《船舶機械制造工藝學》

1、船舶機械制造工藝學復習題一.填空題1. 加工誤差可分為：系統(tǒng)誤差及隨機誤差。2. 系統(tǒng)誤差可分為：常值系統(tǒng)誤差及變值系統(tǒng)誤差。3. 加工誤差的統(tǒng)計方法主要有分布曲線法及點圖法。4. 機械制造系統(tǒng)一般由 物質子系統(tǒng)、信息子系統(tǒng)與能量子系統(tǒng)等組成。5. 工藝過程由鑄鍛造、機械加工、熱處理、裝配等工藝過程組成。6. 機械加工過程由工序、安裝、工位、工步、走刀組成。7. 生產(chǎn)類型可分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。8. 機械零件的加工質量包括：加工精度及表面質量。9. 影響加工精度的機床誤差主要有以下幾個方面：機床主軸的誤差；機床導軌的誤差；機床軸線與導軌的平行度誤差；機床傳動鏈誤差。10. 機床主軸

2、的回轉誤差可以分為三種基本形式：純徑向跳動、純角度擺動和純軸向竄動。11. 車削時軸承孔誤差對加工精度影響較??；主軸頸誤差對加工精度影響較大。12. 鏜孔時主軸頸誤差對加工精度影響較大；軸承孔誤差對加工精度影響較小。13. 工藝系統(tǒng)由機床、夾具、工件所組成的系統(tǒng)。14. 工件定位精基準的選擇原則：基準重合原則、基準統(tǒng)一原則、自為基準原則、互為基準原則。15. 工件在機床上的安裝方法有：直接找正安裝、劃線找正安裝、采用夾具安裝。16. 夾具的組成：定位元件、夾緊機構、夾具體、其他元件及裝置。17. 鉆床夾具的組成：定位元件、夾緊裝置、對刀引導元件、連接元件及 夾具體 。18. 一批零件的加工工序

3、數(shù)目，隨一定條件下的工藝特點和組織形式而改變。在解決這個問題時，可以采用原則上完全不同的方法，即工序集中和工序分散。19. 零件加工工藝基準主要有 定位基準 、測量基準、裝配基準三種。20. 工序加工余量的影響因素主要有：前道工序的表面粗糙度、前道工序的尺寸公差、前道工序造成的空間偏差、本工序的安裝誤差等四個方面。21. 當零件的加工質量要求較高時，常將工藝路線分成四個階段，包括 粗加工階段 、 半精加工階段 、 精加工階段 、 光整加工階段 。22. 按在生產(chǎn)過程中的不同用途，可將零件的基準分為 設計基準 、 工序基準 兩大類。23. 再生顫振是自激振動的一種解釋機理。產(chǎn)生再生顫振的兩個基本

4、條件是 重疊切削 、 振動頻率與工件轉速的比值 。24. 當依此加工一批零件時，誤差的大小保持不變，或按一定的規(guī)律變化。前者稱 為 常值系統(tǒng) 誤差，后者稱為 變值系統(tǒng) 誤差。25. 工序尺寸的公差標注一般采用 入體 原則（P95）26. 在機加工中，切削速度、吃刀量（切削深度）和走刀量稱之為切削用量。27. 一般生產(chǎn)過程主要包括下列過程：生產(chǎn)技術準備過程、毛坯制造過程、加工過程、產(chǎn)品裝配過程、輔助勞動過程。28. 零件在加工以后的幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想零件的幾何參數(shù)相符合的程度，稱之為加工精度。29. 裝配精度包括：尺寸精度、位置精度、相對運動精度和接觸精度。30. 制定裝配工藝規(guī)

5、程的基本原則：保證產(chǎn)品裝配質量、滿足裝配周期要求、鉗工裝配工作量盡可能小、減少裝配成本。31. 裝配組織形式分為：固定式裝配及移動式裝配。32. 保證裝配精度的方法：互換法、選擇裝配法、修配法及調整法。33. 調整裝配法分為：可動調整法、固定調整法及誤差抵消調整法。34. 裝配工藝中選配法還可分為三種： 直接選配法 、 分組選配法 、 復合選配法 。35. 加工機座軸承孔時，為了實現(xiàn)基準重合應選擇上平面、側邊緣作為定位基準。36. 為了保證主軸頸的加工精度，它的精加工應安裝排在曲柄銷的精加工后。37. 表面微觀幾何形狀特征包括: 表面粗糙度 及 表面波度 。38. 加工表面的表面物理力學性能包

6、括: 表面層的冷作硬化 、 表面層的金相組織變化 及 表面層的殘余應力 。39. 影響切削加工表面粗糙度的刀具幾何參數(shù)因素有： 刀尖圓弧半徑 、 主偏角 及 副偏角 。40. 影響磨削加工表面粗糙度因素主要有: 冷卻潤滑液 、 砂輪的粒度和硬度 、 磨削速度以及磨削徑向進給量與光磨次數(shù) 及 工件圓周速度和軸向進給量 。41. 磨削燒傷包括: 回火燒傷 、 淬火燒傷 及 退火燒傷 。42. 磨削燒傷表現(xiàn)主要有: 彩色氧化膜 、 殘余應力 及 微裂紋 。43. 磨削加工時，磨削表面去除材料可分為三種模式： 、 及 。44. 光整加工方法包括： 超精研加工 、 珩磨 、 研磨 及 拋光 。45. 機

7、械加工中的振動包括： 自由振動 、 強迫振動 及 自激振動 。46. 防治自激振動產(chǎn)生的裝置有: 阻尼減振器 、 動力式吸振器 及 沖擊式減振器 。2. 問答題1. 什么是生產(chǎn)綱領？確定生產(chǎn)批量的主要依據(jù)有哪些因素？生產(chǎn)綱領是指企業(yè)在計劃期內應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃?？紤]因素：市場需求及趨勢生產(chǎn)組織安排的方便性產(chǎn)品制造的工作量生產(chǎn)資金的投入制造的生產(chǎn)率和成本2. 何謂生產(chǎn)類型？生產(chǎn)類型對工藝過程有何影響？l 是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，根據(jù)生產(chǎn)綱領和產(chǎn)品品種的多少，可分為單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。l 影響：生產(chǎn)類型不同，產(chǎn)品和零件的制造工藝、所用的設備、工藝裝備和生產(chǎn)組織形式也不同。例

8、:夾具、技術人員方面不同。3. 生產(chǎn)過程與工藝過程的含義是什么? 兩者的主要組成部分有哪些?生產(chǎn)過程：從原料或半成品轉變成為成品的多種勞動過程，分為(1)生產(chǎn)技術準備過程。(2)毛坯制造過程。 (3)加工過程。 (4)產(chǎn)品裝配過程。 (5)輔助勞動過程。工藝過程：生產(chǎn)過程中，按一定順序逐步改變生產(chǎn)對象的形狀(鑄造、鍛造等)、尺寸(機加工)、位置(裝配)和性質(熱處理及表面處理)，使其成為成品或半成品的這部分主要過程。分為鑄造、鍛造、機械加工、熱處理、裝配等工藝過程。4. 為什么普通車床床身導軌在水平面的直線度要求高于垂直面的直線度要求？（畫圖分析明） 書上第15頁下面的圖和分析。5. 零件表面

9、粗糙度對零件的使用性能有何影響？l 粗糙度過大，凸峰接觸，壓強大，油膜破壞，處于干摩擦。l 粗糙度過小，接觸面間產(chǎn)生較大親和力，潤滑油儲存困難。6.零件表面質量對零件的耐蝕性有何影響？1) 表面質量對耐磨性的影響a) 表面粗糙度：表面粗糙度越小，耐磨性越好b) 表面紋理：圓弧狀、凹坑狀表面紋理耐磨性好；尖峰狀表面紋理耐磨性差c) 表面層物理力學性能：冷作硬化能使零件耐磨性提高2) 表面質量對零件疲勞強度的影響a) 表面粗糙度：表面粗糙度越小，工件疲勞性越好b) 表面層物理力學性能：適度冷作硬化提高零件的疲勞強度，過度冷作硬化降低工件疲勞強度3) 表面質量對兩件耐腐蝕性的影響表面粗糙度凹谷處表面

10、裂紋腐蝕最嚴重4) 表面質量對零件配合性質的影響表面粗糙度、冷作硬化、表面金相組織變化都影響工件的裝配5) 表面質量對零件接觸剛度的影響表面粗糙度越小，工件接觸剛度越高7.何謂“基準重合”與“基準統(tǒng)一”，請各舉一例，并畫簡圖加以說明。1) 基準重合：盡可能采用設計基準作為定位基準。2) 基準統(tǒng)一：盡可能使多的加工表面都用同一組精基準定位。建議仔細閱讀課本P84-85輔助理解8.夾具在機械加工中的主要有哪些作用？銑床夾具有什么特點？1) 作用：a) 保證加工精度，降低工人技術要求b) 提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本c) 擴大機床工藝范圍d) 減輕工人勞動強度2) 銑床夾具特點：a) 夾緊力大，足夠

11、的強度和剛度b) 設有定位鍵c) 設有對刀裝置 9.為什么說夾緊不等于定位?1) 定位：在進行機加工前，使工件在機床或夾具上，占據(jù)某一正確位置的過程2) 夾緊：工件定位后，通過一定的機構給工件施以一定的力，避免工件因受切削力或重力等力的作用而改變原有的位置10.零件加工的過定位是否允許？為什么？舉例說明。1) 過定位將使工件定位不確定，在夾緊后，工件或定位元件變形，一般情況下不允許過定位；在一定條件下，視為重復限制的自由度的支承點之間并未相互干涉，可采用過定位。2) 例如在滾齒機或插齒機上加工齒輪時，常常是以齒坯的孔和端面為定位基準，用心軸及支承定位。11.機械加工工藝規(guī)程設計原則有哪些？答：

12、（1）零件的工藝過程要能可靠地保證圖紙上所有技術要求的實現(xiàn)；（2）確保以最經(jīng)濟的辦法獲得所要求的年生產(chǎn)綱領，也就是說，人力、物力消耗最少而生產(chǎn)率足夠高。12.何為誤差復映規(guī)律？請用此規(guī)律說明多次走刀可以提高零件加工尺寸精度的原因。答：在生產(chǎn)中，任何一種工件的毛坯的尺寸、形狀都有一定的誤差，這些誤差在機加工時使切削深度不斷地變化，因而引起切削力的變化，使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生相應地變形。切深大時，切削力及產(chǎn)生的位移也大；切深小時，切削力及產(chǎn)生的位移也小。故加工后工件表面上仍留著與毛坯表面相類似的，但數(shù)值已經(jīng)大大縮小的尺寸或形狀誤差，這種現(xiàn)象稱為“誤差復映”；原因25頁；13. 氣缸套為鑄件，其內孔與外圓面

13、嚴重不同軸（即壁厚不均勻）。請分析加工時，粗基準如何選擇？為什么？答：氣缸套為鑄件，壁厚不均勻時，其粗基準應選內腔，以它定位來加工外圓面，再以外圓面定位來加工內腔，這樣可以保證氣缸套的壁厚均勻，使用中氣缸套表面性能基本相同，磨損均勻。14. 夾具設計時，工件夾緊基本要求有哪些？答：1）保證夾緊可靠。2）夾緊力合適。3）加緊機構應結構簡單、緊湊，應具有適當機械化程度，制造容易、維修方便、減輕勞動強度、縮短輔助時間、提高生產(chǎn)效率。152頁15.活塞為鑄件，其內孔與外圓面嚴重不同軸（即壁厚不均勻），請分析加工時粗基準如何選擇？答：由于壁厚不均勻，用內腔作為粗基準車出外圓，再以外圓作以后各工序的精基準

14、，在這種方案中活塞的壁厚將是均勻的，但加工余量不均勻。16.車床與磨床的夾具設計特點有哪些？答：1.一般用于加工回轉件，所以大部分是定心夾具，如卡盤類及定位心軸。2.結構緊湊、尺寸小、重量輕、重心盡可能靠近回轉軸線。3.對回轉軸線不規(guī)則工件要有平衡措施。4.夾具與機床連接方式因機床而異。 采用長柄（錐柄）連接夾具； 采用過渡盤連接夾具。5. 去除外緣尖角及凸出部分，必要時加防護罩。17.什么是特種加工？試述特種加工對材料可加工性和零件結構工藝性等的影響1提高材料的可加工性2. 改變零件的典型工藝路線3. 改變了試制新產(chǎn)品的模式4. 影響了零件的結構設計5. 改變了傳統(tǒng)零件工藝結構的評價標準6.

15、 成為微細加工的主要手段18.試述電解磨削的原理及特點，并繪出電解磨削的原理圖。答：電解磨削是靠金屬的溶解（9598%）和機械磨削（25%）的綜合作用來實現(xiàn)加工的。特點：1.磨削力小，生產(chǎn)率高2.加工精度高，表面質量好3.設備投資較高4.加工范圍廣，效率高原理圖見書P12519.試述電火花線切割的原理及特點，并繪出電火花線切割的原理圖。答：狀工具電極與工件之間產(chǎn)生脈沖放電蝕除金屬進行切割加工，并通過它與工件之間產(chǎn)生預定的運動軌跡達到規(guī)定的切割形狀要求。加工特點：1.一般采用水或水基工作液（乳化液）：不會引燃起火等，電解效應Ra。2.一般沒有穩(wěn)定電弧放電狀態(tài)，由于工具電極和工件始終有相對運動。3

16、.電極與工件之間存在著“疏松接觸”式輕壓放電現(xiàn)象。4.省掉了成型的工具電極，電極的制造費用，加工周期短，適合于新產(chǎn)品的試制。5.電極絲細，可加工微細異形孔、窄縫和復雜形狀的工件。6.由于單位長度金屬絲的損耗較少，從而對加工精度影響小，工具電極的損耗對工件加工精度影響小。7.工件蝕除量小，材料利用率和生產(chǎn)率高，適合于Cu-W、Cu-Au電極的制造。8.自動化程度高。20試述激光加工的原理、特點及應用范圍答：激光加工是利用光能量進行加工的一種方法，通過一系列光學系統(tǒng)、把激光束聚焦成一個極小的光斑，獲得1051013Wcm2的能量密度以及萬度以上高溫，從而能在千分之幾秒甚至更短的時間內使各種物質熔化

17、和氣化，在工件表面形成凹坑，同時熔化物被氣化所產(chǎn)生的金屬蒸氣壓力推動，以很高的速度噴射出來，以達到蝕除被加工工件的目的。特點：1. 不存在刀具損耗和機械加工所引起的變形2. 加工范圍廣，不受材料和形狀的限制3.加工速度快、生產(chǎn)效率高、熱影響區(qū)小，精微加工一孔時間為0.001s。4.可穿過空氣、惰性氣體和光學透明介質對工件加工，工藝柔性大。應用范圍：1.激光打孔；2激光切割；3.激光焊接；4激光熱處理21柴油機機座軸承孔加工有哪些技術要求，如何選擇定位基準？技術要求：保證各孔的尺寸精度、同軸度和軸承座孔的軸線與機座上平面平行度等精度要求。定位：下平面與側邊緣作定位基準，孔軸線與上平面平行度誤差上

18、升(粗基準)；上平面與側邊緣作定位基準，孔軸線與上平面平行度誤差下降(精基準)；22柴油機連桿加工有哪些主要技術要求？如何選擇定位基準？答：技術要求：1）尺寸、形狀精度（1）大小端孔采用H7。（2）圓度、圓柱度、兩孔距的要求。2）位置精度（1）大小端孔軸線平行度。（2）大小端孔軸線與桿身軸線垂直并相交。3）表面粗糙度定位基準選擇：（1）以大小端平面、小端孔和大端側面（工藝凸臺） 優(yōu)點：實現(xiàn)定位基準統(tǒng)一，實現(xiàn)端面夾緊。（2）以大端孔、大端的端面和小端孔定位。（3）大、小端面，大端側面及小端孔定位。（4）以小端上2個凸臺+大端一側面凸臺，可保證基準統(tǒng)一。23. 試述柴油機曲軸的加工特點與定位基準選

19、擇答：加工特點1）曲軸形狀復雜 多曲柄、曲柄銷和主軸頸不在同一軸線上；多曲柄在空間互成120°，不平衡。2）曲軸剛性差 細長軸，長徑比（L/D）=1020，采用中心架，雙邊同時轉遞扭矩機床。3）技術要求高 平行度要求： 以主軸頸(main journal)為基準，加工曲柄銷。 主軸頸徑向圓跳動 主軸頸應在同一安裝中進行加工；為了達到曲柄夾角和曲柄半徑尺寸的要求，采用專用夾具。定位基準選擇：通常用：頂針孔+主軸頸1）.小型模鍛曲軸： 主軸頸、法蘭外圓和端面加工頂針孔； 曲柄銷加工: 以主軸頸與角度定位銷。2）.中大型自由鍛曲軸： 主軸頸、法蘭(flange)外圓、端面的粗加工以頂尖孔為定位基準3）.鑄造整體式： 主軸頸粗加工以頂針孔為定位基準；法蘭外圓+小端頂針孔。 曲柄銷粗加工: 主軸頸、法蘭外圓和端面以及曲柄銷的軸線為定位基準24.柴油機曲軸零件的位置精度要求有哪些？在加工中如何保證曲軸的位置精度要求？答：位置精度（1）主軸軸線徑向圓跳動: 高速機: 0.020.04mm； 大中型: 0.040.08mm。（2）曲柄銷與主軸頸平行度0.01mm/100mm。（3）曲柄交角±15 。（4）法蘭端面與曲軸軸線垂直: 端面跳動誤差0.030.05mm （5）法蘭外圓對曲軸軸線的徑向圓跳動0.020.05mm 。（6）臂距差: 0.