第3章_机械加工工艺路线期末考试试题

1、例题例题 3 3。1 1 在成批生产条件下,加工如例题 3.1 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、精磨外圆.120 6h试列出其工艺过程的组成,并确定各工序的定位基准，画出各工序的工序简图，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 3.1 图解：解：工序 I 车， （见例题 3。1 解答图 a）

2、，一次安装，工步为：(1）车端面； (2）粗车外圆;（3）车台阶面；（4)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。工序车（见例题 3。1 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。工序钻（见例题 3。1 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。工序磨(见例题 3.1 解答图 d） ，一次安装，工步为：(1）粗磨外圆；(2)精磨外圆.例题例题 3.2 指出例题 3。2 图零件结构工艺性不合理的地方,并提出改进建议。例题 3.2 图答答：例题 3. 2

3、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 3。2b 中孔的位置距直壁的尺寸太小，钻孔时刀具无法切入，安装也不方便，故应该增大其距离。例例 3.6 试拟定例题 3。6 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 3。6 图解：解：零件的机械加工工艺规程如例题 3.6 表 a 和 b 所示。例题 3。6 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 3

4、。6 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加工内容是不同的。在例题表 3。6a 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 3。6b 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铣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，铣工忙于装卸工件及操作机

5、床，因此,需另设一道工序来专门清除毛刺.例例 3.7 试拟订例题 3.7 图所示零件加工的工艺路线.例题 3。7 图 分析：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；其中主要加工面有外圆，a28 6R 0.4h、外圆,外圆，左端齿形面、8 级精度、齿顶和分度圆表面粗糙度为a25 6R 0.4h、a32 7R 1.6f、和，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 0.03mm 的跳动要求，例aR 3.2aR 1.6题图 3.7 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

6、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：解：该零件的工艺路线如下：下料车端面、钻顶尖孔粗车调质处理半精车滚齿齿面淬火配钻销孔铣键槽珩齿粗磨、外圆精磨、外圆检验28 6h25 6h32 7f28 6h25 6h入库。常见错误解析：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。例例 3。8 试拟订例题 3.8 图所示

7、零件成批生产的工艺路线，并指出各工序的定位基准。分析分析: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 HTl50，属于成批生产，故毛坯采用铸造毛坯;其中主要加工面有孔，孔,根据加工精度和表面a207R 1.6H、a3107R 1.6H、粗糙度选择即可。中心轴线为设计基准，且孔精度较高,因此可以作为主要定位基准面。a207R 1.6H、答答：该零件的工艺安排如例题 3。8 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、铰基准孔207H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、铰孔3107H内孔和端面5检验第一道

8、工序采用外圆面作为定位基准,其他工序则均采用孔及一个端面作为定位基准。207H常见错误解析：常见错误解析：在第一道工序时往往对于孔只进行钻削，然后即以其定位加工其他表面。主要原因是认为加207H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。问题的出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 3。10 例题 3.10 图 a 所示工件，成批生产时以端面 B 定位加工表面 A，保证

9、尺寸，试0.20010m m标注铣此缺口时的工序尺寸及公差.例题 3。10 图解解：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.铣缺口的定位基准为 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。 设计尺寸在铣缺口工序中间接得到，故为封闭环。0.20010m m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 3。10 b)所示。其中,和为增环，为减环。3L2L1L计算中间工序尺寸及偏差 由竖式法（如例题 3.10 表） 求解该尺寸链得:mm。10. 005. 0340L环的名称基本尺寸上偏差下偏

10、差L1 (减环)-60+0.05-0.05L2 （增环）30+0.050L3 （增环）（增环）400。100.05L0100。20例题例题 3。11 在例题 3.11 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0.50.8mm，零件上与此有关的加工过程如下：(1)精车 A 面，保证尺寸mm；(2)渗碳处理，控01 . 02 .26制渗碳层深度为 H1；（3）精磨 A 面,保证尺寸mm；同时保证渗碳层深度达到规定的要求。试0016. 08 .25确定 H1的尺寸及公差。解：解：根据工艺过程,可建立尺寸链如例题 3.11 图 b 所示。在尺寸链中， mm， 010.051

11、3.1Rmm， mm.其中为经过磨削加工后，零件上渗碳层的深度，是间接获得的020.00812.9R0.3000.5H0H尺寸，因而是尺寸链的封闭环。为增环，为减环。由竖式法（如例题 3。11 表)计算可得:12HR、1Rmm。0.2510.0080.7H环的名称基本尺寸上偏差下偏差R1（减环)-13。1+0.050R2(增环)12。900.008H1（增环）（增环）0。7+0.25+0。008H00.5+0.30例题例题 3。12 加工如例题 3.12 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

12、 磨小端外圆及肩面。试求工序尺寸 A、B 及其极限偏差。解：解：由轴套零件加工工序可知，设计尺寸mm 和mm 是间接获得的尺寸为封闭环，分别以0.30235.50.3mm 和mm 为封闭环建立工艺尺寸链如例题 3.12 解答图.0.301023L025.50.3L (1) 以为封闭环建立尺寸链如例题 3。12 解答图 a 所示，、增环，为减环.由竖式法（如例0.301023L1L2LB题 3.12 解答表 a)计算可得：mm。00.129B环的名称基本尺寸上偏差下偏差 (减环减环)B29+0。10 （增环)1L26+0。10 (增环）2L26+0。1001L23+0。30(2） 以为封闭环建立

13、尺寸链如例题解图 3.12b）所示，A、增环，为减环。由竖式法025.50.3L3L2LB（如例题 3.12 解答表 b）计算可得:mm。00.23.3A环的名称基本尺寸上偏差下偏差 （减环)B-29+0。10A3。300。2 (增环)3L5。2+0。10.1 (增环)2L26+0.1002L5.5+0。30。3故 mm，mm .00.23.3A00.129B3.8 写出小批生产题 3。8 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）车端面 A1（2）车外圆 E1(3）车螺纹外径 D3(4）车端面 B1(5)倒角 F

14、（6）车螺纹61车削1（三爪卡盘）（7)切断1（1)车端面 C12车削1（三爪卡盘）（2）倒棱 G13铣削1(旋转夹具）（1)铣六方（复合工步）333。9 在小批生产条件下，加工一批直径为mm,长度为 50mm 的光轴,材料为 45 钢，表面粗糙001. 020度为 Ra0。2m，试确定其加工方法。 （提示：提示：粗车半精车粗磨精磨研磨）3。10 编写题 3.10 图所示的盘状零件在单件小批生产和中批生产时的工艺路线，工件材料为 Q235。题 3.10 图（解:单件小批生产的工艺过程如题解 3.10 表 a，中批生产的工艺过程如题解 3。10 表 b.）题解 3。10 表 a 单件小批生产的工

15、艺过程工序工序内容所用设备1车端面 C 及外圆200mm,镗孔mm，内孔倒角;调074. 0060车床头，车端面 A，内孔倒角，车96mm 外圆，车端面 B2插键槽插床3划线平台4钻孔、去毛刺钻床题解 3。10 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mm,内孔倒角074. 0060车床2车外圆200mm、96mm 外圆、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3.11 试拟定题 3。11 图所示零件的机械加工工艺路线(包括工序名称、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：答案：该零件的机械

16、加工工艺路线如题解 3.11 表所示。 ）题 3。11 图题解表 3.11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36mm,成倒角2铣铣大端面铣小端面3钻、扩、铰钻扩-铰孔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3.19 题 3。19 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mm;0.0251053.75D（2)拉键槽保证尺寸，这时的工序尺寸只能从留有磨削余量的内孔下母线标注；x(3）热处理(不考虑热处理后内孔的变形误差）;（4）磨内孔，保证设计尺寸mm，考虑到磨孔后的中心（磨孔时

17、是以齿轮节圆来定位的）0.03054D不可能与拉孔中心重合，设同轴度误差为 0.03mm,即 e=00.03mm。试求拉键槽的工序尺寸 x。（答案：答案：mm.）0.16058.52x 题 3.19 图3.20 一个零件如题 3.20 图 a 所示。设加工此零件端面的有关尺寸如题 3.20 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 H2、H3、H4。 （答案答案:mm;mm；mm。 ）0.12014H030.230H0.240.322H3.21 题 3.21 图所示为某轴径衬套,内孔mm 的表面需经渗氮处理,渗氮层深度要求为 0.30。5mm

18、（即单边为04. 00145mm,双边为mm） 。其加工顺序如下:2 . 003 . 04 . 006 . 0工序 1:初磨孔至mm，Ra0.8m.04. 0076.144工序 2：渗氮，渗氮的深度为l。工序 3：终磨孔至mm，Ra0.8m。04. 00145并保证渗氮深度为 0.30.5mm，试求终磨前渗氮层深度 t 及其公差。（答案：答案：双边渗氮深度mm。 ）0.3200.88t3.22 如题 3。22 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mm 不是0.40.0525直接获得的，试分析:(1)加工后，如果mm，mm，尺寸是否能得到保

19、证？0.21060A020.235A0.40.0525（2）如果在加工时确定的尺寸为mm，为何值时才能保证尺寸mm 的精度?1A0.20602A0.40.0525（答案：答案：建立工艺尺寸链如题 3.22 图 b 所示。其中为封闭环。 （1）尺寸mm 得不到保证.（2）0.400.0525A4 . 005. 025当mm，可保证mm。)0.052-0. 2A =354 . 005. 0253。23 采用火花磨削方法加工某齿轮轴的端面如题 3。23 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。10.02mm 要求满足设计尺寸mm，00.1745mm.求车削工序的尺寸 L1和 L2。 （答案：答案：mm；mm。 ）00.5233010.1345.08L020.46232.88L题 3。23 图3。24 针阀体零件的工件图和部