机械制造技术习题详解

机械制造技术习题及解答

第一章金属切削基本知识

1-1什么是切削用量三要素？什么是切削层参数？它们之间有什么关系？

答：切削用量三要素：切削速度Vc、进给量f、背吃刀量ap。

切削层参数：切削层公称厚度心,切削层公称宽度分,切削层公称横截面积A

hD=fs\nKr，bD=ap/sinKr，An=hDbn=fap

1-2确定外圆车刀切削部分几何形状至少需要几种基本角度？试划图标出这些基本角

度。

答：前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角、副后常。

1-3刀具切削部分的就料必须具有哪些性能?

答：（1）较高的硬度和耐磨性

（2）足够日勺强度和韧性

（3）较高B勺耐热性

(4)良好的导热性和耐热冲击性能

(5)良好日勺工艺性

1-4常用时硬质合金有哪几类？

答：l)YG(K)类，即WC-C。类硬质合金

2)YT(P)类，即WC-TiC-Co类硬质合金

3)YW(M)类，即WC-TiC-TaC-Co类硬质合金

第二章金属切削基本理论

2-1什么是积屑瘤？它对加工过程有什么影响？怎样控制积屑瘤的产生？

答：在切削速度不高而又能形成持续性切屑口勺状况下，加工一般钢料或其他塑性材

料时，常在前刀面切削处粘有剖面呈三角状的硬块。其硬度一般是工件材料硬度的2〜3倍,

可以替代切削刃进行切削。这部分冷焊在前刀面的金属称为积屑瘤。

积屑瘤对切削过程的影响：1)实际前角增大。它加大了刀具H勺实际前角，可使切削力

减小，对切削过程起积极II勺作用。积屑瘤愈高，实际前角愈大。2)使加工表面粗糙度增大。

积屑瘤的底部则相对■稳定某些，其顶部很不稳定，轻易破裂，一部分连附于切屑底部而排出，

一部分残留在加工表面上，积屑瘤凸出刀刃部分使加工表面切得非常粗糙，因此在精加工时

必须设法防止或减小枳屑痛。3)对刀具寿命H勺影响。积屑瘤粘附在前刀面上，在相对稳定

期，可替代刀刃切削，有减少刀具磨损、提高寿命口勺作用。但在积屑瘤比较不稳定的状况下

使用硬质合金刀具时，枳屑瘤H勺破裂有也许使硬质合金刀具颗粒剥落，反而使磨损加剧。

控制积屑瘤口勺重要措施有：1）减少切削速度，使温度较低，粘结现象不易发生；2）采

用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的对应温度；3）采用润滑性能好的切削液，减小

摩擦；4）增长刀具前角，以减小切屑与前刀面接触区的压力；5）合适提高工件材料硬度，

减小加工硬化倾向。

2-2试述影响切削变形的I重要原因及影响规律。

答：1）工件材料：工件材料强度和硬度越大，变形系数越小，即切屑变形越小；

2）刀具几何参数：刀具几何参数中影响最大的I是前角。刀具前角yo越大，剪切角（p

变大，变形系数就越小；

3）切削用量：a无积屑瘤口勺状况-切削速度vc越高，变形系数越小；进给量f越大，hD

增大，前刀面上的Jcav增大，摩擦系数减小，剪切角（p加大，变形系数越小。a有积屑瘤H勺

状况-vc通过积屑瘤前角yb（即实际工作前角yoe）来影响变形系数;背吃刀量ap对变形系数

基本无影响。

2-3常见的切屑形态有哪几种？它们在什么状况下生成？

答：1）带状切屑

它的内表面光滑，外表面毛茸。加工塑性金属材料（如碳素钢、合金钢、铜和铝合金）,

当切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大时，一般常得到此类切屑。它的切削过程平

衡，切削力波动较小，已加工表面粗糙度较小。

2）挤裂切屑

此类切屑与带状切屑不一样之处在外表面呈锯齿形，内表面有时有裂纹。这种切屑大多

在切削黄铜或切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时产生。

2）单元切屑

假如在挤裂切屑的剪切面上，裂纹扩展到整个面上，则整个单元被切离，成为梯形口勺单

元切屑，切削铅或用很低的速度切削钢时可得到此类切屑。

4）崩碎切屑

这是属于脆性材料（如铸铁、黄铜等）H勺切屑。这种切屑的形状是不规则H勺，加工表面

是凸凹不平的）。从切削过程来看，切屑在破裂前变形很小，和塑性材料的切屑形成机理也不

一样。它的脆断重要是由于材料所受应力超过了它的抗拉极限。加工脆硬材料，如高硅铸铁、

白口铁等，尤其是当切削厚度较大时常得到这种切屑。

2-4怎样对屑形态进行控制？

答：1）采用断屑槽；2）变化刀具角度；3）调整切削用最。

2-5影响切削力的重要原因有哪些？试论述其影响规律。

答；实践证明，切削力的影响原因诸多，重要有工件材料、切削用量、刀

具几何参数、刀具材料刀具磨损状态和切削液等。

1）工件材料

（1）硬度或强度提高，剪切屈服强度增大，切削力增大。

（2）塑性或韧性提高，切屑不易折断，切屑与前刀面摩擦增大，切削力增大。

2）切削用量

（1）背吃刀量（切削深度）ap、进给量增大，切削层面积增大，变形抗力和摩擦力增

大，切削力增大。

（2）切削速度vc：加工塑性金属时，切削速度Vc对切削力H勺影响规律如同对切削变

形影响同样，它们都是通过积屑瘤与摩擦B勺作用导致时。切削脆性金属时，由于变形和摩擦

均较小，故切削速度Vc变化时切削力变化不大。

3）刀具几何角度

（1）前角：前角增大，变形减小，切削力减小。

（2）主偏角：主偏角Kr在30'-60°范围内增大，由切削厚度hD口勺影响起重要作用，

使主切削力Fz减小；主偏角Kr在600・90°范围内增大，刀尖处圆弧和副前角的影响更为

突出,

故主切削力Fz增大。

（3）刃倾角入s：入s对Fz影响较小，但对Fx、Fy影响较大。Xs由正向负转变，则Fx

减小、Fy增大。

4）其他原因

（1）刀具棱面：应选较小宽度.使Fy减小。

（2）刀具圆弧半径：增大，切削变形、摩擦增大，切削力增大。

（3）刀具磨损：后刀面磨损增大，刀具变钝，与工件挤压、摩擦增大，切削力增大。

2-6影响切削温度的重要原因有哪些？试论述其影响规律。

答：1）切削用量日勺影响

切削用量是影响切削温度H勺重要原因。切削速度对切削温度影响最大，随切削速度H勺提

高，切削温度迅速上升。进给量对切削温度影响次之，而背吃力量ap变化时，散热面枳和

产生的热量亦作对应变化，故ap对切削温度H勺影响很小。

2）刀具几何参数H勺影响

切削温度0随前角Y。日勺增大而减少。这是由于前角增大时，单位切削力卜.降，使产生

的切削热减少H勺缘故。但前角不小于18。〜20。后，对切削温度的影响减小，这是由于楔角变

小而使散热体积减小的缘故。

主偏角Kr减小时，使切削宽度hD增大，切削厚度hD减小，因此，切削变形和摩擦增

大，切削温度升高。但当力削宽度hD增大后，散热条件改善。由于散热起重要作用，故伴

随主偏角kr减少，切削温度下降。

负倒棱宽度及刀尖圆弧半径日勺增大，会使塑性变形区的塑性变形增大，但另首先这两者

都能使刀具H勺散热条件有所改善，传出的热量也有所增长，两者趋于平衡，因此对切削温度

影响很小。

3）工件材料的影响

工件材料日勺强度（包括硬度）和导热系数对切削温度日勺影响是很大的。工件材料强度（包

括硬度）增大时，产生的切削热增多，切削温度升高。工件材料的导热系数则直接影响切削

热的导出。

4）刀具磨损的影响

在后刀面U勺磨损值到达一定数值后，对切削温度的影响增大；切削速度愈高，影响就愈

明显。合金钢口勺强度大，导热系数小，因此切削合金钢时刀具磨损对切削温度的影响，就比

切碳素钢时大。

5）切削液的影响

切削液对切削温度的影响，与切削液的导热性能、比热、流量、浇注方式以及自身的温

度有很大的关系。从导热性能来看，油类切削液不如乳化液，乳化液不如水基切削液。

2-7试分析刀具磨损四种磨损机制的本质与特性，它们各在什么条件下产生？

答：1）硬质点划痕

在多种切削速度卜.，刀具都存在磨料磨损。尤其在低速切削时，磨料磨损便成为刀具磨

损的重要原因。一般可以认为磨料磨损量与切削旅程成:E比。

2）冷焊粘结

在切削过程中，由于刀具与工件材料日勺摩擦面.上具有高温、高压和新鲜表面的条件，极

易发生粘结。多种刀具材料都会发生冷焊粘结。例如，用硬质合金刀具切削钢件时，在形成

不稳定积屑瘤的条件下，切削刃也许很快就因粘结磨损而损坏。在中、高切削速度下，当形

成不稳定积屑瘤时，粘结磨损最为严重。刀具与工件材料的硬度比愈小，互相间的亲和力愈

大，粘结磨损就愈严重。刀具的表面刃磨质量差，亦会加剧粘结磨损。

3）扩散磨损

扩散磨损成为硬质合金刀具重要磨损原因之一。自80（rc开始，硬质合金中的Co、

C、W等元素会扩散到切屑中而被带走。同步切屑中的Fe也会扩散到硬质合金中，使WC

等硬质相发生分解，形成低硬度、高脆性的复合碳化物c由于C。的扩散，会使刀具表面上

WC、TiC等硬质相的粘结强度减少，因此加速刀具的磨损。

4）化学磨损

化学磨损重要发生于较高U勺切削速度条件下。

2-8什么是刀具的磨钝原则？制定刀具磨钝原则需要考虑哪些原因？

答：刀具磨损到•定程度就不能继续使用。这个磨损程度称为磨钝原则。刀具日勺磨钝原

则：1）ISO原则。ISO原则统一规定以1/2背吃刀量处II勺后刀面上测定日勺磨损带宽度VB作

为刀具的磨钝原则。2）自动化作业原则。自动化生产中的）精加工刀具，则常以沿工件径向

的刀具磨损尺寸作为刀具的磨钝原则,称为径向磨损量NB。

2-9什么是刀具寿命和刀具总寿命？

刀具寿命是指一把刃磨好的新刀从投入使用直至到达磨钝原则所经历日勺实际切削时间。

刀具寿命乘以刃磨次数，就得到刀具总寿命。

第三章机械加工工艺的基本知识

3-1解释下列名词

(1)工序：一种或者一组工人在一种工作地点，对一种或者同步对几种工件所持续完毕

的那部分工艺工程

(2)工步：在加工表面、切削刀具和切削用量(仅指转速和进给量)都不变的状况下。

所持续完毕的I那部分工艺过程。

(3)安装：工件在机宋或者夹具中定位并夹紧口勺过程。

3・2机械加工工艺规程有什么作用？有哪些种类？各用于什么场所。

答：(1)工艺规程的作用：工艺规程是指导生产的J重要技术文献；工艺规程是组织生产

和管理的基本根据；工艺规程是新建或扩建工厂或车间H勺基本资料。

(2)种类有：机械加工工艺过程卡片，机械加工工艺卡，机械加工工序卡。

工序卡多用于大批量生产或成批生产中比较重要的J零件.

3・3某厂年产295柴油机2023台，已知连杆的1备品率为20%,机械加工废品率为1%,

试计算连杆的年生产大纲，并阐明其生产类型及工艺特点。

解：N=Q・N(l+a)(l+/?)Q

=2000x2x(l+20%)(l+l%)

二4848件

该连杆属于中型机械的轻型零件。年生产大纲约5000件，按生产类型和生产大纲H勺关

系查表，应属于成批生产。

其工艺过程H勺特点是：毛坯为模锻件，毛坯精度及加工余量中等；以通用机床及部分高

效，专用机床流水线排列(或连杆工段)；广泛采用专用夹具，较多采用专用刀具及专用量

具；需要中等纯熟程度的J工人；有较详细的工艺规程，对重要工序均有详细日勺工序卡。

第四章经典表面加工措施

4-1用纵磨法磨外圆时，需哪几种工作运动。

答：砂轮的高速旋转运动是主运动；工件的旋转运动是圆周进给运动；工件的纵向进

给运动；砂轮架的横向进给运动。

4-2简述铳削加工的工艺特点。

答：（1）工艺范围广，（2）生产效率高。（3）轻易产生振动。（4）刀齿散热条件很好。

（5）铳削加工与刨削加工质量大体相称，粗、精加工后都可以到达中等精度。粗铳后尺寸

公差等级可到达IT13-ITU,Ra为12.5UUm。

4-3与中心磨相比，在无心磨床上磨外圆时具有哪些工艺特性。

答：（1）无需打中心孔、且装夹工件省时省力，可持续磨削，故生产效率高。

（2）被磨工件以加工面自身定位，清除了中心孔误差、磨床工件台误差等原因的影响，

故尺寸精度很好。（3）由于导轮和托板沿被磨工件切削全长上支承，故支撑刚度好，刚度

差日勺工件也可采用较大的切削用量进行磨削。（4）轻易实现工艺过程的自动化。（5）有一

定日勺棱圆度误差变化，圆度误差一般不不不小于0.002mmo（6）所能加工单的工件有一定

局限，不能磨带槽的工作，也不能膜内外圆同轴度较高的工件。

4-4编制齿轮加工工艺过程大体可划分为哪几种阶段

答：（1）毛胚成型铸造、棒料或铸件。（2）粗加工切除较多出量。（3）半精加工车、

滚、插齿面。（4）热处理调制、渗碳、淬火、齿面高频淬火等。（5）精加工精修基准，

精加工齿面（磨、剃、疥、研、抛）。

第七章机械加工精度

7-1何谓加工精度与加工误差？

答：加工精度是指零件加工后日勺实际几何参数（尺寸、形状及各表面互相位置等参数）

与理想几何参数符合的程度。

加工误差是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的偏离程度

7-2何谓误差敏感方向？

答：误差敏感方向指原始误差对加工精度影响最大方向，一般是指通过刀刃被加工表

面的法线方向

7-3在车床上车削一批小轴，经测量实际尺寸不小于规定尺寸，从而必须返修的小轴

数为24%,不不小于规定向尺寸从而不能返修的小轴数为2%,若小轴的直径公差为0.16mm,

整批工件的实际尺寸按正态分布，试确定该工序的均方差。。

解：由于可修复废品为24%,则Q1=0.5-0.24=0.26,由于不可修复废品为2%,则

Z1二XI=（0.08-4））

Q2=0.5-0.02=0.48,查表可得：Z1=0.71,Z2=2.05,一0-a=0.71

X2_(O.O84-A)

Z2=O

<y=2.05

整顿可得：

0.08-Ao=0.71o-......(1)

0.08-金=2.05。.(2)

（1）+（2）得：0.16=2.76°cr=0.06

⑴一（2）得：2A（）cr=l.34crAo=O.04

故车削工序的均方差b=0.06（mm）

7・4在车床上用三爪卡盘夹持轴承外环的外圆进行做孔时，试问三爪卡盘的制造误差（如

有偏心）对镇孔的尺寸，几何形状及相对位置精度（如孔对定位外圆的同轴度误差）与否

有直接影响？为何？

答：三爪卡盘的偏心对锁孔后的尺寸，几何形状误差并无直接依J影响。卡盘的J偏心只会引起

像孔余最不均匀，通过误差复映规律对键孔的尺寸及几何形状产生间接口勺很小日勺影响。

三爪卡盘口勺偏心会使镇的孔与定位外圆产生同样的偏心i即同轴度误差）。

7・5在钻床上用钻模扩孔时，试问钻套直径的误差（如尺寸变大了）对扩孔直径与否直

接影响？若改用单刃像刀，仍用上述钻模来引导刀杆进行键孔，则钻套直径的误差对像孔

尺寸的精度有否直接影响？假如上述工作都改在车床上进行，其影响又怎样？

答：在钻床上：用扩孔钻，扩孔直径不受直接影响。用单刃锋刀，锋孔尺寸会变小。在

车床上：用扩孔钻，扩孔直径会受影响（由于被加工孔的轴线是车床主轴的回转轴线），用

单刃镣刀、镣孔尺寸不受直接影响。

7-6在内圆磨床上磨削主轴锥孔时，若工件回转轴线与砂轮回转轴线不等高，锥孔会产

生怎样的加工误差？当用原则检查棒做着色检查接触状况时会发现什么现象？它对机床主

轴的使用性能有何影响？

答：磨削后，锥孔呈旋转双曲面。因此，在用原则检查棒做着色检查时，发现主轴锥

孔口勺接触面积减小。当主釉锥孔与工具锥柄结合时，因锥面接触面积小，接触刚度低，使

顶尖的定位精度减少，便锥孔的磨损加剧。

7-7.在无心磨床上磨削销轴外圆，规定外径d=0124器mm,抽样一批零件,

经实测后计算得到T=ll.974mm,(J=0.005mm,其尺寸分布符合正态分布。

(1)试求工序能力系数以及可返修的不合格品率；(2)工艺系统通过怎样的调

整可使不合格品率减少，调整量多大为宜?

(其中，F(l)=0.3413,F(1.5)=0.4332,F(2)=0.4772,F(2.5)=0.4938)

解:

1)根据所计算的工和6b做分布图

计算工序能力系数g:

^=-0.016-(^043)=09<1

〃6b6x0.005

工序能力系数不不小于1表明该工序能力局限性，产生不合格率是不可防止的。

工件规定的最小、最大尺寸为:

F

min=11.957mm,tZmax=11.984mm工件也许出现的极限尺寸为:

4加=X-3a=(11.974-0.015)mm

=11.959mm>Jmin

故不会产生不可修复的废品。

AnaX=X+3(7=(11.974+0.015)mm=11.989mm>dmax，故会产生可修复的不

合格品。

可返修的不合格品率为：g=0.5-F(z),

x-x11.984-11.974〜

而2=-------=----------------------=2

0.005

因此：C2=0.5-F(2)=0.5-0.4772=2.28%

2)重新调整机床，使分散中心x和公差带中心%,重叠，则可减少不合格

品率。

调整.A=(11.974-11.9705)mm=0.0035mm。

7-8.在两台相似的车床上加工一轴外圆，规定直径。11±0.02卯〃，第一台加工

1000件，其尺寸按正态分布，平均值当=11.005,均方差⑦=0.0(M""〃。第二

台加工500件，其直径尺寸也按正态分布，且X2=11.015,<T2=0.0025/m/o试

求:

(1)在同一图上画出两台机床加工时两批工件的尺寸分布图，并指出哪台机床

的工序精度高?

(2)比较哪台机床的不合格品率高，分析其原因并提出改善的措施?

z1.801.851.901.952.002.102.20

F(z)0.46410.46780.47130.47440.47720.48210.4861

n解rr.■

(1)给出尺寸曲线分布图。

第一台工序精度：66=0.024

第二台工序精度：6%=0°15

6CT2<6a]

因此，第二台机床工序精度高

T

(2)y-0.005=0.015>3<7,=0.012

故第一台无不合格品。

第二台机床加工的小轴有部分小轴的直径落在公差带外，成为可修复的不

合格品。

z々一月11.02-11.015

―/_0.0025一

F(2)=0.4772

因此，不合格品率为0.5-F(2)==2.28%

原因：系统误差过大，系刀具调整不妥导致。

改善措施:

竺”=0.0075/HW

车刀重新调整，多进刀2,使尺寸分布中心

与公差带中心重叠。

7-9.某孔尺寸规定为①10±0.02mm,用①10mm的钻头加工一批工件后，实测零

件尺寸服从正态分布，其算术平均值1=10.080mm,均方根偏差。=0.010mm。问：

（1）该加工措施时常值系统误差为多少？怎样调整钻头尺寸才能消除此误差？

（2）消除常值系统误差后，不合格品率为多少？（画图并计算）

（3）怎样调整钻头的尺寸才能防止不可修复的不合格品的产生？

（4）若想不产生不合格品，应选用。值等于多少的高精度加工措施或设备？（16

分）

Z1.801.851.901.952.002.102.20

F(z)0.46410.46780.47130.47440.47720.48210.4861

解：

1）该加工措施的常值系统误差为0.080m。

这重要是由于钻头的尺寸有偏差所导致的，可将钻头直径磨小0.080mn来

消除该误差。（4分）

2）如图所示，阴影部分为不合格品率。

（2）=04772

因此，不合格品率为：

1-0.4772*2=4.56%（4分）

3）要想防止不可修复的不合格品的产生,

需将钻头直径缩小至（D9.99m（即将钻头直径再磨小0.01m）。（4分）

4）若想不产生不合格品，则应保证3540.02

因此，a<0.0067

即，选用。值不不小于0.0067的高精度加工措施或设备。（4分）

第八章机械加工表面质量

8-1机械加工表面质量包涵哪些重要内容？为何机械零件的表面质量与加工精度具有

同等重要的意义？

答：加工表面质量包括：（1）表面粗糙度及波度。（2）表面层物理力学性能H勺变化（表

面层因塑性变形引起的冷作硬化：表面层中的残存应力：表面层因切削（力）热引起的金相

组织变化。）

机械零件加工后表面层的状态会影响零件的使用性能，使用寿命及工作可靠性，从而影

响产品的质量。因此要根据产品日勺工作规定，订出合适的表面质量与加工精度。

8・2为何机器上许多静止连接的接触表面（如车床床头箱与床身结合面，过硬配合的轴

与孔表面等），往往都规定较小的表面粗糙度，而有相对运动的I表面又不能对粗糙度规定过

小（RaO.1—Ra0.012）?

答：由「静止连接W、J接触表面的粗糙度影响接触刚度及配合性质，因此解除表面规定有

较小的表面粗糙度。

对于相对运动的表面，当表面很光滑时，由于润滑油被挤出，表面间分子亲和力大，产生“咬

焊”作用。表面间产生相对运动会加剧磨损，因此磨损不仅有机械作用，并且有分子作用。

因此有相对运动口勺表面对粗糙度不能规定过小。因而零件表面粗糙度存在一种最佳范围，它

取决于使用规定，工作条件及零件材料等。

8-3工件材料为15钢，经磨削加工后规定表面粗糙度RaO.4与否合理？若要满足此加

工规定，应采用什么措施？

答：由于低碳钢材料塑性大，磨削时加工表面层H勺塑性变形大，且砂轮易堵塞，加工表

面磨不光，Ra0.4难以到达。为满足图纸附加工规定，可使工件表面在磨削前渗碳淬火，以

提高表面硬度，减少加工表面层塑性变形对表面粗糙度的影响。

8-4为何有色金属用磨削加工得不到小粗糙度？一般为获得小粗糙度的加工表面加工

表面层争取那些加工措施？若需要磨削有色金属，为减小表面粗糙度层采用什么措施？

答：由于有色金属材料塑性大，导热好，因此磨削时工件表面层的塑性变形大，温度高,

口磨削易堵塞砂轮，因此加工表面常常磨不光。

一般采用高速精车或者金刚的措施来加工小粗糙度H勺有色金属零件。

若需要磨削有色金属，可运用合金元素是有色金属H勺韧性下降，以减小磨削表面H勺粗糙度。

第九章机械加工工艺规程的制定

9-1零件的加工为何一般要划分加工阶段？

答：1保证加工质量。2有助于合理使用设备。3便于安排热处理工序，使冷热加工

工序配合更好。4便于及时发现毛坯缺陷。5精加工，光整加工安排在后，可保护精加工

和光整加工过H勺表面少受磕碰损坏。

9・2安排工序次序时，一般遵照哪些原则？

答：1基面先行。2先粗后精。3先主后次。4先面后孔。

9・3精基准、粗基准的选择应遵照哪些原则？

答：精基准的选择原则：

1）基准重叠日勺原则。应尽量选择被加工表面日勺设计基准为精基准，以免产

生基准不重叠误差。

2）统一基准的原则。当工件以某一精基准定位，可以比较以便地加工大多

数（或所有）其他表面，则应尽早地把这个基准面加工出来，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）互为基准的原则。某些位置度规定很高日勺表面，常采用互为基准反复加

工日勺措施到达位置度规定。

4）自为基准的原则。意在减小表面粗糙度，减小加工余量和保证加工余量

均匀的工序，常以加工面自身为基准进行加工。

5）便于装夹日勺原则。所选择的精基准，应能保证定位精确、可靠，夹紧机构简

朴，操作以便。

粗基准的选择原则：

1）保证互相位置规定的原则。假如要保证工件上加工面和不加工面的互相

位置规定，则应以不加工面作为粗基准。

2）保证加工表面加工余量合理分派的原则。假如必须保证工件某重要表面

的余量均匀，应选择该表面日勺毛坯面作为粗基准。

3）便于工件装夹的原则。为了保证定位精确，夹紧可靠，规定选用的J粗基

准应尽量平整、光洁和有足够大日勺尺寸。

4）粗基准一般不得反复使用的原则。假如能使用精基准定位，则粗基准一

般不应被反复使用。

9-4选择加工措施是考虑哪些原因？

答：1工件材料日勺性质。2工件口勺构造形状和尺寸。3生产类型。4本厂（或本车间）的）

既有设备状况和技术条件。

9-5影响加工余量的原因有哪些？

答：1表面粗糙度Ra和缺陷层Ha。2前道工序H勺尺寸公差。3前道工序H勺形位误差。4

本工序加工时日勺装夹误差。

9-6编制工艺规序时必须满足那些规定？

答:编制工艺规程时必须可靠保护产品质量（满足图纸提出口勺所有技术规定）。在保证质

量的前提下应当不停地最大程度的提高生产率，满足产品的规定，并尽量的节省花费，减少

投资，减少制导致本，这就是经济性。在这几方面规定中，保证质量是关键，因此好的工艺

规程应当体现质量，生产率和经济性三者得良好统一。

9・7为何毛坯尺寸的公差范围一般是双向分布的，而工序的公差一般采用“单向入体分

布”？

答：毛坯尺寸的］公差采用双向分布是考虑毛坯制造工艺的经济性，有助于提高毛坯日勺合

格率，减少毛坯口勺废品率，并且可以简化毛坯制造时H勺工装设计等产品准备工作。

机械加工工序尺寸的公差按“单向入体分布”是认为规定的，目的J是防止产生不可修的废品,

且能以便加工时的I调刀工作。

9-8加工大型箱体时（单件，小批生产），常常要先划线后加工，试分析箱体加工时的

粗基准是哪些表面？为何？

答：箱体加工前，应以箱体的内腔和铸孔为粗基准，把待加工的I平面和孔划出，而在加

工时，工件应按划线找正安装。这样既能使镜孔的余量均匀适合，又能保证加工后口勺平面和

孔与不加工口勺箱体内腔有一定口勺位置精度。

9-8在图所示的工件中，尺寸Ao不好测量，改测尺寸A2,试用工艺尺寸链确

定A2的大小和公差。若A2实测成果超差，与否都是废品，其原因是什么？

在工艺尺寸链中，4唐寸闭环，A是增环，&

是减环。

则有:

A)=A-A?=4=A-、

=4=50—10=40mm

ES。=ES1-EI2=EI,=ES[-ES(、

=EI、=0—0=0mm

EI(=EL-ES2=ES,=EI「EI.

=ES2=—0.17+0.36=0.19min

因此，测量尺寸4=40号9

实测成果超差，也未必是废品，存在假废品。

其原因是测量基准和设计基准不重叠。

9・9磨削一表面淬火后的外圆面，磨后尺寸规定为帧°噂。3m口。为了保证磨后工件表

面淬硬层的厚度，规定磨削的单边余量为0.3±0.05,若不考虑淬火时工件的变形，求淬火

前精车的直径工序尺寸。

解：

建立尺寸链。

卜用,J

-----丁卜代2=3。，需6丁

其中Z=0.3±0.05是尺寸链口勺封闭环；&=30一35,是尺寸链的减环；R1是尺寸链

的增环,

p_or\Q+0.035

解此尺寸链得：2一⑵力amm

由此可得：淬火前精车的直径工序尺寸为D'=30-3-o>7nim

9-10.在一般车床上按调整法加工一批工件（图示）。若大端面1已加工好了，现以它

为定位基准加工小端面3及台肩面2,规定保证尺寸40”飞

按极值法计算工序尺寸4、A及其上下偏差。

13

A1=50个

A

40中

解：（1）建立尺寸链图，图中440J'是间接保证的尺寸，应为封闭环（图中右图几

按极值法求即时极限尺寸。

40.2=50.1—A2ninAan；n=9.9(nun)

40=50—A2mxA2M=10(mm)

故A2应按10°<i（mm）标注。

9-11图示为套类零件加工内孔及键糟的有关尺寸，其加工次序如下；

（1）镇孔至①39.4o*3

.ESA

（2）插键槽保证尺寸AE/A.

（3）热处理；

（4）磨孔至①曲「叼。

设磨孔时的轴线与螳孔轴线的同轴度为①0.L试求插键槽的工序尺寸A£:。

解：（图示）设计尺匚46「"是几道工序联合保证的尺寸，应为封闭环。并画出尺寸链

计算图（图中右图）。

计算插键槽口勺工序尺寸A键

46.3=20.0135+Amax一19.70+0.05

Amax=45.9365（mm）

46=20+Amin-19.75—0.05

Amin=45.8（mm）故插键槽的工序尺寸应标注为45.80*0-13（mm）

46*

10-1确定箱体零件机械加工工艺的基本原则是什么？

答：（1）先面后孔。（2）粗精分开，先粗后精。（3）基准的选择一般箱体零件的粗基准

都用它上面的重要孔和另一种相距较远的孔作为粗基准，以保证加工时的余量均匀。（4）精

基准的选择一般采用基准统一方案，常以箱体零件U勺装配基准（中、小批量生产）或专门加

工时一面两孔为定位基准，使整个加工工艺过程基准同意，夹具构造类似。（5）工序集中，

先主后次。（6）合理安排时效处理。

10-2外圆磨削为何宜将工件安装在死顶尖上？

答：磨外圆时，若工件安装在死顶尖上，因顶尖不转，磨床头架主轴的回转误差不会传

递给被加工工件，工件外圆表面经加工后形状精度较高。

第十一章机械装配工艺基础

11，在机械生产过程中，装配过程起什么重要作用？

答：装配工作时产品的质量影响很大，若装配不妥，虽然所有口勺零件加工都合格，也不

一定可以装配出合格的产品，反之，当零件的制造质品并不什么良好时，只要装配中采用合

适时工艺方案，也能使产品到达规定日勺规定。

11-2何谓完全呼唤法和不完全互换法？

答：完全互换法指合格FI勺零件在进入装配时，不经任何选择、调整和修配就可以使装配

对象所有到达装配精度的装配措施。

不完全互换法是指机器或者部件口勺所有合格零件，在装配时无需选择、修配或变化其

大小或位置，装配后即能使绝大多数装配对象到达装配精度H勺装配措施。

11・3制定装配工艺过程时，应满足那些基本规定？

答：（1）保证产品的装配质量，并尽量做到较低的零件加工精度，来满足装配精度的

规定。（2）保证缩短装配周期，力争提高生产率。（3）合理安排装配工序，尽量减少钳工装

配的工作量。（4）尽量减少装配工作所付出的成本在产品成本中的比例。（5）装配工艺规程

应做到对的、完整、协调、规范。（6）在充足运用本企业既有U勺生产条件的基础上，尽量采

用国内外先进工艺技术。（7）工艺规程中所使用的术语，符号，代号，计量单位，文献格式

等，规定对应原则的规定，并尽量与国际原则接轨。（8）制定装配工艺规程时要宠妃考虑安

全生产和防止环境污染为题。

11-4何谓分组装配法

答：将构成环的公差相对于互换装配法所求之值放大若干倍，使其能经济的加工出来，

然后，将各构成环按其实际尺寸大小分为若干组，并按对应组进行装配，这种装配措施称为

分组装配法。

11-5何谓修配装配法

修配装配法是将尺寸涟中各构成环日勺公差相对「互换装配法所求之值增大，使其能按改

生产条件下较经济日勺公差加工，装配时将尺寸链中某一预先选定日勺环清除部分材料已变化其

实际尺寸，使封闭环到达其公差与极限偏差规定。

11-6何谓协调环

答：互换装配法中已知封闭环偏差，确定各构成环偏差时（反计算），一般需要选用一

种构成环，它口勺极限偏差不是事先定好的，而是通过计算确定，以便与其他构成环相协调，

最终满足封闭环极限偏差的规定，这个构成环称为协调环。

11-7试述分组装配法的基本原理及分组应满足的条件。

按等公差法分派公差，将公差放大到经济精度进行加工；装配前将互配军件

测量分组，装配时按代应组进行装配来到达装配精度n勺措施。

分组时应满足的条件：

配合件口勺公差范围应相等，公差应同方向增大，增大的倍数等于分组数。

为保证零件分组后数量匹配，配合件的尺寸分布应为相似的对称分布。