汽车制造工艺学(四)—尺寸链原理及其应用(2)
汽车制造工艺学习题及答案
汽车制造工艺学习题及答案第 1 页共 109 页现代汽车制造工艺学习题集目录 1第一部分习题 6第一章现代汽车制造工艺学基本概念 6一、判断题6二、选择题7三、问答题9第二章夹具设计基础 9一、判断题 9二、选择题 10三、问答题 13四、分析、计算题 141. 自由度分析 142. 定位误差计算 223. 夹紧力装置及夹紧力计算32第三章机械加工精度 34一、判断题 34第 2 页共 109 页二、选择题 35三、问答题 38四、分析、计算题 381. 影响加工精度因素及其分析 382. 加工误差的综合分析 43第四章尺寸链 45一、判断题 45二、选择题 47三、问答题 49四、分析、计算题 501. 工艺过程尺寸链 502. 装配尺寸链58第五章加工工艺规程的制定 60一、判断题 60二、选择题 61三、问答题 62四、分析、计算题 63第六章汽车制造中的特种加工技术 64一、判断题 64二、选择题 66三、问答题 68第 3 页共 109 页第七章汽车制造系统自动化 69一、判断题 69二、选择题 70三、问答题 72第二部分习题演练 74第三部分习题答案 75第一章现代汽车制造工艺学基本概念 75一、判断题答案 75二、选择题答案 76三、问答题答案78第二章夹具设计基础80一、判断题答案 80二、选择题答案 82三、问答题答案 84四、分析、计算题答案 871. 自由度分析答案 872. 定位误差计算答案 953. 夹紧力装置及夹紧力计算答案 99第三章机械加工精度 100一、判断题答案 100二、选择题答案 102第 4 页共 109 页三、问答题答案 104四、分析、计算题答案 1071. 影响加工精度因素及其分析答案1072. 加工误差的综合分析答案 111第四章尺寸链 112一、判断题答案112二、选择题答案114三、问答题答案116四、分析、计算题答案 1191. 工艺过程尺寸链答案 1192. 装配尺寸链答案 121第五章加工工艺规程的制定 121一、判断题答案 121二、选择题答案 122三、问答题答案 124四、分析、计算题答案 127第六章汽车制造中的特种加工技术 129一、判断题答案 129二、选择题答案 130第 5 页共 109 页三、问答题答案 133第七章汽车制造系统自动化 137一、判断题答案137二、选择题答案139三、问答题答案 141第一部分习题第一章现代制造工艺学基本概念一、判断题1(现代汽车制造技术正进入刚性自动化阶段。
汽车制造工艺学课程教学大纲
《汽车制造工艺学》课程教学大纲课程代码：0803515017课程名称：汽车制造工艺学英文名称：Automobile Manufacturing Technology总学时：56 讲课学时：52 实验学时： 4学分：3.5适用对象：车辆工程先修课程：互换性与技术测量、机械制造基础一、课程性质、目的和任务汽车制造工艺与装备是车辆工程专业（汽车技术方向）的一门主要专业课。
课程的内容以质量、生产率及经济性为主线。
通过本课程的教学及有关教学环节的配合，使学生掌握机械制造工艺的基本理论，具有制订机械加工工艺规程、设计专用夹具的基本能力，具有综合分析机械加工过程的一般工艺问题的能力。
二、教学基本要求掌握机械加工规程制订的原则、方法与步骤，具有设计工艺规程的初步能力；掌握机床夹具设计的基本原理和设计方法，具有专用夹具设计的初步能力；能初步分析机械加工中的质量问题，并提出解决问题的工艺途径；掌握保证机器装配精度的装配方法，具有装配方法选择与工艺规程设计的能力。
三、教学内容及要求1．汽车制造工艺过程概论①了解本课程的性质和任务；认识机械加工工艺在国民经济中的地位、作用及国内外发展概况。
②了解汽车的生产过程；了解汽车生产的工艺过程；了解汽车及其零件生产模式和生产理念的发展。
2．工件的定位和机床夹具①掌握基准的概念和工件的安装。
②了解机床夹具的组成及其分类方法。
③熟练掌握工件的定位原理及几种常见的定位方式。
④掌握常用定位元件和工件在夹具中的定位误差的分析计算。
⑤通过典型机床夹具的实例分析，掌握机床夹具设计的方法和步骤。
3．工件的机械加工质量①掌握机械加工质量的基本概念。
②掌握影响机械加工精度的主要因素。
③掌握影响零件表面质量的因素。
④了解表面质量对机器零件使用性能的影响。
4．机械加工工艺规程的制定①了解机械加工工艺规程在生产中的作用、制定步骤。
②掌握制定机械加工路线时定位基准的选择原则；选择表面加工方法；理划分加工阶段；合理安排加工顺序；正确制定加工工序集中与分散的问题。
2023年大学_《汽车制造工艺学》(曾东建著)课后习题答案下载
2023年《汽车制造工艺学》(曾东建著)课后习题答案下载《汽车制造工艺学》(曾东建著)简介序前言第一章汽车制造过程概述第一节汽车的生产过程第二节汽车生产工艺过程第三节汽车及其零件生产模式和生产理念的发展习题参考文献第二章汽车及其零件制造中常用制造工艺基础知识第一节铸造工艺基础第二节锻造工艺基础第三节焊接基本工艺第四节冲压工艺基础第五节粉末冶金第六节塑料成型工艺基础第七节毛坯的选择习题参考文献第三章工件的机械加工质量第一节机械加工质量的.基本概念第二节影响加工精度的因素第三节影响表面质量的因素第四节表面质量对机器零件使用性能的影响习题参考文献第四章工件的定位和机床夹具第一节基准的概念和工件的安装第二节机床夹具的组成及其分类第三节工件的定位原理第四节常用定位元件和工件在夹具中的定位误差分析第五节工件的夹紧及夹紧装置第六节典型机床夹具第七节夹具设计的方法和步骤习题参考文献第五章机械加工工艺规程的制定第一节概述第二节机械加工路线的制定第三节工序具体内容的确定第四节工艺方案的经济性评论及降低加工成本的措施第五节制定机械加工工艺规程范例习题参考文献第六章尺寸链原理及其应用第一节尺寸链的基本概念第二节工艺尺寸链、装配尺寸链的应用习题参考文献第七章装配工艺基础第一节概述第二节保证装配精度的装配方法第三节装配工艺规程第四节汽车装配工艺过程习题参考文献第八章结构工艺性第一节零件机械加工的结构工艺性第二节产品结构的装配工艺性习题参考文献第九章汽车典型零件的制造工艺第十章汽车车身制造工艺第十一章自动化制造系统及先进制造技术简介参考文献《汽车制造工艺学》(曾东建著)目录本书是根据全国普通高等教育汽车专业教材编审委员会研究的教材规划编写的，系统地阐述了汽车设计与制造专业所需要的工艺基本理论和知识。
全书共分十一章，内容包括汽车制造过程概论，汽车及其零件制造中常用制造工艺基础知识，工件的机械加工质量，工件的定位和机床夹具，机械加工工艺规程的制定，尺寸链原理及其应用，装配工艺基础，结构工艺性，汽车典型零件的制造工艺，汽车车身制造工艺，自动化制造系统及先进制造技术简介。
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汽车制造工艺学
第四部分 尺寸链原理及应用
二、尺寸链的形式
按尺寸链的几何特征和空间位置分类
直线尺寸链 角度尺寸链 平面尺寸链 空间尺寸链 按尺寸链的相互关系分类
独立尺寸链
并联尺寸链
按尺寸链的应用范围分类
装配尺寸链 零件设计尺寸链 工艺尺寸链
汽车制造工艺学
第四部分 尺寸链原理及应用
按尺寸链的几何特征和空间位置分类
（2）缺点：会造成加工困难。在封闭环公差较小、组成环环数较多时，对组成 环必须规定较小的公差，从而造成加工困难，增加制造成本。
（3）应用：主要用于封闭环公差要求较小，组成环环数也较少的尺寸链，或者 封闭环公差要求较大，组成环环数相对稍多的尺寸链。
零件的工序尺寸呈规律分布
如：正态分布
组成环数越多，极限尺寸相遇的 概率越小
按尺寸链的相互关系分类
独立尺寸链
并联尺寸链
独立尺寸链是指所有组成环和封闭环只属于该尺寸链， 不参与其它尺寸链组成的尺寸链
汽车制造工艺学
第四部分 尺寸链原理及应用
按尺寸链的相互关系分类
独立尺寸链
并联尺寸链
并联尺寸链是指由若干个尺寸链联结在一起，尺寸链 间相互有影响的尺寸链。
公共环：若干个尺寸链构成并联尺寸链时，其中一个或 几个环共属于两个或两个以上的尺寸链。
增环：是指该环的变化引起封闭环作同向变化的组成环，即该环增大（或 减小）时，封闭环也随之增大（或减小）；
减环：是指该环的变化引起封闭环作反向变化的组成环，即该环增大（或 减小）时，封闭环则变小（或增大）；
组环成环
增环
A1
减环 A2
A0
封闭环
汽车制造工艺学
第四部分 尺寸链原理及应用
尺寸链原理及其应用ppt课件
(二) 汽车产品常见的装配精度
1)轴与孔的配合间隙或过盈量。 2)零件、部件间的位置公差。 3)相邻旋转零件与固定零件的轴向间隙。 4)往复运动件的行程范围。 5)滚动轴承端面与轴承盖间的轴向间隙或过盈量。 6)联轴器所衔接的两轴轴线同轴度。 7)滑动轴承中轴类零件的轴肩(或端面)与止推轴承间的轴向间隙。 8)性能参数，如发动机的紧缩比等。 9)机械变速器中滑动齿轮在啮合形状时，齿轮没有进入啮合的宽度；齿轮分 别形状时，轮齿分别的间隙值。 10) 锥齿轮传动副中，为保证齿侧间隙和接触区要求，所规定的锥齿轮副锥 顶的位移值。 11) 为保证齿轮副或蜗轮副能正常啮合，齿轮副或蜗轮副的啮合中心距。
(1) 长度尺寸链 全部环为长度尺寸的尺寸链；或者组成环
既有长度尺寸又有角度量而封锁环为长度尺 寸的尺寸链。 (2) 角度尺寸链
全部环为角度量的尺寸链；或者组成环既 有角度量又有长度尺寸而封锁环为角度量的 尺寸链。
图6-6 角度尺寸链
(二) 按尺寸链的作用分类
(1) 装配尺寸链 全部组成环为不同零件的设计尺寸所构成的尺寸
第六章 尺寸链原理及其运用
第一节 尺寸链的根本概念 第二节 工艺尺寸链、装配尺寸链的运用
第一节 尺寸链的根本概念
一、尺寸链定义、特征及尺寸链图 (一)、尺寸链的定义
把一组构成封锁方式的有相互联络的尺寸组合称为“尺寸链〞。
图6-1 发动机曲轴第一主轴颈与轴承装配构造图
图6-2 轴加工工序简图
(二) 尺寸链特征及尺寸链图
图6-11 正态分布时尺寸、公差、 偏向间的关系图
图6-10 尺寸、公差、偏向间的关系图
3.概率法
(1) 封锁环公差TC0的计算 由概率原理知：当 各组成环的误差分布都遵照正态分布规律时， 那么其封锁环也将符合正态分布规律。 (2) 封锁环中间尺寸C0m 所谓中间尺寸，是指 公差带中心位置的尺寸，而平均尺寸那么是指 尺寸分布中心位置处的尺寸，二者具有本质的 区别，其意义与计算方法都是不同的。 (3) 封锁环上、下偏向 封锁环上、下偏向按式 (6-15)与式(6-16)计算。 (4) 概率法的近似计算 在采用概率法计算时， 假设尺寸分布为非正态曲线，必需首先确定相 对分布系数ki与相对不对称系数ei。
汽车设计 公差标注及尺寸链介绍
确定可接受的最大的 形状界限，使其满足 功能
需要确定零件可 接受的形状界限， 因此需要几何公 差
5
二、形 位 公 差 标 注
2.1 要素—形位公差的研究对象
理想要素：无形状误差的要素（图纸）； 1)
实际要素：零件实际存在的要素（测量）；
单一要素：对其本身给出形状公差的要素（无基准）； 2)
关联要素：与其它要素有关的要素（有基准）；
A0=A1-A2
3.3 尺寸链计算
1.公差分析：对于某个特定零件最终的公差计算。 2.公差综合：对于装配总成中零件尺寸公差的分配，目标为通过每个 零部件公差的分配达到制造成本的最小化。
极限法：公差= (A.part)+(B.part)+(C.part) 极限法用于公差计算时有保证装配结果的优势，可以获得零部件之间 100%的互换性。然而，在零件的公差分析方面它是保守的，并会引发制 造零件成本的升高。
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8
2.2.1被测要素的主要标注方法
①当被测要素为轮廓要素时，指 引线的箭头应指在该要素轮廓线或 其引出线上，明显地与尺寸线箭头 错开。
②当被测要素为中心要素时，指 引线的箭头应与被测要素的尺寸线箭 头对齐，当箭头与尺寸线的箭头重叠 时，可代替尺寸线箭头。
>4mm
指引线的箭头不允许直接指向中心线。
b
轮廓要素的标注
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错 中心要素的标注
9
③当被测要素为圆锥体的轴线 时，指引线的箭头应与圆锥体直径 尺寸线(大端或小端)对齐;必要时也 可在圆锥体内画出空白的尺寸线， 并将指引线的箭头与该空白的尺寸 线对齐；如圆锥体采用角度尺寸标 注，则指引线的箭头应对着该角度 的尺寸线。
尺寸链设计与计算
ⅠⅡ
Ⅲ
Ⅳ
1 2
初拟
Ti 修正后
1 2
TZi
A1 A2
±0.5 ±0.3
A3 Z5 A5
A4 Z4
A6
Z6
±0.1 ±0.3 ±0.23 ±0.83
±0.1 ±0.08 ±0.18
±0.07
±0Hale Waihona Puke 55Z7 R1R2
±0.02
±0.1 ±0.31
±0.02
Zi min
1 0.3 0.3 0.08
Zi M
e
H
R1 x
0.025 0.025 H1 H2
x
R2
D1
D2
a）
b）
键槽加工尺寸链
9
4.4.3 直线尺寸链应用
表面淬火、渗碳、镀层的工艺尺寸计算
【例】 图 示偏心零件,表面 A 要求渗碳处理，渗碳层深度规定为 0.5～
0.8mm。与此有关的加工过程如下:
1） 精车P 面，保证直径 D138.400.1 ；
Assembling Dimensional Chain
20
5.4.1 机械装配精度
机器装配精度内容
相互位置精度 相互运动精度 相互配合精度
装配精度与零件精度关系
单件自保
形成尺寸链
主轴箱
A
B
尾座对溜板移动精度保证
A－溜板导轨 B－尾座导轨
尾座
主轴与尾座 套筒中心线 等高结构与
尺寸链
尾座底板 床身
2） 渗碳处理,控制渗碳层深度H1; 3） 精磨P 面保证直径尺寸 D23800.016，同时保证规定渗碳层深度。
试确定H1的数值。
P
H0 H1
项目5-利用尺寸链原理分析装配精度分析
装配精度主要包括:
❖各部件的相互位置精度; ❖零件或部间的尺寸精度； ❖各运动部件间的相对运动精度； ❖配合表面间的配合精度和接触精度。
6
2.装配精度与零件精度间的关系
⑴ 机器和部件是由许多零件装配而成的,所以， 零件的精度特别是关键零件的精度影响相应的装 配精度。
⑵当装配精度要求较高时,应采用适当的工艺措 施（零件按经济精度加工）也保证装配精度。
A2
A
A3
图5 齿轮与轴承间隙的调整
套筒
40
（2）固定调整法
固定调整装配法
利用调整垫片厚度的方法获得要 求的装配精度。调整环可采用多件 拼合的方式。
适于大批量生产中装配精 度要求较高的产品。
41
2、调整装配法的特点
主要优点是:组成环均可以加工经济精度制造, 但却可获得较高的装配精度;装配效率比修配装 配法高。
条件:各有关零件的公差之和小于或
n1
等于装配允许公差：T(
A) T( 0
A I
)
i1
27
完全互换装配法
2）特点
优点： 装配质量稳定可靠（装配质量是靠零
件的加工精度来保证）；
装配过程简单，装配效率高（零件 不需挑选，不需修磨）；易于实现自动装配, 便于组织流水作业；产品维修方便。
(3)应用
不足之处：当装配精度要求较高，尤其是在
37
㈣ 调整装配法
1、定义
装配时用改变调整件在机器
结构中的相对位置或选用合适 的调整件来达到装配精度的装 配方法,称为调整装配法。
除调整环外各组成环均以经济加工精度制造， 由于扩大组成环制造公差累积造成的封闭环过大的 误差，通过调节调整件（或称补偿件）相对位置的 方法消除，最后达到装配精度要求。
尺寸链的分析与计算
课题二 尺寸链计算的基本公式
学习目标： ◆掌握封闭环公称尺寸的计算。 ◆熟悉利用极值法计算尺寸链的方法。 ◆了解利用统计法计算尺寸链的方法。
20 模 块 四 尺 寸 链 的 分 析 与 计 算
课题二 尺寸链计算的基本公式
在工艺尺寸链和装配尺寸链中，都需要利用尺寸链计算的基本公式来 进行尺寸换算。为了计算的方便和统一，将尺寸链计算公式中所用的符号 列于表4-2-1 中。
课题二 尺寸链计算的基本公式
4.统计法的估算 为了简化统计法的计算过程，能在各环尺寸分布规律不明的情况下
进行尺寸链的计算，可用估算式进行计算。各环公差的估算可按式（415）进行。
38 模 块 四 尺 寸 链 的 分 析 与 计 算
课题三 工艺尺寸链
学习目标： ◆掌握基准重合时的工序尺寸计算方法。 ◆掌握基准不重合时的工序尺寸计算方法。
课题二 尺寸链计算的基本公式
二、用极值法计算尺寸链
1.极限尺寸的计算 2.上、下极限偏差的计算 3.公差的计算
24 模 块 四 尺 寸 链 的 分 析 与 计 算
课题二 尺寸链计算的基本公式
1.极限尺寸的计算 极限尺寸计算包括封闭环的
最大值和最小值计算。封闭环的 最大值等于各增环最大值之和减 去各减环最小值之和；封闭环的 最小值等于各增环最小值之和减 去各减环最大值之和。
18 模 块 四 尺 寸 链 的 分 析 与 计 算
课题一 尺寸链的基本概念
2.公差设计计算 已知封闭环，求解各组成环。这种情况称为尺寸链的反计算，主要
用于产品设计、零件加工和装配工艺计算等。在计算过程中，将封闭环 的公差合理地分配到各组成环上。
19 模 块 四 尺 寸 链 的 分 析 与 计 算
汽车制造工艺学-尺寸链-第一讲-2012-03-31
n 1
Aj
3.直线尺寸链的计算
封闭环的公差和误差计算
封闭环的公差1
k
Az
j k 1
T
n 1
Aj
TAi
i 1
n1
封闭环公差等于各组成环公差之和 当各环的实际误差不等于各环公差时，封闭环的实际误差△A0为
△A0 =
i 1
T0 6 0 , Ti 6 i
两个概率法基本公式： 1）平均尺寸计算公式
A0 M A jM
j 1
n 1 i 1
m
k m 1
n 1
AkM
3σ T
3σ
2） 公差计算公式
T0
Ti
2
3.直线尺寸链的计算
概率法基本公式：
该式表明在组成环接近正态分布的情况 下，尺寸链封闭环的平均尺寸等于各组 成环的平均尺寸的代数和。
关键
1、确定封闭环
要领
2、确定组成环
关键
1、封闭环确定后才能确定 2、直接获得 3、对封闭环有影响
1. 尺寸链的定义及其组成
A1
封闭环
A0 A2
A3
I
A 1’
A 0’
A1增加
II
A3 A1
A2
A0增加
III
A3 ’
A0 ’
A2
A3增加
A0减小
1. 尺寸链的定义及其组成
组成环分类：
增环：尺寸链中的组成环，由于该环的变动引起封闭环
减环在排列时，其基本 尺寸前要加负号，上、 下偏差位置对调并变号
A2(减环) A0(封闭环)
A0 100..24 最后结果为： 0 34
尺寸链培训资料
CAE软件可以进行有限元分析，对尺寸链进行应 力、应变、刚度等方面的分析。
性能评估
CAE软件能够对尺寸链的性能进行评估，预测可 能存在的风险和问题。
优化设计
CAE软件可以帮助用户进行优化设计，提高尺寸 链的性能和稳定性。
利用CAM软件进行尺寸链优化
制造工艺仿真
CAM软件可以进行制造工艺仿真，模拟加工过程，预测可能出 现的尺寸误差和变形。
对于关键尺寸参数进行严格控制，保证产品质 量的稳定性。
提高产品质量和生产效率
在产品设计阶段，通过尺寸链分析，优化产品设计 方案，提高产品的可制造性和可靠性。
在制造过程中，通过尺寸链分析，优化加工工艺和 流程，提高生产效率和产品质量。
通过尺寸链分析，发现并解决潜在的产品质量问 题，减少生产过程中的浪费和损失。
02
尺寸链的基本要素
孔轴的基本尺寸
孔轴基本尺寸是尺寸链中的起始和终止尺寸，通常用字母D和 d表示。
孔轴基本尺寸是尺寸链中最重要的参数之一，它们决定了整 个尺寸链的精度等级和配合性质。
配合的基本尺寸
配合基本尺寸是尺寸链中与配合相关的尺寸 ，通常用字母H和h表示。
配合基本尺寸是确定孔轴之间配合性质的关 键参数，它们需要根据使用要求和加工条件
尺寸链的应用范围
1 2 3
机械制造
在机械制造过程中，尺寸链被广泛应用于零件 的加工、装配和检验等环节，如机床、齿轮箱 、轴承座等的设计和制造。
建筑工程
在建筑工程中，尺寸链被用于确定建筑物的位 置、高度、宽度和深度等参数，以确保建筑物 的稳定性和安全性。
航空航天
在航空航天领域，尺寸链被用于确定飞机或火 箭各部件的几何参数，以保证其飞行性能和安 全性。
汽车尺寸工程尺寸链分析方法及流程
汽车尺寸工程尺寸链分析方法及流程摘要：汽车行业经历百年发展,其技术应用已经非常成熟。
对于汽车企业而言, 在提升汽车性能的基础上优化汽车外形对提升产品竞争力具有重要意义。
论文简述了尺寸工程的内涵和基本流程,对尺寸工程在汽车研发中的应用展开分析,旨在探索尺寸工程对汽车研发的推动作用,并对未来汽车行业的发展方向做出展望。
关键词：尺寸工程;汽车开发;结构应用;汽车尺寸工程通常是指车身与开闭件及内外饰件之间间隙面差的设计目标,汽车尺寸工程尺寸链是在产品装配关系或零件加工过程中,由相互连接的尺寸形成的封闭的尺寸组。
文中包含汽车尺寸工程尺寸链的形式和表达方式,尺寸链分析的应用,尺寸链的相关参数的符号和含义,尺寸链的计算方法, 正态分布,尺寸链风险计算,尺寸链分析的流程等内容。
1 尺寸工程的内涵尺寸工程通过以计算机信息技术为支撑的仿真技术方法,结合统计学原理来对产品精密度和设计偏差进行控制,在汽车研发领域得到了广泛应用。
不仅在汽车设计和研发过程中发挥作用,其活动还渗透到零部件生产制造和冲压装配等各个环节。
在工程应用部分,运用DTS公差设计和三维建模将车身各零部件进行混合装配,再利用统计学分析法对影响公差的问题因素进行排除和优化,最后运用调整因子公差方法达到提升产品质量的目的。
2 尺寸工程的理论依据尺寸工程实验方法的依据来源于统计实验方法,即设计一个概念模型, 并使其参数和解的值统一,运用极值分析法或计算机实例验证对模型进行观察和抽样试验,通过计算参数统计特征,得出精密的测量值。
在计算机技术和测量技术不健全的时期,尺寸工程的测量计算是难以开展的,随着近年来计算机信息软件技术的突破,运用计算机随机生成数据并建模分析的方法在尺寸工程中得到广泛应用,目前尺寸工程技术已经可以以车辆模型为基础展开规划设计。
3尺寸链概述3.1 尺寸链的形式尺寸链有二维尺寸链和三维尺寸链。
二维尺寸链:全部组成环位于一个或几个平行平面内的尺寸链。
汽车制造工艺学课程教学改革初探
中图分类号 ： Ｇ ６ ４ ２ 文 献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ １ －１ ５ ８ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ —０ ｏ ５ ０ —ｏ ２
汽车制造工艺学是高等院校车辆工程专业开设 的一门主要专业课程 。主要 目的是使学生获得必要 的机械加工和装配方面的工艺知识 ， 提高学生 的工 艺水平。初步学会在汽车产品设 计中考虑工艺要 求， 并学会运用工艺知识分析和评价汽车零部件结 构， 也 为学生 毕业后 从 事 汽 车设 计 和制 造 工艺 方 面
学科 ， 有些章节最好到生产现场进行现场教学。由 于教学场地和学生人数等客观条件 的限制 ， 只能在 教学课 件 上 下 功 夫 ， 通 过 采 用 大量 的实 物 照 片 、 动 画、 教学视频资料来提高多媒体课件 的质量。在讲 到 常用典 型夹 紧机 构 时 ， 通 过 各 种 夹 紧机 构 动 画 的 演示 ， 一 目了然， 使学生学习起来更加容易。在讲到 汽车零件表面的加工方法中， 通过各种加工方法的 视频和动画 ， 达到现场教学一样的效果 。例如讲到
调整 。
规程的制定为 ４学时 ， 主要讲述机械加工工艺规程 设计 的基 本步骤 和 工艺 方 案 的 经济 评 比， 其余 部 分 作为学生的自学内容。第七章汽车产品设计的工艺 性 为 ２学 时 。第 八章 典型零 件制 造工艺 的 内容 放在
汽 车制造 工艺 学课程 设计 的教学 环节 之 中。
的工作 打下基 础 。 汽车制 造工艺 学这 门课 的特点是实 践性 和综合 性 比较 强 ， 内容 多而杂 ， 知识 的逻辑性 、 关联性 、 系统
提， 是保证工件加工要求的前提 。定位误差计算是 个难点 ， 进行重点讲解。第三章汽车零件表 面的 加工 方法 为 ４学 时 ， 主 要介 绍 一 些 汽车 零 件制 造 中 应用较为广泛的和高生产率的加工方法 ， 也适 当介 绍一些近 年来 引 进 的新 工艺 。 由于课 时 限制 ， 锥 齿 轮齿面的加工作为学生 自学内容。第四章汽车零件
汽车制造工艺学课后习题参考答案(吉大第三版)
汽车制造工艺学课后习题参考答案第1页汽车制造工艺学课后习题参考答案第二章工件的装夹和机床夹具作业题答案：三、分析题1、试分析图示工件加工要求，应限制的第一类自由度设定坐标系：（1）连杆小头上钻通孔1）刀具保证2）X、Y转动3）X、Y移动（2）1）X移动、Y、Z转动2）Y、Z转动3）Y、Z移动、Y、Z转动（3）1）Z移动、X、Y 转动2）X、Y转动3）Y、Z移动、Y、Z转动（4）移动1）刀具保证2）Z移动、X、Y转动3）X （5）1）刀具保证2）X移动、Z转动3）Z移动2分析下列各专用机床夹具定位元件所限制的自由度情况设定坐标系：汽车制造工艺学课后习题参考答案第2页1）两个短圆柱销1：限制X、Y移动和转动；V型块4：限制Z移动和转动。
（图a）2）定位套11：限制X、Y移动；平面支承6：Z移动，X、Y转动；短菱形销2：限制Z转动。
（图b）3）平面支承6：限制Z移动，X、Y转动；短圆柱销1：限制X、Y移动；定位槽12：限制Z转动。
（图c）4）平面支承6：限制X移动，Y、Z转动；短圆柱销1：限制Y 、Z移动；活动短V 型块5：限制X转动。
（图d）5）平面支承6：限制X移动，Y、Z转动；短圆柱插销13：限制Y 、Z移动；活动短V型块5：限制X转动。
（图e）6）拉刀导向部分9：限制Y、Z移动和转动；自位支承10：限制X移动。
（图f）7）短圆柱销1：限制Y、Z移动和转动，X移动；短菱形销2：X转动。
（图g）8）方案1：圆锥销7：限制X、Y、Z移动；移动圆锥销8：Y、Z转动；菱形圆锥销14：X移动（重复限制）和转动。
方案2（好）：圆锥销7：限制X、Y、Z移动；移动圆锥销8：Y、Z转动；移动菱形圆锥销15：X转动。
（图h）9）两个短V型块：限制Y、Z移动和转动；增加1个短V型块：限制X移动和转动，再增加1个短V型块：X、Z移动。
（图i）10）平面支承6：限制X、Y转动和Z移动；短圆柱销1：限制X、Y移动；短菱形插销3：Z转动。
汽车制造工艺学(吉大第3版)期末考试知识点总结
【名词解释】1.生产过程:指将原材料转变为汽车产品的全过程。
2.工艺过程:在生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。
3.机械加工工艺过程：在机床设备上利用切削刀具或其他工具，利用机械力将毛坯或工件加工成零件的过程。
4.切削加工：利用切削刀具从生产对象（工件）上切除多余材料的加工方法。
5.装配工艺过程：按规定的装配技术要求，将零件或总成（部件）进行配合和连接，使之成为半成品或成品的工艺过程。
6.工序:一个或一组工人，在一个工作地(机械设备上)对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
7.安装：工件在一道工序中通过一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。
8.工位：在某一工序中，工件在机床所占的每一个位置上所完成的那一部分工艺过程。
9.工步:在一次安装或工位中，加工表面、加工工具和切削用量中的主轴转速及进给量不变的情况下，所连续完成的那一部分工序，称为工步。
（填空题）10.试切法：通过试切、测量、调整、再试切，经过多次反复进行到被加工尺寸达到要求为止的方法。
11.加工经济精度:在正常生产条件下，每种加工方法所能保证的公差等级。
12.生产纲领：指企业在计划期内应生产的汽车产品的产量和进度计划。
13.定位：通常将确定工件在机床上或机床夹具中占有正确位置的过程。
14.夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。
15.装夹：将工件在机床或机床夹具中定位和夹紧的过程称为装夹。
16.机床夹具：用以装夹工件或引导刀具的装置。
17.基准：用以确定生产对象上几何要素间几何关系所依据的那些点线面。
18.设计基准：设计图样上采用的基准。
19.工艺基准：工艺过程中采用的基准。
20.工序基准：在工序图上用以确定本道工序被加工表面的加工尺寸、位置的基准。
21.定位基准：在加工中确定工件在机床或机床夹具中占有正确位置的基准。
22.测量基准：测量时所采用的基准，用来确定被测量尺寸、形状和位置的基准、23.装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置的基准。
汽车制造工艺学全部答案
《汽车制造工艺学》课堂作业答案第4章机床夹具设计一、判断题（对打√，错打×）1．工件在夹具中定位时，如所限制的自由度少于六个，则称为欠定位。
（×）2．工件在夹具中定位时，只要是多于六点的定位就一定会出现过定位。
（√）3．工件在夹具中定位时，在定位基面上作用六个支承点则称为完全定位。
（×）4．工件在夹具中定位时，采用完全定位就不会出现欠定位。
（√）5．工件在夹具中定位时，如出现欠定位就一定是不完全定位方式。
（×）6．工件在夹具中定位时，只要少于或等于六点的定位就不会出现过定位。
（×）7．工件在夹具中定位时，如出现过定位则认为该定位方案是错误的。
（×）8．工件在夹具中定位时，就一定存在定位误差。
（√）二、选择题（用字母表示正确答案）1．在车床上采用中心架支承加工长轴时，属于（C ）的定位方式。
A．完全定位B．不完全定位C．过定位D．欠定位2．机床夹具中需要考虑静平衡要求的是哪一类夹具（A ）。
A．车床夹具B．钻床夹具C．镗床夹具D．铣床夹具3．常用的夹紧机构中，自锁性能最可靠的是（B ）。
A．斜楔B．螺旋C．偏心D．铰链4．套类零件以心轴定位车削外圆时，其定位基准面是（B ）。
A．心轴外圆柱面B．工件内圆柱面C．心轴中心线D．工件孔中心线5．在磨床上磨削平面时，保证被加工平面的尺寸精度和平行度，应限制（C ）个自由度。
A．5个B．4个C．3个D．2个6．工件以外圆柱面在长V形块上定位时，限制了工件（C ）自由度。
A．6个B．5个C．4个D．3个7．用双顶尖装夹工件在车床上车削外圆时，限制了工件（B ）自由度。
A．6个B．5个C．4个D．3个8．箱体类工件常以一面两孔定位，相应的定位元件应是（B ）。
A．一个平面、二个短圆柱销B．一个平面、一个短圆柱销、一个短削边销C．一个平面、二个长圆柱销D．一个平面、一个长圆柱销、一个短圆柱销9．套类零件以心轴定位车削外圆时，其定位基准是（B ）。
第五章 尺寸链原理与应用
c0 ci i 1
5）封闭环中间尺寸和中间偏差
组成环中间尺寸是指最大与最小尺寸之和的平均值
Cim
Ci max Ci min 2
封闭环中间尺寸等于所有增环中间尺寸之和减去所有减环中
间尺寸之和
k
n1
C0m Czm C jm
z 1
jk 1
15
组成环的中间偏差是指上、下偏差的平均值
i
ESci
第五章 尺寸链原理与应用
1
第一节 尺寸链的基本概念
一、尺寸链的定义及其组成
1、定义
尺寸链就是在零件加工或机器装配 过程中，由相互联系且按一定顺序 连接的封闭尺寸组合。
2
发动机曲轴第一主轴颈与轴承装配结构图
2、特征及尺寸链图 (1)封闭性：尺寸链的各尺寸应构成封闭形式（并且是按 照一定顺序首尾相接的。 (2)关联性：尺寸链中的任何一个尺寸变化都将直接影响 其它尺寸的变化。 （3）尺寸链至少由三个或以上的尺寸组成
变速器壳体尺寸链图
平面尺寸链
7
3、按相互关系分类 （1）独立尺寸链：所有构成尺寸链的环，在同一尺寸链中。 （2）相关尺寸链：具有公共环的两个以上尺寸链组。即构成尺 寸链中的一个或几个环，分布在两个或两个以上的尺寸链中。
按其尺寸联系形态，又可分为并联、串联、混联三种。
a) 并联尺寸链 b) 串联尺寸链
18
（一）装配精度概念
1、装配精度 装配精度是指零件经装配后在尺寸、相对位置及运动等方面
所获得的精度。 装配精度不但影响机械产品（汽车）或部件的工作性能，而
且影响使用寿命。 装配精度既是制定装配工艺规程的主要依据，也是确定零件
加工精度的依据。 如图6-1a和图6-20所示的离合器分离杆端部与分离轴承间
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10、保证齿侧间隙和接触区要求所规定的锥齿轮副锥顶的位移值；
单击此处编辑母版标题样式
尺寸链原理及其应用（2）
• • • • •
单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级
锥齿轮副齿圈端面的位移
8
二、尺寸链最短原则
单击此处编辑母版标题样式
组成环公差大
尺寸链原理及其应用（2）
就的 成 高封 环 。闭 数 当 环少组 公，成 差得环 就到公 小的差 ，装一 装配定 配尺时 精寸， 度链组
（1）由零件的制造公差（误差）来研究分析机器的质量标准是否能够达 到；
• 第三级 2）由机器的装配质量要求，适当修正各个零件上有关尺寸的制造公差。 •（ 第四级 • 第五级 装配尺寸链应用的主要内容：
（1）尺寸链中各个组成环（零件）的验算；
（2）适当放大零件的制造公差；
（3）采用有效的达到装配质量要求的方法。
2
一、装配精度
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尺寸链原理及其应用（2）
装配精度：指机械产品或部件在装配后组成零件表面间所形成的几何关 系（尺寸、位置参数）及工作性能与理想值的接近程度。
• • • • •
单击此处编辑母版文本样式 第二级 产品质量 产品制造难易程度 第三级 装配精度 产品制造经济性 第四级 工艺规程 零件加工精度 第五级
10
单击此处编辑母版标题样式
平面尺寸链
链装 的配 分尺 类寸
尺寸链原理及其应用（2）
线性尺寸链
• 单击此处编辑母版文本样式 角度尺寸链 空间尺寸链 • 第二级 装配尺寸链的特点： • 第三级 1）装配尺寸链由结构设计人员确定； • （ 第四级 （2）装配尺寸链确定后，装配工艺人员必须寻找最合理的装配方法和 • 第五级 途径保证装配精度；
尺寸链原理及其应用（2）
第二级 确定封闭环 第三级 确定组成环 第四级 第五级 画出尺寸链图，进行增、减环判定
满足尺寸链最短路线原则 列出尺寸链方程
以封闭环两端为起点，以装配 基准为线索，在装配精度方向 沿着相邻零件由近及远地查找 影响封闭环的有关零件，直至 找到同一个基础零件的两个装 配基准或同一基准表面为止。
一、装配精度
单击此处编辑母版标题样式 5、滚动轴承端面与轴承盖间的轴向间隙或过盈量；
•需 单击此处编辑母版文本样式 要 保 •在 第二级 轴证 旋 •向 第三级 预转 精 •紧 第四级 。度 和 支 • 第五级
承 刚 性 ， 轴 承 圆锥滚子轴承的预紧位移量 1—壳体 2—轴承外圈 3—轴承内圈
尺寸链原理及其应用（2）
• 第二级 • 1）装配尺寸链的各组成环的公差之和不得大于封闭环规定的公差。 第三级 （ n 1 • 第四级 TAi TA0 i 1 •2）封闭环的极限偏差在允许的极限偏差范围内。 第五级 （
ES A0 ES A0 EI A0 EI A0
完全互换装配法采用极值法解算装配尺寸链。
装配精度由零件加工精度和装配方法来同时保证。
装配精度通过控制装配尺寸链的封闭环予以保证， 直接影响装配精度的零件的设计尺寸及形状、位置公 差，都是装配尺寸链的组成环。
3
1、轴与孔的配合间隙与过盈量；
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尺寸链原理及其应用（2）
• 汽 车• 产 品• 常 见 的• 装 配•
精 度
Tav.l n 1
第二步：对求出的各组成环平均公差进行修正。
关
键
22
单击此处编辑母版标题样式 如何修正组成环的公差值？
1）标准件的尺寸公差要符合标准规定；
尺寸链原理及其应用（2）
2）根据手册和生产经验所确定的组成环数值，尽量采用接近标准公差形 • 单击此处编辑母版文本样式 式，对公差较大、可用粗加工完成的尺寸，一般在小数点后只取两位即可； • 第二级 对于要求精加工的尺寸也只取小数点后三位数值，要尽量少用特殊分布公差 的数据，减少专用量具的设计。 • 第三级 3）组成环尺寸大或加工难度大的，取较大的公差，反之取较小的公差。 • 第四级 4）保留一个组成环作为“协调环”，最后才确定公差。该环选择的原则 是： n2 • 第五级 第一：不使用定尺寸刀具获得的尺寸； 第二：易于使用通用量具测量的尺寸； 第三：它不是诸多尺寸链的公共环。 5）必须满足所有组成环的公差之和小于或等于封闭环的公差。
（3）装配工艺人员根据装配尺寸链的分析结果可以提出结构设计的改 进意见。
11
单击此处编辑母版标题样式 装配精度为封闭环。必须
• 装 配• 尺• 寸 链• 建 立•
的 程 序
深入了解产品性能要求及各部 件的作用，以及设计人员提出 熟悉产品或部件、总成装配图 单击此处编辑母版文本样式 的装配技术要求等。
单击此处编辑母版标题样式 汽车制造工艺学
（四） • 单击此处编辑母版文本样式
尺寸链原理及其应用（2）
• • • •
第二级 第三级 第四级 第五级
尺寸链原理与应用
1
单击此处编辑母版标题样式
• • • • • 单击此处编辑母版文本样式 第五章 第三节 第二级 第三级 装配尺寸链的建立 第四级 第五级
尺寸链原理及其应用（2）
4
3、相连旋转零件与固定零件的轴向间隙；
单击此处编辑母版标题样式
尺寸链原理及其应用（2）
• • • • •
稳 单击此处编辑母版文本样式 定 的保 第二级 间证 隙顺 第三级 。畅 的 运 第四级 动 ， 第五级 需 要 具 备 合 适 、
曲轴的轴向间隙
1—曲轴 2、4—止推垫片 3—气缸体轴承座 5
12
同 一 零 件
单击此处编辑母版标题样式 两个装配基准 分 析
• • • • •
尺寸链原理及其应用（2）
（1）确定封闭环：为了传动轴 的正常旋转，必须保证适当的轴 向间隙。
单击此处编辑母版文本样式 第二级 （2）判定组成环：按逆时针从 右边开始，先遇到右轴承，在遇 第三级 到传动箱体（注意：这是传动箱 体已到了边缘尺寸，需要转向 第四级 了），然后依次为组成环。 第五级 （3）画出尺寸链线图。
建立装配尺寸链应注意的事项
尺寸链原理及其应用（2）
• 单击此处编辑母版文本样式 1、满足装配尺寸链最短原则。如果某一零件影响装配精度，该 零件只能允许一个尺寸参加所建立的装配尺寸链。 • 第二级 2、对外购的标准组件和部件，一般以一个零件对待，以标准组 •件或部件尺寸参加装配尺寸链。 第三级 • 第四级 3、以合件进行加工的，应以一个零件对待，用合件尺寸参加装 •配尺寸链。 第五级
要遵循尺寸链最短原则，一个零件只能有一个组成环。这是因为：零 件是组成机器的最小单元。
14
单击此处编辑母版标题样式
• • • • • 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 同一基准 第五级
尺寸链原理及其应用（2）
图5-16 主减速器主动锥齿轮轴承座 1—调整垫片 2—主动锥齿轮 3—圆锥滚子轴承 4—轴承座 5—圆锥 滚子轴承外圈 6—圆锥滚子轴承内圈 7—垫片 8—突缘 9—紧固螺母
16
单击此处编辑母版标题样式
• • • • • 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级
尺寸链原理及其应用（2）
并联尺寸链
图5-18 变速器第一轴上前轴承外圈、锁环和前盖等局部图及其装配尺寸链 1—前纸垫 2—前盖 3—前轴承外圈 4—锁环 5—变速器壳体
17
单击此处编辑母版标题样式
2、零件、部件间的位置公差；
单击此处编辑母版文本样式 第二级 4 、往复运动件的行程范围； 第三级 5 、滚动轴承端面与轴承盖间的轴向间隙或过盈量； 6 、联轴器所连接的两轴轴线同轴度； 第四级 7、滑动轴承中轴类零件的轴肩（或端面）与止推轴承间的轴向间隙； 第五级
3、相连旋转零件与固定零件的轴向间隙； 8、性能参数，如发动机的压缩比等； 9、机械变速器中滑动齿轮啮合或分开时，啮合的宽度和分离的间隙； 10、保证齿侧间隙和接触区要求所规定的锥齿轮副锥顶的位移值； 11、保证齿轮副和蜗杆副正常啮合的齿轮副或蜗杆副的啮合中心距。
TAx TA0
i 1
TAi
6）所有的计算必须结合装配工艺过程，有所分析和调整。
23
单击此处编辑母版标题样式 （2）组成环极限偏差的确定
组成环极限偏差确定的原则：
尺寸链原理及其应用（2）
• 单击此处编辑母版文本样式 1）标准件的极限偏差按标准规定的要求确定； 2）协调环和标准件以外的组成环的极限偏差，按照”偏差注向体内 • 第二级 “的原则标注，即外尺寸（被包容尺寸）按h,内尺寸（包容尺寸）按H、孔 • 第三级 中心距按对称偏差确定。 3）协调环极限偏差按极值法求解组成环极限偏差的相关公式计算。 • 第四级 k n 1 TA ES A ES A EI A • 第五级 ES A i i
方 法
自加工修配法
调 整 法 可动调整装配法 固定调整装配法
层金属的办法来保证装配精度。 在机构中设置一调整件，装配时用改变 调整件的位置或选用一合适尺寸的调整 件来达到装配精度的方法。
20
一、完全互换装配法
单击此处编辑母版标题样式
必须满足
尺寸链原理及其应用（2）
完全互换装配法：装配时相关零件不需要挑选、调整和修配，就能达到规 • 单击此处编辑母版文本样式 定的装配精度要求。
尺寸链原理及其应用（2）
零件不加任何修正或挑选即可直接保证装 配精度。
不完全互换装配法 大部分可实现完全互换，但有少部分零件 • 单击此处编辑母版文本样式 不能保证装配精度，需要修正或返修。 保 • 第二级 证 分组互换选配法 选 将相配的零件制造公差放大到经济公差大 装 配 小，装配时挑选合适的零件进行装配来保 • 第三级 法 证装配精度的方法。 配 个别零件选配法 精 • 第四级 独立零件修配法 修 度 将装配尺寸链的组成环公差放大到经济 配 公差，装配时封闭环所累积的误差通过 • 第五级 合套加工修配法 的 法 对尺寸链中某一指定组成环表面切掉一