春《机械制造工艺学》复习应考指南

2010 春 机 械 制 造 工 艺 学 （ 1） 复 习 应 考 指 南一、复习应考基本要求本课程是成专机械设计制造及自动化专业专科的一门专业选修课。所有的 考试等有关要求由市电大决定。所有考试的有关内容要求请以重庆电大的有关 资料为准。（一）考试范围本课程考试命题依据的教材采用周昌治主编， 重庆大学社出版社出版的 （普 通高等学校机械类系列教材）机械制造工艺学。考试范围为全书的内容。（二）考试形式考试形式 : 闭卷笔试。考试时间： 90 分钟（三）考题类型及结构考题类型及分数比重大致为：填空： （20%）；简答题：由若干道小题组成 （20%）；识图题： （27%）；计算题： （13%）；应用题： （20%）。（四）应试要注意的问题每道考试题一定要仔细看， 考题是否与复习题完全一样。 如果不完全一样， 要学会变化。二、复习应考资料及其使用本课程本次考试资料有市电大 2010 春期末复习指导意见，可供学员复习 应考考试用。市电大期末复习指导意见包括三个部分：考核说明、复习重点范围、综合 练习题。第一部分考核说明要认识阅读，掌握要求第二部分复习重点范围要每个问题都要掌握，并弄清楚。后面复习课第三 部分我们要专门讲这个问题。第三部分综合练习与考试题型和要求基本上是一样的，大多数练习题其实 就是考试题，所以一定要认真用好。综合练习题是复习的重点。三、复习考试重点辅导 根据市电大期末复习指导意见，结合我校学员情况，对本期复习应考重点 作如下分析辅导。（一）课程内容复习辅导第一章 机械加工精度一、重点掌握 1影响机械加工精度的因素 2保证和提高加工精度的主要途径二、一般掌握1概述 2加工误差的综合分析第二章 机械加工表面质量一、重点掌握 1影响表面质量的因素及改善措施二、一般掌握1概述2机械加工中的振动第三章 工艺规程的制订一、重点掌握1. 定位基准的选择2. 机械加工工艺路线的拟定3. 加工余量及工序尺寸与公差的确定4. 制订机械加工工艺规程制定5. 产品结构的装配工艺性二、一般掌握1. 概述2. 工艺过程的生产率分析3. 工艺过程的经济分析4. 装配工艺规程的制订第四章尺寸链,一、重点掌握1. 工艺尺寸链2. 装配尺寸链二、一般掌握1.概述四、综合练习题一、填空1. 获得形状精度的方法有 _轨迹法_、成形法、_展成法_。2. 主轴回转作纯径向跳动及漂移时，所镗岀的孔是_椭圆形。3. 零件的加工质量包括 _加工精度_和_加工表面质量 _。4. 表面残余拉_ （拉或压）应力会加剧疲劳裂纹的扩展。5. 车削加工时，进给量增加会使表面粗糙度变大_。6. 切削液的作用有冷却、_润滑、清洗及防锈等作用。7. 在受迫振动中，当外激励频率近似等于系统频率时，会发生_共振 一现象8. 刀具静止参考系的建立是以切削运动为依据，其假定的工作条件包括假定运动条件和假定安装条件9. 磨削加工的实质是磨粒对工件进行刻划_、滑擦（摩擦抛光）和切削三种作用的综合过程。10. 产品装配工艺中对“三化”程度要求是指结构的标准化、通用化 和 系列化。11. 尺寸链的特征是 _关联性和_封闭性_。12. 零件光整加工的通常方法有_珩磨_、研磨、超精加工及 _抛光_等方法。13. 机械加工工艺规程实际上就是指规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的_工艺文件14. 工艺过程是指生产过程中，直接改变生产对象形状、 尺寸、相对位置 、及性质的过程15. 零件的几何精度、表面质量、物理机械性能是评定机器零件质量的主要指标。16. 加工经济精度是指在正常加工条件下（采用符合标准的设备，工艺装备和标准技术等级的工人,不延长加工时间）所能保证的加工精度。17. 工艺系统的几何误差主要加工方法的原理误差、制造和磨损所产生的机床几何误差和传动误差，调整误差、工件的安装误差、刀具、夹具和量具由于的制造误差与磨损引起。18. 轴类零件加工中常用两端中心孔作为统一的定位基准。19. 零件的加工误差指越小（大），加工精度就越高（低）。20. 粗加工阶段的主要任务是获得高的生产率。21. 工艺系统的几何误差包括加工方法的原理误差、制造和磨损所产生的机床几何误差和传动误差，调整误差、刀具、夹具和量具的制造误差、工件的安装误差 。22. 精加工阶段的主要任务是使各主要表面达到图纸规定的质量要求。23. 零件的加工误差值越 小（大），加工精度就越高（低）24机械产品的质量可以概括为_实用性_、可靠性和经济性三个方面。25获得尺寸精度的方法有试切法、_定尺寸刀具法_、_调整法、自动获得尺寸法26_加工经济精度_是指在正常的加工条件下所能保证的加工精度。27主轴回转作纯径向跳动及漂移时，所镗岀的孔是_椭圆形_。28工艺上的6 b原则是指有 99.73 %的工件尺寸落在了 3 b范围内29零件的材料大致可以确定毛坯的种类，例如铸铁和青铜件多用铸造毛坯30表面残余拉应力会_加剧_ （加剧或减缓）疲劳裂纹的扩展。31车削加工时，主偏角增加会使表面粗糙度变大 。32切削液的作用有一冷却、润滑、清洗及防锈等作用。33磨削加工的实质是磨粒对工件进行刻划、滑擦和切削三种作用的综合过程。34在受迫振动中，当外激励频率近似等于系统频率时，会发生共振现象。35机械加工工艺规程主要有.工艺过程卡片和工序卡片两种基本形式。36产品装配工艺中对“三化”程度要求是指结构的通用化 、_标准化_和系列化。37.零件光整加工的通常方法有珩磨、研磨、超精加工及抛光等方法。38使各种原材料主、半成品成为产品的方法 和 过程 称为工艺。39衡量一个工艺是否合理，主要是从质量、效率、生产耗费三个方面去评价。40零件加工质量一般用加工精度 和 加工表面质量两大指标表示；41而加工精度包括形状精度、尺寸精度、位置精度三个方面。42根据误差出现的规律不同可以分为系统误差 、随机误差。43影响机械加工精度的因素有：加工原理误差、机床的制造误差和磨损、夹具误差、刀具误差、调整误差、 工艺系统受力变形、工艺系统受热变形、工件残余应力引起误差等44.在加工或装配过程中 最后_形成、一间接保证的尺寸称为封闭环。二、简答题1. 冷作硬化的含义及其影响因素？【答案】机械加工过程中，加工表面受切削力的作用而产生塑性变形，使晶格扭曲，晶粒被拉长、纤维化，甚至 破碎，表面层得到强化，其硬度和强度都有所提高，这种现象称为冷作硬化。影响冷作硬化的因素有：1）刀具的影响 2）切削用量的影响 3）工件材料的影响2. 精基准有哪些选择原则？【答案】（1）基准重合原则应选用设计基准作为定位基准。（2）基准统一原则应尽可能在多数工序中选用一组统一的定位基准来加工其他各表面（3）自为基准原则有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，应选择加工表面本身作为定位基准。（4）互为基准原则对相互位置精度要求高的表面，可以采用互为基准、反复加工的方法。（5）可靠、方便原则应选定位可靠、装夹方便的表面做基准。3. 加工阶段可以划分为哪几个阶段？【答案】（P80）1）粗加工阶段一一其主要任务是切除大部分加工余量，应着重考虑如何获得高的生产率。2）半精加工阶段一一完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工作好准备。3）精加工阶段一一使各主要表面达到图纸规定的质量要求。4）光整加工阶段一一对于质量要求很高的表面，需进行光整加工，主要用以进一步提高尺寸精度和减小表面 粗糙度值。4. 什么是表面强化工艺，常用方法有哪些？【答案】常见的表面强化处理是通过冷压使表面层发生冷态塑性变形，提高硬度，并产生残余压应力的加工方法， 表面强化方法有：喷丸强化，滚压加工，液体磨料强化。5 简述尺寸链中增环、减环判断方法？ （4分）【答案】一是根据定义，另一是顺着尺寸链的一个方向，向着尺寸线的终端画箭头，则与封闭环同向的组成环为减环, 反之则为增环。6简述制定工艺规程的步骤 ？（ 8 分）【答案】设备，刀夹量具和辅助工具6）确定切削用量和工艺定额7）确定各重要工序的技术要求和检验方法填写工艺文件。7浅谈划分加工阶段的原因? （6 分）答案】为了保证加工质量和便于热处理工序的安排等原因， 工件的加工余量往往不是一次切除， 而是分阶段逐步 切除的。8减小受迫振动的措施？【答案】受迫振动是由周期性变化的激振力所引起的，其振动频率等于激振力的频率（或为激振力频率的倍数）， 可根据振动频率找出振源，并采取适当的措施加以消除。主要途径包括：（1）减少激振力 （ 2）调整振源频率 （3）提高工艺系统的刚度和阻尼（4）采取隔振措施 （5） 采用减振装置9加工工序的安排原则？【答案】1）基面先行原则2）先粗后精原则3）先主后次原则4）先面后孔原则10什么是表面强化工艺，常用方法有哪些？【答案】表面强化处理是通过冷压使表面层发生冷态塑性变形，提高硬度，并产生残余压应力的加工方法， 常见的 表面强化方法有：喷丸强化，滚压加工，液体磨料强化。11单件工时定额的含义及组成？ 答：单件工时在一定的生产规模，生产技术和生产组织的条件下，为完成某一工件的某一工序所需要的时间。其组成可表示为：t单=t基+1辅+ t服+1休 12表面质量的含义？答：任何机械加工方法所获得的加工表面，都不可能是完全理想的表面，总存在一定的几何形状误差，表 面层的物理机械性能也会发生变化。包括：（1）表面粗糙度及波度其中较小的是粗糙度，较大的是波度。它们影响零件的平稳性和耐磨性。（2）表面层的物理机械性能机械加工时，由于切削力、切削热的作用，使表面层的物理机械性能发生变化， 包括表面层的冷作硬化、表面层的残余应力和表面层金相组织的变化三个方面。13制定机械加工工艺规程的原则？【答案】 在一定的生产条件下，以最低的成本，按照计划规定的速度，可靠地加工出符合图纸要求的零件。14精密车削的必要条件？ 答：精密车削的必备条件包括： （1）精密车床要求车床实现精密的回转运动和精密的直线运动。（2）车刀一车刀对加工表面的粗糙度起决定性作用。（3）加工环境一包括消除振动干扰及保持稳定的环境温度。15.振动对机械加工过程的危害？【答案】当切削振动发生时工件表面质量严重恶化，粗糙度增大，产生明显的表面振痕，这时不得不降低切削用量，使生产率的提高受到限制，振动严重时，会产生崩刃现象，使加工过程无法进行下去，此外，振动将加速刀具 和机床的磨损，从而缩短刀具和机床的使用寿命，振动噪音也危害工人的健康。三、识图题1. 从结构工艺性考虑哪个方案较好，并说明理由？ab【答案】B结构的工艺性好，钻头切入和切岀表面应与孔的轴线垂直，否则钻头易引偏，甚至折断。2. 图示毛坯在铸造时内孔 2与外圆1有偏心。如果要求：（1）与外圆有较高同轴度的孔；（2）内孔2的加工余量均匀。请分别回答如何选择粗基准为好？【答案】（1） 为保证与外圆有较高的同轴度的孔应与外圆表面，即1为基准加工内孔，加工后孔壁厚薄均匀。（2） 因要求内孔2的加工余量均匀，则以内孔2自为基准加工，即可保证。3. 基本投资相近时，从经济性角度对不同工艺方案如何选择？特点指出图示结构哪个方案较好，并说明理由?I丁变值时，如果年产量NNk应采用方案如果年产量NNk【答案】Nk为临界年产量，当基本投资相 应采用方案J4. 从装配工艺【答案】以便于拆卸方便。右边的结构（B）较好，支承孔内安装滚动轴承时，应使支承内孔台肩直径大于轴承外圈内径,A）B）5 .图示零件的A、B、C面，10H7及30H7孔均已经加工。试分析加工12H7孔时，选用哪些表面定位比较合理？为什么?答：选A面（定位元件为支承板）、30H7孔（定位元件为圆柱销）、10H7 （定位元件为削边销）作为 定位基准。选 30H7孔和A面可以符合基准重合原则6.从结构工艺性考虑哪个方案较好，并说明理由？ab答：图示b方案较好，凹槽尺寸相同，可以减少刀具的种类，较少换刀的时间7 .下图中存在结构工艺不合理之处，并说明理由。【答案】为便于装配，在设计不穿透的柱销孔和柱销时，应设置逸气口，以便装入销钉,8. 从结构工艺性考虑哪个方案较好，并说明理由？【答案】图A中孔太深，加工不方便，而图B结构中孔加工较容易9. 指岀图示哪种粗加工方案较好并说明理由？ab答：图示a方案较好，a方案先以导轨面为粗基准加工床腿，再以床腿为精基准加工导轨面，这样有利于导轨 面的加工余量小且较均匀，提高导轨面的耐磨性。10. 从装配工艺性特点指岀图示结构哪个方案较好，并说明理由？ab答：图示b方案较好，因销子与孔为过盈配合，当压入销子时，b方案有利于空气排岀11 下图中存在结构工艺不合理之处，说明原因并改图。【答案】键槽的尺寸、方位相同，可在一次装夹中加工出全部键槽，效率较高四、计算计算如图所示齿轮内孔及键槽加工工艺过程是：镗孔至039.60.10，插键槽至尺寸A;热处理;至设计尺寸0 40 00.05 。求工序尺寸 A （设热处理后内孔无胀缩）。（18分）解：（1）建立加工艺尺寸链，4600.3为封闭环 A-（2）列表计算环AESElT增20+0.0250+0.025A45 . 8+0.275+0.05+0.225减-19.80-0.050.050封46+0.30+0.30得工序尺寸 A = 45.8畫器mm = 45.800225有一小轴，毛坯为热轧棒料，大量生产的工艺路线为粗车-半精车-淬火-粗磨-精磨，外圆设计尺寸为.011、75mm范围内。若已知各零30 q13，已知各工序的加工余量和经济精度，试确定各工序尺寸及偏差、毛坯尺寸和粗车余量，并填入工序名称工序余量经济精度工序尺寸及偏差精磨0、10、013，h6粗磨0、40、 033， h8精车1、10、 084， h10粗车0、 21， h12毛坯尺寸4 （总余量）表中。（8分）3 .图示齿轮箱部件，根据使用要求，齿轮轴肩与轴承端面的轴向间隙应在件的基本尺寸 A1=101mm A2=50mrp A3=A5=5mm A4=140mm 试确定这些尺寸的公差及偏差？ （12分）【答案】解：（1）画岀装配尺寸链图，确定各环属性A5A3A1A 为封闭环;A4画出工艺尺寸链图：（2）计算基本尺寸：L3=L+L2-L1100=L+80-280 L=280+100-80=300计算L的上偏差=0.16,下偏差=0.01所以:L=3000.016o.oi mm5 图示套筒工件，在车床上已经加工好外圆、内孔及各表面， 现在需要在铣床上以端面A定位铣岀表面 C,保证尺寸20002 mm，试计算铣此缺口时的工序尺寸。（10分）答：画岀加工的工艺尺寸链图A0为封闭环，由极值法知道，A1 = 44.9：.05五.应用题1 .某小轴上有一外圆，直径为28h6，表面粗糙度为0、8卩m，其加工方案为粗车-精车-淬火-磨削。生产类型为成批生产，毛坯为普通的热轧圆钢，试计算各次加工的工序尺寸和公差，并填入下表。（8分）工序名称工序余量工序尺寸公差工序尺寸及偏差标注磨削0、30、 013， h6精车0、90、 084， h10粗车2、800、 28， h12毛坯?4 (总余量)，毛坯-车外圆-调头车右端面，保证设计尺寸5000.17，工路线为：车左端面2 图示套筒零件 钻小孔*10 ,镗大孔为棒料，机械加20。(12分)(1 )按设计要求画岀设(2) 考虑测量基准与设M -0.36(3) 当所求位置的大孔计尺寸链并求解未知尺寸。计基准的不重合？试画出工艺尺寸链并求解未知尺寸。-0.36现象?深度尺寸为。4、25,套筒总长为50时，是否满足设计要求？这是工序检验中的什么500 -0.17(1 )设计尺寸链如图，A0为封闭环，由极值法知，A0 = 40_0黑(2) 工艺尺寸链如图，A0为封10 .36 (A0)闭A1环，由极值法知，A1 = 40_0.36(3) 大孔深为40、25,套筒总长为50时，得岀，50-40、25= 9、75,而9、75满足设计尺寸要求；这是检验工序中称之的“假废品”现象。3 试提岀成批生产如图所示的零件机械加工工艺过程(从工序到工步)，并指岀各工序的定位基准。 解：工艺过程安排如下表工序工步定位基准(面)1车端面，钻、扩、铰 *20H 7孔外圆2车另一端面及外圆*20端面及内孔3拉键槽内孔及端面4钻、扩、铰3-*10H7孔内孔及端面4.试提出成批生产如图所示的零件机械加工工艺过程(从工序到工步)，并指出各工序的 定位基准。工序工步定位基准(面)1铣两端面端面2钻、扩小头孔端面A3半精镗小头孔端面A工序号工序内容定位基准1铸造2铣削两端面对称端面3钻、扩、绞C 20H8孔至尺寸R20外圆，一端面4扩大头孔端面A与小头孔5粗镗大头孔端面A与小头孔6铣油塞孔平面端面A与大、小头孔7钻油孔端面A与大、小头孔8半精镗大头孔端面A与小头孔9精镗大、小头孔端面A与孔10珩磨大、小头孔端面A与孔5 试提岀成批生产如图所示的零件机械加工工艺过程（从工序到工步），并指岀各工序的定位基准。4粗、精铣底面 A保证尺寸25,并注意保持 底面厚薄均匀$ 20H8 孔5铣削表面B、C,保证底面厚度 15底面A，一端面6钻削底面20 10孔至尺寸要求底面A, $ 20H8孔7检验A2A1，A2为增环；A3，A4，A5为减环,=0、75，则 A e=1 书.75极值法（各环设公差相等）1) 各环平均公差 Tm (Ai)= T Ae/(n-1) = 0、75/(6-1)=0、15因A3，A5尺寸小且不难加工，可取TA3 = TA5 = 0、1又A1，A2较大且难加工，取Ta1 = Ta2 = 0、2则 Ta4=0、152)按入体原则，取A1=101 0* 1 2 3，A2=50 02，A3=A5=5 ，A4=140 書衣3)验算 ES(A e) = E ES(Ai) E EI( Ai )=0、75EI（A e） = E EI（ Ai ） E ES（Ai ）=0故结果正确。4.如图所示零件，镗孔前表面A,B,C已经过加工。镗孔时，为使工件装夹方便，选择A面为定位基准，并按工序尺寸L进行加工。为保证镗孔后间接获得设计尺寸100 _ 0.15符合图样规定的要求，试确定L尺寸的范围（基本尺寸及偏差）。（10分）