《船舶机械制造工艺学》

1、?船舶机械制造工艺学?复习题一.填空题1. 加工误差可分为：系统误差 及 随机误差。2. 系统误差可分为：常值系统误差 及变值系统误差 。3. 加工误差的统计方法主要有分布曲线法及点图法。4. 机械制造系统一般由物质子系统、信息子系统与能量子系统等组成5. 工艺过程由铸锻造、机械加工、热处理、装配等工艺过程组成。6. 机械加工过程由 工序、安装、工位、工步、走刀组成。7. 生产类型可分为单件生产、成批生产和大量生产 。8. 机械零件的加工质量包括：加工精度及外表质量。9. 影响加工精度的机床误差主要有以下几个方面：机床主轴的误差；机床导轨的误差； 机床轴线与导轨的平行度误差 ； 机床传动链误差

2、 。纯径向跳动、纯角度摆动和主轴颈误差对加工精度影响较大轴承孔误差对加工精度影响较小10. 机床主轴的回转误差可以分为三种根本形式: 纯轴向窜动。11. 车削时 轴承孔误差 对加工精度影响较小；12. 镗孔时 主轴颈误差 对加工精度影响较大；13. 工艺系统由机床、夹具、工件所组成的系统。14. 工件定位精基准的选择原那么：基准重合原那么、基准统一原那么、自为基准原那么、互为基准原那么。15. 工件在机床上的安装方法有：直接找正安装、戈 q线找正安装、米用夹具安装。16. 夹具的组成：定位元件、夹紧机构、夹具体、其他元件及装置。17. 钻床夹具的组成：定位元件、夹紧装置、对刀弓丨导元件 、连接

3、元件及夹具体。18. 一批零件的加工工序数目，随一定条件下的工艺特点和组织形式而改变。在解决这个问题时，可以采用原那么上完全不同的方法，即工序集中 和 工序分散。19. 零件加工工艺基准主要有 定位基准、 测量基准、装配基准 三种。20. 工序加工余量的影响因素主要有：前道工序的外表粗糙度、前道工序的尺寸公差_、 前道工序造成的空间偏差、 本工序的安装误差等四个方面。21. 当零件的加工质量要求较高时，常将工艺路线分成四个阶段，包括粗加工阶段、半 精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段。22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.4

4、0.41.42.43.按在生产过程中的不同用途，可将零件的基准分为设计基准、工序基准 两大类再生颤振是自激振动的一种解释机理。产生再生颤振的两个根本条件是重叠切削_振动频率与工件转速的比值 。当依此加工一批零件时，误差的大小保持不变，或按一定的规律变化。前者称为常值系统误差，后者称为变值系统误差。工序尺寸的公差标注一般采用入体原那么P95在机加工中，切削速度、吃刀量切削深度和走刀量称之为切削用量。一般生产过程主要包括以下过程：生产技术准备过程、毛坯制造过程、加工过程、产品装配过程、辅助劳动过程 。零件在加工以后的几何参数尺寸、形状和位置与理想零件的几何参数相符合的程度,称之为加工精度。装配精度

5、包括： 尺寸精度、位置精度、相对运动精度 和接触精度。制定装配工艺规程 的根本原那么： 保证产品装配质量、满足装配周期要求、钳 工装配工作量尽可能小、减少 装配本钱。装配组织形式分为：固定式装配及移动式装配 。保证装配精度的方法：互换法、选择装配法、修配法及调整法 。调整装配法分为：可动调整法、固定调整法及误差抵消调整法。装配工艺中选配法还可分为三种：直接选配法、分组选配法、复合选配法。加工机座轴承孔时，为了实现基准重合应选择上平面、侧边缘作为定位基准为了保证主轴颈的加工精度，它的精加工应安装排在曲柄销的精加工后。外表微观几何形状特征包括：外表粗糙度及 外表波度。加工外表的外表物理力学性能包括

6、：外表层的冷作硬化、外表层的金相组织变化 及外表 层的剩余应力 。影响切削加工外表粗糙度的刀具几何参数因素有：刀尖圆弧半径、 主偏角 及副偏角。砂轮的粒度和硬影响磨削加工外表粗糙度因素主要有：冷却润滑液度、一磨削速度以及磨削径向进给量与光磨次数一及 工件圆周速度和轴 向进给量磨削烧伤包括：回火烧伤、淬火烧伤及退火烧伤 。磨削烧伤表现主要有：彩色氧化膜、剩余应力及 微裂纹。磨削加工时，磨削外表去除材料可分为三种模式： 、及。45. 机械加工中的振动包括：自由振动、 强迫振动 及 自激振动。46. 防治自激振动产生的装置有：阻尼减振器、动力式吸振器及冲击式减振器。 二.问答题1. 什么是生产纲领？

7、确定生产批量的主要依据有哪些因素?生产纲领是指企业在方案期内应当生产的产品产量和进度方案。考虑因素：市场需求及趋势生产组织安排的方便性产品制造的工作量 生产资金的投入制造的生产率和本钱2. 何谓生产类型？生产类型对工艺过程有何影响？是指企业生产专业化程度的分类，根据生产纲领和产品品种的多少，可分为单件一生产、成批生产和大量生产。影响：生产类型不同，产品和零件的制造工艺、所用的设备、工艺装备和生产组织形式也不同。例：夹具、技术人员方面不同。3. 生产过程与工艺过程的含义是什么？两者的主要组成局部有哪些？生产过程：从原料或半成品转变成为成品的多种劳动过程，分为1生产技术准备过程。5辅助劳动过程铸造

8、、锻造等、尺寸机加2毛坯制造过程。3加工过程。4产品装配过程工艺过程：生产过程中，按一定顺序逐步改变生产对象的形状 工、位置装配和性质热处理及外表处理，使其成为成品或半成品的这局部主要过 程 分为铸造、锻造、机械加工、热处理、装配等工艺过程4. 为什么普通车床床身导轨在水平面的直线度要求高于垂直面的直线度要求?画图分析明书上第15页下面的图和分析5. 零件外表粗糙度对零件的使用性能有何影响？粗糙度过大，凸峰接触，压强大，油膜破坏，处于干摩擦。粗糙度过小，接触面间产生较大亲和力，润滑油储存困难。6. 零件外表质量对零件的耐蚀性有何影响？1外表质量对耐磨性的影响a外表粗糙度：外表粗糙度越小，耐磨性

9、越好b) 外表纹理：圆弧状、凹坑状外表纹理耐磨性好；尖峰状外表纹理耐磨性差c) 外表层物理力学性能：冷作硬化能使零件耐磨性提高2) 外表质量对零件疲劳强度的影响a) 外表粗糙度：外表粗糙度越小，工件疲劳性越好b) 外表层物理力学性能：适度冷作硬化提高零件的疲劳强度，过度冷作硬化降 低工 件疲劳强度3) 外表质量对两件耐腐蚀性的影响外表粗糙度凹谷处外表裂纹腐蚀最严重4) 外表质量对零件配合性质的影响 外表粗糙度、冷作硬化、外表金相组织变化都影响工 件的装配5) 外表质量对零件接触刚度的影响 外表粗糙度越小，工件接触刚度越高7. 何谓“基准重合与“基准统一，请各举一例，并画简图加以说明。1) 基准

10、重合：尽可能采用设计基准作为定位基准。2) 基准统一：尽可能使多的加工外表都用同一组精基准定位。 建议仔细阅读课本 P84-85 辅助理解8. 夹具在机械加工中的主要有哪些作用？铣床夹具有什么特点？1) 作用：a) 保证加工精度，降低工人技术要求b) 提高劳动生产率，降低生产本钱c) 扩大机床工艺范围d) 减轻工人劳动强度2) 铣床夹具特点：a) 夹紧力大，足够的强度和刚度b) 设有定位键c) 设有对刀装置9. 为什么说夹紧不等于定位 ?1) 定位：在进行机加工前，使工件在机床或夹具上，占据某一正确位置的过程2) 夹紧：工件定位后，通过一定的机构给工件施以一定的力，防止工件因受切削力 或重力

11、等力的作用而改变原有的位置10. 零件加工的过定位是否允许？为什么？举例说明。1) 过定位将使工件定位不确定，在夹紧后，工件或定位元件变形，一般情况下不允 许过 定位；在一定条件下，视为重复限制的自由度的支承点之间并未相互干预， 可采用过定位。2 例如在滚齿机或插齿机上加工齿轮时，常常是以齿坯的孔和端面为定位基准，用心轴及支承定位。11. 机械加工工艺规程设计原那么有哪些？答： 1零件的工艺过程要能可靠地保证图纸上所有技术要求的实现；2确保以最经济的方法获得所要求的年生产纲领，也就是说，人力、物力消耗最少而生产率足够高。12. 何为误差复映规律？请用此规律说明屡次走刀可以提高零件加工尺寸精度的

12、原因。答：在生产中，任何一种工件的毛坯的尺寸、形状都有一定的误差，这些误差在机加工时使切削深度不断地变化，因而引起切削力的变化，使工艺系统产生相应地变形。切深 大时，切削力 及产生的位移也大；切深小时，切削力及产生的位移也小。故加工后工件 外表上仍留着与毛坯 外表相类似的，但数值已经大大缩小的尺寸或形状误差，这种现象 称为“误差复映；原因 25 页；13. 气缸套为铸件，其内孔与外圆面严重不同轴即壁厚不均匀。请分析加工时，粗基准如何选择？为什么？答：气缸套为铸件，壁厚不均匀时，其粗基准应选内腔，以它定位来加工外圆面，再以外圆面定位来加工内腔，这样可以保证气缸套的壁厚均匀，使用中气缸套外表性能根

13、本 相同，磨损均 匀。14. 夹具设计时，工件夹紧根本要求有哪些？答： 1保证夹紧可靠。2夹紧力适宜。3加紧机构应结构简单、紧凑，应具有适当机械化程度，制造容易、维修方便、减轻劳动强度、缩短辅助时间、提高生产效率。 152 页15. 活塞为铸件，其内孔与外圆面严重不同轴即壁厚不均匀，请分析加工时粗基准如何选择？答：由于壁厚不均匀，用内腔作为粗基准车出外圆，再以外圆作以后各工序的精基准，在这种方案中活塞的壁厚将是均匀的，但加工余量不均匀。16. 车床与磨床的夹具设计特点有哪些？答：1. 一般用于加工回转件，所以大局部是定心夹具，如卡盘类及定位心轴。2. 结构紧凑、尺寸小、重量轻、重心尽可能靠近回

14、转轴线。3. 对回转轴线不规那么工件要有平衡措施。4. 夹具与机床连接方式因机床而异。 采用长柄锥柄连接夹具； 采用过渡盘连接夹具。5. 去除外缘尖角及凸出局部，必要时加防护罩。17. 什么是特种加工？试述特种加工对材料可加工性和零件结构工艺性等的 影响1 提高材料的可加工性2. 改变零件的典型工艺路线3. 改变了试制新产品的模式4. 影响了零件的结构设计5. 改变了传统零件工艺结构的评价标准6. 成为微细加工的主要手段18. 试述电解磨削的原理及特点，并绘出电解磨削的原理图 。 答：电解磨削是靠 金属的溶解 9598% 和机械磨削 25% 的综合作用来 实现加工的。 特点：1. 磨削力小，生

15、产率高2. 加工精度高，外表质量好3. 设备投资较高4. 加工范围广，效率高 原理图见书 P12519. 试述电火花线切割的原理及特点，并绘出电火花线切割的原理图。 答：状工具 电极与工件之间产生脉冲放电蚀除金属进行切割加工，并通过它与工件之间 产生预定的运动轨 迹到达规定的切割形状要求。加工特点：1. 一般采用水或水基工作液乳化液：不会引燃起火等，电解效应一Raj。2. 一般没有稳定电弧放电状态，由于工具电极和工件始终有相对运动。3. 电极与工件之间存在着“疏松接触式轻压放电现象。4. 省掉了成型的工具电极，电极的制造费用 j,加工周期短，适合于新产品的试制。5. 电极丝细，可加工微细异形孔

16、、窄缝和复杂形状的工件。6. 由于单位长度金属丝的损耗较少，从而对加工精度影响小，工具电极的损耗对工件加工精度影响小。7. 工件蚀除量小，材料利用率和生产率高，适合于 Cu-W Cu-Au 电极的制造8. 自动化程度高。20 试述激光加工的原理、特点及应用范围 答：激光加工是利用光能量进行加工的一种 方法，通过一系列光学系统、把激光束聚焦 成一个极小的光斑，获得 105? 1013 修 cm2 的能 量密度以及万度以上高温，从而能在千 分之几秒甚至更短的时间内使各种物质熔化和气化，在 工件外表形成凹坑，同时熔化物 被气化所产生的金属蒸气压力推动，以很高的速度喷射出来， 以到达蚀除被加工工件的

17、目的。特点：1. 不存在刀具损耗和机械加工所引起的变形2. 加工范围广，不受材料和形状的限制3. 加工速度快、生产效率高、热影响区小，精微加工一孔时间为0.001s 。4. 可穿过空气、惰性气体和光学透明介质对工件加工，工艺柔性大。应用范围：1. 激光打孔； 2 激光切割； 3. 激光焊接； 4 激光热处理21 柴油机机座轴承孔加工有哪些技术要求，如何选择定位基准？ 技术要求：保证 各孔的尺寸精度、同轴度和轴承座孔的轴线与机座上平面平行度等精度 要求。定位： 下平面与侧边缘作定位基准，孔轴线与上平面平行度误差上升 粗基准 ； 上平面与侧边缘 作定位基准，孔轴线与上平面平行度误差下降 精基准 ；

18、22 柴油机连杆加工有哪些主要技术要求？如何选择定位基准？技术要求：1尺寸、形状精度 1大小端孔采用 H7 。2圆度、圆柱度、两孔距的要求。2位置精度 1大小端孔轴线平行度。 2大小端孔轴线与杆身轴线垂直并相交。3外表粗糙度定位基准选择： 1以大小端平面、小端孔和大端侧面工艺凸台 优点：实现定位基准统一，实现端面夹紧。 2 以大端孔、大端的端面和小端孔定位。3大、小端面，大端侧面及小端孔定位。 4以小端上 2 个凸台 +大端一侧面凸台，可保证基准统一。23. 试述柴油机曲轴的加工特点与定位基准选择答：加工特点1曲轴形状复杂多曲柄、曲柄销和主轴颈不在同一轴线上；多曲柄在空间互成120°

19、，不平衡。2曲轴刚性差细长轴，长径比 L/D =10? 20, 采用中心架，双边同时转递扭矩机床。3技术要求高 平行度要求： 以主轴颈 main journal 为基准，加工曲柄销。主轴颈径向圆跳动 主轴颈应在同一安装中进行加工；为了到达曲柄夹角和曲柄半径尺寸的要 求，采用专 用夹具。定位基准选择： 通常用：顶针孔 +主轴颈1 . 小型模锻曲轴： 主轴颈、法兰外圆和端面加工顶针孔； 曲柄销加工 : 以主轴颈与角度定位销。2) . 中大型自由锻曲轴：主轴颈、法兰 (flange) 外圆、端面的粗加工以顶尖孔为定位基准3) . 铸造整体式：主轴颈粗加工以顶针孔为定位基准；法兰外圆 +小端顶针孔。曲

20、柄销粗加 工 : 主轴颈、法兰外圆和端面以及曲柄销的轴线为定位基准24. 柴油机曲轴零件的位置精度要求有哪些？在加工中如何保证曲轴的位置 精度 要求？答：位置精度( 1)主轴轴线径向圆跳动 : 高速机：0.02 ? 0.04mm大中型:0.04 ? 0.08mm(2) 曲柄销与主轴颈平行度 w 0.01mm/100mm(3) 曲柄交角=± 15' 。( 4)法兰端面与曲轴轴线垂直 :端面跳动误差 w 0.03? 0.05mm(5) 法兰外圆对曲轴轴线的径向圆跳动 w 0.02? 0.05mm 。(6) 臂距差 : 0.075 ? 0.1mm /m 。25. 在船舶柴油机的装配