《船舶机械制造工艺学》讲解

《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。

21.当零件的加工质量要求较高时，常将工艺路线分成四个阶段，包括粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段。

22.按在生产过程中的不同用途，可将零件的基准分为设计基准、工序基准两大类。

23.再生颤振是自激振动的一种解释机理。

产生再生颤振的两个基本条件是重叠切削、振动频率与工件转速的比值。

24.当依此加工一批零件时，误差的大小保持不变，或按一定的规律变化。

前者称为常值系统误差，后者称为变值系统误差。

25.工序尺寸的公差标注一般采用入体原则（P95）26.在机加工中，切削速度、吃刀量（切削深度）和走刀量称之为切削用量。

27.一般生产过程主要包括下列过程：生产技术准备过程、毛坯制造过程、加工过程、产品装配过程、辅助劳动过程。

28.零件在加工以后的几何参数（尺寸、形状和位置）与理想零件的几何参数相符合的程度，称之为加工精度。

29.装配精度包括：尺寸精度、位置精度、相对运动精度和接触精度。

30.制定装配工艺规程的基本原则：保证产品装配质量、满足装配周期要求、钳工装配工作量尽可能小、减少装配成本。

31.装配组织形式分为：固定式装配及移动式装配。

32.保证装配精度的方法：互换法、选择装配法、修配法及调整法。

33.调整装配法分为：可动调整法、固定调整法及误差抵消调整法。

34.装配工艺中选配法还可分为三种：直接选配法、分组选配法、复合选配法。

35.加工机座轴承孔时，为了实现基准重合应选择上平面、侧边缘作为定位基准。

36.为了保证主轴颈的加工精度，它的精加工应安装排在曲柄销的精加工后。

37.表面微观几何形状特征包括: 表面粗糙度及表面波度。

38.加工表面的表面物理力学性能包括: 表面层的冷作硬化、表面层的金相组织变化及表面层的残余应力。

39.影响切削加工表面粗糙度的刀具几何参数因素有：刀尖圆弧半径、主偏角及副偏角。

40.影响磨削加工表面粗糙度因素主要有: 冷却润滑液、砂轮的粒度和硬度、磨削速度以及磨削径向进给量与光磨次数及工件圆周速度和轴向进给量。

41.磨削烧伤包括: 回火烧伤、淬火烧伤及退火烧伤。

42.磨削烧伤表现主要有: 彩色氧化膜、残余应力及微裂纹。

43.磨削加工时，磨削表面去除材料可分为三种模式：、及。

44.光整加工方法包括：超精研加工、珩磨、研磨及抛光。

45.机械加工中的振动包括：自由振动、强迫振动及自激振动。

46.防治自激振动产生的装置有: 阻尼减振器、动力式吸振器及冲击式减振器。

二.问答题1.什么是生产纲领？确定生产批量的主要依据有哪些因素？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。

考虑因素：市场需求及趋势生产组织安排的方便性产品制造的工作量生产资金的投入制造的生产率和成本2.何谓生产类型？生产类型对工艺过程有何影响？●是指企业生产专业化程度的分类，根据生产纲领和产品品种的多少，可分为单件生产﹑成批生产和大量生产。

●影响：生产类型不同，产品和零件的制造工艺、所用的设备、工艺装备和生产组织形式也不同。

例:夹具、技术人员方面不同。

3.生产过程与工艺过程的含义是什么? 两者的主要组成部分有哪些?生产过程：从原料或半成品转变成为成品的多种劳动过程，分为(1)生产技术准备过程。

(2)毛坯制造过程。

(3)加工过程。

(4)产品装配过程。

(5)辅助劳动过程。

工艺过程：生产过程中，按一定顺序逐步改变生产对象的形状(铸造、锻造等)、尺寸(机加工)、位置(装配)和性质(热处理及表面处理)，使其成为成品或半成品的这部分主要过程。

分为铸造、锻造、机械加工、热处理、装配等工艺过程。

4.为什么普通车床床身导轨在水平面的直线度要求高于垂直面的直线度要求？（画图分析明）书上第15页下面的图和分析。

5.零件表面粗糙度对零件的使用性能有何影响？●粗糙度过大，凸峰接触，压强大，油膜破坏，处于干摩擦。

●粗糙度过小，接触面间产生较大亲和力，润滑油储存困难。

6.零件表面质量对零件的耐蚀性有何影响？1)表面质量对耐磨性的影响a)表面粗糙度：表面粗糙度越小，耐磨性越好b)表面纹理：圆弧状、凹坑状表面纹理耐磨性好；尖峰状表面纹理耐磨性差c)表面层物理力学性能：冷作硬化能使零件耐磨性提高2)表面质量对零件疲劳强度的影响a)表面粗糙度：表面粗糙度越小，工件疲劳性越好b)表面层物理力学性能：适度冷作硬化提高零件的疲劳强度，过度冷作硬化降低工件疲劳强度3)表面质量对两件耐腐蚀性的影响表面粗糙度凹谷处表面裂纹腐蚀最严重4)表面质量对零件配合性质的影响表面粗糙度、冷作硬化、表面金相组织变化都影响工件的装配5)表面质量对零件接触刚度的影响表面粗糙度越小，工件接触刚度越高7.何谓“基准重合”与“基准统一”，请各举一例，并画简图加以说明。

1)基准重合：尽可能采用设计基准作为定位基准。

2)基准统一：尽可能使多的加工表面都用同一组精基准定位。

建议仔细阅读课本P84-85辅助理解8.夹具在机械加工中的主要有哪些作用？铣床夹具有什么特点？1)作用：a)保证加工精度，降低工人技术要求b)提高劳动生产率，降低生产成本c)扩大机床工艺范围d)减轻工人劳动强度2)铣床夹具特点：a)夹紧力大，足够的强度和刚度b)设有定位键c)设有对刀装置9.为什么说夹紧不等于定位?1)定位：在进行机加工前，使工件在机床或夹具上，占据某一正确位置的过程2)夹紧：工件定位后，通过一定的机构给工件施以一定的力，避免工件因受切削力或重力等力的作用而改变原有的位置10.零件加工的过定位是否允许？为什么？举例说明。

1)过定位将使工件定位不确定，在夹紧后，工件或定位元件变形，一般情况下不允许过定位；在一定条件下，视为重复限制的自由度的支承点之间并未相互干涉，可采用过定位。

2)例如在滚齿机或插齿机上加工齿轮时，常常是以齿坯的孔和端面为定位基准，用心轴及支承定位。

11.机械加工工艺规程设计原则有哪些？答：（1）零件的工艺过程要能可靠地保证图纸上所有技术要求的实现；（2）确保以最经济的办法获得所要求的年生产纲领，也就是说，人力、物力消耗最少而生产率足够高。

12.何为误差复映规律？请用此规律说明多次走刀可以提高零件加工尺寸精度的原因。

答：在生产中，任何一种工件的毛坯的尺寸、形状都有一定的误差，这些误差在机加工时使切削深度不断地变化，因而引起切削力的变化，使工艺系统产生相应地变形。

切深大时，切削力及产生的位移也大；切深小时，切削力及产生的位移也小。

故加工后工件表面上仍留着与毛坯表面相类似的，但数值已经大大缩小的尺寸或形状误差，这种现象称为“误差复映”；原因25页；13.气缸套为铸件，其内孔与外圆面严重不同轴（即壁厚不均匀）。

请分析加工时，粗基准如何选择？为什么？答：气缸套为铸件，壁厚不均匀时，其粗基准应选内腔，以它定位来加工外圆面，再以外圆面定位来加工内腔，这样可以保证气缸套的壁厚均匀，使用中气缸套表面性能基本相同，磨损均匀。

14.夹具设计时，工件夹紧基本要求有哪些？答：1）保证夹紧可靠。

2）夹紧力合适。

3）加紧机构应结构简单、紧凑，应具有适当机械化程度，制造容易、维修方便、减轻劳动强度、缩短辅助时间、提高生产效率。

152页15.活塞为铸件，其内孔与外圆面严重不同轴（即壁厚不均匀），请分析加工时粗基准如何选择？答：由于壁厚不均匀，用内腔作为粗基准车出外圆，再以外圆作以后各工序的精基准，在这种方案中活塞的壁厚将是均匀的，但加工余量不均匀。

16.车床与磨床的夹具设计特点有哪些？答：1.一般用于加工回转件，所以大部分是定心夹具，如卡盘类及定位心轴。

2.结构紧凑、尺寸小、重量轻、重心尽可能靠近回转轴线。

3.对回转轴线不规则工件要有平衡措施。

4.夹具与机床连接方式因机床而异。

采用长柄（锥柄）连接夹具；采用过渡盘连接夹具。

5.去除外缘尖角及凸出部分，必要时加防护罩。

17.什么是特种加工？试述特种加工对材料可加工性和零件结构工艺性等的影响1提高材料的可加工性2.改变零件的典型工艺路线3.改变了试制新产品的模式4.影响了零件的结构设计5.改变了传统零件工艺结构的评价标准6.成为微细加工的主要手段18.试述电解磨削的原理及特点，并绘出电解磨削的原理图。

答：电解磨削是靠金属的溶解（95~98%）和机械磨削（2~5%）的综合作用来实现加工的。

特点：1.磨削力小，生产率高2.加工精度高，表面质量好3.设备投资较高4.加工范围广，效率高原理图见书P12519.试述电火花线切割的原理及特点，并绘出电火花线切割的原理图。

答：状工具电极与工件之间产生脉冲放电蚀除金属进行切割加工，并通过它与工件之间产生预定的运动轨迹达到规定的切割形状要求。

加工特点：1.一般采用水或水基工作液（乳化液）：不会引燃起火等，电解效应→Ra↓。

2.一般没有稳定电弧放电状态，由于工具电极和工件始终有相对运动。

3.电极与工件之间存在着“疏松接触”式轻压放电现象。

4.省掉了成型的工具电极，电极的制造费用↓，加工周期短，适合于新产品的试制。

5.电极丝细，可加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件。