1、機械制造工藝學(上)思考題及參考答案 1、什么叫生產過程，工藝過程，工藝規程？ 答：生產過程：從原材料變成成品的勞動過程的總和。工藝過程：在生產過程中，直接改變生產對象的形狀、 尺寸、 性能及相對位置關系的過程。工藝規程：在具體生產條件下，將最合理的或較合理的工藝 過程，用文字按規定的表格形式寫成的工藝文件。2、某機床廠年產6140臥式車床2000臺，已知機床主軸的備品 率為15%機械加工廢品率為5%試計算主軸的年生產綱領，并說明屬于何種生產類型，工藝過程有何特點？若一年工作日為280天，試計算每月(按22天計算)的生產批量。解：生產綱領公式(1+ a )(1+ B )= 2000 1( 1

2、+ 15%) (1 + 5%)=2415臺/年查表屬于成批生產，生產批量計算NA 2415 22F 280189.75（件）3、結合具體實例，說明什么是基準、設計基準、工藝基準、工序基準、定位基準、測量基準、裝配基準。答：基準：是用來確定生產對象的點或面，包括設計基準和工藝基準，設計基準：在零件圖上標注設計尺寸所采用的基準。工藝基準：在零件的工藝過程中所采用的基準叫做工藝基 準。按其場合不同，可分為工序基準、定位基準、測量基準和裝 配基準。工序基準：在工序圖中，用以確定本工序被加工表面加工后 的尺寸、形狀、位置所采用的基準。定位基準：加工時，用以確定工件在機床上或夾具中的正確 位置；測量基準：

3、加工中或加工后，測量工件形狀尺寸采用的基準； 裝配基準：裝配時用以確定零件或部件在產品上相對位置所 采用的基準。舉例：(a) 如一階梯軸零件，60外圓的設計基準是40外圓的 中 心 線t1為本Ll工序的(b)如圖的工序圖中，加工D工序基準4、工件裝夾的含義是什么 ？在機械加工中有哪幾種裝夾工件的方法？簡述各種裝夾方法的特點及應用場合。(答：工件的裝夾包括定位和夾緊。定位的任務，使工件能夠始終在機床或夾具中占有正確的位置； 夾緊的任務，這一正確的 位置在加工過程中不因切削力、 慣性力、重力的作用而發生 改變裝夾的方法特點應用場合直接找正裝夾加工精度要求不咼，生產率較低單件小批生產劃線找正加工表面

4、復雜，加工精度要求不單件中小批生產裝夾太咼，生產率低的鑄件加工夾具裝夾無需劃線和找正，定位精度咼，操作簡單，生產率咼用于成批和大量生產中5、“工件夾緊后，位置不動了，其所有自由度就都被限制了”，這種說法對嗎 ？為什么？ 答：這種說法是錯誤的，例如用電磁吸盤夾緊工件，如圖，通電時， 電磁吸盤將工件吸緊，從而實現工件的夾 緊，但工件只限制 x （旋轉）、y （旋轉）、z （移動） 三個 自由度。6、什么是六點定位原理？什么是完全定位與不完全定位？什么 是欠定位與過定位？各舉例說明。答：六點定位原理：在夾具中采用合理的六個定位支承點，與工 件的定位基準相接觸， 來限制工件的六個自 由度，稱為六點定位

5、原理。完全定位：工件的六個自由度全部被限制而在夾具中占有完 全確定的位置。不完全定位：沒有全部限制在六個自由度，但也能滿足加工 要求的定位。欠定位：根據加工要求，工件必須限制的自由度沒有達到全 部限制的定位。過定位：工件在夾具中定位時，若幾個定位支承重復限制同 一個或幾個自由度。-岸1(a)(b) 在長方體上加工一通 槽，y不需限制， 屬不完全定位各舉例說明：(a)在長方體上加工不通孔，屬完全定位(b)(c) 銑銷軸上的一不通槽，只限制工件的四個自由度，X未限制，屬欠定位(d) 面兩銷定位，X,兩個圓柱 銷重復限制，導致工件孔無法 同時與兩銷配合，屬過定位情 況。7、“工件在定位后夾緊前，在止

6、推定位支承點的反方向上仍有 移動的可能性，因此其位置不定”，這種說法是否正確？為什 么？答：不正確，保證正確的定位時，一定要理解為工件的定位表面一定要與定位元件的定位表面相接觸，只要相接觸就會限制相應 的自由度，使工件的位置得到確定， 至于工件在支承點上未經夾 緊的緣故。8、根據六點定位原理,分析圖中各工件需要限制哪些的自由度指出工序基準,選擇定位基準并用定位符號在圖中表示出來解:X（V）Z （X）4X （V）y（X）Z（V）T（v）Z（V）X （X） y（V）Z（V）/ X X Jh）Az4z（V） Z(V)c)(X)(V)Z（V）d)X （V）X/y（X）yZ（V）z(V)(x)(V)9、

7、分析圖所示的定位方案，指出各定位元件分別限制了哪些自 由度，判斷有無欠定位與過定位，并對不合理的定位方案提 出改進意見。解：b)該方案出現過定位，改進措施；(1)去掉三爪卡盤;(2)將前頂尖換為一支承。/7/欽/zk/y/zz/zz丄二zjyd )該方案出現過定位，右邊 V形塊改為可浮動，使工件與V形塊得兩邊都能接觸。z,x,y該方案出現過定位，將右邊V形塊改為x可移動5-10 、什么是機床夾具？舉例說明夾具在機械加工中的作用。 答：機床夾具： 是在機床上用以裝夾工件連續切削順利進行的一 種工藝裝備。機床夾具的功用：穩定保證工件的加工精度； 減少輔助工時，提高勞動生產率； 擴大機床的使用范圍，

8、實現一機多能。舉例：用 V 形塊，用三爪卡盤， 頂尖可很好的保證工件的定位精度， 以及工件相對于刀具和機床的位置精度。 如圖(a)(b)11、機床夾具通常由哪幾部分組成？答：機床夾具的組成部分：1.定位元件2. 夾緊元件3. 對刀和導引元件4. 夾具體5. 其它零件及裝置12、常見的定位方式、定位元件有哪些？答：工件以平面定位：圓柱支承、可調支承、自位支承、輔助 支承工件以外圓定位：V形塊、定位套、半園套、圓錐套工件以圓孔定位：定位銷、圓錐銷、定位心軸工件以組合表面定位：一面兩銷13、輔助支承與自位支承有何不同?答：輔助支承用來提高支承件零件剛度，不是用作定位支承點，不起消除自由度作用； 自位

9、支承是支承本身在定位過程中所 處的位置，是隨工件定位基準位置的變化而自動與之適應， 但一個自位支承只起一個定位支承點的作用。14、什么是定位誤差 ?試述產生定位誤差的原因。 答：定位誤差： 是由于工件定位造成的加工面相對工序基準的位 置誤差，由于對同一批工件說，刀具調整后位置是不動的， 即被加工表面的位置相對于定位基準是不變的，因此定位誤 差就是工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。造成定位誤差的原因：定位基準和工序基準不一致所引起 的基準不重合誤差由于定位副制造誤差及配合間隙所 引起的定位誤差，即基準位移誤差 15、工件在夾具中夾緊時對夾緊力有何要求 ?答：方向： 夾緊力的作用方向不破壞工件

10、定位的準確性和可靠 性 夾緊力方向應使工件變形盡可能小 夾緊力方向應使所需夾緊力盡可能??；夾緊力作用點： 夾緊力作用點應靠近支承元件的幾何中心或幾個支 承元件所形成的支撐面內 夾緊力作用點應落在工件剛度較好的部位上 夾緊力作用點應盡可能靠近被加工表面；夾緊力的大?。?夾緊力的大小主要確定方法有經驗類比和分析計算 法。采用分析計算，一般根據切削原理求切削力F，算出慣心力，離心力，列出平衡方程式，算出理論夾 緊力Q ,為安全起見，考慮安全系數 K因此實際夾 緊力，K取值范圍1.53，粗加工2.53,精加工 1.52,由于加工中切削力隨刀具的磨鈍、工件材料 性質和余量的不均勻等因素變化，因而實際生產

11、中常 采用類比的方法估算夾緊力。16、試分析 3 種基本夾緊機構的優缺點及其應用。 答：基本夾緊機構有：斜楔夾緊機構：結構簡單，工作可靠，機械效率低,螺旋夾緊機構：很少直接用于手動夾緊, 常用在工件 尺寸公差較小的機動夾緊機構中； 螺旋升角小于斜楔的楔角, 擴力作用 遠大于斜楔夾緊機構,結構也很簡單，易于制造，夾緊行程大，擴力較 大，自鎖性能好，應用適合手動夾緊 機構。但夾緊動作緩慢，效率低，不 宜使用在自動化夾緊裝置上；偏心夾緊機構：操作方便，夾緊迅速，結構緊湊；缺點是夾緊行程小，夾緊力小，自鎖性 能差，因此常用于切削力不大，夾緊 行程較小，振動較小的場合。17、如圖所示零件以平面 3和兩個

12、短V形塊1、2進行定位，試分析該定位方案是否合理？各定位元件應分別限制哪些自由度？如何改進？zIA答：第一定位基準平面第二定位基準v形塊1： x, y,第三定位基準V形塊2:，ZX，y該方案出現過定位，改進方案如圖所示:115-45所示各種定位方案中定位18、根據六點定位原理，分析圖元件所限制的自由度情況。解：*-*a前頂尖限制：x，y，za)三爪卡盤限制：y, z中心架限制：）,zd)長芯軸限制:凸臺圓環面限制:定位板限制:活動錐銷限制:7z19、有一批直徑為50 02 mm的軸類工件，銑工件鍵槽的定位方案如圖5-46a、b、c所示。試計算各種定位方案下影響尺寸AB的定位誤差各為多少？解：方

13、案（a）:1. 加工方向：豎直2. 工序基準：尺寸A為下母線，尺寸B為中心線3. 工序基準在加工尺寸方向的最大變動量，由合成法得：DW B2方案（b）:DW A BCBC JW 0 Td2 sinb)1 .加工方向：豎直2 .工序基準：尺寸 A為下母線，尺寸B為中心線3 .工序基準在加工尺寸方向的最大變動量，由合成法得DW A BCJW Td2 0 TdDW B BCJW 000方案（c）:1. 加工方向：豎直2. 工序基準：尺寸A為下母線，尺寸B為中心線3. 工序基準在加工尺寸方向的最大變動量，由合成法得:DW/ABCTd( 12 sin 71)JWDW/BBCsin 220、一批圖5-47

14、a所示工件，采用鉆床夾具鉆銷工件上兩小孔， 除保證圖樣尺寸要求外，還需保證兩孔的連心線通過600.1 mm的軸線，其偏移量公差為 0.08?，F可采用如圖5-47b、c、d三 種方案。若定位誤差不得大于加工允差的1/2，試問這三種定位方案是否可行（a =90）?解:訂b)c)方案（b）:Td2(.sin乓1)2(0.70711)0.02“ 11)0 1“ 11)0.12(sin 72(0.70710.10.25 *Td21DW，對稱度 0mm 0.08mm -2方案（c）:/ Tddw / 01 2(-sin1)2(0.70711)0.12“ 11)0 1“ 11)0.02(sin乏2(0.70

15、710.08mm0.25 112/ TdDW.：02 2o.12dw 對稱度 0mm方案（d）:DW.QDWp2Td20.1T0.050.25 -2DW J對稱度Td0.12sin y2 0.70710.070.08 -2由此看來，只有圖b定位方案可以，其定位誤差滿足要求。21、鉆床夾具分哪些類型？各類鉆模有何特點？ 答：鉆床夾具分為：1. 固定式鉆模：加工精度高，用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔及同軸線的孔2. 分度式鉆模：有回轉式和直線式分度，工件一次安裝可順 序加工各孔。3. 翻轉式鉆模：用于加工同一表面或不同表面上的孔，適合 中小批量加工。4. 蓋板式鉆模：沒有夾具體，定位元件和夾緊裝

16、置直接安裝在鉆模板上，切屑易于清除。5. 滑柱式鉆模：夾具可調，操作方便，夾緊迅速，鉆孔的垂直度和孔距精度不太高，合中等精度的孔和孔系加工。22、 用鉆模裝夾，在一批鑄鐵工件上加工 12H8mm孔。先用11.8H8 麻花鉆鉆孔， 再用高速鋼機用鉸刀鉸孔達到要求。 試確定各快換 鉆套導引孔直徑的基本尺寸和極限偏差。答：查刀具標準手冊知 1 1 .8 H 8麻花鉆上偏差為 0，鉆套導引孔直徑基本尺寸11.8，其精度等級與偏差為11.8F3 ,由公差 表查得11.8鉸孔用標準鉸刀，其尺寸的上偏差為 +0.010 故鉸套孔與基本尺寸12.01其精度與偏差選定12.01G7, 故鉸用鉆套的內徑尺寸為12

17、。035。23、鉆模板的形式有幾種？哪種的工作精度最高？ 答：鉆模板的形式： 1 固定式2 鉸鏈式3 可卸式； 其中固定式的工作精度最高。24、試分析分度裝置的功用、類型及其應用范圍？答：分度裝置功用：當工件一次裝夾后，需要按一定角度或一定距離加工一組平面類型：回轉分度裝置和直線移動分度裝置 應用范圍：回轉分度裝置：主要加工有一定回轉角度要求的 孔系，槽或多面體。直線移動分度裝置：主要加工有一定距離要求的 平等孔系和槽。25、影響分度精度的因素有哪些 ?如何提高分度精度？ 答：影響分度精度的因素有：分度對定機構的選擇，防塵措施。26、用雙鏜套引導鏜桿的鏜模工作時， 鏜桿與機床主軸應如何聯 接？

18、機床主軸的工作精度是否影響加工精度？ 答：用雙鏜套引導鏜桿的鏜模工作時， 鏜桿與機床主軸用浮動接頭聯接， 由于鏜桿與接頭體之間留有間隙以便浮動， 接頭體 的錐柄安裝在機床主軸的錐孔中， 能自動補償鏜桿與機床主 軸之間的偏差，因此，機床主軸的工作精度不影響加工精度。27、鏜床夾具可分為幾類？各有何特點？其應用場合是什么？ 答：鏜床夾具的引向支架可分為：1 單面前導向：單個導向支架布置在刀具前方，適于加工孔徑D60,加工長度LD的通孔。2 單面后導向：單個導向支架布置在刀具后方，適于加工盲孔或D60的通孔，裝卸更換刀方便。3 單面雙導向：刀具后方兩個導向鏜套，鏜桿與機床主軸浮 動聯接。4 雙面單導

19、向：導向支架分別在工件的兩側，適用于加工孔 徑較大，工件孔的長徑比大于 1。 5 的通孔。28、鏜套有幾種 ?怎么使用？答：鏜套有：1 固定式鏜套：開有油槽，設有壓配式油杯，外形小，結構 簡單，適于低速鏜孔。2 回轉式鏜套：在鏜孔過程中，隨鏜桿一起轉動，只有相對 移動無相對轉動， 從而減少了鏜套的磨損， 適用于高速鏜 削，當加工孔徑大于鏜套孔徑， 需要在回轉鏜套上開引刀 槽，同時必須在鏜桿和旋轉導套間設置定向鍵。29、決定銑床夾具U型耳座尺寸的原始依據是什么？答：決定銑床夾具U型耳座的尺寸的原始依據是先銑床工件臺的 形狀結構以及 T 型槽的距離。30、銑床夾具與銑床工作臺的聯接方式有哪幾種？ 答：銑床夾具與銑床工作臺的聯接方式：1 定位健與銑床工作臺的 T 型槽配合2 在夾具體的側面加工一窄長平面作為夾具安裝時的找正