機(jī)械制造基礎(chǔ)作業(yè)1及答案

.一、 問答題(每題4分，共20分)1影響切削變形的因素有哪些，分別是怎樣影響切削變形的?答：影響切屑變形的因素很多，主要有：工件材料、刀具前角、切削速度、切削厚度。工件材料的強(qiáng)度，硬度越大，切屑變形越小，刀具的前角越大，切削刃就越鋒利，對切削層金屬的擠壓也就越小，剪切角就越大，所以，切屑變形也就越小。切削速度主要是通過積屑瘤和切削溫度使剪切角變化而影響切屑變形的，隨著切削厚度的增加，使切屑的平均變形減小。2簡述定位基準(zhǔn)中的精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)的選擇原則。（1） 基準(zhǔn)重合原則應(yīng)盡量選擇加工表面的工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合原則。采用基準(zhǔn)重合原則，可以直接保證加工精度，避免基準(zhǔn)不重合誤差。（2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則在零件的加工過程中，應(yīng)采用同一組精基準(zhǔn)定位，盡可能多地加工出零件上的加工表面。這一原則稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。（3）自為基準(zhǔn)原則選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，這一原則稱為自為基準(zhǔn)原則。（4）互為基準(zhǔn)原則對于零件上兩個(gè)有位置精度要求的表面，可以彼此互為定位基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工。粗基準(zhǔn)的選取擇原則。（1）有些零件上的個(gè)別表面不需要進(jìn)行機(jī)械加工，為了保證加工表面和非加工表面的位置關(guān)系，應(yīng)該選擇非加工表面作為粗基準(zhǔn)。（2）當(dāng)零件上具有較多需要加工的表面時(shí)，粗基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)有利于合理地分配各加工表面的加工余量。（3）應(yīng)盡量選擇沒有飛邊、澆口、冒口或其他缺陷的平整表面作為粗基準(zhǔn)，使工件定位可靠。（4）粗基準(zhǔn)在零件的加工過程中一般只能使用一次，由于粗基準(zhǔn)的誤差很大，重復(fù)使用必然產(chǎn)生很大的加工誤差。3簡述提高主軸回轉(zhuǎn)精度應(yīng)該采取的措施。答：提高主軸部件的制造精度 首先應(yīng)提高軸承的回轉(zhuǎn)精度，如選用高精度的滾動軸承或采用高精度的多油楔動壓軸承和靜壓軸承。其次是提高與軸承相配合零件（箱體支承孔、主軸軸頸）的加工精度。對滾動軸承進(jìn)行預(yù)緊 對滾動軸承適當(dāng)預(yù)緊以消除間隙，甚至產(chǎn)生微量過盈，由于軸承內(nèi)外圈和滾動體彈性變形的相互制約，既增加了軸承剛度，又對軸承內(nèi)外圈滾道和滾動體的誤差起均化作用，因而可提高主軸的回轉(zhuǎn)精度。使主軸的回轉(zhuǎn)誤差不反映到工件上 直接保證工件在加工過程中的回轉(zhuǎn)精度而不依賴于主軸，是保證工件形狀精度的最簡單而又有效的方法。4何謂六點(diǎn)定則?答：工件在未定位前，可以看是空間直角坐標(biāo)系中的自由物體，它可以沿三個(gè)坐標(biāo)軸的平行方向放在任意位置，即具有沿著三個(gè)坐標(biāo)軸移動的自由度；工件沿三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)角方向的位置也是可以任意放置的，即具有繞三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動的自由度。通常用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件一個(gè)自由度，用空間合理布置的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，使工件的位置完全確定，稱為六點(diǎn)定則。5制訂工藝規(guī)程的基本要求是什么? 答：（1） 分析零件工作圖和產(chǎn)品裝配圖；（2） 對零件圖和裝配圖進(jìn)行工藝審查；（3） 根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定零件的生產(chǎn)類型；（4） 確定毛坯的種類及其制造方法；（5） 選擇定位基準(zhǔn)；（6） 擬定工藝路線；（7） 確定各工序所用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備（含刀具、夾具、量具、輔具等），對需要改裝或重新設(shè)計(jì)的專用工藝裝備要提出設(shè)計(jì)任務(wù)書；（8） 確定各工序的余量，計(jì)算工序尺寸和公差；（9） 確定各工序的切削用量和時(shí)間定額；（10） 確定各工序的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法；（11） 進(jìn)行方案對比和經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，確定最佳工藝方案；（12） 按要求規(guī)范填寫工藝文件。6何謂定位誤差?定位誤差是由哪些因素引起的?定位誤差的數(shù)值一般應(yīng)控制在零件公差的什么范圍內(nèi)?答：定位誤差是由于工件在夾具上（或機(jī)床上）的定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差。定位誤差D的來源主要有兩個(gè)方面；1 基準(zhǔn)不重合誤差B，由于工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而造成的加工誤差稱為基準(zhǔn)不重合誤差。2 基準(zhǔn)位移誤差Y，由于定位副制造不準(zhǔn)確，使定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上產(chǎn)生位移，導(dǎo)致各個(gè)工件的位置不一致而造成的加工誤差，稱為基準(zhǔn)位移誤差。如果工件的定位誤差不大于工件加工尺寸公差值的1/3，一般認(rèn)為該定位方案能滿足本工序加工精度的要求。7軸類零件中其中心孔的主要作用是什么?答：軸類零件的定位基準(zhǔn)，最常用的是兩中心孔。因?yàn)檩S類零件的內(nèi)、外圓表面、螺紋、鍵槽等的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)均為軸心線，以兩中心孔定位，不僅符合基準(zhǔn)重合原則，同進(jìn)符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，還能夠一次裝夾中加工多處表面，使這些表面具有較高的相對位置精度。五、計(jì)算題1.在加工如圖所示零件時(shí)，圖樣要求保證尺寸6士0.lmm，因這一尺寸不便于測量，只能通過測量尺寸L來間接保證，試求工序尺寸L及其公差。 解：A0為封閉環(huán),可畫出如下的工藝尺寸鏈：其中：L 和 A1 為增環(huán)， A2 為減環(huán)，所以L的基本尺寸=3626+6=16mm上偏差=0.05（0.05）0.1=0mm下偏差= 0.1+0.05+0= 0.05mmL=mm2. 如圖所示，(a)為工件銑槽工序簡圖，(b)為工件定位簡圖。試計(jì)算加工尺寸mm的定位誤差（外圓直徑 ，工件內(nèi)孔，定位心軸）。解：工件內(nèi)孔中心線為定位基準(zhǔn)，工件內(nèi)孔圓柱面為定位基準(zhǔn)面；定位心軸的外圓柱面為限位基面?；鶞?zhǔn)位移誤差： 尺寸的工序基準(zhǔn)為工件外圓柱面的下母線，工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，基準(zhǔn)不重誤差為工序基準(zhǔn)到定位基準(zhǔn)尺寸的公差，即：又因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)不在定位基準(zhǔn)面上，所以，定位誤差為：3如圖(a)所示為軸套零件簡圖，其內(nèi)孔、外圓和各端面均已加工完畢，試分別計(jì)算按圖(b)中3種定位方案鉆孔時(shí)的工序尺寸及偏差。解：方案一，由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，所以，A1=，方案二，可畫出如下的工藝尺寸鏈：其中，A2為增環(huán)，mm為減環(huán)，所以，A2的基本尺寸=8+12=20mm上偏差=0.10.06=0.04mm下偏差= 0.10= 0.1mm所以A2=mm方案三，可畫出如下的工藝尺寸鏈：其中，為增環(huán)，和A3為減環(huán)，所以的基尺寸=40（8+12）=20mm上偏差=0.10+0.1=0下偏差= 0(0.06) 0= 0.04mm所以A3=mm五、計(jì)算題28. 如圖軸套零件在車床上已加工好外圓、內(nèi)孔及各表面，現(xiàn)需在銑床上以端面A定位，銑出表面C保證尺寸20-0.2mm，試計(jì)算銑此缺口時(shí)的工序尺寸。（10分）已知：A2=40+0.05 A3=650.05 A=20-0.2 求A（1） 尺寸鏈圖（2分）（2） 判斷封閉環(huán)A=20-0.2（2分）（3）上下偏差與基本尺寸計(jì)算（2分）A=A+ A2A3 A =45BsA= BsA+BsA2-BxA3 BsA=-0.1BxA= BxA+BxA2-BsA3 BxA=-0.15(4)入體尺寸標(biāo)注：44.9-0.05（2分）(5)校核= +2+3 = 0.2（2分）六、簡答題29.什么叫阿貝原則？答: 零件上的被測線應(yīng)與測量工具上的測量線重合或在其延長線上稱為阿貝原則。30.車削圓錐面必須滿足哪些條件？ 答：（1）車刀刀尖與工件軸線等高；（2）刀尖在進(jìn)給運(yùn)動中的軌跡是一直線；（3）該直線與工件軸線的夾角等于圓錐半角。31.什么叫完全定位？什么叫不完全定位？答：工件在機(jī)床上或夾具中定位，若六個(gè)自由度都被限制時(shí)，則稱為完全定位。工件在機(jī)床上或夾具中定位，若六個(gè)自由度沒有被全部限制，但又滿足加工要求的，則稱為不完全定位。七、論述題32拉削一批齒輪坯的內(nèi)孔（如圖1所示），或拉削一批薄板零件的孔（如圖2所示），試推想加工表面可能會出現(xiàn)怎樣的幾何形狀誤差并提出改進(jìn)措施？ （圖1） （圖2）答案：（1）由于工件的孔壁沿軸向不均勻（左端薄，右端厚），拉孔時(shí)徑向受力變形，沿軸向也是不均勻的，左端變形大，右端變形小，所以加工后孔有錐度誤差，左端孔徑小，右端孔徑大。因此必然影響齒輪孔裝配時(shí)與軸的配合精度。為減少孔的錐度誤差，可把孔做成階梯孔，即左端薄壁處孔略大，不拉削，使裝配時(shí)不與軸配合（如圖1-1）。（2）加工后孔近似于橢圓壯，產(chǎn)生圓度誤差。由于孔沿圓周各點(diǎn)的壁厚不均勻，b處最薄，在拉削力作用下沿徑向變形大，使實(shí)際切削量變少，且加工后彈性恢復(fù)較大，因此加工后，bb尺寸小了，孔成為扁圓狀。（bbaa），可使壁厚均勻來解決（如圖2-1）。 （圖1-1） （圖2-1）八、能力測試題33.分析以下定位情況，各元件分別限制哪幾個(gè)自由度？屬于何種定位？ （e）加工軸答案：圖a中：擋銷限制X的移動；三爪限制Y、Z的移動；后頂尖限制Y、Z的轉(zhuǎn)動。中心架為輔助支承。該定位屬于不完全定位。 圖b中：三爪限制Y、Z的移動和Y、Z的轉(zhuǎn)動。中心架為輔助支承。屬于不完全定位。 圖c中：心軸端面限制Z的移動和X、Y的轉(zhuǎn)動，心軸限制X、Y的移動和X、Y的轉(zhuǎn)動， 屬于過定位圖d中：底面限制Z的移動和X、Y的轉(zhuǎn)動，活動V形塊限制X的移動和Z的轉(zhuǎn)動。該定位屬于不完全定位。圖e中：三爪卡盤限制Y、Z的移動。該定位屬于欠定位。六、簡答題28. 什么叫工序？答：一個(gè)或一組工人，在一臺機(jī)床或一個(gè)工作地點(diǎn)對同一或同時(shí)對幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。29. 何謂工藝過程尺寸鏈？答：相互聯(lián)系、按一定順序的、首尾相接的尺寸封閉圖形叫尺寸鏈。30.什么叫完全定位？答：工件在機(jī)床上或夾具中定位，若六個(gè)自由度都被限制時(shí)，則稱為完全定位。七、能力測試題31.圖示零件加工時(shí)應(yīng)如何選擇粗精基準(zhǔn)，（標(biāo)有符號為加工面，其余為非加工面）并簡要地說明理由。（圖a、b