機械制造技術習題解答

1、第第 一一 章章 作作 業(yè)業(yè) 講講 解解7.7.結合下圖說明鑄造應力形成的原因，并用虛線結合下圖說明鑄造應力形成的原因，并用虛線 畫出鑄件的變形方向。畫出鑄件的變形方向。+ 答：答：結構不對稱、壁厚不均、冷卻速度結構不對稱、壁厚不均、冷卻速度不一致，厚壁處產(chǎn)生拉應力（熱應力），薄不一致，厚壁處產(chǎn)生拉應力（熱應力），薄壁處產(chǎn)生壓應力，產(chǎn)生上圖所示的變形。壁處產(chǎn)生壓應力，產(chǎn)生上圖所示的變形。作業(yè)出現(xiàn)的問題：截面彎曲而不是長度彎曲？作業(yè)出現(xiàn)的問題：截面彎曲而不是長度彎曲？上上下下分模造型分模造型1、分模造型：、分模造型： 在批量生產(chǎn)時鑄在批量生產(chǎn)時鑄出出20孔?？?。 凸臺要鑄出，凸凸臺要鑄出，凸臺中

2、的小孔不鑄出。臺中的小孔不鑄出。2、挖砂造型：、挖砂造型： 單件生產(chǎn)時不鑄單件生產(chǎn)時不鑄出出20孔；孔； 凸臺要鑄出，凸凸臺要鑄出，凸臺中的小孔不鑄出。臺中的小孔不鑄出。上上下下挖砂造型挖砂造型上上下下挖砂造型挖砂造型10.10.下圖所示鑄件有哪些分型方法？在單件生產(chǎn)條件下圖所示鑄件有哪些分型方法？在單件生產(chǎn)條件 下，應采用哪種手工造型方法？下，應采用哪種手工造型方法？ 答：答：鑄件上鑄件上垂直于分型垂直于分型面的非加工表面設計出的斜面的非加工表面設計出的斜度為結構斜度，數(shù)值較大；度為結構斜度，數(shù)值較大； 繪制繪制鑄造工藝圖鑄造工藝圖或或模型模型圖圖時，零件圖上沒給出結構時，零件圖上沒給出結構

3、斜度的立壁所給予的斜度為斜度的立壁所給予的斜度為起模斜度，一般為加工面，起模斜度，一般為加工面，數(shù)值較小。數(shù)值較小。問題：分型面的標注？問題：分型面的標注？16.16. 什么是鑄件的結構斜度？它與起模斜度有何不什么是鑄件的結構斜度？它與起模斜度有何不 同？下圖所示的鑄件的結構是否合理？應如何同？下圖所示的鑄件的結構是否合理？應如何 改正？改正？鑄件圖鑄件圖上上下下答：答：鑄件鑄件結構圓角結構圓角的作用：的作用：防止熱節(jié)帶來的不利影響；防止熱節(jié)帶來的不利影響；防止應力集中；防止應力集中；防止沖砂，利于充型；防止沖砂，利于充型；17.17. 為什么鑄件要有結構圓角？下圖鑄件上有哪些圓為什么鑄件要有

4、結構圓角？下圖鑄件上有哪些圓角不夠合理，應如何修改？角不夠合理，應如何修改？鑄件圖鑄件圖上上下下C.C.（1 1）壁厚不均）壁厚不均（2 2）筋板無法鑄出）筋板無法鑄出（3 3）結構不合理）結構不合理e.e.（1 1）中間改為環(huán)形接頭）中間改為環(huán)形接頭（2 2）壁厚要均勻）壁厚要均勻（3 3）孔與筋板連接處要）孔與筋板連接處要 有圓弧過渡有圓弧過渡（4 4）高度方向應對稱）高度方向應對稱18.18. 下圖所示鑄件的結構有何缺點？該如何改進？下圖所示鑄件的結構有何缺點？該如何改進？19.19. 下圖所示鑄件的結構有何缺點？該如何改進？下圖所示鑄件的結構有何缺點？該如何改進？書上有答案書上有答案便

5、便于于取取出出金金屬屬型型芯芯20.20. 下圖為三通銅鑄件，原為砂型鑄造?，F(xiàn)因生產(chǎn)批下圖為三通銅鑄件，原為砂型鑄造?，F(xiàn)因生產(chǎn)批 量加大，為降低成本，擬改用金屬型鑄造，試分量加大，為降低成本，擬改用金屬型鑄造，試分 析哪處結構不適宜金屬型鑄造？請修改。析哪處結構不適宜金屬型鑄造？請修改。左圖分型面為折線左圖分型面為折線左圖無法取出模型左圖無法取出模型左圖壁間十字交叉，左圖壁間十字交叉，熱節(jié)較大熱節(jié)較大左圖內(nèi)部空腔很難鑄成左圖內(nèi)部空腔很難鑄成問題：原因分析欠準確？問題：原因分析欠準確？21.21. 下圖中所示鑄件各有兩種結構方案，請逐一加以下圖中所示鑄件各有兩種結構方案，請逐一加以 分析哪種結構

6、較為合理？為什么？分析哪種結構較為合理？為什么？第第 二二 章章 作作 業(yè)業(yè) 講講 解解輪輪齒齒由由機機械械加加工工形形成成自由鍛件圖自由鍛件圖11.11.下圖所示鍛件結構是否適于下圖所示鍛件結構是否適于自由鍛自由鍛的工藝要的工藝要 求？如果不適合，應如何修改？求？如果不適合，應如何修改？15.15.下圖所示零件的結構是否適合于模鍛件生產(chǎn)？下圖所示零件的結構是否適合于模鍛件生產(chǎn)？ 為什么？應如何修改？為什么？應如何修改？1 1、壁厚太薄、壁厚太薄2 2、深孔不易模鍛、深孔不易模鍛3 3、截面急劇變化、截面急劇變化1 1、壁厚太薄、壁厚太薄2 2、截面急劇變化、截面急劇變化1 1、壁厚太薄、壁厚

7、太薄2 2、結構上下不對稱、結構上下不對稱3 3、沒有模鍛斜度、沒有模鍛斜度4 4、沒有模鍛圓角、沒有模鍛圓角模鍛件圖繪制時注意要點：模鍛件圖繪制時注意要點：1 1、雙點劃線；、雙點劃線； 2 2、模鍛斜度；、模鍛斜度；3 3、模鍛圓角；、模鍛圓角； 4 4、沖孔連皮；、沖孔連皮；5 5、加工余量；、加工余量； 6 6、尺寸及公差。、尺寸及公差。分模面分模面分模面分模面16.16.下圖所示采用錘上模鍛制造，選擇最合適的分下圖所示采用錘上模鍛制造，選擇最合適的分 模面的位置，并繪制出相應的模鍛件圖。模面的位置，并繪制出相應的模鍛件圖。邊厚邊厚1.51.5 t=3t=3無圓角過渡無圓角過渡 37

8、30或或 40 4421.21.下圖所示沖壓件的結構是否合理？試修改不合下圖所示沖壓件的結構是否合理？試修改不合 理部位。理部位。1、彎曲線、彎曲線 在尺寸突變處在尺寸突變處2、無圓角、無圓角四個小孔四個小孔距彎曲處太近距彎曲處太近直邊長度直邊長度5 5 2t=62t=612 1412 148 10直邊長度直邊長度3 3 2t=42t=4 70 85 55 7021.21.下圖所示沖壓件的結構是否合理？試修改不合下圖所示沖壓件的結構是否合理？試修改不合 理部位。理部位。2 2第第 三三 章章 作作 業(yè)業(yè) 講講 解解6.6.下圖所示拼接大塊鋼板是否合理？為什么？是否要下圖所示拼接大塊鋼板是否合理

9、？為什么？是否要 改變？怎樣改變？為減少焊接應力與變形，其合理改變？怎樣改變？為減少焊接應力與變形，其合理 的焊接次序是什么？的焊接次序是什么？ 答：斷裂原因如下：答：斷裂原因如下： 結結422422焊條：焊條：非鑄鐵焊條，焊縫含碳量高，非鑄鐵焊條，焊縫含碳量高，P P、S S雜質多，雜質多，易產(chǎn)生熱裂；熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織與淬硬組織，抗拉能易產(chǎn)生熱裂；熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織與淬硬組織，抗拉能力差；加之焊件剛性大，從而導致裂紋的出現(xiàn)。力差；加之焊件剛性大，從而導致裂紋的出現(xiàn)。 鋼芯鑄鐵焊條：鋼芯鑄鐵焊條：無論是氧化型鋼芯鑄鐵焊條，還是高釩鋼無論是氧化型鋼芯鑄鐵焊條，還是高釩鋼芯鑄鐵焊條，其焊縫的

10、塑性都比較好，但熔合處都有白口芯鑄鐵焊條，其焊縫的塑性都比較好，但熔合處都有白口組織，也容易產(chǎn)生裂紋。組織，也容易產(chǎn)生裂紋。12.12.下圖為一直徑為下圖為一直徑為500mm500mm的鑄鐵帶輪和齒輪各一件，鑄造后出的鑄鐵帶輪和齒輪各一件，鑄造后出現(xiàn)圖示斷裂現(xiàn)象。曾先后用結現(xiàn)圖示斷裂現(xiàn)象。曾先后用結422422焊條和鋼芯鑄鐵焊條進行電焊條和鋼芯鑄鐵焊條進行電弧焊焊補，但焊后再次斷裂，試分析其原因為何？用什么方法弧焊焊補，但焊后再次斷裂，試分析其原因為何？用什么方法能保證焊后不裂，并可進行機械加工？能保證焊后不裂，并可進行機械加工？ 焊接方法：焊接方法： 左圖焊接接頭左圖焊接接頭需要機加工需要機

11、加工并保證機械性能，宜采用熱并保證機械性能，宜采用熱焊法，焊法，并采用相應的鑄鐵焊條并采用相應的鑄鐵焊條； 右圖焊接接頭右圖焊接接頭不需要機加工，不需要機加工，可采用冷焊法，但采用可采用冷焊法，但采用鎳基鑄鐵焊條。鎳基鑄鐵焊條。12.12.下圖為一直徑為下圖為一直徑為500mm500mm的鑄鐵帶輪和齒輪各一件，鑄造后出的鑄鐵帶輪和齒輪各一件，鑄造后出現(xiàn)圖示斷裂現(xiàn)象。曾先后用結現(xiàn)圖示斷裂現(xiàn)象。曾先后用結422422焊條和鋼芯鑄鐵焊條進行電焊條和鋼芯鑄鐵焊條進行電弧焊焊補，但焊后再次斷裂，試分析其原因為何？用什么方法弧焊焊補，但焊后再次斷裂，試分析其原因為何？用什么方法能保證焊后不裂，并可進行機械

12、加工？能保證焊后不裂，并可進行機械加工？ 應力集中嚴應力集中嚴重，焊縫收重，焊縫收縮困難縮困難b.焊縫離焊縫離得太近得太近a.離加工離加工面太近面太近22.22.下圖所示三種焊件，其焊縫布置是否合理？若不合理，請下圖所示三種焊件，其焊縫布置是否合理？若不合理，請 加以改正。加以改正。 焊縫焊縫有有交叉交叉 原材料：原材料：低碳鋼低碳鋼Q195(Q195( s s=195MPa=195MPa) ) 焊接方法：焊接方法：焊條電弧焊焊條電弧焊 接頭形式：接頭形式：T T型型 坡口形式：坡口形式：I I型型23.23.下圖所示兩種鑄造支架，材料為下圖所示兩種鑄造支架，材料為HT150HT150，因單件

13、生產(chǎn)擬改為，因單件生產(chǎn)擬改為 焊接結構，請選擇原材料、焊接方法，并畫出簡圖表示焊焊接結構，請選擇原材料、焊接方法，并畫出簡圖表示焊 縫及接頭型式?？p及接頭型式。HT150 (HT150 ( b b=150MPa=150MPa) )24.24.下圖所示焊接結構哪組合理？為什么？下圖所示焊接結構哪組合理？為什么？ 25.25.下圖所示的焊件有何缺點？試提出改進方案。下圖所示的焊件有何缺點？試提出改進方案。 焊縫不對稱焊縫不對稱此兩種鋼材之間的直接焊接：此兩種鋼材之間的直接焊接：1、焊縫出現(xiàn)脆硬組織；、焊縫出現(xiàn)脆硬組織；2、焊縫不具備抗腐蝕性能。、焊縫不具備抗腐蝕性能。改進方案：改進方案： 在二者之

14、間增加墊板，在二者之間增加墊板，墊板材料與容器相同。墊板材料與容器相同。25.25.下圖所示的焊件有何缺點？試提出改進方案。下圖所示的焊件有何缺點？試提出改進方案。 第第1 1步：制筒體。步：制筒體。下料，鋼板卷圓成形，再焊接成形。焊接方法：焊條電弧焊；下料，鋼板卷圓成形，再焊接成形。焊接方法：焊條電弧焊； 焊條：焊條：HO8AHO8A鋼絲焊條；鋼絲焊條；對接接頭，對接接頭，I I形坡口形坡口第第2 2步：制端蓋。步：制端蓋。下料，兩端蓋壓制成形，并鉆下料，兩端蓋壓制成形，并鉆4 4個孔個孔第第3 3步：焊管接頭。步：焊管接頭。將將4 4個管接頭依次焊接在兩端蓋上。焊接方法個管接頭依次焊接在兩

15、端蓋上。焊接方法：焊條電弧焊；：焊條電弧焊； 焊條：焊條：H08A鋼絲焊條鋼絲焊條；角接接頭，角接接頭，帶鈍邊單邊帶鈍邊單邊V V形形坡口坡口第第4 4步：筒體與端蓋間焊接。步：筒體與端蓋間焊接。將兩端蓋與筒體焊接在一起。焊接方法：將兩端蓋與筒體焊接在一起。焊接方法：焊條電弧焊條電弧 焊；焊； 焊條：焊條：H08AH08A鋼絲焊條；鋼絲焊條；對對接接頭，接接頭，I I形坡口形坡口27.27.汽車剎車用壓縮空氣儲存罐（如下圖），用低碳鋼鋼板制造，汽車剎車用壓縮空氣儲存罐（如下圖），用低碳鋼鋼板制造，筒壁筒壁2mm2mm，端蓋端蓋3mm3mm，4 4個管接頭為標準件個管接頭為標準件M10M10，工

16、作壓力為，工作壓力為0.6MPa0.6MPa。試根據(jù)工件結構形。試根據(jù)工件結構形狀決定制造方法及焊縫位置，請選擇焊接方法、接頭型式與焊接材料，并狀決定制造方法及焊縫位置，請選擇焊接方法、接頭型式與焊接材料，并決定裝配焊接次序。決定裝配焊接次序。 拉削加工的特點：拉削加工的特點：1、生產(chǎn)率高；、生產(chǎn)率高；2、加工質量好；、加工質量好；3、刀具耐用度高；、刀具耐用度高；4、拉床簡單、操作方便；、拉床簡單、操作方便；5、可加工形狀較復雜的內(nèi)外表面。、可加工形狀較復雜的內(nèi)外表面。適用場合：標準化、規(guī)格化零件的大批大量生產(chǎn)適用場合：標準化、規(guī)格化零件的大批大量生產(chǎn)。26. 26. 拉削加工有哪些特點？適

17、用于何種場合？拉削加工有哪些特點？適用于何種場合？ 第第 五五 章章 作作 業(yè)業(yè) 講講 解解略略第第 六六 章章 作作 業(yè)業(yè) 講講 解解（1）紫銅小軸，）紫銅小軸，20h7，Ra0.8m，外圓面加工方案：粗車外圓面加工方案：粗車半精車半精車精車精車（2）40Cr鋼軸，鋼軸，50h6，Ra0.2m，表面淬火，表面淬火，外圓面加工方案：粗車外圓面加工方案：粗車半精車半精車（表面淬火）（表面淬火）粗磨粗磨精精磨磨1.1. 試決定下列零件外圓面的加工方案。試決定下列零件外圓面的加工方案。 生產(chǎn)類型孔加工方案單件小批粗鏜半精鏜精鏜大批大量粗鏜半精鏜精鏜（使用鏜模）2.2. 分別在單件小批和大批大量生產(chǎn)條

18、件下，為下述分別在單件小批和大批大量生產(chǎn)條件下，為下述 零件上的孔選擇加工方案。零件上的孔選擇加工方案。 生產(chǎn)類型孔加工方案單件小批鉆 半精鏜 精鏜或者鏜鉆擴粗鉸大批大量鏜鉆擴粗鉸或者鉆 粗拉2.2. 分別在單件小批和大批大量生產(chǎn)條件下，為下述分別在單件小批和大批大量生產(chǎn)條件下，為下述 零件上的孔選擇加工方案。零件上的孔選擇加工方案。 3.21.61.63.212.53.23.21.6生產(chǎn)類型孔加工方案單件小批1大孔：粗鏜 半精鏜 精鏜。3小孔：鉆大批大量使用鏜模：1大孔：粗鏜 半精鏜精鏜，3小孔：鏜鉆。50H7= 50+0.0302.2. 分別在單件小批和大批大量生產(chǎn)條件下，為下述分別在單件

19、小批和大批大量生產(chǎn)條件下，為下述 零件上的孔選擇加工方案。零件上的孔選擇加工方案。 生產(chǎn)類型孔加工方案單件小批鉆 擴 粗鉸 精鉸大批大量鏜鉆 粗拉 精拉2.2. 分別在單件小批和大批大量生產(chǎn)條件下，為下述分別在單件小批和大批大量生產(chǎn)條件下，為下述 零件上的孔選擇加工方案。零件上的孔選擇加工方案。 0.83.21.6H625H6= 25+0.0133CA6140CA6140車床床身導軌面的加工方案：車床床身導軌面的加工方案：粗刨粗刨半精刨半精刨表面淬火表面淬火粗磨粗磨刮研刮研4齒輪齒面加工方案：齒輪齒面加工方案：滾齒滾齒淬火淬火珩齒珩齒第第 七七 章章 作作 業(yè)業(yè) 講講 解解 P218-2215

20、50.40.4680.40.46650.4A-AAAA-AAAM8M8D2RDR7左頂尖：左頂尖：zx,右頂尖：右頂尖：zx,左圓錐：左圓錐：右圓錐：右圓錐：zyx,zx,側面一塊支撐板：側面一塊支撐板：底面兩塊支撐板：底面兩塊支撐板：側面定位銷：側面定位銷：zx,yxz,y7左邊上、下左邊上、下V形塊：形塊：右邊短右邊短V形塊：形塊：底平面：底平面：滑動滑動V形塊：形塊：短圓柱銷：短圓柱銷：zyzy,xx,yxz,yx,z8粗粗基準：外圓面基準：外圓面 精精基準：基準：孔孔8粗基準：大孔粗基準：大孔精基準精基準：大大徑徑外圓外圓粗基準：主軸孔和與之最遠的孔粗基準：主軸孔和與之最遠的孔精基準：

21、底面和導向面精基準：底面和導向面9)(300013. 0毛坯熱軋鋼差度，確定工序尺寸及偏已知加工余量及經(jīng)濟精精磨，粗磨淬火半精車車小軸加工工藝路線：粗工序名稱工序余量經(jīng)濟精度工序尺寸及偏差精磨0.1IT6粗磨0.4IT8半精車1.1IT10粗車2.4IT12毛坯尺寸 4（總余量）6 . 034 126 .31h105 .30h81 .30 h)(6300013. 0h6 . 0342008)-GB/T702(34見熱軋圓鋼10加工順加工順序序工序名工序名稱稱工序內(nèi)容工序內(nèi)容1下料下料下料下料9028 或或 模鍛如左圖所示鍛件模鍛如左圖所示鍛件.2車車卡卡90外圓，外圓，平平端面端面, 車外圓車

22、外圓，倒角倒角3車車調頭，調頭，粗車端面粗車端面，粗車外圓粗車外圓；粗、粗、半半精鏜孔；精精鏜孔；精車端面、外圓車端面、外圓、倒角倒角4車車卡卡大大外圓、墊鐵皮、找正；車臺肩面保證外圓、墊鐵皮、找正；車臺肩面保證18；車；車左端面；車小外圓左端面；車小外圓35 ；倒角；倒角5插插插鍵槽插鍵槽6滾滾滾齒滾齒7熱處理熱處理表面高頻淬火表面高頻淬火盤套類盤套類 機械加工機械加工工藝路線工藝路線成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)相當于20H79016402430下料鍛下料鍛粗車鏜粗車鏜半精車鏜精車等半精車鏜精車等插鍵槽插鍵槽滾齒滾齒表面高頻淬火表面高頻淬火磨削磨削單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)典型的傳動軸典型的傳動軸 機械加工工藝路

23、線機械加工工藝路線 調質處理調質處理200-240HBS200-240HBS 位置？調質后要進行？位置？調質后要進行？ 下料鍛造下料鍛造車端面鉆中心孔車端面鉆中心孔粗車粗車調質調質研修中心孔（鉗工，車床）研修中心孔（鉗工，車床）半精車切槽倒角半精車切槽倒角（劃線）（劃線）銑鍵槽銑鍵槽研修中心孔研修中心孔磨削磨削P181P181加上調質處理加上調質處理 典型的傳動軸典型的傳動軸 機械機械加工工藝加工工藝路線路線 p210-213 下料鍛造下料鍛造車端面鉆中心孔車端面鉆中心孔粗車粗車調質調質研修中心孔研修中心孔（鉗工，車床）（鉗工，車床） 半精車切槽車螺紋等半精車切槽車螺紋等（劃線）（劃線）銑鍵槽

24、銑鍵槽研修中心孔研修中心孔磨削磨削；（有熱處理要求，很典型）（有熱處理要求，很典型） 此題此題5 5件件10加工順序加工順序工序名稱工序名稱工序內(nèi)容工序內(nèi)容1下料下料下料下料351262車車卡卡35外圓；車端面見平；車外圓外圓；車端面見平；車外圓30 403車車卡卡30外圓；車端面，保證尺寸外圓；車端面，保證尺寸121；車外圓；車外圓2090；倒角；倒角；車車M20 1.5 65螺紋螺紋4車車卡卡20外圓；車端面，保證尺寸外圓；車端面，保證尺寸120；車外圓；車外圓1822；倒角；倒角5銑銑15 15 15機械加工工藝路線機械加工工藝路線11006.0136AESEILA 21.01.006A05.005.0326A2)2) 基本尺寸計算基本尺寸計算5)5) 公差驗算公差驗算3)3) 上偏差計算上偏差計算4)4) 下偏差計算下偏差計算1)1) 正確畫出尺寸鏈正確畫出尺寸鏈圖圖，其中其中A A2 2、A A3 3為增環(huán)，為增環(huán)， A A1 1為減環(huán)，為減環(huán)，36266L16L)06. 0(05. 01 . 0ES01. 0ES0)05. 0(1 . 0EI05. 0EI1 . 004. 006. 02 . 06)6) 最終結果最終結果正確01. 005. 0216A1 . 01 . 006A005.0125.14AESEIHA 2012.0004.0314A16.0004