纲 例4.13简述制定装配工艺环节是什么？详细制定内容与环节如下： 1熟悉产品装配图和关于零件图，明确装配技术规定和验收原则； 必要装配尺寸链分析计算，检查所采用装配办法与否合理。 2绘制装配系统图 将机械产品分解为可以独立装配单元。装配单元即为各部件及组件。 选取拟定装配基准件。它普通是产品基体或主干零、部件。 绘制装配系统图。 例4.14保证产品精度装配工艺办法有哪些？ 为了保证装配精度，惯用装配办法有五种：完全互换装配法、某些互换装配法、选取装配法、修配装配法和调节装配法。