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机械制造工艺学

题型:填空题:20分名词解释:5分问答题:5x6=30分分析题:1x10=10分计算题:(3个)35分填空题:1.常用的安装、装夹方法:夹具中装夹(成批、大批和大量生产中)、直接找正装夹(单件小批生产中)、划线找正装夹(单件小批生产中的复杂铸件和铸件精度较低的粗加工工序)(p12)2.工件以平面定位常用的定位元件有哪些?支撑钉和支撑板。

有什么特点,用在什么场合下?一个矩形支撑板限制三个自由度,一个条形支撑板限制两个自由度,一个支撑钉限制一个自由度。

(p14)3.基准的含义和分类:从设计和工艺两大方面来分析,基准可分为设计基准和工艺基准两大类。

工艺基准又可以进一步分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。

(p20)4.产生定位误差的原因:基准位置误差(由于工件的定位表面或夹具上的定位元件制作不准确而引起的定位误差)、基准不重合误差(由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起的误差)(p106)5.误差复映系数:误差复映系数是为了衡量加工后工件精度提高的程度,值越小表示加工后零件的精度越高。

k /C =ε(p184)6.分布图分析法(缺点)、点图分析法(优点)有什么不同?分布图分析法(缺点):没有考虑一批工件加工的先后顺序,故不能反映误差的变化趋势,难以区别变值系统误差与随机误差的影响;必须等到一批工件加工完毕后才能绘制分布图,因此不能在加工过程中及时提供控制精度的信息。

采用点图分析法,可以弥补上述不足。

7.比较两种互换法(完全互换法、大数互换法)名词解释:1.工序:一个(或一组)工人在同一个工作地点对一个(或同时对几个)工件连续完成的那一部分工艺过程。

机械加工工艺过程由若干个工序组成,每一个工序又可依次细分为安装、恭维、工步和走刀。

2.机械产品的生产过程:从原材料开始大成品出厂的全部劳动过程,包括主要劳动过程和辅助劳动过程。

3.机械产品的工艺过程:机械产品的主要劳动过程都使被加工对象的尺寸、形状和性能产生了一定的变化,即与生产过程有直接关系,称为工艺过程,包括机械加工工艺过程和装配工艺过程。

4.年生产纲领:计划期为一年的,应当生产的产品产量和进度计划。

5.生产类型:按生产专业化程度的不同分为大量生产、成批生产和单件生产三种生产类型。

6.误差的敏感方向:对加工精度影响最大的那个方向(即通过切削刃的加工表面的法向)称为误差的敏感方向。

7.误差的不敏感方向:对加工精度影响最小的那个方向(即通过切削刃的加工表面的切向)称为误差的不敏感方向。

8.机械加工过程中的震动:震动主要有强迫振动和自激振动两种类型。

9.强迫振动:含义,由于外界(相对于切削过程而言)周期性干扰力的作用而引起的振动。

特点:振动频率与干扰力的频率相同;振动幅值即与干扰力的幅值有关,又与工艺系统的动态特性有关,10.自激振动:含义,由系统内部激发反馈产生的周期性振动。

特点:是在没有外力(相对于切削过程)干扰下所产生的振动运动;频率接近于系统的固有频率;不会因有阻尼存在而迅速衰减。

11.工艺尺寸链:在工艺过程中,由同一零件上的与工艺相关的尺寸所形成的尺寸链称为工艺尺寸链。

特点:12.装配尺寸链:在机器的装配关系中,由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链,称为装配尺寸链。

特点13.机器结构的装配工艺性:机器结构能包含智能装配过程中使相互联接的零部件不用或少用修配和机械加工,用较少的劳动量,花费较少的时间按产品的设计要求顺利的装配起来。

14.零件的机械加工结构工艺性15.机械加工表面质量:加工表面的几何形貌和表面层材料的力学物理性能和化学性能。

16.机械加工精度:零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度。

17.表面强化工艺:通过冷压加工方法使表层金属发生冷态塑性变形,以减少表面粗糙度值,提高表面硬度,并在表面层产生压缩残余应力的表面强化工艺。

问答题(5个)30分:1.粗基准、精基准(p31-34)粗基准、精基准含义,以及如何原则并每条原则举例说明答:零件在加工前为毛坯,所有的面均为毛面,开始加工时只能选用毛面为基准,称为粗基准。

以后选已加工的面为定位基准,称为粗基准。

正确选择粗基准对保证产品质量有重要影响。

粗基准的选择原则:(1)保证相互位置要求例:要求Φ22H9孔与Φ40mm外圆同轴,钻Φ22H9孔时选择Φ40mm外圆作为粗基准。

(2)保证加工面加工余量合理分配例:车床床身加工中,希望加工时导轨面去除余量小而且均匀,应以导轨面为粗基准,先加工底面,然后再以底面为精基准,加工导轨面。

(3)便于装夹选择的粗基准尽可能平整光洁和有足够大的尺寸(4)粗基准一般不得重复使用若毛坯的定位面很粗糙,在两次装夹中重复使用同一粗基准,就会造成相当大的定位误差。

精基准的选择原则(1)基准重合原则例:加工过程中定位基准和设计基准相重合(2)统一基准原则例:箱体类一面两孔定位(3)互为基准原则例:内外圆面同轴度比较高的套类零件(4)自为基准原则例:拉孔、铰孔等(5)便于装夹原则2.提高主轴回转精度的措施有哪些、并举例(p174)(1)提高主轴部件的制造精度例:提高轴承回转精度:选用高精度的滚动轴承等(2)对滚动轴承进行预紧适当预紧以消除间隙,甚至产生微量过盈(3)使主轴的回转误差不反映在工件上例:在外圆磨床上磨削外圆柱面时,工件采用两个固定顶尖支撑,主轴只起传动作用。

3.提高机床主轴传动链的措施有哪些?(p179)(1)减少传动件数目,缩短传动链(2)减小传动比,特别是传动链末端传动比例,采用降速传动.....(3)末端件应做的更精确(4)采用校正装置4.就地加工法的原理,应用,举例说明(p214)就地加工法:在机械加工中,对某些重要表面在装配之前不进行精加工,待装配之后,再在自身机床上对这些表面作精加工。

例如:平面磨床的工作台面在装配后作“自磨自”的最终加工;又如车床上修整卡盘台肩平面和外圆使卡爪夹持圆柱体工件的轴线与车床主轴轴线同轴等,也是在自身机床上“自磨自”或“自车自”。

5.划分加工阶段目的,要求,每个阶段完成的任务,零件加工过程中可以划分哪些加工阶段,每个阶段完成的任务是什么,每个阶段的目的是什么?(p42)划分加工阶段的目的:①有利于保证加工质量;②便于合理使用机床;③便于安排热处理工序各加工阶段任务及目的:(1)粗加工阶段高效的去除各加工表面的大部分加工余量,获得高的生产率;(2)半精加工阶段消除主要表面经粗加工后留下的加工误差,完成次要表面的加工,保证精加工余量;(3)精加工阶段确保尺寸、形状和位置精度以及表缪按粗糙度达到或基本达到图样规定的要求,全面保证加工质量;(4)精密、光整加工阶段进一步提高尺寸精度,减少表面粗糙度,但不能提高形位精度,以达到零件最终的精度要求补充:荒加工阶段加工余量很大,在毛坯车间加工完成,位于粗加工之前6.加工工序(考的概率稍小)(p41)机械加工工序,热处理工序,辅助工序等机械加工工序的安排原则:(1)先加工基准面,再加工其他表面(先基面后其他)含义:①工艺路线开始安排的加工面应该是选作定位基准的精基准面,然后再以精基准定位,加工其他表面。

例,加工精度要求较高的轴类零件(机床主轴、丝杠等)第一道机械加工工序就是铣端面,打中心孔,然后以顶尖孔定位加工其他表面。

②为保证一定的定位精度,当加工面的精度要求很高时,精加工前一般应先精修一下精基准。

(2)先加工平面后加工孔(先面后孔)含义:①当零件上有较大的平面可作定位基准时,可先加工出来坐定位面,以面定位,加工孔;②在毛坯面上钻孔,容易使钻头引偏,若该平面需要加工,则应在钻孔之前先加工平面。

(3)先加工主要表面,后加工次要表面(先主后次)主要表面指的是设计基准面和主要工作面,而次要表面是指键槽、螺孔等其他表面。

(4)先安排粗加工工序,后安排精加工工序7.装配精度8.装配方法的选择的顺序依据,装配方法有哪几类?保证产品装配精度的方法有:互换装配法、选择装配法、修配装配法和调整装配法(1)互换装配法,装配精度主要取决于零件的加工精度,装配时不经任何调整和修配,就可以达到装配精度。

实质就是用控制零件的加工误差来保证产品的装配精度。

①完全互换装配法装配时不需挑选和改变,直接装配保证装配精度(轴承与箱体孔)特点--质量稳定,过程简单,效率高;零件要求高,难加工适用--高精度的少环尺寸链或低精度的多环尺寸链的大批大量生产装配中。

②大数互换装配法特点--零件公差大,会有少量废品原理--统计分析的基础上用概率法(2)选择装配法1)直接选配法缺点--凭工人感觉对检测结果选配,易造成剩余零件2)分组装配法应用条件--封闭环精度很高,无论采用极值法、概率法,组成环公差非常小,零件精度也很高。

Φ28活塞销与活塞孔的装配--基轴制。

3)复合选配法先分组,再选配适用范围:装配精度要求高而组成环数较少的成批或大批量生产中。

(3)修配装配法应用条件--单件小批中组成环数目又多,难以控制零件精度,难以分组修配装配法是将尺寸链中各组成环按经济加工精度制造。

装配时,通过改变尺寸链中某一预先确定的组成环尺寸的方法来保证装配精度。

补偿环(修配环)要求:便于拆卸,形状简单,修配量少,易修配;不应为公共环(只与一项装配精度有关);修配方法:1)单件修配法:用去除金属层的方法改变其尺寸,以满足装配精度的要求。

例:尾架底板--尾架体镗孔后与底板配刮,再刮底板保证等高(批量生产);2)合并加工修配法将多个零件合并在一起再进行加工修配。

尾架底板--尾架体镗孔后与底板配刮,再刮底板保证等高(单件小批);3)自身加工修配法用机床加工自己的方法来保证机床的装配精度。

例:刨床工作台自刨。

(4)调整装配法用改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整件以达到装配精度的方法1)固定调整法--用于大批、大量生产中原理:选择某一组成环为调整件,根据各组成环累积误差更换不同尺寸的调整件。

大量、高精度装配的调整件--多件组合。

2)可动调整法(改变调整件的相对位置)例:轴承位置调整,车床中拖板导轨间隙调整3)误差抵消调整法(调整有关零件的相互位置,使其加工误差相互抵消一部分)例:内圆磨头。

分析题(1个)10分关于安装计算题(3个)1.加工误差的统计分析 p206+p2282.工艺尺寸链的分析计算3.定位误差的分析计算(几何法)。

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