23秋国家开放大学《机械制造基础#》大作业1-4参考答案

23秋国家开放大学《机械制造基础#》大作业1-4参考答案大作业1简答题1、简述形位误差的检测原则。答：（1）与理想要素比较的原则即将被测要素与其理想要素相比较，用直接或间接测量法测得形位误差值应用最为广泛的一种方法，理想要素可用不同的方法获得，如用刀口尺的刃口，平尺的工作面，平台和平板的工作面以及样板的轮廓面等实物体现也可用运动轨迹来体现，如:精密回转轴上的一个点（测头）在回转中所形成的轨迹（即产生的理想圆）为理想要素，还可用束光、水平面（线）等体现。（2）测量特征参数原则用该原则所得到的形位误差值与按定义确定的形位误差值相比，只是一个近似值，但应用此原则，可以简化过程和设备，也不需要复杂的数据处理，故在满足功能的前提下可取得明显的经济效益。在生产现场用得较多。如:以平面上任意方向的最大直线度来近似表示该平面的平面度误差;用两点法测圆度误差；在一个横截面内的几个方向上测量直径，取最大、最小直径差之半作为圆柱度误差。（3）测量坐标值原则几何要素的特征总是可以在坐标中反映出来，用坐标测量装置（如三坐标测量仪、工具显微镜）测得被测要素上各测点的坐标值后，经数据处理就可获得形位误差值。该原则对轮廓度、位置度测量应用更为广泛。（4）测量跳动的原则即将被测实际要素绕基准轴回转，沿给定方向测量其对某参考点或线的变动量作为误差值。变动量是指示器的最大与最小读数之差。（5）控制实效边界原则按最大实体要求给出形位公差时，要求被测实体不得起过最大实体边界，判断被测实体是否超过最大实体边界的有效方法就是用位置量规。2、在切削过程中，工件上形成三种表面是什么?答：切削过程中工件上会形成的三种表面是待加工表面、加工表面（过渡表面）和已加工表面。（1）待加工表面待加工表面是工件在切削之前的初始表面，也就是未经过任何切削加工的状态。这些原始表面可能会存在一些杂质、毛刺、氧化层或其他缺陷。在进行切削加工之前，必须将这些缺陷去除，以确保获得精确的加工表面。通过切削操作，可以将待加工表面修整、磨平，以获得更精确的尺寸和表面粗糙度。这样可以提高工件的质量，并确保加工操作的准确性和可靠性。在工业制造领域中，待加工表面的处理至关重要，因为它直接影响到工件的质量和性能。（2）加工表面（过渡表面）加工表面，也被称为过渡表面，是指在切削加工过程中正在进行切削的工件表面状态。它位于待加工表面和已加工表面之间。在加工表面形成期间，切削刀具与工件表面之间产生相互作用，切削力作用下材料被去除并形成切削痕迹。这些切削痕迹和微小凸起或凹陷构成了加工表面的特征。加工表面通常会呈现出一定的粗糙度，并且可能存在毛刺、凸起或凹陷等缺陷。这是由于切削过程中材料的去除不均匀以及切削刀具的几何特性所造成的。在加工表面形成后，进一步的加工步骤可以通过去除毛刺、研磨或抛光来改善加工表面的质量。（3）已加工表面已加工表面是经过切削加工后得到的最终表面。在切削加工过程中，工件表面的切削痕迹、毛刺、凸凹等缺陷会被进一步去除或减少，从而获得相对光滑和精确的表面。已加工表面是工件加工后的结果，其质量和精度直接影响着工件的性能和外观。切削加工可以通过不同的切削工具和加工方法来实现，包括铣削、车削、钻削、磨削等。在加工过程中，切削工具会与工件表面接触并形成切削力，从而削除工件上的材料，改变其形状和大小。经过切削加工后，工件的表面粗糙度会得到显著改善，同时工件的尺寸和形状也会得到精确控制。大作业2简答题1、请说明在碳钢的基础上有目的地加入一定量合金元素的作用。答：合金元素在钢中的作用是非常复杂，其中主要作用包括：一是形成合金铁素体。由于合金元素与铁的晶格类型和原子半径的差异，引起铁素体的晶格畸变，产生固溶强化作用。二是与碳能形成碳化物，当这些碳化物呈细小颗粒并均匀分布在钢中时，能显著提高钢的强度和硬度。三是抑制钢在加热时奥氏体晶粒长大的作用，达到细化晶粒的目的使合金钢在热处理后获得比碳钢更细的晶粒，从而提高其综合力学性能。四是可增加过冷奥氏体的稳定性，推迟其向珠光体的转变，减小钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。五是提高回火稳定性，在相同的回火温度下，合金钢比相同含碳量的碳素钢具有更高的硬度和强度。在强度要求相同的条件下，合金钢可在更高的温度下回火，以充分消除内应力，而使韧性更好。2、请说明熔模铸造的主要工艺过程。答：熔模铸造是一种常见的铸造工艺，适用于生产形状复杂、尺寸要求较高的零部件。该工艺流程包括原型制作、熔模制作、熔化和浇注、冷却和凝固、破模和后处理等步骤。（1）原型制作在熔模铸造前，需要先制作一个原型，以便于后续熔模制作。常见的原型制作方法包括3D打印、CNC加工或手工雕刻。根据产品要求，选用适当的原型制作方法。（2）熔模制作熔模制作是熔模铸造的关键步骤，包括熔模材料的选择、模具设计和制作、熔模成型及烘烤等过程。熔模材料一般为耐热耐磨料，常用的有硅溶胶、石膏和陶瓷等。根据需求选择合适的材料。模具设计需根据产品要求进行，主要包括排气系统、浇注系统和冷却系统的设计。熔模成型是将熔模材料装入模具中，按照原型形状进行成型。通常采用注入法或涂布法进行熔模成型。成型后的熔模需要进行烘烤，以去除水分并增强强度和耐热性。（3）熔化和浇注熔模经过烘烤后，放入高温炉中进行熔化。熔化后的熔模液化成为可熔模液体。同时，需要预热金属液体至合适温度，以便于浇注。将熔模液体和金属液体倒入上料室，通过内部特殊结构实现金属液的浇注。此时，金属液体填充熔模的空腔内部。（4）冷却和凝固浇注后的熔模需要进行冷却和凝固。冷却过程中，通过熔模材料的吸热和导热作用，将熔模液体中的热量传导到熔模表面，并通过冷却系统散热。随着时间的推移，熔模液体开始凝固，逐渐形成固态金属零件。（5）破模和后处理凝固完全后，需要将熔模零件与金属基体分离。通常采用机械破模或高温烧毁破模法将熔模材料和固态金属零件分离。破模后的固态金属零件需要进行脱蜡、除砂、清洗等后处理工艺，以去除残留物和表面杂质。此外，还需要进行修整、加工等工艺，使得零件达到设计要求。熔模铸造是一种适用于生产形状复杂、尺寸要求较高的零部件的铸造工艺。其工艺流程包括原型制作、熔模制作、熔化和浇注、冷却和凝固、破模和后处理等步骤。每个步骤都有着特定的过程和要求，需要严格按照规范操作。这种铸造工艺能够满足一些传统铸造工艺无法满足的需求，并且具有较高的精度和表面质量。大作业3已知∅40JS6(±0.006)h5(0-0.011大作业4综合题一零件需要用铣削加工P平面其安装方法如图所示，设计要求保证尺寸A，A=15+0.08已知：其尺寸C已经在前工序加工完成，测量得到尺寸变动范围C=30问：对于尺寸B的工序加工尺寸精度要求。答：这是一个解尺寸连的问