机械制造工艺学作业第三期

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1、中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 机械制造工艺学 课程作业1（共 4 次作业）学习层次：专升本 涉及章节：第1章一、简答题1什么是复合工步和复合刀具？答：切削加工中，若同时用几把刀具加工零件的几个表面则称这种工步为复合工步，若一把刀具同时加工几个表面则称这种刀具为复合刀具。2机械制造中何谓封闭环？如何确定加工尺寸链的封闭环？答：在加工、检测和装配中，最后得到或间接形成的尺寸称封闭环。只有定位基准和加工顺序确定之后才能确定封闭环。3何谓工序、安装、工位、工步、走刀？在一台机床上连续完成粗加工和半精加工算几道工序？若中间穿插热处理又算几道工序？答：一个（或一组）工人在一个工作地点或设备上对同

2、一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程叫工序。工件在加工前在机床或夹具上进行定位并夹紧的过程叫做安装。一次安装的情况下，工件在机床上所占的每一个位置称为工位。在加工表面不变、切削工具不变、切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序叫做工步。在一个工步中，刀具相对加工表面上每切除一层材料称为一次走刀。在一台机床上连续完成粗加工和半精加工算1道工序。若中间穿插热处理算2道工序。4何谓生产纲领？如何划分生产类型？答：生产纲领是包括废品率和备品率在内的年产量。应根据生产纲领的多少来划分生产类型。5什么是工序集中与工序分散及各自特点？答：所谓工序集中，是使每个工序中包括尽可能多的工步内容，因而

3、使总的工序数目减少，夹具的数目和工件的安装次数也相应的减少。所谓工序分散，是将工艺路线的工步内容分散在更多的工序中去完成，因而每道工序的工步少，工艺路线长。工序分散的特点是：1）所使用的机床设备和工艺装备都比较简单，容易调整，生产工人也便于掌握操作技术，容易适应更换产品；2）有利于选用最合理的切削用量，减少机动工时；3）机床设备数量多，生产面积大，工艺路线长。工序集中的特点是：1）有利于采用高效的专用设备和工艺装备，显著提高生产率；2）减少了工序数目，缩短了工艺过程，简化了生产计划和生产组合工作；3）减少了设备数量，相应的减少了操作工人人数和生产面积，工艺路线短；4）减少了工件装夹次数，容易保

4、证位置精度。5)专用机床设备、工艺装备的投资大、调整和维修费事，生产准备工作量大，转为新产品的生产业比较困难。6加工尺寸链中未标注尺寸的环就是封闭环，对吗？为什么？答：不对。因为加工尺寸链中的封闭环是加工过程和定位基准的函数，只有加工过程和定位基准确定之后才能确定封闭环。二、计算题1轴碗设计尺寸如图，设计基准为B面，现在以A面做度量基准，试用极值法求工序尺寸A1，A2的尺寸及偏差。解：列尺寸链如下，A1为增环，A2为减环，A0为封闭环。AiESEIA1600.03-0.1A2100.030A0500-0.1因为T0T2所以调整T2公差，TmT0/2=0.05取A2100.03，T1=T0-T2

5、=0.1-0.03=0.07，2已知：A1=A3=15，A2=750（+0.40)，要保证孔中尺寸=720(+0.60)， 求：A1、A3的上下偏差。解：列尺寸链,定封闭环与增减环，720是间接得到的，应为封闭环。A2为增环、A1、A3为减环。 中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院机械制造工艺学 课程作业2（共 4 次作业）学习层次：专升本 涉及章节：第2章一、 简答题1什么叫欠定位，超定位？使用超定位的条件是什么？答：某影响加工精度的自由度未加限制叫欠定位；某自由度被重复限制叫超定位。使用超位的条件是能保证工件顺利安装，对提高支承刚度有利。2为什么说夹紧不等于定位？答：定位是保证工件在安装

6、时相对于机床刀具正确位置，夹紧是确保此位置不因各种外力而改变。可能在工件位置不正确时进行夹紧，所以夹紧不等于定位。3何谓六点定位原理？答：任何一个未受约束的物体，在空间都具有六个自由度。工件在空间中的六个自由度，可以通过合理的设置六个支撑点与其保持接触来限制，从而使工件在空间得到确定位置的方法，称为六点定位原理。4什么是定位误差？定位误差是由哪些因素引起的？答：定位误差是指由于定位不准确造成的某一工序的工序基准在工序尺寸方向上相对于其理想位置的最大位移量。定位误差包括基准位置误差和基准不重合误差。基准位置误差是基准本身的最大位置变动量在工序尺寸方向上造成的误差引起的；而基准不重合误差是由于定位

7、基准和工序基准不重合造成的工序基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量引起的。5斜楔夹紧机构的自锁条件是什么？斜楔夹紧机构有什么特点？答：斜楔夹紧机的自锁条件是楔角小于或等于两摩擦角之和；斜楔夹紧机构的特点是斜楔可改变原始作用力的方向、有扩力作用、夹紧行程小及夹紧效率低的特点。一、 分析题1工件夹紧后，位置不动了，其所有自由度就都被限制了，这种说法对吗？为什么？并举例说明。答：这种说法是错误的。例如平面磨床工作过程中，工件用电磁吸盘加紧在工作台上，通电时，电磁吸盘将工件吸紧，从而实现工件的夹紧，但工件只限制了三个自由度： X（旋转）、y（旋转）和z（移动）。2要加工图a)、b)所示零件，分析应该限

8、制的自由度；分析图c)、d)中定位元件所限制的工件自由度，并说明属于哪种定位方式。答：a)应限制z轴的平动及x、y轴的转动；b)应限制x、z轴的平动及转动；c)长V型块限制工件y、z轴的平动和转动；挡销限制工件x轴的平动。（辅助支承不限制自由度），属于不完全定位；d)低平面限制工件z轴的平动和x、y轴的转动；短销限制工件x、y轴的平动；活动短V型块限制工件z轴的转动，属于完全定位。3分析以下定位情况，各元件限制哪几个自由度？属何种定位？若有问题如何改？答：a) 三爪夹短限制y轴和z轴平动两个不定度；挡销限制x轴平动一个不定度；中心架限制y轴和z轴转动及x轴平动三个不定度；后顶尖限制y轴和z轴转

9、动两个不定度；故此属于重复定位，若需提高工艺系统刚度，可以保留中心架，去掉挡销；若刚度足够，那么可以去掉中心架。b)三爪夹长限制y轴和z轴平动及y轴和z轴转动共四个不定度；中心架限制y轴和z轴转动两个不定度；故也属于重复定位，可以将卡盘夹持长度缩短。c) 支撑垫平面限制工件的x轴和y轴转动及z轴平动共三个不定度；心轴限制x轴和y轴平动及x轴和y轴转动共四个不定度；故也属于重复定位，其中x轴和y轴转动被重复限制，该定位方案采用心轴定位是为了使齿轮分度圆与内孔同轴，以保证齿轮的精度；采用刚性较好而支撑面较大的支撑垫定位，是为了更好的承受滚齿时较大的断续切削冲击力。综合考虑，该定位方案虽形式上属于重

10、复定位，但实际并未造成相互干涉与冲突，故可以认为是合理的，而且是必须的。d)底面限制x轴和y轴的转动及z轴平动共三个不定度；活动v型块限制x轴平动及z轴转动两个不定度；故属于不完全定位，但不是欠定位。此定位方案未对y轴平动不定度进行限制，根据所加工孔的要求，对其限制是不必要的，所以此定位方案合理。4根据六点定位原理，分析图中各工件需要限制哪些自由度，指出工序基准，选择定位基准并在图中表示出来。答：根据六点定位原理，分析图中各工件需要限制哪些自由度，指出工序基准，选择定位基准并在图中表示出来。二、 计算题下图工件以外圆柱面在V型块上定位，在插床上对套筒进行插键槽工序。已知外径d为，内径D为，试计

11、算影响工序尺寸H的定位误差。（V型块夹角为90）答：基准不重合误差基准位置误差定位误差中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院机械制造工艺学 课程作业3（共 4 次作业）学习层次：专升本 涉及章节：第3章简单题1用三爪卡盘夹持镗削工件短孔，产生了倒锥，其原因可能是？答：可能的原因有：机床导轨误差及床头箱因连接螺栓松动使轴线与导轨不平行。2为什么要求重要表面加工余量均匀？答：加工余量均匀背吃刀量ap一致切削力F均匀变形y均匀加工质量稳定。3提高机床传动链精度的措施有哪些？答：提高机床传动链精度的措施是提高传动件、特别是末端件精度；减少元件数量、缩短尺寸链；采用降速设计、补偿装置。4为什么对车床床身

12、导轨在水平面的直线度要求高于在垂直面的直线度要求?而对平面磨床的床身导轨其要求则相反呢？对镗床导轨的直线度为什么在水平面与垂直面都有较高的要求？答：普通车床的车刀是水平安装的,床身导轨在水平面内的直线度误差直接反映为刀具在被加工法线方向上的尺寸变化，磨削平面时加工表面的法线方向在垂直面上，因此对平面磨床床身导轨在垂直面上的直线度有较高的要求。在镗床上镗孔时，加工表面的法线方向是不断变化的，镗床导轨在水平面与垂直面的直线度误差都对镗孔的径向尺寸有明显的影响，因而都有较高的要求。5试解释毛坯误差为什么会复映到工件上？答：毛坯误差会带来切削深度的变化，从而引起切削力的变化，带来变形的不同，使毛坯误差

13、复映到工件上。6列举4点提高细长轴的加工精度的4点措施。答：增加跟刀架面积、改变走刀方向、改变装夹方法、使用弹簧顶尖。7刀具磨损属于什么误差，可以通过什么样的方式进行补偿？答：刀具磨损属于变值系统误差误差，可以通过计算后输入等值异号的误差来补偿。8普通车床上对加工精度影响较大的导轨误差是什么？答：普通车床上对加工精度影响较大的导轨误差是水平面内的平行度及导轨的平直度。9什么是加工精度？加工精度包括哪几个方面？是如何得到的？答：加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）对理想几何参数的符合程度。加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面。获得尺寸精度的方法有试切法、调整法、定

14、尺寸刀具法和自动控制法；获得形状精度的方法有成形运动法和非成形运动法；获得位置精度的方法有一次装夹获得法和多次装夹获得法。10什么是工艺系统刚度？影响工艺系统刚度的因素有哪些？ 答：工艺系统刚度是工件和刀具的法向切削分力与在总切削力的作用下，工艺系统在该方向上的相对位移量的比值。影响工艺系统刚度的因素有：连接表面接触变形的影响、部件中薄弱零件的影响和零件间的间隙和摩擦力的影响。11按统计性质的不同，加工误差分为哪几种？统计分析方法有哪些？答：按统计性质的不同，加工误差可分为系统性误差和随机性误差两大类。系统性误差又分为常值系统误差和变值系统误差。统计分析方法有分布曲线法和点图分析法两种。12机

15、械加工中误差统计分析常用的方法有哪些，各有何特点？答：常用方法有分布曲线法和点图法。分布曲线法一般是在加工完一批零件后进行统计分析，找出误差原因，只能发现常值系统误差，不能把变值系统误差同偶然误差区分开来，不能平行指导生产过程，只可用于指导后面的生产和机床调整。而点图法则可平行指导生产过程，建立无废品生产系统。中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院机械制造工艺学 课程作业4（共 4 次作业）学习层次：专升本 涉及章节：第4、5章一、简答题1何谓强迫振动。减少强迫振动的措施有哪些？答：由外界周期干扰力所带来的振动叫强迫振动。减少强迫振动的措施有：充分平衡运动部件；提高工艺系统的刚度；提高传动件精度；隔振、消振。2切削加工后，引起表面残余应力的主要原因有什么？答：切削加工后，引起表面残余应力的主要原因有塑性变形、温度变化、金相组织变化。3形成表面压应力的方法有哪几种？答：滚压，喷丸，高频淬火，渗碳，渗氮，氰化。