《船舶機械制造工藝學》

1、?船舶機械制造工藝學?復習題一.填空題1. 加工誤差可分為：系統(tǒng)誤差 及 隨機誤差。2. 系統(tǒng)誤差可分為：常值系統(tǒng)誤差 及變值系統(tǒng)誤差 。3. 加工誤差的統(tǒng)計方法主要有分布曲線法及點圖法。4. 機械制造系統(tǒng)一般由物質(zhì)子系統(tǒng)、信息子系統(tǒng)與能量子系統(tǒng)等組成5. 工藝過程由鑄鍛造、機械加工、熱處理、裝配等工藝過程組成。6. 機械加工過程由 工序、安裝、工位、工步、走刀組成。7. 生產(chǎn)類型可分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn) 。8. 機械零件的加工質(zhì)量包括：加工精度及外表質(zhì)量。9. 影響加工精度的機床誤差主要有以下幾個方面：機床主軸的誤差；機床導軌的誤差； 機床軸線與導軌的平行度誤差 ； 機床傳動鏈誤差

2、 。純徑向跳動、純角度擺動和主軸頸誤差對加工精度影響較大軸承孔誤差對加工精度影響較小10. 機床主軸的回轉(zhuǎn)誤差可以分為三種根本形式: 純軸向竄動。11. 車削時 軸承孔誤差 對加工精度影響較??；12. 鏜孔時 主軸頸誤差 對加工精度影響較大；13. 工藝系統(tǒng)由機床、夾具、工件所組成的系統(tǒng)。14. 工件定位精基準的選擇原那么：基準重合原那么、基準統(tǒng)一原那么、自為基準原那么、互為基準原那么。15. 工件在機床上的安裝方法有：直接找正安裝、戈 q線找正安裝、米用夾具安裝。16. 夾具的組成：定位元件、夾緊機構、夾具體、其他元件及裝置。17. 鉆床夾具的組成：定位元件、夾緊裝置、對刀弓丨導元件 、連接

3、元件及夾具體。18. 一批零件的加工工序數(shù)目，隨一定條件下的工藝特點和組織形式而改變。在解決這個問題時，可以采用原那么上完全不同的方法，即工序集中 和 工序分散。19. 零件加工工藝基準主要有 定位基準、 測量基準、裝配基準 三種。20. 工序加工余量的影響因素主要有：前道工序的外表粗糙度、前道工序的尺寸公差_、 前道工序造成的空間偏差、 本工序的安裝誤差等四個方面。21. 當零件的加工質(zhì)量要求較高時，常將工藝路線分成四個階段，包括粗加工階段、半 精加工階段、精加工階段、光整加工階段。22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.4

4、0.41.42.43.按在生產(chǎn)過程中的不同用途，可將零件的基準分為設計基準、工序基準 兩大類再生顫振是自激振動的一種解釋機理。產(chǎn)生再生顫振的兩個根本條件是重疊切削_振動頻率與工件轉(zhuǎn)速的比值 。當依此加工一批零件時，誤差的大小保持不變，或按一定的規(guī)律變化。前者稱為常值系統(tǒng)誤差，后者稱為變值系統(tǒng)誤差。工序尺寸的公差標注一般采用入體原那么P95在機加工中，切削速度、吃刀量切削深度和走刀量稱之為切削用量。一般生產(chǎn)過程主要包括以下過程：生產(chǎn)技術準備過程、毛坯制造過程、加工過程、產(chǎn)品裝配過程、輔助勞動過程 。零件在加工以后的幾何參數(shù)尺寸、形狀和位置與理想零件的幾何參數(shù)相符合的程度,稱之為加工精度。裝配精度

5、包括： 尺寸精度、位置精度、相對運動精度 和接觸精度。制定裝配工藝規(guī)程 的根本原那么： 保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量、滿足裝配周期要求、鉗 工裝配工作量盡可能小、減少 裝配本錢。裝配組織形式分為：固定式裝配及移動式裝配 。保證裝配精度的方法：互換法、選擇裝配法、修配法及調(diào)整法 。調(diào)整裝配法分為：可動調(diào)整法、固定調(diào)整法及誤差抵消調(diào)整法。裝配工藝中選配法還可分為三種：直接選配法、分組選配法、復合選配法。加工機座軸承孔時，為了實現(xiàn)基準重合應選擇上平面、側邊緣作為定位基準為了保證主軸頸的加工精度，它的精加工應安裝排在曲柄銷的精加工后。外表微觀幾何形狀特征包括：外表粗糙度及 外表波度。加工外表的外表物理力學性能包括

6、：外表層的冷作硬化、外表層的金相組織變化 及外表 層的剩余應力 。影響切削加工外表粗糙度的刀具幾何參數(shù)因素有：刀尖圓弧半徑、 主偏角 及副偏角。砂輪的粒度和硬影響磨削加工外表粗糙度因素主要有：冷卻潤滑液度、一磨削速度以及磨削徑向進給量與光磨次數(shù)一及 工件圓周速度和軸 向進給量磨削燒傷包括：回火燒傷、淬火燒傷及退火燒傷 。磨削燒傷表現(xiàn)主要有：彩色氧化膜、剩余應力及 微裂紋。磨削加工時，磨削外表去除材料可分為三種模式： 、及。45. 機械加工中的振動包括：自由振動、 強迫振動 及 自激振動。46. 防治自激振動產(chǎn)生的裝置有：阻尼減振器、動力式吸振器及沖擊式減振器。 二.問答題1. 什么是生產(chǎn)綱領？

7、確定生產(chǎn)批量的主要依據(jù)有哪些因素?生產(chǎn)綱領是指企業(yè)在方案期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度方案?？紤]因素：市場需求及趨勢生產(chǎn)組織安排的方便性產(chǎn)品制造的工作量 生產(chǎn)資金的投入制造的生產(chǎn)率和本錢2. 何謂生產(chǎn)類型？生產(chǎn)類型對工藝過程有何影響？是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，根據(jù)生產(chǎn)綱領和產(chǎn)品品種的多少，可分為單件一生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。影響：生產(chǎn)類型不同，產(chǎn)品和零件的制造工藝、所用的設備、工藝裝備和生產(chǎn)組織形式也不同。例：夾具、技術人員方面不同。3. 生產(chǎn)過程與工藝過程的含義是什么？兩者的主要組成局部有哪些？生產(chǎn)過程：從原料或半成品轉(zhuǎn)變成為成品的多種勞動過程，分為1生產(chǎn)技術準備過程。5輔助勞動過程鑄造

8、、鍛造等、尺寸機加2毛坯制造過程。3加工過程。4產(chǎn)品裝配過程工藝過程：生產(chǎn)過程中，按一定順序逐步改變生產(chǎn)對象的形狀 工、位置裝配和性質(zhì)熱處理及外表處理，使其成為成品或半成品的這局部主要過 程 分為鑄造、鍛造、機械加工、熱處理、裝配等工藝過程4. 為什么普通車床床身導軌在水平面的直線度要求高于垂直面的直線度要求?畫圖分析明書上第15頁下面的圖和分析5. 零件外表粗糙度對零件的使用性能有何影響？粗糙度過大，凸峰接觸，壓強大，油膜破壞，處于干摩擦。粗糙度過小，接觸面間產(chǎn)生較大親和力，潤滑油儲存困難。6. 零件外表質(zhì)量對零件的耐蝕性有何影響？1外表質(zhì)量對耐磨性的影響a外表粗糙度：外表粗糙度越小，耐磨性

9、越好b) 外表紋理：圓弧狀、凹坑狀外表紋理耐磨性好；尖峰狀外表紋理耐磨性差c) 外表層物理力學性能：冷作硬化能使零件耐磨性提高2) 外表質(zhì)量對零件疲勞強度的影響a) 外表粗糙度：外表粗糙度越小，工件疲勞性越好b) 外表層物理力學性能：適度冷作硬化提高零件的疲勞強度，過度冷作硬化降 低工 件疲勞強度3) 外表質(zhì)量對兩件耐腐蝕性的影響外表粗糙度凹谷處外表裂紋腐蝕最嚴重4) 外表質(zhì)量對零件配合性質(zhì)的影響 外表粗糙度、冷作硬化、外表金相組織變化都影響工 件的裝配5) 外表質(zhì)量對零件接觸剛度的影響 外表粗糙度越小，工件接觸剛度越高7. 何謂“基準重合與“基準統(tǒng)一，請各舉一例，并畫簡圖加以說明。1) 基準

10、重合：盡可能采用設計基準作為定位基準。2) 基準統(tǒng)一：盡可能使多的加工外表都用同一組精基準定位。 建議仔細閱讀課本 P84-85 輔助理解8. 夾具在機械加工中的主要有哪些作用？銑床夾具有什么特點？1) 作用：a) 保證加工精度，降低工人技術要求b) 提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)本錢c) 擴大機床工藝范圍d) 減輕工人勞動強度2) 銑床夾具特點：a) 夾緊力大，足夠的強度和剛度b) 設有定位鍵c) 設有對刀裝置9. 為什么說夾緊不等于定位 ?1) 定位：在進行機加工前，使工件在機床或夾具上，占據(jù)某一正確位置的過程2) 夾緊：工件定位后，通過一定的機構給工件施以一定的力，防止工件因受切削力 或重力

11、等力的作用而改變原有的位置10. 零件加工的過定位是否允許？為什么？舉例說明。1) 過定位將使工件定位不確定，在夾緊后，工件或定位元件變形，一般情況下不允 許過 定位；在一定條件下，視為重復限制的自由度的支承點之間并未相互干預， 可采用過定位。2 例如在滾齒機或插齒機上加工齒輪時，常常是以齒坯的孔和端面為定位基準，用心軸及支承定位。11. 機械加工工藝規(guī)程設計原那么有哪些？答： 1零件的工藝過程要能可靠地保證圖紙上所有技術要求的實現(xiàn)；2確保以最經(jīng)濟的方法獲得所要求的年生產(chǎn)綱領，也就是說，人力、物力消耗最少而生產(chǎn)率足夠高。12. 何為誤差復映規(guī)律？請用此規(guī)律說明屢次走刀可以提高零件加工尺寸精度的

12、原因。答：在生產(chǎn)中，任何一種工件的毛坯的尺寸、形狀都有一定的誤差，這些誤差在機加工時使切削深度不斷地變化，因而引起切削力的變化，使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生相應地變形。切深 大時，切削力 及產(chǎn)生的位移也大；切深小時，切削力及產(chǎn)生的位移也小。故加工后工件 外表上仍留著與毛坯 外表相類似的，但數(shù)值已經(jīng)大大縮小的尺寸或形狀誤差，這種現(xiàn)象 稱為“誤差復映；原因 25 頁；13. 氣缸套為鑄件，其內(nèi)孔與外圓面嚴重不同軸即壁厚不均勻。請分析加工時，粗基準如何選擇？為什么？答：氣缸套為鑄件，壁厚不均勻時，其粗基準應選內(nèi)腔，以它定位來加工外圓面，再以外圓面定位來加工內(nèi)腔，這樣可以保證氣缸套的壁厚均勻，使用中氣缸套外表性能根

13、本 相同，磨損均 勻。14. 夾具設計時，工件夾緊根本要求有哪些？答： 1保證夾緊可靠。2夾緊力適宜。3加緊機構應結構簡單、緊湊，應具有適當機械化程度，制造容易、維修方便、減輕勞動強度、縮短輔助時間、提高生產(chǎn)效率。 152 頁15. 活塞為鑄件，其內(nèi)孔與外圓面嚴重不同軸即壁厚不均勻，請分析加工時粗基準如何選擇？答：由于壁厚不均勻，用內(nèi)腔作為粗基準車出外圓，再以外圓作以后各工序的精基準，在這種方案中活塞的壁厚將是均勻的，但加工余量不均勻。16. 車床與磨床的夾具設計特點有哪些？答：1. 一般用于加工回轉(zhuǎn)件，所以大局部是定心夾具，如卡盤類及定位心軸。2. 結構緊湊、尺寸小、重量輕、重心盡可能靠近回

14、轉(zhuǎn)軸線。3. 對回轉(zhuǎn)軸線不規(guī)那么工件要有平衡措施。4. 夾具與機床連接方式因機床而異。 采用長柄錐柄連接夾具； 采用過渡盤連接夾具。5. 去除外緣尖角及凸出局部，必要時加防護罩。17. 什么是特種加工？試述特種加工對材料可加工性和零件結構工藝性等的 影響1 提高材料的可加工性2. 改變零件的典型工藝路線3. 改變了試制新產(chǎn)品的模式4. 影響了零件的結構設計5. 改變了傳統(tǒng)零件工藝結構的評價標準6. 成為微細加工的主要手段18. 試述電解磨削的原理及特點，并繪出電解磨削的原理圖 。 答：電解磨削是靠 金屬的溶解 9598% 和機械磨削 25% 的綜合作用來 實現(xiàn)加工的。 特點：1. 磨削力小，生

15、產(chǎn)率高2. 加工精度高，外表質(zhì)量好3. 設備投資較高4. 加工范圍廣，效率高 原理圖見書 P12519. 試述電火花線切割的原理及特點，并繪出電火花線切割的原理圖。 答：狀工具 電極與工件之間產(chǎn)生脈沖放電蝕除金屬進行切割加工，并通過它與工件之間 產(chǎn)生預定的運動軌 跡到達規(guī)定的切割形狀要求。加工特點：1. 一般采用水或水基工作液乳化液：不會引燃起火等，電解效應一Raj。2. 一般沒有穩(wěn)定電弧放電狀態(tài)，由于工具電極和工件始終有相對運動。3. 電極與工件之間存在著“疏松接觸式輕壓放電現(xiàn)象。4. 省掉了成型的工具電極，電極的制造費用 j,加工周期短，適合于新產(chǎn)品的試制。5. 電極絲細，可加工微細異形孔

16、、窄縫和復雜形狀的工件。6. 由于單位長度金屬絲的損耗較少，從而對加工精度影響小，工具電極的損耗對工件加工精度影響小。7. 工件蝕除量小，材料利用率和生產(chǎn)率高，適合于 Cu-W Cu-Au 電極的制造8. 自動化程度高。20 試述激光加工的原理、特點及應用范圍 答：激光加工是利用光能量進行加工的一種 方法，通過一系列光學系統(tǒng)、把激光束聚焦 成一個極小的光斑，獲得 105? 1013 修 cm2 的能 量密度以及萬度以上高溫，從而能在千 分之幾秒甚至更短的時間內(nèi)使各種物質(zhì)熔化和氣化，在 工件外表形成凹坑，同時熔化物 被氣化所產(chǎn)生的金屬蒸氣壓力推動，以很高的速度噴射出來， 以到達蝕除被加工工件的

17、目的。特點：1. 不存在刀具損耗和機械加工所引起的變形2. 加工范圍廣，不受材料和形狀的限制3. 加工速度快、生產(chǎn)效率高、熱影響區(qū)小，精微加工一孔時間為0.001s 。4. 可穿過空氣、惰性氣體和光學透明介質(zhì)對工件加工，工藝柔性大。應用范圍：1. 激光打孔； 2 激光切割； 3. 激光焊接； 4 激光熱處理21 柴油機機座軸承孔加工有哪些技術要求，如何選擇定位基準？ 技術要求：保證 各孔的尺寸精度、同軸度和軸承座孔的軸線與機座上平面平行度等精度 要求。定位： 下平面與側邊緣作定位基準，孔軸線與上平面平行度誤差上升 粗基準 ； 上平面與側邊緣 作定位基準，孔軸線與上平面平行度誤差下降 精基準 ；

18、22 柴油機連桿加工有哪些主要技術要求？如何選擇定位基準？技術要求：1尺寸、形狀精度 1大小端孔采用 H7 。2圓度、圓柱度、兩孔距的要求。2位置精度 1大小端孔軸線平行度。 2大小端孔軸線與桿身軸線垂直并相交。3外表粗糙度定位基準選擇： 1以大小端平面、小端孔和大端側面工藝凸臺 優(yōu)點：實現(xiàn)定位基準統(tǒng)一，實現(xiàn)端面夾緊。 2 以大端孔、大端的端面和小端孔定位。3大、小端面，大端側面及小端孔定位。 4以小端上 2 個凸臺 +大端一側面凸臺，可保證基準統(tǒng)一。23. 試述柴油機曲軸的加工特點與定位基準選擇答：加工特點1曲軸形狀復雜多曲柄、曲柄銷和主軸頸不在同一軸線上；多曲柄在空間互成120°

19、，不平衡。2曲軸剛性差細長軸，長徑比 L/D =10? 20, 采用中心架，雙邊同時轉(zhuǎn)遞扭矩機床。3技術要求高 平行度要求： 以主軸頸 main journal 為基準，加工曲柄銷。主軸頸徑向圓跳動 主軸頸應在同一安裝中進行加工；為了到達曲柄夾角和曲柄半徑尺寸的要 求，采用專 用夾具。定位基準選擇： 通常用：頂針孔 +主軸頸1 . 小型模鍛曲軸： 主軸頸、法蘭外圓和端面加工頂針孔； 曲柄銷加工 : 以主軸頸與角度定位銷。2) . 中大型自由鍛曲軸：主軸頸、法蘭 (flange) 外圓、端面的粗加工以頂尖孔為定位基準3) . 鑄造整體式：主軸頸粗加工以頂針孔為定位基準；法蘭外圓 +小端頂針孔。曲

20、柄銷粗加 工 : 主軸頸、法蘭外圓和端面以及曲柄銷的軸線為定位基準24. 柴油機曲軸零件的位置精度要求有哪些？在加工中如何保證曲軸的位置 精度 要求？答：位置精度( 1)主軸軸線徑向圓跳動 : 高速機：0.02 ? 0.04mm大中型:0.04 ? 0.08mm(2) 曲柄銷與主軸頸平行度 w 0.01mm/100mm(3) 曲柄交角=± 15' 。( 4)法蘭端面與曲軸軸線垂直 :端面跳動誤差 w 0.03? 0.05mm(5) 法蘭外圓對曲軸軸線的徑向圓跳動 w 0.02? 0.05mm 。(6) 臂距差 : 0.075 ? 0.1mm /m 。25. 在船舶柴油機的裝配