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《汽車制造工藝學》 一、 填空 1. 汽車機械部件的質(zhì)量可以概括為__實用性____、可靠性和__經(jīng)濟性____三個方面。 2. 通過切削加工方法獲得工件尺寸的方法有試切法、靜調(diào)整法、_定尺寸刀具法__、主動及自動測量控制法。 3. __加工經(jīng)濟精度_____是指在正常的加工條件下所能保證的加工精度。 4. 主軸回轉(zhuǎn)作純徑向跳動及漂移時，所鏜出的孔是_橢圓形______。 5. 工藝上的6σ原則是指有__99.73％_____的工件尺寸落在了3σ范圍內(nèi) 6. 零件的材料大致可以確定毛坯的種類，例如鑄鐵和青銅件多用_鑄造____毛坯 7. 表面殘余拉應(yīng)力會_加劇_ （加劇或減緩）疲勞裂紋的擴展。 8. 切削液的作用有_冷卻___、潤滑、清洗及防銹等作用。 9. 磨削加工的實質(zhì)是磨粒對工件進行_切削__、滑擦和刻劃三種作用的綜合過程。 10. 機械加工工藝規(guī)程主要有_工藝過程 卡片和_工序___卡片兩種基本形式。 11. 產(chǎn)品裝配工藝中對“三化”程度要求是指結(jié)構(gòu)的__通用化_____、_標準化___和系列化。 12. 零件光整加工的通常方法有 珩磨 、研磨、超精加工 及拋光等方法。 13. 使各種原材料主、半成品成為產(chǎn)品的 方法 和 過程 稱為工藝。 14. 衡量一個工藝是否合理，主要是從 質(zhì)量 、 效率 、生產(chǎn)耗費 三個方面去評價。 15. 根據(jù)誤差出現(xiàn)的規(guī)律不同可以分為 系統(tǒng)誤差 、 隨機誤差 。 16. 影響機械加工精度的因素有：加工原理誤差、機床的制造誤差和磨損、夾具誤差、刀具誤差、調(diào)整誤差、工藝系統(tǒng)受力變形、工藝系統(tǒng)受熱變形、工件殘余應(yīng)力 引起誤差等 17. 采用6個按一定規(guī)則布置的約束點來限制工件的_六個自由度__，實現(xiàn)完全定位，稱之為六點定位原理。 18. 在尺寸鏈中，除封閉環(huán)以外，其它所有環(huán)被稱之為 組成環(huán) 。 19. 互換法的實質(zhì)就是用控制零件的_ 加工誤差__ 來保證產(chǎn)品的裝配精度。 20. 零件的 幾何(尺寸，形狀，位置)精度、 表面質(zhì)量 、物理機械 性能是評定機器零件質(zhì)量的主要指標。零件的加工精度包含 _ 尺寸精度__， _ 形狀精度__，和 _位置精度_ 三方面的內(nèi)容。 21. 在加工過程中，若_切削刀具__、__切削速度和進給量__、加工表面都不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序，稱為工步。 22. 在生產(chǎn)過程中直接改變原材料的尺寸、形狀、相互位置和性質(zhì)的過程稱為工藝過程。工藝過程又可細分為毛坯制造工藝過程、機械加工工藝過程、熱處理工藝過程和裝配工藝過程。 23. 組合夾具是在夾具完全標準化的基礎(chǔ)上，根據(jù)積木化原理，針對不同對象和要求，拼裝組合而成的專用夾具。主要用于單件、小批生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制。通常，夾具由定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體等組成。 24. 工件以內(nèi)孔定位時，常用的定位元件有剛性心軸和定位銷。工件以外圓定位時，常用的定位元件有 V形塊、半圓定位塊、定位套和定心夾緊機構(gòu)。 25. 當車床導軌與主軸中心線在水平面內(nèi)有平面度誤差時，工件會被車成圓錐體 。當車床導軌與主軸中心線在垂直面內(nèi)有平行度誤差時，車出的工件是雙曲面回轉(zhuǎn)體。 26. 尺寸鏈環(huán)，包括封閉環(huán)和組成環(huán)。其中，在加工或裝配過程中___最后__形成、__間接___保證的尺寸稱為封閉環(huán)。 27. 切削速度 、進給量(或進給速度)和背吃刀量，統(tǒng)稱為切削用量或切削三要素。它是調(diào)整刀具與工件間相對運動速度和相對位置所需的工藝參數(shù)。 28. 工藝系統(tǒng)的變形包括 機床夾具變形 、 刀具變形 、 工件變形 。 29. 定位誤差的構(gòu)成及產(chǎn)生原因，主要有兩個方面：1、基準不重合誤差2、基準位移誤差。 30. 磨削加工的實質(zhì)是磨粒對工件進行_刻劃_、__滑擦（摩擦拋光）和切削三種作用的綜合過程。 31. 尺寸鏈的特征是_關(guān)聯(lián)性、_封閉性_和至少由三個尺寸或位置公差構(gòu)成。 32. 零件光整加工的通常方法有_珩磨_、研磨、超精加工及_拋光_等方法。 33. 機械加工工藝規(guī)程實際上就是指規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的_工藝文件 34. 粗加工階段的主要任務(wù)是 獲得高的生產(chǎn)率 。精加工階段的主要任務(wù)是 使各主要表面達到圖紙規(guī)定的質(zhì)量要求。 35. 工藝系統(tǒng)的幾何誤差包括 加工方法的原理誤差 、 制造和磨損所產(chǎn)生的機床幾何誤差和傳動誤差，調(diào)整誤差 、 刀具、夾具和量具的制造誤差 、 工件的安裝誤差 。 二、 判斷對錯 36. （ √ ）因為毛坯表面的重復定位精度差，所以粗基準一般只能使用一次。 37. （ √ ）熱處理調(diào)質(zhì)工序一般安排在粗加工之后,半精加工之前進行。 38. （ ）因為試切法的加工精度較高，所以主要用于大批、大量生產(chǎn)。 39. （ √ ）切削用量中，影響切削溫度最大的因素是切削速度。 40. （ √ ）積屑瘤的產(chǎn)生在精加工時要設(shè)法避免，但對粗加工有一定的好處。 41. （ √ ）工件定位時，被消除的自由度少于六個，但完全能滿足加工要求的定位稱不完全定位。 42. （ ）定位誤差包括工藝誤差和設(shè)計誤差。 43. （ √ ）工藝尺寸鏈中，組成環(huán)可分為增環(huán)與減環(huán)。 44. （ √ ）加工表面上殘留面積越大、高度越高，則工件表面粗糙度越大。 45. （ √ ） 通常車間生產(chǎn)過程僅僅包含以下四個組成部分：基本生產(chǎn)過程、輔助生產(chǎn)過程、生產(chǎn)技術(shù)準備過程、生產(chǎn)服務(wù)過程。 46. （ ）切削速度增大時，切削溫度升高，刀具耐用度大。 47. 車床主軸的徑向跳動不會影響車削軸類零件的圓度誤差。――――――――（ √ ） 48. 加工原理誤差在加工過程中可以消除。――――――――――――――――（ ） 49. 一批工件的尺寸服從正態(tài)分布，則這批零件的隨機誤差是6σ。――――― （ √ ） 50. 為保證不加工表面與加工表面之間的相對位置要求，一般應(yīng)選擇加工表面為粗基準 。 ――――――――――――――――――――― ―――――――― （ ） 51. 工件有兩個以上表面參與定位稱為過定位。――――――――――――――（ ） 52. 精加工時使用的定位基準稱為精基準。――――――――――――――――（ ） 53. 車削時為獲得高的表面質(zhì)量應(yīng)采用中速切削。―――――――――――――（ ） 54. 復映誤差是由于工藝系統(tǒng)受力變形所引起的。―――――――――――――（ √ ） 55. 單件、小批生產(chǎn)多采用工序集中原則。――――――――――――――――（ √ ） 56. 不完全定位在零件的定位方案中是不允許的。（ ） 57. 粗基準在同一尺寸方向可以反復使用。（ ） 58. 軸類零件常用兩中心孔作為定位基準，遵循了互為基準原則。（ ） 59. 可調(diào)支承一般每件都要調(diào)整一次，而輔助支承可每批調(diào)整一次。（ ） 60. 采用六個支承釘進行工件定位，則限制了工件的6個自由度。（ ） 61. 現(xiàn)代制造技術(shù)是一門信息、光、電學科融合的綜合體。 （ ） 62. 機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程只包括毛坯的制造和零件的機械加工。 （ ） 63. 超聲加工、電子束加工、激光加工都是特種機械加工方法。（ √ ） 64. 現(xiàn)代機械加工工藝過程是指用切削和磨削方法加工零件的過程。 （ ）（ √ ） 65. 機械加工工藝系統(tǒng)由工件、刀具、夾具和機床組成。 （ ）（ √ ） 66. 退火和正火作為預(yù)備熱處理常安排在毛坯制造之后，粗加工之前。（）（ √ ） 67. 工序集中優(yōu)于工序分散。（） （ ） 68. 調(diào)質(zhì)只能作為預(yù)備熱處理。（）（ ） 69. 精基準是指精加工時所使用的基準。（） （ ） 70. 設(shè)計箱體零件加工工藝時，常采用基準統(tǒng)一原則。（） （ √ ） 71. 平面磨削的加工質(zhì)量比刨削銑削都高，還可加工淬硬零件。（） （ √ ） 72. 刀具前角增加，切削變形也增加。（）（ ） 73. 切削熱只是來源于切削層金屬的彈、塑變形所產(chǎn)生的熱。（）（ ） 74. 為減輕磨削燒傷，可加大磨削深度。（）（ ） 75. 加大進給量比加大背吃刀量有利于減小切削力。（）（ √ ） 76. 切削用量三要素中，對切削熱影響最大的是切削速度。（）（ √ ） 三、 簡答題 1. 精基準有哪些選擇原則？ 【答案】（1）基準重合原則 應(yīng)選用設(shè)計基準作為定位基準。 （2）基準統(tǒng)一原則 應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中選用一組統(tǒng)一的定位基準來加工其他各表面。 （3）自為基準原則 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，應(yīng)選擇加工表面本身作為定位基準。 （4）互為基準原則 對相互位置精度要求高的表面，可以采用互為基準、反復加工的方法。 （5）可靠、方便原則 應(yīng)選定位可靠、裝夾方便的表面做基準。 2. 加工階段可以劃分為哪幾個階段？ 【答案】 1） 粗加工階段——其主要任務(wù)是切除大部分加工余量，應(yīng)著重考慮如何獲得高的生產(chǎn)率。 2） 半精加工階段——完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工作好準備。 3） 精加工階段——使各主要表面達到圖紙規(guī)定的質(zhì)量要求。 4） 光整加工階段——對于質(zhì)量要求很高的表面，需進行光整加工，主要用以進一步提高尺寸精度和減小表面粗糙度值。 3. 什么是表面強化工藝，常用方法有哪些 ？ 【答案】表面強化處理是通過冷壓使表面層發(fā)生冷態(tài)塑性變形，提高硬度，并產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力的加工方法，常見的表面強化方法有：噴丸強化，滾壓加工，液體磨料強化。 4．簡述制定工藝規(guī)程的步驟? 【答案】1）分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖 2）確定毛坯 3）擬定工藝路線 4）確定各工序尺寸及公差 5）確定各工序的設(shè)備，刀夾量具和輔助工具 6）確定切削用量和工藝定額 7）確定各重要工序的技術(shù)要求和檢驗方法 8）填寫工藝文件。 5．加工工序的安排原則？ 【答案】1）基面先行原則 2）先粗后精原則 3）先主后次原則 4）先面后孔原則 6．什么是表面強化工藝，常用方法有哪些 ？ 【答案】表面強化處理是通過冷壓使表面層發(fā)生冷態(tài)塑性變形，提高硬度，并產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力的加工方法，常見的表面強化方法有：噴丸強化，滾壓加工，液體磨料強化。 7．精密車削的必要條件？ 答：精密車削的必備條件包括：（1）精密車床—要求車床實現(xiàn)精密的回轉(zhuǎn)運動和精密的直線運動。 （2）車刀—車刀對加工表面的粗糙度起決定性作用。 （3）加工環(huán)境—包括消除振動干擾及保持穩(wěn)定的環(huán)境溫度。 8．振動對機械加工過程的危害 ？ 【答案】當切削振動發(fā)生時工件表面質(zhì)量嚴重惡化，粗糙度增大，產(chǎn)生明顯的表面振痕，這時不得不降低切削用量，使生產(chǎn)率的提高受到限制，振動嚴重時，會產(chǎn)生崩刃現(xiàn)象，使加工過程無法進行下去，此外，振動將加速刀具和機床的磨損，從而縮短刀具和機床的使用壽命，振動噪音也危害工人的健康。 9. 試述表面粗糙度對零件的使用性能有何影響？ 對耐磨性；耐疲勞性；抗腐蝕性；零件配合質(zhì)量有影響 10. 何謂工序，區(qū)分工序的主要依據(jù)是什么? 工序是指一個或一組工人，在一個工作地對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝內(nèi)容。區(qū)分工序的主要依據(jù)，是工作地(或設(shè)備)是否變動和完成的那部分工藝內(nèi)容是否連續(xù)。 11. 簡述六點定位原則以及完全定位、不完全定位和欠定位的概念。 （1）采用六個定位支承點合理布置。使工件有關(guān)定位基面與其相接觸，每一個定位支承點限制了工件的一個自由度，便可將工件六個自由度完全限制，使工件在空間的位置被唯一地確定。這就是通常所說的工件的六點定位原則。 （2）根據(jù)零件加工要求，六個自由度都應(yīng)限制加工時，這種六個自由度都被限制的定位方式稱為完全定位。 （3）根據(jù)零件加工要求應(yīng)該限制的自由度少于六個的定位方法稱為不完全定位。 （4）如工件在某工序加工時，根據(jù)零件加工要求應(yīng)限制的自由度而未被限制的定位方法稱為欠定位。 欠定位在零件加工中是不允許出現(xiàn)的。 12. 影響工藝系統(tǒng)剛度的因素有哪些?它們又是如何影響工藝系統(tǒng)剛度的? (5分) (1)連接表面的接觸變形。各連接表面的實際接觸面要比名義上的接觸面小，在名義壓力作用下，接觸面就要發(fā)生接觸變形。在接觸變形中，既有彈性變形，又有一小部分塑性變形。接觸變形影響了系統(tǒng)的剛度。 (1分) (2)零件的摩擦。在加載時，摩擦阻止變形的增加；在卸載時，摩擦阻阻止變形的恢復。 (1分) (3)連接件的預(yù)緊力。在工藝系統(tǒng)中對連接件適當施加預(yù)緊力，可提高連接件的接觸剛度。 (1分) (4)配合間隙。連接件的配合間隙會使工藝系統(tǒng)在外力作用下，產(chǎn)生變形。 (1分) (5)零件的剛度。工藝系統(tǒng)中零件的剛度大，變形小，則系統(tǒng)的剛度也大，變形也小。 (1分) 13. 安排熱處理工序?qū)τ心男┳⒁馐马?(5分) (1)為了改善切削性能而進行的熱處理工序，應(yīng)安排在切削加工之前。 (1分) (2)為了消除內(nèi)應(yīng)力而進行的熱處理工序，應(yīng)安排在粗加工之后，精加工之前進行。（1分) (3)為了得到所要求的物理機械性能而進行的熱處理工序，一般應(yīng)安排在粗加工或半精加工之后，精加工之前。 (1分) (4)對于整體淬火的零件，則廊在淬火之前，將所有用金屬切削刀具加工的表面都加工完，表面經(jīng)過淬火后，一般只能進行磨削加工。 (1分) (5)為了得到表面耐磨、耐腐蝕或美觀等所進行的熱處理工序，一般都放在最后工序。 (1分) 14. 夾緊力的選擇原則： 1）作用點應(yīng)落在支承元件上、工件剛性好的部位上、靠近加工面。 2）方向應(yīng)垂直定位面、利于減少夾緊力。 3）大小保證工件、夾具不變形，工件應(yīng)牢固可靠 15. 夾緊力的三要素對夾緊的影響 解決好夾緊力的作用點、大小和方向，是夾緊機構(gòu)設(shè)計需要首先考慮的問題。 （一）夾緊力作用點的選擇 夾緊力作用點，影響夾緊的穩(wěn)定性和工件變形。 作用點的選擇應(yīng)考慮： 1、應(yīng)落在支承元件上，或由幾個支承元件所形成的支承平面上。2、應(yīng)落在工件剛性較好的部位； 3、盡可能靠近加工面。 （二）夾緊力方向的選擇 夾緊力方向與工件定位基準所處的位置，工件所受外力的作用方向有關(guān)。應(yīng)注意： 1、垂直于工件主要定位基面； 2、有利于減少所需要的夾緊力的大小。 16. 試分析低碳鋼工件材料的切削加工性，并提出改善切削加工性的措施。 答：⑴ 低碳鋼材料的切削加工性分析：材料的強度和硬度低，但其塑性和韌性大，切削加工時，非常容易出現(xiàn)積屑瘤、鱗刺，嚴重影響加工質(zhì)量和加工精度（3分），且不易斷屑（3分），故加工性差。 改善措施：① 對低碳鋼進行正火處理，以提高材料的硬度，降低其塑性；② 合理地選用刀具材料、刀具幾何參數(shù)和切削用量。 17. 擬定零件加工工藝過程，安排加工順序時一般應(yīng)遵循什么原則？ 答：安排加工順序一般應(yīng)遵循下列原則： 基面先行（定位基準面先加工）、先粗后精（先粗加工、后精加工）、先主后次（先加工工件的主要加工面、后加工次要加工面）、先面后孔（先加工工件的平面、后加工控系） 18. 試述粗基準和精基準的選擇原則？（5分） 答案：選擇粗基準要求：1 各面都有足夠的加工余量；2 重要表面余量均勻；3 加工面與非加工面的相互位置精度。（3分）選擇精基準要求：1 基準重合；2 基準統(tǒng)一；3 自為基準；4 互為基準。（2分） 19. 制定工藝規(guī)程時為什么要劃分加工階段?什么情況下可不劃分或不嚴格劃分? （10分） 答案：劃分加工階段是為了提高加工質(zhì)量、合理利用機床、安排熱處理工序、及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷。（每項2分共8分） 批量不大或加工精度要求不高時可不劃分或不嚴格劃分。（2分） 四、 分析題 1. 從結(jié)構(gòu)工藝性考慮哪個方案較好，并說明理由？ a b 【答案】 B結(jié)構(gòu)的工藝性好，鉆頭切入和切出表面應(yīng)與孔的軸線垂直，否則鉆頭易引偏，甚至折斷。 2. 圖示毛坯在鑄造時內(nèi)孔2與外圓1有偏心。如果要求：（1）與外圓有較高同軸度的孔；（2）內(nèi)孔2的加工余量均勻。請分別回答如何選擇粗基準為好？ 【答案】 （1）為保證與外圓有較高的同軸度的孔應(yīng)與外圓表面，即1為基準加工內(nèi)孔，加工后孔壁厚薄均勻。 （2）因要求內(nèi)孔2的加工余量均勻，則以內(nèi)孔2自為基準加工，即可保證。 3. 從裝配工藝性特點指出圖示結(jié)構(gòu)哪個方案較好，并說明理由？ 【答案】右邊的結(jié)構(gòu)(B)較好,支承孔內(nèi)安裝滾動軸承時，應(yīng)使支承內(nèi)孔臺肩直徑大于軸承外圈內(nèi)徑，以便于拆卸方便。 A) B) 5． 從結(jié)構(gòu)工藝性考慮哪個方案較好，并說明理由？ 密 封 線 內(nèi) 不 要 答 題 a b 答：圖示b方案較好，凹槽尺寸相同，可以減少刀具的種類，較少換刀的時間。 6． 下圖中存在結(jié)構(gòu)工藝不合理之處，并說明理由。 【答案】為便于裝配，在設(shè)計不穿透的柱銷孔和柱銷時，應(yīng)設(shè)置逸氣口，以便裝入銷釘。 7． 從裝配工藝性特點指出圖示結(jié)構(gòu)哪個方案較好，并說明理由？ 密 封 線 內(nèi) 不 要 答 題 a b 答：圖示b方案較好，因銷子與孔為過盈配合，當壓入銷子時，b方案有利于空氣排出。 8． 定位原理分析：（本題共 10 分） 下圖所示零件，各平面和孔已加工完畢，現(xiàn)在工件上銑槽，試：⑴ 指出必須限制的自由度有哪些；⑵選擇定位基準面；⑶ 選擇定位元件，并指出各定位元件限制的自由度數(shù)目。 解：⑴ 必須限制的自由度： ；（4分） ⑵ 選擇定位基準面：第一基準：工件底平面A；第二基準：工件上側(cè)面B； 第三基準C：孔（允許不選） （3分） ⑶ 選擇定位元件：第一基準采用支承板定位（限制了3個自由度）；（1分） 第二基準采用兩個支承銷定位（限制了2個自由度）；（1分） 第三基準采用削邊銷定位（限制了1個自由度）。（1分） 9． 試分析圖2所示零件的結(jié)構(gòu)工藝性，分別指出圖2 (a)、圖2 (b)的不合理的地方，并加以改正。（10分） 圖2 (a) (b) 答： 圖2 (a)孔底部為平面，不易加工 圖2 (b)小齒輪的齒面無法加工完整 圖A：底部應(yīng)該為尖角 圖B：兩齒輪間應(yīng)有退刀槽 五、 計算題 1. 計算如圖所示齒輪內(nèi)孔及鍵槽加工工藝過程是：鏜孔至￠39.6 ，插鍵槽至尺寸A； 熱處理； 磨內(nèi)孔至設(shè)計尺寸￠40 。求工序尺寸A（設(shè)熱處理后內(nèi)孔無脹縮）。（18分） 解：(1)建立加工藝尺寸鏈，為封閉環(huán) (2)列表計算 環(huán) A ES EI T 增 20 +0.025 0 +0.025 A 45．8 +0.275 +0.05 +0.225 減 -19.8 0 -0.05 0.050 封 46 +0.3 0 +0.30 得工序尺寸 2. 某一套筒零件軸向設(shè)計尺寸如圖所示。設(shè)零件的內(nèi)、外圓及端面已加工合格，本道工序為鉆徑向小孔，試計算以1、2、3面作為定位基準時，鉆孔的工序尺寸分別是多少？ （解題過程見PPT） 3. 教材P193 例4 && P194 例5 抽考一道題 4. 試提出成批生產(chǎn)如圖所示的零件機械加工工藝過程（從工序到工步），并指出各工序的定位基準。 解：工藝過程安排如下表 工序 工步 定位基準（面） 1 車端面，鉆、擴、鉸孔 外圓 2 車另一端面及外圓 端面及內(nèi)孔 3 拉鍵槽 內(nèi)孔及端面 4 鉆、擴、鉸3-孔 內(nèi)孔及端面 5. 圖示軸頸襯套，材料為：38CrMoAlA，要求內(nèi)孔滲氮，磨削后控制滲氮層深度單邊為： 。 其工藝順序為： 工序1：鏜內(nèi)孔 工序2：滲氮，工序尺寸 工序3：磨內(nèi)孔 求工序尺寸 （解題過程見PPT） 第 11 頁 共 11 頁