机制工艺简答题及答案

1、机械制造工艺学(上)思考题及参考答案 1、什么叫生产过程，工艺过程，工艺规程？ 答：生产过程：从原材料变成成品的劳动过程的总和。工艺过程：在生产过程中，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。工艺规程：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。2、某机床厂年产6140卧式车床2000台，已知机床主轴的备品 率为15%机械加工废品率为5%试计算主轴的年生产纲领，并说明属于何种生产类型，工艺过程有何特点？若一年工作日为280天，试计算每月(按22天计算)的生产批量。解：生产纲领公式(1+ a )(1+ B )= 2000 1( 1

2、+ 15%) (1 + 5%)=2415台/年查表属于成批生产，生产批量计算NA 2415 22F 280189.75（件）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。答：基准：是用来确定生产对象的点或面，包括设计基准和工艺基准，设计基准：在零件图上标注设计尺寸所采用的基准。工艺基准：在零件的工艺过程中所采用的基准叫做工艺基 准。按其场合不同，可分为工序基准、定位基准、测量基准和装 配基准。工序基准：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。定位基准：加工时，用以确定工件在机床上或夹具中的正确 位置；测量基准：

3、加工中或加工后，测量工件形状尺寸采用的基准； 装配基准：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。举例：(a) 如一阶梯轴零件，60外圆的设计基准是40外圆的 中 心 线t1为本Ll工序的(b)如图的工序图中，加工D工序基准4、工件装夹的含义是什么 ？在机械加工中有哪几种装夹工件的方法？简述各种装夹方法的特点及应用场合。(答：工件的装夹包括定位和夹紧。定位的任务，使工件能够始终在机床或夹具中占有正确的位置； 夹紧的任务，这一正确的 位置在加工过程中不因切削力、 惯性力、重力的作用而发生 改变装夹的方法特点应用场合直接找正装夹加工精度要求不咼，生产率较低单件小批生产划线找正加工表面

4、复杂，加工精度要求不单件中小批生产装夹太咼，生产率低的铸件加工夹具装夹无需划线和找正，定位精度咼，操作简单，生产率咼用于成批和大量生产中5、“工件夹紧后，位置不动了，其所有自由度就都被限制了”，这种说法对吗 ？为什么？ 答：这种说法是错误的，例如用电磁吸盘夹紧工件，如图，通电时， 电磁吸盘将工件吸紧，从而实现工件的夹 紧，但工件只限制 x （旋转）、y （旋转）、z （移动） 三个 自由度。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。答：六点定位原理：在夹具中采用合理的六个定位支承点，与工 件的定位基准相接触， 来限制工件的六个自 由度，称为六点定位

5、原理。完全定位：工件的六个自由度全部被限制而在夹具中占有完 全确定的位置。不完全定位：没有全部限制在六个自由度，但也能满足加工 要求的定位。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。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。-岸1(a)(b) 在长方体上加工一通 槽，y不需限制， 属不完全定位各举例说明：(a)在长方体上加工不通孔，属完全定位(b)(c) 铣销轴上的一不通槽，只限制工件的四个自由度，X未限制，属欠定位(d) 面两销定位，X,两个圆柱 销重复限制，导致工件孔无法 同时与两销配合，属过定位情 况。7、“工件在定位后夹紧前，在止

6、推定位支承点的反方向上仍有 移动的可能性，因此其位置不定”，这种说法是否正确？为什 么？答：不正确，保证正确的定位时，一定要理解为工件的定位表面一定要与定位元件的定位表面相接触，只要相接触就会限制相应 的自由度，使工件的位置得到确定， 至于工件在支承点上未经夹 紧的缘故。8、根据六点定位原理,分析图中各工件需要限制哪些的自由度指出工序基准,选择定位基准并用定位符号在图中表示出来解:X（V）Z （X）4X （V）y（X）Z（V）T（v）Z（V）X （X） y（V）Z（V）/ X X Jh）Az4z（V） Z(V)c)(X)(V)Z（V）d)X （V）X/y（X）yZ（V）z(V)(x)(V)9、

7、分析图所示的定位方案，指出各定位元件分别限制了哪些自 由度，判断有无欠定位与过定位，并对不合理的定位方案提 出改进意见。解：b)该方案出现过定位，改进措施；(1)去掉三爪卡盘;(2)将前顶尖换为一支承。/7/钦/zk/y/zz/zz丄二zjyd )该方案出现过定位，右边 V形块改为可浮动，使工件与V形块得两边都能接触。z,x,y该方案出现过定位，将右边V形块改为x可移动5-10 、什么是机床夹具？举例说明夹具在机械加工中的作用。 答：机床夹具： 是在机床上用以装夹工件连续切削顺利进行的一 种工艺装备。机床夹具的功用：稳定保证工件的加工精度； 减少辅助工时，提高劳动生产率； 扩大机床的使用范围，

8、实现一机多能。举例：用 V 形块，用三爪卡盘， 顶尖可很好的保证工件的定位精度， 以及工件相对于刀具和机床的位置精度。 如图(a)(b)11、机床夹具通常由哪几部分组成？答：机床夹具的组成部分：1.定位元件2. 夹紧元件3. 对刀和导引元件4. 夹具体5. 其它零件及装置12、常见的定位方式、定位元件有哪些？答：工件以平面定位：圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助 支承工件以外圆定位：V形块、定位套、半园套、圆锥套工件以圆孔定位：定位销、圆锥销、定位心轴工件以组合表面定位：一面两销13、辅助支承与自位支承有何不同?答：辅助支承用来提高支承件零件刚度，不是用作定位支承点，不起消除自由度作用； 自位

9、支承是支承本身在定位过程中所 处的位置，是随工件定位基准位置的变化而自动与之适应， 但一个自位支承只起一个定位支承点的作用。14、什么是定位误差 ?试述产生定位误差的原因。 答：定位误差： 是由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位 置误差，由于对同一批工件说，刀具调整后位置是不动的， 即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，因此定位误 差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。造成定位误差的原因：定位基准和工序基准不一致所引起 的基准不重合误差由于定位副制造误差及配合间隙所 引起的定位误差，即基准位移误差 15、工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求 ?答：方向： 夹紧力的作用方向不破坏工件

10、定位的准确性和可靠 性 夹紧力方向应使工件变形尽可能小 夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小；夹紧力作用点： 夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支 承元件所形成的支撑面内 夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上 夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面；夹紧力的大小： 夹紧力的大小主要确定方法有经验类比和分析计算 法。采用分析计算，一般根据切削原理求切削力F，算出惯心力，离心力，列出平衡方程式，算出理论夹 紧力Q ,为安全起见，考虑安全系数 K因此实际夹 紧力，K取值范围1.53，粗加工2.53,精加工 1.52,由于加工中切削力随刀具的磨钝、工件材料 性质和余量的不均匀等因素变化，因而实际生产

11、中常 采用类比的方法估算夹紧力。16、试分析 3 种基本夹紧机构的优缺点及其应用。 答：基本夹紧机构有：斜楔夹紧机构：结构简单，工作可靠，机械效率低,螺旋夹紧机构：很少直接用于手动夹紧, 常用在工件 尺寸公差较小的机动夹紧机构中； 螺旋升角小于斜楔的楔角, 扩力作用 远大于斜楔夹紧机构,结构也很简单，易于制造，夹紧行程大，扩力较 大，自锁性能好，应用适合手动夹紧 机构。但夹紧动作缓慢，效率低，不 宜使用在自动化夹紧装置上；偏心夹紧机构：操作方便，夹紧迅速，结构紧凑；缺点是夹紧行程小，夹紧力小，自锁性 能差，因此常用于切削力不大，夹紧 行程较小，振动较小的场合。17、如图所示零件以平面 3和两个

12、短V形块1、2进行定位，试分析该定位方案是否合理？各定位元件应分别限制哪些自由度？如何改进？zIA答：第一定位基准平面第二定位基准v形块1： x, y,第三定位基准V形块2:，ZX，y该方案出现过定位，改进方案如图所示:115-45所示各种定位方案中定位18、根据六点定位原理，分析图元件所限制的自由度情况。解：*-*a前顶尖限制：x，y，za)三爪卡盘限制：y, z中心架限制：）,zd)长芯轴限制:凸台圆环面限制:定位板限制:活动锥销限制:7z19、有一批直径为50 02 mm的轴类工件，铣工件键槽的定位方案如图5-46a、b、c所示。试计算各种定位方案下影响尺寸AB的定位误差各为多少？解：方

13、案（a）:1. 加工方向：竖直2. 工序基准：尺寸A为下母线，尺寸B为中心线3. 工序基准在加工尺寸方向的最大变动量，由合成法得：DW B2方案（b）:DW A BCBC JW 0 Td2 sinb)1 .加工方向：竖直2 .工序基准：尺寸 A为下母线，尺寸B为中心线3 .工序基准在加工尺寸方向的最大变动量，由合成法得DW A BCJW Td2 0 TdDW B BCJW 000方案（c）:1. 加工方向：竖直2. 工序基准：尺寸A为下母线，尺寸B为中心线3. 工序基准在加工尺寸方向的最大变动量，由合成法得:DW/ABCTd( 12 sin 71)JWDW/BBCsin 220、一批图5-47

14、a所示工件，采用钻床夹具钻销工件上两小孔， 除保证图样尺寸要求外，还需保证两孔的连心线通过600.1 mm的轴线，其偏移量公差为 0.08。现可采用如图5-47b、c、d三 种方案。若定位误差不得大于加工允差的1/2，试问这三种定位方案是否可行（a =90）?解:订b)c)方案（b）:Td2(.sin乓1)2(0.70711)0.02“ 11)0 1“ 11)0.12(sin 72(0.70710.10.25 *Td21DW，对称度 0mm 0.08mm -2方案（c）:/ Tddw / 01 2(-sin1)2(0.70711)0.12“ 11)0 1“ 11)0.02(sin乏2(0.70

15、710.08mm0.25 112/ TdDW.：02 2o.12dw 对称度 0mm方案（d）:DW.QDWp2Td20.1T0.050.25 -2DW J对称度Td0.12sin y2 0.70710.070.08 -2由此看来，只有图b定位方案可以，其定位误差满足要求。21、钻床夹具分哪些类型？各类钻模有何特点？ 答：钻床夹具分为：1. 固定式钻模：加工精度高，用于立式钻床上加工直径较大的单孔及同轴线的孔2. 分度式钻模：有回转式和直线式分度，工件一次安装可顺 序加工各孔。3. 翻转式钻模：用于加工同一表面或不同表面上的孔，适合 中小批量加工。4. 盖板式钻模：没有夹具体，定位元件和夹紧装

16、置直接安装在钻模板上，切屑易于清除。5. 滑柱式钻模：夹具可调，操作方便，夹紧迅速，钻孔的垂直度和孔距精度不太高，合中等精度的孔和孔系加工。22、 用钻模装夹，在一批铸铁工件上加工 12H8mm孔。先用11.8H8 麻花钻钻孔， 再用高速钢机用铰刀铰孔达到要求。 试确定各快换 钻套导引孔直径的基本尺寸和极限偏差。答：查刀具标准手册知 1 1 .8 H 8麻花钻上偏差为 0，钻套导引孔直径基本尺寸11.8，其精度等级与偏差为11.8F3 ,由公差 表查得11.8铰孔用标准铰刀，其尺寸的上偏差为 +0.010 故铰套孔与基本尺寸12.01其精度与偏差选定12.01G7, 故铰用钻套的内径尺寸为12

17、。035。23、钻模板的形式有几种？哪种的工作精度最高？ 答：钻模板的形式： 1 固定式2 铰链式3 可卸式； 其中固定式的工作精度最高。24、试分析分度装置的功用、类型及其应用范围？答：分度装置功用：当工件一次装夹后，需要按一定角度或一定距离加工一组平面类型：回转分度装置和直线移动分度装置 应用范围：回转分度装置：主要加工有一定回转角度要求的 孔系，槽或多面体。直线移动分度装置：主要加工有一定距离要求的 平等孔系和槽。25、影响分度精度的因素有哪些 ?如何提高分度精度？ 答：影响分度精度的因素有：分度对定机构的选择，防尘措施。26、用双镗套引导镗杆的镗模工作时， 镗杆与机床主轴应如何联 接？

18、机床主轴的工作精度是否影响加工精度？ 答：用双镗套引导镗杆的镗模工作时， 镗杆与机床主轴用浮动接头联接， 由于镗杆与接头体之间留有间隙以便浮动， 接头体 的锥柄安装在机床主轴的锥孔中， 能自动补偿镗杆与机床主 轴之间的偏差，因此，机床主轴的工作精度不影响加工精度。27、镗床夹具可分为几类？各有何特点？其应用场合是什么？ 答：镗床夹具的引向支架可分为：1 单面前导向：单个导向支架布置在刀具前方，适于加工孔径D60,加工长度LD的通孔。2 单面后导向：单个导向支架布置在刀具后方，适于加工盲孔或D60的通孔，装卸更换刀方便。3 单面双导向：刀具后方两个导向镗套，镗杆与机床主轴浮 动联接。4 双面单导

19、向：导向支架分别在工件的两侧，适用于加工孔 径较大，工件孔的长径比大于 1。 5 的通孔。28、镗套有几种 ?怎么使用？答：镗套有：1 固定式镗套：开有油槽，设有压配式油杯，外形小，结构 简单，适于低速镗孔。2 回转式镗套：在镗孔过程中，随镗杆一起转动，只有相对 移动无相对转动， 从而减少了镗套的磨损， 适用于高速镗 削，当加工孔径大于镗套孔径， 需要在回转镗套上开引刀 槽，同时必须在镗杆和旋转导套间设置定向键。29、决定铣床夹具U型耳座尺寸的原始依据是什么？答：决定铣床夹具U型耳座的尺寸的原始依据是先铣床工件台的 形状结构以及 T 型槽的距离。30、铣床夹具与铣床工作台的联接方式有哪几种？ 答：铣床夹具与铣床工作台的联接方式：1 定位健与铣床工作台的 T 型槽配合2 在夹具体的侧面加工一窄长平面作为夹具安装时的找正