机械加工工艺路线期末考试试题

1、例题 在成批生产条件下，加工如例题图所示零件，其机械加工工艺过程如下所述：在车床上加工整批工件的小端端面、小端外圆（粗车、半精车）、台阶面、退刀槽、小端孔（粗车、精车）、内外倒角；调头，在同一台车床上加工整批工件的大端端面、大端外圆及倒角；在立式钻床上利用分度夹具加工四个螺纹孔；在外圆磨床上粗、精磨120h6外圆。试列岀其工艺过程的组成，并确定各工序的定位基准，画岀各工序的工序简图，用符号标明加工面，标明定位基准面， 用数字注明所消除的不定度（自由度）数，其它用文字说明、工艺过程分析到工步。例题图解：工序I车，（见例题解答图a），一次安装，工步为： 车端面；（2）粗车外圆；（3）车台阶面；（4

2、）车退刀槽；（5） 粗车孔；（6）半精车外圆；（7）精车孔；（8）外圆倒角；（9）内圆倒角。工序H车（见例题解答图 b），一次安装，工步为：（1）车端面；（2）车外圆；（3）车内孔；（4）倒角。工序山钻（见例题解答图 c），一次安装，4个工位，工步为：（1）钻4个孔；（2）攻4个螺纹孔。工序W磨（见例题解答图 d），一次安装，工步为：（1）粗磨外圆；（2）精磨外圆。例题指出例题图零件结构工艺性不合理的地方，并提出改进建议。例题图答：例题3. 2图a底面较大，加工面积较大，加工量较大且不易保证加工质量，建议减少底面加工 面的尺寸，如开一通槽。例题图中孔的位置距直壁的尺寸太小，钻孔时刀具无法切入，

3、安装也不方便，故应该增大其距离。例试拟定例题图所示小轴的单件小批生产和大批大量生产的机械加工工艺规程，并分析每种方案的工艺过程组成。例题图解：零件的机械加工工艺规程如例题表a和b所示。例题表a 阶梯轴加工工艺过程（单件小批生产）工序工序内容所用设备1车一端端面，打中心孔调头车另一端面，打中心孔车床2车大端外圆及倒角调头车小端外圆及倒角车床3铣键槽、去毛刺铣床例题表b阶梯轴加工工艺过程（大批大量生产）工序工序内容所用设备1铣端面，打中心孔铣端面打中心孔机床2车大端外圆及倒角车床3调头车小端外圆及倒角车床4铣键槽键槽铣床5去毛刺钳台从表中可看出，随零件生产类型的不同，工序的划分及每一个工序所包含的

4、加工内容是不同的。在例 题表中，车完一个工件的大端外圆和倒角后， 立即调头车小端外圆及倒角， 这是一个工序。而在例题表中, 是在车完一批工件的大端外圆和倒角后再调头车小端外圆和倒角， 加工内容没有连续进行，故是两个工序。 另外，去毛刺的工作在单件小批生产中由铳工在加工后顺便进行。 而在大批大量生产中， 由于生产率较高, 铳工忙于装卸工件及操作机床，因此，需另设一道工序来专门清除毛刺。例 试拟订例题图所示零件加工的工艺路线。例题图分析：该零件属于典型的轴类零件。零件使用性能没有提出特殊要求，材料为40Cr，且生产10件属于单件小批生产，故可以采用热扎圆钢下料；其中主要加工面有28h6 Ra0.4

5、外圆，25h6、Ra0.4外圆，32f7、Ra1.6外圆，左端齿形面、8级精度、齿顶和分度圆表面粗糙度为Ra3.2和Ra1.6，根据加工精度和表面粗糙度选择即可；此外，各外圆对轴线有的跳动要求，例题图中已给出中心孔要求，加工中 采用轴线作为定位基准，在一次安装中加工多个表面，此项要求很容易满足；大多数表面的热处理为调质 处理，不需考虑热处理对加工顺序的影响，对于齿形有淬火要求，故齿形精加工宜选择磨削类方法。解：该零件的工艺路线如下：下料t车端面、钻顶尖孔t粗车t调质处理t半精车t滚齿t齿面淬火 t配钻销孔t铳键槽t珩齿t粗磨28h6、 25h6、 32 f 7外圆t精磨 28h6、 25h6外

6、圆t检验t入库。常见错误解析：在做本题时，经常会将“车端面、钻顶尖孔”这一工序漏掉。主要原因在于对于安排加工顺序的原则理解不够，尤其是“基准先行”；实际上轴类零件加工中，“车端面、钻顶尖孔这一工序体现了“基准先行”和“先面后孔”两 个原则。例 试拟订例题图所示零件成批生产的工艺路线，并指出各工序的定位基准。分析：该零件属于典型的盘类零件。 零件使用性能没有提出特殊要求， 材料为HTI50，属于成批生产, 故毛坯采用铸造毛坯；其中主要加工面有20H7、Ra1.6孔，3 10H7、Ra1.6孔，根据加工精度和表面粗糙度选择即可。中心轴线为设计基准，且20H7、Ra1.6孔精度较高，因此可以作为主要

7、定位基准面。答：该零件的工艺安排如例题表所示。例题3. 8表零件成批生产的工艺路线工序工序内容定位基准1车端面、钻、扩、铰 20H 7基准孔外圆、端面2车另一端面及外圆内孔和端面3插键槽内孔和端面4钻、扩、铰310H7孑L内孔和端面5检验第一道工序采用外圆面作为定位基准，其他工序则均采用20H 7孔及一个端面作为定位基准。常见错误解析：在第一道工序时往往对于20H 7孔只进行钻削，然后即以其定位加工其他表面。主要原因是认为加工中一定要划分加工阶段。其实对于一个结构相对简单而且没有热处理要求的零件而言，加工阶段的划分是相对也是比较模糊的；比如在加工基准时，往往为了保证定位精度，基准面的精度一般要

8、求较高，以保证加工质量，是不是就不满足划分加工阶段的原则了，其实不然。问题的岀现仍然是因为没能很好地对所学知识融会贯通，缺少灵活运用的能力。例 例题图a所示工件，成批生产时以端面B定位加工表面 A，保证尺寸1000.20 mm试标注铳此缺口时的工序尺寸及公差。例题图解：分析：表面 A的位置尺寸是由 C面标注的。表面 C为表面A的设计基准。铳缺口的定位基准为B面，故设计基准与定位基准不重合，需进行工艺尺寸换算。工序尺寸应由B面标出。确定封闭环。设计尺寸1000.20 mn在铳缺口工序中间接得到，故为封闭环。建立工艺尺寸链，并查找组成环和判别增、 减环。建立工艺尺寸链图如例图 b）所示。其中，L3

9、和L2为增环，Li为减环。计算中间工序尺寸及偏差由竖式法（如例题表）求解该尺寸链得:0.10l340 0.05 mm环的名称基本尺寸上偏差下偏差L1 （减环）-60+L2 （增环）30:+0L3 （增环）40Lo100例题 在例题图a中所示的偏心零件中，表面A要求渗碳处理，渗碳层深度规定为，零件上与此有关的加工过程如下：（1）精车A面，保证尺寸26.2 0.1mm （2）渗碳处理，控制渗碳层深度为H; （3）精磨A面，保证尺寸25.80.016mm同时保证渗碳层深度达到规定的要求。试确定Hi的尺寸及公差。解：根据工艺过程，可建立尺寸链如例题图 b所示。在尺寸链中，R1 13.100.05 mm

10、 & 12.900.008mm0 3H。 0.50 . mm其中H。为经过磨削加工后，零件上渗碳层的深度，是间接获得的尺寸，因而是尺寸链的0 25封闭环。HR2为增环，R1为减环。由竖式法（如例题表）计算可得： H1 0.7 0：008 mm环的名称基本尺寸上偏差下偏差R1（减环）+0Ra（增环）0Hi（增环）+H0+0例题 力口工如例题图所示轴套零件，其部分工序如下:工序5精车小端外圆、端面及肩面；工序10钻孔；工序15热处理；工序20磨孔及底面；工序25磨小端外圆及肩面。试求工序尺寸A、B及其极限偏差。解：由轴套零件加工工序可知，设计尺寸2300.3mm和5.5 0.3mm是间接获得的尺寸

11、为封闭环，分别以L012300.3mm和L025.50.3 mm为封闭环建立工艺尺寸链如例题解答图。0 3故 A 3.30.2mm B290.1 mm。（1）以Loi 23o .为封闭环建立尺寸链如例题解答图a所示，Li、L2增环，B为减环。由竖式法（如例题解答表a）计算可得：B 29mm环的名称基本尺寸上偏差下偏差B（减环）-29+0L1 （增环）26+0L2 （增环）26+0L0123+0（2）以L025.5 0.3为封闭环建立尺寸链如例题解图）所示，A、L3、L2增环，B为减环。由竖式法（如例题解环的名称基本尺寸上偏差下偏差B（减环）-29+0A0L3 （增环）+L2 （增环）26+0L

12、02+答表b）计算可得：A 3.30.2mm0写岀小批生产题图所示螺钉零件的机械加工工艺过程（包括工序、安装、工步、走刀、工位），工件的毛坯为圆棒料。工序安装工步走刀工位1车削1（三爪卡盘）（1）车端面A1（2）车外圆E1（3）车螺纹外径D3（4）车端面B1（5）倒角F（6）车螺纹6（7）切断12车削1（三爪卡盘）（1）车端面C1（2）倒棱G13铳削1（旋转夹具）（1）铳六方（复合工步）33在小批生产条件下，加工一批直径为20 0.01 mm长度为50mm的光轴，材料为 45钢，表面粗糙度为Q235卩m试确定其加工方法。（提示：粗车半精车粗磨精磨研磨）编写题图所示的盘状零件在单件小批生产和中批

13、生产时的工艺路线，工件材料为题图（解：单件小批生产的工艺过程如题解表a,中批生产的工艺过程如题解表b。）题解表a 单件小批生产的工艺过程工序工序内容所用设备1车端面C及外圆0 200mm镗孔 60 00074 mm内孔倒角；调 头，车端面A,内孔倒角，车0 96mm外圆，车端面 B车床2插键槽插床3划线平台4钻孔、去毛刺钻床题解表b 中批生产的工艺过程工序工序内容所用设备1车端面C,镗孔6Oo0074 mm内孔倒角车床2车外圆0 200mm 0 96mm外卜圆、端面 A B,内孔倒角车床（胀力心轴）3拉键槽:拉床4钻孔钻床（钻模）5去毛刺钳工台试拟定题图所示零件的机械加工工艺路线（包括工序名称

14、、加工方法、定位基准），已知该零件毛坯为铸件（孔未铸出），成批生产）（答案：该零件的机械加工工艺路线如题解表所示）题图题解表工序号工序名称工序简图工序内容0铸铸清砂退火检验1车三爪自定心卡盘夹持粗、精车A粗、精镗孔0 36mm成 倒角2铳铳大端面 铳小端面3钻、扩、铰钻-扩-铰孔0 15mm成4插插键槽10mm5钳去毛刺，倒棱边6检验按图样要求检验题图为在齿轮上加工内孔和键槽的有关尺寸，其加工顺序如下:（1 ）拉内孔至 Di53.75o25mn；（2）拉键槽保证尺寸 x，这时的工序尺寸只能从留有磨削余量的内孔下母线标注；（3） 热处理（不考虑热处理后内孔的变形误差）；（4） 磨内孔，保证设计尺

15、寸 D54oQmm考虑到磨孔后的中心（磨孔时是以齿轮节圆来定位的）不可能与拉孔中心重合，设同轴度误差为，即e=0 土。试求拉键槽的工序尺寸 X）（答案：x 58.52o016mm）题图H2、H3、H4。(答案：H 21400.1 mmH330 0.2 mm； H422 0.3mm。）题图所示为某轴径衬套，内孔145oQ4mm的表面需经渗氮处理，渗氮层深度要求为0.5mm (即单边为0.300.2mm双边为0.40.60mm。其加工顺序如下:一个零件如题图 a 所示。设加工此零件端面的有关尺寸如题图b、c 所示，零件经过这些工序的加工 后，轴向尺寸符合零件图的要求。试确定各工序的轴向尺寸工序1

16、：初磨孔至144.760 mm卩m工序 2：渗氮，渗氮的深度为 l 。工序3：终磨孔至 145omrpg m并保证渗氮深度为，试求终磨前渗氮层深度t及其公差( 答案： 双边渗氮深度 t 0.8800.32 mm。)如题图a所示，以工件底面1为定位基准，镗孔2,然后以同样的定位基准， 镗孔3。设计尺寸25 0.；5 mm不是直接获得的, 试分析：(1) 加工后，如果 A 6Oomm A2 35o.2 mm尺寸25 O.O5是否能得到保证？(2) 如果在加工时确定 A的尺寸为6000.2mm A2为何值时才能保证尺寸25 02 mm的精度？答案： 建立工艺尺寸链如题图 b 所示。其中 A00.42

17、5 0.05 为封闭环。(1)尺寸25 0.05 mm得不到保证。2)当=35-00.205mm可保证250.40.05 mm。）采用火花磨削方法加工某齿轮轴的端面如题图 a 所示，其前后有关的工序为： (1) 精车工序，以精车过的A面为基准精车B面，保持工序尺寸 L1;精车C面，保持工序尺寸 L2。(2)在热处理后的磨削工序 中，对B面进行磨削，控制磨削余量为 Z= 0.02mm要求满足设计尺寸 450.仃mm 2330.5mm求车削工序 的尺寸 Li和 L2。(答案：L| 45.080.13mm L2 232.880.46mm)题图针阀体零件的工件图和部分加工工序如题3.24ad图所示。在第三道工序精磨端面时有多尺寸保证问题。 由于端面要求高， 其精加工安排在最后。 但只能标注一个尺寸， 其它尺寸则要通过换算来间接保证。 试求工序尺寸L和精磨余量Z的数值。(答案：精磨余量Z 0.18 0.05mm工序尺寸L 25 0.07 mm)如题图 a 所示的轴类零件，在卧式铣床上，采用调整法且用两把铣刀组合在一起同时加工两个槽。当此工序以大端端面为轴向定位基准时，根据零件图重新标注工序尺寸A)(答案：A 5600.3mn)某零件的最终尺寸要求如题图a所示，其加工顺序如题图b所示。求钻孔工序尺寸F。（答案：F