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机械制造工艺学部分习题解答2第二章：机械加工工艺规程设计（第3版P94）2-1何谓机械加工工艺规程？工艺规程在生产中起何作用？概念题，见教材P25.2-2简述机械加工工艺过程卡和工序卡的主要区别以及它们的应用场合？概念题，见教材P25.2-3简述机械加工工艺过程的设计原则、步骤和内容。
见教材P25-31.2-4试分析图所示零件有哪些结构工艺性问题并提出正确的改进意见。
解：1）键槽设置在阶梯轴90°方向上，需两次装夹加工。
将阶梯轴的两个键槽设计在同一方向上，一次装夹即可对两个键槽加工。
2）车螺纹时，螺纹根部易打刀；且不能清根。
设置退刀槽，可使螺纹清根；操作相对容易，可避免打刀。
3）两端轴颈须磨削加工，因砂轮圆角而不能清根；设置退刀槽，磨削时可以清根。
2-7何谓经济精度？选择加工方法时应考虑的主要问题有哪些？答：（P34）经济精度——在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、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和表面粗糙度。
选择加工方法时应考虑（P35）：根据零件表面、零件材料和加工精度以及生产率要求，考虑本厂现有的工艺条件，考虑加工经济精度等因素。
2-8在大批量生产条件下，加工一批直径为，长度为58mm的光轴，其表面粗糙度，材料为45钢，试安排其加工路线。
答：粗车——半精车——粗磨——精磨——精密磨削。
2-9图4-71所示箱体零件的两种工艺安排如下：(1)在加工中心上加工：粗、精铣底面；粗、精铣顶面；粗镗、半精镗、精镗Φ80H7孔和60H7孔；粗、精铣两端面。
(2)在流水线上加工：粗刨、半精刨底面，留精刨余量；粗、精铣两端面；粗镗削、半精镗Φ80H7孔和60H7孔，留精镗余量；粗刨、半精刨、精刨顶面；精镗Φ80H7孔和60H7孔；精刨底面。
试分别分析上述两种工艺安排有无问题，若有问题请提出改进意见。
答：(1)应在先加工底面、顶面之后，加工两端面，因为底面、端面是定位表面，定位表面加工之后，再进行镗孔。
提高机械设计制造及其自动化的途径摘要：现代科技持续发展，在工程领域中，由机械设计制造及其自动化扮演着重要的角色。
本文旨在探讨在机械设计制造过程中提高自动化水平的有效方法，从而提高生产效率，达到降低生产成本的目的。
本文将从多个方面进行探讨，即，工艺流程的优化、设备的更新换代、生产线的智能化整合、人才培养以及运用先进的计算机技术等等，供相关人员参考和借鉴。
关键词：机械设计制造；自动化；提高途径引言：作为现代制造业的核心技术之一，机械设计制造及其自动化的发展，对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。
在我国，制造业属于重要的经济部门，但是当前的机械设计制造及其自动化水平，与发达国家相比仍具有较大的差距。
为了达到缩小差距的目的，本文将探讨提高机械设计制造及其自动化的途径。
1.机械设计制造和自动化技术对我国的重要性1.1提高生产效率为提高我国机械制造企业的生产率、缩短制造周期，需要将现代高科技应用于我国机械制造行业，不仅能够大幅度地提高机械制造的运行效率，减少人力、物力、财力等方面的损失，还可以产生更多的经济效益，防止出现人力资源浪费问题，通过解放劳动力，改善大众的生活水平，最终在机械制造质量方面有所突破。
在机械制造行业中，管理问题的出现，导致员工的生产率较低，致使生产进度变慢。
如果继续采用传统的生产方式，则会浪费很多资源，且耗费较多的生产时间，无法取得预期的结果。
针对这一难题，研究人员可以通过机器自动控制的方式，弥补传统机器制造中在管理方面的缺陷，使机器制造生产效率得到提高，进而缩短生产时间。
1.2降低企业生产的安全隐患随着机械设计、制造和自动化等工作的推进，能够有效减少企业生产工艺中存在的安全隐患。
在传统的机器加工工艺中，由于收到心理状况、工艺水平等因素的影响，所以极易导致机器生产失误。
由于生产过程中会使用大型设备，所以也容易存在安全隐患，稍有不慎，可能会危及工作人员的人身安全，甚至造成重大安全事故。
通过计算机网络技术，可以对机械装备的生产过程实施智能化管理，并做好实时监测。
机械加工项目的建议书为了满足市场需求，提高产品质量，降低生产成本，我们建议进行机械加工项目。
机械加工是指利用机械设备对原材料进行切削、成型、焊接等加工工艺，制造出符合要求的零部件或成品。
机械加工广泛应用于汽车制造、航空航天、船舶制造、机械制造等领域，是制造业的重要环节。
首先，机械加工可以提高产品质量。
通过精密的加工工艺，可以保证零部件的尺寸精度和表面质量，从而提高产品的质量稳定性和可靠性。
例如，在汽车制造领域，发动机零部件的加工精度直接影响汽车的性能和燃油经济性，因此需要进行精密的机械加工。
其次，机械加工可以降低生产成本。
通过自动化、智能化的机械加工设备，可以提高生产效率，减少人力成本。
同时，精密的加工工艺可以减少材料浪费，提高材料利用率，降低生产成本。
例如，在航空航天领域，航空发动机零部件的加工成本占整个生产成本的很大比重，因此需要通过精密的机械加工来降低成本。
另外，机械加工可以满足市场需求。
随着科技的发展和市场的竞争，产品的更新换代速度越来越快，对零部件的加工精度和工艺要求也越来越高。
通过机械加工，可以及时满足市场对新产品的需求，提高企业的竞争力。
例如，在机械制造领域，新型机械设备对零部件的加工精度和表面质量要求很高，需要通过精密的机械加工来满足市场需求。
综上所述，机械加工项目对于提高产品质量、降低生产成本、满足市场需求具有重要意义。
因此，我们建议在生产中加大对机械加工项目的投入，引进先进的机械加工设备，培养高素质的机械加工技术人才，提高企业的核心竞争力。
同时，需要加强对机械加工工艺的研究和开发，不断提高机械加工的精度和效率，为企业的可持续发展提供有力支持。
希望相关部门能够重视机械加工项目，为企业的发展提供更多支持和帮助。
学年第学期机械制造技术基础期末考试题考试班级：教材版本：授课时数：考试范围：第1、2、3、4、5章试题构成：出题日期：出题教师：教研室主任：审批日期：教学主任：《机械制造技术基础》考试题第一套一．选择题（每小题1分共10分）二．名词解释（每小题3分共15分）1. 前角γ02. 定位3. 粗基准4. 机械加工工艺系统5. 进给运动三．填空题(每空1分共10分)1. 切削三要素是指金属切削过程中的、进给量和三个重要参数，总称切削用量。
其余2. 车外圆时，导轨水平面内的直线度误差对零件加工精度的影响较垂直面内的直线度误差影响大得多，故称水平方向为车削加工的误差 。
3. 磨削加工时，提高砂轮速度可使加工表面粗糙度数值 ，提高工件速度可使加工表面粗糙度数值提高，增大砂轮粒度号，可使加工表面粗糙度数值 。
4. 机械加工工艺过程由 、 和工作行程组成。
5. 夹具的基本组成有定位元件、 、 、 装置和其它元件组成。
四．简答题（每小题5分 共35分）1. 车削时切削合力常分解成哪三个相互垂直的分力来分析？试说明这三个分力的作用。
2. 为什么说夹紧不等于定位？3. 机械加工过程中精基准的选择原则是什么？4. 机床的主要技术参数有哪些？5. 简述“误差复映规律”及其在实际生产中的意义？6. 获得加工精度的方法？7. 工艺规程的设计原则？ 五． 工艺设计题（10分）初步制订如下零件的机械加工工艺过程（细化到工序及其具体加工内容），分析主要加工难点，具体条件：45钢，圆棒料ф70，成批生产。
（20分）六． 计算题（每小题10分，共20分）1、如图所示零件，在各表面加工完成后，需检验尺寸30±0.15，但因该尺寸无法直接测量，需通过测量尺寸A 来检验。
试确定A 的尺寸及偏差。
批小轴，直径要求mm0021.016-Φ，加2、在无心磨床上磨削一《机械制造技术基础》考试题第二套一 .判断题：（每题1 分，共10 分）（）1.工艺系统刚度差，刀具选小的前角。
机械加工技术基础知识单选题100道及答案1. 下列哪种刀具材料的硬度最高？（）A. 高速钢B. 硬质合金C. 陶瓷D. 金刚石答案：D2. 在车床上加工轴类零件时，常用的装夹方式是（）A. 两顶尖装夹B. 一夹一顶装夹C. 三爪卡盘装夹D. 以上都是答案：D3. 钻孔时，钻头的旋转运动是（）A. 主运动B. 进给运动C. 辅助运动D. 以上都不是答案：A4. 车削细长轴时，为了减少工件的弯曲变形，应使用（）A. 跟刀架B. 中心架C. 顶尖D. 花盘答案：A5. 扩孔加工属于（）A. 粗加工B. 半精加工C. 精加工D. 超精加工答案：B6. 磨削加工的精度一般可达（）A. IT5 - IT6B. IT7 - IT8C. IT9 - IT10D. IT11 - IT12答案：A7. 下列哪种加工方法主要用于单件小批生产？（）A. 模具加工B. 数控加工C. 特种加工D. 钳工加工答案：D8. 在外圆磨床上磨削外圆时，（）的运动是进给运动。
A. 砂轮的旋转B. 工件的旋转C. 砂轮的横向移动D. 工件的纵向移动答案：C9. 铣削平面时，铣刀的旋转运动是（）A. 主运动B. 进给运动C. 复合运动D. 以上都不是答案：A10. 铰孔不能提高孔的（）精度。
A. 尺寸B. 形状C. 位置D. 表面粗糙度答案：C11. 电火花加工主要用于加工（）A. 导电材料B. 不导电材料C. 陶瓷材料D. 高分子材料答案：A12. 下列哪种量具可以测量内孔的直径？（）A. 游标卡尺B. 千分尺C. 内径千分尺D. 以上都是答案：C13. 数控车床的核心部件是（）A. 数控系统B. 床身C. 主轴箱D. 刀架答案：A14. 车削螺纹时，螺纹的导程由（）决定。
A. 刀具B. 工件转速C. 挂轮D. 丝杠答案：C15. 加工中心与普通数控机床的主要区别是（）A. 有刀库和自动换刀装置B. 加工精度高C. 机床刚性好D. 速度快答案：A16. 下列哪种切削液的冷却性能最好？（）A. 水溶液B. 乳化液C. 切削油D. 以上都不是答案：A17. 精车时，为了提高表面质量，应选择（）的切削速度。
机加工创收实施方案
如下：
一、市场调研是机加工创收的必要前提。
要深入了解目标市场需求和竞争情况，找准发展定位，确定市场定位和竞争策略。
二、产品研发是机加工创收的核心环节。
要依托技术创新，加强产品研发，提高产品质量和技术含量，不断满足市场需求。
三、生产制造是机加工创收的重要保障。
要优化生产工艺流程，提高生产效率和质量，降低生产成本，提升竞争力。
四、市场营销是机加工创收的推动力。
要通过多种渠道开拓市场，加大宣传力度，提高品牌知名度，扩大市场份额。
五、售后服务是机加工创收的关键环节。
要建立完善的售后服务体系，提高客户满意度，促进客户忠诚度，实现持续发展。
六、人才队伍是机加工创收的核心竞争力。
要加强人才培训和引进，激发员工工作积极性，营造和谐的企业文化氛围。
七、财务管理是机加工创收的重要支撑。
要强化财务控制和风险管理，合理运用资金，保障企业经营稳健，实现经营持续增长。
八、信息化建设是机加工创收的重要保障。
要加强信息化建设，提高信息化水平，提升企业管理效率，实现智能化生产和运营。
以上是机加工创收实施方案的关键要点，只有全面落实各项措施，才能取得长期稳定的经济效益和社会效益。
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提高机械加工生产率的措施影响机械加工生产率的因素很多，其中比较重要的因素有：产品设计质量、毛坯成形方法、机械加工工艺及生产管理方式与水平等。
因此，提高劳动生产率可从上述几个方面着手。
一、提高机械加工生产率的设计措施设计时，在保证产品零件使用性能的前提下，应使零件结构具有良好的加工工艺性，并选用加工工艺性良好的材料，以减少加工困难，提高劳动生产率，从而获得良好的经济效益。
这是设计人员在设计产品时应当首先考虑的问题之一。
（一）改善零件的结构工艺性零件结构工艺性是指具有某种结构的零件的加工难易程度。
它是评价零件结构优劣的技术经济指标之一。
所谓零件的结构工艺性好是指在保证产品使用性能的前提下，该零件能用生产率高、劳动量少、材料消耗少和生产成本低的加工方法制造出来。
对于机械产品来说，其结构工艺性的好坏主要取决于组成它的零件数量、零件的加工质量要求和制造方法等。
一般说来，组成产品的零件种类和数量越少，产品结构工艺性越好；零件的表面几何形状越简单，其结构工艺性也越好；所有零件的平均制造精度要求越低，产品的结构工艺性也越好。
为了使机械产品具有良好的结构工艺性，在设计时常采用如下一些措施：1．提高零、部件的“三化”程度（零件标准化、部件通用化、产品系列化），尽量利用已掌握的工艺和已标准化、系列化的零件及组件，尽量借用本厂已有生产的同类型零件，使设计出的结构具有良好的继承性。
2．采用表面几何形状简单的零件，并尽可能地将它们布置在同一平面或同一轴线上，以便于加工和测量。
3．合理确定零件的制造精度和产品的装配精度。
在保证产品使用性能的前提下，应尽量降低制造精度和装配精度。
4．提高由非切削加工方法制造的零件和由费用较低的切削加工方法制造的零件的比例。
显然，这两种零件在产品中所占的比例越大，产品的工艺性也就越好。
表13-1给出了零件结构便于加工一些的实例。
（二）选择切削加工性能良好的工件材料工件材料的切削加工性直接影响切削效率、功率消耗和零件的表面质量等。
在设计产品时，应在保证产品使用性能的前提下，尽可能选择切削加工性能良好的工件材料和采取能改善材料切削加工性能的热处理措施，以提高生产率和降低削加工费用。
材料的切削性主要取决于材料的物理、机械性能。
一般说来，强度与硬度高、塑性与韧性好、导热性差的材料，其切削加工性能就较差，反之则较好。
在实际生产中，常常采用热处理方法来改变材料的金相组织和机械性能，以改善工件材料的切削加工性。
例如，对2Cr13不锈钢进行调质处理后，硬度可提高到28～30HRC，并降低塑性，使切削加工后零件表面粗糙度降低，表面质量提高。
对高硬度的铸铁，一般采用高温球化退火，使片状石墨球化，以降低硬度，提高材料的可切削加工性能。
二、提高机械加工生产率的工艺措施机械加工生产率在很大程度上取决于所采用的加工工艺和生产组织管理方式。
采用各种行之有效的先进工艺方法和高效的自动化加工设备以及科学的生产组织管理方式都可以显著地提高机械加工的生产率。
（一）缩短单件工时⒈缩短基本时间的工艺措施⑴提高切削用量增大切削速度、切削深度和进给量都可以缩短基本时间，这是机械加工中广泛采用的提高生产率的有效方法。
近年来出现的聚晶金刚石和聚晶立方氮化硼等新型刀具材料，切削普通钢材的切削速度可达900m/min。
在加工60HRC以上的淬火钢、高镍合金钢时，在980℃仍能保持其红硬性，切削速度可在900m/min以上。
高速滚齿机的切削速度可达65～75m/min。
采用强力磨削，其速度可达60m/s。
提高切削用量的主要途径是采用优质的刀具材料、合理的刀具角度、合适的冷却润滑液和完善的加工设备等。
⑵减少切削行程长度减少切削行程长度也可以缩短基本时间。
例如图13-1中采用三把刀具同时加工同一表面。
图13-1 减小切削长度⑶合并工步用几把刀具对同一工件的几个不同表面、一把复合刀具对同一表面同时进行加工，把原来单独的几个工步集中为一个复合工步。
各工步的基本时间就可以全部或部分相重合，从而减少了(a) (b)工序的基本时间。
图13-2（a）为在图13-2 合并工步六角车床上常见的合并工步，两把不同刀具同时切削；图13-1（b）为几个砂轮同时磨削导轨面。
⑷采用多件加工多件加工有三种方式：顺序多件加工，即工件顺着行程方向一个接着一个地装夹，如图13-3（a）所示。
这种方法减少了刀具切入和切出的时间，也减少了分摊到每一个工件上的辅助时间。
平行多件加工，即在一次行程中同时加工n件平行的工件，如图13-2（b）所示。
平行顺序多件加工为上述两种方法的综合应用，如图13-2（c）所示。
这种方法适合于工件较小、批量较大是情况。
(a) (b) (c)图13-3 多件加工⒉缩短辅助时间的工艺措施辅助时间在单件工时内所占的比例较大，有时甚至超出基本时间数倍。
当采取一些措施将基本时间缩短以后，辅助时间所占的比例就会变得更大。
因此，通过缩短辅助时间来提高劳动生产率也很重要。
可以采用以下措施来缩短辅助时间：⑴采用先进夹具如成批生产时采用气动或液动快速夹紧装置、多品种小批量生产时采用成组夹具等，这不仅可以保证加工质量，而且能大大地节省装卸和找正工件的时间。
⑵尽量将辅助时间与基本时间重合采用可换夹具或可换工作台、转位夹具或转位工作台、回转夹具或回转工作台，可以实现在加工的同时装卸另一个或另一组工件，使工件的装卸时间与辅助时间重合。
如图13-3所示。
(a) (b)图13-3 辅助时间与基本时间重合的示例⑶提高机床操作的机械化与自动化水平，实现集中控制、自动调速与变速以缩短开、停机床和改变切削用量的时间。
⑷采用先进的检测设备，实施在线主动检测。
⒊缩短布置工作地时间的工艺措施⑴采用快速换刀、自动换刀及机外对刀装置，可以节省刀具的装卸和对刀的辅助时间。
⑵采用机夹刀具和硬质合金刀具，以减少换刀和刃磨时间。
⑶利用压缩空气吹切屑。
⒋缩短准备与终结时间的工艺措施把结构形状、技术条件和工艺过程相似的工件组织起来，采用成组工艺和成组夹具，可以明显缩短准备与终结时间。
有条件时也可选用准备终结时间极短的先进加工设备，如数控机床、加工中心等。
（二）实施机床多台的看管多台机床看管是一种先进的劳动组织措施。
一个工人同时管理几台机床可以提高生产率是显而易见的，但应满足两个必要条件：一是若一人看管M台机床，则任意（M–1）台机床上的工人操作时间之和，应小于另一台机床的机动时间；二是每台机床都要有自动停车装置。
（三）采用先进的工艺方法1．1．毛坯准备采用冷挤压、热挤压、粉末冶金、精密锻造、爆炸成形等新工艺，可以大大提高毛坯精度，减少机械加工工作量，节省原材料，可以明显地提高生产率。
2．2．特种加工对特硬、特韧、特脆等难加工材料或复杂型面，采用特种加工方法能极大地提高生产率。
如用电解加工一般锻模，可以将加工时间从40～50小时减少到1～2小时。
3．3．采用少无切削加工如冷挤压齿轮、滚压丝杠等。
4．4．改进加工方法减少手工和低效率加工方法。
如大批量生产中以拉削、滚压代替铣、铰、磨削，以精刨、精磨、金刚镗代替刮研等。
（四）采用自动化制造系统广义地讲，自动化制造系统（Automatic Manufacturing System —AMS）是由一定范围的被加工对象、一定柔性和自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体，它接受外部信息、能源、资金、配套件和原材料等，在人和计算机控制系统的共同作用下，实现一定程度的柔性自动化制造，最后输出产品、文档资料、废料和对环境的污染。
采用自动化制造系统可以有效改善劳动条件，显著提高劳动生产率，大幅度提高产品的质量，有效缩短生产周期，并能显著降低制造成本。
⒈自动化制造系统的组成一个典型的自动化制造系统主要由以下子系统组成：⑴毛坯制备自动化子系统包括锻压过程自动化、铸造过程自动化、焊接过程自动化、切割过程自动化。
⑵机械加工自动化子系统包括加工自动化、零件检测自动化、换刀自动化、装卡自动化、上下料自动化。
⑶热处理自动化子系统⑷储运自动化子系统包括工件储运自动化、刀具储运自动化、其他物料储运自动化。
⑸装配自动化子系统包括零部件供应自动化、装配自动化。
⑹辅助过程自动化子系统包括排屑过程自动化、清洗过程自动化、冷却液系统自动化、油漆过程自动化、包装自动化。
⑺质量控制自动化子系统零件检验自动化、产品检验自动化、刀具检验自动化。
⑻系统控制自动化子系统故障诊断自动化、运行状态监控、环境及安全监控、生产技术与调度、系统外部接口。
人作为自动化制造系统的基本要素，可以与任何自动化子系统相结合。
另外，良好的组织管理机构和机制对于设计及优化运行自动化制造系统是必不可少的。
本节涉及的自动化制造自动化主要是机械加工子系统。
⒉自动化制造系统的分类根据对加工零件改变的适应能力，可将自动化制造系统可以分为刚性自动化设备及系统、柔性自动化设备及系统。
所谓刚性自动化设备及系统是指只能进行某些特定零件的特定工序加工的自动化加工设备及系统。
它包括刚性自动化单机、刚性自动线、刚性综合自动化系统。
如在大批大量生产中广泛采用的自动机床、组合机床和专用自动线等。
所谓柔性自动化设备及系统是指能够适应产品的频繁变化、工艺范围较宽的自动化加工设备及系统。
数控机床、加工中心及以其为基础的自动化生产系统（如分布式数控系统、柔性制造单元、柔性制造系统、计算机集成制造系统等）即属此类。
⑴刚性自动化单机它是在刚性半自动化单机的基础上增加自动上下料装置而形成的自动化机床，这种机床实现的是单个工艺过程的全部加工循环。
这种机床往往需要定做或改装，常用于品种变化很小，但生产批量特别大的场合。
主要特点是投资少、见效快，但通用性差，是大量生产最常见的加工设备。
⑵刚性自动线刚性自动化生产线是用工件输送系统将各个自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序连接起来，在控制系统的作用下完成单个零件加工的复杂大系统。
在刚性自动线上，被加工零件以一定的生产节拍，顺序通过各个工作位置，自动完成零件预定的全部加工过程和部分检测过程。
刚性自动线具有很高的自动化程度，具有统一的控制系统和严格的生产节拍。
与自动化单机相比，它的结构复杂，完成的加工工序多，所以生产率也很高，是少品种、大批量生产必不可少的加工设备。
另外，它还具有可以有效缩短生产周期，取消半成品的中间库存，缩短物料流程，减少生产面积，改善劳动条件，便于管理等优点。
它的最大缺点是投资大，系统调整周期长，更换产品不方便。
为了消除这些缺点，人们发展了组合机床自动线，可以大幅度缩短建线周期，更换产品后只需要更换机床的某些部件即可，大大缩短了系统的调整时间，降低了生产成本。
并能收到较好的使用效果和经济效果。
组合机床自动线多用于加工箱体类及杂件类等零件的钻、扩、铰、镗、攻螺纹和铣削等工序的加工，是当前数量最多、应用最广的自动线。
