機(jī)械制造工藝學(xué) 考試內(nèi)容.doc

1. 什么是機(jī)械加工工藝過程？采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機(jī)械加工工藝過程2.機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)類型一般分為幾種？ 單件小批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)，大批大量生產(chǎn)。3.基準(zhǔn)的概念及分類？基準(zhǔn)是指用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。4.工序、安裝、工位、工步、復(fù)合工步的基本概念及其內(nèi)在聯(lián)系。個或一組工人，在一個工作地對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程，稱為工序。在一道工序中，工件每裝卡一次所完成的加工，稱為安裝。在一次安裝中，工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個加工位置稱為工位。在加工表面和加工工具、主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給量不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分作業(yè)，稱為工步。為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時加工幾個表面的工步，稱為復(fù)合工步。在一個工步內(nèi)，刀具每切削一次，就稱為一次走刀。 工藝過程是由一個或若干個順序排列的工序組成的，而工序又可分為安裝、工位、工步和進(jìn)給（走刀）。1.常用毛坯的種類及應(yīng)用。鑄件，鍛件，型材，組合焊接件，沖壓件。當(dāng)零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，材料又具備可鑄性時，零件毛坯應(yīng)選擇鑄件。 鑄件大都采用砂型鑄造，少數(shù)尺寸較小的優(yōu)質(zhì)鑄件，可采用特種鑄造方法鑄造，如壓力鑄造、金屬型鑄造、離心鑄造等。 砂型鑄造的鑄件按造型方法分為木模手工造型和金屬模機(jī)器造型兩種。 木模手工造型適用于單件和小批生產(chǎn)，成批及大量生產(chǎn)時應(yīng)選擇金屬模機(jī)器造型的鑄件，生產(chǎn)成本高，質(zhì)量和尺寸都不宜過大。 壓力鑄造的鑄件，精度很高，表面粗糙度較細(xì)，加工余量小，并可以鑄出比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，如文字、圖案及各種孔眼等，主要用在大批大量生產(chǎn)中，生產(chǎn)形狀復(fù)雜，尺寸較小，質(zhì)量不大的有色金屬鑄件。 金屬型鑄造的鑄件，適用于大批大量生產(chǎn)小尺寸、結(jié)構(gòu)簡單的有色金屬鑄件。 離心鑄造的鑄件適用于大批大量生產(chǎn)中的回轉(zhuǎn)體鑄件。鍛件有自由鍛造件和模鍛件兩種。 自由鍛造件適用于單件小批生產(chǎn)中，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡單的鍛件。 模鍛件的精度、表面質(zhì)量及綜合力學(xué)性能都比自由鍛件高，結(jié)構(gòu)可以比自由鍛件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。模鍛的生產(chǎn)率較高，大批大量生產(chǎn)中，中小型零件的毛坯，常采用模鍛制造。型材是指各種不同截面形狀的熱軋和冷拉鋼材。 熱軋型材的截面尺寸大、精度低，適用于一般零件的毛坯。 冷拉型材的截面尺寸較小，精度較高，多用于毛坯精度要求較高的中小型零件，自動機(jī)床上加工零件的毛坯，也多用冷拉型材。組合焊接件是用焊接的方法將同種材料或不同的材料焊接在一起，從而獲得的毛坯，適用于單件小批生產(chǎn)。焊接制造的毛坯需經(jīng)適當(dāng)?shù)娜?yīng)力處理后，才能進(jìn)行機(jī)械加工。沖壓件用于形狀復(fù)雜，生產(chǎn)批量較大的中小型板料件毛坯。尺寸精度高，生產(chǎn)率高，但厚度不宜過大。2.定位基準(zhǔn)的分類？粗、精基準(zhǔn)選擇原則？粗基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)。(1) 為了保證加工表面和非加工表面的位置關(guān)系，應(yīng)選擇非加工表面作粗基準(zhǔn)。如果有多個非加工表面，則應(yīng)選擇與加工表面位置精度要求較高的非加工表面作粗基準(zhǔn)。(2) 當(dāng)零件上有較多的加工表面時，粗基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)有利于合理地分配各加工表面的加工余量。（1）基準(zhǔn)重合原則（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則（3）互為基準(zhǔn)原則（4）自為基準(zhǔn)原則（5）便于裝夾原則3.選擇加工方法時應(yīng)考慮的主要問題有哪些？(1) 工件的材料因素(2) 工件的結(jié)構(gòu)和尺寸 (3) 生產(chǎn)類型和現(xiàn)場生產(chǎn)條件（4）要滿足零件加工質(zhì)量的要求，也要兼顧生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。4.工藝過程一般劃分幾個加工階段？為什么要劃分加工階段？什么情況下可以不劃分或不？粗加工階段 ，半精加工階段，精加工階段，光整加工階段。（1）保證加工質(zhì)量 （2）合理利用設(shè)備 （3）便于熱處理工序的安排，使冷熱加工工序搭配得更合理 （4）能在粗加工中及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷（5）精加工放在最后進(jìn)行，以防止損傷加工精確的表面。對于精度要求不高，余量不大，剛性較好的零件，如生產(chǎn)綱領(lǐng)不大，可不必嚴(yán)格劃分加工階段。5.安排機(jī)械加工順序應(yīng)遵循哪些原則？1）先基準(zhǔn)后其他2）先粗后精3）先主后次4）先面后孔6. 何謂工序集中、工序分散？如何應(yīng)用?如果零件的加工集中在少數(shù)幾個工序內(nèi)完成，則每一工序的加工內(nèi)容就比較多，稱為工序集中；反之，則稱為工序分散。擬定工藝路線時，工序集中和工序分散原則的應(yīng)用，主要應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型來決定。 單件小批生產(chǎn)時，不宜采用較多的設(shè)備，采用工序集中的原則較為合理。 大批量生產(chǎn)，既可以采用工序集中的原則，又可以采用工序分散的原則； 成批生產(chǎn)應(yīng)盡可能采用效率較高的機(jī)床，使工序適當(dāng)集中。7.工藝尺寸鏈計算（例題及作業(yè)題）1.衡量加工質(zhì)量的指標(biāo)？加工精度和表面質(zhì)量。2.加工精度、加工誤差的概念及關(guān)系？加工精度包括幾個方面？加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)相符合的程度。而它們之間的偏離程度則稱為加工誤差。加工精度在數(shù)值上通過加工誤差的大小來表示。尺寸精度，幾何形狀精度，相互位置精度。3.工藝系統(tǒng)的概念？何謂原始誤差？由機(jī)床，刀具，夾具，量具和工件組成的系統(tǒng)稱為工藝系統(tǒng)。在工藝系統(tǒng)中，造成工件加工誤差的工藝因素統(tǒng)稱為原始誤差。4.加工誤差的性質(zhì)分幾類？試舉例說明 加工誤差的性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。系統(tǒng)誤差：如機(jī)床，夾具，刀具，和量具的制造誤差。隨機(jī)誤差：如由于內(nèi)應(yīng)力的重新分布所引起的工件變形，零件毛坯由于材質(zhì)不勻所引起的變形等都是隨機(jī)誤差。5.獲得零件尺寸精度的方法有哪些？1）試切法2) 調(diào)整法3) 定尺寸刀具法4) 自動控制法6.何為原理誤差，舉例說明，原理誤差是否必須避免或減少？加工原理誤差是指采用了近似的成形運(yùn)動或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。例如滾齒用的齒輪滾刀，就有兩種誤差： 一是為了制造方便，采用阿基米德蝸桿或法向直廓蝸桿代替漸開線基本蝸桿而產(chǎn)生的刀刃齒廓近似造形誤差； 二是由于滾刀刀齒有限，實(shí)際上加工出的齒形是一條由許多微小折線段組成的曲線，和理論上的光滑漸開線有差異，這些都會產(chǎn)生加工原理誤差。只要其誤差不超過規(guī)定的精度要求，在生產(chǎn)中仍能得到廣泛的應(yīng)用。7.機(jī)床兩頂尖間裝夾一光軸，用調(diào)整法車削外圓。如果只考慮工件剛度影響時，加工細(xì)長軸，則工件產(chǎn)生何種形狀誤差？如果只考慮機(jī)床剛度影響時，加工短粗軸，工件將產(chǎn)生何種形狀誤差？1）加工后工件呈馬鞍形的 軸向形狀誤差。2)加工后工件呈腰鼓形的軸向形狀誤差。8.何為誤差復(fù)映現(xiàn)象？工藝系統(tǒng)剛度與誤差復(fù)映系數(shù)有何關(guān)系？誤差復(fù)映現(xiàn)象產(chǎn)生的原因？如何減少誤差復(fù)映現(xiàn)象？工件加工前的誤差以類似的形狀反映到加工后的工件上，這種現(xiàn)象稱為誤差復(fù)映。增大工藝系統(tǒng)剛度能減小誤差復(fù)映系數(shù)。工件毛坯有形狀誤差或相互位置誤差，毛坯尺寸不一，或材質(zhì)不均勻時。增加走刀次數(shù)。9.控制工藝系統(tǒng)受力變形的主要措施有哪些？一是提高系統(tǒng)剛度，二是減小載荷及其變化。10.習(xí)題3-17，3-181.衡量表面質(zhì)量的指標(biāo)？ 常用表面粗糙度或用加工硬化和殘余應(yīng)力等來衡量。2.試說明機(jī)器零件的表面質(zhì)量對零件耐磨性、疲勞強(qiáng)度有何影響？1）表面質(zhì)量對零件耐磨性的影響表面粗糙度值越小，其耐磨性越好。但是表面粗糙度值太小，磨損反而增加。圓弧狀、凹坑狀表面紋理的耐磨性好；尖峰狀的表面紋理由于摩擦副接觸面壓強(qiáng)大，耐磨性較差。在運(yùn)動副中，兩相對運(yùn)動零件表面的刀紋方向均與運(yùn)動方向相同時，耐磨性較好；兩者的刀紋方向均與運(yùn)動方向垂直時，耐磨性最差。加工硬化使表面層金屬的顯微硬度提高，塑性降低，減少了摩擦副接觸部分的彈塑性變形，故可減少磨損。加工硬化程度過高時，硬化層容易脫落。2）表面質(zhì)量對零件疲勞強(qiáng)度的影響 表面粗糙度值越小，表面缺陷越少，工件耐疲勞性越好；反之，加工表面越粗糙，表面的紋痕越深，紋底半徑越小，其抵抗疲勞破壞的能力越差。表面層金屬的加工硬化能夠阻止疲勞裂紋的生長，可提高零件的耐疲勞強(qiáng)度。3.在切削加工中，影響表面粗糙度因素及其影響規(guī)律？幾何因素，物理因素和工藝系統(tǒng)振動。較小的進(jìn)給量和較大的刀尖圓弧半徑，將會使表面粗糙度得到改善。選擇低速寬刀精切和高速精切，往往可以得到較小的表面粗糙度值。加工脆性材料時，切削速度對表面粗糙度的影響不大。對于同樣的材料，金相組織越是粗大，切削加工后的表面粗糙度值也越大。合理選擇切削液、適當(dāng)增大刀具的前角、提高刀具的刃磨質(zhì)量等均能有效地減小表面粗糙度值。防止加工過程中高頻振動的產(chǎn)生。 4.磨削加工時，影響加工表面粗糙度的主要因素有哪些？ (1) 砂輪粒度(2) 砂輪的修整(3) 砂輪速度(4) 磨削深度與工件速度5.什么是冷作硬化？影響冷作硬化的因素有哪些？鋼材在常溫或在結(jié)晶溫度以下的加工產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形，使晶格扭曲、畸變，晶粒產(chǎn)生剪切、滑移，晶粒被拉長，這些都會使表面層金屬的硬度增加，減少表面層金屬變形的塑性，稱為冷作硬化。金屬在冷態(tài)塑性變形中，使金屬的強(qiáng)化指標(biāo)，如屈服點(diǎn)、硬度等提高，塑形指標(biāo)如伸長率降低的現(xiàn)象稱為冷作硬化。刀具刀具前角越大，切削層金屬的塑性變形越小，硬化層深度越??；刀刃刃口圓弧半徑越大，已加工表面在形成過程中受擠壓越大，加工硬化也越大；隨著刀具后刀面磨損量的增加，后刀面與已加工表面的摩擦也隨之增加，硬化層深度也增大。工件材料工件材料的塑性越大，硬度越低，加工表面層的硬化越嚴(yán)重。例如，磨削低碳鋼與磨削淬火鋼相比，硬化層深度h由3060肛m降至2040肚m，硬化程度N由160降低至125。 切削條件當(dāng)進(jìn)給量增大時，切削力增大，表層的金屬塑性變形加劇，冷硬程度增加；當(dāng)切削厚度較小時，表層金屬冷硬程度不僅不會減小，反而會增大，這是由于刀 具刃口圓弧對工件的擠壓增加；切削速度增加時，塑性變形不充分，硬化層深度減小，且由于切削速度的增加，切削溫度升高，回復(fù)作用增大，冷硬層隨之減小。如 果切削速度很高，導(dǎo)致回復(fù)來不及進(jìn)行，則硬化層深度又有所增加。6.殘余應(yīng)力產(chǎn)生的主要原因？產(chǎn)生拉應(yīng)力還是壓應(yīng)力？(1)冷態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力 當(dāng)?shù)毒咴诒患庸け砻嫔锨谐饘贂r，由于受后刀面的擠壓和摩擦作用，表層金屬纖維被拉長時會受到里層金屬的阻止，因而在表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，在里層產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。(2) 熱態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力 切削熱會使表層金屬產(chǎn)生熱態(tài)壓應(yīng)力。當(dāng)加工結(jié)束后表層產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力，里層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。(3) 金相組織變化引起的殘余應(yīng)力 加工中工件表層溫度超過金相組織的轉(zhuǎn)變溫度，則工件表層將產(chǎn)生組織轉(zhuǎn)變，從而在表層、里層產(chǎn)生互相平衡的殘余應(yīng)力。1.裝配的概念？將若干個零件組合成部件，或?qū)⑷舾蓚€零件和部件組合成機(jī)械的過程稱為裝配。2.裝配的組織形式有幾種？固定式裝配，移動式裝配。3.裝配精度一般包括哪些內(nèi)容？裝配精度與零件的加工精度間有何關(guān)系？零部件間的尺寸精度，零部件間的位置精度，零部件間的相對運(yùn)動精度，零部件間的接觸精度。1零件精度是保證裝配精度的基礎(chǔ)2.但裝配精度并不完全取決于零件精度。4.何謂裝配尺寸鏈？何謂裝配尺寸鏈中的組成環(huán)、封閉環(huán)？裝配尺寸鏈?zhǔn)怯筛饔嘘P(guān)裝配尺寸組成的尺寸鏈。封閉環(huán)不具有獨(dú)立變化的特性，它是裝配后間接形成的。組成環(huán)是對裝配精度有直接影響的相關(guān)零件上的尺寸或相關(guān)位置關(guān)系。5.生產(chǎn)中保證裝配精度的方法有幾種？應(yīng)用場合？互換法裝配、選配法裝配、修配法裝配和調(diào)整法裝配。完全互換法裝配適用于少環(huán)尺寸鏈或多環(huán)低精度尺寸鏈的大批大量生產(chǎn)裝配作業(yè)中。大數(shù)互換法裝配適用于大批大量生產(chǎn)中，組成環(huán)數(shù)較多、裝配精度要求較高的場合。選配法裝配適用于大批大量生產(chǎn)中，當(dāng)裝配精度要求很高而組成環(huán)數(shù)目又較少時。修配法裝配適用于成批生產(chǎn)中，當(dāng)裝配精度要求較高組成環(huán)又較多時。調(diào)整法裝配適用于產(chǎn)量大，裝配精度要求高的大批大量生產(chǎn)中。6.何謂分組裝配法？在什么情況下采用此法比較適宜？如果相配合工件的公差不等，采用該法會出現(xiàn)什么問題？分組裝配法是指在大批量生產(chǎn)中，將產(chǎn)品的各配合副的零件按實(shí)測尺寸進(jìn)行分組，裝配時按照分組進(jìn)行互換裝配以達(dá)到裝配精度的方法。分組裝配法適用于成批或大量生產(chǎn)中裝配精度要求很高且尺寸鏈組成環(huán)數(shù)目較少的情況。7.何為修配法裝配？調(diào)整法裝配？修配法裝配是將尺寸鏈中各組成環(huán)的公差相對于互換法裝配的公差增大，按較經(jīng)濟(jì)的公差精度加工，裝配時，通過改變尺寸鏈中某一預(yù)先選定的組成環(huán)尺寸，使封閉環(huán)達(dá)到其公差與極限偏差的要求。在裝配時，用改變調(diào)整零件在機(jī)器或部件中的相對位置或選用合適的調(diào)整件來達(dá)到裝配精度的裝配方法，稱為調(diào)整法裝配。1.何謂定位？夾緊？裝夾？1.定位：使工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過程。2.夾緊：將工件固定的操作。3.裝夾：從定位到夾緊的過程。2.何謂機(jī)床夾具？ 專用夾具？在金屬切削機(jī)床上用于裝夾工件的工藝裝備統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。專為零件的某一道工序的加工而專門設(shè)計和制造的。3.機(jī)床夾具通常由哪幾部分組成？各起何作用？1定位支承元件確定工件在夾具中位置，定位精度直接影響工件的加工精度。2夾緊裝置確保工件在加工過程中不因受外力作用而破壞其定位。3夾具體夾具體是夾具的基體骨架，通過它將夾具所有元件構(gòu)成一個整體4導(dǎo)向元件用于確定刀具的位置并引導(dǎo)刀具5對刀元件及定向元件用于確定刀具與夾具中定位元件相對位置，用于確定夾具對機(jī)床主軸、工作臺或?qū)к壍南鄬ξ恢貌⑴c機(jī)床相連接，保證夾具在機(jī)床上有一個正確的位置。6其他裝置4.何為“六點(diǎn)定位原理”？工件的合理定位是否一定要限制其在夾具中的六個自由度？如果要使工件在坐標(biāo)系中有一個確定的位置，就必須設(shè)置相應(yīng)的約束以限制工件的六個自由度。在夾具上用合理分布的六個支撐點(diǎn)限制工件的六個自由度，即用一個支撐點(diǎn)限制工件的一個自由度的方法，使工件在夾具中的位置完全確定。這就是六點(diǎn)定位原理。在設(shè)計定位方案時，對不必要限制的自由度，一般不應(yīng)布置定位元件，否則將使夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。但有時為了使加