机械制造工艺学纸质作业及答案

《机械制造工艺学》
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一、简答题
1. 加工箱体类零件时，常以什么作为统一的精基准，为什么？
2. 试分析在成批大量生产中,为什么要控制毛坯硬度的均匀性?
3.为什么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？
4.在装配时，有时采用“自身加工法”、“合并加工法”或“误差抵消法”，请问它们是由哪种装配方法发展成的？
5.拟定工艺路线的主要任务是什么？
6.试分析引起下列形状误差的主要原因：在车床上用两顶尖装夹工件车细长轴，１）工件产生腰鼓形形状误差；２）工件产生尺寸由大到小的锥形。

7. 磨削裂纹的产生与工件材料及热处理有无关系？
8.什么叫装配尺寸链的最短路线原则？为什么应遵守这个原则？
9. 什么是工序？对同一工件其加工工序的安排是固定不变的吗？为什么？
10.试解释转移原始误差法的原理并举例加以说明。

11.如果零件的表面没有烧伤色是否就说明零件的表面层没有被受热损伤？为什么？
12.修配装配法的含义是什么？适用于什么生产中?
二、分析题
1.判断下组零件结构工艺性的好坏，并简要说明理由。

a) b)
2.判断下组零件结构工艺性的好坏，并简要说明理由。

a) b)
3、过球心打一孔。

指出工件定位应限制的自由度。

4、在小轴上铣槽，保证尺寸H和L 。

指出工件定位应限制的自由度。

5.判断下组机器结构装配工艺性的好坏，并简要说明理由。

a) b)
6.比较下组机器结构装配工艺性的好坏，并简要说明理由。

a) b)
7.分析图示夹紧方案不合理的原因，并加以改进。

8.在无心磨床上磨削销轴，销轴外径尺寸要求为φ12±0.01。

现随机抽取100件进行测量，
结果发现其外径尺寸接近正态分布，平均值为x = 11.99，均方根偏差为σ= 0.003。

试作图分析有无废品产生，如产生废品，判断产生的废品能否修复。

三、计算题
1、如图所示，一圆盘形工件在V 形块上定位钻孔，孔的位置尺寸的标注方法假定有三种，其相应的工序尺寸为A 、B 、C ，试对这三种不同的尺寸标注方法分别进行定位误差的计算。

2、如图所示，要求在轴上铣一键槽，其加工顺序如下：车外圆至尺寸0
074.04.58-φmm ，铣键槽至尺寸A ，磨外圆至尺寸060
.0041.058++φmm ，要求磨后保证下母线至槽底为02.052-mm ，已知磨后外圆与车后外圆的同轴度公差为05.0φmm ，求尺寸A 及公差。

纸质作业参考答案
一、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。

5．拟定工艺路线的主要任务是：
（1）选择定位基准；
（2）确定加工方法；
（3）安排加工顺序及热处理、检验等其它工序；
（4）确定生产的组织形式；
（5）划分加工阶段。

6．1）工件产生腰鼓形形状误差——主要原因是加工时工件刚度不足；
2）工件产生尺寸由大到小的锥形——主要原因是加工时工件和刀具产生热变形。

7．磨削裂纹的产生与工件材料及热处理工序有很大的关系。

如磨削导热性差的材料（如耐热钢、不锈钢），容易产生裂纹；含碳量高的钢，由于晶界较脆，磨削时也容易产生裂纹。

工件淬火后，如果存在残余拉应力过大，即使在正常的磨削条件下也可能出现裂纹
8．在查找装配尺寸链时，每个相关的零、部件只以一个尺寸作为组成环列入装配尺寸链，这样，组成环的数目就等于有关零、部件的数目，即“一件一环”，这就是装配尺寸链的最短路线原则。

因为由尺寸链的基本理论可知，在装配精度既定时，组成环数越少，则各组成环所分到的公差值就越大，零件加工越容易、越经济。

所以要遵循这条原则。

9．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）工件连续完成的那一部分工艺过程。

对同一工件其加工工序的安排不是固定不变的，因为根据工序的定义，只要工人、工作地点、工作对象（工件）之一发生变化或不是连续完成，则应成为另一个工
序。

因此，同一工件，同样的加工内容可以有不同的工序安排。

10．转移原始误差法就是把影响加工精度的原始误差转移到不影响（或少影响）加工精度的方向或其它零部件上去。

例如，在成批生产中，采用前、后导向套的镗模加工箱体零件的孔，刀杆与主轴浮动联接，这也就是把机床主轴的回转误差转移掉，工件的加工精度完全由镗模和镗杆的精度来保证。

11．表面没有烧伤色并不等于表面层没受热损伤。

如在磨削过程中最后采用无进给磨削，仅磨去了表面烧伤色，但却没能去掉烧伤层，留在工件上就会成为使用中的隐患。

12．修配装配法是将尺寸链中各组成环按经济加工精度制造。

在装配时通过修去尺寸链中某一零件上预留的修配量以达到装配精度的方法。

这种装配方法适用于高精度多环尺寸链的成批生产或单件小批生产中。

二、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 y
4. y z z x
5. a 装配工艺性较好。

a 可将轴及其上面的零件组成单独的装配单元，便于装配。

6. a 装配工艺性较好。

图a 为通孔结构，便于取出定位销，而图b 为盲孔结构，难以取出定位销。

7. 夹紧力的作用方向与切削力方向不一致，则夹紧力至少要大于切削力。

改进：夹紧力与主切削力方向一致，此时所需夹紧力较小。

8. 作图
有可修复废品产生。

三、计算题
1、解：三种情况的基准位置误差为：2
sin
2αd
T jw =
∆
（1）尺寸A ：工序基准与定位基准重合，故Δjb
=0
2
sin
2)(αd
A dw T =
∆
(2) 尺寸B ：工序基准是外圆上母线，与定位基准不重合，Δjb
与Δjw w 同时存在且方向相
同。

2
2
sin
2)(d
d
B dw T T +
=
∆α
（3）尺寸C ：工序基准是外圆下母线，与定位基准不重合，Δ
jb
与Δjw 同时存在且方向相
反。

2
2
sin
2)(d
d
C dw T T -
=∆α
2、解：画出尺寸链图
A 0=0
2.052-； 增环A ，A 2=0
3.00205.029 ； 减环A 1=0
037.02.29- ， A 3=0±0.025 A 0= A+A 2- A 1- A 3
ES 0 = ES A + ES A2 – EI A1 – EI A3 EI 0 = EI A + EI A2 – ES A1 – ES A3 求得：A=52.2
ES A = -0.092 EI A = -0.1955
所以 092
.01955.02.52--=A mm T A =0.1035 mm。