2010春《機械制造工藝學》復習應考指南.doc

2010春機械制造工藝學（1）復習應考指南一、復習應考基本要求本課程是成專機械設計制造及自動化專業(yè)?？频囊婚T專業(yè)選修課。所有的考試等有關要求由市電大決定。所有考試的有關內容要求請以重慶電大的有關資料為準。（一） 考試范圍本課程考試命題依據的教材采用周昌治主編，重慶大學社出版社出版的（普通高等學校機械類系列教材）機械制造工藝學。考試范圍為全書的內容。（二） 考試形式考試形式: 閉卷筆試?？荚嚂r間：90分鐘（三）考題類型及結構考題類型及分數比重大致為：填空：(20%)；簡答題：由若干道小題組成(20%)；識圖題：(27%)；計算題：(13%)；應用題：(20%)。（四）應試要注意的問題每道考試題一定要仔細看，考題是否與復習題完全一樣。如果不完全一樣，要學會變化。二、復習應考資料及其使用本課程本次考試資料有市電大2010春期末復習指導意見，可供學員復習應考考試用。市電大期末復習指導意見包括三個部分：考核說明、復習重點范圍、綜合練習題。第一部分考核說明要認識閱讀，掌握要求。第二部分復習重點范圍要每個問題都要掌握，并弄清楚。后面復習課第三部分我們要專門講這個問題。第三部分綜合練習與考試題型和要求基本上是一樣的，大多數練習題其實就是考試題，所以一定要認真用好。綜合練習題是復習的重點。三、復習考試重點輔導根據市電大期末復習指導意見，結合我校學員情況，對本期復習應考重點作如下分析輔導。（一）課程內容復習輔導第一章 機械加工精度一、重點掌握1影響機械加工精度的因素2保證和提高加工精度的主要途徑二、一般掌握1概述2加工誤差的綜合分析第二章 機械加工表面質量一、重點掌握1影響表面質量的因素及改善措施二、一般掌握1概述2機械加工中的振動第三章 工藝規(guī)程的制訂一、重點掌握1定位基準的選擇2機械加工工藝路線的擬定3加工余量及工序尺寸與公差的確定4制訂機械加工工藝規(guī)程制定5產品結構的裝配工藝性二、一般掌握1概述2工藝過程的生產率分析3工藝過程的經濟分析4裝配工藝規(guī)程的制訂第四章 尺寸鏈，一、重點掌握1工藝尺寸鏈2裝配尺寸鏈二、一般掌握1概述四、綜合練習題一、 填空1. 獲得形狀精度的方法有_軌跡法_、成形法、_展成法_。2. 主軸回轉作純徑向跳動及漂移時，所鏜出的孔是_橢圓_形。3. 零件的加工質量包括_加工精度_和_加工表面質量_。4. 表面殘余_拉_（拉或壓）應力會加劇疲勞裂紋的擴展。5. 車削加工時，進給量增加會使表面粗糙度_變大_。6. 切削液的作用有冷卻、_潤滑_、清洗及防銹等作用。7. 在受迫振動中，當外激勵頻率近似等于系統(tǒng)頻率時，會發(fā)生_共振_現象8. 刀具靜止參考系的建立是以切削運動為依據，其假定的工作條件包括 假定運動 條件和 假定安裝 條件。9. 磨削加工的實質是磨粒對工件進行_刻劃_、_滑擦（摩擦拋光）和切削三種作用的綜合過程。10. 產品裝配工藝中對“三化”程度要求是指結構的標準化、 通用化 和 系列化。11. 尺寸鏈的特征是_關聯性和_封閉性_。12. 零件光整加工的通常方法有_珩磨_、研磨、超精加工及_拋光_等方法。13. 機械加工工藝規(guī)程實際上就是指規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的_工藝文件14. 工藝過程是指生產過程中，直接改變生產對象 形狀 、 尺寸 、 相對位置 、及 性質 的過程。15. 零件的 幾何精度 、 表面質量 、物理機械 性能是評定機器零件質量的主要指標。16. 加工經濟精度 是指在正常加工條件下（采用符合標準的設備，工藝裝備和標準技術等級的工人，不延長加工時間）所能保證的加工精度。17. 工藝系統(tǒng)的幾何誤差主要 加工方法的原理誤差 、 制造和磨損所產生的機床幾何誤差和傳動誤差，調整誤差 、工件的安裝誤差、刀具、夾具和量具 由于的制造誤差與磨損引起。18. 軸類零件加工中常用兩端 中心孔 作為統(tǒng)一的定位基準。19. 零件的加工誤差指越 ?。ù螅?，加工精度就越 高（低） 。20. 粗加工階段的主要任務是 獲得高的生產率 。21. 工藝系統(tǒng)的幾何誤差包括 加工方法的原理誤差 、 制造和磨損所產生的機床幾何誤差和傳動誤差，調整誤差 、 刀具、夾具和量具的制造誤差 、 工件的安裝誤差 。22. 精加工階段的主要任務是 使各主要表面達到圖紙規(guī)定的質量要求。23. 零件的加工誤差值越 ?。ù螅?，加工精度就越 高（低） 。24機械產品的質量可以概括為_實用性_、可靠性和_經濟性_三個方面。25獲得尺寸精度的方法有試切法、_定尺寸刀具法_、_調整法_、自動獲得尺寸法。26_加工經濟精度_是指在正常的加工條件下所能保證的加工精度。27主軸回轉作純徑向跳動及漂移時，所鏜出的孔是_橢圓形_。28工藝上的6原則是指有_99.73_的工件尺寸落在了3范圍內29零件的材料大致可以確定毛坯的種類，例如鑄鐵和青銅件多用_鑄造_毛坯30表面殘余拉應力會_加劇_ （加劇或減緩）疲勞裂紋的擴展。31車削加工時，主偏角增加會使表面粗糙度_變大_。32切削液的作用有_冷卻_、潤滑、清洗及防銹等作用。33磨削加工的實質是磨粒對工件進行_刻劃_、_滑擦_和切削三種作用的綜合過程。34在受迫振動中，當外激勵頻率近似等于系統(tǒng)頻率時，會發(fā)生_共振_現象。35機械加工工藝規(guī)程主要有_工藝過程 卡片和_工序_卡片兩種基本形式。36產品裝配工藝中對“三化”程度要求是指結構的_通用化_、_標準化_和系列化。37零件光整加工的通常方法有珩磨、_研磨_、超精加工及_拋光_等方法。38使各種原材料主、半成品成為產品的 方法 和 過程 稱為工藝。39衡量一個工藝是否合理，主要是從 質量 、 效率 、生產耗費 三個方面去評價。40零件加工質量一般用 加工精度 和 加工表面質量 兩大指標表示；41而加工精度包括 形狀精度、 尺寸精度、位置精度 三個方面。42根據誤差出現的規(guī)律不同可以分為 系統(tǒng)誤差 、 隨機誤差 。43影響機械加工精度的因素有：加工原理誤差、機床的制造誤差和磨損、夾具誤差、刀具誤差、調整誤差、工藝系統(tǒng)受力變形、工藝系統(tǒng)受熱變形、工件殘余應力 引起誤差等44在加工或裝配過程中_最后_形成、_間接_保證的尺寸稱為封閉環(huán)。二、 簡答題1. 冷作硬化的含義及其影響因素？【答案】機械加工過程中，加工表面受切削力的作用而產生塑性變形，使晶格扭曲，晶粒被拉長、纖維化，甚至破碎，表面層得到強化，其硬度和強度都有所提高，這種現象稱為冷作硬化。影響冷作硬化的因素有：1)刀具的影響 2)切削用量的影響 3)工件材料的影響2. 精基準有哪些選擇原則？【答案】（1）基準重合原則 應選用設計基準作為定位基準。（2）基準統(tǒng)一原則 應盡可能在多數工序中選用一組統(tǒng)一的定位基準來加工其他各表面。（3）自為基準原則 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，應選擇加工表面本身作為定位基準。（4）互為基準原則 對相互位置精度要求高的表面，可以采用互為基準、反復加工的方法。（5）可靠、方便原則 應選定位可靠、裝夾方便的表面做基準。3. 加工階段可以劃分為哪幾個階段？【答案】（P80）1） 粗加工階段其主要任務是切除大部分加工余量，應著重考慮如何獲得高的生產率。2） 半精加工階段完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工作好準備。3） 精加工階段使各主要表面達到圖紙規(guī)定的質量要求。4） 光整加工階段對于質量要求很高的表面，需進行光整加工，主要用以進一步提高尺寸精度和減小表面粗糙度值。4. 什么是表面強化工藝，常用方法有哪些 ？ 【答案】表面強化處理是通過冷壓使表面層發(fā)生冷態(tài)塑性變形，提高硬度，并產生殘余壓應力的加工方法，常見的表面強化方法有：噴丸強化，滾壓加工，液體磨料強化。5簡述尺寸鏈中增環(huán)、減環(huán)判斷方法？（4分）【答案】一是根據定義，另一是順著尺寸鏈的一個方向，向著尺寸線的終端畫箭頭，則與封閉環(huán)同向的組成環(huán)為減環(huán)，反之則為增環(huán)。6簡述制定工藝規(guī)程的步驟? （8分）【答案】1）分析零件圖和產品裝配圖 2）確定毛坯 3）擬定工藝路線 4）確定各工序尺寸及公差 5）確定各工序的設備，刀夾量具和輔助工具 6）確定切削用量和工藝定額 7）確定各重要工序的技術要求和檢驗方法 8）填寫工藝文件。7淺談劃分加工階段的原因? （6分）【答案】為了保證加工質量和便于熱處理工序的安排等原因，工件的加工余量往往不是一次切除，而是分階段逐步切除的。8減小受迫振動的措施？【答案】受迫振動是由周期性變化的激振力所引起的，其振動頻率等于激振力的頻率（或為激振力頻率的倍數），可根據振動頻率找出振源，并采取適當的措施加以消除。主要途徑包括：（1）減少激振力 （2）調整振源頻率 （3）提高工藝系統(tǒng)的剛度和阻尼 （4）采取隔振措施 (5)采用減振裝置9加工工序的安排原則？【答案】1）基面先行原則 2）先粗后精原則 3）先主后次原則 4）先面后孔原則10什么是表面強化工藝，常用方法有哪些 ？【答案】表面強化處理是通過冷壓使表面層發(fā)生冷態(tài)塑性變形，提高硬度，并產生殘余壓應力的加工方法，常見的表面強化方法有：噴丸強化，滾壓加工，液體磨料強化。11單件工時定額的含義及組成？答：單件工時在一定的生產規(guī)模，生產技術和生產組織的條件下，為完成某一工件的某一工序所需要的時間。其組成可表示為：t12表面質量的含義？答：任何機械加工方法所獲得的加工表面，都不可能是完全理想的表面，總存在一定的幾何形狀誤差，表面層的物理機械性能也會發(fā)生變化。包括：（1）表面粗糙度及波度其中較小的是粗糙度，較大的是波度。它們影響零件的平穩(wěn)性和耐磨性。（2）表面層的物理機械性能機械加工時，由于切削力、切削熱的作用，使表面層的物理機械性能發(fā)生變化，包括表面層的冷作硬化、表面層的殘余應力和表面層金相組織的變化三個方面。13制定機械加工工藝規(guī)程的原則？【答案】在一定的生產條件下，以最低的成本，按照計劃規(guī)定的速度，可靠地加工出符合圖紙要求的零件。14精密車削的必要條件？答：精密車削的必備條件包括：（1）精密車床要求車床實現精密的回轉運動和精密的直線運動。（2）車刀車刀對加工表面的粗糙度起決定性作用。（3）加工環(huán)境包括消除振動干擾及保持穩(wěn)定的環(huán)境溫度。15振動對機械加工過程的危害 ？ 【答案】當切削振動發(fā)生時工件表面質量嚴重惡化，粗糙度增大，產生明顯的表面振痕，這時不得不降低切削用量，使生產率的提高受到限制，振動嚴重時，會產生崩刃現象，使加工過程無法進行下去，此外，振動將加速刀具和機床的磨損，從而縮短刀具和機床的使用壽命，振動噪音也危害工人的健康。三、 識圖題1. 從結構工藝性考慮哪個方案較好，并說明理由？ a b【答案】B結構的工藝性好，鉆頭切入和切出表面應與孔的軸線垂直，否則鉆頭易引偏，甚至折斷。2. 圖示毛坯在鑄造時內孔2與外圓1有偏心。如果要求：（1）與外圓有較高同軸度的孔；（2）內孔2的加工余量均勻。請分別回答如何選擇粗基準為好？【答案】（1）為保證與外圓有較高的同軸度的孔應與外圓表面，即1為基準加工內孔，加工后孔壁厚薄均勻。（2）因要求內孔2的加工余量均勻，則以內孔2自為基準加工，即可保證。3. 基本投資相近時，從經濟性角度對不同工藝方案如何選擇？ENNkSS密 封 線 內 不 要 答 題【答案】Nk為臨界年產量，當基本投資相近、產量為變值時，如果年產量N<Nk應采用方案，如果年產量N<Nk應采用方案4. 從裝配工藝性特點指出圖示結構哪個方案較好，并說明理由？【答案】右邊的結構(B)較好,支承孔內安裝滾動軸承時，應使支承內孔臺肩直徑大于軸承外圈內徑，以便于拆卸方便。 A) B)5 圖示零件的A、B、C面，及孔均已經加工。試分析加工孔時，選用哪些表面定位比較合理？為什么？ 答：選A面（定位元件為支承板）、孔（定位元件為圓柱銷）、（定位元件為削邊銷）作為定位基準。選孔和A面可以符合基準重合原則。6 從結構工藝性考慮哪個方案較好，并說明理由？密 封 線 內 不 要 答 題 a b答：圖示b方案較好，凹槽尺寸相同，可以減少刀具的種類，較少換刀的時間。7 下圖中存在結構工藝不合理之處，并說明理由?！敬鸢浮繛楸阌谘b配，在設計不穿透的柱銷孔和柱銷時，應設置逸氣口，以便裝入銷釘。8 從結構工藝性考慮哪個方案較好，并說明理由？ a b【答案】圖A中孔太深，加工不方便，而圖B結構中孔加工較容易。9 指出圖示哪種粗加工方案較好并說明理由？ a b 答：圖示a方案較好，a方案先以導軌面為粗基準加工床腿，再以床腿為精基準加工導軌面，這樣有利于導軌面的加工余量小且較均勻，提高導軌面的耐磨性。10 從裝配工藝性特點指出圖示結構哪個方案較好，并說明理由？密 封 線 內 不 要 答 題 a b答：圖示b方案較好，因銷子與孔為過盈配合，當壓入銷子時，b方案有利于空氣排出。11下圖中存在結構工藝不合理之處，說明原因并改圖?！敬鸢浮挎I槽的尺寸、方位相同，可在一次裝夾中加工出全部鍵槽，效率較高。四、計算 計算如圖所示齒輪內孔及鍵槽加工工藝過程是：鏜孔至39.6 ，插鍵槽至尺寸A； 熱處理； 磨內孔至設計尺寸40 。求工序尺寸A（設熱處理后內孔無脹縮）。（18分）解：(1)建立加工藝尺寸鏈，為封閉環(huán)(2)列表計算環(huán)AESEIT增20+0.0250+0.025A458+0.275+0.05+0.225減-19.80-0.050.050封46+0.30+0.30得工序尺寸2 有一小軸，毛坯為熱軋棒料，大量生產的工藝路線為粗車-半精車-淬火-粗磨-精磨，外圓設計尺寸為，已知各工序的加工余量和經濟精度，試確定各工序尺寸及偏差、毛坯尺寸和粗車余量，并填入表中。（8分）工序名稱工序余量經濟精度工序尺寸及偏差精磨0、10、013，h6粗磨0、40、033，h8精車1、10、084，h10粗車0、21，h12毛坯尺寸4（總余量）3 圖示齒輪箱部件，根據使用要求，齒輪軸肩與軸承端面的軸向間隙應在11、75mm范圍內。若已知各零件的基本尺寸A1=101mm，A2=50mm，A3=A5=5mm，A4=140mm，試確定這些尺寸的公差及偏差？（12分）【答案】解：(1) 畫出裝配尺寸鏈圖，確定各環(huán)屬性A5A4 AA3A1A2A為封閉環(huán)；A1，A2為增環(huán)；A3，A4，A5為減環(huán)，Aj=1，T A=0、75，則A=1 (2)極值法（各環(huán)設公差相等）1）各環(huán)平均公差TM（Ai）T A(n-1)0、75(6-1)=0、15因A3，A5尺寸小且不難加工，可取TA3TA50、1又A1，A2較大且難加工，取TA1TA20、2則TA4=0、152) 按入體原則，取A1=101，A2=50，A3=A5=5，A4=1403) 驗算ES(A)ES()EI()=0、75EI(A)EI()ES()=0故結果正確。 4 如圖所示零件，鏜孔前表面A,B,C已經過加工。鏜孔時，為使工件裝夾方便，選擇A面為定位基準，并按工序尺寸L進行加工。為保證鏜孔 后間接獲得設計尺寸 1000.15符合圖樣規(guī)定的要求，試確定L尺寸的范圍（基本尺寸及偏差）。（10分）答：(1) 畫出工藝尺寸鏈圖： (2) 計算基本尺寸：L3=L+L2-L1100=L+80-280 L=280+100-80=300計算L的上偏差=0.16, 下偏差=0.01所以：L=300mm5圖示套筒工件，在車床上已經加工好外圓、內孔及各表面，現在需要在銑床上以 端面A定位銑出表面C，保證尺寸mm，試計算銑此缺口時的工序尺寸。（10分）答：畫出加工的工藝尺寸鏈圖 為封閉環(huán)，由極值法知道，A1五應用題1某小軸上有一外圓，直徑為，表面粗糙度為0、8m，其加工方案為粗車-精車-淬火-磨削。生產類型為成批生產，毛坯為普通的熱軋圓鋼，試計算各次加工的工序尺寸和公差，并填入下表。(8分)工序名稱工序余量工序尺寸公差工序尺寸及偏差標注磨削0、30、013，h6精車0、90、084，h10粗車2、80、28，h12毛坯4（總余量）2圖示套筒零件，毛坯為棒料，機械加工路線為：車左端面-車外圓-調頭車右端面，保證設計尺寸，鉆小孔，鏜大孔。（12分）（1）按設計要求畫出設計尺寸鏈并求解未知尺寸。（2）考慮測量基準與設計基準的不重合，試畫出工藝尺寸鏈并求解未知尺寸。（3）當所求位置的大孔深度尺寸為40、25，套筒總長為50時，是否滿足設計要求？這是工序檢驗中的什么現象？501001020（1）設計尺寸鏈如圖， 為封閉環(huán)，由極值法知，（2）工藝尺寸鏈如圖， 為封閉環(huán)，由極值法知，（3）大孔深為40、25，套筒總長為50時，得出，50-40、259、75，而9、75滿足設計尺寸要求；這是檢驗工序中稱之的“假廢品”現象。3試提出成批生產如圖所示的零件機械加工工藝過程（從工序到工步），并指出各工序的定位基準。解：工藝過程安排如下表工序工步定位基準（面）1車端面，鉆、擴、鉸孔外圓2車另一端面及外圓端面及內孔3拉鍵槽內孔及端面4鉆、擴、鉸3-孔內孔及端面4試提出成批生產如圖所示的零件機械加工工藝過程（從工序到工步），并指出各工序的定位基準。工序工步定位基準（面）1銑兩端面端面2鉆、擴小頭孔端面A3半精鏜小頭孔端面A4擴大頭孔端面A與小頭孔5粗鏜大頭孔端面A與小頭孔6銑油塞孔平面端面A與大、小頭孔7鉆油孔端面A與大、小頭孔8半精鏜大頭孔端面A與小頭孔9精鏜大、小頭孔端面A與孔10珩磨大、小頭孔端面A與孔5試提出成批生產如圖所示的零件機械加工工藝過程（從工序到工步），并指出各工序的定位基準。工序號 工 序 內 容定位基準1鑄造2銑削兩端面對稱端面3鉆、擴、絞20H8孔至尺寸R20外圓，一端面4粗、精銑底面A保證尺寸25，并注意保持底面厚薄均勻20H8孔5銑削表面B、C，保證底面厚度15底面A，一端面6鉆削底面210孔至尺寸要求底面A，20H8孔7檢驗