機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)答案2-5-7-10章

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)答案2-5-7-10章第40頁(yè)共41頁(yè)第二章 2第三章 10第四章 12第五章 14第七章 16第八章 23第九章 27第十章 41第二章2-1、什么叫主運(yùn)動(dòng)？什么叫進(jìn)給運(yùn)動(dòng)？試以車削、鉆削、端面銑削、龍門刨削、外圓磨削為例進(jìn)行說明。答：主運(yùn)動(dòng)是由機(jī)床提供的刀具和工件之間最主要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，主運(yùn)動(dòng)是切削加工過程中速度最高、消耗功率最多的運(yùn)動(dòng)。切削加工通常只有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是使主運(yùn)動(dòng)能夠依次地或連續(xù)地切除工件上多余的金屬，以便形成全部已加工表面的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以只有一個(gè)（如車削、鉆削），也可以有幾個(gè)（如滾齒、磨削）。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度一般很低，消耗的功率也較少。表2-1加工類型與運(yùn)動(dòng)類型加工類型運(yùn)動(dòng)類型主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)車削工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)車刀的縱向、橫向運(yùn)動(dòng)鉆削鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)鉆頭的垂直運(yùn)動(dòng)端面銑削銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)工件的水平運(yùn)動(dòng)龍門刨削刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)工件的間歇運(yùn)動(dòng)外圓磨削砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)2-2、根據(jù)表2-2和表2-3，分析下列機(jī)床型號(hào)所代表的意義：MM7132、CG6125B、X62W、M2110、Z5125、T68。答：MM7132：M--類別代號(hào)：磨床類；M--通用特性：精密；7--組別代號(hào)：平面磨床組；1--系別代號(hào)：臥軸矩臺(tái)平面磨床系；32--主參數(shù)：最大磨削直徑320mm。CG6125B：C--類別代號(hào)：車床類；G—通用特性：高精度；6—組別代號(hào)：落地及臥式車床組；1—系別代號(hào)：臥式車床系；25—主參數(shù)：床身上最大回轉(zhuǎn)直徑250mm；B—重大改進(jìn)順序號(hào)。X62W(X6132A)：X—類別代號(hào)：銑床類；6—組別代號(hào)：升降臺(tái)銑床組；1—系別代號(hào)：萬能升降臺(tái)銑床系；32—主參數(shù)：工作臺(tái)面寬度320mm；A—重大改進(jìn)順序號(hào)。M2110：M--類別代號(hào)：磨床類；2—組別代號(hào)：內(nèi)圓磨床組；1—系別代號(hào)：內(nèi)圓磨床系；10—主參數(shù)：最大磨削孔徑100mm。Z5125：Z—類別代號(hào)：鉆床類；5—組別代號(hào)：立式鉆床組；1—系別代號(hào)：方柱立式鉆床系；25—主參數(shù)：最大鉆孔直徑25mm。T68：T—類別代號(hào)：鏜床類；6—組別代號(hào)：臥式銑鏜床組；8—主參數(shù)：鏜軸直徑80mm。2-3、畫出=10°、s=6°、0=6°、=60°、Kr=60°、=15°的外圓車刀切削部分投影圖。答：圖1（典型外圓車刀切削部分結(jié)構(gòu)圖）圖2（車刀正交平面參考系及其靜止角度）2-9、什么叫刀具的工件角度參考系？什么叫刀具的靜態(tài)角度參考系？這二者有何區(qū)別？在什么條件下工作角度參考系與靜態(tài)角度參考系重合？答：刀具靜止參考系，是以“假定主運(yùn)動(dòng)方向”和“假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向”為基準(zhǔn)來建立的。主要區(qū)別：重合條件：通常的進(jìn)給速度遠(yuǎn)小于主運(yùn)動(dòng)速度（合成速度角＜2），所以在一般安裝條件下，刀具的工作參考系與靜止參考系差異甚小，可以用刀具的靜態(tài)角度代替工作角度，也就是說在大多數(shù)場(chǎng)合下（如普通車削、鏜削、端銑、周銑等），不必考慮工作角度，即可以認(rèn)為這兩個(gè)參考系是重合的。則選較大的主偏角。=90o的車刀適用于系統(tǒng)剛性較差、車端面、車外圓、多階梯軸等場(chǎng)合。2-11、用P10硬質(zhì)合金車刀，車削b為650N/mm2的40#鋼外圓。切削用量為asp=4mm，f=0.6mm/r，v=110/min；刀具幾何度為：0=10°，s=–5°，0=8°，Kr=60°，=1mm。按公式計(jì)算及查表方法確定切削為Fr、FP、Fc及切削時(shí)所消耗的功率。答：有下列公式及其參數(shù)表格:查課本表2-5查課本表2-6最終計(jì)算出：2-12、甲、乙二人每秒鐘切下的金屬體積完全相同(即生產(chǎn)率相同)，只是甲的吃刀深度比大1倍，而走刀量f比乙小1倍。試比較二人主切削力的大小，由此可得出什么有益的論？答：生產(chǎn)率:由于甲乙兩人的與的乘積相同,那么甲乙兩人的主切削速度也相同.主切削力:通常情況下:2-14、切削用量(asp、f、vc)中，哪個(gè)因素對(duì)刀具壽命影響最大？哪一個(gè)因素對(duì)刀具壽命影響最??？為什么？答：2-15、甲、乙、丙三人高速車削b=750N/mm2的碳鋼。切削面積(aspf)各為100.2，50.4，40.5，三人的經(jīng)濟(jì)耐用度Tc=60min，比較三人的生產(chǎn)率，解釋生產(chǎn)率不同的原因。答：生產(chǎn)率:因?yàn)椋?，因此，即甲的生產(chǎn)率最高，乙的生產(chǎn)率次之，丙的生產(chǎn)率最低。2-16、刀具壽命一定時(shí)，從提高生產(chǎn)率出發(fā)，選擇切削用量的順序如何？從降低切削功率出發(fā)，選擇切削用量的順序又如何？為什么？答：生產(chǎn)率:從上面的公式中可以看出：切削速度對(duì)刀具壽命影響最大，其次是進(jìn)給量，背吃刀量的影響最小。而切削速度，進(jìn)給量，背吃刀量對(duì)生產(chǎn)率的影響是相同的。所以，從提高生產(chǎn)率出發(fā)，首先選擇較大的背吃刀量，其次選擇合適的進(jìn)給量，最后確定切削速度。切削功率：刀具壽命：通常情況下:所以，從降低切削功率出發(fā)，首先選擇較小的切削速度其次，選擇較大的進(jìn)給量，最后確定背吃刀量。2-19、選擇切削用量的原則是什么?從刀具壽命出發(fā)，按什么順序選擇切削用量?從機(jī)床動(dòng)力出發(fā)，按什么順序選擇切削用量?為什么?答：選擇切削用量時(shí)，要綜合考慮切削過程的質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本等問題。所謂合理的切削用量是指在充分利用刀具的切削性能和機(jī)床性能（功率、扭矩）以及保證工件加工質(zhì)量的前提下，能獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。從刀具壽命出發(fā):選擇切削用量的原則是在機(jī)床、刀具、工件的強(qiáng)度以及工藝系統(tǒng)剛性允許的前提下，首先選擇盡可能大的背吃刀量

，其次選擇在加工條件和加工要求限制下允許的進(jìn)給量，最后再按刀具壽命的要求確定一個(gè)合適的切削速度。從機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制等條件出發(fā):選取盡可能大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具壽命確定最佳的切削速度2-20、何謂砂輪硬度？它與磨粒的硬度是否是一回事？如何選擇砂輪硬度？砂輪硬砂輪硬度選擇不當(dāng)：砂輪選得過硬，磨鈍的磨粒不易脫落，砂輪易堵塞，磨削熱增加，工件易燒傷，磨削效率低，影響工件表面質(zhì)量；砂輪選得過軟，磨粒還在鋒利時(shí)就脫落，增加了砂輪損耗，易失去正確的幾何形狀，影響工件精度。第三章3-2什么是內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，它與外聯(lián)系傳動(dòng)鏈有和不同，試舉例說明。3-3試列出CA6140車床主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線,并計(jì)算主軸最高、最低轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)。答：傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線如下：正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：2反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：13-4CA6140車床主運(yùn)動(dòng)、車螺紋運(yùn)動(dòng)、機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、快速運(yùn)動(dòng)等傳動(dòng)鏈中，哪些傳動(dòng)鏈的兩端件之間具有嚴(yán)格的傳動(dòng)比？答：車螺紋運(yùn)動(dòng)：兩端件（主軸與刀架）之間具有嚴(yán)格的傳動(dòng)比。3-10外圓磨削與外圓車削相比有何特點(diǎn)（試從機(jī)床、刀具、加工過程等方面進(jìn)行分析）？并以此說明外圓磨削比外圓車削質(zhì)量高的原因。答：機(jī)床結(jié)構(gòu)方面：磨床結(jié)構(gòu)較車床簡(jiǎn)單、緊湊、傳動(dòng)鏈更優(yōu)化；刀具方面：砂輪加工效果較車刀精細(xì)、高效；加工過程方面：磨床操作方便，易于控制，主軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。由上可以看出：外圓磨削，操作方便、傳動(dòng)鏈短、主軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，剛度大、砂輪加工精度高；外圓車削，傳動(dòng)鏈長(zhǎng)、主軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)度不夠好，剛度不大、車刀加工精度不高。因此，外圓磨削比外圓車削質(zhì)量要高。3-11為什么車床用絲桿和光桿分別擔(dān)任車螺紋和車削進(jìn)給的傳動(dòng)？如果只用其中的一個(gè)既車螺紋又傳動(dòng)進(jìn)給，會(huì)產(chǎn)生什么問題？答：車螺紋時(shí)，要求主軸與刀架之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比，所以，只能用絲桿；車削進(jìn)給時(shí)，不要求主軸與刀架之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比，用光桿更經(jīng)濟(jì)高效；若用絲桿既車螺紋又傳動(dòng)進(jìn)給，對(duì)于車螺紋沒有問題（影響），對(duì)于傳動(dòng)進(jìn)給有時(shí)不能滿足快速進(jìn)給要求，影響加工效率，總體上還會(huì)影響絲桿使用壽命；若用光桿既車螺紋又傳動(dòng)進(jìn)給，對(duì)于傳動(dòng)進(jìn)給沒有問題（影響），對(duì)于車螺紋，由于不能保證主軸與刀架之間的嚴(yán)格傳動(dòng)比，無法正確加工。第四章4-2什么是逆銑？什么是順銑？試分析其工藝特點(diǎn)。在實(shí)際的平面銑削生產(chǎn)中，目前多采用哪種銑削方式？為什么？答：逆銑：銑刀主運(yùn)動(dòng)方向與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)稱為逆銑；順銑：銑刀主運(yùn)動(dòng)方向與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)稱為順銑。逆銑時(shí)，刀齒的切削厚度從零增加到最大值，切削力也由零逐漸增加到最大值，避免了刀齒因沖擊而破損的可能。但刀齒開始切削時(shí)，由于切削厚度很小,刀齒要在加工表面上滑行一小段距離，直到切削厚度足夠大時(shí)，刀齒才能切入工件，此時(shí),刀齒后刀面已在工件表面的冷硬層上擠壓、滑行產(chǎn)生了嚴(yán)重磨損，因而刀具使用壽命大大降低，且使工件表面質(zhì)量變差；此外,銑削過程中，還存在對(duì)工件上抬的垂向切削分力Fcn，它會(huì)影響到工件夾持的穩(wěn)定性,使工件產(chǎn)生周期性振動(dòng),影響加工表面的粗糙度。順銑時(shí),刀齒切削厚度從最大開始，因而避免了擠壓、滑行現(xiàn)象；同時(shí)，垂向銑削分力Fcn始終壓向工件，不會(huì)使工件向上抬起，因而順銑能提高銑刀的使用壽命和加工表面質(zhì)量。但由于順銑時(shí)漸變的水平分力Fct與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向相同，而銑床的進(jìn)給絲桿與螺母間必然有間隙。實(shí)際的平面銑削生產(chǎn)中，多采用順銑。順銑的最大缺點(diǎn)是進(jìn)給絲桿與螺母間有間隙，多數(shù)銑床縱向工作臺(tái)的絲桿螺母有消除間隙裝置，即使沒有消除間隙的裝置，則當(dāng)水平分力Fct較小時(shí)，工作臺(tái)進(jìn)給可以采用絲桿驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，順銑避免了逆銑過程中的擠壓、滑行問題，還能提高銑刀的使用壽命和加工表面質(zhì)量。4-3為什么順銑時(shí)，如工作臺(tái)上無消除絲杠螺母機(jī)構(gòu)間隙的裝置，將會(huì)產(chǎn)生工作臺(tái)竄動(dòng)？答：由于順銑時(shí)漸變的水平分力Fct與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向相同，而銑床的進(jìn)給絲桿與螺母間必然有間隙，若工作臺(tái)上無消除絲杠螺母機(jī)構(gòu)間隙的裝置，當(dāng)水平分力Fct變得足夠大，間隙由最大變?yōu)榱愕倪^程中，工作臺(tái)就會(huì)突然向前竄動(dòng)，整過過程表現(xiàn)為振動(dòng)。4-4試分析比較銑平面、刨平面、車平面、拉平面、磨平面的工藝特征和應(yīng)用范圍。答：銑平面：1）工藝特征：平面銑削分粗銑和精銑。精銑后的表面粗糙度可達(dá)Ra3.2～0.63μm，尺寸公差可達(dá)IT8～I(xiàn)T6，直線度可達(dá)0.08～0.12mm/m。2）應(yīng)用范圍：可加工各種不同形狀的平面、溝槽等。刨平面：1）工藝特征：平面刨削分粗刨和精刨，精刨后的表面粗糙度可達(dá)Ra3.2～1.6μm，兩平面間的尺寸公差等級(jí)可達(dá)IT8～I(xiàn)T7，直線度可達(dá)0.04～0.12/1000mm。在龍門刨床上采用寬刀精刨，其表面粗糙度可達(dá)Ra0.8～0.4μm，直線度不超過0.02mm/m。2）應(yīng)用范圍：刨削一般適于單件小批生產(chǎn)及修理工作中加工平面，可加工水平面、垂直面、直槽、V形槽、T形槽和燕尾槽等。車平面：1）工藝特征：容易保證回轉(zhuǎn)體的端面與其內(nèi)圓表面、外圓表面的垂直度要求，且工藝簡(jiǎn)單，效率較高。2）應(yīng)用范圍：平面車削一般用于加工回轉(zhuǎn)體的端面。拉平面：1）工藝特征：拉削加工精度為IT9～I(xiàn)T6，直線度可達(dá)0.08～0.12mm/m。2）應(yīng)用范圍：在大批大量生產(chǎn)中加工面積不大而要求較高(Ra1.6μm)的零件平面時(shí)，可采用拉削加工方式。磨平面：1）工藝特征：磨削后的表面粗糙度可達(dá)Ra1.25～0.16μm，尺寸公差可達(dá)IT6～I(xiàn)T5，平面度可達(dá)0.01～0.03mm/m。2）應(yīng)用范圍：主要用于中、小型零件高精度表面及淬火鋼等硬度較高的材料表面的加工。4-7試述下列零件上平面的加工方案：1)單件小批生產(chǎn)中，機(jī)座（鑄鐵）的底面：500mm×300mm，Ra3.2μm。2)成批生產(chǎn)中，銑床工作臺(tái)（鑄鐵）臺(tái)面：1250mm×300mm，Ra1.6μm。3)大批量生產(chǎn)中，發(fā)動(dòng)機(jī)連桿（45調(diào)質(zhì)鋼，217─255HBS）側(cè)面：25mm×10mm，Ra3.2μm。答：粗銑-精銑（平面銑削加工）；粗刨-精刨（平面刨削加工）；粗拉-精拉（平面拉削加工）或粗銑-精銑（平面銑削加工）第五章5-1試分析比較鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。答：標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆由四部分組成：柄部、頸部、導(dǎo)向部分、切削部分；擴(kuò)孔鉆：與麻花鉆相比，擴(kuò)孔鉆的齒數(shù)較多（一般3～4齒），切削刃未從外圓延至中心；鉸刀：由柄部、頸部和工作部分組成，鉸刀有6～12刀齒。5-4鏜床上鏜孔和車床上鏜孔有何不同，分別用于什么場(chǎng)合？答：在鏜床上鏜孔時(shí)，通常鏜刀隨鏜刀桿一起被鏜床主軸驅(qū)動(dòng)作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)帶動(dòng)工件作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，此外，工作臺(tái)還有橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，主軸箱還有垂向運(yùn)動(dòng)，可用此調(diào)整工件孔系各個(gè)孔的位置。鏜床主要用于加工工件上已經(jīng)有了鑄造的孔或加工過的孔（或孔系），常用于加工尺寸較大及精度較高的場(chǎng)合，特別適宜于加工分布在不同表面上、孔距尺寸精度和位置精度要求十分嚴(yán)格的孔系，鏜床主要適用于批量較小的加工。在車床上鏜孔，夾緊在車床卡盤上的工件被主軸帶動(dòng)進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，鏜刀桿隨車床床鞍一起沿縱向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，通過對(duì)刀架橫向位置的調(diào)整來設(shè)定背吃刀量。車床鏜孔是一種用刀具將內(nèi)孔或者內(nèi)部輪廓尺寸擴(kuò)大的工序。鏜孔加工一般都是半精加工或者精加工，一般使用單刃的切削鏜刀。5-6拉削速度并不高，但拉削卻是一種高生產(chǎn)率的加工方法，原因何在？拉孔為什么無需精確的預(yù)加工？拉削能否保持孔與外圓的同軸度要求？答：在拉削長(zhǎng)度內(nèi)，拉刀的同時(shí)工作齒數(shù)多，并且一把（或一組）拉刀可連續(xù)完成粗切、半精切、精切及擠壓修光和校準(zhǔn)加工，故生產(chǎn)率極高。拉刀的齒升量被設(shè)計(jì)成從大到小的階梯式遞減方式，即對(duì)應(yīng)于粗加工，齒升量較大，而對(duì)應(yīng)于半精加工和精加工，齒升量較小，工件加工表面的形狀和尺寸是由拉刀最后幾顆校準(zhǔn)刀齒來保證，所以，無需精確的預(yù)加工。工件以被加工孔自身定位（拉刀前導(dǎo)部就是工件的定位元件），拉孔不易保證孔與其他表面的相互位置精度；對(duì)于那些內(nèi)外圓表面具有同軸度要求的回轉(zhuǎn)體零件的加工，往往都是先拉孔，然后以孔為定位基準(zhǔn)加工其他表面。5-8下列零件上的孔，用何種加工方案比較合理：1)單件小批生產(chǎn)中，鑄鐵齒輪上的孔，φ20H7，Ra1.6μm。2)大批量生產(chǎn)中，鑄鐵齒輪上的孔，φ50H7，Ra0.8μm。3)變速箱體（鑄鐵）上傳動(dòng)軸的軸承孔，φ62J7，Ra0.8μm。4)高速鋼三面刃銑刀上的孔，φ27H6，Ra0.2μm。答：1)粗鏜-半精鏜-精鏜（粗?jǐn)U-精擴(kuò)-鉸）2)擴(kuò)-拉3)粗鏜（擴(kuò)）-半精鏜-精鏜-浮動(dòng)鏜刀精鏜4)鉆孔-擴(kuò)-粗鉸-精鉸-珩磨第七章7-1定位、夾緊的定義是什么？定位與夾緊有何區(qū)別？答：定位是使工件在機(jī)床上或夾具中占據(jù)一個(gè)正確位置的過程。而夾緊是對(duì)工件施加一定的外力，使工件在加工過程中保持定位后的正確位置且不發(fā)生變動(dòng)的過程。定位是確保工件加工的正確位置，保證工件有好的定位方案和定位精度，定位后不能直接加工。而夾緊是保證工件的定位位置不變，定位在前，夾緊在后。保證加工精度和安全生產(chǎn)。（一般夾緊面和定位面是重合的,否則會(huì)引起工件變形和定位不準(zhǔn).允許加一定的輔助支承供夾緊使用,但不能破壞定位基準(zhǔn)）7-2機(jī)床夾具由哪幾個(gè)部分組成？各部分的作用是什么？解：機(jī)床夾具由定位元件、夾緊裝置、對(duì)刀及導(dǎo)向裝置、夾具體和其他裝置或元件組成。作用：(1)定位元件定位元件的作用是確定工件在夾具中的正確位置。（2）夾緊裝置夾緊裝置的作用是將工件夾緊夾牢，保證工件在加工過程中位置不變。（3）對(duì)刀及導(dǎo)向裝置對(duì)刀及導(dǎo)向裝置的作用是迅速確定刀具與工件間的相對(duì)位置，防止加工過程中刀具的偏斜。（4）夾具體夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有部分連接成一個(gè)整體。（5）其他裝置或元件按照工序的加工要求，有些夾具上還設(shè)置有如用作分度的分度元件、動(dòng)力裝置的操縱系統(tǒng)、自動(dòng)上下料裝置、夾具與機(jī)床的連接元件等其他裝置或元件。7-3什么叫六點(diǎn)定位原理？什么叫完全定位？答：在機(jī)械加工中，用六個(gè)適當(dāng)分布的定位支承點(diǎn)來分別限制工件的六個(gè)自由度,從而使工件在夾具中有唯一確定的正確位置，稱為“六點(diǎn)定位原理”。在工件實(shí)際裝夾中，六個(gè)自由度被六個(gè)支承點(diǎn)完全限制的定位方式即為完全定位。7-4什么叫欠定位？為什么不能采用欠定位？試舉例說明。答：欠定位是由于工藝設(shè)計(jì)或者夾具設(shè)計(jì)上的疏忽，造成對(duì)必須加以限制的自由度沒有得到限制的不良結(jié)果，欠定位不能保證工件的加工精度。所以欠定位是在任何情況下都不被允許的。例如，書上P195的圖7-13中，若去除側(cè)擋銷，則工件繞著Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度沒有被限制，無法滿足加工要求。7-5輔助支承的作用是什么？輔助支承統(tǒng)與可調(diào)支承在功能和結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是什么？(課件有詳細(xì)說明)解：輔助支承在夾具中僅起支承作用，用于增加工件的支承剛性和穩(wěn)定性，以防止在切削時(shí)因切削力的作用使工件發(fā)生變形，影響加工精度。區(qū)別：功能：可調(diào)支承的可調(diào)性完全是為了彌補(bǔ)粗基準(zhǔn)面的制造誤差而設(shè)計(jì)的,常用于毛坯表面的定位。而輔助支承在夾具中僅起支承作用，不起定位作用，亦不限制工件的自由度。結(jié)構(gòu)：7-6試分析題7-6圖中的定位元件所限制的自由度，判斷有無欠定位或過定位，并對(duì)方案中不合理處提出改進(jìn)意見。題7-6圖答：a）V型塊1限制了工件，自由度即沿X方向的移動(dòng)，沿Y方向的移動(dòng)；yxV型塊2限制了工件自由度即繞X軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，繞Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；yxzzzzV型塊3限制了工件自由度即沿Z方向的移動(dòng)，繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；定位方式屬于完全定位，無過定位。b）支承平面限制了，，即沿Z方向的移動(dòng)，繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)自由度；V形塊1和2限制即沿X方向的移動(dòng)，沿Y方向的移動(dòng)兩個(gè)自由度。定位方式屬于不完全定位，無過定位，無不合理處。c）平面限制了，，即沿Z方向的移動(dòng)，繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)自由度；短定位銷限制了，即沿X方向的移動(dòng)，沿Y方向的移動(dòng)兩個(gè)自由度；固定V型塊限制了，即繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和沿X方向的移動(dòng)兩個(gè)自由度。屬于過定位。改進(jìn)：將固定V型塊改為活動(dòng)V型塊或換成削邊銷，只限定繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。7-7試分析題7-7圖所列加工零件所必須限制的自由度；選擇定位基準(zhǔn)和定位元件，并在圖中示意畫出。題圖7-7a在小軸上銑槽，要求保證尺寸H和L；題7-7b圖在支座零件上加工兩孔，保證尺寸A和H。題7-7圖答：定位基準(zhǔn)選外圓柱面和側(cè)面。用兩個(gè)短V型塊，確定四個(gè)自由度，再在零件右端加一支承釘，限制一個(gè)自由度，不完全定位。b）H的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為底面，在零件底面加兩個(gè)支承板限制工件三個(gè)自由度；A的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為大孔，大孔處加一個(gè)削邊銷限制1個(gè)自由度，最后在外圓弧處加一短V型塊，限制兩個(gè)自由度，完全定位。7-8如圖7-122所示，齒輪坯的內(nèi)孔和外圓均已加工合格?，F(xiàn)在插床上用調(diào)整法加工內(nèi)鍵槽，要求保證尺寸。忽略內(nèi)孔與外圓同軸度公差，試計(jì)算該定位方案能否滿足加工要求？若不能滿足，應(yīng)如何改進(jìn)？解：由于工序定位基準(zhǔn)不重合將產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)位移誤差因?yàn)橐虼嗽摱ㄎ环桨覆荒軡M足加工要求。改進(jìn)措施:提高齒輪坯外圓的制造精度，增大V形塊的夾角、或者把鍵槽轉(zhuǎn)成水平方向等都可以減小定位誤差。7-9工件裝夾如圖7-123所示?，F(xiàn)欲在的圓柱工件上銑一平面，保證尺寸。已知的V型塊所確定的標(biāo)準(zhǔn)工件（）的中心距安裝面為，塞尺厚度。試求：①當(dāng)保證對(duì)刀誤差為h公差（0.05mm）的三分之一時(shí)，夾具上安裝對(duì)刀塊的高度H為多少？②工件的定位誤差為多少？解：（1）對(duì)刀基本尺寸為，且，上下偏差分別為，則，夾具上對(duì)刀塊高度H為：(2)△jb=△H=0.003*2=0.006mm△jy=△d=△jb+△jy=0.006+0.02=0.026mm7-10在圖7-124所示套筒零件上銑鍵槽，要求保證尺寸及對(duì)稱度。現(xiàn)有三種定位方案，分別如圖7-124b、c、d所示。試計(jì)算三種不同定位方案的定位誤差，并從中選擇最優(yōu)方案（已知內(nèi)孔與外圓的同軸度公差不大于0.02mm）。答：b）圖中，①尺寸H的定位誤差，有，②對(duì)稱度的定位誤差，又有，故此方案能滿足加工要求。c）圖中，①尺寸H的定位誤差，有而由于銑鍵槽時(shí)，心軸為水平放置，故：故，該定位方案不能滿足加工要求。②對(duì)稱度的定位誤差故，該定位方案不能滿足加工要求。d）圖中，①尺寸H的定位誤差，有，而，②對(duì)稱度的定位誤差故，該定位方案不能滿足加工要求。綜上所述，應(yīng)選擇b方案為最優(yōu)方案。7-11分析題7-11圖所示的夾緊力方向和作用點(diǎn)，并判斷其合理性及如何改進(jìn)。題7-11圖答：a）夾緊力應(yīng)指向主要定位支承，不合理，不能保證平行度。夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)該位于上斜面。b）夾緊力應(yīng)指向主要定位支承，不合理，不能保證垂直度。夾緊力的方向?yàn)榧^指向左，作用點(diǎn)在右端面。c）不合理，夾緊力的方向指向左，作用點(diǎn)在右邊輪廓線d）不合理，夾緊力方向正確但作用點(diǎn)不應(yīng)該離加工位置太遠(yuǎn)，改進(jìn)如圖。7-12指出圖7-126所示各定位、夾緊方案及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中不正確的地方，并提出改進(jìn)意見。解：圖a）夾緊力的作用點(diǎn)未落在支承元件上，破壞了工件的定位。改進(jìn)方法是使夾緊力的作用點(diǎn)落在支承元件上。圖b）夾緊力會(huì)使工件產(chǎn)生變形，影響加工精度。改進(jìn)方法是在夾緊力作用的地方加輔助支承，以提高零件的剛度。圖c）圖中的定位方案未欠定位，不能滿足定位要求。改進(jìn)方案為增加兩個(gè)支承釘。圖d）同圖a）一樣夾緊力的作用點(diǎn)未落在支承元件上，破壞了工件的定位。改進(jìn)方案為右邊的夾緊元件下調(diào)對(duì)準(zhǔn)左面的支承釘。圖e）該定位方案使工件上表面定位產(chǎn)生過定位，工件的夾緊力作用點(diǎn)不確定。改進(jìn)方案是在蓋板上增加一個(gè)自位支承。圖f）同圖e)一樣，工件的夾緊力作用點(diǎn)不確定。改進(jìn)方案是在是將兩個(gè)支承安裝在一個(gè)自位支承上，如P198頁(yè)圖7-20-b所示。第八章8-1試述影響加工精度的主要因素。答：加工精度主要包含了三個(gè)方面：尺寸精度、形狀精度、位置精度。而影響加工精度的主要因素包括：定位誤差，安裝誤差，對(duì)刀誤差，因機(jī)床精度、刀具精度、工藝系統(tǒng)彈性變形和熱變形以及殘余應(yīng)力等原因引起的過程誤差。8-2何謂調(diào)整誤差？在單件小批生產(chǎn)或大批大量生產(chǎn)中各會(huì)產(chǎn)生哪些方面的調(diào)整誤差，他們對(duì)零件的加工精度會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？答：切削加工時(shí)，要獲得規(guī)定的尺寸就必須對(duì)機(jī)床、刀具和夾具進(jìn)行調(diào)整。無論哪種調(diào)整方法，想獲得絕對(duì)準(zhǔn)確的規(guī)定尺寸是不可能的，這就產(chǎn)生了調(diào)整誤差。在單件小批生產(chǎn)中，普遍用試切法調(diào)整；而在成批、大量生產(chǎn)中，則常用調(diào)整法。顯然，試切法不可避免會(huì)產(chǎn)生誤差，而調(diào)整法中，對(duì)刀有誤差，擋塊、電器行程開關(guān)行程控制閥等的精度和靈敏度都影響調(diào)整的準(zhǔn)確性。8-3試述主軸回轉(zhuǎn)精度對(duì)加工精度的影響。答：主軸回轉(zhuǎn)精度直接影響工件的圓度、圓柱度和端面對(duì)軸線的垂直度等多項(xiàng)精度。主軸的回轉(zhuǎn)誤差主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）徑向圓跳動(dòng)，又稱徑向飄移，是指主軸瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心線相對(duì)平均回轉(zhuǎn)中心線所做的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。車外圓時(shí)，該誤差將影響工件圓柱面的形狀精度，如圓度誤差。（2）軸向竄動(dòng)，又稱軸向飄移，是指瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心線相對(duì)于平均回轉(zhuǎn)中心線在軸線方向上的周期性移動(dòng)。軸向竄動(dòng)將不影響加工圓柱面的形狀精度，但會(huì)影響端面與內(nèi)、外圓的垂直精度。加工螺紋時(shí)還會(huì)使螺紋導(dǎo)程產(chǎn)生周期性誤差。（3）角度擺動(dòng)誤差，又稱角度飄移，是指主軸瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心線相對(duì)于平均回轉(zhuǎn)中心線在角度方向上的周期性偏移。它主要影響工件的形狀精度，車削外圓時(shí)產(chǎn)生錐度誤差。在實(shí)際的工作中，主軸回轉(zhuǎn)中心線的誤差運(yùn)動(dòng)是上述三種基本形式的合成，所以它既影響工件圓柱面的形狀精度，也影響端面的形狀精度，同時(shí)還影響端面與內(nèi)、外圓的位置精度。8-4試舉例說明在加工過程中，工藝系統(tǒng)受力變形和磨損怎樣影響零件的加工精度，各應(yīng)采取什么措施來克服這些影響？答：由機(jī)床、夾具、工件和刀具所組成的工藝系統(tǒng)在外力作用下（主要是切削力）會(huì)產(chǎn)生彈性變形。這種變形會(huì)使切削過程中發(fā)生振動(dòng)，從而嚴(yán)重惡化加工精度和表面質(zhì)量，還會(huì)限制加工的生產(chǎn)率。而在機(jī)床的使用過程中，由于各摩擦部分的磨損，機(jī)床的精度會(huì)逐漸下降，從而影響加工精度。刀具的徑向磨損量NB不僅會(huì)影響工件尺寸精度，還影響工件的形狀精度。將工藝系統(tǒng)抵抗外力變形的能力稱為工藝系統(tǒng)的剛度，并將它定義為：。要克服這些影響，就可以通過提高機(jī)床的剛度、刀具的剛度以及工件的剛度實(shí)現(xiàn)。具體的說，就是提高配合零件的接觸剛度；提高機(jī)床零件本身的剛度；增加連接件的剛度；減少零件間的配合間隙等等。8-5車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，工人經(jīng)常在車削一刀后，將后頂尖松一下在車下一刀，試分析其原因何在？答：軸在切削熱的作用下，會(huì)產(chǎn)生熱伸長(zhǎng)，將后頂尖松一下可以為工件在軸向提供伸縮的余地，避免長(zhǎng)軸發(fā)生撓曲。8-6在臥式銑床上銑鍵槽，如圖8-45所示，經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)靠工件兩端比中間的深度尺寸大，且都比調(diào)整尺寸深度小分，析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。答：產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是由于工件的剛度不足引起的。工件裝夾在兩固定頂尖之間加工，相似于一根梁自由支承在兩個(gè)支點(diǎn)上，若垂直銑削分力為Fcn對(duì)于光軸最大的撓曲變形發(fā)生在中間位置，此處彈性變形為：Ygj=Fcnl3/48EI對(duì)于圓鋼工件的剛度為：Jgj=48EI/l3受工件剛度的影響在銑刀的整個(gè)行程中，銑刀所切下的切削層厚度將不等，在工件的中點(diǎn)（撓曲度最大的地方）最薄，兩端的切削層最厚，故鍵槽深度兩端比中間的深度尺寸大，且均小于調(diào)整尺寸。8-7車床床身導(dǎo)軌在垂直平面及水平面內(nèi)的直線度對(duì)車削軸類零件的加工誤差有何影響？影響程度有何不同？答：1）車床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)有直線度誤差，則車外圓時(shí)工件會(huì)產(chǎn)生半徑誤差R，即；2）若車床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差，車外圓時(shí)，引起的工件半徑誤差。垂直面內(nèi)的直線度誤差對(duì)工件的尺寸精度影響不大，可忽視；而在水平面內(nèi)的直線度誤差，對(duì)工件尺寸精度的影響甚大，不能忽視。8-8在車床上加工一批光軸的外圓，加工后經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)工件有下列幾何誤差（圖8-46），試分別說明產(chǎn)生上述誤差的各種可能因素。解：a）由于機(jī)床主軸有角度擺動(dòng)b）機(jī)床的剛度不是一個(gè)常值，是車刀所處位置的函數(shù)。受此影響，即使工件系統(tǒng)所受的力為恒值，沿著工件軸線方向，機(jī)床的變形也是變化的。受此影響，加工工件將產(chǎn)生形狀誤差，被加工成馬鞍形。c）受工件剛度的影響，在刀具的整個(gè)工作行程中，車刀所切下的切削層厚度將不相等，在工件中點(diǎn)處，即撓曲最大的地方最薄，而兩端切削層厚度最厚。d）加工時(shí)工件裝夾在卡盤上并用后頂尖支承，這種裝夾方式屬靜不定系統(tǒng)，若工件時(shí)光軸，加工后的形狀如圖。8-9試分析在車床上加工時(shí)產(chǎn)生下列誤差的原因：1）在車床上鏜孔時(shí)，引起被加工孔的圓度和圓柱度誤差。2）在車床三爪自定心卡盤上鏜孔時(shí)，引起內(nèi)孔與外圓的同軸度誤差。答：（1）當(dāng)?shù)稐U的旋伸長(zhǎng)度不變時(shí)，刀尖因鏜桿變形而產(chǎn)生的位移在孔的全長(zhǎng)上是相等的，孔的軸向剖面的直徑一致，孔與主軸同軸，但由于主軸的剛度在各個(gè)方向上不等，孔的橫剖面形狀有圓度誤差。當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由鏜桿實(shí)現(xiàn)時(shí)，加工過程中，鏜桿上鏜刀主切削刃據(jù)主軸端面的距離逐漸增加，鏜刀受鏜桿和主軸彈性變形的綜合影響，產(chǎn)生圓度和圓柱度誤差。三爪自定心卡盤能找準(zhǔn)工件的回轉(zhuǎn)軸線，但不能保證它找正的工件的回轉(zhuǎn)中心與車床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸，因而不能保證內(nèi)孔和外圓的同8-10何謂誤差復(fù)映規(guī)律？誤差復(fù)映系數(shù)的含義是什么？減小誤差復(fù)映有哪些主要工藝措施？答：誤差復(fù)映規(guī)律是指在車床加工中，偏心毛坯加工后所得到的表面仍然是偏心的，即毛坯誤差被復(fù)映下來了，只不過誤差減小了的現(xiàn)象。誤差復(fù)映系數(shù)是衡量加工后工件精度提高的程度，值越小，表示加工后零件的精度越高。由于式可知，則減小誤差復(fù)映的主要工藝措施：增大工藝系統(tǒng)的剛度。8-11已知工藝系統(tǒng)的誤差復(fù)映系數(shù)為0.25，工件毛坯的圓柱度誤差為0.45mm,如本工序形狀精度公差為0.01mm，問至少要走刀幾次才能使形狀精度合格？解：已知：ε=0.25△b=0.45mm△ω1=△b×ε=0.45×0.25=0.1125mm>0.01mm△ω2=△ω1×ε=0.1125×0.25=0.0281mm>0.01mm△ω3=△ω2×ε=0.0281×0.25=0.007315mm<0.01mm至少要走刀3次才能使形狀精度合格。8-12采用砂輪粒度為30#的砂輪磨削鋼件外圓，其表面粗糙度值Ra為1.6μm，在相同條件下，采用粒度為60#的砂輪可使Ra降低為0.2μm，這是為什么？答：粒度是指磨料顆粒平均尺寸的大小程度，用粒度號(hào)來表示。粒度號(hào)越大，表示顆粒越細(xì)。在其他條件都相同的情況下砂輪的粒度號(hào)越大，則砂輪工作表面單位面積上的磨粒數(shù)越多，因而在工件表面上的刀痕也越密而細(xì)，所以粗糙度值越小。但如果粗粒度的砂輪經(jīng)過精細(xì)休整，在磨粒上車出微刃后，也能加工出粗糙度值小的表面。8-13加工誤差按其統(tǒng)計(jì)性質(zhì)可分為哪幾類？各有何特點(diǎn)和規(guī)律(舉例說明)？答：加工誤差可分為系統(tǒng)性誤差和隨機(jī)性誤差。系統(tǒng)性誤差是在順次加工一批工件時(shí)，大小和方向保持不變或按一定規(guī)律變化的誤差，如機(jī)床和刀具的熱變形，刀具的磨損，機(jī)床、刀具、量具、夾具的制造誤差和調(diào)整誤差等；而隨即誤差是在順次加工的一批工件中，大小和方向是不規(guī)律變化的誤差，如系統(tǒng)的微小振動(dòng)、毛坯誤差的復(fù)映、夾緊誤差、內(nèi)應(yīng)力等引起的誤差等。8-14為什么表面層金相組織的變化會(huì)引起殘余應(yīng)力？答：當(dāng)表面層的金屬組織轉(zhuǎn)變時(shí)，從原來密度比較大的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)槊芏缺容^小的馬氏體，因此表面層的金屬體積要膨脹，但受到內(nèi)層金屬的阻礙，從而在表面層產(chǎn)生壓縮應(yīng)力，在內(nèi)層產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。8-15機(jī)械加工后工件表面層物理機(jī)械性能為什么會(huì)發(fā)生變化？這些變化對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有何影響？答：機(jī)械加工過程中，在切削熱和切削力的作用下，工件的表層材料產(chǎn)生嚴(yán)重的塑性變形，表層的物理、機(jī)械、化學(xué)性能與內(nèi)部組織相比較會(huì)發(fā)生下屬方面的變化：提高了表面硬度，產(chǎn)生了加工硬化。表層和深層之間具有殘余拉應(yīng)力或壓應(yīng)力。表層的金相組織也發(fā)生了變化。加工硬化對(duì)耐磨性的影響：一定程度的加工硬化能減少摩擦表面接觸部位的彈性和塑性變形，使耐磨性有所提高，但表面硬化過度時(shí)，會(huì)引起表層金屬的脆性增大，磨損加劇甚至產(chǎn)生微裂紋、表層剝落，耐磨性下降。加工硬化對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響：零件表層有一定程度的加工硬化可以阻礙疲勞裂紋的產(chǎn)生和已有裂紋的擴(kuò)展，因此可以提高零件的疲勞強(qiáng)度。但是加工硬化程度過高時(shí)，表層的塑性會(huì)降低，反而容易產(chǎn)生微裂紋而降低疲勞強(qiáng)度。因此加工硬化程度應(yīng)控制在一定范圍之內(nèi)。表層殘余壓應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響：殘余壓應(yīng)力可以抵消部分工作載荷引起的拉應(yīng)力，延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，因而提高了零件的疲勞強(qiáng)度；殘余拉應(yīng)力則容易使已加工表面產(chǎn)生微裂紋而降低疲勞強(qiáng)度。8-16試述影響表面粗糙度值的因素。答：1）切削加工表面粗糙度的影響因素：①殘留面積（影響工件表面理論粗糙度的因素有主偏角、副偏角、刀尖圓角半徑以及進(jìn)給量f等）；②金屬材料塑性變形及其他物理因素（積屑瘤、鱗刺、切削力的波動(dòng)、刀具磨損和振動(dòng)等）；③切削液的選用；④材料的塑性和金相組織對(duì)表面粗糙度的影響最大，塑性越大，表面越粗糙，晶粒組織越大，加工后的表面也粗糙。2）磨削加工表面粗糙度的影響因素：砂輪的粒度；砂輪的硬度；砂輪的修整；磨削速度；磨削徑向進(jìn)給量與光磨次數(shù)；工件圓周進(jìn)給速度與軸向進(jìn)給量；工件材料；切削液。8-17什么是加工硬化？影響加工硬化的因素有哪些？答：機(jī)械加工過程中，在切削力和切削熱的作用下，工件表面層材料產(chǎn)生嚴(yán)重的塑性變形，使得工件表面層硬度常常高于基體材料的硬度，這一現(xiàn)象成為加工表面硬化。影響加工硬化的主要因素：刀具、切削用量、工件材料等8-18什么是回火燒傷、淬火燒傷和退火燒傷？答：回火燒傷。如果磨削區(qū)的溫度未超過淬火鋼的相變溫度，但已超過馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度，工件表層的回火馬氏體組織將轉(zhuǎn)變成硬度較低的回火組織，這種磨削燒傷稱為回火燒傷。淬火燒傷。如果磨削區(qū)的溫度超過了相變溫度，再加上切削液的急冷作用，材料表層會(huì)產(chǎn)生二次淬火，即表層出現(xiàn)二次淬火馬氏體組織，其硬度比原來的回火馬氏體組織高，但它的下層，因冷卻速度慢，出現(xiàn)了硬度比原來的回火馬氏體低的回火組織，這種磨削燒傷稱為淬火燒傷。退火燒傷。如果磨削區(qū)的溫度超過了相變溫度，而磨削區(qū)域又無切削液的進(jìn)入，冷卻條件不好，或不用切削液進(jìn)行干磨時(shí)，表層材料將產(chǎn)生退火組織，表面硬度急劇下降，這種燒傷稱為退火燒傷。8-19在兩臺(tái)自動(dòng)車床上加工同一批小軸零件的外圓，要求保證直徑為mm。在第一臺(tái)車床加工的工件尺寸接近正態(tài)分布，平均值，標(biāo)準(zhǔn)差。在第二臺(tái)車床加工的工件尺寸也接近正態(tài)分布，且，標(biāo)準(zhǔn)差。試分析：1）哪臺(tái)機(jī)床本身的精度比較高？2）計(jì)算比較兩臺(tái)機(jī)床加工的不合格品情況，分析減少不合格品的措施。答:1）由題意，兩機(jī)床有：故第一臺(tái)機(jī)床本省精度比較高，這是因?yàn)樾?，則y大，分散范圍小，表示工件愈集中，加工精度愈高。2）第一臺(tái)機(jī)床：故合格率>99.73%；第二臺(tái)機(jī)床：故合格率<99.73%。第九章9-1什么是機(jī)械制造工藝過程？機(jī)械制造工藝過程主要包括哪些內(nèi)容？答：機(jī)械制造工藝過程是指在機(jī)械加工制造過程中，人們使用各種設(shè)備和工具將毛坯制成合格的零件，直接改變了毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等的過程。此過程主要包括：原材料的運(yùn)輸、保管和準(zhǔn)備；生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作；毛坯的制造；零件的機(jī)械加工與熱處理；零件裝配成機(jī)器；機(jī)器的質(zhì)量檢查及運(yùn)行試驗(yàn)；機(jī)器的涂漆、包裝和入庫(kù)。9-2某機(jī)床廠年產(chǎn)C6136N型臥式車床500臺(tái)，已知機(jī)床主軸的備品率為10%，廢品率為4‰，試求該主軸零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，并說明它屬于哪一種生產(chǎn)類型，其工藝過程有何特點(diǎn)？解：它屬于大批生產(chǎn)。工藝特點(diǎn)：毛坯特點(diǎn)：廣泛采用模鍛，機(jī)械造型等高效方法，毛坯精度高、余量??；機(jī)床設(shè)備及組織形式：廣泛采用自動(dòng)機(jī)床、專用機(jī)床，采用自動(dòng)線或?qū)Ｓ脵C(jī)床流水線排列；夾具及尺寸保證：高效專用夾具，采用定程及在線自動(dòng)測(cè)量來控制尺寸；刀具、量具：專用刀具、量具，自動(dòng)測(cè)量?jī)x；零件的互換性：全部互換，高精度偶件采用分組裝配、配磨；工藝文件的要求：編制詳細(xì)的工藝規(guī)程、工序卡片、檢驗(yàn)卡片和調(diào)整卡片；生產(chǎn)率高、成本低；發(fā)展趨勢(shì)：用計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化制造系統(tǒng)、車間或無人工工廠，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制。9-3試指出圖9-45中在結(jié)構(gòu)工藝性方面存在的問題，并提出改進(jìn)意見？圖a）螺紋孔應(yīng)該加工成通孔，有利于消氣，保證螺紋連接的可靠性。改進(jìn)方案：孔鉆成通孔。圖b）鉆孔時(shí)，孔的底部應(yīng)該有錐形部分，如圖做成圓柱形孔尾不便于加工。改進(jìn)方案：在孔底部增加錐形部分。圖c)圓柱面和圓錐面均有粗糙度要求，無越程槽，不便于加工。改進(jìn)方案：在錐面和圓柱面相交部位增開越程槽。圖d）內(nèi)孔的直徑不同，均有粗糙度要求，中間細(xì)，兩端粗不便于加工。改進(jìn)方案：將內(nèi)孔的直徑改為中間大，兩端小。圖e）軸上的退刀槽寬度不一樣，切槽時(shí)需要更換刀具；鍵槽的寬度也不相同，加工時(shí)也需要更換不同的刀具；加工起來費(fèi)時(shí)。改進(jìn)方案：將退刀槽寬度改為一致，鍵槽寬改為相同的寬度。圖f）中央凸臺(tái)未與外邊緣對(duì)齊，加工時(shí)需要調(diào)整刀具且加工困難。改進(jìn)方案：將中央凸臺(tái)的尺寸設(shè)計(jì)的和邊緣一樣高。圖g）孔設(shè)計(jì)不合理，孔底部無錐面部分，加工困難。改進(jìn)方案：將孔改為通孔。圖h）螺紋孔一邊為通孔，另一邊為盲孔，加工時(shí)需反轉(zhuǎn)零件，加工不便。改進(jìn)方案：將盲孔改為通孔，以便于一次加工成型。9-4試為圖9-46所示三個(gè)零件選擇粗、精基準(zhǔn)。其中圖a是齒輪，m=2,Z=37，毛坯為熱軋棒料；圖b是液壓缸，毛坯為鑄鐵件，孔已鑄出；圖c是飛輪，毛坯為鑄件。均為批量生產(chǎn)。答：1）圖a中，精基準(zhǔn)選擇齒輪的中心孔，粗基準(zhǔn)選擇兩待加工表面中的一個(gè)。2）圖b中，精基準(zhǔn)選擇端面，粗基準(zhǔn)選擇不加工的外圓面。3）圖c中，以兩不同直徑的內(nèi)孔互為精基準(zhǔn)，用不加工的端面作為粗基準(zhǔn)。9-5題9-5圖所示零件除12H7孔外，其余表面均已加工好，試選擇加工12H7孔時(shí)使用的定位基準(zhǔn)。題9-5圖答：應(yīng)選A面、φ30H7mm孔、φ10H7mm定位基準(zhǔn)。根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，設(shè)計(jì)尺寸40±0.2的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為A面，因此應(yīng)選擇A面作定位基準(zhǔn)；設(shè)計(jì)尺寸35±0.2的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為φ30H7mm，因此應(yīng)選擇φ30H7mm作定位基準(zhǔn)。工件定位基準(zhǔn)為一面兩孔，相應(yīng)的夾具定位元件可采用一面兩銷。A面可限制工件、、；φ30H7mm可限制工件、；φ10H7mm可限制工件。9-6試提出圖9-48所示成批生產(chǎn)零件的機(jī)械加工工藝過程（從工序到工步），并指出各工序的定位基準(zhǔn)。答：第一步：銑削端面；翻轉(zhuǎn)工件銑削另一平面；基準(zhǔn)分別為端面，互為基準(zhǔn)；工步為：粗銑——半精銑——精銑第二步鉆Φ20H7的中心孔，然后再鉆三個(gè)均布Φ10H7的孔；基準(zhǔn)均為外圓中心線；工步為：鉆Φ20H7——擴(kuò)孔——粗鉸——精鉸Φ10H7：鉆孔——粗——精鉸第三步插鍵槽，去毛刺；基準(zhǔn)為Φ20H7孔的外圓；基準(zhǔn)為端面。9-7如題9-7圖所示的毛坯，在鑄造時(shí)內(nèi)孔2與外圓1有偏心。如果要求獲得：（1）與外圓有較高同軸度的內(nèi)孔，應(yīng)如何選擇粗基準(zhǔn)？（2）內(nèi)孔2的加工余量均勻，應(yīng)如何選擇粗基準(zhǔn)？題9-7圖答：（1）應(yīng)以不加工外圓面1為粗基準(zhǔn)?？杀ＷC加工表面2與不加工表面1間的同軸度位置要求，使外圓與內(nèi)孔同軸、壁厚均勻；（2）為了保證內(nèi)孔2的加工余量均勻，則選擇內(nèi)（鑄）孔2表面本身為粗基準(zhǔn)。9-8題9-8圖所示為一鍛造或鑄造的軸坯，通常是孔的加工余量較大，外圓的加工余量較小。試選擇粗、粗基準(zhǔn)。題9-8圖答：粗基準(zhǔn)-外圓精基準(zhǔn)-孔9-9何謂“工序集中”“工序分散”？工序集中和工序分散各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？目前的發(fā)展趨勢(shì)是那一種？答：1）工序集中是指在每道工序中所安排的加工內(nèi)容多，則一個(gè)零件的加工就集中在少數(shù)幾道工序里完成，這樣工藝路線短，工序少。工序集中的優(yōu)點(diǎn)是在一次裝夾中，可以完成多個(gè)表面的加工，這樣可以減少工件的安裝誤差，較好的保證這些表面之間的位置精度同時(shí)可以減少裝夾的次數(shù)和輔助時(shí)間有利于縮短生產(chǎn)周期。可以減少機(jī)床的數(shù)量，并相應(yīng)的減少操作工人，節(jié)省車間面積簡(jiǎn)化生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作。缺點(diǎn)是機(jī)床結(jié)構(gòu)和調(diào)整復(fù)雜，精度雖然高，但是成本也高。2）工序分散是指在每道工序中所安排的加工內(nèi)容少，把零件的加工內(nèi)容分散到很多工序里完成，則工藝路線長(zhǎng)，工序多。工序分散的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)床設(shè)備、工裝、夾具等工藝裝備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整比較容易，能快速的更換、生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。對(duì)工人的技術(shù)水平要求低。由于數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用的越來越多，工序集中的程度相應(yīng)的提高。故目前發(fā)展趨勢(shì)是向工藝集中發(fā)展。9-10試述機(jī)械加工過程中安排熱處理工序的目的及其安排順序。答：按照其目的，熱處理可分為預(yù)備熱處理和最終熱處理。在零件機(jī)械加工過程的預(yù)備熱處理階段，①在粗加工前通常安排退火或正火，以消除毛坯制造時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，改善工件材料力學(xué)性能和切削加工性能。②調(diào)質(zhì)處理常安排在粗加工后，半精加工前進(jìn)行，用于獲得較好的綜合力學(xué)性能，有利于消除粗加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。③安排多次時(shí)效處理，是消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。最終熱處理包括：①淬火、滲碳淬火一般安排在半精加工和精加工之間，用于提高零件的硬度和耐磨性。②滲氮后的零件再進(jìn)行精磨或研磨，用于提高零件表面的硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和耐腐蝕性。③表面處理一般安排在工藝路線最后，可以提高零件的抗腐蝕和耐磨性，并使表面美觀。9-11什么是加工余量？影響加工余量的因素有哪些？確定余量的方法有哪幾種？拋光、研磨等光整加工的余量應(yīng)如何確定？解：加工過程中，從某一表面上切除的金屬層厚度稱為加工余量。影響加工余量的因素有：1）上工序的尺寸公差、形狀公差和位置公差2）上工序加工表面的粗糙度和表面缺陷層的深度3）本工序的裝夾誤差確定余量的方法：經(jīng)驗(yàn)法、查表法、分析計(jì)算法。對(duì)于拋光、研磨等光整加工工序，加工過程中只有表面粗糙度發(fā)生變化，其他量不變，因此，其雙面余量為9-12CAPP從原理上講有哪幾種類型？答：從原理上講CAPP有檢索式、派生式、創(chuàng)成式、綜合式四種。檢索式CAPP系統(tǒng)常應(yīng)用于生產(chǎn)批量較大，零件品種變化不大且相似程度高的場(chǎng)合。派生式CAPP是建立在成組技術(shù)基礎(chǔ)的CAPP系統(tǒng)，其基本原理是利用零件的相似性即相似的零件有相識(shí)的工藝過程。因此，一個(gè)新零件的工藝規(guī)程可以通過檢索系統(tǒng)中已有的相似零件的工藝規(guī)程并加以篩選和編輯而成。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)也叫生成式CAPP。創(chuàng)成式CAPP中不存在標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程，但是他有一個(gè)收集有大量信息的數(shù)據(jù)庫(kù)和儲(chǔ)存工藝推理規(guī)則的規(guī)則庫(kù)。當(dāng)輸入零件有關(guān)信息后，系統(tǒng)可以模仿工藝人員的抉擇過程，應(yīng)用各種工藝規(guī)程抉擇規(guī)則，在沒有人工干預(yù)的條件下，從無到有自動(dòng)生成族零件的工藝規(guī)程。綜合式CAPP系統(tǒng)是將派生式、創(chuàng)成式與人工智能結(jié)合在一起綜合而成的CAPP系統(tǒng)。這種系統(tǒng)既有派生式CAPP的可靠成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于使用和維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，又有創(chuàng)成式CAPP能夠存儲(chǔ)、積累、應(yīng)用工藝專家知識(shí)的優(yōu)點(diǎn)。9-13什么是時(shí)間定額？單件時(shí)間定額包括哪些方面？舉例說明各方面的含義。答：時(shí)間定額是在一定條件下，規(guī)定完成一道工序所需的時(shí)間消耗量。單件時(shí)間定額：基本時(shí)間是直接改變工件的尺寸、形狀相對(duì)位置、表面狀態(tài)和材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時(shí)間，對(duì)機(jī)械加工來說，就是切削時(shí)間。輔助時(shí)間是指為實(shí)現(xiàn)工藝過程所必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作（如裝卸工件、開停機(jī)床、改變切削用量、進(jìn)退刀具、測(cè)量工件等）所消耗的時(shí)間。布置工作地時(shí)間是指為使加工正常進(jìn)行，工人用于照管工作地（如更換刀具、潤(rùn)滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的時(shí)間。休息與生理需要時(shí)間是指工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理上的需要所消耗的時(shí)間。9-14數(shù)控加工工藝有何特點(diǎn)？解：1）工藝內(nèi)容明確具體。2)工藝設(shè)計(jì)嚴(yán)密。3)注重加工的適應(yīng)性。9-15用調(diào)整法大批生產(chǎn)床頭箱，如圖9-51所示。鏜孔時(shí)平面A、B已加工完畢，且以平面A定位。與保證設(shè)計(jì)尺寸（205±0.1）mm，是確定工序尺寸H。解：尺寸鏈如下圖所示：A1為增環(huán)，A2為減環(huán)，A0為封閉環(huán)。A0=A1－A2A2=A1-A0=355-205=150mm；ESA0=ESA1－EIA2；EIA2=ESA1－ES0=+0.05mm－0.1mm=-0.05mm；EIA0=EIA1－ESA2；ESA2=EIA1－EIA0=-0.05mm－（-0.1mm）=0.05mm；校核：經(jīng)校核封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和，尺寸鏈正確。故，H=150±0.05mm9-16如圖9-52所示工件成批生產(chǎn)時(shí)用端面B定位加工表面A（調(diào)整法），以保證尺寸，試標(biāo)注銑削表面A時(shí)的工序尺寸及上、下偏差。答：尺寸鏈如圖所示，可知封閉環(huán)為，且判斷出和為增環(huán)，為減環(huán)，故有，則,則，則又有：校核：經(jīng)校核封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和，尺寸鏈正確。故，A116題尺寸鏈A116題尺寸鏈A3A0A29-17解：尺寸鏈如下圖所示其中為封閉環(huán)，為減環(huán)，為增環(huán)A4=70+20—60=30mmESA4=+0.12mmEIA4=+0.02mm校核：經(jīng)校核封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和，尺寸鏈正確。9-18加工如圖9-54所示軸及其鍵槽，圖紙要求軸徑Φ300-0。033mm，鍵槽深度為260-0.2mm，有關(guān)加工過程如下：半徑車外圓至Φ30.60-0.1mm；銑鍵槽至A1；熱處理；磨外圓至圖樣尺寸，加工完畢。求工序尺寸A2。解：A2和A3為增環(huán)，A1為減環(huán)，A0為封閉環(huán)。尺寸鏈如圖所示：（圖中A2即為所求尺寸）A0=A2+A3/2-A1/2；A2=A0-A3/2+A1/2=26mm-15mm+15.3mm=26.3mm；ESA0=ESA2+ESA3/2-EIA1/2；0=ESA2+0-（-0.05）；ESA2=-0.05mmEIA0=EIA2+EIA3/2-ESA1/2；-0.2=EIA2+(-0.0165)-0；EIA2=-0.1835mm；驗(yàn)算T0=0.2mmT0=T2+T1/2+T3/2=0.1335mm+0.05mm+0.0165mm=0.2mm經(jīng)校核封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和，尺寸鏈正確。故，mm9-19如圖9-55所示為盤形工件的簡(jiǎn)圖及尺寸鏈。最初加工端面K時(shí)，是按確定的寬度，在半精車端面E時(shí)（同時(shí)也車孔D和端面F），是按進(jìn)行加工。因此，端面E需經(jīng)過兩次加工，每次余量是否夠用，請(qǐng)加以校核。22.3Z22.3Z2Z1答：1)基本尺寸故，第一次加工余量2)基本尺寸故，第二次加工余量，余量不夠用則，將作為協(xié)調(diào)環(huán)，有：故應(yīng)調(diào)整尺寸，使其達(dá)到9-20有一小軸，毛坯為熱軋棒料，大量生產(chǎn)的工藝路線為粗車—半精車—淬火—粗車—精磨，外圓設(shè)計(jì)尺寸為mm，已知各工序的加工余量和經(jīng)濟(jì)精度，試確定各工序尺寸及極限偏差、毛坯尺寸及粗車余量，并填入下表(余量為雙邊余量)。題9-20表(單位：mm)工序名稱工序余量經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸及極限偏差精磨0.1mm0.013mm（IT6）mm粗磨0.4mm0.033mm（IT8）mm半精車1.1mm0.084mm（IT10）mm粗車2.4mm0.21mm（IT12）mm毛坯尺寸4mm（總余量）1.0mm（IT15）mm9-21如圖9-56所示零件，在成批生產(chǎn)中用工件端面E定位缺口，以保證尺寸mm試確定工序尺寸A及其公差。解：從題意可知尺寸mm為封閉尺寸A0；A0=A+15mm-50mm；A=A0-15mm+50mm=43mm；ESA0=ESA+0.07mm-(-0.10mm)；ESA=0.25-0.07-0.10=+0.08mmEIA0=EIA+0-0；EIA=0mm校核：經(jīng)校核封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和，尺寸鏈正確。故，所求尺寸A為：mm9-22如圖9-57所示的偏心零件中，表面A要求滲碳處理，滲碳層深度規(guī)定為，零件上與此有關(guān)的加工過程如下：1）精車A面，保證尺寸。2）滲碳處理，控制滲碳層深度為H。3）精磨A面，保證尺寸；同時(shí)保證滲碳層深度達(dá)到規(guī)定的要求。試確定H1的數(shù)值。答：尺寸鏈圖如下：HH其中，封閉環(huán)為，增環(huán)為以及H，減環(huán)為。由，可得：，同樣，由，可得：由，有：校核：經(jīng)校核封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和，尺寸鏈正確。故，第十章10-1裝配精度一般包括哪些內(nèi)容？產(chǎn)品的裝配精度與零件的加工精度之間有何關(guān)系？答：裝配精度是指配合件的實(shí)際尺寸參數(shù)、零件及其表面的相互位置、形狀、微觀幾何精度等各項(xiàng)指標(biāo)與規(guī)定技術(shù)要求相符的程度。產(chǎn)品的加工精度越高，裝配精度也就越高。10-2裝配工作的組織形式有哪些？各適用于何種生產(chǎn)條件？解：裝配組織形式一般分為固定式和移動(dòng)式兩種。固定式裝配：全部裝配工作都在同一個(gè)固定地點(diǎn)完成，多用于單件小批生產(chǎn)或大型產(chǎn)品的裝配。移動(dòng)式裝配：將零部件用輸送帶或小車，按裝配順序從一個(gè)裝配作業(yè)位置移到下一個(gè)裝配作業(yè)位置，進(jìn)行流水式裝配，這種裝配組織形式多用于大批大量生產(chǎn)。10-3什么是裝配系統(tǒng)圖、裝配工藝流程圖？他們?cè)谘b配過程中所起的作用是什么？答：裝配系統(tǒng)圖是表明裝配單元之間的相互裝配關(guān)系的示意圖。他是劃分裝配的主要依據(jù)。裝配工藝流程圖是是表明產(chǎn)品零部件間相互裝配關(guān)系及裝配流程的示意圖。它是指導(dǎo)機(jī)械裝配工作的技術(shù)文件；是制訂機(jī)械裝配生產(chǎn)計(jì)劃、進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備的主要依據(jù)。10-4試對(duì)圖10-15中所示結(jié)構(gòu)的裝配工藝性不合理之處予以改進(jìn)并說明理由。答：a）裝配不方便，應(yīng)該將軸的結(jié)構(gòu)改成階梯式，使軸在裝配時(shí)方便。b）軸承內(nèi)圈無法取出。應(yīng)使軸承座臺(tái)肩內(nèi)徑大于軸承外圈內(nèi)。徑，而軸頸軸肩直徑小于軸承內(nèi)圈外徑。c）在箱體底部的螺栓不便于裝配，應(yīng)使用螺釘。d）沒有消氣孔，無法取出。應(yīng)加消氣孔。10-5保證裝配精度的方法有哪幾種？各有什么工藝特點(diǎn)、適用于什么裝配場(chǎng)合？裝配方法特點(diǎn)適用范圍適用于大批、大量生產(chǎn)，高精度的少環(huán)尺寸鏈，或低精度的多環(huán)尺寸鏈?；Q法完全互換法其實(shí)質(zhì)是控制零件的加工誤差來保證產(chǎn)品的裝配精度。它要求有關(guān)零件的公差之和小于或等于裝配公差，使同類零件在裝配中可以互換，即不經(jīng)任何選擇、修配、調(diào)節(jié)均能達(dá)到裝配精度要求。裝配過程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，周期短，易于組織流水作業(yè)和自動(dòng)化裝配，但零件加工精度要求高，成本也較高。大數(shù)互換法有關(guān)零件的公差值的平方之和的平方根，小于或等于裝配公差，裝配時(shí)零件也不經(jīng)任何選擇、修配、調(diào)節(jié)均能保證大多數(shù)機(jī)器達(dá)到裝配精度要求。為此零件制造公差可放寬，但可能會(huì)出現(xiàn)少量的返修品或廢品適用于大批、大量生產(chǎn)，較高精度的多環(huán)尺寸鏈。選配法直接選配法有關(guān)零件按經(jīng)濟(jì)精度制造，由操作工人從中挑選合適的零件試裝配。這種裝配方法簡(jiǎn)單，零件也不必分組，但裝配時(shí)間較長(zhǎng)，裝配質(zhì)量決定于操作工人的技術(shù)水平。多用于裝配節(jié)拍時(shí)間要求不嚴(yán)的中小批