汽车制造工艺学习题答案

1、第一章作业的回答1 .解释名词术语过程、工序、工序、试切法、静态调整法、加工经济精度流程：在生产流程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质，制成成品或半成品的流程称为流程。工序：在一个工作场所(机械设备)中对同一工件或同时对多个工件连续完成的流程的一部分。 叫做工程。 分割工序的依据是加工是否连续完成和作业地是否变化。工序步骤：在一次安装或工位中，当加工表面、加工工具和切削量中的转速和进给量不变时，连续完成的工序的一部分称为工序步骤。静态调整法：调整机床中刀具和工件的相对位置，在一系列零件的加工中也保持该位置，保证工件加工的尺寸的方法。 比试切法生产率高，而且加工尺寸的稳定性也好，适合大

2、量生产。加工经济精度：在通常的生产条件下，各加工方法能够保证的公差等级称为加工经济精度。2 .汽车零件切削加工时，零件的尺寸精度的获得方法有哪些？a :有以下四种(1)试切法：通过试切-测定-调整-重试，反复进行被加工尺寸达到要求之前的加工方法。 常用于单品小批量生产。(2)静态调整法：调整机床中刀具与工件的相对位置，在一组零件的加工中保持该位置，保证工件加工尺寸的方法。 比试切法生产率高，而且加工尺寸的稳定性也好，适合大量生产。(3)定尺寸工具尺寸：利用工具的对应尺寸保证加工尺寸。 如果用钻头、铰刀直接保证被加工孔的尺寸。(4)主动自动测量法：一种在部分精密机床加工工件尺寸的同时，利用检测装

3、置对被加工表面尺寸进行测量控制的方法。3 .加工汽车零部件时，零部件形状的取得方法有几种？a :有以下三种(1)轨迹法：从工具的运动轨迹得到必要的工件形状的一种方法。(2)成形法：使用成形工具进行加工，得到工件表面的方法。(3)展成法：加工时刀具和工件运动，刀具包围被加工表面的形状称为展成法、范成法或滚切法。8 .大量和单件小批量生产时，汽车零件的尺寸分别用什么方法得到？a :在大批量生产中，汽车零件的尺寸多采用静态调整法、定尺寸工具法和主动及自动测量法来保证的单件小批量生产中，多采用试切法和定尺寸工具法来保证尺寸精度。第二章作业的回答一、解释以下名词用语设定修正基准、工序基准、定位基准、6点

4、定位规则、第一类自由度、第二类自由度、定位误差、基准不一致误差、基准位移误差a :设计标准：设计模式采用的标准。工序基准：在工程图上决定本工序加工表面加工后的尺寸、位置的基准。定位基准：加工中用于确定机床工作台上工件的正确位置的基准。 一般在工程图中用规定的符号表示。 分为粗标准和精标准。六点定位规则：在适当分布的六个定位点与工件接触时，限制了六个自由度，工件可以占据夹具中唯一的定位规则，称为六点定位规则。第1种自由度：为了保证加工要求而需要限制的自由度。第2种自由度：不影响加工要求的自由度。定位误差：用静态调整法加工工件时，由于定位不准确，一批工件的工序基准偏离理想位置，引起工序尺寸变化的加

5、工误差称为定位误差。基准不一致误差：定位基准与工序基准不一致引起的加工误差。 该值是工序尺寸方向上的从工序基准到定位基准之间的尺寸公差值。 用j、b表示。基准位移误差：工件定位基准面和定位部件的制造不正确，定位基准发生位置变化，工序基准向工序尺寸方向偏移引起的加工误差。 用j，y表示。 基准位移误差的值与在工序尺寸方向上定位基准的最大位移量相等。二、思考题4 .用静态调整法加工一批工件时，为什么工件必须正确定位？ 怎样才能正确定位？a :为了保证加工要求，正确定位工件，调整与刀具的相对位置。 如果工件的工序基准被正确定位，则工件被正确定位，但工序基准的正确定位通过限制工件的第一类自由度来实现。

6、5、什么是超定位？ 在什么条件下允许超位？a :工件组合定位时，一个自由度同时被两个以上的定位部件限制的情况下，称为过定位。 定位过度可能会导致定位不稳定、定位部件或工件变形而影响加工精度、工件无法安装，因此一般不要定位过度。 但是，如果定位基准或定位元件的制造精度高，或粗加工刚性低的零件，则允许过度定位。 例如，齿坯切齿时的定位和沿刀架车削细长的轴。6 .箱壳类工件以一面两孔为定位基准时，为什么夹具定位要素中的一个短圆柱销采用短菱形销，菱形销的切削方向如何？a :如果采用短的圆柱销，有时会发生定位过度而无法安装在工件上的现象，因此为了消除定位过度，将短的圆柱销更换为菱形销，菱形销的切削方向与

7、两孔的中心线方向垂直。7、什么是定位误差？ 定位误差的原因是什么？定位误差：用静态调整法加工工件时，由于定位不准确，一批工件的工序基准偏离理想位置，引起工序尺寸变化的加工误差称为定位误差。定位误差的原因：(1)基准不一致误差：定位基准和工序基准不一致引起的加工误差。 该值是工序尺寸方向上的从工序基准到定位基准之间的尺寸公差值。 用j、b表示。(2)基准位移误差：由于工件定位基准面和定位部件的制造不正确，定位基准发生位置变化，工序基准在工序尺寸方向偏移而引起的加工误差。 用j，y表示。 基准位移误差的值与在工序尺寸方向上定位基准的最大位移量相等。10、定心夹紧机构有哪两种？ 各有什么特征？a :

8、定心夹紧机构分为机械式和弹性变形式。 机械式定心夹紧机构利用斜楔、螺旋、偏心、齿轮和齿条等刚性致动器，使定位夹紧要素等速位移，实现定心夹紧。弹性变形方式的定心夹紧机构是利用薄壁弹性要素受力引起的均匀变形，对工件进行定位并夹紧的机构。三、分析问题1 .分析图2-74所示工件的加工要求，确定工序基准，分析应限制的第一类自由度。(1)想在图a所示的连杆小头上开设贯通孔，以保证1 )钻孔直径D。 2 )小头孔D相对于端面a的垂直度t。 3 )小头孔D相对于小头不加工外周壁厚的均匀性。a:1 )工序基准为D的轴线，无需限制自由度。 因为D直接由钻孔直径保证2 )工序基准是端面a，需要限制的自由度是。3

9、)工序基准是外周的轴线，需要限制的自由度是(2)希望在图b所示的减速机驱动伞齿轮轴的两端铣削加工端面和钻头中心孔，以保证1 )轴向工序尺寸47mm和300mm。 2 )轴两端面相对于轴线的垂直度。 3 )轴两端中心孔相对于未加工轴颈轴线的同轴度。a:1 )工序基准为左端面，应限制的自由度为2 )工序基准是轴线，需要限制的自由度是3 )工序基准是未加工的日志轴线，需要限制的自由度是(3)希望在图c所示的汽车传动轴总成的滑叉上磨削、保证两个平面1 )两个平面k及q之间的工序尺寸为118mm。 2 )两平面k、q相对于孔239的轴线B-C的垂直度公差0.1mm。 3 )两平面k、q的对称中心平面外圆

10、95轴线a的对称度公差0.15mm。a:1 )工序基准为平面k、q，应限制的自由度为。2 )工序基准为孔239轴线B-C，应限制的自由度为3 )工序基准为外周95轴线a，应限制的自由度为(4)想在图中所示的活塞上钻孔，保证活塞销孔1 )销孔直径28mm。2 )从销孔到活塞顶面的工序尺寸560.08mm。3 )销孔相对于裙部外周的对称度公差为0.2mm。a:1 )工序基准为28孔轴线，孔径由镗杆直接保证，无需限制自由度。2 )工序基准在活塞顶面需要限制。3 )工序基准为外周轴线a，需要限制(5)想在图e所示的汽车变速器的拨叉轴上铣削2个半圆槽，以保证1)2个半圆槽半径R5.65mm.2个半圆槽轴

11、向工序尺寸分别为35mm及(260.1mm )3 )凹槽底工序尺寸16.4mm。a1)工序基准是沟中心线，沟尺寸由刀具直径直接保证，不需要限制自由度。2 )工序基准必须以左端面、右半圆凹槽的中心线限制自由度3 )工序基准为叉轴下母线，应限制的自由度为2 .对以下各专用机床的夹具定位部件的限制自由度情况进行分析。1)a )图中两圆柱销1限制、短v形块4限制2)a:b )图中平面支承6限制、定位套筒11限制、短菱形销2限制3)a:c图中平面支承6限制、短圆柱销1限制、定位槽12限制4)a:d图中平面支撑6限制、短圆柱销1限制、浮动v形块5限制5)a:e图中平面支撑6限制、短圆柱销13限制、浮动短v

12、形块5限制6)a:f图中圆形拉削引导部9的限制、自位置支承部10的限制7)a:g图中2根短圆柱销1被约束，短菱形销2被约束9 )在a:I图中，左右一对短v形块4被限制，前后一对v形块4被限制，产生超定位，如果删除某一个短v形块，则超定位被解除(也可以采用其他方法)。10)a:j图中平面支撑6限制、短圆柱销1限制、短菱形销3限制四、定位误差的分析纠正算法问题1 .在图2-76所示的步进轴上铣削平面，其工序尺寸为30mm，有图a、b、c、d、e所示的5种定位方案，尝试进行修正运算。1 )不考虑阶梯轴两外周的同轴度公差时，5个定位方案的定位误差。2 )考虑到阶梯轴两外周的同轴度公差0.03mm，有5

13、种定位方案的定位误差。 指出哪些定位方案能确保加工要求。1 )解：不考虑同轴度公差时a图，b图： j，b=0.102 0.162=0.13mm毫米。 j、y=0d=j，b=0.13mm毫米c图： j，b=0.162=0.08mm毫米。 j、y=0. 102合金2=0. 102合金45=0. 07毫米工序基准为小外圆下母线，定位基准面(大外圆)上没有，因此d=j、bj、y=0.15mm。d图： j，b=0.162=0.08mm毫米。 j、y=0； d=j，b=0.08mm毫米e图： j，b=0.162=0.08mm毫米。 j、y=0； d=j，b=0.08mm毫米d图、e图的d=0.08mm0.

14、283=0.09mm，因此可确保加工要求。2 )解：若考虑同轴度公差a图，b图： j，b=0.102 0.162 0.03=0.16mm毫米。 j、y=0d=j，b=0.16mm毫米c图： j，b=0.162 0.03=0.11mm毫米。 j，y=0. 102合金2=0. 102合金45=0. 07毫米工序基准为小外圆下母线，定位基准面(大外圆)上没有，因此d=j、bj、y=0.18mm。d图，e图： j，b=0.162 0.03=0.11mm毫米，j，y=0。 d=j，b=0.11mm毫米由于一些定位方案的定位误差都大于T/3=0.09mm，不能确保加工要求，可以适当减小前工序小的外周的制造

15、公差，减小定位误差，对d图和e图的定位方案保证加工要求。2 .图2-74d表示活塞模式和主要设定修正尺寸。 精加工活塞销孔28-0.015-0.005mm、从活塞销孔轴线到活塞顶面的工序尺寸(560.08)mm和活塞销孔轴线相对于活塞裙部外周轴线a的对称度公差0.2mm (假定内止口和活塞裙部外周同轴度误差为0 ) 在使用图2-77a、b所示的2个定位方案进行定位的情况下，分析、修正工序尺寸(560.08)mm和对称度的定位误差，指出是否能够保证加工要求。 如果无法确保加工要求，请尝试提出解决方案。解：在定位方案a )中，工序尺寸560.08mm的定位误差d(56 )如下所示。j、b=0； j

16、、y=0； d56=0对称度的定位误差d为j，b=0.1mm； j，y=0.034 0.01=0.044mm毫米d()=j、bj、y=0.1 0.044=0.144mm毫米定位方案b )中，工序尺寸560.08mm的定位误差j、b=0.87mm毫米； j、y=0； d56=0. 87毫米对称度的定位误差d为： j、b=0 j、y=0.035 0.034=0.069mmd()=j，y=0.069mm毫米从修正结果可以看出，两个定位方案不能同时保证两个加工要求。 方案a )二段外周的同轴度误差不足0.023mm，进而减小定位误差的值(d0.23=0.067 )以保证对称度的加工要求。 方案b )可

17、以考虑将前工序中的加工尺寸106-0.870mm的公差缩小到0.163=0.053mm，即以106-0.0530mm进行制造，可以保证工序尺寸56的加工要求。第四章习题的回答一、解释名词术语工艺系统刚度、误差映射规律、碎屑槽、表面强化、磨削烧伤(省略回答)二、思考题6、什么是误差映射规则？ 如何用这个法则来说明：1)为什么加工要求高的表面需要多次加工3 )为什么加工时采用小的进给量？a:1 )经过多次加工，加工表面的形状误差逐渐变小，因此加工要求高的表面需要粗加工和光整加工等几个工序。 3 )深加工时采用小进给量，切削力小，工艺系统弹性变形量小，加工精度高。12、什么是表面强化和残馀应力？ 如

18、何控制？a :切削过程中，由于工具对加工表面的强力推压和摩擦，工件加工表面层的硬度和强度提高，在工件表面形成硬化层。 这就是表面强化。 像机械加工方法那样发生表面强化，塑性变形越小则表面强化越小。工件消除外力后，残留在工件内部的应力称为内应力或残馀应力。 内部应力始终是拉伸应力和压缩应力并存的平衡状态，即合力为零。 减少铸件内应力的措施：1)将壁厚修正为均匀；2 )也可采用人工时效或自然时效的方法；3 )在加工重要表面时，要经过粗加工后告别的工序，然后安排精加工。14、什么是磨削烧伤？ 如何进行控制和回避？a :研磨时，工件表面层的温度超过金属相变温度，表面层的金相组织发生变化，强度和硬度降低，表层的氧化呈现不同的氧化膜颜色，这种现象称