机械制造技术 课后习题答案 项目七、项目八思考题参考答案

项目七

1.简述装配的基本要求。

1）产品应按图样和装配工艺规程进行装配。装到产品上的零件（包括外购件、标

准件等）均应符合质量要求。过盈配合和单配的零件，在装配前，对有关尺寸应

严格进行复检，并做好配对标记，不应放入图样未规定的垫片和套等。

2）装配环境应清洁。通常，装配区域内不宜安装切削加工设备。对不可避免的配

钻、配钱、刮削等装配工序间的加工，要及时清理切屑，保持场地清洁。

3）零部件应清理干净（去净毛剌、污垢、锈蚀等）。装配过程中，加工件不应磕、

碰、划伤和锈蚀，配合面和外露表面不应有修铿和打磨等痕迹。

4）装配后的螺栓、螺钉头部和螺母端面，应与被紧固的零件平面均匀接触，不应

倾斜和留有间隙。装配在同一部位的螺钉，其长度一般应一致。紧固的螺钉、螺

栓和螺母不应有松动;影响精度的螺钉，紧固力应一致。

5）螺母紧固后，各种止动垫圈应达到制动要求。根据结构需要，可采用在螺纹部

分涂低强度的防松胶代替止动垫圈。

6）移动、转动部件在装配后，运动应平稳、灵活、轻便，无阻滞现象。变位机构

应保证准确可靠地定位。

7）高速旋转的零部件应做平衡试验。

8）按装配要求选择合适的工艺和装备。对特殊产品要考虑特殊措施。例如，在装

配精密仪器、轴承、机床时，装配区域除了要严格避免金属切屑及灰尘干扰外，

按装配环境要求，需要考虑空调、恒温、恒湿、防尘、隔振等措施。对有很高就

位精度要求的重大关键机件，需要具备超慢速的起吊设备。

9）液压系统、气动系统、电气系统的装配应符合国家专项标准规定。

2.简述装配的基本内容。

装配是整个机械产品制造过程的最后一个阶段。装配阶段的主要工作有清洗、

平衡、舌U削、各种方式的连接、校正、检验、调整、试验、涂装、包装等。

3.装配精度一般包括哪些内容?零件加工精度与装配精度的关系如何？

装配精度包括零部件间的尺寸精度、位置精度、相对运动精度和接触精度。

零件加工精度越高，装配精度就越容易保证，即零件精度是保证装配精度的

基础，但装配精度并不是完全取决于零件加工精度，装配精度的合理保证，应从

产品结构、机械加工和装配等方面进行综合考虑。

4.什么是装配尺寸链?装配尺寸链是如何构成的?装配尺寸链封闭环是如何确定

的？如何建立装配尺寸链？

装配尺寸链是产品或部件在装配过程中，由相关零件的有关尺寸（表面或轴

线间距离）或相互位置关系（平行度、垂直度或同轴度等）所组成的尺寸链，其特

征是呈封闭图形。装配尺寸链是由封闭环和组成环构成。装配尺寸链的封闭环是

装配精度，是在装配中最后自然形成的环。装配尺寸链的建立是在装配图的基础

上，根据装配精度要求，找出与此项精度有关的零件及相应的有关尺寸，并画出

尺寸链图。步骤是⑴确定封闭环⑵查找组成环⑶画出尺寸链，确定增、减环。

5.保证装配精度的装配方法有哪几种？各适用于什么装配场合？

生产中保证装配精度的工艺方法有互换法、选择法、修配法和调整法。

完全互换法适用于在成批生产、大量生产中装配那些组成环数较少或者组成

环数虽多但装配精度要求不高的机器结构。不完全互换法适用于在成批生产、大

量生产中装配那些组成环数多装配精度要求也高的机器结构。

选择法装配适用于装配精度要求高而组成环较少的成批或大批量生产。

修配法适用于单件小批生产中装配那些组成环数多而装配精度要求较高的

机器结构。

可动调整法和误差抵消调整法适用于在小批生产中，固定调整法适用于大批

量生产。

6.简述制订装配工艺规程的基本原则。

1）保证产品的装配质量，尽量延长产品的使用寿命。

2）尽量缩短生产周期，力争提高生产率。

3）合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工装配的工作量。装配工作中的钳

工劳动量是很大的，在机器和仪器制造中，分别占劳动量的20舞和50%以上。所

以减少手工劳动量，降低工人的劳动强度，改善装配工作条件，使装配实现机械

化与自动化是一个急需解决的问题。

4）尽量减少装配工作所付出的成本在产品成本中所占的比例。

5）装配工艺规程应做到正确、完整、协调、规范。作为一种重要的技术文件

不仅不允许出现错误，而且应该配套齐全。例如除了编制出全套的装配工艺规程

卡片、装配工序卡片，还应该有与之配套的装配系统图、装配工艺流程

图、装配工艺流程表、工艺文件更改通知等一系列工艺文件。

6）在了解本企业现有的生产条件下，尽可能采用先进的技术。

7）工艺规程中使用的术语、符号、代号、计量单位、文件格式等，要符合相

应标准的规定，并尽量与国际接轨。

8）制订装配工艺规程时要充分考虑到安全和防污的问题。

7.简述制订装配工艺规程的步骤、方法及内容。

1）.熟悉产品的图样及验收技术条件

2）.确定装配的组织形式

3）.装配方法的选择

4）.划分装配单元，确定装配顺序

5）.划分装配工序

6）.制订装配工艺卡片

7）.制订产品检测与试验规范

项目八

1、简述电火花加工原理

答：（1）进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入

工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工

件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液

击穿，产生火花放电。

（2）在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，

压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，

并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。

（3）这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间

工作液恢复绝缘状态。紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处

击穿，产生火花放电，重复上述过程。这样，虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极

少，但因每秒有成千上万次脉冲放电作用，就能蚀除较多的金属，具有一定的生

产率。

（4）在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除工件金属，

一边使工具电极不断地向工件进给，最后便加工出与工具电极形状相对应的形状

来。因此，只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式，就

能加工出各种复杂的型面。

2、一次脉冲放点的过程分为哪几个阶段？

答：一次脉冲放电的过程可分为以下几个阶段：

（1）极间介质的电离、击穿及放电通道的形成

当脉冲电压施加于工具电极与工件两者之间时，两极之间即刻形成一个电场。电

场强度与电压成正比，与距离成反比，随着极间电压的升高或是极间距离的减小，

极间电场强度也将随着增大。由于工具电极和工件的微观表面是凸凹不平的，极

间距离又很小，因而极间电场强度是非常不均匀的，两极间离得zui近的突出点

或处的电场强度一般为zui大。当电场强度增大到一定数量时，介质被击穿，放

电间隙电阻从绝缘状态迅速降低到几分之一欧姆，间隙电流迅速上升到zui大值。

由于通道直径很小，所以通道中的电流密度很高。间隙电压则由击穿电压迅速下

降到火花维持电压（一般约为20~30V）,电流则由0上升到某一峰值电流。

（2）介质热分解、电极材料熔化、汽化热膨胀

极间介质一旦被电离、击穿，形成放电通道后，脉冲电源使通道间的电子高速奔

向正极，正离子奔向负极。电能变成动能，动能通过碰撞又转变成热能。于是在

通道内正极和负极表面分别成为瞬间热源，达到较高的温度。通道高温将工作液

介质汽化，进而热裂分解汽化。这些汽化后的工作液和金属蒸汽，瞬间体积猛增，

在放电间隙内成为气泡，迅速热膨胀并具有爆破的特性。观察电火花加工过程，

可以看到放电间隙间冒出气泡，工作液逐渐变黑，并听到轻微而清脆的爆破声。

电火花加工主要靠热膨胀和局部微爆破，使熔化、汽化了的电极材料抛出蚀除。

（3）电极材料的抛出

通道和正负极表面放电点瞬时高温使工作液汽化和金属材料熔化、汽化，热膨胀

产生较高的瞬间压力。通道中心的压力zui高，使汽化了的气体不断向外膨胀，

压力高处的熔融金属液体和蒸汽，就被排挤、抛出而进入工作液中。由于表面张

力和内聚力的作用，使抛出的材料具有zui小的表面积，冷凝时凝聚成细小的圆

球颗粒。

熔化和汽化了的金属在抛离电极表面时，向四处飞溅，除绝大部分抛入工作液中

并收缩成小颗粒外，还有一小部分飞溅、镀覆、吸附在对面的电极表面上。这种

互相飞溅、镀覆以及吸附的现象，在某些条件下可以用来减少或补偿工具电极在

加工过程中的损耗。

实际上，金属材料的蚀除、抛出过程比较复杂的，目前，人们对这一复杂的机理

的认识还在不断深化中。

（4）极间介质的消电离

随着脉冲电压的结束，脉冲电流也迅速降为零，但此后仍应有一段间隔时间，使

间隙介质消电离，即放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复本次放电通道

处介质的绝缘强度，以及降低电极表面温度等，以免下次总是重复在同一地方发

生放电而导致电弧放电，从而保证在两极间zui近处或电阻率zui小处形成下一

次击穿放电通道。

3、电火花加工的特点有哪些？

答：能加工任何导电材料。电火花加工中材料去除是靠放电时的电热作用实现的,

材料的可加工性主要取决于材料的导电性及热学特性。

适合加工低刚度工件及微细加工。由于可以将工具电极的形状复制到工件上，因

此特别适合复杂表面工件的加工。

电火花加工的表面由无数小坑和硬凸边组成，其硬度比机械加工表面硬度高，且

有利于保护润滑油，在相同表面粗糙度下其表面润滑性和耐磨性也比机械加工表

面好，特别适用于模具制造。

4、电火花加工机床主要有哪几部分组成？

答（1）主机、（2）电源箱、（3）工作液循环过滤系统、（4）伺服进给系统。

5.电火花加工机床工作介质循环方式有哪几种？（P187）

答：工作介质循环的方式很多，主要有以下几种。1）非强迫循环。工作介质仅做

简单循环，用清洁的工作介质换脏的工作介质。电蚀产物不能被强迫排除，仅可

应用在粗、中电规准时。2）强迫冲油。将清洁的工作介质强迫冲入放电间隙，工

作介质连同电蚀产物一起从电极侧面间隙中被排出，称为强迫冲油。这种方法排

屑力强，但电蚀产物通过已加工区，排出时形成二次放电，容易形成大的间隙和

斜度。此外，强迫冲油对主轴头的自动调节系统会产生干扰，过强的冲油会造成

加工不稳定。如果工作介质中带有气泡，进入加工区域将会发生爆裂而引起“放

炮”现象，并伴随有强烈振动，严重影响加工质量。3）强迫抽油。将工作介质连

同电蚀产物经过放电间隙和工件待加工面强迫吸出，称为强迫抽油。

6.电火花加工机床是如何分类的？（P184）

答：电火花加工机床像其他加工机床一样，有很多分类方法。1）按照机床的

数控程度可分为非数控型（手动型）、单轴数控型及多轴数控型等。2）按照机床的

规格大小可分为小型（工作台宽度小于250mm以下）、中型（工作台宽度在

250~630mm之间）和大型（工作台宽度在630mm以上）。3）按精度等级分为标准、

精密和高精度电火花成形机床。4）按工具电极的伺服进给系统的类型分为液压进

给、步进电动机进给、直流或交流伺服电动机进给驱动等类型。5）按应用范围可

以分为通用机床、专用机床（如航空叶片零件加工机床、螺纹加工机床、轮胎橡

胶模加工机床等）。6）根据机床结构分为龙门式、滑枕式、悬臂式、框形立柱式

和台式电火花成形机床。

7.常用的电火花加工工艺方法有哪几种？（P183）

答：电火花加工工艺应该包括电火花穿孔成形加工；电火花线切割加工；电火花内孔、外圆

和成形磨削；电火花高速小孔加工；电火花表面强化、刻字。

8.根据图8-14所示的凹模零件，编制该零件的机械加工工艺。

।

H

及

中车I

工序名称工序内容间段设备

10下料下料锻下料锯床

锻造反复锻造毛坯，尺寸为锻锻造空气锤

20130mmx165mmx25mm，使碳化物偏析

不大于3级

30热处理球化退火热处理箱式电阻炉

40刨六面为128mmx163mmx23mm加工刨牛头刨床

50热处理调质处理217~255HBW热处理箱式电阻炉

60铳六面为125.6mmx160.6mmx20.6mm,加工铳立式铳床

棱边倒角C1.5

70磨平磨六面，留精磨量单边加工磨平面磨床

0.05~0.1mm，保证相邻面垂直度误差

小于0.01mm

80钳划线加工各孔、螺孔，保证图样要求；装配钻床

划中心线，加工穿丝孔

90热处理