机械制造工艺学课后习题及参考答案 -五星文库
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机械制造工艺学课后习题及参考答案
导读：机械制造工艺学复习题及参考答案，1.1什么叫生产过程、工艺过程、工艺规程？，答案：，称为工艺过程，将最合理的或较合理的工艺过程，用文字按规定的表格形式写成的工艺文件，称为机械加工工艺规程，简称工艺规程，说明什么是基准、设计基准、工艺基准、工序基准、定位基准、测量基准、装配基准，工艺基准是指在零件的工艺过程中所采用的基准，将零件装配成套件的工艺过程称为套装，将零件和套件装配成组件的工艺过程称为组
机械制造工艺学复习题及参考答案
1.1什么叫生产过程、工艺过程、工艺规程 ？
生产过程是指从原材料变为成品的劳动过程的总和。
在生产过程中凡属直接改变生产对象的形状、尺寸、性能及相对位置关系的过程，称为工艺过程。
在具体生产条件下，将最合理的或较合理的工艺过程，用文字按规定的表格形式写成的工艺文件，称为机械加工工艺规程，简称工艺规程。
1.3结合具体实例，说明什么是基准、设计基准、工艺基准、工序基准、定位基准、测量基准、装配基准。
基准是指用以确定生产对象几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。
设计基准是指在零件图上标注设计尺寸所采用的基准。
工艺基准是指在零件的工艺过程中所采用的基准。
在工序图中，用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置所采用的基准，称为工序基准。
在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准，称为定位基准。
在加工中或加工后，用以测量工件形状、位置和尺寸误差所采用的基准，称为测量基准。
在装配时，用以确定零件或部件在产品上相对位置所采用的基准，称为装配基准。
1.6什么是六点定位原理？什么是完全定位与不完全定位？什么是欠定位与过定位？各举例说明。
六点定位原理：在夹具中采用合理布置的6个定位支承点与工件的定位基准相接触，来限制工件的6个自由度，就称为六点定位原理。
完全定位：工件的6个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的唯一位置，称为完全定位。
不完全定位：没有全部限制工件的6个自由度，但也能满足加工要求的定位，称为不完全定位。
欠定位：根据加工要求，工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位，称为欠定位。
过定位：工件在夹具中定位时，若几个定位支承重复限制同一个或几个自由度，称为过定位。
（举例在课本page12、13）。
1.10何谓零件、套件、组件和部件？何谓套装、组装、部装、总装和装配？
零件是组成机器的最小单元，它是由整块金属或其它材料构成的。
套件是在一个零件上，装上一个或若干个零件构成的。它是最小的装配单元。
组件是在一个基准零件上，装上若干套件而构成的。
部件是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零件构成的。部件在机器中能完成一定的、完整的功用。
将零件装配成套件的工艺过程称为套装。
将零件和套件装配成组件的工艺过程称为组装。
将零件、套件和组件装配成部件的工艺过程称为部装。
将零件、套件、组件和部件装配成最终产品的工艺过程称为总装。
装配就是套装、组装、部装和总装的统称。
2.2对零件图的结构工艺性分析的内容和作用是什么？
零件尺寸要合理：（1）尺寸规格尽量标准化；（2）尺寸标注要合理。
零件结构要合理：（1）零件结构应便于加工；（2）零件结构应便于量度；（3）零件结构应有足够的刚度。
2.5粗、精基准选择的原则是什么？
粗基准的选择原则：（1）重要表面余量均匀原则；（2）工件表面间相互位置要求原则；（3）余量足够原则；（4）定位可靠原则；（5）不重
复使用原则。
精基准的选择原则：（1）基准重合原则；（2）统一基准原则；（3）自为基准原则；（4）互为基准反复加工原则；（5）定位可靠性原则。
2.6决定零件的加工顺序时，通常考虑哪些因素？
机械加工工序：（1）先几面后其他；（2）先粗后精；（3）先主后次。
热处理工序：（1）预备热处理；（2）最终热处理；（3）去应力处理。
辅助工序包括工件的检验、去毛刺、去磁、清洗和涂防锈油等。
2.7何谓工序分散、工序集中？各在什么情况下采用？
工序分散是将零件各个表面的加工分得很细，工序多，工艺路线长，而每道工序所包含的加工内容却很少。主要用于缺乏专用设备的企业，在大
批量生产中利用原有卧式机床组织流水线生产。
工序集中则相反，零件的加工只集中在少数几道工序里完成，而每道工序所包含的加工内容却很多。适用于一般情况下的单件小批量生产，多应
用于卧式车床，在成批生产中，应尽可能采用多刀半自动车床、转塔车床等效率较高的机床使工序集中。（page35）
2.8试述总余量和加工余量的概念，说明影响加工余量的因素和确定余量的方法。
总余量：在由毛坯加工成成品的过程中，毛坯尺寸与成品零件图的设计尺寸之差，称为加工总余量（毛坯余量），即某加工表面上切除的金属总
加工余量：在切削加工时，为了保证零件的加工质量，从某加工表面上所必须切除的金属层厚度，称为加工余量。加工余量分为总余量和工序余
加工余量的数值，一般与毛坯的制造精度有关，目前一般采用经验估计的方法，或按照技术手册等资料推荐的数据为基础，并结合生产实际情况
确定其加工余量的数值。
2.10成批生产图2-36所示的零件。其工艺路线为：（1）粗、精刨底面；（2）粗、精刨顶面；（3）在卧式镗床上镗孔，先粗镗，在半精镗、精
镗?85H7孔，将工作台准确地移动（85±0.03）mm，再粗镗、半精镗?65H7孔。试分析上述工艺路线有无缺陷？提出解决方案。
（提示：粗精加工要分开）。
2.13何谓工艺尺寸链？如何判定工艺尺寸链的封闭环和增、减环？
工艺尺寸链：尺寸链是指由相互联系的按一定顺序排列的封闭尺寸组，在零件的加工过程中，由有关尺寸组成的尺寸链称为工艺尺寸链。
判定工艺尺寸链的封闭环和增、减环：（1）封闭环，根据尺寸链的封闭性，封闭环是最终被间接保证精度的那个环，尺寸链的封闭环是由零件
的加工工艺过程所决定的。
（2）增环，当其余各组成环不变，凡因其增大（或减小）而封闭环也相应增大（或减小）的组成环称为增环。
（3）减环，当其余各组成环不变，凡因其增大（或减小）而封闭环也相应减小（或增大）的组成环称为减环。
2.16图2-39所示的零件，在镗孔DP.3)mm的内径后，再铣端面A，得到要求尺寸为540 _(-0.35)0，问工序尺寸B的基本尺寸及上、下
偏差应为多少？
根据题意画出尺寸链图，根据尺寸链判断孔尺寸DP.3)mm半径500 _0(-0.15)为减环，尺寸540 _(-0.35)0为增环，尺寸B为封闭环，
尺寸B的上偏差P增环上偏差－减环下偏差P0－0P0，尺寸 B的下偏差P增环下偏差－减环上偏差P－0.35－0.15P－0.5，所以BP40 _(-0.5)0
2.17图2-40中零件，成批生产时用端面B定位加工表面A，以保证尺寸10 _0(+0.2)，试
标注铣此缺口时的工序及公差。
根据尺寸链图判断尺寸10 _0(+0.2)为封闭环，尺寸25 _0(+0.06)为增环，缺口尺寸A为减环，尺寸A的下偏差P增环上偏差－封闭环上偏差P0－
0P0，尺寸A的上偏差P增环下偏差封－封闭环下偏差P0.06－0.2P－0.14。所以AP15 _(-0.14)0。
3.3什么是原始误差？影响机械加工精度的原始误差有哪些？
零件工艺系统中各方面的误差都有可能造成工件的加工误差，凡是能直接引起加工误差的各种因素都称为原始误差。
影响机械加工精度的原始误差有：加工原理误差；工件装夹误差；工艺系统静误差；调整误差；工艺系统动误差；度量误差。
3.4什么是加工原理误差？是否允许存在加工原理误差？
加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。
采用近似的成形运动或近似的刀削刃轮廓，虽然会带来加工原理误差，但往往可简化机构或刀具形状，或可提高工作效率，有时因机床结构或刀
具形状的简化而使近似加工的精度比使用准确切削刃轮廓及准确成形运动进行加工所得到的精度还要高。因此，有加工原理误差的加工方法在生产
中仍在广泛使用。
3.5什么是主轴回转误差，机床主轴回转误差对零件加工精度有何影响？
所谓主轴回转误差是指主轴实际回转轴线相对于其理想回转轴线的漂移。
主轴回转误差对零件加工精度的影响：主轴的径向圆跳动会使工件产生圆度误差；主轴的轴向窜动会使车出的端面与圆柱面不垂直或加工出的端
面近似为螺旋面，在加工螺纹时使螺距产生周期误差；主轴的倾角摆动不仅影响加工表面的圆度误差，而且影响工件表面的圆柱度误差。
3.6影响机床主轴回转误差的因素有哪些？
影响机床主轴回转误差的因素有：轴承的误差、轴承的间隙、与轴承配合零件的误差以及主轴转速等多种因素。
3.10影响机床部件刚度的因素有哪些？为什么机床部件的刚度值远比其按实体估计的要小？
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相关内容搜索简明的工序尺寸图解法
作者：开封大学机械系 赵振江 黄红富
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在机械加工过程中，常利用尺寸链原理求解工序尺寸及其公差。但当零件加工工序较多，工艺基准与设计基准又不重合，加工中又需多次转换定位基准时，想快速、准确的建立起尺寸链并非易事。此时，人们大多会利用“图解法”。由于传统图解法中工序尺寸的表示及加工余量的位置均没有按实际加工状况画，造成工序尺寸概念不清和各尺寸间关系混乱，给尺寸链的建立带来了一定困难。本文针对传统图解法存在的问题，推出了一种直观明了、真实反应加工过程各尺寸联系的“简明工序尺寸图解法”，现结合实例介绍如下。
例：某零件简图如图1所示，其机械加工工艺过程由工序05(图2a)和工序10(图2b)组成，试求工序尺寸H1，H2，H3，H4及其极限偏差。(注：各表面机械加工余量均为1.5m )
图1 零件简图
图2 工序图 1 用简明的工序尺寸图解法建立工艺尺寸链的步骤
1.1 准备工作
(a) 徒手画出零件简图，在简图上方标出设计尺寸。(如图3)
图3 图解建立(b) 分析零件加工过程，了解各表面加工次数。本例中，表面1，2，3，4各加工一次。
(c) 在零件图各加工表面加上余量，将零件图转化为毛坯草图。
注意：a.每个表面加工几次就应加上几层余量：b.为使图解清楚，余量应适当放大。
本零件图转化后的手坏草图如图3所示。
1.2 用图解表示加工过程
(a) 从将要加工的各表面向下引竖线，分别代表毛坯表面和各工序加工表面。
(b) 严格按照加工顺序，从上到下，用规定符号表示加工过程。
如用表示定位基准，用“·”表示工序基准，用表示加工表面，用表示工序尺寸，用表示加工余量等。
本例的图解建立如图3所示。
注意：图解中工序基准、工序尺寸、加工余量等必须按实际加工位置画，箭头应指向各工序已加工表面。
本步骤用规定的符号将整个加工过程的不同工序“集合”于同一张图上，直观、清楚地表示出了零件在由毛坯变为成品过程中，各加工表面尺寸真实的变化情况以及各尺寸之间的内在联系，形成了工艺过程“尺寸联系图”。这是建立工艺尺寸链的关键之处，务必小心。
1.3 由图解建立尺寸链
(a) 确定封闭环
机械加工工艺过程中的封闭环有两类：
(1)间接得到的设计尺寸为封闭环。
(2)加工余量(靠火花磨削除外)为封闭环。
由于封闭环必定是间接形成的，故可将封闭环画在整个图解的最下方，用表示。本例中，设计尺寸30-0.3直接得到的，是组成环；而设计尺寸8+0.3和16-0.3是间接得到的，是封闭环；余量Z1，Z2、Z3，Z4均是封闭环。
(b) 由封闭环查找组成环
由上述得到的一个个封闭环，依次查找相关的组成环，以形成尺寸链。
查找组成环时可依如下口诀进行：
从封闭环两端向上找，遇到箭头拐弯找，遇到“·”继续向上找。直到相交。
(1)遇到箭头意味着此工序尺寸对封闭环有影响，应计人尺寸链中，故应拐弯；遇到“·”意味着仍为同一基准，故应继续向上，而不能拐弯。
(2)一个封闭环只能建立一个尺寸链，而一个尺寸链只能求解一个未知量，故除直接得到的工序尺寸外，有多少个未知量，就应建立多少个尺寸链。
(c) 将查找出的尺寸链单独列出，形成尺寸链图。
本例中形成的与工序尺寸有关的尺寸链图如图4(a)，(b)，(c)所示。
(a) (b) (c)
图4 尺寸链图 2 工艺尺寸链的解算
建立工艺尺寸链的目的在于求解工序尺寸及其公差、验算加工余量的大小，利用尺寸链计算公式即可求解。但需注意以下几个问题：
(a) 组成环公差超差时的处理
计算尺寸链时，有时会出现组成环公差之和大于封闭环公差的情况，这是不允许的。此时，应提高相应工序的加工精度，压缩组成环的公差。
本例中，尺寸H3=300.3是直接得到的设计尺寸，由于其公差己等于封闭环8+0.3和16-0.3的公差，故应将其压缩。本例取H3=30-0.15，求得H2=14+0.15， H4=22-0.15-0.30。
(b) 公共组成环的处理
公共组成环应同时满足其所在的多个尺寸链对其公差与偏差要求，应由对其精度要求高的尺寸链来决定其公差与偏差。
(c) 协调环的处理
当一个尺寸链中有多个未知工序尺寸时，需选取一个组成环作为协调环，它的极限偏差不能事先确定，而只能在其它各环极限偏差已确定的情况下，通过尺寸链计算确定，以满足封闭环极限偏差的要求。
(d) 与设计尺寸无关的组成环的处理
与设计尺寸无关的尺寸，其公差可按本加工工序的经济精度等级确定，偏差可采用入体原则标注。
本例中，尺寸H1与设计尺寸无直接关系，其基本尺寸H1=H3+Z3=31. 5mm，取经济精度等级为IT12，公差T=0.25mm，偏差按入体原则标注，则H1=31.5-0.25mm。
本图解法中，工序尺寸及余量的表示与实际加工状况完全一致，非常直观，便于推广。
建立图解、确定封闭环、查找组成环是建立尺寸链的三部曲。建立图解的本质是用“规定符号”表示加工过程；确定封闭环的关键是找出“间接获得”的设计尺寸；而牢记文中“口诀”，则可快速地找到组成环，继而建立起尺寸链。
本图解法适用于任何复杂的工艺尺寸链建立，效率高，效果好，极具推广和实用价值。(end)
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工序尺寸及公差的确定
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3秒自动关闭窗口机械加工工艺过程设计 && 加工余量、工序尺寸及工序公差的确定 && 工序尺寸确定
机械加工工艺过程设计 && 加工余量、工序尺寸及工序公差的确定
&& 工序尺寸确定
&&&&在加工过程中，多数情况属于基准重合。此时，可按如下方法确定各工序尺寸和公差：
&&&&1) 确定各工序加工余量；
&&&&2) 从最终加工工序开始，即从设计尺寸开始，逐次加上（对于被包容面）或减去（对于包容面）每道工序的加工余量，可分别得到各工序的基本尺寸；
&&&&3) 除最终加工工序取设计尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所对应的加工经济精度确定工序尺寸公差；
&&&&4) 除最终加工工序按图纸标注公差外，其余各工序按&入体原则&标注工序尺寸公差；
&&&&5) 一般毛坯余量（即总余量）已事先确定，故第1道加工工序的由毛坯余量（总余量）减去后续各半精加工和精加工的工序余量之和而求得。
&&&&[例5－2]
某机床主轴箱体的主轴孔设计尺寸要求为mm,粗糙度为Ra0.8μm,若采用加方法为：粗镗-半精镗-精镗-浮动镗刀块镗。试确定各加工工序的加工余量、工序尺寸及其公差。
??[解] 按机械加工手册所给数据（部分数据可参考），并按上述方法确定的工序尺寸及公差列于表5-11。
1000.1=99.9
99.90.5=99.4
8-0.1+0.5+2.4=5
99.4-2.4=97
&&&&[思考题5-4]
某轴直径尺寸为mm（精度IT6），粗糙度为Ra0.8μm。若采用加工方法为：粗车--半精车--粗磨--精磨。试确定各加工工序的工序尺寸及公差。
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