机械制造技术的基础作业详解

练习

1、名词解释

工序

机械加工工艺规程

工位

机械加工工艺过程

安装

工步

工作行程

生产大纲

2、何谓机械加工工艺规程？工艺规程在生产中起什么作用？

3、试述图4-68(p212)所示零件有哪些构造工艺性问题？并提出改善意见。

4、试选择图4-70(p213)中各零件的粗、精基准。(图a为齿轮零件，毛坯为模锻件；图b

为液压缸体零件简图，毛坯为铸件；图c为飞轮简图，毛坯为铸件。)

B)

5、何谓加工经济精度？选择加工措施时应考虑的重要问题有哪些?

6、大批大量生产条件下，加工一批直径为。201008mm,长度为58mm的光轴，其表面粗糙

度为R<0.16um,材料为45钢，试安排其工艺路线。

7、图4-72所示H勺小轴系大批生产，毛坯为热轧棒料，通过粗车、精车、淬火、粗磨、精磨

后到达图样规定。现给出各工序的加工余量及工序尺寸公差如表4-23.毛坯尺寸公差为

±1.5inm.试计算工序尺寸，标注工序尺寸公差，计算精磨工序H勺最大余量和最小余量。

表4-23加工余量及工序尺寸公差

工序名称加工余量/mm工序尺寸公差/mm

粗车3.000.210

精车1.100.052

粗磨0.400.033

精磨0J00.013

8、欲在某工件上加工。72.5；08mm孔，其材料为45钢，加工工序为：扩孔、粗镇孔、半

精锋、精镶孔、精磨孔。已知各工序尺寸及公差如下：

3

粗磨：072.5；°°3mm；粗镣：^68^mm；

精锋：^71.8；0046mm；扩孔：。64；°"mm；

半精镣：。70.5y9mm；模锻孔：姬

试计算各工序加工余量及余量公差。

9、名词解释

尺寸链

基准

定位

工序基准

定位基准

装配基准

封闭环

增环

,5

10、在图4-73所示工件中，L]=701篇mm,L2=60^O25mm,L3=20j°1mm,L3不

便直接测量，试重新给出测量尺寸，并标注该测量尺寸的公差。

11、图4-74为某零件的一种视图，图中槽深为573mm,该尺寸不便直接测量，为检查槽深

与否合格，可直接测量哪些尺寸，试标出它们的尺寸及公差。

12、图4-76所示为小轴的部分加工工艺过程：车外圆至#30.5,mm,铳键槽深度为H：%,

热处理，磨外圆至。30；事;mm。设磨后外圆与车后外圆的同轴度公差为①0.05mm,求保

证键槽深度为的跣槽深度H；T"。

13、一批小轴其部分工艺过程如下：车外圆至。2O.6°oamm，渗碳淬火，麽外圆至

020乞2mm。试计算保证淬火层深度为0.7-1.0mm的渗碳工序渗透深度I。

14、制定工艺规程时，为何要划分加工阶段？什么状况下可以小划分或不严格划分加工阶

段？

15＞何谓“工序集中”、“工序分散”？什么状况下采用“工艺集中”？影响工序集中和工序

分散的重要原因是什么？

16、加工余量怎样确定？影响工序间加工余量的原因有哪些？

17、定位精基准和粗基准时选择原则是什么？

练习二

I、车床床身导轨在水平面内及在垂直面内的宜线度对车削圆轴类零件H勺加工误差有什么影

响，影响的程度各有何不一样？

2、在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现图2-80a>b、c所示误差是什么原因,

可采用哪些措施来减少或消除。

（Q）

(b)

(c)

3、设已知一工艺系统U勺误差复映系数为0.25,工件在本工序前有圆度误差0.45mm,若本

工序形状精度规定允差0.01mm,问至少进给几次方能使形状精度合格？

4、横磨工件（图2-83）时,设横向磨削力Fp=100N,主轴箱刚度ktj=5000N/mm,尾座刚度

kwz=4000N/mm,加工工件尺寸如图示，求加工后工件的锥度。

5.在车床上加工一长度为800mm,直径为60mm的45钢光铀。现已知机床各部件的刚度

分别为K（j=90000N/mm,Kwz=50000N/mm,Kdj=40000N/mm,加工时的切削力Fc=600N,

Fp=0.4FCo试分析计算一次进给后的工件轴向形状误差（工件装夹在两顶尖之间）。

6、车削一批轴H勺外圆，其尺寸为cD(25+0.05)mm,已知此工序H勺加工误差分布曲线是正态

分布，其原则差。=0.025mm,曲线的顶峰位置偏于公差带中值口勺左侧0.025mm。试求零件的

合格率、废品率。工艺系统通过怎样日勺调整可使废品率减少？

7、名词解释

工艺系统刚度

误差复映

系统误差

随机误差

原始误差

原理误差

工艺系统刚度

时间定额

8、何谓加工精度？何谓加工误差？两者有何区别与联络？

9、获得零件尺寸的精度的措施有那些？影响尺寸精度的重要原因是什么？试举例阐明。

10、获得零件有关加工表面之间位置精度的加工措施有那些？影响加工表面间位置精度的重

要原因是什么？试举例阐明。

11、获得零件形状精度的措施有那些？影响形状精度口勺重要原因是什么？试举例阐明。

12、何为误差敏感方向？下床与锋床的误差敏感方向有何不一样？

13、工艺系统日勺几何误差包括哪些方面？

14、什么叫误差复映？怎样减小误差复映的影响？

练习三

I、名词解释

磨削烧伤

自激振动

2、机械加工表面质量包括哪些详细内容?

3、加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？

4、试述影响零件表面粗糙度的几何原因。

5、什么是加工硬化？评估加工硬化的指标有哪些？

6、为何表面层金相组织的变化会引起残存应力？

7、试述磨削烧伤的原因。

8、进给量/、切削深度。卬、切削速度v对加工表面粗糙度有何影响？

9、为何一般在精加工时，刀具都采用较大的后角？而拉刀、钱刀等定尺士刀具都采用很小

的后角?

练习四

1、名词解释

装配尺寸链在机器的装配关系中，由有关零件的尺寸或互相位置关系所构成的尺寸链，称

为装配尺寸链

2、装配精度包括哪些内容？装配精度与零件日勺加工精度有何区别？它们之间又有何关系？

“装配精度包括：零、部件间日勺尺寸精度，位置精度，相对运动精度和接触精度等。机器和

部件的装配精度与其有关的若干个零部件的加工精度有关。一•般II勺做法是按经济精度来加工

有关零、部件，而在装配时则采用•定日勺工艺措施（如选择、修配或调整等措施）来保证装

配精度。”

3、装配尺寸链怎样构成？装配尺寸链封闭环是怎样确定日勺？它与工艺尺寸链日勺封闭环有何

区别？

与装配技术规定有关的零部件原因（尺寸）与装配技术规定构成日勺。

在加工、检测和装配中，最终得到或间接形成的尺寸称装配封闭环。

在工艺工程中，由同一零件上日勺工艺有关的尺寸所形成的J尺寸链称为工艺尺寸

链。工艺封闭环一定是工艺过程中间接保证的尺寸；封闭环的I公差值最大，等于

各构成环公差之和。

4、保证装配精度的措施有哪几种？各合用于什么场所？

5、制定装配工艺规程H勺原则和内容包括哪些？

6、图所示减速器某轴构造的尺寸分别为：A1=40mm>A2=36mm、A3=4mm；规定装配后齿

轮端部间隙AO保持在0.10〜0.25mm范围内，如选用完全互换法和人数互换法装配，试确

定Al、A2、A3H勺极限偏差。

7、图所示为车床横刀架座后压板与床身导轨的装配图，为保证横刀架座在床身导轨上灵活

移动，压板与床身下导轨面间间隙须保持在0.1〜0.3mm范围内，如选用修配法装配，试确

定图示修配环A与其他有关尺寸的基本尺J和极限偏差。

8、图所示传动装置，规定轴承端面与端盖之间留有A0=0.3〜0.5mm欧|间隙。己

158A40

知：Al=4220.25刖（原则件），A2=-0.083=-0.25（原则

件），4=23尸5m,4=250y切4=38产,B=5E。如采用固定调整法装

配，试确定固定调整环B时分组数和分组尺寸。

练习五

1、名词解释

定位误差

2、机床夹具有哪几部分构成？各有何作用？

3、图所示连杆在夹具中定位，定位元件分别为支承平面1、短圆柱销2和固定短V形块3.

试分析图所示定位方案的合理性并提出改善措施。

1一支承平面2—短圆柱销

3—固定短V形块

4、试分析下图中各定位元件所限制的自由度数。

b)

5、图a所示为铳键槽工序欧I加工规定，己知轴径尺寸°二"8000』〃〃〃，试分别计

算图b、c两种定位方案口勺定位误差。

6、图所示齿轮坯在V形块上定位插齿槽，规定保证工序尺寸"二38.5厂加。

已知：4=。80幻〃〃〃,0二姆5廿°25.〃。若不计内孔与外圆同轴度误差的影响试

求此工序的定位误差。

7、按图6-59所示方式定位加工孔规定孔对外圆日勺同轴度公差为

四.03〃仙。已知：1=060:4〃〃72力=（30±0.07）〃〃九。试分析计算此定位方案

的定位误差。

2、何谓机械加工工艺规程？工艺规程在生产中起什么作用？

规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作措施等口勺工艺文献

作用：根据工艺规程进行生产准备；是生产计划，调度，工人的操作，质量检直等根据；新

建或扩建车间（或工段），其原始根据也是规程。

5、何谓加工经济精度？选择加工措施时应考虑的重要问题有哪些？

在正常R勺生产条件下（符合质量原则的设备、工装、原则技术等级日勺工人、不增长工作时间），

某种加工措施所能保证『、J加工精度和表面粗糙度

应考虑：每个加工表面的技术规定；被加工零件的材料性质；生产类型H勺生产率；既有H勺设

备和技术条件

6、大批大量生产条件下，加工一•批直径为。201008mm,长度为58mm的光轴，其表面粗糙

度为R,<0.16um,材料为45钢,试安排其工艺路线。

粗车-半精车-粗磨-精磨-砂带磨

7、图4-72所示H勺小轴系大批生产，毛坯为热轧棒料，通过粗车、精车、淬火、粗磨、精磨

后到达图样规定。现给出各工序的加工余量及工序尺寸公差如表4-23.毛坯尺寸公差为

±1.5mm。试计算工序尺寸，标注工序尺寸公差，计算精磨工序日勺最大余量和最小余量。

工序名称加工余量/mm工序尺寸公差/mm

粗车3.000.210

精车1.100.052

粗磨0.400.033

精磨0.100.013

表4-23加工余量及工序尺寸公差

工序名称加工余量工序尺寸公差工序尺寸

0.10.01330(0,-0.013)

0.40.03330.1(0,-0.033)

1.10.05230.5(0,-0.052)

30.2131.6(0,-0.210)

4.6336.2+-1.5

14、制定工艺规程时，为何要划分加工阶段？什么状况下可以不划分或不严格划分加工阶

段？

答：划分加工阶段是为了提高加工质量、合理运用机床、安排热处理工序、及早发现毛坯缺

陷。批量不大或加工精度规定不高时可不划分或不严格划分。

15、何谓“工序集中”、“工序分散”？什么状况下采用“工艺集中”？影响工序集中和工

序分散的1重要原因是什么？

答：1.工序集中是使每个工序中包括竞也许多日勺工步内容（因而使总口勺工序数目减少，夹具

的数目和工件口勺安装次数也对应日勺减少）；工序分散是将工艺路线中的工步内容分散在更多

的工序中完毕（因而没道工序的工步少，工艺路线长。）2.工序集中有助于保证各加工面间

互相为在精度规定，有助于采用高生产率机床，节省装夹工件的时间，同步减少工件的搬动

次数。3.

16、加工余量怎样确定？影响工序间加工余量的I原因有哪些？

加工余量就是某一加工过程所切除的金属层厚度。确定措施：经验估算法；查表修正法；分

析计算法

原因：1.前工序日勺表面质量（包括表面粗糙度和表面破坏层深度）2.前工序的工序尺寸公差

3.前工序的位置误差4.本工序的安装误差。

17、定位精基准和粗基准的选择原则是什么？

精基准：1.基准重叠原则，即尽显选择被加工表面日勺设计基准为精基准。2.基准同意原则，

即当工件以某一精基准定位，可以以便地加工出大多数其他表面，则应尽早将其加工出来，

并到达一定精度，后来工序均以它为精基准加工其他表面。3.互为基准原则，常采用互为基

准原则反复加工日勺措施来到达某些位置精度规定很高口勺表面。4.自为基准原则，卫了减少表

面粗糙度，减少加工余品和保证加工余量均匀H勺工序常以加工面自身为基准。5.便F装夹原

则，所选精基准应能保证定位精确，可靠，夹紧机构简朴，操作以便。粗基准：1选择

不加工表面作为粗基准,若有几种不加工表面，选择其中与加工表面位置精度规定高的I一种,

以保证两者H、J位置精度。2.为保证某重要表面余量均匀，则选择该重要表面自身作为粗基准。

3.若每一种表面都加工，则以余量最小H勺表面作为粗基准，以保证各个表面均有足够的I余量。

4.粗基准应平整光滑，无浇冒口，飞边等，定位夹紧可靠。5.应防止反复使用，在同一尺寸

上粗基准常常使用一次，以防止产生较大定位误差。

8、何谓加工精度？何谓加工误差？两者有何区别与联络？

零件加工后日勺实际几何参数（尺寸，形状和表面间日勺互相位置）与理想几何参数日勺符合程度,

是后者为偏离程度。区别：两者是从不一样角度来鉴定加工零件日勺几何参数；联络：前者

的低和高是通过后者的大和小表达口勺

12、何为误差敏感方向?车床与镜床的误差敏感方向有何不一样？

误差度敏感方向是指对加工精度影响最大的那个方向（即通过切削刃日勺加工表面的法网）

车床误差敏感度方向在水平方向，镇床是随主轴回转变化的，故导轨在水平面和垂直面内的

直线度误差均直接影响加工精度

13、工艺系统的几何误差包括哪些方面？

加，原理误差，调整误差，机床误差，央具误差，刀具误差，定位误差，机床的几何误差，

测量误差

14、什么叫误差复映？怎样减小误差复映的影响？

当车削具有圆度误差的毛坯时，由于工艺系统受力变形的变化而使工件产生对应的圆度误

差，这种现象叫一1，增长走刀次数2,提高工艺系统高度3,减少毛坯多种形状误差

4,减少毛坯材料的不均匀性

2、机械加工表面质量包括哪些详细内容？

包括微观几何形状：粗糙度和波度。

物理机械性能变化：冷作硬化、金相组织变化、残存应力。

3、加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？

加工表面质量对耐磨性的影响：Ra应适中；由于表面纹理形状及刀纹方向影响有接触面与

润滑液的存留，因此对耐磨性也有一定影响；冷作硬化硬度应适中。对耐疲劳性的影响：

ra越小，表面缺陷月少，工件耐疲劳越好；冷作硬化能制止疲劳裂纹的长大，可提高耐疲劳

强度。对耐蚀性日勺影响：ra越大，加工表面与气体，液体接触面积越大，耐蚀性就越

差；表面有残存压应力时，能制止表面裂纹的扩大，提高-对零件配合质量H勺影响：

加工表面太粗糙，必然会影响配合表面的配合质量

4、试述影响零件表面粗糙度的几何原因。

零件表面粗糙度日勺几何原为重要包括切削加工和磨削加工两方面。切削加工：较小的进给量

f和较大的刀尖圆弧半径re,有助于改善表面粗糙度：切削速度愈大，塑性材料的塑性变形

越小，越有助于改善表面粗糙度；此外，切削液，刀具前角，刀具的刃质量等，都多表面粗

糙度有影响。磨削加工：砂轮的速度越高，工件表面粗糙度值月晓，工件速度则相反，此外,

砂轮的纵向进给减少，被磨表面的粗糙度值减小；相似磨削条件下，砂轮口勺粒度号数越大，

表面粗糙度值越小，修正砂轮时，金刚石笔的纵向进给量越小，被磨工件的表面粗糙度值越

小

5、什么是加工硬化？评估加工硬化的指标有哪些？

加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲，畸变，晶粒之间产生滑移，晶粒被拉长，这些都

会使表面层金属U勺硬度增长，统称为加工硬化。评估指标：表面金属U勺显微硬度HV；硬化

层深度好(um)；硬化程度N。N=(HV-HVO)/HVO*1CO%

6、为何表面层金相组织的变化会引起残存应力？

不一样金相组织密度不一样，则比容也会不一样，金相组织变化时，表层金属的比容也伴随

发生变化，而表层金属的这种比容变化必然会受到与之相连的基体金属的阻碍，因此就有残

存应力

7、试述磨削烧伤的原因。

磨削加工不仅磨削比压尤其大，且磨削速度也尤其高，切除单位体积金属的功耗远不小于其

他加工措施，而加工所耗能量绝大部分都要转化为热，这些热的大部分将传给被加工表面，

使工件表面具有很高的温度，当温度升高到金相组织变化的临界点时，就会发生金相组织变

化，深入发生磨削烧伤

8、进给量/、切削深度4八切削速度y对加工表面粗桎度有何影响？

1.减少f可减少表面粗糙度值，但f过小，编码粗糙度有增大趋势2.切削深度对粗糙度影响

不大，但切削深度太小会出现刀具打滑划伤已加工表面，3、处在20-50n/min时，粗糙度最

大，此时易出现积屑瘤，使加工表面质量严重恶化，但丫越过100时，表面粗糙度下降，并

趋于稳定

9、为何一般在精加_L时，刀具都采用较大的后角？而拉刀、校刀等定尺土刀具都采用很小

的后角？

后角大使得刀具与工件摩擦减少，使得表面粗糙度能更小，故一般精加工，后角大

,而拉刀等刀具为粗加工

2、装配精度包括哪些内容？装配精度与零件的加工精度有何区别？它们之间又有何关系？

包括互相位置精度，相对运动精度，互相配合精度。区别：两者概念不一样，加工精度

指零件加工后H勺时间几何参数对理想几何参数的符合程度；而装配精度指完毕装配后，各有

关零部件间在互相位置，相对运动及互相配合上存在U勺偏差程度关系：零件11勺加工误差

的累积将影响装配精度，加工精度是影响极其装配精度最重要的原因。

3、装配尺寸链怎样构成？装配尺寸链封闭环是怎样确定的？它与工艺尺寸链的封闭环有何

区别？

与装配技术规定有关的零部件原因（尺寸）与装配技术规定构成"勺，另一答案：由有关零

件尺寸或互.相位置关系所构成。在加工、检测和装配中，最终得到或间接形成I内尺寸称

封闭环。只有定位基准和加工次序确定之后才能确定封闭环。在工艺工程中，由同一零

件上的工艺有关日勺尺寸所形成B勺尺寸链称为工艺尺寸链。封闭环一定是工艺过程中间接保证

的尺寸