汽車零部件制造技術習題答案項目一毛坯制造技術任務1鑄造技術判斷題（1）液態金屬充滿鑄型型腔獲得形狀完整、輪廓清晰鑄件的能力稱為合金的流動性（√）(2)液態合金的流動性越好其充型能力越強，便于澆鑄出輪廓清晰、薄而復雜的鑄件(√)(3)澆注溫度越高，液態收縮越大；材料的結晶溫度范圍越大，凝固收縮越大；材料收縮率越大，鑄件的收縮也越大(√)(4)砂型鑄造是一種將液體金屬澆入到砂質鑄型中，待其冷卻、凝固后，將砂型破壞取出鑄件的鑄造方法(√)(5)手工造型的常用方法有：整模兩箱造型、兩箱分模造型、三箱分模造型、挖砂造型、活塊造型等（√）（6）制造鑄型或型芯用的材料，稱為造型材料（√）（7）消除鑄件內應力的主要方法是對其進行調質處理（×）（8）熔模鑄造主要適用于形狀簡單的大型工件（×）（9）合金收縮性好壞不對鑄件縮孔產生有影響（×）（10）砂型鑄造是鑄件面質量和尺寸精度最好的鑄造方法（×）選擇題（1）合金流動性差，可能使鑄件產生的缺陷是（C）A粘砂B偏析C冷隔D裂紋（2）在各種鑄造方法中最基本的方法是（D）A金屬型鑄造B熔模鑄造C壓力鑄造D砂型鑄造（3）砂型鑄造中可鑄造的材料是（C）A任何金屬材料B以有色金屬為主C黑色金屬為主D僅限黑色金屬（4）鑄件上的大平面、薄壁和形狀復雜的部分放在下箱主要是為了防止（D）A澆不足B夾砂C錯箱D縮孔（5）在鑄件厚壁處墊冷鐵，基主要作用是（B）A起補縮作用B防止縮孔縮松C增大金屬的流動性D防止產生氣孔（6）兩箱分模造型適用于鑄件形狀是（A）A形狀較復雜且有良好對稱面的鑄件（最大截面在中部）B最大截面在一端，且為平面的鑄件C形狀為兩端截面大、中間截面小的鑄件D最大截面不在端部，且模樣又不宜分成兩半的鑄件（7）造型材料透氣性好壞，決定了鑄件可能存在的缺陷是（A）A氣孔B夾渣C縮孔D裂紋問答題何謂鑄造？答：鑄造是溶煉金屬并將金屬液澆入預先制備的鑄型中，待金屬液凝固后獲得一定形狀和性能鑄件的方法。鑄造成形實質上是利用金屬在熔融狀態下的流動性來實現成形的。影響合金流動性的因素有哪些？答：影響合金流動性的因素主要有化學成分、澆注條件和鑄型填充條件等。1)化學成分對合金流動性的影響合金的流動性主要取決于它本身的化學成分。對于鐵碳合金，離共晶點越遠，結晶溫度區間越寬，流動性就越差。換句話說，即亞共晶鑄鐵的流動性隨含碳量的增加而提高；過共晶鑄鐵的流動性隨含碳量的增加而下降。同樣對于其他合金，合金的熔點越低，結晶溫度區間越小，合金的流動性越好，反之則反。2)澆注條件對合金流動性的影響=1\*romani澆注溫度指的是澆注時熔融合金的溫度，一般要求比它的液相線溫度高，即存在過熱度，推遲它的凝固時間，以保持良好的流動性。澆注溫度愈高，合金的粘度下降，且因過熱度高，合金在鑄型中保持流動的時間長，故充型能力強；反之，充型能力差。但澆注溫度也不是越高越好，否則容易造成氧化、吸氣、過收縮、粘砂、脹砂等不良后果。所以，每種合金有自己的合理澆注溫度范圍。通常鑄鋼的澆注溫度為1520～1620℃，灰口鑄鐵為1200～1380℃，鋁合金為680～780℃。=2\*romanii充型壓力液態金屬在流動方向上受的壓力越大，其流動性越好。砂型鑄造時，充型壓力是由直澆道所產生的靜壓力取得的，故直澆道的高度必須適當。在壓力鑄造、低壓鑄造和離心鑄造時，因充型壓力主要由外力提供，所以充型能力較強。3)鑄型填充條件對合金流動性的影響鑄型中凡是增加金屬流動阻力和冷卻速度的因素，均會使合金的流動性降低，主要包括如下因素：=1\*romani鑄型的蓄熱能力指鑄型從金屬中吸收和貯存熱量的能力。鑄型材料導熱系數越小，傳遞熱量的速度越慢，液態合金保溫效果越好，流動性也越好。砂型蓄熱能力比金屬型好，故金屬型鑄造較砂型鑄造容易產生澆不足等缺陷。=2\*romanii鑄型的預熱溫度把鑄型預熱到適當溫度，可以減少鑄型和液體合金之間的溫差，從而減緩合金冷卻速度，提高合金流動性。=3\*romaniii鑄件的結構當鑄件壁厚過小，有大的水平面等結構時都使金屬液的流動阻力增大。澆注系統的結構越復雜，流動阻力越大，充型能力越差。=4\*romaniv鑄型的透氣性高溫液態合金澆入鑄型時，巨大的熱量會使鑄型中的氣體膨脹，型砂中的少量水分還會汽化，煤粉、木屑等有機物會燃燒產生大量的氣體，這些氣體會使型腔中的壓力急劇升高，阻礙液態合金流動，降低合金流動性。因此，鑄型需有良好的透氣性。生產上常采用在遠離澆口的最高部位開設出氣口的辦法來提高鑄型透氣性。如何防止鑄件縮孔、縮松？答：防止的基本原則是將缺陷轉移到鑄件的外部，保證在鑄件的內部形成致密的結構，即采用“順序凝固”原則。所謂“順序凝固”，就是在鑄件上可能出現縮孔的厚大部位（如教材中圖1-8中Ⅲ）通過安放冒口等工藝措施，使得鑄件上遠離冒口的部位先凝固（如如教材中圖1-8中Ⅰ），然后是靠近冒口部位凝固（如教材中圖1-8中Ⅱ），最后才是冒口本身的凝固。按照這樣的凝固順序，先凝固部位的收縮，由后凝固部位的金屬液來補充，后凝固部位的收縮，由冒口中的金屬液來補充，從而使得鑄件各個部位的收縮都能夠得到補充，而將縮孔轉移到冒口之中。冒口為鑄件的多余部分，在鑄件清理時將其去除。為了實現順序凝固，在安放冒口的同時，還可在鑄件上某些厚大部位增設冷鐵（如如教材中圖1-9）。由于冷鐵加快了凸臺的冷卻速度，使得厚度較大的凸臺反而最先凝固，從而實現了自下而上的順序凝固，防止了凸臺處縮孔、縮松的產生。冷鐵僅是加快某些部位的冷卻速度，以控制鑄件的順序凝固，其本身并不起補縮的作用，通常采用鋼或鑄鐵制作。對造型材料有哪些性能要求？答：1)足夠的強度指造型材料在制造、搬運及澆注時，不至于破壞的能力。強度過低，易造成塌箱，產生砂眼等缺陷；強度過高，易使型砂透氣性和退讓性變差。2）透氣性指造型材料間存在空隙，讓氣體通過的能力。當液體金屬澆入鑄型后，在高溫作用下，鑄型中的水份和有機物的蒸發分解、燃燒產生大量的氣體，良好的透氣性可以使當金屬充滿鑄型時，鑄型空腔存在的氣體和澆注時隨金屬液卷入型腔的氣體也全部都排出，如果砂型的透氣性不好，導致氣體不能順利排出，就會產生氣孔。3）可塑性指造型材料在外力作用下，能形成一定形狀，當外力去掉后，仍能保持此形狀的能力。如果造型材料的可塑性好，就可使鑄型能保持清楚的模型輪廓。4）耐火性指造型材料在承受高溫作用下，不軟化、不燒結的能力。如果耐火性不好，造型材料易破碎，導致型芯砂透氣不好。5）可讓性指鑄件在凝固冷卻收縮時，型腔能被壓壞而不阻礙收縮的能力。如果可讓性不好，鑄件受阻，產生內應力，就會使鑄件產生變形及裂紋等缺陷。手工造型有哪些方式？答：有整模兩箱造型、兩箱分模造型、三箱分模造型、挖砂造型、活塊造型等。常用的機器造型有哪些方式？答：有震壓造型、微震壓實造型、拋砂造型、氣沖造型、負壓造型。常用的特種造型有哪些方式？答：有熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造和離心鑄造。鑄造件常見有哪些缺陷？如何防止？答：常出現縮孔、縮松、砂眼、冷隔、裂紋等鑄造缺陷。

任務2鍛造技術判斷題（1）鍛造溫度過高會出現過熱、過燒現象，因此鍛造溫度赿低越好（×）(2)空氣錘、曲柄壓力機和油壓機是常用的自由鍛造設備(√)(3)鐓粗不是自由鍛造基本工序(×)(4)無論什么樣的工件，若采用模鍛都可一次鍛造成型(×)(5)工件上的孔，無論大小都應一次性鍛造出來，小孔不鍛造則不合理（×）（6）模鍛工件，在合模處設置飛邊不合理，因為增大了加工內容（×）（7）零件尺寸越大，一定是重要工件，因此一定要何用模鍛（×）（8）模鍛時，不要設置起模斜度（×）（9）鍛造時，因加熱出現燒損而浪費了材料，因此工件盡可能不鍛造（×）（10）無論鍛造比為多少，工件都就安排一次鍛造成型（×）2、選擇題（1）下列材料中，鍛造性最好的是（A）A20B45CQT600-03DHT200（2）鍛造幾噸重的大型鍛件，一般采用（A）A自由鍛造B模鍛C胎模鍛C板料沖壓（3）單件小批量生產，最經濟的鍛造方式是（A）A自由鍛B模鍛C精鍛（4）將鍛件放在充填有石棉灰、干砂或爐灰等材料的坑中堆在一起冷卻稱為（B）A空冷B坑冷C爐冷（5）難以用自由鍛鍛出，添加一部分金屬以簡化鍛件形狀，這部分添加的金屬稱為（A）A工藝余塊B連皮C飛邊（6）模鍛分型面應該設置在（A）A平面B曲面C階梯面D可為任意形狀的表面問答題何謂鍛造？答：鍛造是一種利用鍛壓設備對金屬坯料施加壓力，使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸的壓力加工方法。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態疏松等缺陷，優化微觀組織結構，同時由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機械性能一般優于同樣材料的鑄件。相關機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。自由鍛造主要應用于什么場合？答：自由鍛的設備和工具有很大的通用性且工具簡單，成本低；生產周期短，應用廣泛（鍛件的重量可以從不足1千克到數百噸）；適應性強，自由鍛是大型鍛件的唯一加工方法；自由鍛造的鍛件精度較低，加工余量大，勞動強度大，生產率低，鍛件的形狀和尺寸靠鍛工的技術來保證。自由鍛主要應用于單件、小批量生產，大型鍛件的生產，修配，新產品的試制等。模鍛與自由鍛比較有何特點？答：模鍛與自由鍛相比，具有以下特點1）生產效率較高。模鍛時，金屬的變形在模膛內進行，故能較快獲得所需形狀；2）能鍛造形狀復雜的鍛件，并可使金屬流線分布更為合理，提高零件的使用壽命；3）模鍛件的尺寸較精確，表面質量較好，加工余量較小；4）節省金屬材料，減少切削加工工作量。在批量足夠的條件下，能降低零件成本；5）模鍛操作簡單，勞動強度低。6）模鍛生產受模鍛設備噸位限制，模鍛件的質量一般在150kg以下。模鍛設備投資較大，模具費用較昂貴，工藝靈活性較差，生產準備周期較長。因此，模鍛適合于小型鍛件的大批量生產，不適合單件小批量生產以及中、大型鍛件的生產。（4）自由鍛造的基本工序有哪些？答：自由鍛工序分為基本工序、輔助工序和精整工序。基本工序改變坯料的形狀和尺寸以達到鍛件基本成形的工序，包括鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、切割、扭轉、錯移等。最常用的是鐓粗、拔長、沖孔。（1)鐓粗使坯料高度減小，橫截面積增大的鍛造工序稱為鐓粗，如圖1-45所示，左圖為完全鐓粗，右圖為端部鐓粗)。鐓粗常用于鍛造齒輪坯、凸輪坯、圓盤形鍛件。對于環、套筒等空心鍛件，鐓粗變形往往作為沖孔前的預備工序。（2）拔長沿垂直于工件的軸向進行鍛打，以使其截面積減小，而長度增加的鍛造工序稱為拔長，如圖1-46所示。常用于鍛造軸類和桿類等零件。（3）沖孔利用沖頭在工件上沖出通孔或盲孔的鍛造工序稱為沖孔。常用于鍛造齒輪、套筒和圓環等空心鍛件，對于直徑小于25mm的孔一般不鍛出，而是采用鉆削的方法進行加工。（4）彎曲使坯料軸線產生一定曲率的工序。（5）扭轉使坯料的一部分相對于另一部分繞其軸線旋轉一定角度的工序。（6）錯移使坯料的一部分相對于另一部分平移錯開，但仍保持軸心平行的工序。它是生產曲拐或曲軸類鍛件所必須的工序。（7）切割分割坯料或切除鍛件余量的工序。（8）鍛接將兩分離工件加熱到高溫，在鍛壓設備產生的沖擊力或壓力作用下，使兩者在固相狀態下結合成一牢固整體的工序。實際生產中最常用的是鐓粗、拔長、沖孔三個基本工序。輔助工序為了方便基本工序的操作，而使坯料預先產生某些局部變形的工序。如壓鉗口、倒棱和切肩。精整工序修整鍛件的最后尺寸和形狀，消除表面的不平和歪扭，使鍛件達到圖紙要求的工序。如修整鼓形、平整端面、校直彎曲。模鍛模膛設計應在哪些注方面加以注意？答：1）分型面要保證模鍛件能從模膛中取出；上下兩模沿分模面的模膛輪廓一致；分模面能使模膛深度最淺；分模面為平面，使上下鍛模的模膛深度一致2）確定余塊零件上難以鍛出的部分，需添加余塊；需鍛出的孔須留連皮，以減少模膛凸出部位的磨損。連皮厚度通常為4～8mm。3）模鍛斜度為了使鍛件易于從模膛中取出，鍛件與模膛側壁接觸部分需帶一定斜度，稱為模鍛斜度。外壁斜度通常為7°，特殊情況可用5°和10°；內壁斜度應較外壁斜度大2°～3°。4）模鍛圓角半徑鍛件上的轉角處須采用圓角，以利于金屬充滿模膛和提高鍛模壽命。凸圓角半徑為單面加工余量加成品零件的圓角半徑（或倒角值），凹圓角半徑為R＝（2～3）r。R：為凹圓角半徑r：為凸圓角半徑對鋼材進行鍛造時，為什么要加熱？是否加熱越高越好？答：金屬坯料在鍛造之前的加熱是為了提高坯料的塑性、降低變形抗力，改善鍛壓性能。金屬在鍛造時，允許加熱到的最高溫度稱為始鍛溫度，始鍛溫度過高會使坯料產生過熱、過燒、氧化、脫碳等缺陷，造成廢品。金屬停止鍛造的溫度叫做終鍛溫度，終鍛溫度過低，塑性下降，變形抗力增大，當降到一定溫度的時候，不僅變形困難，而且容易開裂，必須停止鍛造，重新加熱后再鍛。試說明鍛造工藝圖如何繪制？答：鍛件工藝圖是制定鍛造工藝和檢驗的依據，繪制時主要考慮工藝余塊、余量及鍛件公差。為了便于了解零件的尺寸和檢查鍛件的實際加工余量，在圖上用雙點劃線（或細實線）畫出零件的輪廓形狀。用粗實線畫出鍛件的輪廓形狀，在尺寸線上面標注鍛件的尺寸和公差，下面標注零件的名義尺寸，并加括號。在繪制繪制鍛件工藝圖時還應考慮如下內容：工藝余塊難以用自由鍛鍛出，添加一部分金屬以簡化鍛件形狀，這部分添加的金屬稱為工藝余塊，它將在切削加工時去除。(2)加工余量零件表面要留加工余量。余量大小與零件形狀、尺寸等因素有關，數值可查有關國家標準。(3)鍛件公差是鍛件名義尺寸的允許變動量。公差的數值可查有關鍛造公差標準，如帶孔盤狀類零件查《帶孔圓盤類鍛件機械加工余量與鍛造公差JB4249-86》。

任務3沖壓制造技術1、判斷題1）沖模的制造一般是單件小批量生產，因此沖壓件也是單件小批量生產。（×）2）落料和彎曲都屬于分離工序，而拉深、翻邊則屬于變形工序。（×）3）復合工序、連續工序、復合—連續工序都屬于組合工序。（√）4）分離工序是指對工件的剪裁和沖裁工序。（√）5）所有的沖裁工序都屬于分離工序。（√）6）成形工序是指對工件彎曲、拉深、成形等工序。（√）7）成形工序是指坯料在超過彈性極限條件下而獲得一定形狀。（√）8）把兩個以上的單工序組合成一道工序，構成復合、級進、復合-級進模的組合工序。（×）9）沖壓變形也可分為伸長類和壓縮類變形。（√）10）沖壓加工只能加工形狀簡單的零件。（×）11）沖壓生產的自動化就是沖模的自動化。（×）2、填空題1）冷沖模是利用安裝在壓力機上的模具對材料施加變形力，使其產生變形或分離，從而獲得沖件的一種壓力加工方法。2）因為冷沖壓主要是用板料加工成零件，所以又叫板料沖壓。3）冷沖壓不僅可以加工金屬材料材料，而且還可以加工非金屬材料。4）沖模是利用壓力機對金屬或非金屬材料加壓，使其產生分離或變形而得到所需要沖件的工藝裝備。5）冷沖壓加工獲得的零件一般無需進行機械加工加工，因而是一種節省原材料、節省能耗的少、無切屑的加工方法。6）冷沖模按工序組合形式可分為單工序模具和組合工序模具，前一種模具在沖壓過程中生產率低，當生產量大時，一般采用后一種摸具，而這種模具又依組合方式分為復合模、級進模、復合-級進模等組合方式。7）沖模制造的主要特征是單件小批量生產，技術要求高，精度高，是技術密集型生產。8）沖壓生產過程的主要特征是，依靠沖模和壓力機完成加工，便于實現自動化化，生產率很高，操作方便。9）沖壓件的尺寸穩定，互換性好，是因為其尺寸公差由模具來保證。3、問答題1）什么是沖壓加工？沖壓成形加工與其他加工方法相比有何特點？答：沖壓加工就是建立在材料塑性變形的基礎上，利用模具和沖壓設備對板料進行加工，以獲得要求的零件的形狀、尺寸及精度。沖壓成形加工與其他加工方法相比，具有以下的優點：少、無屑加工；零件精度較高；互換性好；材料利用率高；生產效率高；個人技術等級不高；產品成本低等。沖壓成形加工與其他加工方法相比，具有以下的缺點：模具要求高，制造復雜，周期長，制造費用昂貴；有噪聲，不宜小批量生產等。2）冷沖壓有哪些基本工序，各是什么？答：冷沖壓按性質分有分離工序和成形工序兩類。分離工序包括落料、沖孔、剪切、切斷、切槽、切邊等幾大類；成形工序包括拉深、脹形、翻邊、擴口、縮口等工序。3）沖裁變形過程分為哪幾個階段？裂紋在哪個階段產生？首先在什么位置產生？答：沖裁變形過程分為彈性變形階段、塑性變形階段、斷裂分離階段。裂紋出現在斷裂分離階段。材料內裂紋首先在凹模刃口附近的側面產生，緊接著才在凸模刃口附近的側面產生。4）翻邊常見的廢品是什么？如何防止？答：翻邊常見的廢品是：對于內曲翻邊，豎邊邊緣發生破裂；對于外曲翻邊，是發生起皺。對于內曲翻邊來說，為了豎邊邊緣不破裂，將豎邊邊緣不破裂時的極限變形程度Esl作為內曲翻邊的成形極限。對于外曲翻邊，為了避免起皺可采用壓邊裝置。

任務4粉末冶金技術1、判斷題1）壓制形狀復雜的粉末機械零件應選擇松裝密度高、流動性好的粉末為原料。（√）（2）一般情況下，提高粉末的松裝密度可改善粉末的流動性。（√）（3）還原鐵粉適合制造形狀復雜、密度較低的粉末冶金零件。（√）（4）材質相同的金屬粉末，松裝密度高的粉末其流動性通常較好。（√）（5）鐵基粉末在壓制前一般應添加成型劑。（√）（6）粉末壓坯強度與坯體中的殘留應力大小有關。（√）（7）還原鐵粉顆粒是多孔結構的，而霧化鐵粉顆粒為致密結構。（√）（8）在燒結后期，晶界擴散有利于孔隙球化，而表面擴散有利于孔隙消除。（×）（9）晶內孔隙可通過境界擴散消除。（√）（10）MnO2可被金屬粉還原。（√）2、問答題（1）粉末冶金技術有何重要優缺點，并舉例說明。答：重要優點：①能夠制備部分其他方法難以制備的材料，如難熔金屬，假合金、多孔材料、特殊功能材料（硬質合金）；②因為粉末冶金在成形過程采用與最終產品形狀非常接近的模具，因此產品加工量少而節省材料；③對于一部分產品，尤其是形狀特異的產品，采用模具生產易于，且工件加工量少，制作成本低,如齒輪產品。重要缺點：①由于粉末冶金產品中的孔隙難以消除，因此粉末冶金產品力學性能較相同鑄造加工產品偏低；②由于成形過程需要模具和相應壓機，因此大型工件或產品難以制造；③規模效益比較小（優點：材料利用率高，加工成本較低，節省勞動率，可以獲得具有特殊性能的材料或產品，缺點：由于產品中孔隙存在，與傳統加工方法相比，材料性能較差例子：銅—鎢假合金制造，這是用傳統方法不能獲得的材料）2、工業上用于大批量制造鐵基粉末冶金零部件的鐵粉包括哪兩類？它們在制造零部件時各有什么優缺點？答：還原鐵粉和霧化鐵粉。還原鐵粉：低的成本，為制造大量價質優價廉的中低密度鐵基粉末冶金零部件創造條件；顆粒形狀復雜，粉末成形性能好，便于制造形狀復雜或薄壁類零部件；粉末燒結活性好；但粉末純度、壓縮性較低。霧化鐵粉有分為氣體霧化鐵粉和水霧化鐵粉：氣體霧化鐵粉：為近球形粉末，顆粒表面粗糙，粉末的成形性能較好。水霧化鐵粉：為不規則粉末，顆粒表面粗糙，氧含量較低、壓縮性較好。3、粉末冶金用銅粉可采用哪些方法制備？比較這些銅粉在性能上的差異。答：水溶液電解法制銅粉：粉末純度高，粉末形狀多為樹枝狀，成形性很好，壓縮性較差。氣體還原法制銅粉：粉末純度高，多孔海綿狀，成形性好。氣體霧化法制銅粉：為近球形粉末，顆粒表面粗糙，粉末的成形性能較好。水霧化法制銅粉：為不規則粉末，顆粒表面粗糙，氧含量較低、壓縮性較好。4、分析粉末冶金過程中是哪一個階段提高材料利用率，為什么？試舉例說明。答：粉末冶金過程中是由模具壓制成形過程提高材料利用率，因為模具設計接近最終產品的尺寸，因此壓坯往往與使用產品的尺寸很接近，材料加工量少，利用率高；例如，生產汽車齒輪時，如用機械方法制造，工序長，材料加工量大，而粉末冶金成形過程可利用模具成形粉末獲得接近最終產品的形狀與尺寸，與機械加工方法比較，加工量很小，節省了大量材料。5、分析燒結時形成連接通孔隙和閉孔隙的條件。答：原子向顆粒結合面的大量遷移使燒結頸擴大，顆粒間距離縮小，形成連續的空隙網絡；當燒結體密度達到90%以后，多數孔隙被完全分隔，閉孔隙大為增加。孔隙變化：燒結過程中，孔隙隨時都在變化，由孔隙網絡逐漸形成隔離的閉孔，孔隙球化收縮，少數閉孔長大。連通孔隙的不斷消失與隔離閉孔的收縮是貫穿燒結全過程中組織變化的特征。孔隙的消失主要靠體積擴散和塑性流動，表面擴散和蒸發凝聚也起一定的作用；

閉孔生成后，表面擴散和蒸發凝聚只對孔隙球化有作用，但不影響收縮，塑性流動和體積擴散才對孔隙收縮起作用。

項目二機械加工技術任務1切削加工刀具1、判斷題1）切削速度越快，越不易形成帶狀切屑。（×）2）“不可接受”的切屑，是指拉傷工件的已加工表面、劃傷機床、造成刀具的早期破損、影響操作者的安全的切屑。（√）3）形成積屑瘤后，刀具前角將增大（√）4)切削速度對刀具的耐用度影響最大（√）5）對切削溫度影響最大的因素是切削速度（√）6）對切削力影響最大的因素是背吃刀量的大小（√）7）背向力不會引起工件彎曲變形8）刀具前角的大小對切削性能無影響（×）9）刃傾角的大小不僅影響切削力的大小，還影響切屑的流向（×）10）主偏角的大小不會對工件表面粗糙度有影響（×）11）后角大小對刀具強度無影響12）高速鋼刀具的耐熱性能沒有硬質合金好（√）13）YT15是高速鋼刀具（×）14)對刀具鍍層進行處理，其目的是為提高刀具的耐磨性能（√）2、填空題1）切屑形狀可分為帶狀、節狀、粒狀和崩碎幾種類型。2）在切削加工中采取適當的措施來控制切屑的卷曲、流出與折斷，使之形成“可接受”的良好屑形，通常稱之為切屑控制，又稱切屑處理。3）在一定的切削速度和保持連續切削的情況下，加工塑性材料時，在刀具前刀面常常粘結一塊剖面呈三角狀的硬塊，這塊金屬被稱為積屑瘤。4）通常將作用在刀具上的力分解為三個垂直方向的分力，這三個分力分別是：主切削力、進給力和背吃刀力。5)在金屬切削過程中，切削層抵抗變形所產生的變形抗熱是切削熱產生的一個重要原因，另外，切屑、工件與刀具的摩擦也產生了大量的摩擦熱6)過切削刃選定點且垂直主切削速度（或軸線）的平面,稱為基面pr。7）在主切削刃選定點的正交平面po內，前刀面與基面之間的夾角，稱為前角γo。8）刀具在工作狀態下的切削角度稱為刀具的工作角度。9）當前所使用的刀具材料有許多，不過應用最多的還是工具鋼、高速鋼和硬質合金。10）國產普通硬質合金按其化學成分的不同，可分為四類，分別是鎢鈷類（WC+Co），合金代號為YG，對應于國標K類；=2\*romanii鎢鈦鈷類（WC+TiC+Co），合金代號為YT，對應于國標P類；鎢鈦鉭（鈮）鈷類（WC+TiC+TaC（Nb）+Co），合金代號為YW，對應于國標M類；碳化鈦基類（WC+TiC+Ni+Mo）。合金代號YN，對應于國標P01類。問答題1）分析積屑瘤對加工產生的影響及如何控制積屑瘤的產生。答：（1）工件材料工件材料的塑性越好，切屑變形越大，切屑底層與刀具前刀面的摩擦系數越大、接觸長度越長，越容易形成積屑瘤。刀具前角刀具前角增大，可以減小切屑的變形、切屑與前刀面的摩擦、切削力和切削熱，可以抑制積屑瘤的產生或減小積屑瘤的高度。據有關資料介紹，刀具前角γ0大于等于400時，積屑瘤產生的可能就小。（3）切削速度切削速度主要是通過切削溫度和摩擦系數來影響積屑瘤的。當刀具沒有負倒棱時，在極低的切削速度條件下，不產生積屑瘤。以中碳鋼為例，切削速度Vc小于2m/min時，不產生積屑瘤。當Vc處于2m/min～30m/min時，積屑瘤從生產到生長到最大。也即是說，切削溫度為300℃左右時，切屑與刀具間的摩擦系數最大，積屑瘤達到最高高度。隨著切削速度相應的切削溫度提高，積屑瘤的高度逐漸減小。高速切削時(Vc大于120m/min)，由于切削溫度很高(800℃以上)，切屑底層的滑移抗力和摩擦系數顯著降低，積屑瘤也將消滅。所以我們日常精加工時，為了達到較低的已加工表面粗糙度的辦法是采用在刀具耐熱性允許范圍內的高速切削，或采用低速(Vc小于5m/min)切削，以防止積屑瘤的產生，提高已加工表面的質量。（4）切削厚度。切塑性材料時，切削力、切屑與前刀面接觸區長度都將隨切削厚度的增加而增大，將增加生成積屑瘤的可能性。所以，在精加工時除選取較大的刀具前角，在避免積屑瘤的產生切削速度范圍內切削外，應采用減小進給量或刀具主偏角來減小切削厚度。（5）冷卻潤滑條件采用液時，冷卻液帶走大量熱量、且切屑與前刀面的摩擦系數小，積屑瘤不易形成。切削用量對切削溫度有什么影響？答：（1）切削用量根據實驗得到車削時切削用量三要素Vc、ap、f和切削溫度θ之間關系的經驗公式：高速鋼刀具(加工材料45鋼)：θ＝（140～170）afv硬質合金刀具(加工材料45鋼)：θ＝320afv上式表明，切削用量三要素Vc、ap、f中，切削速度Vc對溫度的影響最顯著，因為指數最大，切削速度增加一倍，溫升約增加32％；其次是進給量f，進給量增加一倍，溫升約增加18％，背吃刀量ap影響最小，背吃刀量增加一倍溫升約增加7％。主要的原因是速度增加，使摩擦熱增多；f增加，切削變數減小，切屑帶走的熱量也增多，所以熱量增加不多；背吃刀量的增加，使切削寬度增加，顯著增加熱量的散熱面積。刀具的前角、后角、主偏角的定義？答：前角γo——在主切削刃選定點的正交平面po內，前刀面與基面之間的夾角；后角αo——在正交平面po內，主后刀面與切削平面之間的夾角；主偏角κr——主切削刃在基面pr上的投影與進給方向的夾角；前角的作用及選擇原則？答：前角的選擇刀具前角是一個重要的刀具幾何參數。在選擇刀具前角時，首先應保證刀刃鋒利，同時也要兼顧刀刃的承載能力與耐用度。但兩者又是一對矛盾，需要根據生產現場的條件，考慮各種因素，以達到一平衡點。刀具前角增大，刀刃變鋒利，可以減小切削的變形，減小切屑流出刀前面的摩擦阻力，從而減小切削力和切削功率，切削時產生的熱量也減小，提高刀具耐用度。但由于刀刃鋒利，楔角過小，刀刃的承載能力也自然會降低。而且，刀具前角增大到一定程度時，刀體散熱體積減小，這種因素變大時，又將使切削溫度升高，刀具耐用度降低。刀具前角的合理選擇，主要由刀具材料和工件材料的種類與性質決定。（1）刀具材料由于刀具前角增大，將降低刀刃承載能力，因此在選擇刀具前角時，應考慮刀具材料的性質。刀具材料的不同，其強度和韌性也不同，強度和韌性大的刀具材料可以選擇大的前角，而脆性大的刀具甚至取負的前角。如高速鋼前角可比硬質合金刀具大5o～10o；陶瓷刀具，前角常取負值，其值一般在0o～-15o之間。圖2-20示出了不同刀具材料韌性和前角的變化。圖2-20不同刀具材料的韌性變化（2）工件材料工件材料的性質也是前角選擇考慮的因素之一。加工鋼件等塑性材料時，切屑沿前刀面流出時和前刀面接觸長度長，壓力與摩擦較大，為減小變形和摩擦，一般采用選擇大的前角。如加工鋁合金取γo＝25o～35o，加工低碳鋼取γo＝20o～25o，正火高碳鋼取γo＝10o～15o，當加工高強度鋼時，為增強切削刃，前角取負值。加工脆性材料時，切屑為碎狀，切屑與前刀面接觸短，切削力主要集中在切削刃附近，受沖擊時易產生崩刃，因此刀具前角相對塑性材料取得小些或取負值，以提高刀刃的承載能力。如加工灰鑄鐵，取較小的正前角。加工淬火鋼或冷硬鑄鐵等高硬度的難加工材料時，宜取負前角。一般用正前角的硬質合金刀具加工淬火鋼時，剛開始切削就會發生崩刃。（3）加工條件刀具前角選擇與加工條件也有關系。粗加工時，因加工余量大，切削力大，一般取較小的前角；精加工時，宜取較大的前角，以減小工件變形和表面粗糙度值；帶有沖擊性的斷續切削比連續切削前角取得小。機床工藝系統好，功率大，可以取較大的前角。但用數控機床加工時，為使切削性能穩定，宜取較小的前角。（4）其它刀具參數前角的選擇還與刀具其它參數和刀面形狀有關系，特別是與刃傾角有關。如負倒棱（如圖2-217b)角度γo1）的刀具可以取較大的前角。大前角的刀具常與負刃傾角相匹配以保證切削刃的強度與抗沖擊能力。一些先進的刀具就是針對某種加工條件改進而設計的。總之，前角選擇的原則是在滿足刀具耐用度的前提下，盡量選取較大前角。刀具的合理前角參考值如表2-2和表2-3所示。表2-2硬質合金刀具合理前角參考值工件材料合理前角/（O）工件材料合理前角/（O）碳鋼σb/GPa≤0.44520～25不銹鋼奧氏體15～30≤0.55815～20馬氏體15～－5≤0.78412～15≤0.985～10淬硬鋼≥HRC40－5～－1040Cr正火13～18≥HRC50－10～－15調質10～15灰鑄鐵≤220HBS10～15高強度鋼8～－10>200HBS5～10鈦及鈦合金5～15銅純銅25～35變形高溫合金5～15黃銅15～35鑄造高溫合金0～10青銅（脆黃銅）5～15高錳鋼8～－5鋁及鋁合金25～35鉻錳鋼－2～－5軟橡膠50～60

任務2專用夾具設計1、判斷題1）夾具不是用于保證加工工件質量和擴大機床的加工工藝范圍的。（×）2）針對某一工件的某一工序的加工要求而專門設計和制造的夾具是專用夾具。（√）3）無論什么夾具，它的定位元件只能用于對工件的定位，不能用于工件的夾緊。（×）4)一個在空間的自由狀態下的工件，對三個相互垂直的坐標系來說，有六個活動可能性，其中三種是移動，三種是轉動。習慣上把這種活動的可能性稱為自由度。（√）5）用來限制工件自由度的固定點，稱為定位支承點，簡稱支承點。用合理分布的六個支承點限制工件六個自由度的法則，稱為六點定位原理。（√）6）根據工件的加工要求，有時并不需要限制工件的全部自由度，只對需加以限制的自由度加以限制的定位稱為不完全定位，不完全定位也稱對應定位。（√）7）欠定位不能保證加工要求，往往會產生廢品，因此是絕對不允許的。（√）8）偏心輪夾緊機構主要用于加工過程中有沖擊力的工件。（×）2、填空題1）夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，在切削機床上使用的夾具稱為機床夾具。2）夾具中用來確定工件正確位置的元件是定位元件。3）定位誤差的來源主要有兩個方面：=1\*GB3①基準位移誤差。=2\*GB3②基準不重合誤差。4）斜楔夾緊機構的自鎖條件為：斜楔的升角小于斜面楔與工件、斜楔與夾具體之間的摩擦角之和。5）螺旋夾緊機構螺旋升角小，自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都較大。3、問答題機床夾具有何作用?答：（1）保證加工精度用機床夾具裝夾工件，能準確確定工件與刀具、機床之間的相對位置關系，可以保證加工精度。（2）提高生產效率機床夾具能快速地將工件定位和夾緊，可以減少輔助時間，提高生產效率。（3）減輕勞動強度機床夾具采用機械、氣動、液動夾緊裝置，可以減輕工人的勞動強度。（4）擴大機床的工藝范圍利用機床夾具，能擴大機床的加工范圍，例如，在車床或鉆床上使用鏜模可以代替鏜床鏜孔，使車床、鉆床具有鏜床的功能。2）夾具按其應用范圍可分哪些類型？答：按按夾具的應用范圍分類，可將夾具分為通用夾具、專用夾具、可調夾具、成組夾具、組合夾具和自動線夾具。它反映夾具在不同生產類型中的通用特性，因此是選擇夾具的主要依據。（1）通用夾具通用夾具是指結構、尺寸已規格化，且具有一定通用性的夾具，如三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、中心架、電磁吸盤等。其特點是適用性強、不需調整或稍加調整即可裝夾一定形狀范圍內的各種工件。這類夾具已商品化，且成為機床附件。采用這類夾具可縮短生產準備周期，減少夾具品種，從而降低生產成本。其缺點是夾具的加工精度不高，生產率也較低，且較難裝夾形狀復雜的工件，故適用于單件小批量生產中。（2）專用夾具專用夾具是針對某一工件的某一工序的加工要求而專門設計和制造的夾具。其特點是針對性極強，沒有通用性。在產品相對穩定、批量較大的生產中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產率和加工精度。專用夾具的設計制造周期較長，隨著現代多品種及中、小批生產的發展，專用夾具在適應性和經濟性等方面已產生許多問題。（3）可調夾具可調夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件，只需調整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用。可調夾具在多品種、小批量生產中得到廣泛應用。（4）成組夾具這是在成組加工技術基礎上發展起來的一類夾具。它是根據成組加工工藝的原則，針對一組形狀相近的零件專門設計的，也是具有通用基礎件和可更換調整元件組成的夾具。這類夾具從外形上看，它和可調夾具不易區別。但它與可調夾具相比，具有使用對象明確、設計科學合理、結構緊湊、調整方便等優點。（5）組合夾具組合夾具是一種模塊化的夾具，并已商品化。標準的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具，夾具用畢即可拆卸，留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產準備周期，元件能重復多次使用，并具有可減少專用夾具數量等優點；因此組合夾具在單件、中小批多品種生產和數控加工中，是一種較經濟的夾具。（6）自動線夾具自動線夾具一般分為兩種：一種為固定式夾具，它與專用夾具相似；另一種為隨行夾具，使用中夾具隨著工件一起運動，并將工件沿著自動線從一個工位移至下一個工位進行加工。3）減小或消除過定位的方法措施有哪些？答：（1）改變定位元件結構（2）減小接觸面積（3）縮短定位元件長度（4）改固定定位為彈性定位或浮動定位4）當工件以平面定位時，定位元件有哪些？答：（說明：答題中的圖號與教材中的圖號對應）（1）支承釘如圖2-34所示。當工件以粗糙不平的毛坯面定位時，采用球頭支承釘(B型)，使其與毛坯良好接觸。齒紋頭支承釘(C型)用在工件的側面，能增大摩擦系數，防止工件滑動。當工件以加工過的平面定位時，可采用平頭支承釘(A型)。在支承釘的高度需要調整時，應采用可調支承。可調支承在一批工件加工前調整一次，調整后需要鎖緊，其作用與固定支承相同。（2）支承板常用的支承板結構形式如圖2-35所示。平面型支承板（A型）結構簡單，但沉頭螺釘處清理切屑比較困難，適于作側面和頂面定位；帶斜槽型支承板（B型），在帶有螺釘孔的斜槽中允許容納少許切屑，適于作底面定位。當工件定位平面較大時，常用幾塊支承板組合成一個平面。一個支承板相當于兩個支承點，限制兩個自由度；兩個（或多個）支承板組合，相當于一個平面，可以限制三個自由度。A型A型B型圖2-35支承板1-調節支釘2-鎖緊螺母圖2-36可調支承（3）可調支承圖2-36所示為幾種常見的可調支承。當工件定位表面不規整或批與批之間毛坯尺寸變化較大時，常采用可調支承。可調支承也可用作組合夾具的調整元件。可調支承的支承高度可以根據需要進行調整，調整到位后用螺母鎖緊。一個可調支承限制一個自由度。（4）自位支承（浮動支承）常用自位支承的結構形式如圖2-37所示。由于自位支承是活動的或是浮動的，無論結構上是兩點或三點支承，其實質只起一個支承點的作用，所以自位支承只限制一個自由度。使用自位支承的目的在于增加與工件的接觸點，減小工件變形或減少接觸應力。自位支承常用于毛坯表面、階梯表面及有角度誤差的平面定位。圖2-37自位支承5)以工件的圓柱孔定位，定位元件有哪些？各類套筒、盤類、杠桿、撥叉等零件,常以圓柱孔定位。所采用的定位元件有圓柱銷和各種心軸。這種定位方式的基本特點是：定位孔與定位元件之間處于配合狀態，并要求確保孔中心線與夾具規定的軸線相重合。孔定位還經常與平面定位聯合使用。（1）定位銷定位削分為短銷和長銷。短銷只能限制兩個移動自由度，而長銷除限制兩個移動自由度外，還可限制兩個轉動自由度。其結構形式如圖2-39所示。當要求孔銷配合只在一個方向上限制工件自由度時，可用菱形銷，如圖2-40所示。圖2-39圓柱定位銷圖2-40棱形結構(2）圓柱心軸圓柱心軸定位主要有間隙配合、過盈配合和小錐度心軸三種。其結構形式如圖2-41所示。間隙配合拆卸方便，但定心精度不高，為減少因間隙配合而造成的工件傾斜，工件常以孔與端面聯合定位，因而要求工件定位孔與定位端面、工件限位圓柱面與限位端面之間有較高的垂直度，它們最好能在一次裝夾中加工出來。圖2-41圓柱心軸的結構過盈配合定心精度高，不用另設夾緊裝置，但裝拆工件不方便，易損傷工件定位孔。小錐度心軸的錐度為1：5000～1：1000，工件安裝時輕輕敲入或壓入，通過孔與心軸接觸表面的彈性變形來夾緊工件。使用小錐度心軸可獲得較高的定位精度。除了上述剛性心軸外，在生產中還經常采用彈性心軸、液塑心軸和自動定心心軸等。這些心軸在工件定位同時將工件夾緊，使用方便。(3）圓錐銷結構見圖2-42，采用圓錐銷定位時，圓錐銷與工件圓孔的接觸線為一個圓，限制工件的三個移動自由度。圖2-42圓柱銷定位6）以工件外圓柱表面定位，定位元件有哪些？答：（文中圖號與教材中圖號對應）當基準面是外圓柱面時，多采用圓孔、V形塊、半圓孔、自動定心裝置等定位。(1）圓孔用孔定位時，往往與其端面配合使用。孔與工件外圓柱面配合采用間隙配合G7/h6或F8/h7，二者配合長度短，可以限制工件兩個移動自由度；二者配合長度長，限制工件四個自由度。孔常以襯套形式固定在本體上，使其制造和更換更方便。材料采用20#鋼，滲碳淬火達到HRC55～60。如圖2-44所示圖2-44工件以圓孔定位

(2）V形塊工件以外圓表面定位常用的定位元件是V形塊，V形塊夾角α有60o，90o和120o。90o應用最廣泛且已標準化，參見圖2-45。V形塊的主要參數有：D——V形塊設計心軸直徑；α——V形塊兩限位面間的夾角；H——V形塊高度；N——V形塊開口尺寸。由圖28-20可求出安裝尺寸T當α=900時，T=H+0.707D+0.5N用V形塊定位，無論定位基準是否經過加工，是完整的圓柱面或圓弧面，均可采用。并且能使工件的定位基準軸線對中在V形塊的對稱平面上，而不受定位基準直徑誤差的影響，即對中性好。圖2-46所示為V形塊的幾種結構形式。2-46a)圖用較短的精定位基面，2-46b)圖用于粗定位基面和臺階基面，2-46c)圖用于較長的精定位基面和相距較遠的兩定位面。V形塊不一定采用整體結構的鋼件，可在鑄鐵底座上鑲淬硬支承板或硬質合金板，如2-46d)圖所示。

V形塊可作為主要定位件，限制工件的四個自由度；也可作為次要定位件，限制工件的二個移動自由度；或作為輔助定位件，起角向定位作用，限制工件一個轉動自由度并兼做夾緊件。V形塊常采用的材料是20#鋼滲碳淬火或45#鋼，淬火HRC40～45。圖2-45V形塊結構尺寸圖2-46V形塊結構形式(3)半圓孔是將在同一圓周上的表面的孔分為兩半，下半孔固定在夾具體上，上半孔為可卸式或鉸鏈式作為蓋。下半孔起定位件作用，上半孔只起夾緊件作用。如圖2-47所示結構。為了便于維修、更換等，孔內常鑲有襯套，襯套一般采用銅或中碳鋼調質到HRC35，起到耐磨作用。圖2-47半圓套定位(4）自動定心裝置如車床上的三爪卡盤等，在實際應用中請查閱有關設計手冊。7）如何選擇夾緊力的作用點？答：（文中圖號與教材中圖號對應）夾緊力作用點的確定對工件的可靠定位、夾緊后的穩定和變形有顯著影響，依下述幾個方面來選擇夾緊力的作用點。（1）夾緊力的作用點應正對定位元件或位于定位元件所形成的支承面內。圖2-52夾緊力的作用點應在支承占或支承點構成的平面內圖2-52b）合理，圖2-52a）所示夾具的夾緊力作用點就違背了這項原則，夾緊力作用點位于定位元件之外，使工件2發生翻轉，破壞了工件的定位位置。（2)夾緊力的作用點應位于工件剛性較好的部位，而且作用點應有足夠的數目，這樣可使工件的變形量最小。圖2-53左圖不合理，右圖合理。（3)夾緊力作用點應盡量靠近加工表面，這樣可使切削力對該作用點的力矩減小，工件的振動也可以減小。使夾緊穩固可靠在圖2-54a）所示為滾齒加工工件裝夾方案，壓板要盡可能的靠近滾齒表面，若壓板直徑過小，則對滾齒時的防振不利。圖29-4b)中工件形狀特殊，加工面距夾緊力FQ1作用點甚遠，這時應在輔助支承處加夾緊力FQ2，以提高工件夾緊后的剛度。圖2-53夾緊力的作用點應在工件剛度好的部位圖2-54夾緊力的作用點應盡可能靠近加工表面夾緊力作用方向的選擇答：（文中圖號與教材中圖號對應）（1)夾緊力的作用方向應垂直于工件的主要定位基面圖2-55所示鏜孔工序要求保證孔中心線與A面垂直，夾緊力方向應與A面垂直。圖中所選夾緊力作用方向正確，致使加工所獲孔與A面不垂直。圖2-55夾緊力的方向應垂直于工件的主要定位基面（2)夾緊力的作用方向應與工件剛度最大的方向一致，以減小工件的夾緊變形圖2-56列出了加工薄壁套筒的兩種夾緊方式。用圖a）所示徑向夾緊方式，由于工件徑向剛度差，工件的夾緊變形大；用圖b）所示軸向夾緊方式，由于工件軸向剛度大，夾緊變形相對較小。圖2-56夾緊力的方向應與工件剛度最大的方向一致（3)夾緊力作用方向應盡量與工件的切削力、重力等的作用方向一致，這樣可以減小夾緊力。圖2-57為夾緊力Q、重力G、切削力F三者之間的組合關系。工件重力G的方向始終指向地面，因此從裝夾工件出發，以圖a）、b）最好，因為主要定位元件表面是水平朝上，使工件裝夾穩定可靠。圖c）、d）、e）情況較差；圖f）情況最差，不便裝夾。若從減小夾緊力出發，假定圖中G和F大小相同，則所需要的Q力以圖a）最小，圖b）次之，圖f）最大。由此可見當Q、F、G方向相同時，所需夾緊力最小，此時施加夾緊力的目的就是防止工件在加工中的振動。a)b)c)d)e)f)圖2-57夾緊力的方向應使夾緊力盡可能小

任務3機械加工工藝規程編制1、判斷題1）一個工序內對工件只有一次安裝。（×）2）對工件進行工藝規程編制時，無需考慮生產量的大小。（×）3）工藝過程卡主要用于制訂生產作業計劃。（√）4)進行工藝分析時，只需加工工藝分析。（×）5)在選擇工件的加工方法時，一般先根據表面的精度和粗糙度要求選定最終加工方法，然后再確定精加工前準備工序的加工方法。（√）6）外圓表面最基本的加工方法是車削（√）7）粗加工階段，通常采用大切削量切削（√）8）選擇切削用量的次序應當是選取大的切削深度，再取大的走刀量，最后盡量取大的切削速度。（√）9）在工序順序安排時，應首先安排被選作精基準的表面的加工，再以加工出的精基準為定位基準，安排其它表面的加工。（√）10）在建立工藝尺寸鏈時，應首先確定封閉環，然后再判別各組成環的增、減環。（√）11）在進行工藝尺寸鏈計算時，有時可能出現算出的工序尺寸公差過小，還可能出現零公差或負公差。遇到這種情況一般可采取兩種措施：一為壓縮各組成環的公差值；二是改變定位基準和加工方法。（√）12）按工藝尺寸鏈換算后的尺寸加工或測量以間接保證原設計尺寸的要求時，存在假廢品現象。為了避免假廢品的出現，應對換算尺寸超差的零件，進行復量和驗算。（√）2、填空題1）一個或一組工人在一個工作地點，對一個或同時對幾個工件所連續完成的那部分工藝內容叫工序。2）工件在一次安裝后，工件與夾具或設備的可動部分一起相對于刀具或設備的固定部分所占據的每一個位置上所完成的那一部分工藝過程稱為工位。。3）在加工表面、切削刀具和切削用量（僅指轉速和進給量）都不變的情況下，所連續完成的那部分工藝過程，稱為一個工步。4）用同一把刀具以及同一切削用量對同一表面進行一次切削。稱為一次走刀。5）根據生產綱領的不同，可將生產分為單件生產、批量生產和大量生產三種不同的生產類型。6）工藝規程由機械加工工藝過程卡、機械加工工藝卡和機械加工工序卡三種卡片構成。7）工件的定位方法有：直接找正法、畫線找正法、夾具找正法。8)確定加工余量的方法有三種：計算法、經驗法、查表法。9）通常將工件的加工劃分如下幾個加工階段：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。10）尺寸鏈就是在零件加工或機器裝配過程中，由相互聯系且按一定順序連接的封閉尺寸組合。尺寸鏈中的各個尺寸稱為環。在零件加工或裝配過程中間接獲得或最后形成的環稱為封閉環。其它所有的環均為組成環。組成環又分為增環和減環。組成環中若該環的變動引起封閉環的同向變動，則該環為增環。組成環中若該環的變動引起封閉環的反向變動，則該環為減環。3、問答題1)精基準有哪些選擇原則？答：選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計要求的實現以及裝夾準確、可靠、方便。它一般要遵守以下所說的幾個原則。（1）基準重合的原則。應盡可能選擇被加工表面的設計基準作為精基準，這樣可以避免由于基準不重合引起的定位誤差。特別是當位置公差要求很高時，一般不應違反這一原則。在出現下列情況時可不考慮基準重合的原則：=1\*GB3①用設計基準定位不可能或不方便；=2\*GB3②在選擇精基準時優先考慮了基準統一原則。還需說明的是，設計基準與測量基準不重合也會產生基準不重合誤差。（2）基準統一的原則。當工件以某一精基準定位時，可以方便地加工大多數（甚至全部）表面時，應盡早將這一表面加工出來，以后工序以這一表面定位加工其它表面。采用這一原則可簡化夾具設計，簡化工藝過程，還可以避免基準轉換帶來的尺寸和位置誤差。應當指出，它常常會帶來基準不重合誤差。（3）互為基準的原則。當零件主要表面的相互位置精度要求很高時且加工余量小時，常采用互為基準反復加工的辦法來達到相應的位置精度要求，此原則就是互為基準的原則。如加工精密齒輪時，先以內孔定位加工出齒形面，熱處理后以齒面定位磨出內孔表面，再以內孔表面定位磨齒面，從而保證齒面與孔的高位置精度要求。（4）自為基準的原則。選擇加工表面本身作為定位基準，就是自為基準的原則。當加工表面要求加工余量小而均勻且表面粗糙度值小時，應采用此原則。如用浮動鉸刀鉸孔，機床床身導軌面的磨削加工，就是典型的例子。（5）無論如何選擇精基準表面，所選擇的基準表面應能保證定位準確可靠，夾緊機構簡單，操作方便，即必須便于裝夾。上述五項選擇精基準的原則，惟有最后一條是不能違反的，前四項中有時不可能同時滿足，應根據實際條件決定取舍。2）粗基準有哪些選擇原則？答：（說明文圖號與教材中圖號對應）選擇定位粗基準是要能加工出精基準，同時要明確哪方面的要求是主要的。如圖2-69所示為鑄造成毛坯，要加工出內孔表面，當以外圓表面1定位（用三爪自定心卡盤）進行加工，所獲工件內外圓同軸度高，保證了壁厚均勻，但切除的金屬層厚度不均勻，即加工余量不均勻；當以四爪卡盤夾持外圓找正內孔加工內孔（即以內圓定位），則切除的金屬層厚度均勻，即加工余量均勻，但所獲工件同軸度差，壁厚不均勻。圖2-69粗基準選擇選擇對比由此可見，粗基準的選擇將影響到加工表面與不加工表面的相互位置關系，或影響到加工余量的分配。第一道粗加工工序首先就遇到了基準的選擇問題，為保證加工精度，必須合理地選擇粗基準。在選擇粗基準時，一般應遵守下列原則。（1）保證相互位置關系的原則對于同時具有加工表面和不加工表面的零件，當不加工表面與加工表面之間有較高的位置精度時，應選擇不加工表面作為粗基準。如圖2-70（a）所示零件不加工表面外圓與要加工表面內圓有較高的位置精度要求，選擇不加工表面外圓為粗基準。如果零件上有多個不加工表面，則以其中與加工表面相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。如圖2-70（b），該零件有三個不加工表面，若要求表面4與表面2所組成的壁厚均勻，則應選擇不加工表面2作為粗基準來加工臺階孔。（2）保證加工余量合理分配的原則對于具有較多加工表面的工件，選擇粗基準時，應考慮合理分配各加工表面的加工余量。合理分配加工余量是指以下兩點：應保證各主要表面都有足夠的加工余量。為滿足這個要求，在同一方向應選擇毛坯余量最小的表面作為粗基準，如圖2-70（c）所示的階梯軸，應選擇φ55mm外圓表面作為粗基準。對于工件上的某些重要表面（如導軌和重要孔等），為了盡可能使其表面加工余量均勻，則應選擇重要表面作為粗基準。如圖2-71所示的床身導軌表面是重要表面，要求耐磨性好，且在整個導軌面內具有大體一致的力學性能。因此，在加工導軌時，應選擇導軌表面作為粗基準加工床身底面，如圖2-71a），然后以底面為基準加工導軌平面，如圖2-71b）。圖2-70粗基準的選擇圖2-71床身導軌面加工時的基準選擇圖2-72基準不重復使用（3）粗基準應避免重復使用。在同一尺寸方向上，粗基準通常只能使用一次，以免產生較大的定位誤差。如圖2-72所示的小軸加工，如重復使用B面加工A面、C面、則A面和C面的軸線將產生較大的同軸度誤差。（4）選作粗基準的平面應平整，沒有澆冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。上述四個原則，每一原則只解決了一個方面的問題，只有當劃線找正才有可能能同時兼顧，應根據實際條件決定取舍。3)什么情況下采用跟蹤圖解法解尺寸鏈？答：在零件的加工中,當加工表面的定位基準或測量基準與設計基準不重合時,就需要進行尺寸換算以求得其工序尺寸及其公差。當加工表面的定位基準或測量基準是一些尚需繼續加工的表面,不僅要保證本工序對加工表面的尺寸要求,同時還要保證原加工表面的尺寸要求,即一次加工后要同時保證兩個尺寸的要求,此時,也需進行工序尺寸的換算。特別是有些工件同一方向的尺寸較多,在加工這些尺寸時定位基準需要多次轉換,所以其工序尺寸、余量及公差的確定就比較復雜。在這種情況下將出現兩個問題:一是為保證自然形成的設計尺寸而建立的尺寸鏈環數增多,組成環的查找比較麻煩；二是工序加工余量不宜再靠簡單的查表法確定,因為工序的加工余量不僅與相鄰兩工序的尺寸公差有關，而且同有關的若干工序尺寸公差有關,這些公差的積累會引起工序加工余量很大的變動。對于上述問題,可用圖解追蹤法來建立工藝尺寸鏈,再通過計算來確定各工序尺寸及其公差數值。4）通常將機械加工劃分哪些加工階段？答：機械加工的工藝過程一般可分為以下幾個階段：=1\*GB3①粗加工階段，主要任務是切除各加工表面上的大部分加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上盡量接近成品。因此，在此階段中應采取措施盡可能提高生產率；=2\*GB3②半精加工階段，它的任務是使主要表面消除粗加工留下的誤差，達到一定的精度及留有精加工余量，為精加工做好準備，并完成一些次要表面(如鉆孔、銑槽等)的加工；=3\*GB3③精加工階段，精加工階段主要是去除半精加工所留的加工余量，使工件各主要表面達到圖紙要求的尺寸精度和表面粗糙度；=4\*GB3④光整加工階段，對于精度和表面粗糙度要求很高(如IT6級及IT7級以上的精度，表面粗糙度Ra值小于或等于0.4μm)的零件可采用光整加工。但光整加工一般不用于糾正幾何形狀和相互位置誤差。5）劃分加工階段的原因答：工藝過程分階段的主要原因有如下幾項：=1\*GB3①保證加工質量。工件粗加工時切除金屬較多，產生較大的切削力和切削熱，同時也需要較大的夾緊力，而且加工后內應力要重新分布，在這些力和熱的作用下，工件會發生較大的變形，如果不分階段而進行連續粗精加工，就無法避免上述原因所引起的加工誤差，加工過程分階段后，粗加工造成的加工誤差，通過半精加工和精加工即可得到糾正，以達到逐步提高零件的加工精度，降低零件的表面粗糙度，保證零件加工質量的目的；=2\*GB3②合理使用設備。加工過程劃分階段后，粗加工可采用功率大、剛度高、精度低的高效率機床加工，以提高生產效率，精加工則可采用高精度機床加工，以確保零件的精度要求，這樣既充分發揮了設備的各自特點，又做到了設備的合理使用；=3\*GB3③便于安排熱處理工序。對于一些精密零件，粗加工后安排去應力的時效處理可減少內應力變形對精加工的影響，而半精加工后安排淬火不僅容易滿足零件的性能要求，而且淬火引起的變形也可通過精加工工序予以消除；=4\*GB3④便于及時發現毛坯缺陷和保護已加工表面。由于工藝過程分階段進行，在粗加工各表面之后，可及時發現毛坯缺陷(氣孔、砂眼和加工余量不足等)，以便修補或發現廢品，以免將本應報廢的工件繼續進行精加工，浪費工時和制造費用。應當指出，擬定工藝路線一般應遵循工藝過程劃分加工階段的原則，但是在具體運用時又不能絕對化。當加工質量要求不高，工件的剛性足夠，毛坯質量高，加工余量小時可以不劃分加工階段。在自動機床上加工的零件以及某些運輸、裝夾困難的重型零件，也不劃分加工階段，而在一次裝夾下完成全部表面的粗、精加工。對重型零件可在粗加工之后將夾具松開以消除夾緊變形，然后再用較小的夾緊力重新夾緊，進行精加工，以利于保證重型零件的加工質量。但是對于精度要求高的重型零件，仍要劃分加工階段，并適時進行時效處理以消除內應力。上述情況在生產中需按具體條件來決定。6）什么是工序集中、工序分散？工序集中、工序分散如何安排？答：對同一工件的同樣加工內容，可以安排兩種不同形式的工藝規程：一種是工序集中的工藝規程，另一種是工序分散的工藝規程。所謂工序集中，是使每個工序中包括盡可能多的工序內容，因而使總的工序數目減少，夾具的數目和工件的安裝次數也相應地減少。所謂工序分散，是將工藝路線中的工步內容分散在更多的工序中去完成，因而每道工序的工序內容少，工藝路線長。工序集中和工序分散的特點都很突出。工序集中有利于保證各加工表面間的相互位置精度要求，有利于采用高生產率的機床，節省裝夾工件的時間，減少工件的搬動次數。工序分散可使每個工序使用的設備和夾具比較簡單，調整、對刀比較容易，對操作工人的技術水平要求較低。傳統的流水線、自動線生產多采用工序分散的組織形式(個別工序亦有相對集中的形式，例如箱體類零件采用專用組合機床加工孔系等)。這種組織形式可以實現高效率生產，但是適應性較差，特別是那些工序相對集中、專用組合機床較多的生產線，轉產比較困難。采用高效自動化機床，以工序集中的形式組織生產(典型的例子是采用加工中心組織生產)，除了具有上述工序集中生產的優點以外，生產適應性更強，轉產相對容易。因而盡管這種生產方式設備價格昂貴，仍然得到愈來愈多的應用。7）如何安排機械加工工序順序？答：在安排加工順序時一般應遵循以下原則。（1）先基準面后其它。應首先安排被選作精基準的表面的加工，再以加工出的精基準為定位基準，安排其它表面的加工。該原則還有另外一層意思，是指精加工前應先修一下精基準。例如，精度要求高的軸類零件，第一道加工工序就是以外圓面為粗基準加工兩端面及頂尖孔，再以頂尖孔定位完成各表面的粗加工；精加工開始前首先要修整頂尖孔，以提高軸在精加工時的定位精度，然后再安排各外圓面的精加工。（2）先粗后精。當零件需要劃分加工階段進行加工時，先安排各表面的粗加工，中間安排半精加工，最后安排主要表面的精加工和光整加工。由于次要表面的精度要求不高，一般經粗、半精加工即可完成；對于那些與主要表面相對位置關系密切的表面，通常置于主要表面精加工之后進行加工。（3）先主后次。主要表面一般指零件上的設計基準面和重要工作面。這些表面是決定零件質量的主要因素，對其進行加工是工藝過程的主要內容，因而在確定加工順序時，要首先考慮加工主要表面的工序安排，以保證主要表面的加工精度。在安排好主要表面加工順序后，常常從加工的方便與經濟角度出發，安排次要表面的加工。此外，次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位進行加工。（4）先面后孔。這主要是指箱體和支架類零件的加工而言。一般這類零件上既有平面，又有孔或孔系，這時應先將平面（通常是裝配基準）加工出來，再以平面為基準加工孔或孔系。此外，在毛坯面上鉆孔或鏜孔，容易使鉆頭引偏或打刀。此時也應先加工面，再加工孔，以避免上述情況的發生。此外，在考慮工序順序的安排時，還應當使進給路線短、換刀次數少，以提高生產效率。8）切削用量的確定確定答：正確地選擇切削用量，對提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經濟性，保證加工質量，都具有重要意義。所謂合理切削用量是指充分利用刀具切削性能和機床性能，保證加工質量前提下，獲高生產率和低加工成本切削用量。在切削用量的三個量中，以切削速度對刀具耐用度的影響最大，走刀量次之，切削深度最小，所以選擇切削用量的次序應當是選取大的切削深度，再取大的走刀量，最后盡量取大的切削速度。（1）切削深度的選擇切削深度應根據工件加工余量來確定。粗加工時，除留下后續工序加工余量外，一次走刀應盡可能切除全部余量。當加工余量過大，工藝系統剛度較低，機床功率不足，刀具強度不夠或斷續切削沖擊振動較大時，可分多次走刀。切削表面層有硬皮鑄鍛件時，應盡量使ap大于硬皮層厚度，以保護刀尖。半精加工和精加工加工余量一般較小時，可一次切除，但保證工件加工精度和表面質量，也可采用二次走刀。多次走刀時，應盡量將第一次走刀切削深度取大些，一般為總加工余量2/3～3/4。中等功率機床上、粗加工時切削深度可達8～10mm，半徑加工（表面粗糙度為Ra6.3～3.2μm）時，切削深度取為0.5～2mm，精加工（表面粗糙度為Ra1.6～0.8μm）時，切削深度取為0.1～0.4mm。（2）走刀量的選擇粗加工時，走刀量也應盡可能選大些，但要根據加工材料的性質、斷屑條件、機床、刀具及工件剛性等具體情況來確定（車削一般取0.3～l.5mm/r）。精加工時，為保證工件的表面光潔度，走刀量應適當取小一些（車削一般取0.08～0.3mm/r）。（3）切削速度的選擇ap和f選定以后，可保證刀具合理耐用度條件下，用計算方法或用查表法確定切削速度Vc值。具體確定Vc值時，一般應遵循下述原則=1\*romani粗車時，切削深度和進給量均較大，故選擇較低切削速度；精車時，則選擇較高切削速度。=2\*romanii工件材料加工性較差時，應選較低切削速度。故加工灰口鑄鐵的切削速度應較加工中碳鋼低，而加工鋁合金和銅合金的切削速度則較加工鋼材高。=3\*romaniii刀具材料切削性能越好時，切削速度可選越高。硬質合金刀具切削速度可比高速鋼刀具的切削速度高很多，而涂層硬質合金、陶瓷、金剛石個立方氧化硼刀具切削速度又可比硬質合金刀具的切削速度高很多。此外，確定精加工、半精加工切削速度時，應注意避開積屑瘤和鱗刺形成的速度區域。此外切削速度應避開自激震動臨界速度。加工帶硬皮鑄鍛件時，加工大件、細長件和薄壁件時，以及斷續切削時，應選用較低的切削速度，以保證刀具正常耐用度和加工質量。9）說明提高切削用量的途徑答：（1）改善刀具結構，簡化裝刀和調整手續，可以采用相對比較低的刀具耐用度標準，提高切削用量（主終是提高切削速度）例如采用機夾不重磨車刀。（2）提高刀具刃磨質量，使切削刃更為鋒利，降低刀面表面粗糙度值，從而減少切削過程的變形和摩擦，也就是說在同等耐用度下，可以提高其切削用量。例如采用金剛石砂輪代替碳化硅砂輪刃磨硬質合金車刀能提高耐用度50～100%。（3）采用耐熱性和耐磨性更高的新型刀具材料，如新牌號的高速鋼，含有添加劑的新型硬質合金等。（4）采用性能優良的新型切削液，改善切削過程中的冷卻和潤滑條件，從而提高刀具的耐用度和切削用量，如極壓乳化液、極壓切削油等，都能有效地提高刀具的耐用度或切削用量。

項目三汽車典型零件加工技術任務1曲軸零件加工技術1、填空題(1)曲軸工作時要承受很大的扭矩應力及大小和方向都在不斷變化的彎曲應力的作用，因此曲軸應具有足夠的強度和支承剛性。(2)ZG270-500、ZG310-570、ZG25MnV用于大型低速船用柴油機。(3)連桿軸頸和主軸頸不在同一軸線上，用偏心夾具或回轉刀具加工。(4)精加工各連桿軸頸，以為中心孔作定位基準。(5)曲軸需經磁力探傷檢查及退磁處理。2、選擇題（1）用于汽油機的小型發動機，缸徑D≤200mm大批生產時，毛坯采用（C）A自由鍛B鑄造C整體模鍛（2）用于大型低速船用柴油機曲軸的毛坯采用（B）A自由鍛B鑄造C整體模鍛（3）曲軸材料選用鑄鐵，則毛坯制造形式為（C）A鍛造B切削加工C鑄造（4）曲軸主軸軸頸最終熱處理為（C）A調質B退火C表面淬火（5）粗拋光所有主軸頸，連桿軸頸外圓所用設備為（A）A、曲軸油石拋光機B、曲軸砂帶拋光機C、油頸拋光機3、判斷題曲軸的作用是將活塞的往復運動變為旋轉運動，以輸出發動機的功率。（√）曲軸的軸頸和連桿軸頸需有足夠的耐磨性，且曲軸的質量分布應當平衡，以防因不平衡而產生離心力使曲軸承受附