过程装备制造技术主要考点及答案

1、加工经济精度:通常说的某种加工方法所能达到的精度是指在正常操作情况下所能达到的精度, 也称为经济精度。

正常操作情况指:完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用
2、零件加工精度包括：尺寸精度、形状精度和位置精度
3、获得尺寸、形状、位置精度的方法
获得尺寸精度的方法：试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法
获得形状精度的方法：轨迹法、成形法、展成法
获得位置精度的方法：按照工件加工过的表面进行找正的方法；用夹具安装工件；用划线法来获得。

4、机械加工工艺系统：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。

5、加工过程中可能出现的原始误差
原始误差：加工原理误差、工件装夹误差、工艺系统的静误差、调整误差、工艺系统的动误差、测量误差
6、机床误差对加工精度影响重要的三点：导轨误差、主轴误差、传动链误差
7、误差的敏感方向：原始误差所引起的刀刃与工件间的相对位移，如果产生在加工表面的法线方向，则对加工误差有直接的影响；如果产生在加工表面的切线方向，就可以忽略不计。

把加工表面的法向称之为误差的敏感方向。

8、传动链误差的概念：传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。

一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。

9、提高传动链的传动精度的措施：a) 减少传动元件的数目，减少误差的来源；b) 提高传动元件的制造精度（特别是末端元件）和装配精度；c) 尽可能使末端传动副采用大的降速比；d) 减小齿轮副或旋转副存在的间隙；e) 采用矫正装置，预先人为地加入一个等值反向的误差。

10、工艺系统刚度：工艺系统抵抗变形的能力可用工艺系统刚度kxt来描述。

垂直作用于工件加工表面的径向切削分力Fy与工艺系统在该方向上的变形yxt之间的比值，称为工艺系统刚度kxt kxt= Fy / yxt
11、影响机床部件刚度的因素：①结合面接触变形②低刚度零件本身的变形③连接表面间的间隙④接触表面间的摩擦及变形滞后现象⑤受力方向及作用力综合结果
12、工艺系统的变形与刚度的关系：垂直作用于工件加工表面的径向切削力Fy与工艺系统在该方向上的变形yxt之间的比值，称为工艺系统刚度kxt，kst=Fy/yxt
13、工艺系统受力变形对加工精度的影响：①切削力位置的变化对加工精度的影响②切削力大小变化对加工精度的影响③夹紧变形对加工精度的影响④机床部件、工件重量对加工精度的影响
14、误差复映：上式表示了加工误差与毛坯误差之间的比例关系，说明了“误差复映”的规律，定量地反映了毛坯误差经加工所减小的程度，称之为“误差复映系数”；可以看出：工艺系统刚度越高，e越小，也即是复映在工件上的误差越小。

当加工过程分成几次走刀进行时，每次走刀的复映系数为：e 1、e 2、e 3 ，则总的复映系数1 2 3e = e e e ...... 总复映系数总是小于1，经过几次走刀后, 降到很小的数值，加工误差也就降到允许的范围以内。

当工件毛坯有形状误差、位置误差，以及毛坯硬度不均匀时，加工后出现的加工误差。

误差的方向是一致的。

减小误差复映的方法：1.减小进给量。

2.提高工艺系统刚度。

3.增加走刀次数。

15、减少工艺系统受力变形的途径：提高工艺系统中零件间的配合表面质量，以提高接触刚度、设置辅助支承提高部件刚度、当工件刚度成为产生加工误差的薄弱环节时，缩短切削力作用点和支承点的距离也可以提高工件的刚度;
16、减少工艺系统热变形的措施：1）减少发热和采取隔热；2）强制冷却，均衡温度场；3）从结构上采取措施减少热变形；4）控制环境温度。

17、提高机械加工精度的途径：(1) 听其自然，因势利导，直接消除或减小柔性工件受力变形的方法(2) 人为设误,相反相成,抵消受力变形和传动误差的方法(3) 缩小范围，分别处理，分组控制定位误差的方法(4) 确保验收，把好最后一道关，“就地加工”达到终精度的方法(5) 有比较，才有鉴别，误差平均的方法(6) 实时检测，动态补偿，积极控制的方法
18、机械加工表面质量的概念：表面层金属的力学物理性能
19、粗糙度、波度：指加工表面上具有的较小距离的峰谷所组成的表面微观几何形状特性，表面粗糙度—微观几何形状误差：S / H< 50 (GB/T131-93)波距/波高
波度——介于加工精度（宏观）和表面粗糙度之间的周期性几何形状误差（50~1000）20、冷作硬化产生原因、影响因素产生原因:表面层金属由于塑性变形使晶体间产生剪切滑移，使晶格拉长、扭曲和破碎，从而得到强化。

影响因素:刀具的几何参数、切削用量、被加工材料
21、影响机械加工表面质量的因素①切削加工对表面粗糙度：a.几何因素——刀具切削进给时，刀具对工件表面的不完全切除造成的残留面积所形成b.物理因素——切削加工过程中材料的塑性变形所致切削用量的影响c.切削用量d.被加工材料的性能e.刀具的几何形状，材料的刃磨质量。

②磨削加工的表面粗糙的：a.磨削参数b.砂轮的选择c.工件冷却性质及磨削冷却作用③切削加工的表面冷作硬化：①切削用量②刀具的几何参数③被加工材料性能④表层金属的金相组织变化—磨削烧伤a.砂轮的选择b.磨削用量c.冷却条件⑤表层金属的残余应力a.冷塑性变形b.热塑性变形c.金相组织变化
22、提高机械加工表面质量的方法：精密加工、光整加工和表面强化工艺
23、机械加工工艺过程及组成
工艺：是指产品制造（加工和装配）的方法和手段。

生产过程包含了工艺过程和辅助过程。

工艺过程：生产过程中，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）、位置（装配）和性质（热处理），使其成为预期产品的主要过程；
或者为原材料变为成品直接有关的过程。

工艺规程：技术人员根据工件要求、设备条件和工人技术情况等，确定采用的工艺过程并将其写成工艺文件。

机械加工工艺过程和机械加工工艺规程的区别：
①机械加工工艺过程：由毛坯机加工变为成品的过程。

②机械加工工艺规程：将合理的机械加工过程以文件的形式写出
机械加工工艺过程的过程：指通过机械加工的方法，逐次改变毛坯的尺寸，形状，相互位置，和表面质量等使之成为合格的零件的过程
机械加工工艺过程的组成：由一个或若干个按照一定次序排列的工序组成
24、复合工步：为了提高生产率，用几把刀具同时参与切削几个表面，这也可看作一个工步
25、生产类型：指某生产单位生产专业化程度的分类，包括：单件、小批生产，成批生产，大批、大量生产。

26、机械加工工艺规程：把零件机械加工的全部工艺过程按一定格式写成书面文件就叫做机械加工工艺规程
27、制订机械加工工艺规程的步骤：①确定生产类型，②分析零件的工艺，③确定毛坯的种类和尺寸，④拟定零件加工工艺路线，⑤选择和确定机床设备，刀具，及工时定额，对于专用工艺设备，应提出设计任务书; ⑥确定工序尺寸及其公差；⑦确定切削用量；⑧确定时间定额；⑨填写工艺文件
28、结构工艺性：是指所设计的产品在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。

也就是机器零件的结构是否便于加工，装配和维修。

即在满足机器工作性能的前提下能适应经济、高效制造过程的需要，达到优质、高产、低成本
29、提高零件结构工艺性遵循原则：1减轻零件重量，2 保证加工的可能性和经济性，3零件尺寸规格标准化，4 、正确标注尺寸及规定加工要求
30、基准分类：设计基准和工艺基准（定位基准、工序基准、度量基准、装配基准）
31、粗基准和精基准的选择原则
粗基准：a.重要表面原则，b.非加工表面原则，c.最小加工余量原则，d.定位可靠性原则，e. 不重复使用原则
精基准：①基准重合原则，②基准统一原则，③自为基准原则，④互为基准的原则，⑤便于装夹的原则。

32、工件的定位：完全定位、不完全定位、欠定位、过定位
完全定位：如果在工序中，需对工件的六个自由度都进行限制，则称为完全定位
不完全定位：如果某个自由度没有限制，但对加工不会产生影响，则称为不完全定位。

欠定位：应该限制的自由度没有被限制，将引起加工尺寸无法保证。

欠定位是绝对不允许的。

过定位：工件的同一自由度被二个或二个以上的支撑点重复限制的定位
33、工件定位的几个实例
34、消除过定位有两个途径：
其一是改变定位元件的结构，以消除被重复限制的自由度；
其二是提高工件定位基面之间及夹具定位元件工作表面之间的位置精度，以减少或消除过定位引起的干涉
35、夹紧力的确定：
1)夹紧力作用方向的确定：
i 夹紧力的方向应使定位基面与定位元件接触良好，保证工件定位准确可靠
ii 夹紧力的方向应与工件刚度最大方向一致，以减小工件变形；
iii 夹紧力的方向应尽量与工件受到的切削力、重力等的方向一致，以减小夹紧力
2）夹紧力作用点的确定
i 作用点应正对支撑元件或位于支撑元件形成的支撑面内
ii 作用点应尽量靠近加工表面，以减小切削力对夹紧点的力矩，防止或减小工件的加工振动或弯曲变形
iii 作用点应位于工件刚性较好的部位
36、表面加工方法选择是考虑因素：①加工方法的经济加工精度和粗糙度②材料的性质即可加工性能，热处理优先③生产类型④工件的结构形状和尺寸。

同时要注意：在大批大量生产中，为保证高的生产率和高的成品率，常把原用于高光洁度的加工方法用于获得较差的表面粗糙度。

37、加工顺序安排遵循四个原则
a.先粗后精精度逐步提高；
b.先主后次先行装配基面和主要工作面的加工，与主要表面有联系的槽、孔等，介于半精加工与精加工之间。

c.基面先行即首先应加工出选作定位基准的精基准表面，然后再以精基准定位加工其它表面。

如打中心孔。

d.先面后孔对于箱体、支架和连杆等工件，应加工平面后加工孔。

这样可以加工孔时有稳定可靠的定位基准，也可以保证孔与平面的位置精度要求
38、加工余量的概念：为了保证零件的质量（精度和粗糙度值），在加工过程中，需要从工件表面上切除的金属层厚度，称为加工余量。

加工余量又有总余量和工序余量之分。

39、工艺尺寸链、尺寸链的主要特征、组成
在机器装配或零件加工过程中，由互相连接的尺寸形成封闭的尺寸组。

单个零件在加工过程中有关尺寸所形成的尺寸链，就称为工艺尺寸链
尺寸链的主要特征：
封闭性——尺寸链必须是一组有关尺寸首尾相接构成封闭形式的尺寸组合。

包含一个间接保证的尺寸和若干个对其有影响的直接获得的尺寸。

关联性——尺寸链间接保证的尺寸的大小和变化( 即精度) ，是受这些直接获得的尺寸的
精度所支配的；彼此间具有特定的函数关系。

并且间接保证的尺寸的精度必然低于直接获得的尺寸的精度
组成：
环——列入尺寸链中的每一个尺寸。

封闭环——尺寸链中在装配或加工过程中最后形成的一环，最终被间接保证精度的那个环称为封闭环，A 0 。

组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部环。

按它对封闭环的影响性质分成：增环和减环。

其余组成环不变，该环的增大或减小，会使封闭环随之增大或减小的组成环，称为增环；反之为减环
40、尺寸链图的作法
1) 首先确定间接保证尺寸把它定为封闭环。

2) 从封闭环起，按照零件上表面间的联系，依次画出有关的直接获得的尺寸( 大致上按比例)，作为组成环，直到尺寸的终端回到封闭环的起端形成一个封闭图形。

必须注意：要使组成环环数达到最少。

3) 按照各尺寸首尾相接的原则，可顺着一个方向在各尺寸线终端画箭头。

凡是箭头方向与封闭环箭头方向相同的尺寸就是减环，箭头方向与封闭环箭头方向相反的尺寸是增环41、尺寸链的计算（极值法、竖式法）、入体原则：竖式计算法口诀：封闭环和增环的基本尺寸和上下偏差照抄；减环基本尺寸变号；减环上下偏差对调且变号
42、装配的概念、划分：装配是按照规定的技术要求，将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的过程，称为装配。

划分：零件、套件、组件、部件和机器
零件：是组成机器的最小单元。

套件：是在基准零件上装上一个或若干个零件构成。

组件：是在基准件上，装上若干个零件和套件构成。

车床主轴箱中的主轴组件就是在主轴上装上若干齿轮、套、垫、轴承等零件的组件，为此而进行的装配工件称为组装。

部件：是在基准件上装上若干个组件、套件和零件构成的，为此进行的装配工作称为部装。

在机器中具备一完整的功能
总装：一台机器则是在基准件上，装上若干部件、组件、套件和零件构成的，为此而进行的装配称为总装
43、装配的基本内容：清洗、连接、校正、调整与配作、平衡、验收和试验
1 清洗
清洗掉零件在制造、运输和保管过程中的灰尘、切削和油污等杂质。

2 连接
装配过程中的连接过程，分为可拆卸连接和不可拆卸连接。

3 校正、调整与配作
校正是指产品中相关零部件相互位置的找正、找平及相应的调整工作
调整是指产品中相关零部件相互位置的具体调节工作，可保证运动精度和运动副间的间隙。

配作是指配钻、配铰、配刮和配磨等工作，如钻定位销孔。

4 平衡——防止旋转惯性力不平衡
措施：加配部分质量（补焊、铆接、胶粘）；去除部分质量（磨削、锉、钻）改变平衡块的位置和数量
5 验收
出厂前对产品全面的检验和试验工作
44、装配精度：是指产品装配后实际达到的精度。

45、装配尺寸链画图、计算
46、查找尺寸链的三原则：简化性原则、最短路线原则、方向性原则
47、保证装配精度的工艺方法 :互换装配法、选择装配法、调整装配法、修配法
48、分组选配法的注意事项
（1）配合件公差应相等，且应同向扩大，扩大倍数为分组数。

（2）配合件的表面粗糙度、形位公差不能随着公差的放大降低要求。

（3）保证零件分组装配中都能配套，不产生某一组零件由于过多或过少，无法配套而造成积压和浪费。

（4）分组数不宜过多，否则将增加费用，对应组数量不等。

（5）应严格组织对零件的精密测量、分组、识别、保管和运送等工作。

49、修配法中修配环选择注意事项
正确选择修配对象，应选便于装拆，非公共环；
通过计算，确定合理的修配余量；
尽量利用机械加工代替手工修配。

50、原材料准备的内容、钢材的净化的作用和方法
原材料准备的内容：净化处理、矫形、涂保护漆
净化的作用：（1）保证焊接质量（2）提高下道工序的配合质量（3）提高耐腐蚀性，延长寿命
净化的方法：（1）手工净化（2）喷砂法（3）抛丸法（4）化学净化法（5）金属表面的氧化、磷化和钝化
（6）火焰净化（7）设备净化处理
51、可展零件和不可展开零件的展开计算标记移植
（1）在钢板划线时,制造受压元件的材料应有确认的标记。

（2）如果原有的确认标记被截掉或分成几块，应于材料切割前完成标记移植。

52、氧气切割必须满足的条件、氧气切割对金属性质的影响、等离子切割技术的特点
氧气切割必须满足以下条件：①金属的燃点必须低于其熔点（基本条件）。

②金属氧化
物的熔点必须低于金属本身的熔点。

③金属燃烧时放出
的热量应足以维持切割过程连续进行。

氧气切割对金属性质的影响：①对切口边缘化学成分的影响（各种合金元素在切割边
缘表层的含量增多或减少，决定于它与氧的化合力。

）③
切口附近硬度的变化。

②切口附近金属组织的影响
（切割时切口边缘局部经受加热冷却过程，切口附近的金
属将发生组织变化。

）
等离子切割技术特点：1、能切割任何材料2、用于中等厚度以下的板切割速度快于普通
气割3、切口精度、光洁度不如气割，切口较宽4 、在使用灵活
性方面不及气割5、成本高，主要用于不锈钢、铜、铝等
53、热卷、冷卷、筒节成形工艺过程、管子弯曲如何避免缺陷
冷卷通常是指钢板在常温下（再结晶温度以下）弯卷，通过外力使晶格歪扭、畸变，使晶粒破碎、位错，从而使材料宏观尺寸和形状发生变化的一种变形形式。

热卷是钢板在再结晶的温度以上的弯卷。

在结的温上弯。

管子弯曲避免缺陷采取措施：（1）设计弯曲半径时不宜过小，减少弯曲程度。

（2）如需较
小弯曲半径时采取措施，限制椭圆和褶皱。

（管内充砂，加芯
棒）
54、封头的成形方法、封头冲压工艺简述、封头冲压方法、封头的旋压成形
封头的成形方法：冲压成形、旋压成形、爆炸成形封头的成形方法：冲压成形、旋压成形、爆炸成形
封头冲压工艺简述：材料检验——划线——气割——坡口加工——（组对焊接）——
（加热）——冲压——封头余量切割——检查
封头冲压方法：a..薄壁壁封头的的冲压：(1) 多次冲压成形法 (2)有间隙压边法 (3)
带坎（筋）拉深、反拉深成形法带坎（筋）拉深、反拉深成形法封头的旋压成形：使毛坯旋转的同时，用简单的工具使毛坯逐渐使毛坯旋转的同时，
用简单的工具使毛坯逐渐
变形，成为所需零件形状。

旋压成形的方法：a..单机旋压法：将压鼓与翻边在一台旋压机上一次完成将压鼓与翻
边在一台旋压机上一次完成。

b..联机旋压法：将封头成形过程分为头过为压鼓与翻边两个独立过
程
最常用的有联机法和单机法两种
旋压成形的优点：1.. 工具简单，省工时；具单
2.. 金属的变形速度小，无减薄和增厚现象，无褶皱；金属的变形
速度小，无减薄和增厚现象，无褶皱；
3.. 属于冷加工，无氧化和烧损现象于，化损象；
4.. 占地少，重量轻；地
5..适合制造尺寸大、壁薄的大型封头，目前可制造直适合制造尺寸
大、壁薄的大型封头，目前可制造直径200米的超大型封头。

不足之处： 1. 属于冷加工，对于有些钢材需要焊后热处理，以属于冷加工，对于有
些钢材需要焊后热处理，以消除冷加工硬化的影响。

化响
2..生产率低。

3.对于厚壁小直径封头，需在旋压机上增加附件。

≤Φ1400mm
55、焊接冶金过程、氮氢氧对焊缝金属的影响、控制氮氢氧的措施、压力容器的焊接接头分类、焊接应力、降低焊接残余应力的措施、焊接残余应力的消除措施
焊接冶金过程：在由母材和填充金属熔化形成的高温液态熔池中，液态金属内部以及其与周围介质发生的一系列激烈的物理过程和化学反应。

氮对焊缝金属的影响：a、与氮不发生作用的金属如铜、镍、银等，即使在高温熔化状态也不溶解氮或与氮生成氮化物。

因此焊接这类金属时，可用氮作保护气体。

b、既能溶解氮，又能与氮形成稳定的氮化物的金属如铁、锰、钛、铬等，焊接这类金属及其合金时，必须防止焊缝金属的氮化。

一氧化氮（NO）氮化物（MnN、SiN、Fe4N）严重降低焊缝塑性和韧性（尤其是低温韧性）
控制措施：①加强焊接区的保护：气体保护、熔渣保护、气渣联合保护和抽真空等。

②控制焊接工艺参数：电弧电压（U）：采用短弧焊对减少氮含量有利;焊接电流（I）：增大焊接电流，可增加熔滴过渡频率，缩短了熔滴与空气作用时间，因而焊缝中含氮量可减少。

极性：用直流反接时，可减少焊缝含氮量，这与减少氮离子的熔滴溶解有关。

焊丝直径（φ）：在相同工艺条件下，增大焊丝直径可使焊缝含氮量减少，这和熔滴变粗与空气接触面减少有关。

③冶金处理
氢对焊缝金属的影响：氢在金属中的溶解，氢几乎可与所有金属发生作用⑴能形成稳
定氢化物的金属;⑵不能形成稳定氢
化物的金属：
氢对焊缝接头的影响：1. 在焊缝和熔合区形成微裂纹2. 氢气孔3. 冷裂纹（强度等级较高的低合金钢和中钢）4. 塑性、韧性严重下降5. 氢白点
控制氢的措施：1、限制焊接材料中的含氢量。

2、通过冶金处理降低气相中氢的分压，减少在液态金属中的溶解度。

3、适当增加焊接材料的氧化性。

4、脱氢处理。

氧对焊缝金属的影响：1. 烧损合金元素Mn、Si2. 阻碍焊接过程顺利进行3. 产生气孔、夹杂物4. 降低焊缝性能塑性、韧性、耐蚀性
措施：加强保护、短弧焊接、脱氧
压力容器的焊接接头分类：压力容器的焊接接头分成五类，目的是在设计、制造、维
修、管理时可以分别对待，从而保证质量。

A：圆筒部分的纵向接头（多层包扎容器层板层纵向接头除外），球形封圆筒部分的纵向接头（多层包扎容器层板层纵向接头除外），球形封头与圆筒连接的环向接头，各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入头与圆筒连接的环向接头，各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头，均属式接管与壳体对接连接的接头，均属A类焊接接头。

B：壳体部分的环向焊缝接头，锥形封头小端与接管连接的接头，长颈法壳体部分的环向焊缝接头，锥形封头小端与接管连接的接头，长颈法兰与接管连接的接头，均属连接B类焊接接头，但已规定为接接为A、C、D类的
焊接接头除外。

C：平盖、管板与圆筒非对接连接的接头，法兰与壳体、接管连接的接头，内封头与圆筒的搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头，均属C类焊接接头。

D：接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头，均属接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头，均属D类焊接接头，但已规定为为A、B类的焊接接头除外。

焊接接除外
E：非受压元件与受压元件的连接接头非受压元件与受压元件的连接接头焊接应力：焊接应力对焊件的影响：拉应力—塑性降低—裂纹、脆断
压应力—稳定性降低—波浪变形降低焊接残余应力的措施：设计方面：a.焊缝彼此尽量分散并避免交叉，b.避免在断面剧烈过渡区设置焊缝c.焊缝尽量分布在结构应力最简单最小处d.改进结构设计局部降低焊件刚性减少焊接应力。

工艺方面：a.采用合理焊接顺序b.缩小焊接区与结构整体间的差异c.锤击焊缝
焊接残余应力的消除措施：1、焊后热处理最常用退火
2、机械拉伸法
3、低温消除应力法。