把机械工艺学课后习题
教材：王先逵 机械制造工艺学 机械工业出版社 2006.1
第一章：
1-4从材料的成形机理来分析，加工工艺方法可以分为哪几类？它们各有何特点？
答：根据材料的成形机理，加工工艺方法可以分为去除加工，结合加工和变形加工。去除加工又称分离加工，其特点是从工件上去除一部分材料成形；结合加工是一种堆积成形、分层制造方法，其特点是利用物理和化学的方法将相同材料或不同材料结合在一起而成形；变形加工又称流动加工，其特点是利用力、热、分子运动等手段使工件产生变形，改变其尺寸、形状和性能。
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生产过程的一部分，是直接生产过程，其原意是指采用金属切削刀具或磨具来加工工件，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。由于制造技术的不断发展，现在所说的加工方法除切削和磨削外，还包括电加工、超声加工、电子束加工、离子束加工、激光束加工以及化学加工等几乎所有加工方法。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，称之为机械制造工艺系统，由物质分系统、能量分系统和信息分系统组成。
1-7什么是工序、安装、工位、工步和走刀？
答：工序是指一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时对几个）工具连续完成的那一部分工艺过程；安装是指工序中每一次装夹下完成的那一部分工艺过程；工位是指工件的每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位置的每一个加工位置上的工艺过程；工步是指工位中加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工艺过程；走刀是指在加工表面上切削一次所完成的工步内容。
1-8某机床厂年产CA6140车床2000台，已知每台车床只有1根主轴，主轴零件的备品率为14%，机械加工费品率为4%，试计算机床主轴零件的年生产纲领。从生产纲领来分析，试说明主轴零件属于何种生产类型？其工艺有何特点？若1年按282个工作日，一月按26个工作日来计算，试计算主轴零件月平均生产批量。
答：2360%)4%141(12000%)%1(=++??=++=βαQn N 件/年
根据生产纲领，该主轴零件属于大批生产，应该采用专用机床、专用刀具、专用量具和专用夹具按照互换性标准进行生产。如果主轴每月生产一批零件，则零件的月平均生产批量为：
218282
26
2360'=?==
F NA n 件
1-9试述工件装夹的含义。在机械加工中有哪几类装夹工件的方法？简述每种装夹方法的特点以及应用场合。
答：工件的装夹有两个含义，即定位和夹紧。在机械加工中工件的装夹主要有3种方法： 1） 夹具中装夹：这种装夹是将工件装夹在夹具中，由夹具上的定位元件对工件进行定位，
由夹具上的夹紧装置对工件进行夹紧。这种装夹方法由夹具保证定位夹紧，易于保证加工精度要求，操作简单方便，效率高，多用于成批、大批和大量生产中。
2） 直接找正装夹：这种装夹由操作工人直接在机床上利用百分表、划线盘等工具进行工件
的定位，然后夹紧工件。这种装夹方法通常可以省去夹具的定位元件部分，比较经济，但是装夹效率低，大多用于单件、小批生产。对于加工精度比较高，用夹具很难保证加工精度的工件，直接找正装夹可能是唯一可行方案。
3） 划线找正装夹：这种装夹通过事先在工件上划出位置线、找正线和加工线，按找正线进
行找正定位，然后再进行夹紧。这种装夹方法所需设备比较简单，适应性强，但是精度和生产效率均较低，因此都用于单件、小批生产中的粗加工工序。
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。 答：一个物体在空间可以有6个独立的运动，工件的定位就是采取一定的约束措施来限制自由度，采用6个按照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。
1-11在图1-30中，注有的表面为待加工面，试分别确定其应限制的自由度。
A ）加工工艺为圆柱表面钻孔，需要控制孔的深度和距圆柱轴线的距离，因此应该限制x ρ
、
y ρ、z ρ
三个自由度。
B ）加工工艺为圆柱表面铣槽，需要控制槽的深度、宽度以及相对于圆柱底底端槽的对称面的对称度，因此应该限制x ρ、y ρ、z ρ三个自由度；槽的两个表面的对称度需要限制y )、z )
自由度。
C ）加工工艺为长方体表面铣槽，需要控制槽加工面的深度、宽度以及相对于侧面的位置，因此应该限制x ρ、y ρ、z ρ
三个自由度；另外槽的加工面对称面的平行度也有要求，需要限制
y )、z )
自由度。
D ）加工工艺为长方体表面钻孔，需要孔相对于基准轴线和基准对称面的位置，因此应该限制x ρ、y ρ
两个自由度；另外孔的加工面的相对于基准轴线的平行度和对称度也有要求，需要限制x )、y )、z )
自由度。
1-12根据六点定位原理，试用总体分析法和分件分析法分析图1-31中6种加工定位方案所限制的自由度，并分析是否有欠定位和过定位，其过定位是否允许。
A ）根据总体分析法，该定位方案限制了y ρ、z ρ、y )、z )
三个自由度，而加工需要限制y ρ
、
z ρ、y )、z )
四个自由度，不存在着欠定位；根据分件分析法，卡盘限制了y ρ、z ρ两个自由度，
浮动顶尖限制了y )、z )
两个自由度，不存在过定位。
B ）根据总体分析法，该定位方案限制了x ρ、y ρ、z ρ、y )、z )
5个自由度，符合加工要求，不存在欠定位；根据分件分析法，顶尖和浮动顶尖限制了x ρ、y ρ、z ρ、y )、z )
5个自由度，
而定位套也限制了y )、z )
自由度，存在过定位。
C ）根据总体分析法，该定位方案限制了y ρ、z ρ、y )、z )
三个自由度，符合加工要求，不存在着欠定位；根据分件分析法，心轴限制了y ρ、z ρ、y )、z )
四个自由度，不存在过定位。 D ）根据总体分析法，该定位方案限制了x ρ、y ρ、z ρ、y )、z )
5个自由度，符合加工要求，不存在欠定位；根据分件分析法，圆锥销和浮动圆锥销限制了x ρ、y ρ、z ρ、y )、z )
5个自由度，不存在过定位。
E ）根据总体分析法，该定位方案限制了所有六个自由度，不存在欠定位；根据分件分析法，每个V 型块限制两个自由度，不存在过定位。
F ）根据总体分析法，该定位方案限制了所有六个自由度，不存在欠定位；根据分件分析法， 底部两块条形支撑板限制了z ρ、x )、y )三个自由度，侧面两个支撑钉限制了x ρ
、z )
两个自由度，菱形销限制了y ρ
自由度，不存在过定位。
1-13何谓基准？基准分哪几类？试述各类基准的含义及其相互间的关系。
答：基准就是零件标注尺寸（含角度）的起始位置。基准可以分为设计基准和工艺基准两大类，工艺基准又可进一步分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。设计基准是设计者在设计零件时，根据零件在装配结构的装配结构中的装配关系和零件本身结构要素之间的相互位置关系确定的标定尺寸起始位置。工艺基准是在加工工艺过程中所用的基准。工序基准是在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状和位置的基准，是工序图上的设计基准。定位基准是加工时用于定位的基准。测量基准是工件测量时用的基准。装配基准是工件装配时所用的基准。
1-14基准可以是点、线和面，工艺基准是否也可以是点、线和面？ 答：作为基准，工艺基准也可以为点、线、面。
第二章 机械加工精度及其控制
2-4 在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现图2-80a 、b 、c 所示误差是什么原因，分别可采用什么办法来减少或消除？
答：a ）主要原因是工件在切削力作用下弯曲变形，产生鼓形圆柱度误差。主要采用提高工件刚度的方法减小这类误差，例如采用中心架或者跟刀架，减小切削力的作用点到支承之间的距离，以增大工件在切削时的刚度。
b ）主要原因是机床在切削力作用下变形，产生马鞍形的圆柱度误差。主要采用提高机床部件刚度的方法减小这类误差，例如加工中采用支撑套，增大机床的刚度。
c ）主要原因是机床导轨与主轴回转轴线不平行造成的误差。主要采用减小导轨对主轴回转轴线的平行度误差来减小这类误差，或者采用校正装置补偿该误差产生的影响。
2-8 设已知一工艺系统的误差复映系数为0.25，工件在本工序前有圆度误差0.45mm ，若本
工序形状精度规定允差0.01mm ，问至少进给几次方能使形状精度合格？
解：已知m g m g ??=??=?/εε，为保证工序形状精度规定允差0.01mm ，则：
02.045
.001
.0=≤
ε 由于每进给一次，误差复映系数为：325.00≥?==n n
n εε时，02.0016.0≤=ε
因此至少进给3次方能使形状精度合格。
2-14 在卧式铣床上铣削键槽，经测量发现工件靠两端深度大于中间，且都比调整的深度尺寸小。试分析其原因。
答：工件的深度尺寸小，说明加工时工件相对于理想位置向下有误差，而且中间位置的误差比两端要大。根据图示可知，工件为细长工件，在加工时存在着变形，因此会出现向下的误差且误差值在中间时要大。
2-16 车削一批轴的外圆，其尺寸为05.025±Φmm ，已知此工序的加工误差分布曲线是正态分布，其标准差025.0=σmm ，曲线的顶峰位置偏于公差带中值的左侧。试求零件的合格率，废品率。工艺系统经过怎样的调整可使废品率降低？ 解：由于加工误差分布曲线的顶峰位置位于公差带中值的左侧，即正态分布随机变量总体的算术平均值未知，因此零件的合格率和废品率无法求出。已知15.06025.06=?=σmm ，可以求得工序能力系数67.06/==σT C p ，工艺能力很差，废品率高，可以通过调整使加工误差分布曲线的顶峰位置位于公差带中值重合，减小标准差降低产品的废品率。
2-18 有一批零件，其内孔尺寸为03
.00
70Φmm ，属正态分布，求尺寸在之间的03
.001.070Φ概率。
解：已知内孔尺寸属正态分布，则015.70=μ，005.003.06=?=σσmm ，
则3005.0015
.011==
-=
σ
μ
x z ，%865.49)(1=z F 5005
.0025.022==-=σμx z ，%50)(2=z F 因此%865.99)()(21=+=z F z F Q
2-19 在自动机上加工一批尺寸为09.08±Φmm 的工件，机床调整完后试车50件，试绘制分布曲线图、直方图，计算工序能力系数和废品率，并分析误差产生原因。 解：已知175.01
7028
.708.81min max =--=--=
n x x d mm ，取d=0.18mm
∑===50
1
97.7i i x x mm ，146.0)(49150
1
2=-=
∑=i i x x S mm 2.0)146.06/(18.06/=?==σT C p
根据直方图可知，工件尺寸主要集中在7.838～8.018mm 之间，只是由于出现了一例7.028mm 的工件，导致正态分布曲线均值偏离基本尺寸较大，标准差很大，从而导致工序能力变差。可以通过再次试车实验，确定7.028mm 的工件是否为偶然误差，再进一步确定工件的均值和标准差。
2-20加工一批零件，其外径尺寸为6.028±Φmm 。已知从前在相同工艺条件下加工同类零件的标准差为0.14mm ，试设计加工该批零件的R x -图。如该批零件尺寸如表，试分析该工序的工艺稳定性。
根据R x -图，该工序工艺稳定性较好。
2-21 在车床上加工一批工件的孔，经测量实际尺寸小于要求的尺寸而必须返修的工件占22.4%，大于要求的尺寸而不能返修的工件占1.4%，若孔的直径公差T=0.2mm ，整批工件尺寸服从正态分布，试确定该工序的标准差σ，并判断车刀的调整误差是多少？ 解：已知76.0276.0224.05.0)(11=?=-=z z F ，
20.2486.0014.05.0)(22=?=-=z z F
且068.096.296.276.020.2min max min max ==?=-?????
?=-=-T
d d d x x
d σσσ
σ 已知车刀调整量x d d -+=
?2
min
max
由此可以求得调整误差：
1.0068.048.12
76
.02.2=?=??+=
?
σ
mm
第三章 机械加工表面质量及其控制
3-5 采用粒度为36号的砂轮磨削钢件外圆，其表面粗糙度要求为m R a μ6.1；在相同的磨削用量下，采用粒度为60号的砂轮可以使m R a μ2.0减小，这是为什么？
答：砂轮的粒度越大，则砂轮的磨粒尺寸和磨粒间距就越小，在相同磨削条件下参与磨削的磨粒就越多，工件表面单位面积上刻痕越多，磨削表面的粗糙度值越小。
3-19 试解释磨削淬火钢件，磨削表面层的应力状态与磨削深度的实验曲线。
答：淬火钢件表面为马氏体。当磨削量很小时，温度影响很小，更没有金相组织变化，主要是冷态塑性变形的影响，故表面产生浅而小的残余压应力；当磨削量开始增大时，热塑性变形起了主导作用，表面产生很浅的残余拉应力；随着磨削量的增大，磨削热量导致钢件表面金相组织发生变化，表面淬火层的马氏体开始回火变为珠光体，密度增大体积减小，导致残余拉应力继续增大；随着磨削量的增加，表面热量增加，工件表面层温度超过相变温度，如
果这时有充分的切削液，则表面层将急冷形成二次淬火马氏体，表面产生了一薄层一次淬火层，下层是回火组织，导致表面残余压应力减小，直至产生表面的压应力。
3-22 什么是自激振动？它与强迫振动、自由振动相比，有哪些主要特征？
答：机械加工过程中，在没有周期性外力作用下，由系统内部激发反馈产生的周期性振动，称为自激振动，简称为颤振。与强迫振动、自由振动相比，自激振动有以下特征：自激振动是在没有外力干扰下所产生的振动，这与强迫振动有本质的区别；自激振动的频率接近于系统的固有频率，取决于振动系统的固有特性；自激振动不会因为阻尼存在而迅速衰减，而自由振动受阻尼作用迅速衰减。
3-28 试分析比较下列刀具结构中哪一种对减振有利？刚性车刀和弹性车刀，直杆刨刀和弯头刨刀，为什么？
答：刚性车刀比弹性车刀的刚性好，加工时刀具变形小，有利于减振；直杆刨刀与弯头刨刀相比刚性要好，加工时刀具变形小，有利于减振。
第四章 机械加工工艺规程设计
4-6 试分别选择图示各零件的粗、精基准（图a 为齿轮零件简图，毛坯为模锻件；图b 为液压缸体零件简图，毛坯为铸件；图c 为飞轮简图，毛坯为铸件）
答：a ）选择左端面作为粗基准，加工A 面；然后以A 面作为精基准，分别加工左端面和圆孔面。
b)选择不加工的大圆内表面为粗基准，加工内孔A ；以A 为基准，加工其余表面。 c)选择直径小、长度长的不加工表面为粗基准，加工最小内孔；再以最小内孔为基准，加工其余内孔。
4-12 欲在某工件上加工03
.00
5.72Φmm 的孔，其材料为45钢，加工工序为：扩孔；粗镗孔；
半精镗、精镗孔；精磨孔。已知各工序尺寸如下： 精磨——03
.00
5.72Φmm ；精镗——046
.00
8.71Φmm ；半精镗——19
.00
5.70Φmm ；
粗镗——3.0068Φmm ；扩孔——46
.0064Φmm ；模锻孔——1
259+-Φmm 。
试计算各工序的加工余量及余量公差。 解：精磨—03
.005.72Φmm ，加工余量7.08.715.72=-mm ，余量公差0.046+0.03=0.076mm ；
精镗—046
.00
8.71Φmm ，加工余量3.15.708.71=-mm ，余量公差0.19+0.046=0.235mm ； 半精镗—19
.00
5.70Φmm ，加工余量5.2685.70=-mm ，余量公差0.3+0.19=0.49mm ；
粗镗—3
.0068Φmm ，加工余量46468=-mm ，余量公差0.46+0.3=0.76mm ； 扩孔—46
.0064Φmm ，加工余量55964=-mm ，余量公差0.46+3=3.46mm 。
4-16 图示小轴部分工艺过程为：车外圆至0
1.05.30-Φmm ，铣键槽深度为H
T H +0
，热处理，
磨外圆至036
.0015.030++Φmm 。设磨外圆与车后圆的同轴度公差为05.0Φmm ，求保证键槽深度为
2
.004+mm 的铣槽深度H T H +0。
解：根据加工工艺，可以得到图示尺寸链，封闭环为键槽深度2
.0004+=A ；组成环为车外圆005.0125.15-=A mm ，为减环；铣键槽H T H A 02=mm ，为增环；磨外圆018
.00075.0315++=A mm ，为增环；同轴度公差为025
.0025.040+-=A mm ，为增环。
25.4)015(25.154)(43102=+-+=+-+=A A A A A mm
107.0)025.0018.0(05.02.0)(43102=+--=?+?-?+?=?sA sA xA sA sA mm 0175.0)025.00075.0(00)(43102-=---=?+?-?+?=?xA xA sA xA xA mm
即107
.00175.0225.4+-=A mm
2325.4=H mm ，1245.0=H T mm
第五章 机械装配工艺过程设计
5-14 减速机中某轴上的零件尺寸为401=A mm ，362=A mm ，43=A mm ，要求装配后齿
轮轴向间隙25
.010.000++=A mm 。试用极值法和统计法分别确定的1A 、2A 、3A 公差及分布位置。 解：根据装配工艺，可以得到图示尺寸链，封闭环为25
.010.000++=A ；组成环1A 为增环； 2A 为
减环； 3A 为减环；选择3A 为调整环。
一、是非题(10分) 1. 建立尺寸链的“最短原则”是要求组成环的数目最少。 ( √) 2. 圆偏心夹紧机构的自锁能力与其偏心距同直径的比值有关。 ( √) 3. 机械加工中，不完全定位是允许的，欠定位是不允许的。 ( √) 4. 装配精度与零件加工精度有关而与装配方法无关。 ( ×) 5. 细长轴加工后呈纺锤形，产生此误差的主要原因是工艺系统的刚度。( √) 6. 由工件内应力造成的零件加工误差属于随机性误差。 ( √) 7. 采用高速切削能降低表面粗糙度。 ( √) 8. 冷塑性变形使工件表面产生残余拉应力。 ( ×) 9. 精基准选择原则中“基准重合原则”是指工艺基准和设计基准重合。( √) 10.分析工件定位被限制的不定度时，必须考虑各种外力对定位的影响。( √) 二、填空(30分) 1. 为减少误差复映，通常采用的方法有：（提高毛坯制造精度），（提高工艺系统刚度），（多次加工）。 2. 达到装配精度的方法有（互换法），（调整法），（修配法）。 3. 表面质量中机械物理性能的变化包括（加工表面的冷却硬化），（金相组织变化），（残余应力）。 4. 机床主轴的回转误差分为（轴向跳动），（径向跳动），（角度摆动）。 5. 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）。 6. 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）方向的直线度误差影响小。 8. 夹具对刀元件的作用是确定（刀具）对（工件）的正确加工位置。 9. 应用点图进行误差分析时X和R的波动反映的是（变值性误差的变化）和（随机性误差）的分散程度 。 11.划分工序的主要依据是工作地点是否改变和( 工件是否连续完成)。
1.生产过程：指把原材料转变为成品的全过程。 2.工艺过程：机器生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和物理、力学性能等使其成为成 品或半成品的过程。 3.热处理工艺过程：在热处理车间，对机器零件的半成品通过各种热处理方法，直接改变它们的材料性 质的过程，称为热处理工艺过程。 4.装配工艺过程：将合格的机器零件和外购件，标准件装配成组件，部件和机器的过程，则称为装配工 艺过程。 5.机械加工工艺过程：用机械加工方法逐步改变毛坯的形态，使其成为合格零件所进行的全部过程。 6.生产纲领：机器产品在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为该产品的生产纲领。 7.生产批量：指一次投入或产出的同一产品或零件的数量。 8.生产类型：单件生产、成批生产、大量生产（13年、14年） 9.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等的工艺文件。 10.机械加工工艺规程：规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。（14年） 11.基准：在零件图上或实际的零件上，用来确定其它点、线、面的位置时所依据的点、线、面。 12.设计基准：零件工作图上用来确定其它点、线、面位置的基准。 13.工艺基准：加工、测量和装配过程中使用的基准。（13年） 14.工序基准：在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的位置尺寸和位置关系的基准。 15.定位基准：加工中用于定位的基准。（14年） 16.测量基准：工件测量时所用的基准。 17.装配基准：在装配时用来确定零件或部件在机器中的相对位置所采用的基准。 18.工件定位：采取一定的约束措施来限制自由度，通常可用约束点群来描述，而且一个自由度只需要一 个约束点来限制。 19.定位：使工件在机床或夹具中占有正确的位置。 20.装夹：将工件在机床上或夹具中定位，夹紧的过程称为装夹。 21.定位误差：指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。 22.基准不重合误差：由于定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差。 23.基准位置误差：由于工件的定位表面或夹具上的定位元件制作不准确引起的定位误差。 24.六点定位原理：用六个支承点来分别限制工件的六个自由度，从而使工件在空间得到确定定位的方法。 25.完全定位：工件的六个自由度完全被限制的定位。（14年） 26.不完全定位：按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位。（13年） 27.欠定位：按加工要求，工件应限制的自由度未被限制的定位。 28.过定位：工件的同一个自由度被两个或两个以上支承点重复限制的定位。 29.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所连续完成的那部分工艺过程。（13 年） 30.安装：工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程。 31.工位：工件在一次安装后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对于刀具或设备的固定部分所占据的 每一个位置上所完成的那一部分工艺过程。 32.工步：在加工表面、切削刀具和切削用量都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程。 33.行程：有些工步，由于余量较大或其它原因，需要用同一刀具，对同一表面进行多次切削，这样刀具 对工件每切削一次就称为一次行程 34.走刀：攻坚的每一次切削称为一次走刀。 35.零件的结构工艺性：指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。（13年、14 年） 36.精基准：使用已经机械加工的表面作为定位基准。
机械制造工艺学课后答 案 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
3－1 在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现图3－80a、b、c所示误差是什么原因，分别可采用什么办法来减少或消除答： a) 误差原因： 1）由于细长轴工件的刚性差，在加工过程中因受力变形而使加工出的工件呈两端细中间粗的鼓形。随着切削力作用点位置变化，在两端，工件刚度最大，变形最小，切去的金属层厚；中间工件刚度最小，变形最大，切去的金属层薄。 2）误差复映 减小误差的措施： 使用中心架或跟刀架，提高工件的刚度，比如改为反向进给，使工件由轴向受压变为轴向受拉。 b) 误差原因： 1）机床的刚性较差。随着切削力作用点位置变化，在两端，机床变形较大，切去的金属层薄；中间机床变形较小，切去的金属层厚。因此因工件受力变形而使加工出的工件呈两端粗、中间细的鞍形。 2）误差复映 减小误差的措施：
1）提高机床部件的刚度，减小载荷及其变化 2）减小误差复映系数或减小毛坯形状误差 c) 误差原因： 1）机床导轨与主轴不平行 2）主轴回转误差中的倾角摆动 3）尾座偏移（前后顶尖连线与导轨扭曲） 减小误差的措施： 合理选择切削用量和刀具几何参数，并给以充分冷却和润滑，以减少切削热。提高导轨副的导向精度。 3－2 试分析在转塔车床上将车刀垂直安装加工外圆时，影响直径误差的因素中，导轨在垂直面内和水平面内的弯曲，哪个影响大与卧式车床比较有什么不同为什么 解： D:工件直径；ΔDy,ΔDz工件直径误差；Δy:导轨在水平面内的弯曲；Δz：导轨在垂直面内的弯曲； 车刀垂直安装时误差的敏感方向在垂直方向。因此导轨在垂直面内的弯曲对工件直径误差的影响较大
一、 简答题：（每小题5分，共30分） 1、制定机械加工工艺规程时，高精度的零件的工艺过程较长（工序多），一般要 划分几个加工阶段。是哪几个阶段？ 2、何为精基准？怎样选择精基准？ 3、什么是加工精度（加工误差）的敏感方向？举例说明。 4、加工钢件时，如何选择硬质合金刀具材料？ 5、有色金属工件的精加工，为什么不能采用磨削的方法来完成？ 6、车削细长轴工件时，车刀的主偏角一定要选择90°，即Kr ≥90°，为什么？ 二、分析题 1.在车床上加工一批光轴外圆，经检测若发现整批工件有下列几种形状误差。试 分析产生这几种误差的原因。（15分） 2. 图示板型工件，最后工序是加工O 1和O 2孔。要求21οο与A 面平行。请设计保证 尺寸 a 和b 的定位方案。（要求：将定位方案用定位符号Λ标注在工件图上）（10分） 三、车削铸铁工的外圆柱面，若进给量f ＝0.04mm/r ，车刀刀尖圆弧半径e γ＝3mm 。试
估算加工后表面粗糙度值。(10分) 四、在卧式铣床上铣键槽。经测量，工件两端的键槽深度大于中间，且都比调整的深度尺寸小。试分析产生该现象的原因。（15分） 五、下图所示为圆轴上铣键槽。要求保证0 14.054-mm 及对称度。试计算二种定位方案的 定位误差，并比较优劣。（10分） b 0.03A 540 -0.14φ600 -0.10 φ30+0.03 90° a)b)c) 六、如图所示。已知工件的相关尺寸025.0050.0170--=L ，0025.0260-=L ，15.00 320+=L ，3L 不便 测量。试重新给出可以测量的尺寸，并标注该测量尺寸及偏差。（10分）
机械制造工艺学复习题 1．设计工艺过程的基本要求是在具体生产条件下工艺过程必须满足 优质、高产、低消耗要求。 2．一个或一组工人，在同一工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。 3．为保证加工表面和非加工表面的位置关系，应选择非加工表面作为粗基准。 4．铸件、锻件、焊接件毛坯须进行时效处理。 5.生产过程是指将原材料转变为产品的全过程。 6.由机床、刀具、工件和夹具组成的系统称为工艺系统。 7.生产类型一般分为单件小批生产、中批生产、大批大量生产。 8.确定加工余量的方法有查表法、估计法和分析计算法。 9.机械零件常用毛坯有铸件、锻件、焊接件、型材等。 10.工艺基准是在工艺过程中所采用的基准。 11.选择精基准时，采用基准重合原则，可以较容易地获得加工表面与 设计基准的相对位置精度，采用基准统一原则，可以较容易地 保证各加工面之间的相互位置精度,采用自为基准原则，可以使加工面加工余量小而均匀。 12.生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。 13.零件的生产纲领是包括备品和废品在内的零件的年产量。 14.用几把刀具同时加工几个表面的工步，称为复合工步。 15．以工件的重要表面作为粗基准，目的是为了__保证重要加工面均匀___。 16．常采用的三种定位方法是直接找正法、划线找正法和夹具定位的方法。 17．工件加工顺序安排的原则是先粗后精、先主后次、先基面后其它、先面后孔。 18．工件在机床上（或夹具中）定位和夹紧的过程算为装夹。 19．在工件上特意加工出专供定位用的表面叫辅助精基准。 20.工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺内容称为安装。 21.工艺过程中的热处理按应用目的可大致分为预备热处理和最终热处理。 22.调质处理常安排在粗加工之后之后，半精加工之前。 23.渗氮常安排在粗磨之后，精磨之前之前。 24．加工轴类、套类零件上的深孔时、其装夹方式常常是一夹一托。 25.加工轴类、套类零件上的深孔时，单件、小批生产常在卧式车床上加工、大批量生产则在专用深孔加工机床上加工。 26．磨削轴类零件时、中心磨削的定位基准中心孔，无心磨削的定位基 准外圆表面。 27．与纵磨法相比，横磨的生产率高，表面质量低。 28.单件、小批生产花键常在卧式铣床上加工、批量生产在花键铣床上加工。 29.定位销元件适用于工件以内孔面定位。 30.夹具尺寸公差一般取相应尺寸公差的 1/2—1/4 。 31.定位误差包含基准不重合误差和基准位移误差。 32．菱形销安装时，削边方向应时垂直（垂直或平行？）于两销的连心线 33.偏心夹紧机构一般用于被夹压表面的尺寸变化小和切削过程 中振动不大的场合。 34．定心夹紧机构是一种工件在安装过程中，同时实现定心和夹紧作用的机构。 35．V型块定位元件适用于工件以外圆表面定位。V形块定位的最大优点是对中性好。V形块以两斜面与工件的外圆接触起定位作用，工件的定位基面是外圆柱面，但其定位基准是外圆轴线。 36．根据力的三要素，工件夹紧力的确定就是确定夹紧力的大小、方向和作用点。 37．主轴箱常用的定位粗基准是重要孔(主轴孔)。 38.加工精度包括尺寸精度、表面精度和相互位置精度三个方面 39.丝杠加工过程中为了消除内应力而安排多次时效处理。 40．轴类零件最常用的定位精基准是两中心孔，粗车时常用 一夹一顶的定位方式。 41．中心孔的修研方法有铸铁顶尖、油石或橡胶砂轮加少量润滑油、 用硬质合金顶尖修研及用中心孔磨床磨削中心孔。 42．同轴孔系的加工方法有镗摸法、导向法、找正法。调头镗法为保证同轴度，要求：①镗床工作台精确回转180度，②调头后镗杆轴线与已加工孔轴线位置重合。 43.平行孔系的加工方法有：镗模法、找正法、坐标法 44.中心孔的技术要求：足够大的尺寸和准确的锥角、 轴两端中心孔应在同一轴线上、中心孔应有圆度要求及同批工件中心孔的深度尺寸和两端中心孔间的距离应保持一致。 45.有色金属件的精加工应采用金刚镗或高速细车的方法。 46．滚压使表面粗糙度变细，强硬度较高，表面留下残余压应力，但仅宜于加工塑性金属材料的零件表面。
机械制造工艺学作业答案 作业一 一、填空题： 1．精加工阶段 精密、超精密或光整加工阶段 2．工人 工作地点 3．基本 辅助 4．封闭性 5．铰孔（或浮动镗刀块镗孔） 6．工序基准 定位基准 7．定心 偏心 8．5 4 9．形状精度 位置精度 10．工件 机床 11． ±3σ 12．水平方向 垂直方向 13 拉 14．金相组织 残余应力 15 增大 16 越小 17 回火 退火 18 较好 19 最差 二、判断题： 1．× 2．√ 3．× 4．√ 5．√ 6．√ 7．× 8．× 9．√ 10．√ 11．√ 12．√ 三、简答题 1．加工箱体类零件时，常以“一面两孔”作为统一的精基准，因为这样可以比较方便地加工大多数（或所有）其它表面；可以简化夹具设计；可以减少工件搬动和翻转次数。 2．成批大量生产中采用调整法加工, 若毛坯硬度不均匀将造成切削力的变化较大,使工艺系统变形变化较大,将造成加工后尺寸不一。 3．提高切削速度和刀具的刃磨质量，可以减小加工表面粗糙度值，因为：1）刀具刃口表面粗糙度会“复印”在工件表面上，所以提高刀具的刃磨质量，可以减小加工表面粗糙度值。2）在低、中切削速度下，切削塑性材料时容易产生积屑瘤或鳞刺，提高切削速度有利于抑制积屑瘤或鳞刺的产生，从而可以减小加工表面粗糙度值。 4．“自身加工法”、“合并加工法”是由修配装配法发展成的。“误差抵消法”是由调整装配法发展成的。 四、分析题 1．b 结构工艺性好。 槽与沟的表面不应与其它加工面重合，这样可以减少加工量；改善刀具工作条件；在已调整好的机床上有加工的可能性。 2．b 结构工艺性好。 孔的位置不能距壁太近。图b 可采用标准刀具和辅具，且可提高加工精度。 3. x ρ y ρ
现代制造工艺学 一．名词解释 1．生产纲领：计划期，包括备品率和废品率在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
1-1.生产过程—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。 ?工艺过程—按一定顺序逐渐改变生产对象的形状(铸造、锻造等)、尺寸(机械加工)、 相对位置(装配)和性质(热处理)使其成为成品的过程 机械加工工艺规程—规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。 1-2.工序—一个(或一组)工人，在一个工作地点，对一个(或同时几个)工件所连续完成的那部分工艺过程。 2．工步—在加工表面和加工工具(切削速度和进给量)都不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。。 3．安装—工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。 4. 工位—一次装夹工件后，工件与夹具或机床的可动部分一起相对刀具或机床的固定部分所占据的每一个位置，称为工位(在一个位置完成的部分工序) 。 5．行程(走刀)—对同—表面进行多次切削，刀具对工件每切削一次，称之为一次行程。 1-3. ?生产类型—企业生产专业化程度的分类。一般分为单件生产、成批(批量)生产和大 量生产 ?(1)单件(小批)生产—产品产量很少，品种很多，各工作地加工对象经常改变，很少 重复。 ?(2)成批生产—一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量， 工作地的加工对象周期地重复。 ?(3)大量生产—产品产量很大，工作地的加工对象固定不变，长期进行某零件的某 道工序的加工。 1-4. 基准—用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。 (1)工序基准(2) 定位基准(3) 测量基准(4) 装配基准 1-5. (1)零件材料及其力学性能 –(2)零件的形状和尺寸 –(3)生产类型 –(4)具体生产条件 –(5)利用新工艺、新技术和新材料 1-6. 1. 粗基准的选择 1. 保证相互位置要求原则。
第一次 1. 2. 如下图所示为某航空发动机油泵齿轮轴，齿轴端面粗糙度为Ra=0.8，淬火后用看火花磨削法，磨削端面1和端面2，设磨削余量Z 1=Z 2=0.1±0.02mm ，求磨削前的车削工序尺寸A 1和A 2。 3. 作业三：如图所示，终加工时铣缺口须保证尺寸 和 mm,按调整法加工：试计算调整尺 寸(铣缺口时的工序尺寸 0.20010+00.05 5 -φ
第二次 1. 何谓加工精度？何谓加工误差？两者之间的区别是什么？ 2. 一批工件的内孔（0.025045mm φ+） ，加工后测得尺寸为45.01~45.023mm φφ，试问该批工件的加工误差及大小和最小加工误差为多少？ 3. 研究机械加工精度的方法有哪些？各自的特点是什么？ 4. 普通车床主轴前端锥孔或三爪卡盘夹爪的定心表面，出现过大的径向跳动时，常在刀架上安装内圆磨头进行自磨自的修磨加工，修磨后的定心表面，其径向跳动量确实大为减小，试问：（1）修磨后是否提高了主轴的回转精度？为什么？ （2）在机床主轴存在几何偏心的情况下，以精车过的轴套工件的外圆定位，来精车轴套内孔时，会产生怎样的加工误差？ 5. 中心距为2000mm 的M131外圆磨床的导轨，经过测量其水平方向的直线度误差如下图所示，若只考虑此项误差影响吗，试分析计算磨削1000mm 长的光轴将产生的最大圆柱度误差？又如何调整机床可以使产生的圆柱度误差为最小？ 第三次作业： 1．什么是原理误差？试分别举出三种近似加工运动和近似刀具轮廓的例子。 2．近似加工运动原理误差与机床传动链误差有什么区别？ 3．简述分布曲线法和点图法的特点、应用和各自解决的主要问题是什么？ 4．实际分布曲线符合正态分布时能说明什么问题？又σ6 一、是非题(10 分) 1. 建立尺寸链的“最短原则”是要求组成环的数目最少。 ( √) 2. 圆偏心夹紧机构的自锁能力与其偏心距同直径的比值有关。 ( √) 3. 机械加工中，不完全定位是允许的，欠定位是不允许的。 ( √) 4. 装配精度与零件加工精度有关而与装配方法无关。 ( ×) 5. 细长轴加工后呈纺锤形，产生此误差的主要原因是工艺系统的刚度。 ( √) 6. 由工件内应力造成的零件加工误差属于随机性误差。 ( √) 7. 采用高速切削能降低表面粗糙度。 ( √) 8. 冷塑性变形使工件表面产生残余拉应力。 ( ×) 9. 精基准选择原则中“基准重合原则”是指工艺基准和设计基准重合。 ( √) 10.分析工件定位被限制的不定度时，必须考虑各种外力对定位的影响。 ( √) 二、填空(30 分) 1. 为减少误差复映，通常采用的方法有：（提高毛坯制造精度），（提高工艺系统刚度），（多次加工）。 2. 达到装配精度的方法有（互换法），（调整法），（修配法）。 3. 表面质量中机械物理性能的变化包括（加工表面的冷却硬化），（金相组织变化），（残余应力）。 4. 机床主轴的回转误差分为（轴向跳动），（径向跳动），（角度摆动）。 5. 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）。 6. 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）方向的直线度误差影响小。 6. 夹具对刀元件的作用是确定（刀具）对（工件）的正确加工位置。 7. 应用点图进行误差分析时X 和R 的波动反映的是（变值性误差的变化）和（随机性误差）的分散程度 。 11.划分工序的主要依据是工作地点是否改变和( 工件是否连续完成)。 1-1.（什么是生产过程，工艺过程和工艺规程） 生产过程—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。 工艺过程—按一定顺序逐渐改变生产对象的形状(铸造、锻造等)、尺寸(机械加工)、 相对位置(装配)和性质(热处理)使其成为成品的过程 机械加工工艺规程—规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。 1-2.（什么是工序，安装，工步和工位） 工序—一个(或一组)工人，在一个工作地点，对一个(或同时几个)工件所连续完成的那部分工艺过程。 2．工步—在加工表面和加工工具(切削速度和进给量)都不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。。 3．安装—工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。 4. 工位—一次装夹工件后，工件与夹具或机床的可动部分一起相对刀具或机床的固定部分所占据的每一个位置，称为工位(在一个位置完成的部分工序) 。 5．行程(走刀)—对同—表面进行多次切削，刀具对工件每切削一次，称之为一次行程。 加工余量的概念：指加工过程中所切去的金属层厚度。余量有工序余量和加工总余量之分。工序余量：相邻两工序的工序尺寸之差;加工总余量：从毛培变为成品的整个加工过程中某表面切除的金属层总厚度，即毛培尺寸与零件图设计尺寸之差。 影响加工余量的因素：1上下表面粗糙度H1a和缺陷层H2a 2上工序的尺寸公差Ta 3上工序的尺寸误差4本工序加工时的装夹误差 时间定额的定义：在一定生产条件下，规定完成一定产品或完成一道工序所消耗的时间。 时间定额的组成：1基本时间tj 2辅助时间tf 3工作地点服务时间tfw 4休息与自然需要时间tx 5准备终结时间tzz 1-3.（生产类型是根据什么划分的？常用的有哪几种生产类型？他们各有哪些主要工艺特征） ?生产类型—企业生产专业化程度的分类。一般分为单件生产、成批(批量)生产和大 量生产 ?(1)单件(小批)生产—产品产量很少，品种很多，各工作地加工对象经常改变，很少 重复。 ?(2)成批生产—一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量， 工作地的加工对象周期地重复。 ?(3)大量生产—产品产量很大，工作地的加工对象固定不变，长期进行某零件的某 道工序的加工。 1-4.（什么叫基准？工艺基准包括哪些方面） 基准—用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。 (1)工序基准(2) 定位基准(3) 测量基准(4) 装配基准 工艺基准在加工和装配过程中所采用的基准，包括：1工序基准2,：定位基准3：测量基准4：装配基准 机械制造工艺学（上）思考题及参考答案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。 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。 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。 一、判断题 (10分) 1. 建立尺寸链的“最短原则”是要求组成环的数目最少。 ( √ ) 2. 圆偏心夹紧机构的自锁能力与其偏心距同直径的比值有关。 ( √ ) 3. 机械加工中，不完全定位是允许的，欠定位是不允许的。 ( √ ) 4. 装配精度与零件加工精度有关而与装配方法无关。 ( × ) 5. 细长轴加工后呈纺锤形，产生此误差的主要原因是工艺系统的刚度。 ( √ ) 6. 由工件内应力造成的零件加工误差属于随机性误差。 ( √ ) 7. 采用高速切削能降低表面粗糙度。 ( √ ) 8. 冷塑性变形使工件表面产生残余拉应力。 ( × ) 9. 精基准选择原则中“基准重合原则”是指工艺基准和设计基准重合。 ( √ ) 10.分析工件定位被限制的不定度时，必须考虑各种外力对定位的影响。 ( √ ) 二、填空 题(30分) 1. 为减少误差复映，通常采用的方法有：（ 提高毛坯制造精度 ），（ 提高工艺系统刚度 ），（ 多次加工 ）。 2. 达到装配精度的方法有（ 互换法 ），（ 调整法 ），（ 修配法 ）。 3. 表面质量中机械物理性能的变化包括（ 加工表面的冷却硬化 ），（ 金相组织变化 ），（ 残余应力 ）。 4. 机床主轴的回转误差分为（ 轴向跳动 ），（ 径向跳动 ），（ 角度摆动 ）。 5. 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 ）。 6. 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 ）方向的直线度误差影响小。 7. 选择精基准应遵循以下四个原则，分别是（ 重合基准 ），（ 统一基准 ），（ 自为基准 ），（ 互为基准 ）。 8. 夹具对刀元件的作用是确定（ 刀具 ）对（ 工件 ）的正确加工位置。 9. 应用点图进行误差分析时X 和R 的波动反映的是（ 变值性误差的变化 ）和（ 随机性误差 ）的分散程度。 10.工艺系统是由（ 机床 ），（ 夹具 ），（ 刀具 ），（ 工件 ）构成的完整系统。 11.划分工序的主要依据是工作地点是否改变和( 工件是否连续完成 )。 三、解释概念 (10分) 1.工步 刀具、加工面不变所连续完成的那部分工艺过程。 2.工艺系统刚度 垂直加工面的切削力F y 与刀刃相对加工面在法线方向上的相对变形位移y 之比为工艺系统刚度K 即K ＝y F y 3.精基准 已加工面为定位基准面的定位基准。 4.定位误差 一批工件定位时，工序基准相对起始（调刀）基准在加工要求方向上的最大变动量。 机械制造工艺学 第一章绪论 一、生产过程、工艺过程与工艺系统 机械产品的生产过程：将原材料转变成机械产品的全部劳动过程 工艺过程：改变生产对象的形状、尺寸、相互位置和性质，使其成为成品或半成品的过程。·机械加工工艺过程的组成： 1.工序：一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对一个或同时对几个工件所 连续完成的那一部分工艺过程。 2.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那部分 工作称一个工步。 3.安装：工件经一次装夹后所完成的那一部分工序，称一次安装。 4.工位：为了完成一定的工序，一次装夹后，工件与夹具或设备的可动部分一起相 对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。 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 二、生产类型与工艺特点 ·生产纲领：(N)某种零件的年产量称为该零件的年生产纲领 ·生产纲领与生产类型的关系： 单件、小批量生产 成批生产 大批大量生 三、工件加工时的定位及基准 ●工件的定位： 定位：工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。 装夹 夹紧：工件定位后的固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。 ●工件的三种装夹方法： 1.直接找正法：用千分表、划线盘等工具，找正某些位置精度要求的表面，再夹紧。 2.划线找正装夹：按图纸要求在工件表面划出位置线、加工线及找正线，装夹工件 时先在机床上按找正线找正工件位置，然后再夹紧工件。 3.夹具装夹：用通用或专用夹具装夹工件。 ●定位原理 1.六点定位原理定义：物体在空间的六个自由度，可用按一定规则布置的六个约束 点来限制。 2.用定位元件限制自由度 3.完全定位和不完全定位 完全定位：完全限制了物体的六个自由度。 不完全定位：限制了物体六个自由度中的其中几个自由度。 ●欠定位和过定位 （1）欠定位定义：根据工件加工面位置尺寸要求必须限制的自由度没有完全限制。 （2）过定位定义：工件定位时，同一个自由度被两个或两个以上的约束点限制。 机械制造工艺学课后习 题及参考答案 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT 机械制造工艺学复习题及参考答案 第一章 什么叫生产过程、工艺过程、工艺规程 答案： 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。 结合具体实例，说明什么是基准、设计基准、工艺基准、工序基准、定位基准、测量基准、装配基准。 答案： 基准是指用以确定生产对象几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。 设计基准是指在零件图上标注设计尺寸所采用的基准。 工艺基准是指在零件的工艺过程中所采用的基准。 在工序图中，用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置所采用的基准，称为工序基准。 在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准，称为定位基准。在加工中或加工后，用以测量工件形状、位置和尺寸误差所采用的基准，称为测量基准。 在装配时，用以确定零件或部件在产品上相对位置所采用的基准，称为装配基准。 什么是六点定位原理什么是完全定位与不完全定位什么是欠定位与过定位各举例说明。 答案： 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。 （举例在课本page12、13）。 何谓零件、套件、组件和部件何谓套装、组装、部装、总装和装配 答案： 零件是组成机器的最小单元，它是由整块金属或其它材料构成的。 套件是在一个零件上，装上一个或若干个零件构成的。它是最小的装配单元。 组件是在一个基准零件上，装上若干套件而构成的。 部件是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零件构成的。部件在机器中能完成一定的、完整的功用。 将零件装配成套件的工艺过程称为套装。 机械制造工艺试题库 《机械制造工艺学》试题库 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，所镗出的孔是_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_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。 题型： 填空题：20分 名词解释：5分 问答题：5x6=30分 分析题：1x10=10分 计算题：（3个）35分 填空题： 1.常用的安装、装夹方法：夹具中装夹（成批、大批和大量生产中）、直接找正装夹（单件小批生产中）、划线找正装夹（单件小批生产中的复杂铸件和铸件精度较低的粗加工工序）（p12） 2.工件以平面定位常用的定位元件有哪些？支撑钉和支撑板。有什么特点，用在什么场合下？一个矩形支撑板限制三个自由度，一个条形支撑板限制两个自由度，一个支撑钉限制一个自由度。（p14） 3.基准的含义和分类：从设计和工艺两大方面来分析，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。工艺基准又可以进一步分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。（p20） 4.产生定位误差的原因：基准位置误差（由于工件的定位表面或夹具上的定位元件制作不准确而引起的定位误差）、基准不重合误差（由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起的误差）（p106） 5.误差复映系数：误差复映系数是为了衡量加工后工件精度提高的程度,值越小表示加工后零件的精度越高。k /C =ε（p184） 6.分布图分析法（缺点）、点图分析法（优点）有什么不同？分布图分析法（缺点）：没有考虑一批工件加工的先后顺序，故不能反映误差的变化趋势，难以区别变值系统误差与随机误差的影响；必须等到一批工件加工完毕后才能绘制分布图，因此不能在加工过程中及时提供控制精度的信息。采用点图分析法，可以弥补上述不足。 7.比较两种互换法（完全互换法、大数互换法） 名词解释： 1.工序：一个（或一组）工人在同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。机械加工工艺过程由若干个工序组成，每一个工序又可依次细分为安装、恭维、工步和走刀。 2.机械产品的生产过程：从原材料开始大成品出厂的全部劳动过程，包括主要劳动过程和辅助劳动过程。 3.机械产品的工艺过程：机械产品的主要劳动过程都使被加工对象的尺寸、形状和性能产生了一定的变化，即与生产过程有直接关系，称为工艺过程，包括机械加工工艺过程和装配工艺过程。 4.年生产纲领：计划期为一年的，应当生产的产品产量和进度计划。 5.生产类型：按生产专业化程度的不同分为大量生产、成批生产和单件生产三种生产类型。 6.误差的敏感方向：对加工精度影响最大的那个方向（即通过切削刃的加工表面的法向）称为误差的敏感方向。 7.误差的不敏感方向：对加工精度影响最小的那个方向（即通过切削刃的加工表面的切向）称为误差的不敏感方向。 8.机械加工过程中的震动：震动主要有强迫振动和自激振动两种类型。 9.强迫振动：含义，由于外界（相对于切削过程而言）周期性干扰力的作用而引起的振动。 特点：振动频率与干扰力的频率相同；振动幅值即与干扰力的幅值有关，又与工艺系统的动态特性有关， 10.自激振动：含义，由系统内部激发反馈产生的周期性振动。特点：是在没有外力（相对于切削过程）干扰下所产生的振动运动；频率接近于系统的固有频率；不会因有阻尼存在而迅速衰减。 11.工艺尺寸链：在工艺过程中，由同一零件上的与工艺相关的尺寸所形成的尺寸链称为工 大学学年第二学期 《机械制造工艺学》期末考试题参考答案 一、名词解释（本大题共小题，每小题分，共分） ．工序：一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对同一或同时对几个工件 所连续完成的那部分工艺过程。 ．尺寸链：相互联系，按一定顺序首尾相接和尺寸封闭图形。 ．基准：确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的那些点，线，面。 ．过定位：几个定位支撑点重复限制同一个或几个自由度。 ．形状精度：加工后零件各表面的实际形状与表面理想形状之间的附和精度。 二、填空题（本大题共小题，每空分，共分） ．牛头刨床的主运动是（刨刀）的直线往复移动，进给运动是（工件）的间歇移 动。 ．工时定额是完成某一（零件）或（工序）所规定的时间。 ．刨削和插削都是（间断）切削，刀具易受到（冲击），因此（切削速度）不宜 太高。 ．电火花加工是在一定的（介质）中，通过（工具）电极和（工件）电极之间的（脉冲放电）的电蚀作用，对工作进行加工的方法。 ．切削用量是在切削加工过程中（）（）和（）的总称。 ．装夹是工件在加工前，使其在机床上或夹具中获得（正确而固定位置）的过程，它包括（定位）和（夹紧）两部分内容。 ．零件的加工精度包括（尺寸精度）（形状精度）和（相互位置）三个方面。 三、不定项选择（本大题共小题，每小题分，共分） ．车床主轴的纯轴向窜动对（、）加工有影响。 、车销内外圆、车销端面车销螺纹 ．制定零件工艺过程时，首先研究和确定的基准是（） 、设计基准、工序基准、定位基准、测量基准 ．零件在加工过程中使用的基准叫做（、） 、设计基准、工艺基准、装配基准、定位基准、测量基准 ．车床主轴轴颈和锥孔的同轴度要求很高，常采用（）来保证 、基准重合、互为基准、自为基础、基准统一 ．机械加工中直接改变工件的形状、尺寸和表面性能使之变成所需零件的过程为 （） 、生产过程、工艺过程、机械加工工艺过程 ．受迫振动系统在共振区消振最有效的措施使（） 增大系统刚度；增大系统阻尼；增大系统质量 ．用（）来限制六个自由度，称为（）。更具加工要求，只需要少于（）的定 位，称为（）定位 六个支撑点；具有独立定位作用的六个支撑点；完全；不完全；欠定位．零件装夹中由于（）基准和（）基准不重合而产生的加工误差，称为基准不重 合误差。 设计（或工序）；工艺；测量；装配；定位 第1次作业 <机械制造工艺学> 201603 一、单项选择题（本大题共40分，共 20 小题，每小题 2 分） 1. 下列哪一种刀具不适宜进行沟槽的铣削？( ) A. 立铣刀 B. 圆柱形铣刀 C. 锯片铣刀 D. 三面刃铣刀 2. 切削加工时，对表面粗糙度影响最大的因素是( ) A. 刀具材料 B. 进给量 C. 切削深度 D. 工件材料 3. 单件小批生产一般采用( )装配组织形式。 A. 移动式装配流水线 B. 固定式装配 C. 变节奏流水装配 D. 移动式装配 4. 长V形块定位将消除( )个自由度。 A. 一个 B. 二个期工程 C. 三个 D. 四个 5. ( )加工是一种易引起工件表面金相组织变化的加工方法。 A. 车削 B. 铣削 C. 磨削 D. 钻削 6. 在机械加工中直接改变工作的形状、尺寸和表面质量，使之成为所需零件的过程称为( )。 A. 生产过程 B. 工艺过程 C. 工艺规程 D. 机械加工工艺过程 7. 以下加工采用工序集中的是( )。 A. 单件小批生产 B. 大批量生产 C. 活塞的加工 D. 轴承的加工 8. 以下装夹方式中，（）装夹方式适合于大批量生产。 A. 直接找正装夹 B. 划线找正装夹 C. 用卡盘装夹 D. 用夹具装夹 的场合。( )用完全互换法装配机器一般适用于9. A. 大批大量生产 B. 高精度多环尺寸链 C. 高精度少环尺寸链 D. 单件小批生产 10. 通常情况下，剃齿加工不能纠正( )。 A. 齿轮公法线长度变动量 B. 齿轮的切向误差 C. 齿轮的径向误差 D. 齿轮的运动误差 11. 在大量生产中，已知孔加工精度为IT7级，孔径为φ60mm，表面粗糙度为Ra1.6μm的外圆表面，采用的加工路线为( )。 A. 钻孔--粗拉孔--精拉孔 B. 钻孔--扩孔--铰孔 C. 钻孔--粗镗孔--精镗孔 D. 粗镗--半精镗--精镗 12. 对机械加工过程影响较小的振动是( )。 A. 自由振动 B. 自激振动 C. 受迫振动 D. 衰减振动 13. 滚刀轴线必须倾斜，用以保证（）。 A. 刀具螺旋升角与工件螺旋角相等 B. 刀齿切削方向与工件轮齿方向一致 C. 刀具旋向与工件旋向一致 14. 齿轮的定位采用大端面及短心轴定位，这种定位方式属于( ). A. 完全定位 B. 过定位 C. 欠定位 D. 不完全定位 15. 齿轮齿形的加工定位方案是( )。 A. 端面、内孔 B. 一面两销 C. 外圆、端面 D. 外圆、内孔 16. 以下关于汽车发动机的加工及装配说法错误的是（） A. 广泛采用修配法装配 B. 采用互换法装配 C. 广泛采用夹具装夹 D. 按流水线布置 17. 装配基准是指（） A. 设计图中所用的基准 B. 工序图中所用的基准 C. 装配过程中所用的基准机械制造工艺学试题与答案(四套全)
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