重大2015年机械制造工艺学 ( 第3次作业 ).doc

1、 第 3 次作业 一、简答题（本大题共 30 分，共 5 小题，每小题 6 分） 1. 装配尺寸链的组成环的含义是什么？ 2. 电解加工的含义是什么？ 3. 离子束加工的含义是什么？ 4. 什么叫磨削烧伤？磨削加工中，有哪几种磨削烧伤？ 5. 提高精密蜗轮加工精度的方法是什么？ 二、填空题（本大题共 10 分，共 4 小题，每小题 2.5 分） 1. 圆柱齿轮加工中有两种热处理，它们是： _ 热处理和 _ 热处理。 2. 加工经济精度是指在 _ 加工条件下能保证的加工精度。精车外圆后，外圆 表面的加工经济精度能达到 _ 级精度。 3. 工艺过程一般化分为 _ 、 _ 、 _ 、和 _ 四个加工

2、阶段。 4. 在装配精度要求较高而组成环较多的部件中，若按互换法装配，会造成零件精度太高而无法加工，这时，常用 _ 来解决问题。 三、问答题（本大题共 20 分，共 4 小题，每小题 5 分） 1. 制订装配工艺规程的原则有哪些？ 2. 车床夹具设计有哪些设计要点？ 3. 切削用量的选择原则是 4. 圆柱齿轮的精度要求有哪几方面？各有何特点？ 四 、分析题（本大题共 40 分，共 4 小题，每小题 10 分） 1. 2. 3. 如图 1 所示的毛坏，在铸造时内孔 2 与外圆 1 有偏心。如果要求获得：（ 1）与外圆有较高同轴度的内孔，应如何选择粗基准 ?（ 2）内孔 2 的加工余量均匀，应如何

3、选择粗基准 ? jxzzgyx-xtda-tp-020301-01.jpg 4. 试分析插齿与滚齿工艺在加工质量、生产率、应用范围方面的区别与联系？ 答案： 一、简答题（ 30 分，共 5 题，每小题 6 分） 1. 参考答案： 装配尺寸链的封闭环多为产品或部件的装配精度 ，凡对某项装配精度有影响的零部件的有关尺寸或相互位置精度即为装配尺寸链的组成环。 解题方案： 装配尺寸链中相关零件的相关尺寸即为组成环。 评分标准： 答对给分 2. 参考答案： 电解加工是在通电的情况下，用金属阳极在电解液中产生溶解的电化学原理，对金属材料进行加工的一种方法。 解题方案： 金属阳极在电解液中产生溶解的电化学原

4、理。 评分标准： 答对给分 3. 参考答案： 离子束加工：离子束加工被认为是最有前途的超精密加工和微细加工方法之一。这种加工方法是在真空中利用氩离子或其它带有 10kev 数量级动能的惰 性气体离子，在电场中加速，以其动能轰击工件表面而进行加工。这种加工方法又称为 “ 溅射 ” 。 解题方案： 也就是 “ 溅射 ” 。 评分标准： 答对给分 4. 参考答案： 磨削烧伤：磨削加工中，加工表面层有很高的温度，极易在金属表层产生金相组织的变化，使表层金属强度和硬度降低，产生残余应力，甚至出现微观裂纹，这种现象被称为磨削烧伤。 淬火钢在磨削时，由于磨削条件不同，产生的磨削烧伤可分成三种形式：淬火烧伤、

5、回火烧伤、退火烧伤。 解题方案： 按知识点答题 评分标准： 按知识点给分 5. 参考答案： 提高精密蜗轮加工精度 的方法： （ 1）采用高精度的齿轮加工机床进行加工 （ 2）采用校正装置来提高加工精度 （ 3）采用易位法来提高加工精度 解题方案： 高精度机床、校正装置等。 评分标准： 答对一个给 2 分 二、填空题（ 10 分，共 4 题，每小题 2.5 分） 1. 参考答案： 毛坯热处理齿面热处理 解题方案： 在齿坯加工前后安排预先热处理正火或调质；齿形加工后，为提高齿面的硬度和耐磨性，常进行渗碳淬火、高频感应加热淬火、碳氮共渗和渗氮等热处理工序。 评分标准： 答对给分 2. 参考答案： 正

6、常 IT7 解题方案： 按知识点 答题 评分标准： 答对给分 3. 参考答案： 工艺过程一般化分为粗加工、半精加工、精加工和热处理四个加工阶段。 解题方案： 评分标准： 答对给分 4. 参考答案： 修配法 解题方案： 修配法。 评分标准： 答对给分 三、问答题（ 20 分，共 4 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 制订装配工艺规程的原则有： （ 1）保证产品的装配质量 （ 2）尽量减少手工装配工作量，降低劳动强度 （ 3）缩短装配周期，提高装配效率 （ 4）尽量减少装配成本，减少装配占地面积 解题方案： 制订装配工艺规程的原则依然是在 保证质量的前提下，尽量提高生产率和降低成本。 评分标

7、准： 答对一个给 1.5 分 2. 参考答案： 车床夹具设计的有关要点： （ 1）安装基面的设计 （ 2）夹具配重的设计要求 （ 3）夹紧装置的设计要求 （ 4）对夹具总体结构的要求 解题方案： 安装基面、平衡、夹紧等方面的要求。 评分标准： 答对一个给 1.5 分 3. 参考答案： 首先选取尽可能大的背吃刀量，然后根据机床动力和刚度条件（粗加工）或对加工表面粗糙度的要求（精加工）选取尽可能大的进给量，最后在刀具耐用度和机床功率允许的条件下选择合理的切削速度。 解题方案： 保证质量的前提下尽可能降低成本、提高效率。 评分标准： 答对给分 4. 参考答案： （ 1）运动精度 要求齿轮能准确地传递

8、运动，传动比恒定，即要求齿轮在一转中，转角误差不超过一定范围。 （ 2）工作平稳性 要求齿轮传递运动，传动比恒定，即要求齿轮在一转中，转角误差不超过一定范围。 （ 3）接触精度 齿轮在传递动力时，为了不致因载荷分布不均匀使接触应力过大，引起齿面过早磨损，这就要求齿轮工作时齿面接触要均匀，并保证有一定的接触面积和符合要求的接触位置。 （ 4）齿侧间隙 要求齿轮传动时，非工作齿面间留有 一定间隙，以储存润滑油，补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。 解题方案： 运动精度、工作平稳性、接触精度、齿侧间隙 评分标准： 答对一个给 1.5 分 四、分析题（ 40 分，共 4 题，

9、每小题 10 分） 1. 参考答案： 在单件小批量生产中，一般只编写简单的机械加工工艺过程卡片，机床设备一般采用通用机床，部置形式采用机群式排列布置；在大批大量生产中，则要求有详细和完整的工艺文件，要求各工序都要有机械加工工序卡，机床设备广泛采用专用机床，按流水线或自动线布置。 单件小批量生产时阶 梯轴的工艺过程组成： 方案一 工序号 工序内容 设备 1 加工小端面，对小端面钻中心孔，粗车小端外圆，对小端倒角；加工大端面，对大端面钻中心孔，粗车大端外圆，对大端倒角；粗车外圆 车床 2 铣 键槽 铣床 方案二 工序号 工序内容 设备 1 加工小端面，对小端钻中心孔，粗车小端外圆，对小端面角 车床

10、 2 加工大端面，对大端钻中心孔，粗车大端外圆，对大端倒角 车床 3 精车外圆 车床 4 铣 键槽，手工去毛刺 铣床 方案三 工序号 安装号 安装内容 设备 1 1 车小端面，钻小端中心孔；粗车小端外圆，倒角 车床 2 车大端面，钻大端中心孔；粗车大端外圆，倒角 3 精车大端外圆 4 精车小端外圆 2 1 铣 键槽，手工去毛刺 铣床 大批大量生产时阶梯轴的工艺过程组成： 工序号 工序内容 设备 1 铣端面、钻中心孔 专用机床 2 车外圆、端面及倒角 车床 3 铣 键槽，手工去毛刺 铣床 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 在单件小批 量生产中，一般只编写简单的机械加工工艺过程卡片，机床设

11、备一般采用通用机床，部置形式采用机群式排列布置；在大批大量生产中，则要求有详细和完整的工艺文件，要求各工序都要有机械加工工序卡，机床设备广泛采用专用机床，按流水线或自动线布置。 单件小批量生产时阶梯轴的工艺过程组成： 工序号 工序内容 设备 1 车两端面、钻中心孔、车外圆、端面、倒角 车床 2 铣键槽 铣床 3 去毛刺 钳台 4 磨外圆 磨床 大批大量生产时阶梯轴的工艺过程组成： 工序号 工序内容 设备 1 铣端面钻中心孔 专用机床 2 车外圆、端面、倒角 车床 3 铣键槽 铣床 4 去毛刺 钳台 5 磨外圆 磨床 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 1、用不需加工的外圆 1 作粗基准（

12、用三爪卡盘夹持外圆 1）加工内孔 2，此时虽然加工余量不均匀，但内孔与外圆同轴度较高，壁厚均匀、与外形对称，见图 1（ a）。 2、如果要求内孔的加工余量均匀，可用四爪卡盘夹住外圆 1，然后按内孔 2 找正。此时，加工余量均匀，但加工后的内孔与外圆不同轴，壁厚不均匀，见图 1（ b）。 解题方案： 选不加工面为粗基准，如要保证内孔的加工余量均匀，选重要表面即内孔为粗基准。 评分标准： 答对一个给 3 分 4. 参考答案： 1、插齿与滚齿在加工质量方面的区别与联系 （ 1）插齿的齿形精度比滚齿高 （ 2）插齿后的齿面粗糙度值比滚齿小 （ 3）插齿的运动精度比滚齿差 （ 4）插齿的齿向误差比滚齿大 2、插齿与滚齿在生产率方面的区别与联系 切制模数较大的齿轮时，插齿速度要受插齿刀主轴往复运动惯性和刮床刚性的制约，切削过程又有空程时间损失，故生产率比滚齿加工要低。但在加工小模数、刻联齿、齿宽窄的齿轮时，插 齿生产率会比滚齿高。 3、插齿与滚齿在应用范围方面的区别与联系 插齿适合于加工模数小、齿宽较小、工作平稳性要求较高而运动精度要求不太高的齿轮。尤其适用于加工内齿轮、多联齿轮中的小齿轮、齿条及扇形齿轮等。但加工斜齿轮需用螺旋导轨，不如滚齿方便。 解题方案： 评分标准： 答对一个给 2 分