第三版机械制造工艺学第一章习题解答.pdf

1 机械制造工艺学部分习题解答 1机械制造工艺学部分习题解答 1 第一章 绪论（第第一章 绪论（第 3 版版 P21-24） 1-6什么是机械加工工艺过程？什么是机械加工工艺系统什么是机械加工工艺过程？什么是机械加工工艺系统? 答：机械加工工艺过程是机械产品生产的过程的一部分，是直接生产过程，其原意是指采取金属 切削刀具来加工工件或磨具来加工工件，使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能， 成为合格零件的生产过程。 机械加工工艺系统是零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，即要有一个系统来支持。通常， 一个系统是由物质分系统、能量分系统和信息分系统所组成。 1-7什么是工序、安装、工位、工步和走刀？什么是工序、安装、工位、工步和走刀？ 1.工序：一个(或一组)工人在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。 2.安装： 如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹， 则每次装夹下完成的那部分工序内容称为一 个安装。 3.工位：在工件的一次安装中，通过分度(或移位)装置，使工件相对于机床床身变换加工置，则把 每一个加工位置上的安装内容称为工位。 4.工步：加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容，称为一个工 步。 5.走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。 1-8某机床厂年产某机床厂年产 CA6140 车床车床 2000 台，已知机床主轴的备品率为台，已知机床主轴的备品率为 14%，机械加工废品率为，机械加工废品率为 4， 试计算机床主轴的年生产纲领。从生产纲领来分析，试说明属于何种生产类型？工艺过程有何特点？ 若 ， 试计算机床主轴的年生产纲领。从生产纲领来分析，试说明属于何种生产类型？工艺过程有何特点？ 若 1 年工作日为年工作日为 250 天，试计算每月（按天，试计算每月（按 21 天计算）的生产批量。天计算）的生产批量。 答： （1）机床主轴的年生产纲领 N=Qn(1+%+%)=20001 (1+14%+4%)=2360件/年 机床主轴属于中型机械，查表 1-5（教材 P12）属于大批生产的生产类型。 （2）工艺过程特点（根据表 1-6（P12） ） a)采用模锻制造毛坯，毛坯精度高，加工余量小； b)采用专用机械加工设备流水线生产； c)采 用专用工装夹具；d)采用详细的工艺规程，用工序卡、操作卡及调整卡管理生产。 （3）生产批量 件 1-9 试述工件装夹的含义。在机械加工中有哪几类装夹方式？简述每种装夹方法的特点及其应用场合。试述工件装夹的含义。在机械加工中有哪几类装夹方式？简述每种装夹方法的特点及其应用场合。 答：工件装夹的含义是定位和夹紧，也称为安装。在机械加工中有三类装夹方式。 （1）夹具中装夹：该方法由夹具保证定位和夹紧，易于保证加工精度，操作简单方便，效率高， 2 但需要制造或购买夹具。多用于大批大量生产。 （2）直接找正装夹：可省去夹具的定位元件，比较经济，但需要有夹紧装置，装夹效率低。用于 单件、小批生产。 （3）划线找正装夹：所需设备简单，适应性强，但精度和生产率均较低。多用于单件、小批中的 复杂铸件的粗加工。 1-10何谓六点定位原理？何谓完全定位和不完全定位？何谓欠定位和过定位？试举例说明之。何谓六点定位原理？何谓完全定位和不完全定位？何谓欠定位和过定位？试举例说明之。 答： 六点定位原理： 采用 6 个按一定规则布置的约束点来限制工件的 6 个自由度， 实现完全定位， 称之为六点定位原理。 完全定位：限制了 6 个自由度的定位方式。 不完全定位：仅限制了 15 个自由度的定位方式。 欠定位：在加工时根据被加工面的尺寸、形状和位置要求，应限制的自由度未被限制，即约束点 不足，这样的情况称为欠定位。 过定位：工件定位时，一个自由度同时被两个或两个以上的约束点(夹具定位元件)所限制，称为过 定位，或重复定位，也称之为定位干涉。 举例见教材 P18-21 图 1-18，图 1-19，图 1-21，图 1-22. 1-11在图在图 1-30 中，注有粗糙度符号的表面为待加工表面，试分别确定应限制的自由度。中，注有粗糙度符号的表面为待加工表面，试分别确定应限制的自由度。 答：应限制的自由度说明： 图 1-30 a)：应限制 5 个自由度： X、Y、Z 的移动自由度，X、Y 的转动自由度。 图 1-30 b)：应限制 6 个自由度：X、Y、Z 的移动自由度，X、Y、Z 的转动自由度。 3 图 1-30 c)：应限制 6 个自由度：X、Y、Z 的移动自由度，X、Y、Z 的转动自由度。 图 1-30 d): 应限制 5 个自由度：X、Y 的移动自由度； X、Y、Z 的转动自由度。 1-12 根据六点定位原理，分析图示各图的定位方案并判断各定位元件分别限制了那些自由度？并分析 是否欠定位和过定位，其过定位是否允许？ 根据六点定位原理，分析图示各图的定位方案并判断各定位元件分别限制了那些自由度？并分析 是否欠定位和过定位，其过定位是否允许？ 答：a) 三爪卡盘：X、Y、Z 的移动自由度；浮动顶尖与三爪卡盘组合后限制 Y、Z 的转动自由 度； 不完全定位，无过定位和欠定位。 b) 固定顶尖限制 X、Y、Z 的移动自由度； 后浮动顶尖与前顶尖组合后限制 Y、Z 的转动自由 度 ；不完全定位，无过定位和欠定位。 4 c) 定位元件为心轴，限制 Y、Z 的移动自由度和 Y、Z 的转动自由度四个自由度；如考虑车端 面的话，X 方向的移动应限制，故欠定位，不允许。 d）左端固定锥销，限制 X、Y、Z 的三个移动自由度；右端浮动锥销与固定锥销组合后限制 Y、 Z 两个转动自由度；不完全定位，无过定位和欠定位。 e) Z 轴方向两短 V 形块组合，限制 X、Y 的移动自由度和转动自由度（4 个自由度） ； X 轴方 向一短 V 形块，限制 Z 的移动自由度和转动自由度，完全定位，无过定位和欠定位。 f）两长条形支撑板，限制 X、Y 的转动自由度和 Z 的移动自由度；两个支承钉限制 X 的移动 自由度和 Z 的转动自由度。菱形销钉限制了 Y 的移动自由度，完全定位，无过定位和欠定位。 1-13 何谓基准？基准分哪几种？各种基准之间有何关系？何谓基准？基准分哪几种？各种基准之间有何关系？ 答：基准是用来确定生产对象上几何要素之间的几何关系所依据的那些点，线或面。 基准的分类：从设计和工艺两个方面看基准，可把基准分为两大类，即设计基