資料內容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯系改正或者刪除。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CA6140 臥式車床臺,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N=Qn(1+α)(1+β)=(1＋15％)(1＋5％)=2415臺/年查表屬于成批生產,生產批量計算:(件)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: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,Φ60外圓的設計基準是Φ40外圓的中心線(b)如圖的工序圖中,加工ΦD孔,A為本工序的工序基準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高,生產率較低單件小批生產劃線找正裝夾加工表面復雜,加工精度要求不太高,生產率低單件中小批生產的鑄件加工夾具裝夾無需劃線和找正,定位精度高,操作簡單,生產率高用于成批和大量生產中”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。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。各舉例說明:(a)在長方體上加工不通孔,屬完全定位(b)在長方體上加工一通槽,y不需限制,屬不完全定位(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)一面兩銷定位,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。”工件在定位后夾緊前,在止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。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:工件為圓柱(√)(√)(√)(×)(×)(√)(×)(×)(√)(√)(√)(√)(√)(×)(×)(√)(√)(√)(√)(×)(√)(√)(×)(√)(√)(√)(×)(×)(√)(√)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: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。d)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。e)該方案出現過定位,將右邊V形塊改為可移動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:=1\*GB3①穩定保證工件的加工精度;=2\*GB3②減少輔助工時,提高勞動生產率;=3\*GB3③擴大機床的使用范圍,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.b11、機床夾具一般由哪幾部分組成?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:=1\*GB2⑴工件以平面定位:圓柱支承、可調支承、自位支承、輔助支承=2\*GB2⑵工件以外圓定位:V形塊、定位套、半園套、圓錐套=3\*GB2⑶工件以圓孔定位:定位銷、圓錐銷、定位心軸=4\*GB2⑷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:=1\*GB2⑴定位基準和工序基準不一致所引起的基準不重合誤差ΔBC=2\*GB2⑵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ΔJW15、工件在夾具中夾緊時對夾緊力有何要求?答:=1\*GB2⑴方向:=1\*GB3①夾緊力的作用方向不破壞工件定位的準確性和可靠性=2\*GB3②夾緊力方向應使工件變形盡可能小=3\*GB3③夾緊力方向應使所需夾緊力盡可能小;=2\*GB2⑵夾緊力作用點:=1\*GB3①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=2\*GB3②夾緊力作用點應落在工件剛度較好的部位上=3\*GB3③夾緊力作用點應盡可能靠近被加工表面;=3\*GB2⑶夾緊力的大小: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Q=KQ’,K取值范圍1.5～3,粗加工2.5～3,精加工1.5～2,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:=1\*GB2⑴斜楔夾緊機構:結構簡單,工作可靠,機械效率低,很少直接用于手動夾緊,常見在工件尺寸公差較小的機動夾緊機構中;=2\*GB2⑵螺旋夾緊機構: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;=3\*GB2⑶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,因此常見于切削力不大,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?答:第一定位基準平面3:,,第二定位基準V形塊1:,,第三定位基準V形塊2:,,該方案出現過定位,改進方案如圖所示:18、根據六點定位原理,分析圖5-45所示各種定位方案中定位元件所限制的自由度情況。解:前頂尖限制:,,后頂尖限制:,小錐度芯軸限制的自由度:,,,,三爪卡盤限制:,中心架限制:,長芯軸限制:,,,凸臺圓環面限制:定位板限制:,,活動錐銷限制:,19、有一批直徑為的軸類工件,銑工件鍵槽的定位方案如圖a、b、c所示。板1為定位元件(兩定位斜面夾角為90o),件3為夾緊元件。試計算各種定位方案下影響尺寸A或B的定位誤差各為多少?解:方案(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:方案(b):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,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:20、一批圖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經過的軸線,其偏移量公差為0.08mm。現可采用如圖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(α=90)?解:方案(b):方案(c):方案(d):由此看來,只有圖b定位方案能夠,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孔。先用麻花鉆鉆孔,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:查刀具標準手冊知麻花鉆上偏差為0,鉆套導引孔直徑基本尺寸Φ11.8,其精度等級與偏差為Φ11.8F3,由公差表查得Φ11.8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Φ12.01其精度與偏差選定Φ12.01G7,故鉸用鉆套的內徑尺寸為Φ。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?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D>60mm,加工長度L<D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D<60mm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