汽车制造工艺学复习题及作业整理.doc

汽车制造工艺学（老师给题）1、 判断题1、 基准一定是实际存在的点线面。2、 工件定位第一类自由度必须全部限制。3、 装配基准是工艺基准。4、 具有多工位的工序一定有多工步。5、 采用热处理的方法可以消除共建的内应力。6、 机械加工工序完成后才能进行辅助工序。7、 平均尺寸等于中间尺寸。8、 零件的加工精度与装配方法同时保证零件装配精度。9、 结构的工艺性包括加工与装配的工艺性。10、 机械加工质量完全取决于加工精度。二、填空1、机械加工工艺规程主要有 工艺过程 卡片和 工序 卡片两种基本形式。2、车削加工时，进给量增加会使表面粗糙度增大 。3、影响机械加工精度的因素有：加工原理误差、 机床的制造误差和磨损 、 夹具误差 、刀具误差、调整误差、工艺系统受力变形、工艺系统受热变形、工件残余应力引起误差等4、夹具由 定位元件 、 夹紧元件 、引导元件 、 夹具体和其他元件及装置组成。5、选择精基准应遵循以下四个原则，分别是 基准重合原则 、 基准统一原则、 自为基准原则、 互为基准原则。6、CIMS是由四大功能分系统和两个支撑分系统构成。四大功能分系统为：管理信息分系统 ， 技术信息分系统， 质量信息分系统，制造自动化分系统；两个支撑系统：网络分系统，工程数据库分系统 系统 。7、获得形状精度的方法有 轨迹法 、 成形法、 展成法 。8、尺寸链的特征是 关联性 和 封闭性 。9、工艺过程是指生产过程中，直接改变生产对象 形状 、 尺寸、相对位置 、及性质 的过程。10、轴类零件加工中常用两端中心孔 作为定位基准。11、获得尺寸精度的方法 试切法 、 定尺寸刀具法 、 调整法、自动控制法。12、一个机械加工工艺系统由机床 、夹具 、 工件 和 刀具 构成。三、简答题1、用方框图简述汽车生产过程 P1 2、简述误差复映规律 如在车窗上加工具有偏心或其他形状误差的毛坯。毛坯转一转时，背吃刀量从最小值增加至最大值，然后在降至最小值，切削力也相应地由最小增加到最大，又减至最小。这时，工艺系统各不见也相应地产生弹性压移，切削力大时弹性压移小，所以偏心毛坯加工后所得到的表面任然是偏心的，即毛坯误差被复映下来，只不过误差减小了，这就是误差复映规律3、简述工序安排加工阶段划分原因 保证加工质量 合理使用机床设备 方便安排热处理工序和及时发现毛坯缺陷4、简述表面质量对零件耐磨性的影响 表面粗糙度值小，零件接触面积增加，压强小，可减小磨损的速度，这意味着减小的表面粗糙度值可提高零件的耐磨性，即延长了两件的使用寿命。 但对耐磨性来说，并不是表面粗糙度值越小越好，在一定摩擦条件下，两件表面有一个最合适的表面粗糙度值，一般由试验确定。 零件表面层的硬化程度和硬化深度，也低耐磨性有影响。因为表面层显微硬度的提高，增加了表面层的接触刚度，减小了摩擦表面发生的变形的可能性和金属咬合的现象。但也不是硬化程度越高，耐磨性越好，在过度硬化时会使金属表面变脆，甚至发生剥落。5、 简述粗基准的选择应考虑哪几个方面？粗基准选择所考虑的侧重点为：如何保证各加工面有足够的加工余量，非加工表面的尺寸、位置误差如何满足设计图纸要求。（1） 零件上某个表面不需要加工，则应该选择这个不需要加工的表面作为粗基准。这样可以提高非加工表面与加工表面的相对位置精度。 （2） 如果零件上有多个非加工表面，则应该选择其中加工表面有较高精度要求的表面作为粗基准。（3） 零件的表面若全部需要加工，而且毛坯比较精确，则应该选择加工余量最少的表面作为粗基准。（4） 选择重要表面、加工面积最大表面作粗基准，这样可保证这些重要表面加工余量的均匀性和保护这部分重要表面表层质量。（5） 尽量选择平整、没有冒口、飞边和其它表面缺陷的毛坯表面作为粗基准，以保证定位准确，夹紧可靠。（6） 同一尺寸方向上，粗基准一般只选择使用一次，因为粗基准是毛坯表面，表面粗糙，精度低，重复使用可能使定位误差变得很大。6、简述工序集中的优缺点每道工序所包含的加工内容较多，工序数目少，工艺线路短；减少了零件装夹次数，一次装夹即可完成多个表面的加工，全面提高了两件生产加工的劳动生产率；减少了工序间的运输，减少了生产设备数量，有利于使用高生产率的先进技术和专用设备，从而减少了生产工人的数量和生产占用的面积。但工序集中，使设备、工艺装备更加复杂，投资可能更大。7、 简述调整装配法的优缺点能获得很高的装配精度；在采用可动调整时，可达到理想的精度，而且可以随时调整由于摩擦、热变形或弹性变形等原因所引起的误差；零件可按加工经济精度确定公差。缺点是：应用可动调整装配法时，往往要增加机构体积，当机构复杂时，计算繁琐，不易准确；应用固定调整装配法时，调整件需要准备几档不同的规格，增加了零件的数量，增加了制造费用；调整工作繁杂费工费时，装配精度在一定成都上依赖工人的技术水平。8、 改善提高劳动生产率的手段有哪些？(1) 缩短单件时间定额（1）压缩基本时间（2）缩短辅助时间 （3） 减少布置工作场地时间（4） 扩大零件的生产数量(二) 采用先进制造工艺（1）.采用效率高的自动化加工 （2）.使用先进的毛坯制造技术四、分析题1、如图所示的拖拉机差速锁操纵杠杆上铣槽和钻孔。应该保证：（1）铣槽宽度尺寸为4.5+00.016，槽对18+00.12和12.5两孔中心平面的对称度公差为0.3；（2）钻阶梯孔6.7及9mm，位置尺寸如图 试分析：1）工序尺寸的工序基准； 1.18和12.5的中心平面 2.孔18轴线及操纵杠杆的大孔端的断面2） 需要限制的第一类自由度。 1. XY的旋转，Z的位移 2.XY的位移和旋转 2、如图a、b、c、d所示，分析其结构工艺方面存在的问题，并进行改进。 P227 P231P233 240 3、如图所示的连杆上钻通孔D时。需要保证：（1）小头孔D对端面A的垂直度公差t；（2）小头孔D对不加工外圆壁厚的均匀性。试分析：1）工序尺寸的工序基准；2）需要限制的第一类自由度 。 D的的轴线 1.XY的旋转 2.XY的旋转和位移 4、如图a、b、c、d所示，分析其结构工艺方面存在的问题，并进行改进。（请在对应图下方绘出改正图） P227 Bp227 230 237 五、计算题1、如图所示的圆柱体上钻8轴向孔，其加工要求如图 a所示。试计算定位方案（图 b）的定位误差（V形块的两斜面夹角为120度）。 轴向误差0.12+0.12径向误差0.25/2 a） b）1-工件 4-V形块 3-支承板 6-导向元件2、如图所示为二级减速器第二轴组件装配图。设计要求：保证单列圆锥滚子轴承1与左轴承端盖2之间的轴向间隙A=0.050.15mm。试建立保证该项装配精度要求的装配尺寸链。3、在图a所示的圆柱体上钻8轴向孔，其加工要求如图 a所示。试计算定位方案（图 b）的定位误差（V形块的两斜面夹角为120度）。 Td/2sina/2=0.25/（2*sin60） 1-工件 2、4、5-V形块 3-夹具体 6-导向元件4、如图所示阶梯轴,A面是轴向主要设计基准,最后加工A面,试计算工序尺寸A3见书P202 6-2 50为封闭环，B和41为组成环 Co=Cz-Cj 50=Cz-41 Cz=91ESco=EScz-RScj=0.05-0.02=0.03EIco=EIcz-EScj=-0.05-（-0.02）=-0.031、在图2-76所示阶梯轴上铣削一平面，其工序尺寸为30mm，有图a、b、c、d、e所示五种定位方案，试计算：1）如果不考虑阶梯轴两外圆的同轴度公差时，五种定位方案的定位误差。2）如果考虑阶梯轴两外圆的同轴度公差0.03mm时，五种定位方案的定位误差。并指出哪种定位方案能可靠保证加工要求。1） 解：不考虑同轴度公差时，a图、b图：mm；c图：mm；mm工序基准为小外圆下母线，不在定位基面（大外圆）上，所以mm。d图：mm；e图：mm；因为d图、e图的，所以均能可靠保证加工要求。2） 解：若考虑同轴度公差时，a图、b图：mm；c图：mm；mm工序基准为小外圆下母线，不在定位基面（大外圆）上，所以mm。d图、e图：mm，几种定位方案的定位误差均大于T/3=0.09mm，所以都不能可靠保证加工要求，可适当缩小上工序小外圆的制造公差，以期减小定位误差，才能使d图和e图的定位方案保证加工要求。19、图5-58所示为一齿轮装置图。装配精度要求应保证轴向间隙A0=00.25mm。设计规定：A1=mm，A2=mm，A3=mm，A4=mm，A5=mm。欲采用固定调整装配法保证装配精度，调整垫片初定为AF=2mm，制造公差为TAF=0.04mm。试计算确定调整垫片组数z、补偿能力s、调整垫片各组尺寸及极限偏差。解：增环：A1 减环：A2、A3、A4、A5、AF取Z=4组补偿能力S=AF1=A1maxA2minA3minA4minA5min+TAFA0max=2.605mmAF2=AF1（TA0-TAF）=2.395mmAF3=AF2（TA0-TAF）=2.185mmAF4=AF3（TA0-TAF）=1.975mm已知TAF=0.04mm，按向体内原则确定各垫片极限偏差：AF1=，AF3=，AF1=6、图5-50为蜗杆转向器装置局部装配图。设计要求单列圆锥滚子轴承1与左轴承2之间的装配精度为A0，试建立保证该装配精度的装配尺寸链。解：增环：A3、A4、A5 减环：A1、A2、A6、A7、A8 课堂作业整理3-6如图所示，在外圆磨床上磨削一根带有键槽的细长轴，已知机床的几何精度很高，但床头床尾的刚度不等（K头K尾），试分析在只考虑到工艺系统受力变形的影响下，往复磨削一次后，被磨削轴颈在轴向、径向将产生何种形状误差？采取何种措施可提高加工后的形状精度？解： 由于磨除量和正压力较大，工件刚度较低，往复磨削一次会出现两头小、中间大的腰鼓形误差。且在时，靠近机床尾架处直径大于靠近头架处的直径。如砂轮在轴颈两端的超出量过大，会因砂轮与工件接触面积的变化，出现磨除量的差异，轴颈两端产生锥形误差。工件轴向的形状误差是上述三种形状误差的合成。在径向截面上，因轴向开有键槽，使轴颈在键槽对称平面内的刚度削弱，磨后会出现圆度误差；砂轮至槽口处，与工件的接触面积小，磨削力减小，靠弹性恢复使磨除量变大，磨后出现槽口塌陷。为提高形状精度，应适当增加无横向进给的磨削次数，控制砂轮在轴颈两端的超擦出量，并使砂轮在工件各处停留的时间均匀。4-11如图所示的连杆上钻通孔D时。需要保证：（1）小头孔D对端面A的垂直度公差t；（2）小头孔D对不加工外圆壁厚的均匀性。试分析：1）工序尺寸的工序基准；2）需要限制的第一类自由度 。 答：（1）工序尺寸D的工序基准是不加工外圆的轴线（2）要保证小头孔D对端面A的垂直度公差t，需限制Y转，X转；要保证小头孔D对不加工外圆壁厚的均匀性，需限制X移，Y移，Z转则需要限制的第一自由度有Y转，X转，X移，Y移，Z转4-12加工下图所示汽车减速器主动锥齿轮轴两端面及中心孔，需要保证：(1)轴向尺寸47mm和300mm ； (2)中心孔深度尺寸11.5mm ； (3)两端面对轴线的垂直度；(4)两端中心孔与未加工之轴颈的同轴度。 答：1）工序基准为左端面，需限制的自由度为2）工序基准为轴线，需要限制的自由度为X移动，Y移动，Z移动，Y旋转，Z旋转（同轴度）。3）工序基准为轴线，需要限制的自由度为4）工序基准为未加工之轴颈轴线，需要限制的自由度为4-13在图c所示的汽车传动轴总成滑动叉上磨削两个平面，欲保证：1）两个平面K及Q间的工序尺寸为118mm。2）两平面K、Q对孔239轴线B-C的垂直度公差0.1mm。3）两平面K、Q的对称中心平面对外圆95轴线A的对称度公差0.15mm。答：1）工序基准为平面K、Q，需限制的自由度为。2）工序基准为孔239轴线B-C，需限制的自由度为3）工序基准为外圆95轴线A，需限制的自由度为4-14如图所示的拖拉机差速锁操纵杠杆上铣槽和钻孔。应该保证：（1）铣槽宽度尺寸为4.5+00.016，槽对18+00.12和12.5两孔中心平面的对称度公差为0.3；（2）钻阶梯孔6.7及9mm，位置尺寸如图 试分析：1）工序尺寸的工序基准；2）需要限制的第一类自由度。 答：（1）尺寸4.5+00.016的工序基准是工件上18+00.12和12.5两孔中心平面；工序尺寸6.7及9mm的工序基准是工件下底面以及孔18+00.12的轴线。 （2）需要限制的自由度有：Y移，Z移，X移，X转，Z转。4-24如图4-91a所示的圆柱体上钻轴向孔，加工要求如图a所示。如果采用图b、c、d所示三种定位方案，V型块夹角=90，试分析计算三种定位方案加工要求的定位误差。（图形见课本 140页 4-91图a、b、c、d）解：该工件的加工要求为所钻孔（8）轴线与工件外圆柱面轴线的同轴度公差为0.02，孔深30的尺寸公差为0.21.三种定位方案中。孔深度30的定位基准都是工件的底断面，而工序基准为工件上端面。故存在基准不重合定位误差因A=L-D (D为定值)所以d(30)=Lmax-Lmin=TL=T70=0.024(mm) 图2-78图a(2) b方案中8孔同轴度的工序基准与定位基准重合都是工件外圆柱面的轴线。因工件外圆柱面存在制造误差，使定位基准在工序尺寸方向产生位置变化。即存在基准定位误差（根据P41序号5公式）图b d (A)=Td (或如右图所示d(A)=O1O2=Td)d=（3） c方案中8孔同轴度的工序基准为工件外圆柱面轴线，而定位基准为工件左母线。故存在基准不重合定位误差图c d(A)=O1O2=0.0125（mm）(4) d方案中 由于采用的是双移动V形块定性抓紧机构 8孔同轴度的工序基准与定位基准重合，且不存在基准位移定位误差，故d=0（mm）6-1图6-25所示为一汽车变速器倒档装置简图，设计要求装配间隙A0=0.0820.430mm。若零件设计图样规定：双联齿轮3轮毂两端面尺寸A3=48 -0.080 -0.119;止推垫片2及4的厚度尺寸A2=A4=1.5 0 -0.04mm。试用极值法和统计法计算变速器壳体1的两内平面尺寸A1的基本尺寸A1的基本尺寸、公差及极限偏差。图6-25解：依题意建立倒档装置尺寸链如右图所示封闭环为A0、增环为A1，减环为A2、A3、A4。其中A0=0 +0.043 +0.082(1) 计算A1的基本尺寸 根本公式 A0=Az-Aj A0=A1-(A2+A3+A4) A1=A0+A2+A3+A4=0+1.5+48+1.5=51mm(2) 计算A1的公差TA1因为TA0=TA1=TA1+TA2+TA3+TA4所以 TA1=TA0-(TA2+TA3+TA4)=0.348-(0.04+0.039+0.04)=0.229mm(3) 计算极限偏差ESA1、EIA1由ESA0=ESAz-EIAj所以0.43= ESA1-（-0.04-0.119-0.04）ESA1=0.231(mm)EIA1=-TA1+ ESA1=-0.029+0.231=0.002(或由0.082= EIA1-（0