機械制造工藝學典型習題

機械加工工藝典型習題和解答第一章機械加工工藝規(guī)程的〔例1.3〕試舉例說明以下各組的概念、特點以及它們之間的區(qū)別：(1)零件尺寸鏈、工藝過程尺寸鏈，工藝系統(tǒng)尺寸鏈，裝配尺寸鏈；(2)封閉環(huán)．組成環(huán)，增環(huán)．減環(huán)。〔例1.10〕設某一零件圖上規(guī)定的外圓直徑為Ф32mm，滲碳深度為0.5～0.8mm。現為使此零件可和另一種零件同爐進行滲碳，限定其工藝滲碳層深度為0.8～1.0mm。試計算滲碳前車削工序的直徑尺寸及其上、下偏差？[解]滲碳深度是間接保證的尺寸，應為封閉環(huán)。并作出尺寸鏈計算圖。車削外圓的半徑及公差RδR為組成環(huán)之一。求RδR：0.8=1+16-Rmin，Rmin=16.2mm0.5=0.8+15.975-Rmax,Rmax=16.275mm故車削工序的直徑尺寸及公差應標注為Φ32.55mm?！怖?.11〕設一零件，材料為2Cr13，其內孔的加工順序如下：〔1〕車內孔Φ31.8〔2〕氰化，要求工藝氧化層深度為磨內孔Φ32，要求保證氧化層深度為0.1~0.3mm,試求氰化工序的工藝氧化層深度t?[解]按加工順序畫出形成氰化層深度0.1~0.3mm的尺寸鏈計算圖。圖中0.1~0.3mm是最后形成的尺寸應為封閉環(huán)。計算t:0.3=tmax0.1=tmin+15.9-16.0175得tmax=0.335mmtmin=0.2175mm故氰化工序的工藝氰化層深度t=0.2175mm?！怖?.12〕某小軸系成批生產，工藝過程為車、粗磨、精磨、鍍鉻。所得尺寸應為Ф30㎜，鍍層厚度為0.03～0.04㎜。試求鍍鉻前精磨小軸的外徑尺寸及公差。[解]列尺寸鏈如圖示，鍍鉻后外徑尺寸Φ30mm為封閉環(huán)30=A1max+0.08得A1max=29.92mm30-0.045=A1min+0.08-0.02A1min=28.895mm所以鍍鉻前精磨小軸的外徑尺寸及公差大小為A1=Φ29.92mm〔例1.13〕某軸套的局部工藝過程為：粗磨內孔到Ф㎜，再滲氮，最后精磨內孔至㎜，單邊滲氮層深度要求為0.3～0.5㎜，試計算滲氮工序的滲入深度。[解]列尺寸鏈如圖，應保證的滲碳層深度為封閉環(huán)0.6—1.0mm〔雙邊〕.解尺寸鏈1.0=154.76+0.04+tmax-1550.6=154.76+tmin-(155+0.04)tmax=1.2mm得tmin=0.88mm所以滲碳工序的滲入深度=0.44—0.6mm。〔例1.14〕選擇題1.在機械加工中直接改變工件的形狀，尺寸和外表性能使之變成所需零件的過程稱為〔D〕。A生產過程；B工藝過程；C工藝規(guī)程；D機械加工工藝過程。2.編制零件機械加工工藝規(guī)程，編制生產方案和進行本錢核算最根本的單元是〔C〕。A工步；B工位；C工序；D安裝3.工藝規(guī)程對指導生產，組織生產的作用很大。工藝文件的形式主要決定于生產類型，試指出以下各種生產類型大多采用哪種形式的工藝文件(l)單件小批生產〔A〕;(2)成批生產〔C〕；(3)大批大量生產〔B〕A工藝過程卡；B機械加工工序卡；C機械加工工藝卡。4.確定毛坯種類及制造方法時，應綜合考慮各種因素的影響，合理選用時主要應使〔D〕。A毛坯的形狀與尺寸盡可能接近成品的形狀與尺寸，因而減少加工工時，減少材料損耗并節(jié)省加工本錢；B毛坯制造方便，以節(jié)省毛坯本錢；C加工后零件的物理機械性能好；D零件的總本錢低，且物理機械性能好。5.為改善機器和零件的結構工藝性，應在滿足機器工作性能的前提下能采用優(yōu)質、高產、低本錢的方法制造，因此綜合評定工藝性的要求是〔(C,D)A便于到達零件圖上規(guī)定的加工要求；B有利于減少加工、裝配的勞動量;C注意使機器和零件的結構與生產規(guī)模、生產條件相適應；D注意全面評價毛坯、加工、裝配和維修的整個工藝過程。6.零件在加工過程中使用的基準叫做〔B,D〕A設計基準；B工藝基準；C裝配基準；D定位基準。7．自為基準是以加工面本身為精基準，多用于精加工或光整加工工序，這是由于〔C〕A符合基準重合原那么；B符合基準統(tǒng)一原那么；C保證加工面的余量小而均勻；D保證加工面的形狀和位置精度。8．軸類零件定位用的頂尖孔是屬于〔A,C〕:A精基準；B粗基準；C輔助基準；D自為基準。機械加工質量1．一批工件加工誤差的性質分為哪幾類?試舉例說明它們的概念以及它們之間的區(qū)別?2．何謂誤差敏感方向與誤差不敏感方向7試舉例說明不同方向的原始誤差對加工誤差影響程度有何不同?3.5．在車床上加工園盤件的端面時，有時會出現圓錐面(中凸或中凹)或端面凸輪似的形狀(如螺旋面)，試從機床幾何誤差的影響分析造成圖3—2所示的端面幾何形狀誤差的原因是什么?圖3-26．何謂加工原理誤差?由于近似加工方法都將產生加工原理誤差，因而都不是完善的加工方法，這種說法對嗎？7．為什么機床部件的加載和卸載過程的靜剛度曲線既不重合，又不封閉．且機床部件的剛度值遠比其按實體估計的要小得多？8．鏜孔公差為o．1mm，該工序精度的均方差σ＝o．025mm．不能修復的廢品率為o．5%，試求產品的合格率為多少？圖3—0—109．為什么機器上許多靜止連接的接觸外表〔如車床床頭箱與床身接合面，過盈配合的軸10．為什么有色金屬用磨削加工得不到小粗糙度?通常為獲得小粗糙度的加工外表應采用哪些加工方法?假設需要磨削有色金屬，為減小外表粗糙度應采取什么措施?12．在車床上加工一批光軸的外圓，加工后經度量假設整批工件發(fā)現在以下幾何形狀誤差〔圖示〕。<a>鞍形，<b>喇叭形。試分別說明可能產生上述誤差的各種因素？解：對圖〔a〕：產生鞍形誤差的原因：〔1〕機床縱導軌在水平面內不直；〔2〕導軌扭曲或機床兩頂尖與縱導軌在垂直面內不平行；〔3〕加工粗而短工件時，由于機床剛度沿床身縱向不一致；〔4〕加工長軸時，開始因刀具熱伸長，使加工直徑減小，熱平衡后，又因刀具磨損使加工直徑增大。對圖〔b〕：產生喇叭形誤差的原因：〔1〕機床導軌在水平面不直；〔2〕懸臂加工，工件剛度隨長度變化；〔3〕加工開始時，刀具因熱伸長逐漸增大而使加工直徑減小。13．在車床上加工心軸時〔圖示〕，粗、精車外圓A及肩臺面B，經檢測發(fā)現A有圓柱度誤差，B對A有垂直度誤差。試從機床幾何形狀誤差的影響，分析產生以上誤差的主要原因有哪些？解：產生A面圓度誤差的主要原因是車床主軸回轉線的徑向跳動。產生A面圓柱度誤差的主要原因有：〔1〕車床導軌在水平面內的直線度誤差；〔2〕主軸回轉軸線的角向擺動；〔3〕床身導軌和主軸回轉軸線在水平面內不平行；〔4〕床身導軌的扭曲。產生B面對A面不垂直的主要原因有：〔1〕主軸回轉軸線的軸向串動；〔2〕刀架橫溜板導軌于主軸回轉軸線不垂直。14．在生產現場測量一批小軸的外圓〔計1000件〕，其最大尺寸Dmax=25.030㎜，最小尺寸Dmin=25.000㎜，假設整批工件尺寸為正態(tài)分布，圖紙要求該軸的外徑為Ф25mm，求這批零件的廢品有多少件？能否修復？〔Q(2)=0.4772〕解：整批工件的尺寸分散范圍為6σ=Dmax-Dmin所以均方差σ=(Dmax-Dmin)/6=()/6=0.005mm。算術平均值D=(Dmax+Dmin)/2=(25.030+25.000)/2=25.015mm按圖紙要求確定公差帶中心尺寸25=25.010±0.015mm公差帶中心與分布中心偏移值⊿0=25.015-25.010=0.005mm所以Z=查表得Q〔2〕=0.4772廢品率=0.5-0.4772=0.0228廢品的件數N=0.0228×1000=23件依題意分析廢品尺寸都偏大，屬于可修復廢品15．選擇題1〕誤差的敏感方向是指產生加工誤差的工藝系統(tǒng)的原始誤差處于加工外表的〔A〕。A法線方向〔Y向〕；B切線方向〔Z向〕；C軸線方向〔Y向〕。2〕車床主軸的幾何偏心〔純徑向跳動〕使加工階梯軸時產生的誤差是〔C〕。A圓度誤差；B端面平面度誤差；C加工面與裝夾面的同軸度誤差。3〕主軸具有純角度擺動時，車削外圓得到的是〔B〕形狀，產生〔F〕誤差；鏜出的孔得到的是〔A〕形狀，產生〔E〕誤差。A橢圓；B圓錐；C棱圓；D腰鼓形；E圓度；F圓柱度；G直線度。4〕車床主軸的純軸向竄動對〔B,C〕加工有影響：A車削內外圓；B車削端平面；C車削螺紋。5〕試指出以下刀具中，哪些刀具的制造誤差會直接影響加工精度〔A,D,E,F〕。A齒輪滾刀；B外圓車刀；C.端面銑刀；D鉸刀；E成形銑刀；F鍵槽銑刀；G內圓磨頭。6〕判別以下誤差因素所引起的加工誤差屬于何種誤差類型及誤差性質：(1)夾具在機床上的安裝誤差〔C,D);(2)工件的安裝誤差〔C,F);(3)刀具尺寸調整不準確引起的屢次調整誤差〔A,F);(4)車刀磨損發(fā)生在加工一批套筒的外圓〔A,E);(5)工件剩余應力引起的變形〔B,C,F〕。A尺寸誤差；B幾何形狀誤差；C相互位置誤差；D常值誤差；E變值規(guī)律性誤差；F隨機誤差。7〕加工齒輪、絲杠時，試指出以下各情況哪些屬于加工原理誤差〔C，D,E〕。A傳動齒輪的制造與安裝誤差；B母絲杠的螺距誤差；C用阿基米德滾刀切削漸開線齒輪；D用模數銑刀加工漸開線齒輪；E用近似傳動比切削螺紋。8〕測定機床部件靜剛度的實驗曲線說明〔C〕：A機床部件的靜剛度是不變的；B機床部件的靜剛度是變化的，但與載荷無關；C機床部件的靜剛度是隨載荷大小而變化的9〕研究工藝系統(tǒng)受力變形時，假設以車床兩頂尖間加工光軸為例，試分別指出以下三種條件下，由于切削過程受力點位置的變化引起工件何種形狀誤差：〔1〕只考慮機床變(C)；(2)只考慮車刀變形〔D〕；(3)只考慮工件變形〔B〕。A圓錐形；B腰鼓形；C馬鞍形〔雙曲線〕；D圓柱形。10〕工藝系統(tǒng)的熱變形只有在系統(tǒng)熱平衡后才能穩(wěn)定，可采取適當的工藝措施予以消減，其中系統(tǒng)熱平衡的含義是〔B〕。A機床熱平衡后；B機床與刀具熱平衡后；C機床刀具與工件都熱平衡后。11〕在臥式鏜床上，精鏜車床尾架長孔時，為減小粗糙度一般應先考慮采用哪種工藝措施較有效〔B〕?A．對工件材料先進行正火，調質等熱處理；B.增大刀尖圓弧半徑和減少付偏角;C.使用潤滑性能良好的切削液;D．采用很高的切削速度并配合較小的進給量12〕磨削光軸時，假設切削條件相同，哪種工件材料磨削后外表粗糙度小(B)？A.20鋼;B.45鋼；C．鑄鐵；D.銅13〕在平面磨床上精磨連桿端面時〔工件材料45鋼〕，假設磨削外表出現拉毛、劃傷等缺陷，一般應先考慮采用哪種工藝措施較有效〔A,E〕？A．正確選用砂輪，檢查砂輪的硬度是否適宜；B.精細修正砂輪及增加光磨次數；C．降低磨削深度及工件縱向進給量，提高砂輪速度；D.磨削液是否有良好的冷卻性和流動性，供給是否充分；E．磨削液是否清潔。14〕磨削淬火鋼時在以下工作條件下可能產生哪種形式的磨削燒傷：(1)在磨削條件〔用切削液〕(A);(2)重磨削條件〔不用切削液〕(C);(3)中等磨削條件〔B〕(4)輕磨削條件〔D〕。A.淬火燒傷；B.回火燒傷；C．退火燒傷；D.不燒傷。15〕為保證小粗糙度磨削外表的質量及生產率，在以下各種影響因素中對磨削過程起支配作用的主要是〔C〕:A．具有精密加工的設備及環(huán)境；B．合理選用磨削用量；C．合理選用砂輪并精細修正砂輪；D良好的冷卻和潤滑。16〕光整加工方法的工藝特點主要是〔A〕A．不用砂輪磨削，采用細粒度磨料或磨具進行微量切削和擠壓、拋光，主要是提高加工外表質量；B．磨具和工件間有一定的壓力和復雜的相對運動，因此對機床的成形運動和工具精度有一定的要求；C．余量很小但能糾正前工序加工外表的形狀誤差及相互位置誤差；D.生產效率較高，加工本錢較低，各種生產批量均可使用口17〕外表冷壓強化工藝屬于以下何種加工方法〔B〕:A精密加工工藝；B．無屑光整加工工藝；C．少切屑光整加工工藝18〕加工過程中假設外表層以冷塑性變形為主，那么外表層產生〔B〕應力；假設以熱塑性變形為主，那么外表層產生〔A〕應力；假設以局部高溫和相變?yōu)橹鳎敲醇庸ず笸獗韺赢a生〔A〕應力A．拉應力；B．壓應力；C．無應力層。19〕機械加工中的振動，按其產生的原因可分為三種，試指出各種振動類型的能量特性：(1)自由振動〔B〕；(2)受迫振動〔A〕；(3