机械制造技术习题解答

生产 类型
孔加工方案
单件 小批
粗镗—半精镗—精镗
大批 粗镗—半精镗—精镗
大量
（使用镗模）
2. 分别在单件小批和大批大量生产条件下，为下述 零件上的孔选择加工方案。
3.2
生产 类型
孔加工方案
1.6 1.6
钻— 半精镗— 精镗
3.2
单件
小批
或者
镗钻—扩—粗铰
大批 大量
Leabharlann Baidu
镗钻—扩—粗铰 或者
钻— 粗拉
2. 分别在单件小批和大批大量生产条件下，为下述 零件上的孔选择加工方案。
左图内部空腔很难铸成 问题：原因分析欠准确？
第二章作业讲解
11.下图所示锻件结构是否适于自由锻的工艺要
自由锻件图
求？如果不适合，应如何修改？
轮 齿 由 机 械 加 工 形 成
15.下图所示零件的结构是否适合于模锻件生产 ？
为什么？应如何修改？
1、壁厚太薄 2、深孔不易模锻 3、截面急剧变化
1、壁厚太薄 2、截面急剧变化
13
1) 依题意， A1 5000.1 2) 求A3，画尺寸链图1，其中A1为增环，
A3 为减环，A0 2500.3 3) 求A3基本尺寸及上、下偏差 A3 2500.2
典型的传动轴 机械加工工艺路线
P181加上调质处理
单
件 生
调质处理200-240HBS
产
位置？调质后要进行？
下料锻造→车端面钻中心孔粗车→调质→研修中心孔（钳工，车床 ）→半精车切槽倒角→（划线）→铣键槽→研修中心孔→磨削
典型的传动轴 机械加工工艺路线 p210-213
（有热处理要求，很典型） 此题5件
工序名称 工序余量 经济精度 工序尺寸及偏差
精磨
0.1
粗磨
0.4
IT6
30h6(00.013)
IT8
30.1h8
半精车
1.1
IT10
30.5h10
粗车
2.4
IT12
31.6h12
毛坯尺寸 4（总余量）
340.6
34热轧圆 (见G 钢B/T-7200208) 340.6
10
30
Ф40 Ф16 Ф90
1. 试决定下列零件外圆面的加工方案。
（1）紫铜小轴，ф20h7，Ra0.8μm， 外圆面加工方案：粗车—半精车—精车
（2）40Cr钢轴，ф50h6，Ra0.2μm，表面淬火， 外圆面加工方案：粗车—半精车—（表面淬火）—粗磨—精 磨
2. 分别在单件小批和大批大量生产条件下，为下述 零件上的孔选择加工方案。
车M20 ×1.5 ×65螺纹
4
车
卡Ø20外圆；车端面，保证尺寸120；车外圆Ø18×22；倒角
5
铣
15 ×15 ×15
11
A2
LES EI
A0
60.1 0.1
A3 2600..0055 A1 3600.06
1) 正确画出尺寸链图，
其中A2、A3为增环，
A1为减环，
A0
60.1 0.1
2) 基本尺寸计算 L16
下，应采用哪种手工造型方法？
挖砂造型
1、分模造型：
上
在批量生产时铸
出Ø20孔。
凸台要铸出，凸
下
台中的小孔不铸出。
2、挖砂造型：
单件生产时不铸 出Ø20孔；
凸台要铸出，凸 台中的小孔不铸出。
分模造型 上
下
挖砂造型 上
下
16. 什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不 同？下图所示的铸件的结构是否合理？应如何 改正？
5
A
A
D>R
A-A
2R D
A
A-A
A
M8 M8
7
左顶尖 x, z 左圆锥 x,y,z 侧面一块支撑板 x, z
： 右顶尖
x, z
： 右圆锥
x, z
：
：
：底面两块支撑板 ：侧面定位销
z, x, y
y
：
7
左边上、下V形块 ： 右边短V形块：
y,z ,y,z 底平面
x, x
： 短圆柱销：
滑动V形块 ：
下料锻造→车端面钻中心孔粗车→调质→研修中心孔（钳工，车床） →半精车切槽车螺纹等→（划线）→铣键槽→研修中心孔→磨削
；
10
机械加工工艺路线
加工顺序 工序名称 工序内容
1
下料
下料Ø35×126
2
车
卡Ø35外圆；车端面见平；车外圆Ø30 ×40
3
车
卡Ø30外圆；车端面，保证尺寸121；车外圆Ø20×90；倒角；
答：铸件上垂直于分型 铸件图 面的非加工表面设计出的斜
上
度为结构斜度，数值较大；
绘制铸造工艺图或模型 图时，零件图上没给出结构 斜度的立壁所给予的斜度为 起模斜度，一般为加工面， 数值较小。
下 问题：分型面的标注？
17. 为什么铸件要有结构圆角？下图铸件上有哪些圆 角不够合理，应如何修改？
答：铸件结构圆角的作用：
上
防止热节带来的不利影响；
防止应力集中；
下
防止冲砂，利于充型；
铸件图
18. 下图所示铸件的结构有何缺点？该如何改进？
C. （1）壁厚不均 （2）筋板无法铸出 （3）结构不合理
e. （1）中间改为环形接头 （2）壁厚要均匀 （3）孔与筋板连接处要
有圆弧过渡 （4）高度方向应对称
19. 下图所示铸件的结构有何缺点？该如何改进？ 书上有答案
焊； 焊条：H08A钢丝焊条；对接接头，I形坡口
26. 拉削加工有哪些特点？适用于何种场合？
拉削加工的特点： 1、生产率高； 2、加工质量好； 3、刀具耐用度高； 4、拉床简单、操作方便； 5、可加工形状较复杂的内外表面。
适用场合：标准化、规格化零件的大批大量生产。
第五章作业讲解
略
第六章作业讲解
z,x, y x, y
z
8
粗基准：外圆面 精基准：孔
8
粗基准：大孔 精基准：大径外圆
粗基准：主轴孔和与之最远的孔 精基准：底面和导向面
9 30 0 0.01小 3 轴加工工车 艺半 路精 线 淬 车 ：火 粗 粗磨 精磨
已知加工余度 量， 及确 经定 济工 精差 序 (毛 尺坯 寸热 及 )
12.下图为一直径为500mm的铸铁带轮和齿轮各一件，铸造后出 现图示断裂现象。曾先后用结422焊条和钢芯铸铁焊条进行电 弧焊焊补，但焊后再次断裂，试分析其原因为何？用什么方法 能保证焊后不裂，并可进行机械加工？
焊接方法：
左图焊接接头需要机加工并保证机械性能，宜采用热 焊法，并采用相应的铸铁焊条；
盘套类
机械加工
工艺路线
成批生产
24
相当于Ø20H7
下料锻→粗车镗→半精车镗精车等→插键槽→滚齿→表面高频淬火→磨削
加工顺 序 1 2 3
4
5 6 7
工序名 称 下料 车 车
车
插 滚 热处理
工序内容
下料Ø90×28 或 模锻如左图所示锻件. 卡Ø90外圆，平端面, 车外圆，倒角 调头，粗车端面，粗车外圆；粗、半精镗孔；精 车端面、外圆、倒角 卡大外圆、垫铁皮、找正；车台肩面保证18；车 左端面；车小外圆Ø35 ；倒角 插键槽 滚齿 表面高频淬火
右图焊接接头不需要机加工，可采用冷焊法，但采用 镍基铸铁焊条。
22.下图所示三种焊件，其焊缝布置是否合理？若不合理，请 加以改正。
应力集中严 重，焊缝收
缩困难
a.离加工 面太近
b.焊缝 离得太
近
焊缝 有
交叉
23.下图所示两种铸造支架，材料为HT150，因单件生产拟改为 焊接结构，请选择原材料、焊接方法，并画出简图表示焊 缝及接头型式。
3.2 1.6
12.5
3.2
Ф50H7= Ф50+0.030
生产类型 单件小批 大批大量
孔加工方案 1大孔：粗镗— 半精镗— 精镗。3小孔：钻 使用镗模：1大孔：粗镗— 半精镗—精镗，3小孔：镗钻。
2. 分别在单件小批和大批大量生产条件下，为下述 零件上的孔选择加工方案。
0.8
H6 Ф25H6= Ф25+0.013
Ø 28的设计基准是Ø 28的轴线
A2 HEEIS
A3
140.012 0.004
A0 400.16
A1 14.2500.05
A4
00.02 0.02
12
A2 HEEIS
A3
140.012 0.004
A0 400.16
A1 14.2500.05
A4
00.02 0.02
2) 基本尺寸计算 3) 上偏差计算 4) 下偏差计算 5) 公差验算 6) 最终结果
边厚1.5t=3
37 30 或
40 44
无圆角过渡
21.下图所示冲压件的结构是否合理？试修改不合 理部位。
2
直边长度52t=6 直边长度32t=4 1、弯曲线 在尺寸突变处
2、无圆角
四个小孔 距弯曲处太近
12 14 12 14
8 10
70 85 55 70
第三章作业讲解
6.下图所示拼接大块钢板是否合理？为什么？是否要 改变？怎样改变？为减少焊接应力与变形，其合理 的焊接次序是什么？
垫板材料与容器相同。
此两种钢材之间的直接焊接： 1、焊缝出现脆硬组织； 2、焊缝不具备抗腐蚀性能。
27.汽车刹车用压缩空气储存罐（如下图），用低碳钢钢板制造，筒壁2mm ，端盖3mm，4个管接头为标准件M10，工作压力为0.6MPa。试根据工件结构 形状决定制造方法及焊缝位置，请选择焊接方法、接头型式与焊接材料， 并决定装配焊接次序。
第一章作业讲解
7.结合下图说明铸造应力形成的原因，并用虚线 画出铸件的变形方向。
+ + + ++
+
+
— —
——
— —
答：结构不对称、壁厚不均、冷却速度 不一致，厚壁处产生拉应力（热应力），薄 壁处产生压应力，产生上图所示的变形。
作业出现的问题：截面弯曲而不是长度弯曲？
10.下图所示铸件有哪些分型方法？在单件生产条件
原材料：低碳钢Q195(s=195MPa) 焊接方法：焊条电弧焊 接头形式：T型 坡口形式：I型
HT150 (b=150MPa)
24.下图所示焊接结构哪组合理？为什么？
25.下图所示的焊件有何缺点？试提出改进方案。
焊缝不对称
25.下图所示的焊件有何缺点？试提出改进方案。
改进方案： 在二者之间增加垫板，
1、壁厚太薄 2、结构上下不对称 3、没有模锻斜度 4、没有模锻圆角
16.下图所示采用锤上模锻制造，选择最合适的分 模面的位置，并绘制出相应的模锻件图。
分模面
分模面
模锻件图绘制时注意要点： 1、双点划线； 2、模锻斜度； 3、模锻圆角； 4、冲孔连皮； 5、加工余量； 6、尺寸及公差。
21.下图所示冲压件的结构是否合理？试修改不合 理部位。
第1步：制筒体。下料，钢板卷圆成形，再焊接成形。焊接方法：焊条电弧焊； 焊条：HO8A钢丝焊条；对接接头，I形坡口
第2步：制端盖。下料，两端盖压制成形，并钻4个孔 第3步：焊管接头。将4个管接头依次焊接在两端盖上。焊接方法：焊条电弧焊；
焊条：H08A钢丝焊条；角接接头，带钝边单边V形坡口 第4步：筒体与端盖间焊接。将两端盖与筒体焊接在一起。焊接方法：焊条电弧
3) 上偏差计算 ES0.01
4) 下偏差计算 EI0.05
5) 公差验算
正确
6) 最终结果 A2 1600..0015
6L2 636 0.1E S 0.0 5 ( 0.0)6
0 .1E (I 0 .0) 5 0
0 .2 0 .0 0 6 .0 0 4 .1
12工序尺寸计算
轴颈如图所示： 加工工艺路线 1. 半精车外圆至 2. 铣键槽 深 H 3. 淬火 热处理 4. 磨外圆
1.6
生产类型 单件小批 大批大量
3.2
孔加工方案 钻— 扩— 粗铰— 精铰
镗钻— 粗拉— 精拉
3
CA6140车床床身导轨面的加工方案
：
粗刨—半精刨—表面淬火—粗磨—刮研
4
齿轮齿面加工方案：
滚齿—淬火—珩齿
第七章作业讲解
P218--221
5
5
0.4
0.4
6º
8º
0.4 0.4
6º
6º
0.4
12.下图为一直径为500mm的铸铁带轮和齿轮各一件，铸造后出 现图示断裂现象。曾先后用结422焊条和钢芯铸铁焊条进行电 弧焊焊补，但焊后再次断裂，试分析其原因为何？用什么方法 能保证焊后不裂，并可进行机械加工？
答：断裂原因如下：
结422焊条：非铸铁焊条，焊缝含碳量高，P、S杂质多， 易产生热裂；熔合区易产生白口组织与淬硬组织，抗拉能 力差；加之焊件刚性大，从而导致裂纹的出现。 钢芯铸铁焊条：无论是氧化型钢芯铸铁焊条，还是高钒钢 芯铸铁焊条，其焊缝的塑性都比较好，但熔合处都有白口 组织，也容易产生裂纹。
20. 下图为三通铜铸件，原为砂型铸造。现因生产批 量加大，为降低成本，拟改用金属型铸造，试分 析哪处结构不适宜金属型铸造？请修改。
便 于 取 出 金 属 型 芯
21. 下图中所示铸件各有两种结构方案，请逐一加以 分析哪种结构较为合理？为什么？
左图壁间十字交叉， 热节较大
左图无法取出模型
左图分型面为折线
1) 正确画出尺寸链图，其中
A2、A3 、A4为增环，A1为
减环，
A0
40.16 0
4 H 1 4 0 1.2 45 H4.25
0 .1 E 6 0 S .0 1 0 .0 2 ( 2 0 .0 )5 ES0.078
0 E 0 I .0 0 ( 0 4 .0 ) 2 0EI0.016 0 . 1 0 6 . 0 0 . 5 0 0 6 . 0 2 0 0 . 0正8 4 确 A2 4.25 00..007186