操作题答案Microsoft Word 文档

1、助理机械制造工艺师操作题 （轴类）一、简答（计算）161、简述轴类零件常用的材料选用轴类零件常用的材料一般是35、45、50等优质碳素结构钢，最常用的是45钢。45号钢是中碳钢，取材广泛，规格齐全。热处理简单，价格实惠，是轴类零件的首选材料。受载较小或不大重要的轴也可用Q235、Q275等普通碳素结构钢。根据承受力的大小或轴的重要性，也可选一些低合金钢，如40Cr、20CrMnTi等。40Cr号钢是中碳低合金钢，材料也很广，规格齐全，价格比45号钢稍贵，但热处理需要油冷，但在相对条件下，强度等各方面要比45号钢强，在要求较高的情况下选用。20crMnT是低碳合金钢，它的含碳最低，一般是渗碳钢首

2、先材料。经渗碳淬火处理后，使零件表面硬，但内层韧性好，一般用在外表面耐磨的轴类零件。还可选用球墨铸铁和一些高强度铸件。2、简述轴类零件的常用毛坯轴类零件的毛坯，常用的有下料件、锻件和铸件等，根据零件的不同要求和生产纲领，选择不同的零件毛坯。1)下料件：直接从圆钢上截下，是毛坯最简单、最容易获得的。2)锻件：将型钢加热后，通过锻打获得的。当使用要求较高或下料后材料利用率低，它能细化晶粒，并使材料组织更紧密。3)铸件：用于形状较复杂的零件。3、请写出轴类零件加工时采用的通用夹具。答：轴类零件加工时采用的通用夹具有： a.三爪卡盘 b.四爪卡盘 c.顶尖 d.中心架 e.跟刀架 f.分度头4、请写出

3、轴类零件加工时采用的常用刀具。答：轴类零件加工时采用的常用刀具有： a.外圆车刀 b.端面车刀 c.螺纹车刀 d.键槽铣刀 e.花键铣刀5、请写出轴类零件加工时采用的通用量具。答：轴类零件加工时采用的通用量具有：a.游标卡 b.百分表 c.千分表 d.万能角尺 6、轴类零件加工时常用的中心孔有哪几种？其结构特点？ 答：轴类零件加工时常用的中心孔有：1）普通型 最常用；2）带护锥 大型轴的加工，可靠性好；3）带螺纹 可靠，易吊挂；4）R型 高精度轴类零件加工中。7、轴类零件加工时常用的装夹方式有哪几种？适用于何种情况下的加工？答：轴类零件加工时常用的装夹方式有：1）一夹一顶：适用于粗加工和半精加

4、工，为最为常见的装夹方式；2）双顶：适用于半精加工和精加工，为定位精度最高的装夹方式；3）两支承外圆：适用于空心轴的内孔加工，能保证同轴度要求；4）锥度加中心孔：适用于空心轴的外圆加工，不能经常拆卸。8、车削细长轴时，工人经常车削一刀后，将顶尖松一下再车下一刀，试分析其原因。答：车削细长轴时由于切削力和切削热的作用，工件引起弯曲变形和振动。为了减少由于切削力和切削热引起的内应力而产生的弯曲变形，工人在车削一刀后，将顶尖松一下再车下一刀为的是让切削应力能及时释放，保持工件的直线度而有利于在下一刀中及时去除或减少切削应力产生的变形，使加工中保持最少弯曲变形的状态。9、车削加工工艺范围中有一种“荒车

5、”，请说明其作用，并分析其应用场合？答：“荒车”展成运动的作用是去除轴类零件表面大量的氧化皮。主要应用于大型的锻造毛坯的轴类零件。10、轴类零件外圆上常有单键槽和双键槽的加工，请说明两种加工的不同之处？答：单键加工可用划线找正和夹具法应用于单件小批生产和大批生产中；双键加工可用划线找正加分度头来完成单件小批量生产，用夹具法完成大批大量生产。11、轴类零件外圆上常有花键，请叙述单键小批和大批大量加工的方法？答：单件小批量加工：普通铣床分度头铣刀； 大批大量加工：花键铣床（滚床）花键滚刀。12、顶尖在轴类零件加工中起什么作用？在什么情况下需进行顶尖孔的修研？有哪些修研方法？答：轴类零件最常用两中心

6、孔为定位基准，既符合基准重合的原则，并能够在一次装夹中加工出全部外圆及有关端面，又符合基准统一的原则，所以顶尖在轴类零件加工中上重要的定位元件，起主要起定位作用。当加工高精度轴类零件时，中心孔的形状误差会影响到加工表面的加工精度，另一方面，当零件进行热处理后，中心孔表面会出现一定的变形，因此，要在各个加工阶段对中心孔进行修研。修研的方法有三种：用硬质合金顶尖修研；用油石、橡胶砂轮或铸铁顶尖修研；用中心孔磨床磨削。13、主轴的机械加工工艺路线大致过程是怎样安排的？答：机床主轴一般是结构复杂，精度要求较高，其机械加工工艺路线为：备料-正火-车端面和钻中心孔-粗车各外圆-调质-半精车-精车-表面淬火

7、-粗、精磨外圆表面-磨内锥孔等几个主要工序。14、分析主轴加工工艺过程中如何体现基准统一、基准重合、互为基准的原则？它们在保证主轴的精度要求中都起了什么重要作用？答：主轴在加工过程中，各主要加工表面的精加工均采用锥心轴或锥堵等代替内孔轴线，采用两顶尖支承定位。一般在精加工完两端的锥孔后，两端用锥堵中心孔定位作为定位基准，这样充分体现了基准统一和基准重合的原则； 而在精加工两端锥堵时，又是以轴上的精加工的主要加工外圆作为基准的，体现了互为基准的原则。通过采用这些加工措施，充分保证了主轴的轴颈相对于支承轴颈的同轴度和端面对轴心线的垂直度等相互位置精度。15、在车削加工前，工人常在刀架上装上镗刀修整

8、三爪自定心卡盘的工作面或花盘的端面的目的是什么？分析能否提高主轴的回转精度和轴向跳动。答：1）目的是：提高位置精度，为“就地加工”法。 2）分析： 不能提高主轴的回转精度和轴向跳动。16、试分析磨削外圆时，使用顶尖定位，若前后顶尖不等高，加工的工件将产生哪些方面的误差？答：影响外圆的形状精度，即产生圆柱度误差，呈双曲线形。二、案例分析101、计算加工余量加工一批直径为，表面粗糙度Ra=0.8m，长度为55mm的光轴，材料为45钢，毛坯为直径28±0.3mm的热轧棒料，试确定其在大批量生产中的工艺路线以及各工序的工序尺寸、工序公差及其偏差。解：1、 确定工艺路线：粗车半精车粗磨精磨2、

9、确定各工序余量：根据经验或查手册确定，精磨余量=0.1mm，粗磨余量=0.3mm，半精车余量=1.0mm，粗车余量=总余量（精磨余量+粗磨余量+半精车余量）=4（0.1+0.3+1.0）=2.6 mm。2、加工余量（工序尺寸）的确定1）某阶梯轴上加工一外圆，要求轴径E80±0.007mm，表面粗糙度Ra0.8m，阶梯轴材料为45号钢，在加工过程中，使用一夹一顶和双顶的装夹方式进行。该轴径选定的加工工艺路线为：粗车 半精车 精车 磨削。加工余量为： 经济精度即公差：磨削 0.4mm 磨削 IT6 （0.014）精车 1.0mm 精车 IT7 （0.030）半精车 2.6mm 半精车 I

10、T9 （0.074）粗车 - 粗车 IT11（0.19）毛坯余量 10mm 毛坯 CT7 （3.0）请根据已知条件所示，将计算各个工序尺寸及其偏差，并将数据填入表内。序号工序名称工序余量经济精度即公差工序基本尺寸工序尺寸及偏差1磨 削0.4IT6（0.014）E80E 80±0.0072精 车1.0IT7（0.030）E80.4E80.4 0 -0.0303半精车2.6IT9（0. 074）E81.4E81.4 0 -0.0744粗 车6.0IT11（0.19）E84E84 0 -0.0195毛 坯10.0CT7（3.0）E90E90±1.53、试述加工细长轴时常采用的工艺

11、措施，并分析其作用。工艺措施作 用1采用中心架、跟刀架减少支承长度，减少弯曲变形2改变装夹方式轴上装夹处绕细钢丝减少偏置力距，释放弯曲变形尾部采用弹簧顶尖3反向进给将切削状态受压改变为受拉4改变刀具的几何角度将主偏角增大减少径向切削力5合理的切削用量与冷却润滑减少切削力，减少切削热4、分析在车床上用三爪自定心卡盘上镗孔时，引起内孔与外圆不同轴，端面与外圆不垂直的原因。分析：1）内孔与外圆不同轴： 主轴径向跳动主轴纯角度摆动 导轨误差（水平面内直线度误差、扭曲）床身导轨与主轴轴线不平行。2）端面与外圆不垂直： 主轴轴向窜动刀架横导轨与主轴轴线不垂直。安装时主轴轴线与卡盘中心不同轴。5、分析在车床

12、上镗锥孔或车外锥体时，由于刀尖装得高于或低于工件轴线，将会引起什么样的误差？分析：引起圆柱度误差。（双曲线）6、三批工件在三台车床上加工外圆，加工后经测量分别有a）鼓形，b）鞍形，c）锥形的形状误差，分别分析可能产生上述形状误差的主要原因。形状误差主要原因a）鼓形（1）车床导轨在水平面内存在直线度误差；（2）工件刚度过小，远远小于机床刚度；（3）误差复映现象。b）鞍形（1）车床纵导轨在水平面内的直线度误差。（2）车床纵导轨与工件回转轴线在垂直面内不平行（3）工件刚度远远大于车床刚度。（4）误差复映现象。c）锥形（1）车床纵导轨在水平面内的直线度误差；（2）刀具线性磨损；（3）车床纵导轨与工件回

13、转轴线在水平面内不平行；（4）误差复映。 7、在轴上铣一平面，工件的定位方案如图所示，试求尺寸A的定位误差。解：（1）求A的基准不重合误差：由定位方案可知，基准不重合误差等于零，即。（2）求A基准位移误差：1）求工件外圆尺寸变化引起的基准位移误差由V型块定位误差可知：工件外圆尺寸变化引起的基准位移误差为：2）尺寸10的变化引起的基准位移误差为：由于V型块角度为45度，尺寸10的变化所引起的基准位移误差为：（3）尺寸A的定位误差为：8、如题图所示小轴，加工A、C面时均以坯料表面B为粗基准，问是否恰当，为什么？图答：加工A、C面时均以坯料表面B为粗基准，不恰当，不符合粗基准的使用原则。因为A、C面不在一端，不能在一次安装下把A、C面一次加工完，必须进行二次安装，因为B面为粗基准，根据粗基准的使用原则，粗基准只能使用一次，在进行第二次安装时，不可能完全占有第一次的安装位置，这样不能保证加工后的A、C面的同轴度误差。9、用图所示的定位方式在阶梯轴上铣槽，V形块的V形角，试计算加工尺寸的定位误差。图解：（1）基准不重合误差B尺寸的设计基准为的外圆母线，而定位基准为的轴线，其基准不重合误差为：B=0.02+0.074/2=0.057mm(2) 基准位移误差