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《机械制造工艺学》考试试题 试卷一 一、判断题（正确的在题后括号内划“√”，错误的划“×”。每小题1分，共10分） 1．劳动生产率是指用于制造单件合格产品所消耗的劳动时间。 ( ) 2．在尺寸链中必须有增环。 ( ) 3．成批生产轴类零件时。机械加工第一道工序一般安排为铣两端面、钻中心孔。 ( ) 4．箱体零件多采用锻造毛坯。 ( ) 5．采用试切法加工一批工件，其尺寸分布一般不符合正态分布。 ( ) 6．零件的表面粗糙度值越低，疲劳强度越高。 ( ) 7．在机械加工中，一个工件在同一时刻只能占据一个工位。 ( ) 8．误差复映是由于工艺系统受力变形所引起的。 ( ) 9．用六个支承点就可使工件实现完全定位。 ( ) 10．成组技术的主要依据是相似性原理。 ( ) 二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的标号填在题干的括号内，每小题1分，共15分） 1．基准是（ ）。 A ．用来确定生产对象上几何要素关系的点、线、面 B ．在工件上特意设计的测量点 C ．工件上与机床接触的点 D ．工件的运动中心 2．ES i 表示增环的上偏差，EI i 表示增环的下偏差，ES j 表示减环的上偏差，EI j 表示减环的下偏差，M 为增环的数目，N 为减环的数目，那么，封闭环的上偏差为（ ）。 A ．∑∑==+N j j M i i ES ES 11 B ．∑∑==-N j j M i i ES ES 11 C ．∑∑==+N j j M i i EI ES 11 D ．∑∑==-N j j M i i EI ES 11 3．精加工淬硬丝杠时，常采用（ ）。 A ．精密螺纹车床车削螺纹 B ．螺纹磨床磨削螺纹 C ．旋风铣螺纹 D ．普通车床车螺纹 4．磨削加工中，大部分切削热传给了（ ）。
第二章表面质量——2.1表面质量含义 一、教学目的和要求 1.解掌握各原理的基本模式概念和特征，能举例说明各原理； 2.通过实际问题的讲解，使学生形成对机械制造表棉质量和粗糙度的个体认识，培养学生 独立思考， 归纳的学习习惯； 二、教学内容纲要 1.表面质量的含义以及对零件使用的影响：； 三、重点、难点 1.刀具切削后的表面粗糙度， 2.磨削后的表面粗糙度； 四、教学方法，实施步骤 根据本章课的内容特点，运用启发式原则、讲解式、案例分析式等教学方法讲授本课程内容。 五、时间分配（2学时） 表面质量的含义以及对零件使用的影响； 六、布置思考题 1.查找相关的资料并思考高精表面质量在现在的高科技行业当中有哪些具体的应用呢? 2.机器零件的表面质量包括哪几个方面内容？为什么说零件的表面质量与加工精度对保证机器的工作性能来说具有同等重要的意义？
第二章表面质量——2.2粗糙度影响因素2.3物理机械性能 一、教学目的和要求 引导学生能够对机械的相关性能有更深的了解和掌握. 二、教学内容纲要 1.表面粗糙度的形成及影响因素： (1)刀具切削后的表面粗糙度， (2)磨削后的表面粗糙度； 2.表面加工硬化： 三、重点、难点 表面粗糙度的形成及影响因素： (1)刀具切削后的表面粗糙度， (2)磨削后的表面粗糙度； 四、教学方法，实施步骤 本此课可以采用黑板教学的方法和多媒体的教学方法两种手段本此课可以采用黑板教学 的方法和多媒体的教学方法两种手段，根据具体内容采用启发式和讲解式、引导式和提 问式教学方法。 五、时间分配（3学时） 1.表面粗糙度的形成及影响因素： (1)刀具切削后的表面粗糙度，（50） (2)磨削后的表面粗糙度；（50）
百度文库 机械制造工艺学实训报告传动轴加工工艺规程制定
实训任务：制定以下零件小批量试制的加工工艺规程 材料：45#钢热处理：调质处理 零件的分析 （一）零件结构工艺性分析 由实训题目可知，该轴是减速器的一个传动轴。传动轴与机构中的其他零件通过间隙配合相结合，具有传递力矩，转矩和扭矩等作用。从零件图上看，该零件是典型的轴类零件，结构比较简单，结构呈阶梯状，属于阶梯轴，尺寸精度，形位精度要求均较高。其主要加工的面有Φ45mm、Φ56mm、Φ67mm、Φ55mm、Φ44mm和Φ35mm的外圆柱面及2个键槽。 （二）零件技术要求分析 ①两个Φ45r6的圆柱面μm; Φ55k7的圆柱面和Φ35h7的圆柱面Ra均为μm且Φ55k7外圆轴线和Φ35h7外圆轴线均与基准轴线同轴 ②Φ56左端面、Φ67右端面、Φ55右端面和Φ44右端面的Ra均为μm ；其中
Φ56左端面和Φ55右端面均对Φ55k7和Φ55k7的轴线端面圆跳动公差为。Φ67右端面和Φ44右端面均对Φ55k7和Φ55k7的轴线端面圆跳动公差为。 ③键槽16和10：IT9；侧面μ m ； ④材料40钢，热处理：调质处理。 毛坯的选择 轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件，只有某些大型或结构复杂的轴（如曲轴），在质量允许下采用锻件。由于毛坯经过加热，锻造后能使金属内部的纤维组织表面均与分布，可获得较高的抗拉，抗弯及抗扭强度，所以除光轴外直径相差不大的阶梯轴可使用热轧棒料或冷轧棒料，一般比较重要的轴大部分都采用锻件，这样既可以改善力学性能，又能节约材料，减少机械加工量。根据生产规模的大小，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻。自由锻多用于中小批量生产。模锻适用于大批量生产，而且毛坯制造精度高，加工余量小，生产效率高，可以锻造形状复杂的毛坯。 故综合考虑本设计实际情况，选用冷轧圆钢作为毛坯。 （一）毛坯形状及尺寸的确定 分析零件图可知，轴为阶梯轴，没有斜度，传动轴的外圆直径相差不大（最小端为35mm， 最大端为67mm），故选用棒料。从生产类型来看为小批量试制生产，因此综合考虑选用Φ75mm 的，长度为307mm的冷轧圆钢作为毛坯。 （二）定位基准的选择 ①粗基准的选择：按照粗基准的选择原则，应选择次要加工表面为粗基准。又考虑到台阶轴的工艺特点，所以选择外圆端面为粗基准面。 ②精基准的选择：按照基准重合原则及加工要求，以Φ55k7外圆轴线和Φ35h7外圆轴线为基准，加工内孔时的定位基准为Φ35h7外圆中心。 零件表面加工方法的选择 当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐 步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力。 零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。 ③加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准。此零件即加工Φ45mm、Φ56mm、Φ67mm、Φ55mm、Φ44mm和Φ35mm的外圆柱面。 ④半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备。此零件即加工Φ45mm、Φ56mm、Φ67mm、Φ55mm、Φ44mm和Φ35mm的外圆柱面、孔等。 ⑤精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，留一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量。 基面先行原则 该零件进行加工时，要将右端面先加工，再以右端面、外圆柱面为基准来加工，因
机 械 制 造 工 艺 学 学 习 报 告 学院：机电工程学院 班级：13机械本2 姓名：黄宇 学号：20130130815
机械制造过程是机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过程的总和。它包括毛坯制造、零件机械加工、热处理、机器的装配、检验、测试和油漆包装等主要生产过程，也包括专用夹具和专用量具制造、加工设备维修、动力供应（电力供应、压缩空气、液压动力以及蒸汽压力的供给等）。 工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状、相互位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。机械产品生产工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配、涂装等。其中与原材料变为成品直接有关的过程，称为直接生产过程，是生产过程的主要部分。而与原材料变为产品间接有关的过程，如生产准备、运输、保管、机床与工艺装备的维修等，称为辅助生产过程。 主要包括机械加工工艺规程的制订、机床夹具设计原理、机械加工精度、加工表面质量、典型零件加工工艺、机器装配工艺基础、机械设计工艺基础、现代制造技术及数控加工工艺等部分。 机械制造工艺学的研究对象是机械产品的制造工艺，包括零件加工和装配两方面，其指思想是在保证质量的前提达到高生产率、经济型。课程的研究重点是工艺过程，同样也包括零件加工工艺过程和装配工艺过程。工艺是使各种原料、半成品成为产品的方法和过程。 各种机械的制造方法和过程的总称为机械制造工艺 工艺系统：在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件构成的一个完整的系统。研究加工精度的方法：单因素分析法、统计分析法 加工表面质量：加工表面的几何形貌和表面层材料的力学物理和化学性质 几何形貌：表面粗糙度表面波纹度纹理方向表面缺陷。表面材料力学的物理化学性能：表面层金属的冷作硬化、表面层金属金相组织变化。冷作硬化：机械加工中因切削力产生的塑性变形使表层金属硬度和强度提高的现象。 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件机械加工工艺规程的作用 1根据机械加工工艺规程进行生产准备（包括技术准备） 2.机械加工工艺规程是生产计划、调度，工人的操作、质量检查等的依据 3.新建或扩建车间，其原始依据也是机械加工工艺规程 机械加工工艺规程的设计原则： （1）可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现 （2）必须能满足生产纲领要求 （3）在满足技术要求和生产纲领要求前提下，一般要求工艺成本 最低 （4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。 通过对机械制造工艺学的学习我对我们机械设计制造及其自动化这个专业有了更深一步的理解，知道了工件的装夹与夹具的基础、机械工艺规程的制定典型模具与机械零件加工工艺、装配工艺、还有刀具的相关知识。使我受益匪浅。
1-6 什么是机械加工工艺过程？什么是机械加工工艺系统? 机械加工工艺过程是机械产品生产的过程的一部分，是直接生产过程，其原意是指采取 金属切削刀具来加工工件或磨具来加工工件，使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和 力学物理性能，成为合格零件的生产过程。 机械加工工艺系统是零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，即要有一个系统来支 持。通常，一个系统是由物质分系统、能量分系统和信息分系统所组成。 1-7 什么是工序、安装、工位、工步和走刀？ 1.工序：一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对JL 个)工件连续完成的那 一部分工艺过程。 2.安装：如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分工序 内容称为一个安装。 3.工位：在工件的一次安装中，通过分度(或移位)装置，使工件相对于机床床身变换加 工置，则把每一个加工位置上的安装内容称为工位。 4.工步：加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容， 称为一个工步。 5.走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。 1-8 某机床厂年产 CA6140 车床2000台，已知机床主轴的备品率为14%，机械 加工废品率为4％，试计算机床主轴的年生产纲领并说明属于何种生产类型，工 艺过程有何特点？若一年工作日为282天，试计算每月（按26天计算）的生产 批量。 （1）机床主轴的年生产纲领 N=Qn(1+%+%)=20001(1+14%+4%)=2360αβ??台 机床主轴属于中型机械，查表属于大批生产的生产类型。 （2）工艺过程特点 a)采用模锻制造毛坯，毛坯精度高，加工余量小。 b)采用专用机械加工设备流水线生产 c)采用专用工装 d)采用详细的工艺规程，用工序卡、操作卡及调整卡管理生产。 （3）生产批量 n 217.589217?'==≈N A 236026=台F 282 1-10 何谓六点定位原理？何谓完全定位和不完全定位？何谓欠定位和过定 位？试举例说明之。 六点定位原理：采用6个按一定规则布置的约束点来限制工件的6个自由度，实现完全 定位，称之为六点定位原理。 完全定位：限制了6个自由度。 不完全定位：仅限制了1—5个自由度。
第三章机械加工精度 零件的机械加工质量是机械制造工艺学的核心内容。零件的机械加工质量是由零件的机机械加工精度和零件机械加工表面质量两部分组成，机械加工精度是机械加工质量的核心部分。 机械加工精度在教材中讨论的主要内容，包括以下四个方面；加工精度的基本概念及其获得方法：加工误差的单因素分析；加工误差的统计分析；保证和提高加工精度的措施。其中，加工误差的单因素分析和统计分析是两大重点内容，是分析和解决加工精度问题的基础，是学习机械加工精度问题的关键。 学习要求 (1) 掌握加工精度和加工误差的基本概念。 (2) 掌握工件尺寸精度的获得方法及影响尺寸精度的因素。 (3) 了解工件形状精度和相互位置精度的获得方法及影响因素。 (4) 掌握工件加工误差的单因素分析法并初步掌握其综合分析方法 (5) 掌握加工误差的统计分析方法，其中主要是分布曲线法。 加工精度是机械工艺学的核心内容。零件的加工质量是由零件的机械 加工精度和机械加工表面质量两部分组成。 机械加工精度包括： f加工精度的基本概念及其获得方法； ★加工误差的单因素分析； < ★加工误差的统计分析； L保证和提高加工精度的措施。 第一节概述 第三章机械加工精度
1.加工精度——指零件加工后的实际几何参数（尺寸，形状和位置) 与理想几何参数相符合的程度。 理想几何参数的正确意义 尺寸——零件图或工艺图规定尺寸的平均值。 如(D40:的理想尺寸是0)40.15mw 形状，位置——绝对正确的形状和位置。 2.加工误差——零件加工后的实际几何参数（尺寸，形状和相互位置）与理想几何参数之间的偏差。 注意.?偏差是差值的绝对值，没有负值。 如上例，尺寸为4>40.19 误差0.04_ 40.05 误差0.10mm 不是-0.10 零件有三个方面的几何参 数，所以精度和误差也有三个方面： ①尺寸；②形状；③位置 精度和误差是以不同的立足点来反映，评定零件几何参数的零件指标。 第三章机械加工精度 2
机械制造工艺学复习题及参考答案 第一章 1.1什么叫生产过程、工艺过程、工艺规程？ 生产过程是指从原材料变为成品的劳动过程的总和。 在生产过程中凡属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，称为工艺过程。 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，称为机械加工工艺规程，简称工艺规程。 1.2、某机床厂年产CA6140 卧式车床2000 台，已知机床主轴的备品率为15%，机械加工废品率为5%。试计算主轴的年生产纲领，并说明属于何种生产类型，工艺过程有何特点？若一年工作日为280 天，试计算每月(按22 天计算)的生产批量。解：生产纲领公式 N=Qn(1+α)(1+β)=（1＋15％）（1＋5％）=2415 台/年 查表属于成批生产,生产批量计算: 定位？各举例说明。 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6个自由度，就称为六点定位原理。 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确定的唯一位置，
称为完全定位。 不完全定位：没有全部限制工件的6个自由度，但也能满足加工要求的定位，称为不完全定位。 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，称为欠定位。 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，称为过定位。 （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。
机械制造工艺学习题解答 第五章：机械加工表面质量及其控制（第3版P267） 5-1机械加工表面质量包括哪些具体内容？ 答：（P229）机械加工表面质量，其含义包括两个方面的内容： A．加工表面层的几何形貌，主要由以下几部分组成：⑴表面粗糙度；⑵波纹度；⑶纹理方向；⑷表面缺陷。 B．表面层材料的力学物理性能和化学性能，主要反映在以下三个方面：⑴表面层金属冷作硬化；⑵表面层金属的金相组织变化；⑶表面层金属的残余应力。 5-2为什么机器零件一般总是从表面层开始破坏的？加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？ 答：（P231）(1)由于表面是零件材料的边界，常常承受工作负荷所引起的最大应力和外界介质的侵蚀，表面上有着引起应力集中而导致破坏的微小缺陷，所以这些表面直接与机器零件的使用性能有关。 (2)加工表面质量对机器的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、零件配合质量都有影响。 5-3车削一铸铁零件的外圆表面，若进给量f=0.40mm/r，车刀刀尖圆弧半径re=3mm，试估算车削后的表面粗糙度。 5-6为什么提高砂轮速度能减小磨削表面的粗糙度数值，而提高工件速度却得到相反的结果？
答：（P224）砂轮速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越多，工件材料来不及变形，因而工件表面粗糙度值越小。而工件速度增大，单位时间内通过被磨表面的磨粒数减少，塑性变形增加，表面粗糙度值将增大。 5-7为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象？ 答：（P240）机械加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生滑移，晶粒被拉长，进一步变形受到阻碍，这些都会使表面层金属的硬度增加，统称为冷作硬化（或称为强化）。 5-8为什么切削速度越大，硬化现象越小？而进给量增大，硬化现象增大？ 答：（P240-241）增大切削速度，(1)刀具与工件的作用时间减少，使塑性变形的扩展深度减小，因而冷硬层深度减小；(2)温度增高，弱化倾向增大，冷硬程度降低。而进给量增大时，硬化现象增大的原因是随着进给量的增大，切削力也增大，表层金属的塑性变形加剧，冷硬程度增大。但是，这种情况只是在进给量比较大时才是正确的。 5-11什么是回火烧伤、淬火烧伤和退火烧伤？ 答：（P243）磨削淬火钢时，在工件表面形成的瞬时高温将使表层金属产生以下三种金相组织变化：1)如果磨削区的温度未超过淬火钢的相变温度(碳钢的相变温度为720℃，但已超过马氏体的转变温度(中碳钢为300℃，工件表面金属的马氏体将转化为硬度较低的回火组织(索氏体或托氏体)，这称为回火烧伤。 2)如果磨削区温度超过了相变温度，再加上冷却液的急冷作用，表层金属会出现二次淬火马氏体织织，硬度比原来的回火马氏体高；在它的下层，因冷却较慢，出现了硬度比原来的回火
现代制造工艺学 一．名词解释 1．生产纲领：计划期内，包括备品率和废品率在内的产量称为生产纲领。2．工艺规程：规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。 3．加工余量：毛坯尺寸与零件设计尺寸之差称为加工总余量。 4．六点定位原理：用来限制工件自由度的固定点称为定位支承点。用适当分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则称为六点定位原理（六点定则）。 5．机械加工工艺过程：对机械产品中的零件采用各种加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能，使之成为合格零件的全部劳动过程。 6．完全定位、不完全定位、欠定位、过定位 完全定位：工件的六个自由度被完全限制的定位。 不完全定位：允许少于六点（1-5点）的定位。 欠定位：工件应限制的自由度未被限制的定位。 过定位：工件一个自由度被两个或以上支承点重复限制的定位。 7．加工精度、加工误差： 加工精度：零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和表面间的相互位置）与理想几何参数的符合程度。 加工误差：加工后零件的实际几何参数（尺寸、形状和表面间的相互位置）对理想几何参数的偏离程度。 8．误差复映：当车削具有圆度误差的毛坯时，由于工艺系统受力变形的变化而使工件产生相应的圆度误差，这种现象叫做误差复映。 9．表面粗糙度：表面粗糙度轮廓是加工表面的微观几何轮廓，其波长与波高比值一般小于50. 10．冷作硬化：机械加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生滑移，晶粒被拉长，这些都会使表面层金属的硬度增加，统称为冷作硬化（或称为强化）。 11．工艺系统刚度：工艺系统抵抗变形的能力。 12．工序能力：工序处于稳定状态时，加工误差正常波动的幅度。 。 13．工序：一个（或一组）工人，在一个工作地点，对一个（或同时几个）工件，连续完成的那一部分工艺过程。 14．安装：在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的
机械制造工艺学部分习题解答1 第一章绪论（第3版P21-24） 1-6什么是机械加工工艺过程？什么是机械加工工艺系统? 答：机械加工工艺过程是机械产品生产的过程的一部分，是直接生产过程，其原意是指采取金属 切削刀具来加工工件或磨具来加工工件，使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能， 成为合格零件的生产过程。 机械加工工艺系统是零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，即要有一个系统来支持。通常， 一个系统是由物质分系统、能量分系统和信息分系统所组成。 1-7什么是工序、安装、工位、工步和走刀？ 1.工序：一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对几个)工件连续完成的那一部分工艺 过程。 2.安装：如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分工序内容称为一 个安装。 3.工位：在工件的一次安装中，通过分度(或移位)装置，使工件相对于机床床身变换加工置，则把 每一个加工位置上的安装内容称为工位。 4.工步：加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容，称为一个工步。 5.走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。 1-8某机床厂年产CA6140车床2000台，已知机床主轴的备品率为14%，机械加工废品率为4％，试计算机床主轴的年生产纲领。从生产纲领来分析，试说明属于何种生产类型？工艺过程有何特点？ 若1年工作日为250天，试计算每月（按21天计算）的生产批量。 答：（1）机床主轴的年生产纲领 N=Qn(1+α%+θ%)=2000×1×(1+14%+4%)=2360件/年 机床主轴属于中型机械，查表1-5（教材P12）属于大批生产的生产类型。 （2）工艺过程特点（根据表1-6（P12）） a)采用模锻制造毛坯，毛坯精度高，加工余量小；b)采用专用机械加工设备流水线生产；c)采用专用工装夹具；d)采用详细的工艺规程，用工序卡、操作卡及调整卡管理生产。 （3）生产批量 件 1-9试述工件装夹的含义。在机械加工中有哪几类装夹方式？简述每种装夹方法的特点及其应用场合。 答：工件装夹的含义是定位和夹紧，也称为安装。在机械加工中有三类装夹方式。 （1）夹具中装夹：该方法由夹具保证定位和夹紧，易于保证加工精度，操作简单方便，效率高，
机械制造工艺学部分习题解答4 第四章：机械加工精度及其控制（第3版P226-228） 4-1车床床身导轨在垂直平面内及水平面内的直线度对车削圆轴类零件的加工误差有何影响？影响 程度各有何不同？ 答：导轨在垂直平面内的直线度引起的加工误差发生在被加工表面的切线方向上，是非敏感误差方向，对零件的加工精度影响小；导轨在水平面内的直线度引起的加工误差发生在加工表面的法线上是误差敏感方向，对加工精度影响大。 4-2试分析滚动轴承的外环内滚道及内环外滚道的形状误差（如图4-87题4-2图）所引起的主轴回转轴线的运动误差，对被加工零件精度有什么影响？ 答：轴承内外圈滚道的圆度误差和波度对回转精度影响，对工件回转类机床，滚动轴承内圈滚道圆度对回转精度的影响较大，主轴每回转一周，径向圆跳动两次。对刀具回转类机床，外圈滚道对主轴影响较大，主轴每回转一周，径向圆跳动一次。 4-3试分析在车床上加工时，产生下述误差的原因：1）在车床上镗孔，引起被加工孔圆度误差和圆柱度误差；2）在车床三爪自定心卡盘上镗孔，引起内孔与外圆同轴度误差；端面与外圆的垂直度误差。 答：1）在车床上镗孔，引起加工孔的圆度误差是主轴圆跳动、刀杆刚度不足，圆柱度误差是车床导轨在水平面和垂直面的直线度误差。 2）在车床三爪卡盘上镗孔，工件同轴度误差原因可能是工件装夹误差、主轴圆跳动；端面垂直度误差原因是主轴轴向圆跳动（轴向窜动）。 4-4在车床两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现4-88a，b，c，所示误差原因是什么？可以用什么方法来减少或消除？ 答：a）是属于工件在切削力的做用下发生变形（工件刚度不足），可以通过改变刀具的角度来减少径向切削分力、或者加装中心架或者跟刀架来减少变形。 b）是机床受力变形所致（机床主轴和尾座的刚度不足），可以通过提高机床各部件的刚度来改变。 c）由刀具磨损引起，可以采用耐磨刀具来切削，或较少单次切削深度来提高刀具耐磨性。
船舶机械制造工艺学 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
《船舶机械制造工艺学》复习题 一. 填空题 1.加工误差可分为：系统误差及随机误差。 2.系统误差可分为：常值系统误差及变值系统误差。 3.加工误差的统计方法主要有分布曲线法及点图法。 4.机械制造系统一般由物质子系统、信息子系统与能量子系统等组成。 5.工艺过程由铸锻造、机械加工、热处理、装配等工艺过程组成。 6.机械加工过程由工序、安装、工位、工步、走刀组成。 7.生产类型可分为单件生产、成批生产和大量生产。 8.机械零件的加工质量包括：加工精度及表面质量。 9.影响加工精度的机床误差主要有以下几个方面：机床主轴的误差；机床导轨 的误差；机床轴线与导轨的平行度误差；机床传动链误差。 10.机床主轴的回转误差可以分为三种基本形式：纯径向跳动、纯角度摆动和 纯轴向窜动。 11.车削时轴承孔误差对加工精度影响较小；主轴颈误差对加工精度影响较 大。 12.镗孔时主轴颈误差对加工精度影响较大；轴承孔误差对加工精度影响较 小。 13.工艺系统由机床、夹具、工件所组成的系统。 14.工件定位精基准的选择原则：基准重合原则、基准统一原则、自为基准 原则、互为基准原则。 15.工件在机床上的安装方法有：直接找正安装、划线找正安装、采用夹具 安装。 16.夹具的组成：定位元件、夹紧机构、夹具体、其他元件及装置。 17.钻床夹具的组成：定位元件、夹紧装置、对刀引导元件、连接元件 及夹具体。 18.一批零件的加工工序数目，随一定条件下的工艺特点和组织形式而改变。在解决这 个问题时，可以采用原则上完全不同的方法，即工序集中和工序分散。 19.零件加工工艺基准主要有定位基准、测量基准、装配基准三种。 20.工序加工余量的影响因素主要有：前道工序的表面粗糙度、前道工序的尺寸 公差、前道工序造成的空间偏差、本工序的安装误差等四个方面。
机械制造工艺学教案 课程的教学目的和要求： 1、掌握机械制造的基本理论和工艺规程的编制，对工艺问题能进行分析和提出改进措施。 2、掌握零件加工和机器装配结构工艺性的原则，设计的产品具有良好的结构工艺性。 3、掌握保证机器装配精度的方法。 4、掌握机床夹具的设计原理和方法，具有设计机床夹具的初步能力。 5、具有综合分析和解决实际工艺问题的能力，提出保证质量，提高劳动效率，降低成本的工艺途径。 授课学时： 48课时 教材： 常同立.机械制造工艺学.北京：清华大学出版社，2010 参考书： 王启平.机械制造工艺学.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2005 王先逵.机械制造工艺学.北京：机械工业出版社，2008 杨叔子.机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，2004 第 1 次课（第一章机械制造工艺预备，1.1机械产品开发及生产过程，1.2生产类型及其工艺特点） 、教学目的和要求
1、掌握机械制造工艺的概念、学习的目的、特点、内容、发展方向 2、掌握机械产品开发及生产过程。 3、掌握生产类型及其工艺特点 二、教学内容纲要 1、机械制造工艺的概念、学习的目的、特点、内容、发展方向 2、机械产品开发及生产过程 3、生产类型及其工艺特点 三、重点、难点 1、机械产品开发及生产过程 2、生产类型及其工艺特点 四、教学方法，实施步骤 根据本章课的内容特点，运用启发式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。 五、时间分配（2学时） 0.7 本次课共2学时，其中机械产品开发及生产过程占0.7学时，生产类型及其工艺特点占 学时 六、布置思考题 1、了解制造业在国民经济中的地位 2、针对我国的机械制造业现状，指出我国机械制造业与世界发达国家的差距 3、课后习题：1-1 ；1-2 ；1-3 ；1-4 第2次课（1.3机械加工质量，1.4机械加工精度获得方法） 一、教学目的和要求 1、掌握机械加工质量。 2、掌握机械加工精度获得方法。 二、教学内容纲要 1. 机械加工质量 2、机械加工精度获得方法 三、重点、难点 各种加工精度的获得方法 四、教学方法，实施步骤 根据本章课的内容特点，运用启发式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。 五、时间分配（2学时）
习题 2．试证明下述几何变换的矩阵运算具有互换性： （1）两个连续的旋转变换；（2）两个连续的平移变换； （3）两个连续的变比例变换；（4）当比例系数相等时的旋转和比例变换； （1）证明：设第一次的旋转变换为： cosθ1 sinθ1 0 T1= - sinθ1 cosθ1 0 0 0 1 第二次的旋转变换为： Cosθ2 s inθ2 0 T2= - sinθ2 cosθ2 0 0 0 1 则因为 T1*T2 = cosθ1 sinθ1 0 cosθ2 sinθ2 0 - sinθ1 cosθ1 0 - sinθ2 cosθ2 0 0 0 1 0 0 1 = cosθ1 cosθ2+sinθ1 sinθ2 cosθ1 sinθ2+ sinθ1 cosθ2 0 - sinθ1 cosθ2- cosθ1 sinθ2 -sinθ1 sinθ1+ cosθ1 cosθ2 0 0 0 1 Cos（θ1+θ2）sin（θ1+θ2） 0 = - sin（θ1+θ2） cos（θ1+θ2） 0 0 0 1 cosθ2 sinθ2 0 cosθ1 sinθ1 0 T2*T1 = - sinθ2 cosθ2 0 - sinθ1 cosθ1 0 0 0 1 0 0 1
cosθ1 cosθ2+ sinθ1 sinθ2 cosθ1 sinθ2+ sinθ1 cosθ2 0 = - sinθ2cosθ1- cosθ2 sinθ1 -sinθ1 sinθ1+ cosθ1 cosθ2 0 0 0 1 Cos（θ1+θ2）sin（θ1+θ2） 0 = - sin（θ1+θ2） cos（θ1+θ2） 0 0 0 1 即T1*T2= T2*T1, 两个连续的旋转变换具有互换性 （2）证明：设第一次的平移变换为： 1 0 0 T1= 0 1 0 Tx1 Ty1 1 第二次的平移变换为： 1 0 0 T2= 0 1 0 Tx2 Ty2 1 则因为 T1*T2 = 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 Tx1 Ty1 1 Tx2 Ty2 1 1 0 0 = 0 1 0 Tx1+Tx2 Ty1+Ty2 1 而 T2*T1 = 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 Tx2 Ty2 1 Tx1 Ty1 1 1 0 0 = 0 1 0
机械制造工艺学部分习题解答3 第三章机床夹具设计(第3版P156-159) 3-1.分析图6-83所示的定位方案，①指出各定位元件分别限制了哪些自由度，②判断有无欠定位与过定位，③对不合理的定位方案提出改进意见。 3-2分析图3-91所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位甚准和定位元件，并在图中示意画出；确定夹紧力作用点的位置和作用方向，并用规定的符号在图中标出。 图a)过球心打一孔； 图b)加工齿轮坯两端面，要求保证尺寸A及两端面与内孔的垂直度；
图c)在小轴上铣槽，保旺尺寸H和L 图d)过轴心打通孔，保旺尺寸L 图e)在支座零件上加工两通孔，保证尺寸A和H。 解：图a）至少限制x,y两个移动自由度；图b）至少限制5个自由度，除绕z的转动之外；图c）至少限制5个自由度，除绕y的转动之外；图d）至少限制5个自由度，除绕y的转动之外；图e）需要限制6个自由度，完全定位。 3-3在图3-92所示套筒零件上铣键槽，要求保证尺寸mm。现有三种定位方案，分别如图b、c、d所示。计算三种不同定位方案的定位误差，并从中选择最优方案（已知内孔与外圆的同轴度误差不大于0.02mm） 解：（1）V形块定位情况(图b))，只计算槽深方向误差；
根据第三版教材P110式（3-8），可得10.11(1)(1)0.0207 mm 2sin(/2)2sin 45 d DW T α?=-=-=（1）心轴定位情况(图c))：以圆心为定位基准，心轴水平放置 根据第三版教材P107式（3-3），可以得到孔销间隙配合的定位误差为 max min (320.03)(320.03)0.06 mm JW D d ?=-=+--=此外，考虑到基准不重合和同轴度的影响： 0.050.020.07 mm 2 D JB T δ?= +=+=所以，0.060.070.13 mm DW JW JB ?=?-?=-=（3）平面定位情况(图d))：以外圆定位（圆心为定位基准），有基准不重合误差和基准位置误差无基准不重合误差，但有基准位置误差 0.052 D DW T ?==可以看出，显然是采用V 型块定位，定位误差最小，且小于对称度的公差要求。 3-4如图3-93所示齿轮坯、内孔和外圆均已加工合格(d=Φ8001.0-mm,D=35025.00 +mm)，现在插床上用调整法加工键槽，要求保证尺寸h=38.52.00+，定位方法如图，试求尺寸h 的定位误 差；并分析能否满足加工要求（要求定位误差不大于工件尺寸公差的1/3）。 （忽略内外圆同轴度误差）。 解：以外圆定位有基准不重合误差和基准位置误差 根据第三版教材P110式（3-7），可得 基准位置误差：00.10.071 mm 2sin(/2)2sin 45 d JW T α?===基准不重合误差：0.0250.0125 mm 22D JB T ?= == 0.0710.01250.0832 mm DW JW JB ?=?+?=+=/30.2(1/3)0.067 mm h T =?=上述定位方式不能否满足加工精度的要求。 3-5图3-94所示零件，锥孔和各平面均已加工好，现在铣床上铣键宽为b -△b 的键槽，要求保证槽的对称线与锥孔轴线相交，且与A 面平行，还要求保 证尺寸h -△h 。图示定位方案是否合理？如不合理，应如何改进？
机械制造工艺学教案 第1次课(绪论、第一章加工精度分析1、1、加工精度概述) 一、教学目的与要求 掌握机械制造的基本理论与工艺规程的编制,对工艺问题能进行分析与提出改进措施。 2、掌握零件加工与机器装配结构工艺性的原则,设计的产品具有良好的结构工艺性。 3、掌握保证机器装配精度的方法。 4、掌握机床夹具的设计原理与方法,具有设计机床夹具的初步能力。 5、具有综合分析与解决实际工艺问题的能力,提出保证质量,提高劳动效率,降低成本的工艺途径。 二、教学内容纲要 1、绪论(机械制造工艺的概念、学习的目的、特点、内容、发展方向) 2、加工精度包括尺寸精度、形状精度、相互位置精度,各种精度的获得方法 三、重点、难点 各种加工精度的获得方法 四、教学方法,实施步骤 根据本章课的内容特点,运用启发式、案例分析式教学方法讲授本绪论课程内容。 五、时间分配(2学时) 本次课共两学时,其中绪论占一学时 六、布置思考题 1、了解制造业在国民经济中的地位 2、针对我国的机械制造业现状,指出我国机械制造业与世界发达国家的差距 3、您认为应该采取哪些具体的措施与方略来改变这种现状,使我国的机械制造行业处于世界的前列？ 4、尺寸精度、形状精度、相互位置精度相比较,那种要求更高些？ 第二次课(第一章、加工精度1、2、几何及原理误差、1、3受力变形) 一、教学目的与要求 使学生能够更清晰地明白在机械制造当中存在的构件受力变形的实际问题,在以后的机械制造分析中能够从力学受力变形的角度来思考问题。 二、教学内容纲要 1、工艺系统几何误差及原理误差 2、工艺系统的刚度 3、受力变形对加工精度的影响 4、机床刚度的测定,接触刚度, 5、减少受力变形的措施; 三、重点、难点 1、工艺系统几何误差及原理误差 2、工艺系统受力变形对加工精度的影响, 四、教学方法,实施步骤 根据本章课的内容特点,运用讲解式、问题探究式教学方法讲授本课程内容。 五、时间分配(3学时)
1,机械加工过程:工序，工步和走刀。(工序是组成工艺过程的基本单元) 2,基准的分类:设计基准＋工艺基准(工序基准，度量基准，装配基准，定位基准{粗基准＋精基准【基本精基准＋辅助精基准】}) 3,零件的加工精度是指零件在机械加工以后的尺寸.几何形状和各表面间的相互位置等实际数值与理想数值相接近的程度。 4,加工精度的具体内容是:尺寸精度，形状精度，位置精度。 5,表面质量:表面的几何形状，表面层的物理力学性能， 6,表面质量对零件使用性能的影响:对零件耐磨性，疲劳强度，耐腐蚀性，配合性质的影响， 7,经济精度:指在正常生产条件下，该加工方法所能保证的公差等级。 8,表面粗糙度选择原则:a，一般工作表面的表面粗糙度比非工作表面的要求高。b,摩擦表面的表面粗糙度比非摩擦表面的要求高。c，对于间隙配合，间隙越小，表面粗糙度要求越高。d，配合性质相同、精度相同时，零件的尺寸越小，则表面粗糙度要求越高。e，受周期性载荷的表面及可能发生应力集中的圆角和凹槽处的表面粗糙度应较高。 9,尺寸链装配的五种方法:完全互换法或极大极小法，不完全互换法或概率法，分组装配法，修配法，调整装配法。10,尺寸链轴向尺寸标注方法:链式标注法，坐标式标注法，混合式标注法。 11,夹具的组成:定位装置，夹紧装置，夹具体，其他装置。 12,六点定位原则:把适当分布的、与工件接触的六个支撑点来限制工件六个自由度的原则称为六点定位原则。 13,完全定位，工件的六个自由度全部被限制的定位。不完全定位，工件被限制的自由度少于六个，但能满足加工要求的定位。欠定位，按照加工要求必须限制的自由度而没有被限制的定位。不允许过定位，同一个或几个自由度被夹具上的定位原件重复限制的定位。一般不允许。 14,工件。平面定位(支承定位)圆柱孔定位(定心定位【定位基准为孔的轴线】)外圆表面定位(V形块【两斜面的夹角通常做成90°，个别也有60°或120°的。固定式V形块可以限制工件两个或四个自由度，短的活动V形块可以限制工件一个自由度】) 15,电弧焊是目前应用范围最广泛的焊接方法。 16,熔化极惰性气体保护电弧焊MIG:以氩，氦或其混合气体等惰性气体为保护气体的焊接方法。熔化极活性气体保护电弧焊MAG:在氩中加入少量氧化性气体(O2,CO2或其混合气体)混合而成的气体作为保护气体的焊接方法。CO2气体保护电弧焊(CO2焊):采用纯CO2气体作为保护气体的焊接方法。 17,钎料液相线温度低于450℃:软钎焊。高于450℃:硬钎焊。制冷机中最常用的钎焊方法是火焰钎焊。 18,钎料:熔点低于450℃—软钎料(分为Bi基Sn基Pb基Zn基)。高于450℃—硬钎料(分为Al基Ag基Cu基Ni基)。高于950℃—高温钎料在制冷机中铜管的钎焊经常用银基钎料，铜锌钎料，铜磷银钎料 19,焊接接头根据采用焊接方法不同，可分为熔焊，压焊，钎焊接头。根据接头构造不同，分为对接，T形，搭接，角接，端接接头。在制冷机中采用熔焊接头和钎焊接头。 20,熔焊接头的基本类型:对接，T形，搭接，角接，端接。 21,熔焊接头的坡口根据其形状不同，分为基本型，组合型，特殊型。 22,切割方法:机械切割，气割，等离子弧切割。 23,冲裁件的几何形状要力求简单，板料排布要经济，设计时尽量采用圆形，矩形，梯形，三角形等规则形状的零件。24,冲裁工艺的一般精度能达到GB/T1804-2000中的m级(中等)或C级(粗糙)要求。如果采用精冲其精度可达到f级(精密)，表面粗糙度Rn值可达5-80μm，对于精密冲裁可达到0.63-2.5μm 25,冲裁件标注尺寸应标注孔与孔，孔与边缘的尺寸。冲孔件的孔径尺寸基准应尽量选择在冲压过程中不变形的面上。26,设计拉深件应注意:形状应简单对称。圆角半径要合适。各部分尺寸比例要恰当。拉深件孔位置要合理。拉深件尺寸精度要求不宜过高。 27,机床数控技术由机床本体，数控系统，外围技术组成。 28,刀具远离工件的方向作为坐标轴的正方向，直线运动的坐标轴采用右手笛卡尔坐标系统，旋转运动的坐标轴用右手螺旋定则确定。 29,机床坐标系是机床上固有的坐标系，用于确定被加工零件在机床中的坐标,机床运动部件的位置以及运动范围等。工件坐标系是编程人员在编制零件加工程序是使用的坐标系，可根据零件图样自行确定，用于确定工件几何图形上点，直线，圆弧等各集合要素的位置。 30，叶片的分类：动叶片，静叶片。动叶片安装在转子叶轮或转鼓上，接受喷嘴叶栅射出的高速气流，把蒸汽的动能转换成机械能，使转子旋转对外输出机械功。静叶片安装在隔板或气缸上，在反动式汽轮机中，起喷嘴作用，在速度级中，起导向作用，使气流改变方向，引导蒸汽进入动叶流道。 31，叶片的结构：叶根，叶型部分，叶顶，动叶片连接方式。其中叶顶的结构有铆钉头，围带与叶片一体及叶顶减薄三种形式。 32，叶根的结构形式：T形叶根，菌形叶根，叉形叶根，枞树形叶根。其中T形叶根包括普通T形叶根，外包T形叶根。
粗基准概念：以未加工的表面为定位基准的基准。 精基准概念：以加工过的表面为定位基准的基准。 精基准的选择：1基准重合原则2统一基准原则3互为基准原则4自为基准原则5便于装夹原则6 精基准的面积与被加工表面相比，应有较大的长度和宽度，以提高其位置精度。粗基准的选用原则：1保证相互位置要求2保证加工表面加工余量合理分配3便于工件装夹4粗基准一般不得重复使用原则（1、若必须保证工件上加工表面与非加工表面间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准；2、若各表面均需加工，且没有重点要求保证加工余量均匀的表面时，则应以加工余量最小的表面作为粗基准，以避免有些表面加工不起来。3、粗基准的表面应平整，无浇、冒口及飞边等缺陷。4、粗基准一般只能使用一次，以免产生较大的位置误差。） 生产纲领：计划期内，应当生产的产品产量和进度计划。备品率和废品率在内的产量 六点定位原理：用来限制工件自由度的固定点称为定位支承点。用适当分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则称为六点定位原理（六点定则） 组合表面定位时存在的问题：当采用两个或两个以上的组合表面作为定位基准定位时，由于工件的各定位基准面之间以及夹具的各定位元件之间均存在误差，由此将破坏一批工件位置的一致性，并在夹紧力作用下产生变形，甚至不能夹紧 定位误差：由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸或位置要求方面的加工误差。 产生原因： 1工件的定位基准面本身及它们之间在尺寸和位置上均存在着公差范围内的差异； 2夹具的定位元件本身及各定位元件之间也存在着一定的尺寸和位置误差； 3定位元件与定位基准面之间还可能存在着间隙。 夹紧装置的设计要求： 1夹紧力应有助于定位，不应破坏定位； 2夹紧力的大小应能保证加工过程中不发生位置变动和振动，并能够调节； 3夹紧后的变形和受力面的损伤不超出允许的范围； 4应有足够的夹紧行程； 5手动时要有自锁功能； 6结构简单紧凑、动作灵活、工艺性好、易于操作，并有足够的强度和刚度。 斜楔夹紧机构：（1）斜楔结构简单，有增力作用。（2）斜楔夹紧的行程小。（3）使用手动操作的简单斜楔夹紧时，工件的夹紧和松开都需敲击 螺旋夹紧机构：该机构具有结构简单、工艺性好、夹紧可靠、扩力比大以及行程不受限制等优点，故应用广泛。缺点是动作慢、效率低。 机械加工工艺规程概念：规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。 机械加工工艺规程的作用： 1是组织车间生产的主要技术文件，据其进行生产准备。车间一切从事生产的人员都要严格、认真地贯彻执行工艺文件，才能实现优质、高产、低耗。 2是生产准备和计划调度的主要依据。有了工艺规程，在产品投产之前就可以进行一系