機械制造技術基礎下冊習題答案

1、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：定位是使工件在機床上或夾具中占據(jù)一個正確位置的過程。而夾緊是對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)生變動的過程。定位是確保工件的加工的正確位置，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)。7-2 機床夾具由哪幾個部分組成？各部分的作用是什么？ 解：機床夾具由定位元件、夾緊裝置、對刀及導向裝置、夾具體和其他裝置或元件。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

2、件夾緊夾牢，保證工件在加工過程中位置不變。（3） 對刀及導向裝置 對刀及導向裝置的作用是迅速確定刀具與工件間的相對位置，防止加工過程中刀具的偏斜。（4） 夾具體 夾具體是機床夾具的基礎件，通過它將夾具的所有部分連接成一個整體。（5） 其他裝置或元件 按照工序的加工要求，有些夾具上還設置有如用作分度的分度元件、動力裝置的操縱系統(tǒng)、自動上下料裝置、夾具與機床的連接元件等其他裝置或元件。7-3 什么叫六點定位原理？什么叫完全定位？答：在機械加工中，用六個適當分布的定位支承點來分別限制工件的六個自由度,從而使工件在夾具中有唯一確定的正確位置，稱為“六點定位原理”。在工件實際裝夾中，六個自由度被六個支承

3、點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計或者夾具設計上的疏忽，以至造成對必須加以限制的自由度而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，若去除擋銷，則工件繞著Z軸轉(zhuǎn)動的自由度沒有被限制，就無法滿足加工要求。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，以防止在切削時因切削力的作用而使工件發(fā)生變形，影響加工精度。區(qū)別： 功能

4、：可調(diào)支承的可調(diào)性完全是為了彌補粗基準面的制造誤差而設計的,常用語毛坯表面的定位。而輔助支承在夾具中僅起支承作用，不起定位作用，亦即不限制工件的自由度。 結(jié)構(gòu)：7-6 試分析圖7-120中的定位元件所限制的自由度，并判斷有無過定位，對不合理的地方提出改進意見。解: a圖中Z軸方向的兩個V形塊限定的自由度為：繞X軸的轉(zhuǎn)動，沿X方向的移動，繞Y軸的轉(zhuǎn)動，沿Y方向的移動；X軸方向的V形塊限定的自由度為沿Z方向的移動，繞Z軸的轉(zhuǎn)動。無過定位，是完全定位。b圖中X平面限定沿Z方向的移動，繞X軸轉(zhuǎn)動，繞Y軸轉(zhuǎn)動三個自由度；左邊的V形塊限定沿X方向的移動，沿Y方向的轉(zhuǎn)動。為不完全定位，無過定位。c圖X平面限

5、定沿Z方向的移動，繞X軸轉(zhuǎn)動，繞Y軸轉(zhuǎn)動三個自由度，左邊短圓柱銷限定沿X方向的移動，沿Y方向的移動兩個自由度。右邊的V形塊限定了繞Z軸的轉(zhuǎn)動和沿X方向的移動兩個自由度。有過定位，可以吧右邊的V形塊換成削邊銷，只限定繞Z軸的轉(zhuǎn)動。7-7 試分析圖7-121所示加工零件必須限制的自由度；選擇定位基準和定位元件，并在途中示意畫出。圖7-121a所示在小軸上銑槽，要求保證尺寸H和L；圖7-121b所示在支座零件上加工兩孔，保證尺寸 A和H。答：a）中，用兩個短V型塊，確定四個自由度，再在零件右端加一支承釘，限制一個自由度，不完全定位。b）在零件底面加兩個支承板限制三個自由度，大孔處加一個削邊銷限制1個

6、自由度，最后在外圓弧處加一短V型塊，限制兩個自由度，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，其 ，。現(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，試計算該定位方案能否滿足加工要求？若不能滿足，應如何改進？解：由于工序定位基準不重合將產(chǎn)生基準不重合誤差基準位移誤差 因為 因此該定位方案不能滿足加工要求。 改進措施: 提高齒輪坯外圓的制造精度，增大V形塊的夾角a、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。現(xiàn)欲在的圓柱工件上銑一平面，保證尺寸。已知的V型塊所確定的標準工件（）的中心距安裝面為，塞尺厚度。試求：

7、當保證對刀誤差為h公差（0.05mm）的三分之一時，夾具上安裝對刀塊的高度H為多少？工件的定位誤差為多少？解：（1）對刀基本尺寸為，且，上下偏差分別為，則，夾具上對刀塊高度H為：(2)jb=H=0.003*2=0.006mmjy= d=jb+jy=0.006+0.02=0.026mm7-10 在圖7-124所示套筒零件上銑鍵槽，要求保證尺寸及對稱度。現(xiàn)有三種定位方案，分別如圖7-124b、c、d所示。試計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，尺寸H的定位誤差，有，對稱度的定位誤差，又有，故此方案能滿足加工要求。c）圖中，

8、尺寸H的定位誤差，有而由于銑鍵槽時，心軸為水平放置，故：故，該定位方案不能滿足加工要求。對稱度的定位誤差故，該定位方案不能滿足加工要求。d）圖中，尺寸H的定位誤差，有，而，對稱度的定位誤差故，該定位方案不能滿足加工要求。綜上所述，應選擇b方案為最優(yōu)方案。7-11 分析圖7-125所示的夾緊力方向和作用點，并判斷其合理性及如何改進。解： a）不合理，夾緊力的作用點應該位于上斜面。 b）不合理，夾緊力的方向為箭頭指向左，作用點在右端面。 c）不合理，夾緊力的方向指向左，作用點在右邊輪廓線。 d）不合理，夾緊力指向左邊，作用點在元件的右邊。7-12 指出圖7-126所示各定位、夾緊方案及機構(gòu)設計中不

9、正確的地方，并提出改進意見。解：圖a）夾緊力的作用點未落在支承元件上，破壞了工件的定位。改進方法是使夾緊力的作用點落在支承元件上。圖b）夾緊力會使工件產(chǎn)生變形，影響加工精度。改進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。改進方案為增加兩個支承釘。圖d）同圖a）一樣夾緊力的作用點未落在支承元件上，破壞了工件的定位。改進方案為右邊的夾緊元件下調(diào)對準左面的支承釘。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不確定。改進方案是在蓋板上增加一個自位支承。圖f）同圖e)一樣，工件的夾緊力作用點不確定。改進方案是在是將兩個支承安裝

10、在一個自位支承上，如P198頁圖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，對刀誤差，因機床精度、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)中各會產(chǎn)生哪些方面的調(diào)整誤差，他們對零件的加工精度會產(chǎn)生怎樣的影響？答：切削加工時，要獲得規(guī)定的尺寸就必須對機床、刀具和夾具進行調(diào)整。無論哪種調(diào)整方法，想獲得絕對準確的規(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、

11、大量生產(chǎn)中，則常用調(diào)整法。顯然，試切法不可避免會產(chǎn)生誤差，而調(diào)整法中，對刀有誤差，擋塊、電器行程開關行程控制閥等的精度和靈敏度都影響的準確性。8-3 試述主軸回轉(zhuǎn)精度對加工精度的影響。答：主軸回轉(zhuǎn)精度直接影響工件的圓度、圓柱度和端面對軸線的垂直度等多項精度。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，又稱徑向飄移，是指主軸瞬時回轉(zhuǎn)中心線相對平均回轉(zhuǎn)中心線所做的公轉(zhuǎn)運動。車外圓時，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，又稱軸向飄移，是指瞬時回轉(zhuǎn)中心線相對于平均回轉(zhuǎn)中心線在軸線方向上的周期性移動。軸向竄動將不影響加工圓柱面的形狀精度，但會影響端面與內(nèi)、外圓的垂直精

12、度。加攻螺紋時還會使螺紋導程產(chǎn)生周期性誤差。（3）角度誤差，又稱角度飄移，是指主軸瞬時回轉(zhuǎn)中心線相對于平均回轉(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，車削外圓時產(chǎn)生錐度誤差。在實際的工作中，主軸回轉(zhuǎn)中心線的誤差運動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，各應采取什么措施來克服這些影響？答：由機床、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）會產(chǎn)生彈性變形。這種變形會使切削過程中發(fā)生振動，從而嚴重惡化加工精度

13、和表面質(zhì)量，還會限制加工的生產(chǎn)率。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：。而要克服這些影響，就可以通過提高機床的剛度、刀具的剛度以及工件的剛度實現(xiàn)。具體的說，就是提高配合零件的接觸剛度；提高機床零件本身的剛度；增加連接件的剛度；減少零件間的配合間隙等等。而在機床的使用過程中，由于各摩擦部分的磨損，機床的精度會逐漸下降，從而影響加工精度。刀具的徑向磨損量NB不僅會影響工件尺寸精度，還影響工件的形狀精度。8-5 車削細長軸時，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：在切削熱的作用下，軸會產(chǎn)生熱伸長，將后頂尖松一下可以工件在軸向提供伸縮的余地，避

14、免工件產(chǎn)生彎曲。8-6在臥式銑床上銑鍵槽，如圖8-45所示，經(jīng)測量發(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支點上，若垂直銑削分力為Fcn對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行程中，銑刀所切下的切削層厚度將不等，在工件的中點（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

15、軌在垂直平面及水平面內(nèi)的直線度對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）車床導軌在水平面內(nèi)有直線度誤差，則車外圓時工件會產(chǎn)生半徑誤差R，即；2）若車床導軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差，車外圓時，引起的工件半徑誤差。垂直面內(nèi)的直線度誤差對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）由于機床主軸有角度擺動b）機床的剛度不是一個常值，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

16、向，機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)，若工件時光軸，加工后的形狀如圖。8-9 試分析在車床上加工時產(chǎn)生下列誤差的原因：1）在車床上鏜孔時，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，引起內(nèi)孔與外圓的同軸度誤差。答：（1）當?shù)稐U的旋伸長度不變時，刀尖因鏜桿變形而產(chǎn)生的位移在孔的全長上是相等的，孔的軸向剖面的直徑一致，孔與主軸同軸，但

17、由于主軸的剛度在各個方向上不等，孔的橫剖面形狀有圓度誤差。當進給運動由鏜桿實現(xiàn)時，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。（2）三爪自定心卡盤能找準工件的回轉(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 何謂誤差復映規(guī)律？誤差復映系數(shù)的含義是什么？減小誤差復映有哪些主要工藝措施？答：誤差復映規(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，即毛坯誤差被復映下來了，只不過誤差減小了的現(xiàn)象。誤差復映系數(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

18、度越高。由于式可知，則減小誤差復映的主要工藝措施：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：=0.25 b=0.45mm 1= b×=0.45×0.25=0.1125mm >0.01mm2=1×=0.1125×0.25=0.0281mm >0.01mm3=2×=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

19、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，用粒度號來表示。粒度號越大，表示顆粒越細。在其他條件都相同的情況下砂輪的粒度號越大，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，所以粗糙度值越小。但如果粗粒度的砂輪經(jīng)過精細休整，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)計性質(zhì)可分為哪幾類？各有何特點和規(guī)律(舉例說明)？答：加工誤差可分為系統(tǒng)性誤差和隨機性誤差。系統(tǒng)性誤差是在順次加工一批工件時，

20、大小和方向保持不變或按一定規(guī)律變化的誤差，如機床和刀具的熱變形，刀具的磨損，機床、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、毛坯誤差的復映、夾緊誤差、內(nèi)應力等引起的誤差等。8-14 為什么表面層金相組織的變化會引起殘余應力？答：當表面層的金屬組織轉(zhuǎn)變時，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)生壓縮應力，在內(nèi)層產(chǎn)生拉伸應力。8-15機械加工后工件表面層物理機械性能為什么會發(fā)生變化？這些變化對產(chǎn)品質(zhì)量有何影響？答：機械加工過程中，在切削熱和切

21、削力的作用下，工件的表層材料產(chǎn)生嚴重的塑性變形，表層的物理、機械、化學性能與內(nèi)部組織相比較會發(fā)生下屬方面的變化：（1） 提高了表面硬度，產(chǎn)生了加工硬化。（2） 表層和深層之間具有殘余拉應力或壓應力。（3） 表層的金相組織也發(fā)生了變化。加工硬化對耐磨性的影響： 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，會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。加工硬化對疲勞強度的影響：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)生和已有裂紋的擴展，因此可以提高零件的疲勞強度。但是加工硬化程度過高時，會使表層的塑性降低，反而容易產(chǎn)

22、生微裂紋而降低疲勞強度。因此加工硬化程度和應控制在一定范圍之內(nèi)。表層殘余壓應力對疲勞強度的影響：殘余壓應力可以抵消部分工作載荷引起的拉應力，延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴展，因而提高了零件的疲勞強度；殘余拉應力則容易使已加工表面產(chǎn)生微裂紋而降低疲勞強度。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：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給量f等）；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、刀具磨損和振動等）；切削液的選用；材料的塑性和金相組織對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

23、。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；磨削徑向進給量與光磨次數(shù)；工件圓周進給速度與軸向進給量；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，但以超過馬氏體的轉(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

24、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，再加上切削液得急冷作用，材料表層會產(chǎn)生二次淬火，是表層出現(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)域又無切削液的進入，冷卻條件不好，或不用切削液進行干磨時，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 在兩臺自動車床上加工同一批小軸零件的外圓，要求保證直徑為mm。在第一臺車床加工的工件尺寸接近正態(tài)分布，平均值，標準差。在第二臺車床加工的工件尺寸也接近正態(tài)分布，

25、且，標準差。試分析：1）哪臺機床本身的精度比較高？2）計算比較兩臺機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，兩機床有：故第一臺機床本省精度比較高，這是因為小，則y大，分散范圍小，表示工件愈集中，加工精度愈高。2） 第一臺機床： 故合格率>99.73%；第二臺機床： 故合格率<99.73%。第九章9-1 什么是機械制造工藝過程？機械制造工藝過程主要包括哪些內(nèi)容？答：機械制造工藝過程是指在機械加工制造過程中，人們使用各種設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、相對位置和性質(zhì)等的過程。此過程主要包括： 1）原材料的運輸、保管和準備；生產(chǎn)的準備工

26、作；毛坯的制造；零件的機械加工與熱處理；零件裝配成機器；機器的質(zhì)量檢查及運行試驗；機器的油漆、包裝和入庫。9-2 某機床廠年產(chǎn)C6136N型臥式車床500臺，已知機床主軸的備品率為10%，廢品率為4，試求該主軸零件的年生產(chǎn)綱領，并說明它屬于哪一種生產(chǎn)類型，其工藝過程有何特點？解：它屬于大批生產(chǎn)。工藝特點：毛坯特點：廣泛采用模鍛，機械造型等高效方法，毛坯精度高、余量?。?機床設備及組織形式：廣泛采用自動機床、專用機床，采用自動線或?qū)Ｓ脵C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測量來控制尺寸；刀具、量具：專用刀具、量具，自動測量儀；零件的互換性：全部互換，高精度偶件采用分組

27、裝配、配磨；工藝文件的要求：編制詳細的工藝規(guī)程、工序卡片、檢驗卡片和調(diào)整卡片；生產(chǎn)率高、成本低；發(fā)展趨勢：用計算機控制的自動化制造系統(tǒng)、車間或無人工工廠，實現(xiàn)自適應控制。9-3 試指出圖9-45中在結(jié)構(gòu)工藝性方面存在的問題，并提出改進意見？圖a）螺紋孔應該加工成通孔，有利于消氣，保證螺紋連接的可靠性。改進方案：孔鉆成通孔。圖b）鉆孔時，孔的底部應該有錐形部分，如圖做成圓柱形孔尾不便于加工。改進方案：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，兩端粗不便于加工。改進方案：

28、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，切槽時需要更換刀具；鍵槽的寬度也不相同，加工時也需要更換不同的刀具；加工起來費時。改進方案：將退刀槽寬度改為一致，鍵槽寬改為相同的寬度。圖f）中央凸臺未與外邊緣對齊，加工時需要調(diào)整刀具且加工困難。改進方案：將中央凸臺的尺寸設計的和邊緣一樣高。圖g）孔設計不合理，孔底部無錐面部分，加工困難。改進方案：將孔改為通孔。圖h）螺紋孔一邊為通孔，另一邊為盲孔，加工時需反轉(zhuǎn)零件，加工不便。改進方案：將盲孔改為通孔，以便于一次加工成型。9-4 試為圖9-46所示三個零件選擇粗、精基準。其中圖a是齒輪，m=2,Z=37，毛坯為熱軋棒料；圖b是液壓缸

29、，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，精基準選擇齒輪的中心孔，粗基準選擇兩待加工表面中的一個。2）圖b中，精基準選擇端面，粗基準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，用不加工的端面作為粗基準。9-5 圖9-47所示零件除孔外，其余表面均已加工好，試選擇加工孔時使用的定位基準。(圖見教材)解：9-6 試提出圖9-48所示成批生產(chǎn)零件的機械加工工藝過程（從工序到工步），并指出各工序的定位基準。答：第一步：銑削端面；翻轉(zhuǎn)工件銑削另一平面；基準分別為端面，互為基準；工步為：粗銑半精銑精銑第二步 鉆20H7的中心孔，然后再鉆三個均布10H

30、7的孔；基準均為外圓中心線；工步為：鉆20H7擴孔粗鉸精鉸 10H7：鉆孔粗精鉸第三步 插鍵槽，去毛刺；基準為20H7孔的外圓；基準為端面。9-7 如圖9-49所示的毛坯，在鑄造時內(nèi)孔2與外圓1有偏心。如果要求獲得：與外圓有較高同軸度的內(nèi)孔，應如何選擇粗基準？內(nèi)孔2的加工余量均勻，應如何選擇粗基準？答： 保證外圓內(nèi)孔同軸度，則以外圓1表面為粗基準。 為了保證內(nèi)孔2的加工余量均勻，則選擇內(nèi)孔2表面本身為粗基準。9-8 圖9-50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、精基準。（圖見教材）解：粗基準：外圓精基準：孔9-9 何謂“工序集中”“工序分散”？工序集

31、中和工序分散各有什么優(yōu)缺點？目前的發(fā)展趨勢是那一種？答：1）工序集中是指在每道工序中所安排的加工內(nèi)容多，則一個零件的加工就集中以在少數(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)點是在一次裝夾中，可以完成多個表面的加工，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可以減少裝夾的次數(shù)和輔助時間有利于縮短生產(chǎn)周期?？梢詼p少機床的數(shù)量，并相應的減少操作工人，節(jié)省車間面積簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作。缺點是機床結(jié)構(gòu)和調(diào)整復雜，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，工序多。工序分散的優(yōu)點是機

32、床設備、工裝、夾具等工藝裝備的結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整比較容易，能快速的更換、生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。對工人的技術水平要求低。由于數(shù)控機床的應用越來越多工序集中的程度相應的提高。故目前發(fā)展趨勢是向工藝集中發(fā)展。9-10 試述機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，熱處理可分為預備熱處理和最終熱處理。在零件機械加工過程的預備熱處理階段，在粗加工前通常安排退火或正火，以消除毛坯制造時產(chǎn)生的內(nèi)應力，改善工件材料力學性能和切削加工性能。調(diào)質(zhì)處理常安排在粗加工后，半精加工前進行，用于獲得較好的綜合力學性能，有利于消除粗加工中產(chǎn)生的內(nèi)應力。安排多次時效處理，是消除毛坯制造和機械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應力。最

33、終熱處理包括：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。滲氮后的零件再進行精磨或研磨，用于提高零件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度和耐腐蝕性。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)驗法、查表法、分析計算法。對于拋

34、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9-12 CAPP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合。派生式CAPP是建立在成組技術基礎的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的工藝過程。因此，一個新零件的工藝規(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中不存在標準工藝規(guī)程，但是他有一個收集有大量信息的數(shù)據(jù)庫和儲存工藝推理規(guī)則的規(guī)則庫。

35、當輸入零件有關信息后，系統(tǒng)可以模仿工藝人員的抉擇過程，應用各種工藝規(guī)程抉擇規(guī)則，在沒有人工干預的條件下，從無到有自動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)簡單、便于使用和維護的優(yōu)點，又有創(chuàng)成式CAPP能夠存儲、積累、應用工藝專家知識的優(yōu)點。9-13 什么是時間定額？單件時間定額包括哪些方面？舉例說明各方面的含義。答：時間定額是在一定條件下，規(guī)定完成一道工序所需的時間消耗量。單件時間定額： 基本時間是直接改變工件的尺寸、形狀相對位置、表面狀態(tài)和材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時間，對機械加工來說，

36、就是切削時間。 輔助時間是指為實現(xiàn)工藝過程所必須進行的各種輔助動作（如裝卸工件、開停機床、改變切削用量、進退刀具、測量工件等）所消耗的時間。 布置工作地時間是指為使加工正常進行，工人用于照管工作地（如更換刀具、潤滑機床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的時間。 休息與生理需要時間是指工人在工作班內(nèi)為恢復體力和滿足生理上的需要所消耗的時間。9-14 數(shù)控加工工藝有何特點？解：1）工藝內(nèi)容明確具體。2)工藝設計嚴密。3)注重加工的適應性。9-15 用調(diào)整法大批生產(chǎn)床頭箱，如圖9-51所示。鏜孔時平面A、B已加工完畢，且以平面A定位。與保證設計尺寸（205±0.1）mm，是確定工序尺寸H。解：

37、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=A1A2 A2= A1-A0=355-205=150mm；ESA0=ESA1EIA2；EIA2= ESA1ES0=+0.05mm0.1mm=-0.05mm；EIA0= EIA1ESA2；ESA2= EIA1EIA0=-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)時用端面B定位加工表面A（調(diào)整法），以保證尺寸，試標注銑削表面A時的工序尺寸及上、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

38、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，A1A2A0A39-17 如圖9-53所示工件，。因不便測量，試重新給出測量尺寸，并標注該測量尺寸的公差。解：尺寸鏈如下圖所示其中為封閉環(huán)，為減環(huán)，為增環(huán) =+=70+2060=30mmES=(ES+ES)EI ES=+0.12mmEI=(EI+EI)ES EI=+0.02mm則mm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300-0。033mm，鍵槽深度為260-0.2mm，有關加工過程如下：1） 半徑車外圓至30.60-0.1mm；2）

39、 銑鍵槽至A1；3） 熱處理；4） 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；驗算 T0=0.2mmT0=T2+T1/2+T3/2=0.133

40、5mm+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，mm 9-19 如圖9-55所示為盤形工件的簡圖及尺寸鏈。最初加工端面K時，是按確定的寬度，在半精車端面E時（同時也車孔D和端面F），是按進行加工。因此，端面E需經(jīng)過兩次加工，每次余量是否夠用，請加以校核。22.3Z2Z1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：故應調(diào)整尺寸，使其達到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磨精磨，外圓設計尺寸為mm，已知各工序的加工余量和經(jīng)濟精度，試確定各工序尺寸及極限

41、偏差、毛坯尺寸及粗車余量，并填入表9-17（余量為雙邊余量）。工序名稱工序余量經(jīng)濟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=

42、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；同時保證滲碳層深度達到規(guī)定的要求。試確定H1的數(shù)值。答：尺寸鏈圖如下：H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)

43、容？產(chǎn)品的裝配精度與零件的加工精度之間有何關系？答：裝配精度是指配合件的實際尺寸參數(shù)、零件及其表面的相互位置、形狀、微觀幾何精度等各項指標與規(guī)定技術要求相符的程度。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式兩種。固定式裝配：全部裝配工作都在同一個固定地點完成，多用于單件小批生產(chǎn)或大型產(chǎn)品的裝配。移動式裝配： 將零部件用輸送帶或小車，按裝配順尋從一個裝配作業(yè)位置移到下一個裝配作業(yè)位置，進行流水式裝配，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？他們在裝配過程中所起的作用

44、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系及裝配流程的示意圖。它是指導機械裝配工作的技術文件；是制訂機械裝配生產(chǎn)計劃、進行技術準備的主要依據(jù)。10-4 試對圖10-15中所示結(jié)構(gòu)的裝配工藝性不合理之處予以改進并說明理由。答：a）裝配不方便，應該將軸的結(jié)構(gòu)改成階梯式，使軸在裝配時方便。b）軸承內(nèi)圈無法取出。應使軸承座臺肩內(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，應使用螺釘。d）沒有消氣孔，無法取出。應加消氣孔。10-5 保證裝配精度的方法有哪幾種？各有什么工藝

45、特點、適用于什么裝配場合？裝配方法特 點 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。互換法完全互換法 其實質(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)均能達到裝配精度要求。 裝配過程簡單，生產(chǎn)效率高，周期短，易于組織流水作業(yè)和自動化裝配，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)機器達到裝配精度要求。為此零件制造公差可放寬，但可能會出現(xiàn)少量的返修品或廢品適用于大

46、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零件按經(jīng)濟精度制造，由操作工人從中挑選合適的零件試裝配。這種裝配方法簡單，零件也不必分組，但裝配時間較長，裝配質(zhì)量決定于操作工人的技術水平。多用于裝配節(jié)拍時間要求不嚴的中小批量生產(chǎn)。分組選配法有關零件的制造公差可擴大到經(jīng)濟可行程度，加工后的零件測量分組，按對應組進行裝配，同組零件可互換。此法可達到較高的裝配精度，但增加了測量分組的工作，分組數(shù)目不宜過多，一般為24組適用于大批大量生產(chǎn)，高精度的少環(huán)（34環(huán)）尺寸鏈。復合選配法加工后的零件，先測量分組，裝配時再在各對應組內(nèi)挑選合適的零件裝配。此法裝配精度高，但組織工作復雜多用于單件或成批生產(chǎn)

47、裝配精度高的多環(huán)尺寸鏈。修配法單件修配法有關零件按經(jīng)濟精度制造，裝配時通過修配某一固定零件的尺寸來保證裝配精度。此法裝配精度的高低取決于工人的技術水平，增加了裝配工作量。適用于單件或成批生產(chǎn)裝配精度高的多環(huán)尺寸鏈合并加工修配法有關零件按經(jīng)濟精度制造，裝配時按兩個或多個零件合并加工修配，以減少尺寸鏈環(huán)數(shù)。但零件要“對號入座”，組織生產(chǎn)復雜。自身加工修配法有關零件按經(jīng)濟精度制造，裝配后用自身加工方法消除積累誤差，保證裝配精度。此法的裝配精度高，特別容易保證較高的位置精度。調(diào)節(jié)法可動調(diào)節(jié)法有關零件按經(jīng)濟精度制造，裝配時，通過改變某一調(diào)節(jié)件的位置來保證裝配精度。調(diào)節(jié)過程中不需拆卸零件，裝配方便，磨損后易恢復精度。適用于成批生產(chǎn)，裝配精度高的多環(huán)尺寸鏈固定調(diào)節(jié)法有關零件按經(jīng)濟精度制造，選定某一零件為調(diào)節(jié)環(huán)，制造多種尺寸，裝配時選擇合適尺寸的零件，來保證裝配精度。此法對調(diào)節(jié)環(huán)進行測量分級，調(diào)節(jié)過程中需裝拆零件，裝配不便。誤差抵消調(diào)節(jié)法裝配有關零件時，調(diào)節(jié)其相互位置，使