机械制造技术基础_第三章_机械加工与装配工艺规程制订_课后答案

第三章机械加工与装配工艺规程制订
1•什么是机械加工工艺过程？
答：机械加工工艺过程是指用机械加工的方法按规定的顺序把毛坯变成零件的全部过程。

2.工艺过程的基本单元是什么？如何划分？
答：工艺过程的基本单元是工序。

3.什么是工序、安装、工步、工位和走刀？
答：工序指的是一个工人在一个工作地点对一个工件所连续完成的那一部分工艺过程；在零件每装夹一次下所完成的那部分工作称为一次安装；工件在机床上所占有的一个位置上所完成的那部分工作称为一个工位；在加工表面、切削刀具和切削用量都不变的情况下所连续完成的那一部分工作；刀具在加工表面上对工件每一次切削所完成的那一部分工作称为一次走刀。

4.机械加工工艺规程制订的指导思想？
答：原则：保证质量、提高效率、降低成本；在保证质量的前提下，最大限度地提高生产率，满足生产质量要求；尽可能节约耗费、减少投资、降低制造成本。

5.不同生产类型的工艺过程的特点是什么？
答：单件、小批生产：生产率低，成本高，操作工人技术水平高; 中皮生产：生产率、成本、操作工人技术要求均中等；大量、大批生产：生产率高，成本低，操作工人技术要求低。

6.什么是机械加工工艺规程？它的作用是什么？工艺规程
设计的原则和步骤有哪些？
答：将合理的工艺过程和操作方法，按照一定的格式写成文件，
用来指导生产，这个文件就叫做机械加工工艺规程；作用：指导
生产；设计原则：保证效率、提高效率、降低成本；步骤：1）分析零件图和产品转配图；2）确定毛坯；3）拟定工艺路线；4）确定各工序所采用的机床、夹具、刀具和量具；5）确定加工余量，计算工序尺寸及公差；6）确定工序的切削用量和工时定额；7）确定各重要工序的检查方法；8）填写工艺文件。

7•何为零件的结构工艺性？
答：零件的结构工艺性指零件所有加工的可能性。

8.毛坯的种类及其选择原则？
答：毛坯的种类：铸件、锻件、型材、冲压件和焊接件；选择原
贝心零件的生产纲领；零件的结构形状和外形尺寸；零件材料和
材料的性能要求；现有生产条件。

9.获得加工尺寸的几种方法？
答：试切法、调整法、定尺寸法、主动测量法、自动控制法。

10.何为设计基准、工艺基准、工序基准、定位基准、测
量基准和装配基准？
答：在设计时或在设计图纸上确定零件位置或零件上某一点、线、面位置的那些点、线、面称为设计基准；在加工时，确定零件位置或零件上某一点、线、面位置的那些点、线、面称为加工基准；
在工序图上确定零件位置或零件上某一表面位置的点、线、面成
为工序基准；在装配时，确定零件位置的点、线、面称为装配基准。

用来定位工件的基准称为定位基准；用来测量工件的基准称
为测量基准。

11.图3.81所示为箱体的零件图及工序图，试在图中指出：
①平面2的设计基准、定位基准及度量基准；②镗孔4
的设计基准、定位基准及度量基准。

亠
图 3.81
答：平面1是平面2设计基准，平面1和平面3是平面2的定位基准，平面1是平面2的度量基准。

镗孔4的设计基准是镗孔5的中心，平面1和平面3是镗孔4的定位基准，平面1是镗孔4的度量基准。

12.粗基准、精基准的定义及其选择原则？
答：以毛坯表面作为基准者称为粗基准，以加工过的表面作为基
准者称为精基准。

粗基准选择原则：相互位置要求原则；余量均
匀原则；须考虑定位准确、夹紧可靠，以及家具结构简单、操纵方便；如果已经使用精基准定位时，一般就不重复使用粗基准。

精基准选择原则：基准重合原则；最短路线原则；统一基准原则；
保证工件定位准确、夹紧可靠；自为基准原则。

13.什么是经济加工精度？
答：经济加工精度是指在正常的机床、刀具、工人等工作条件下，
以最有利的消耗成本所能达到的加工精度。

14.加工阶段是如何划分的？划分加工阶段的目的？
答：一般划分为四个阶段：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段。

主要目的：保证加工质量，合理使用设备，粗加工阶段可及时发现毛坯缺陷，适应热处理的需要。

15.加工工序的安排应遵循哪些原则？热处理工序及辅助
工序应如何安排？
答：先粗后精，粗精分开；先加工平面，再加工孔；先主要面，
后次要面；有些零件的加工工序必须在装配以后进行。

热处理工序的安排：正火调质等改善材料材料机械性能和加工性的热处理应放在粗加工以前或粗加工和半精加工之间进行；消除内应力的热时效工序一般放在粗加工前或粗加工和半精加工之间进行；淬硬工序一般放在半精加工和精加工之间进行。

辅助工序检查工序：零件全部加工完毕后，从一个车间转到另一个车间前后；工时较长或关键工序的前后；粗加工之后，精加工之前。

16.分散工序和集中工序的特点及其使用场合？
答：分散工序特点：机床、刀具、夹具等工艺设备比较简单，调整和维修方便，生产准备周期较短，生产工人便于掌握，适宜于产品经常变换；有利于选择最合理的切削用量，减少机动时间；工艺路线长，设备和工人数量较多；生产周期长，运输量较大；生产面积也较大。

集中工序特点：采用高生
产率的专用设备和工艺装备，减少工件的安装次数，而且每次安装后可加工许多表面，有利于保证这些表面的相互位置精度；工艺路线短，设备和工人数量减少，生产周期短，运输量较小，生产面积较小；专用设备和工艺装备的数量多又复杂，因此调整和维修较麻烦，生产准备周期较长，变换产品较困难。

适用场合：一般大批量生产适用于工序分散原则，单件小批量生产适用于工序集中原则，产品经常变换适用于工序分散原则，零件加工质量技术要求高适用于工序分散原则，零件尺寸、重量大，适用于工序基准原则。

17.什么是加工余量、工序加工余量和总余量？加工余量和工
序尺寸与公差之间有何关系？
答：加工余量指加工表面为了达到所需要的精度和表面质量而应切除的金属层厚度。

工序加工余量指某一表面在一道工序中所切除的金属层厚度。

总余量指零件从毛坯变为成品的整个加工过程中某一表面所切除的金属层的总厚度。

18.影响加工余量的因素有那哪些？
答：（1）前一工序的公差E。

（2）前一工序所遗留的表面粗糙度
值R ya。

（3）前一工序所形成的工件空间误差p a。

（4 ）本工序的安装误差£ b。

19.什么是尺寸链？何谓尺寸链的封闭环和组成环？
答：尺寸链指有相关联的按一定顺序首尾相接构成封闭形式的一组尺寸。

封闭环指尺寸链中在加工过程最后间接获得的尺寸。

组成环指尺寸链中直接获得的并对封闭环有影响的尺寸链。

20.尺寸链有哪些种类？尺寸链的计算方法有几种？又可分为
几种计算情况？
答：尺寸链分为工艺尺寸链和装配尺寸链。

尺寸链的计算方法有1）极值法。

2）统计法。

可分为以下几种计算方法：1）工艺基准与设计基准重合时工艺尺寸及公差的计算。

2）工艺基准与设计基准不重合时工艺尺寸及公差的计算。

3）定位基准与设计基准不重合时的工艺尺寸换算。

4）测量基准与设计基准不重合时的工艺尺寸换算。

5）多尺寸保证时工序尺寸的换算。

21.图3.82所示为零件简图，其内、外圆均已加工完毕，
外圆尺寸为；090打ID mm内孔尺寸为仍mm现铳键槽，其深度要求为5『別mm该尺寸不便直接测量，为检测键槽深是否合格，可直接测量哪些尺寸？试求出它们的尺寸及其极限偏差。

图 3.82
解：(一)测量的是A值
(1)画出尺寸链图，并判断
封闭环，如图所示。

A3是间接获得尺
寸，因此A3是封闭环，从封闭环任意一端出发，按
「「一-连接封闭尺寸组，即工艺尺寸链
(2)判断增减环：为富增环，为二、' 减环
(3)计算：
基本尺寸计算：A3二A1-(A+A2)
A二A1-A2-A3=45-30-5=10 ( mr)
计算上偏差：
ES3二ES1-EI2-EI
0.3=0-0-EI
所以，EI=-0.3mm。

计算下偏差：
EI3二EI1-ES2-ES
0=-0.05-0.025-ES
所以，ES=0.075mm
因此，A的工艺尺寸及公差为A= mm,按入体原则A= mm。

（二）测量的是A0的值时
（1）画出尺寸链图，并判断封闭环，如图所示。

A0是间接获得尺寸，因此A0是封闭环，从封闭环任意一端出发，按AL A0~f A1连接封闭尺寸组，即工艺尺寸链。

（2）判断增减环：=为增环，：为减环。

（3）计算：
基本尺寸计算：A3=A1-A0
A0=A1-A3=92-5=85 （mr）i
计算上偏差：ES3=ES1-EI0
0.3=0-EI0
所以，EI=-0.3mm。

计算下偏差：
EI3二EI1-ES0
0=-0.1-ES
所以，ES=-0.1mm
因此，A的工艺尺寸及公差为A= mm ，按入体原则A=
mm
22.23图3.83所示为加工轴套的车削工序图，由于设计尺
寸；；）£色：冇尬0不便直接测量，工艺采用：钻、镗孔
06.3捫mm—镗孔07 j"mm深5± 0.015mm—调头车端面2，
控制总长04mm■镗孔07『」mm控制测量深度A，画出尺寸链图，试求工序尺寸A及其极限偏差。

图 3.83
解：(1)画出尺寸链图，并判断封闭环，如图(四)所示。

A3是间接获得尺寸，因此A3
是圭寸闭环，从圭寸闭环任意一端出发，按「「一_一连接圭寸闭尺寸组，即工艺尺寸链。

图(
(2)判断增减环：为二增环，为"、' 减环。

(3)计算：
基本尺寸计算：A3二A1-(A+A2)
A二A1-A2-A3=11.4-5-0.66=5.74 (mr) 计算上偏差：
ES3二ES1-EI2-EI
0=0-(-0.015)-EI
所以，EI=0.015mm
计算下偏差：
EI3二EI1-ES2-ES
-0.仁-0.04-0.015-ES
所以，ES=0.045mm
因此，A的工艺尺寸及公差为A=^了4：貂詹mm按入体原则
A= || mm
23.何谓时间定额、单件时间及其单件时间的组成？
答：时间定额指完成某一工序所规定的工时。

单件时间指完成零件某一工序所用的时间。

单件时间的组成：1）基本时间T。

2）辅助时间
T f。

3）工作地点服务时间T fw。

4）休息和自然需要时间T x。

5）准备终结时间T z o
24.提高劳动生产率的工艺措施有哪些？
答：1）缩短基本时间。

2）缩短辅助时间。

3）缩短准备终结时间。

25.什么是工艺成本、可变费用、不变费用？怎样比较不
同工艺方案的经济性？
答：工艺成本是指生产成本中与工艺过程有关的那部分成本，而与工艺过程无关的那部分成本。

可变费用指与年产量直接有关的费用。

不变费用指与零件的年产量没有直接关系的费用。

对于不同工艺方案进行经济比较时，分为两种情况。

①当需要比较两个工艺过程方案的基本投资相近，或在采用现有
设备条件的情况下，工艺成本及可作为衡量各种方案经济性的依据。

②当需要比较两个工艺过程方案的基本投资差额较大时，必须同时考虑工艺成本和基本投资差额的回收期限。

26.什么是装配尺寸链？装配尺寸链的圭寸闭环是什么？
答：装配尺寸链通常是以某项装配精度指标或装配要求作为封闭环，所有与该项精度指标有关的零件尺寸作为组成环。

封闭环是装配所要保证的装配精度或技术要求。

27.保证装配精度的装配方法有哪几种？它们各适用于什
么场合？28.
答：保证装配精度的方法有：互换装配法、选择装配法、修配装配法、调节装配法。

互换装配法多用于组成环比较多并且对装配精度要求不是很高的情况下。

选择装配法主要用于大批、大量生产，并且装配精度要求很高的场合。

修配装配法主要用于成批或单件生产中，对于装配精度要求较高，组成环数目较多，当用互换法装配时对组成环的公差要求太严，难于制造的场合。

调节装配法主要用于齿轮轴的装配。