機械制造工藝學(xué)清華大學(xué)出版社課后習(xí)題答案

1、 機械制造工藝學(xué)習(xí)題參考答案 常同立、楊家武、佟志忠編著清華大學(xué)出版社第一章 機械制造工藝預(yù)備 1-1 參考答案要點：現(xiàn)代機械產(chǎn)品的開發(fā)與改進(jìn)是極其復(fù)雜的持續(xù)的動態(tài)過程，大致可以用圖1.1描述。機械產(chǎn)品開發(fā)與改進(jìn)系統(tǒng)可以描述為一個負(fù)反饋系統(tǒng)，它描述了機械產(chǎn)品依據(jù)用戶需求反饋信息，不斷改進(jìn)和不斷發(fā)展的動態(tài)過程。機械產(chǎn)品開發(fā)與改進(jìn)系統(tǒng)中包含產(chǎn)品決策、產(chǎn)品設(shè)計、工藝編制、產(chǎn)品制造、市場檢驗等環(huán)節(jié)。上述環(huán)節(jié)之中任何一個環(huán)節(jié)的斷裂，都會導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。因此上述環(huán)節(jié)都具有與系統(tǒng)同等的重要性，每個組成環(huán)節(jié)都具有無可替代的重要性。因此學(xué)習(xí)機械制造工藝學(xué)很重要，很有意義。圖1.1 機械產(chǎn)品開發(fā)與改進(jìn)系統(tǒng)1-2

2、參考答案要點：按照專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會制定大綱，機械制造工藝學(xué)研究內(nèi)容主要包含兩個部分，即機械加工工藝學(xué)和機器裝配工藝學(xué)。它們分別以機械加工工藝過程和機器的裝配工藝過程為研究對象。其中機械加工工藝過程指冷加工工藝過程。機械制造的工藝過程特指零件的機械加工工藝過程和機器的裝配工藝過程。 此外，機械制造工藝學(xué)還包括非常規(guī)加工方法概述，隨著技術(shù)發(fā)展進(jìn)步，非常規(guī)制造方法越來越多在工程實際中獲得應(yīng)有，并取得效果。1-3 參考答案要點：生產(chǎn)過程是指機械產(chǎn)品從原材料開始到成品之間各相互關(guān)聯(lián)的勞動過程的總和。工藝過程是指在生產(chǎn)過程中，通過改變生產(chǎn)對象的形狀、相互位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。工藝規(guī)程

3、參看第二章機械制造工藝規(guī)程。 工藝規(guī)程在生產(chǎn)中的作用參看第二章機械制造工藝規(guī)程作用。 1-4 參考答案要點：人們按照產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)、投入生產(chǎn)的批量，可將生產(chǎn)分為：單件生產(chǎn)、批量生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種類型。各種生產(chǎn)類型的工藝特征如下表： 工藝特點 單件或小批量生產(chǎn)中批量生產(chǎn)大批或大量生產(chǎn) 毛坯的制造方法鑄件用木模手工造型；鍛件用自由鍛部分鑄件用金屬模造型；部分鍛件用模鍛鑄件廣泛用金屬模機器造型，鍛件廣泛用模鍛 機械制造工藝學(xué)習(xí)題參考答案 常同立、楊家武、佟志忠編著 清華大學(xué)出版社 第二章機械加工工藝規(guī)程制定 2-1 參考答案要點： 機械工藝規(guī)程在指導(dǎo)生產(chǎn)上發(fā)揮重要作用，主要體現(xiàn)在如下幾個方面： 1）

4、工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件； 2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù)； 3）工藝規(guī)程是新、擴(kuò)建工廠或車間的基本資料。 機械加工工藝規(guī)程應(yīng)遵循如下原則： 1）機械加工工藝規(guī)程制定應(yīng)保證零件設(shè)計圖樣上所有技術(shù)要求能夠?qū)崿F(xiàn)； 2）機械加工工藝規(guī)程制定應(yīng)必須能滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求； 3）在滿足技術(shù)要求和生產(chǎn)綱領(lǐng)要求的前提下，所制定機械加工工藝規(guī)程應(yīng)使生產(chǎn)成本最低； 4）機械加工工藝規(guī)程制定應(yīng)注意減輕工人的勞動強度，保障生產(chǎn)安全。 （理解基礎(chǔ)上，適當(dāng)展開，參看教材相應(yīng)文字） 2-2 參考答案要點： 機械加工工藝審查主要審查內(nèi)容包括四個方面： 1、審查設(shè)計圖紙的完整性、統(tǒng)一性； 2、審查設(shè)計圖紙的

5、結(jié)構(gòu)工藝性； 3、審查圖樣標(biāo)注的合理性； 4、審查材料選用的合理性。 （理解基礎(chǔ)上，適當(dāng)展開，參看教材相應(yīng)文字） 2-3 參考答案要點： 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿足使用要求的前提下，機械零件制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。 功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可能有很大差異。零件結(jié)構(gòu)工藝性好是指在一定的工藝條件下，既能方便制造，又有較低的制造成本。零件結(jié)構(gòu)工藝性差可以概括為三個層次，分別是零件結(jié)構(gòu)無法加工或幾乎無法加工；零件結(jié)構(gòu)可以加工，但是加工非常困難；零件加工不存在技術(shù)障礙，但是零件加工的經(jīng)濟(jì)性不好。 2-4 參考答案要點： 零件毛坯選擇需綜合考慮多方面因素。通常主要包括如下幾個方面因素： 1) 零件的材料

6、；設(shè)計圖紙選用材料是毛坯選擇考慮的重要因素。 2) 零件的力學(xué)性能要求；零件的力學(xué)性能要求通常是選擇毛坯種類的主要考慮因素。 3) 零件的形狀及尺寸；零件的形狀復(fù)雜程度和零件的尺寸也是選擇毛坯種類的重要因素。 4) 零件毛坯的生產(chǎn)條件；毛坯的選擇還要考慮特定企業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)能力以及外協(xié)生產(chǎn)的可行性。 5) 毛坯制造的經(jīng)濟(jì)性。毛坯選擇還應(yīng)考慮毛坯制造的經(jīng)濟(jì)性。進(jìn)行毛坯生產(chǎn)方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，確定出經(jīng)濟(jì)性較好的毛坯制造方案。 2-5 參考答案要點： 定位基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種，因此定位基準(zhǔn)的選擇原則也分為粗基準(zhǔn)選擇的原則和精基準(zhǔn)的選擇原則。 粗基準(zhǔn)選擇的原則： 1) 選擇重要表面作為粗基準(zhǔn)； 2

7、) 選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)； 3) 選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)； 4) 選擇定位可靠、裝夾方便、面積較大的表面為粗基準(zhǔn)； 5) 粗基準(zhǔn)在同一自由度方向上只能使用一次。 （理解基礎(chǔ)上，適當(dāng)展開，參看教材相應(yīng)文字） 精基準(zhǔn)的選擇原則： 1) 基準(zhǔn)重合的原則； 2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則； 3) 互為基準(zhǔn)原則； 4) 自為基準(zhǔn)原則。 （理解基礎(chǔ)上，適當(dāng)展開，參看教材相應(yīng)文字） 2-6 浮動鉸刀鉸孔； 拉齒坯內(nèi)孔； 無心磨削銷軸外圓； 磨削床身導(dǎo)軌面；箱體零件攻螺紋； 珩磨連桿大頭孔。 參考答案要點： 1）浮動鉸刀鉸孔定位基準(zhǔn)應(yīng)該按照自為基準(zhǔn)原則，選擇加工孔內(nèi)表面本身作為定位基準(zhǔn)。 2）拉齒坯內(nèi)孔的定位

8、基準(zhǔn)應(yīng)該按照自為基準(zhǔn)原則，選擇加工孔內(nèi)表面本身作為定位基準(zhǔn)。 3）無心磨削銷軸外圓定位基準(zhǔn)應(yīng)按照自為基準(zhǔn)原則，選擇加工外圓表面本身作為定位基準(zhǔn)。 4）磨削床身導(dǎo)軌面定位基準(zhǔn)應(yīng)按照自為基準(zhǔn)原則，選擇床身導(dǎo)軌面本身為定位基準(zhǔn)。 5）箱體零件攻螺紋定位基準(zhǔn)應(yīng)按照自為基準(zhǔn)原則，選擇預(yù)先加工孔內(nèi)表面作為定位基準(zhǔn)。 6）珩磨連桿大頭孔定位基準(zhǔn)應(yīng)按照自為基準(zhǔn)原則，選擇加工孔內(nèi)表面本身作為定位基準(zhǔn)。 2-7 參考答案要點： 機械制造過程采用工序集中原則擬定工藝路線時的特點如下： 1) 采用柔性或多功能機械加工設(shè)備及工藝裝備，生產(chǎn)率高； 2) 工件裝夾次數(shù)少，易于保證加工表面間位置精度，減少工序間運輸量，縮短生

9、產(chǎn)周期； 3) 機床數(shù)量、操作工人數(shù)量和生產(chǎn)面積可以較少，從而簡化生產(chǎn)組織和計劃工作； 4) 因采用柔性或多功能設(shè)備及工藝裝備，所以投資大，設(shè)備調(diào)整復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，轉(zhuǎn)換產(chǎn)品費時 2-8 參考答案要點： 加工方法選擇的基本原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。同時還要考慮經(jīng)濟(jì)因素、形位公差因素、熱處理因素、生產(chǎn)因素、工廠條件因素。 （理解基礎(chǔ)上，適當(dāng)展開，參看教材相應(yīng)文字） 2-9 參考答案要點： 為什么要劃分加工階段? 零件加工往往分階段進(jìn)行，其原因是機械加工過程中存在誤差復(fù)映規(guī)律，需要分多次加工才可能得到較高加工質(zhì)量。鑄件或鍛件往往具有內(nèi)應(yīng)力或平衡內(nèi)應(yīng)力。經(jīng)過切削加工后，零

10、件內(nèi)應(yīng)力平衡被打破，零件會產(chǎn)生變形而影響加工精度。分階段加工（或中間加入時效處理）可以減少內(nèi)應(yīng)力對加工精度影響。 分階段進(jìn)行零件加工有如下好處。 1）有益于保證加工質(zhì)量 2）有益于及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷 3）有益于合理使用設(shè)備 4）方便安排熱處理工序安排 5）精加工工序安排在零件加工過程的最后有利于避免重要表面和精密表面受損傷。 如何劃分加工階段？ 對于加工質(zhì)量要求較高或結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件，可將零件的整個工藝路線劃分為如下幾個階段： (1) 粗加工階段 在粗加工階段，機械加工主要任務(wù)是快速去除多余金屬。因此粗加工采用大切削用量提高生產(chǎn)率。粗加工階段還要加工出精基準(zhǔn)，供下道工序加工定位使用。 (2)

11、 半精加工階段 半精加工階段是過度階段，主要任務(wù)是依據(jù)誤差復(fù)映規(guī)律，采用多次加工，減少粗加工留下的誤差，為主要表面的精加工做準(zhǔn)備。并完成一些次要表面的加工。半精加工階段通常安排在熱處理前完成。 (3) 精加工階段 在精加工階段，機械加工的主要任務(wù)是保證零件各主要表面達(dá)到圖樣規(guī)定要求。實現(xiàn)手段是均勻切除少量加工余量。精加工階段通常安排在熱處理后進(jìn)行。 (4) 光整加工階段 光整加工主要任務(wù)是提高零件表面粗糙度，它不用于糾正幾何形狀和相互位置誤差。常用光整加工方法有鏡面磨、研磨、珩磨、拋光等。 當(dāng)毛坯余量特別大時，可以在毛坯車間進(jìn)行去皮加工，切除多余加工余量。并檢查毛坯缺陷。 加工階段的劃分應(yīng)依據(jù)

12、具體情況而定，不是必需的。對于那些剛性好、余量小、加工質(zhì)量要求不高或內(nèi)力影響不大的工件，可以不劃分加工階段或少劃分加工階段。如有些重型零件安裝和搬運困難，亦可不劃分加工階段。對于加工精度要求極高的重要零件需要在劃分加工階段的基礎(chǔ)上，適當(dāng)插入的時效處理環(huán)節(jié)，消除殘余應(yīng)力影響。 2-10 參考答案要點： (1) 先加工基準(zhǔn)面原則 零件加工順序安排應(yīng)盡早加工用作精基準(zhǔn)的表面，以便為后續(xù)加工提供可靠的高質(zhì)量的定位基準(zhǔn)。 (2) 先主要后次要原則 零件的主要表面是加工精度和表面質(zhì)量要求較高的面，其加工過程往往較為復(fù)雜，工序數(shù)目多，且零件主要表面的加工質(zhì)量對零件質(zhì)量影響較大，因此安排加工順序時應(yīng)優(yōu)先考慮零

13、件主要表面加工；零件一些次要表面如孔、鍵槽等，可穿插在零件主要表面加工中間或其后進(jìn)行。 (3) 先面后孔原則 零件機械加工順序應(yīng)先進(jìn)行平面加工工序，后進(jìn)行孔加工工序。如箱體、支架和連桿等工件，因平面輪廓平整，定位穩(wěn)定可靠，應(yīng)先加工平面，然后以平面定位加工孔和其它表面，這樣容易保證平面和孔之間的相互位置精度。 (4) 先粗后精原則 零件加工順序安排應(yīng)先進(jìn)行粗加工工序，后進(jìn)行精加工工序。機械加工精度要求較高零件的主要表面應(yīng)按照粗加工、半精加工、精加工、光整加工的順序安排，使零件加工質(zhì)量逐步提高。 2-11。 參考答案要點： (1) 預(yù)備熱處理安排 通常，退火與正火處理安排在粗加工之前進(jìn)行；正火處理

14、可以勻化金相組織，改善材料切削性。退火處理可以降低鍛件硬度，提高材料切削性，去除冷、熱加工的應(yīng)力，細(xì)化勻化晶粒，使碳化物球化，提高冷加工性能。 調(diào)質(zhì)處理可以使零件具有在強度、硬度、塑性和韌性等方面普遍較好的綜合機械性能。調(diào)質(zhì)處理通常安排在粗加工后進(jìn)行。 (2) 最終熱處理安排 淬火、滲碳淬火等用于提高材料強度、表面硬度和耐磨性。它們通常被安排在半精加工之后和磨削加工之前。 氮化處理可以獲得更高的表面硬度和耐磨性，更高的疲勞強度。由于氮化層較薄，所以氮化后磨削余量不能太大，故一般將其安排在粗磨之后，精磨之前進(jìn)行。通常氮化處理前應(yīng)對零件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理和去內(nèi)應(yīng)力處理，消除內(nèi)應(yīng)力，減少氮化變形，改善加工

15、性能。 (3) 時效處理安排 時效處理可以消除毛坯制造和機械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。若鑄件毛坯零件精度要求一般，可在粗加工前或粗加工后進(jìn)行一次時效處理。鑄件毛坯零件精度要求較高時，可安排多次時效處理。 (4) 表面處理安排 零件的表面處理工序一般都安排在工藝過程的最后進(jìn)行。表面處理包括表面金屬鍍層處理、表面磷化處理、表面發(fā)藍(lán)、發(fā)黑處理、表面鈍化處理、鋁合金的陽極化處理等。 2-12 參考答案要點： 1）工序設(shè)計內(nèi)容包括為每一道加工工序選擇適當(dāng)?shù)臋C床設(shè)備并配備工藝裝備； 2）確定每一道加工工序的切削用量； 3）確定每一道加工工序的加工余量； 4）確定每一道加工工序的工序尺寸及公差等。 （理解基礎(chǔ)上，

16、適當(dāng)展開，參看教材相應(yīng)文字） 2-13 確定工件加工余量的方法有以下三種： 1）查表法 查表法是根據(jù)有關(guān)切削加工手冊或機械加工工藝手冊提供的加工余量數(shù)據(jù)，或者依據(jù)工廠自身積累的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，以查表的方式擬定的加工余量。 2）經(jīng)驗估計法 工藝人員根據(jù)自身積累的機械加工經(jīng)驗，確定加工余量的方法稱為經(jīng)驗估計法。經(jīng)驗估計法最為快捷、方便。 3）分析計算法 分析計算法是根據(jù)理論公式和試驗資料，對影響加工余量的各因素進(jìn)行分析、計算從而確定加工余量的方法。 2-14 參考答案要點： 工序名稱 工序余量 工序的經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸及公差 精磨 0.1 0.013（IT6） 0 0.013-30 粗磨 0.4 0.03

17、3（IT8） 0 0.033-30.1 半精鏜 1.5 0.084（IT10） 0 0.084-30.5 粗鏜 6 0.21（IT12） 0 0.21-32 毛坯孔 (±1.2) 1.238± 機械制造工藝學(xué)習(xí)題參考答案 常同立、楊家武、佟志忠編著清華大學(xué)出版社第三章 機床夾具設(shè)計 3-1 參考答案要點： 工件裝夾是將工件在機床上或夾具中定位、夾緊的過程。工件裝夾的包含了定位、夾緊兩個方面內(nèi)涵。工件一般可采用如下幾種裝夾方式： (1)直接裝夾是將工件的定位基準(zhǔn)面直接密切貼合在機床的裝夾面上，不需找正即可完成定位，通過夾緊工件，使其在整個加工過程中保持正確位置。(2) 找正裝

18、夾是利用可調(diào)整工具將工件夾持在機床上，并使機床作慢速運動，利用劃針或千分表檢測和調(diào)整工件的位置，使之處于正確位置的裝夾方式。(3)夾具裝夾是將夾具預(yù)先安裝在機床上并精確調(diào)整其位置，在機械加工過程中利用該夾具迅速而準(zhǔn)確地裝夾工件的方式。3-2 參考答案要點： 夾具一般包含如下幾個組成部分： （1）定位裝置其作用是確定工件在夾具中的位置。（2）夾緊裝置其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時所占據(jù)的位置在加工過程中因受外力而產(chǎn)生位移，同時防止或減少震動。 (3) 連接元件其作用是使夾具與機床裝夾面連接，并確定夾具對機床的相互位置。(4) 對刀元件和導(dǎo)向元件對刀元件用于確定刀具在加工前正確位置。(5

19、) 夾具體是夾具的基座和基礎(chǔ)件。 (6) 其它裝置或元件 主要有分度裝置、排屑裝置等。3-3 參考答案要點： 夾具的分類方法比較多， 1）機床夾具按應(yīng)用范圍、使用特點可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、成組夾具、組合夾具和隨行夾具等類型。2）按照使用夾具的機床類型，夾具可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具等類型。按照夾具的用途，可將夾具分為機床夾具、裝配夾具、檢測夾具等。3）按照夾緊力的力源類型，夾具還可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電磁和電動夾具等。機床夾具在生產(chǎn)中的作用：采用夾具裝夾工件，不僅有助于保證工件的加工件質(zhì)量、縮短輔助時間、提高生產(chǎn)效率、減輕工人勞動強度和降低對工人的

20、技術(shù)水平要求，還能夠擴(kuò)大機床工藝范圍和改變機床用途。3-4 參考答案要點：利用夾具裝夾工件進(jìn)行加工，產(chǎn)生加工誤差的主要因素有： (1) 工件裝夾誤差； (2) 夾具對定誤差； (3) 加工過程誤差（理解基礎(chǔ)上，適當(dāng)展開，參看教材相應(yīng)文字） 3-5 參考答案要點： 六點定位原理是在進(jìn)行工件定位分析時，通常是用一個支承點限制工件的一個自由度，用合理分布的六個支承點限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全正確?？臻g六個支撐點能否確定剛體的位置？ 非任意空間六個支撐點都能確定剛體的位置。只有位置合理分布的6個支撐點，才能限制剛體的6個自由度，確定剛體的位置。3-6 參考答案要點： 在夾具上布置了

21、六個支承點，當(dāng)工件基準(zhǔn)面安置在這六個支承點上時，就限制了它的全部自由度，見圖T3-6(b)。工件底面（M面）緊貼在支承點1、2、3上，限制了工件的x)、y)、zr三個自由度；工件側(cè)面（N面）緊靠在支點4、5上，限制了、yrz)兩個自由度；工件的端面（P面）在支承點6上，限制了xr自由度。(a) (b) (c) 圖3-2 平行六面體定位時支承點的分布示例3-7 參考答案要點： 完全定位是指工件的六個自由度全部被限制的定位。 不完全定位是指根據(jù)工件加工要求并不需要限制其全部自由度的定位。 欠定位是應(yīng)該限制的自由度沒有被加以限制的定位。 過定位是指工件的同一個或幾個自由度被重復(fù)限制的定位。 3-8

22、參考答案要點： 工件主要定位方式有哪些? 1）工件以平面定位：1）主要支承它又分為固定支承、可調(diào)支承、自位支承等。2) 輔助支承。2）工件以圓柱孔定位：1) 在圓柱體上定位常用定位元件有定位銷和定位心軸。2) 在圓錐體上定位常用定位元件是小錐度心軸和圓錐銷。3）工件以外圓柱面定位：常用V型塊、半圓定位塊、定位套、自動定心機構(gòu)等。4）工件以一組表面定位：以“一面兩孔”定位為最常見的組合位方式。主要采用的定位元件有哪些？ 支撐釘、支撐板、定位銷、定位心軸、V型塊、半圓定位塊、定位套、自動定心機構(gòu)等3-9 參考答案要點： 圖（a）分析平面定位限制工件繞水平軸兩個轉(zhuǎn)動自由度，一個鉛垂方向平動自由度。

23、固定短V形塊定位，限制水平方向兩個平動自由度。活動短V形塊定位，限制1個水平方向平動自由度。有過定位，即活動短V形塊定位限制的1個水平方向平動自由度。無欠定位。改進(jìn)措施：有多種改進(jìn)措施。只要能去掉過定位即可。如將活動短V形塊。換成平板。圖（b）分析三爪夾盤外圓定位限制工件繞水平軸1個轉(zhuǎn)動自由度和2個水平平動。限制了1個繞鉛垂軸旋轉(zhuǎn)自由度和1個鉛垂方向平動自由度。頂尖孔定位，限制繞水平軸1個轉(zhuǎn)動自由度和1個繞鉛垂軸旋轉(zhuǎn)自由度。有過定位，即頂尖孔定位，限制繞水平軸1個轉(zhuǎn)動自由度和1個繞鉛垂軸旋轉(zhuǎn)自由度。改進(jìn)措施：當(dāng)工件較長時，這種過定位是允許的 圖（c）分析固定長V形塊定位，限制水平方向1個平動自

24、由度和2個轉(zhuǎn)動自由度。一個鉛垂方向平動自由度。固定短V形塊定位，限制1個水平方向轉(zhuǎn)動自由度和1個平動自由度。無過定位、無欠定位。 改進(jìn)措施： 3-10 參考答案要點： 機床夾具功能：圖示夾具是鉆床夾具，用于加工圖示工件小端均布的徑向小孔。 機床夾具組成：圖示機床夾具由定位元件、夾緊裝置、導(dǎo)向元件、分度元件、連接元件、夾具體等組成。 定位元件：圖中序號6的平面定位，限制三個平動自由度；序號7的圓柱面定位限制2個轉(zhuǎn)動自由度。允許1個繞工件回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動自由度。共限制工件5個自由度。圖示機床夾具采用了螺旋夾緊裝置。采用了分度機構(gòu)，由序號4與6零件構(gòu)成。3-11 參考答案要點： (1) V形塊定位（參見

25、教材75頁公式） 定位誤差：(1sin)22sin2daTda 機械制造工藝學(xué)習(xí)題參考答案 常同立、楊家武、佟志忠編著清華大學(xué)出版社第四章 機械加工精度控制 4-1 參考答案要點： 原始誤差是工藝系統(tǒng)中能夠直接引起加工誤差因素的統(tǒng)稱。 例子見教材4.2節(jié)，選擇其一即可4-2 參考答案要點： 誤差的敏感方向是指原始誤差對加工精度影響最大的方向。 由于車床刀具固定，則誤差敏感方向不變。 由于鏜床鏜刀是旋轉(zhuǎn)的，加工時誤差敏感方向和切削力方向隨主軸回轉(zhuǎn)而不斷變化。 4-3 參考答案要點： 固定頂尖（死頂尖）的優(yōu)點： 1）具有較高的支撐剛度，有助于提高工藝系統(tǒng)剛度。2）死頂尖沒有可旋轉(zhuǎn)頂尖（活頂尖）中的

26、旋轉(zhuǎn)軸承結(jié)構(gòu)，因此具有更高的定位精度，工件具有更高的回轉(zhuǎn)精度，兩個頂尖可以保持更高的同軸度。因此，使用死頂尖的目的是提高加工精度。 頂尖本身具有形狀誤差時，會引起工件外圓的圓度。改進(jìn)措施要求工件上頂尖孔加工準(zhǔn)確。 兩個頂尖的同軸度誤差可以引起外圓的圓度和錐度誤差。改進(jìn)措施要求機床的頂尖形狀準(zhǔn)確，具有較高的同軸度。工件上頂尖孔加工準(zhǔn)確。4-4 參考答案要點： 臥式車床的誤差敏感方向為水平方向，不敏感方向為鉛垂方向。 平面磨床對導(dǎo)軌的誤差敏感方向為鉛垂方向，不敏感方向為水平方向。 鏜床誤差敏感方向是隨主軸回轉(zhuǎn)而變化的，導(dǎo)軌在垂直和水平面上的誤差都會影響加工精度。 4-5 參考答案要點： 車削螺紋時

27、，要求工件旋轉(zhuǎn)一周，相應(yīng)刀具移動一個螺距，這種運動關(guān)系是由刀具與工件間的傳動鏈來保證的，即保持傳動比恒定，SfiTiTzzzzzzzzSf=××××=87654321 （為總傳動比）。fi如果機床絲桿導(dǎo)程或各齒輪制造存在誤差，將會引起工件螺紋導(dǎo)程的加工誤差?？倐鲃颖确从沉苏`差傳fi遞的程度，增速傳動比會放大加工誤差，而減速傳動比能夠減小加工誤差。4-6 參考答案要點： 接觸剛度是指零件接合面在外力作用下，抵抗接觸變形的能力。 影響連接表面接觸剛度的因素有：法向載荷大??；接觸表面材料硬度、表面粗糙度；表面紋理方向；表面幾何形狀誤差等。減小接觸變形通常采用的

28、措施：提高配合表面質(zhì)量；在接觸面間預(yù)加載荷；合理使用、減少間隙、減少懸伸量等。4-7 參考答案要點： 何謂誤差復(fù)映規(guī)律？ 誤差復(fù)映是指切削加工過程中，工藝系統(tǒng)在切削力作用下產(chǎn)生的變形大小取決于切削力，但在加工余量不均勻、材料硬度不均勻或機床、夾具和刀具等在不同部位時的剛度不同的影響下切削力將會發(fā)生變化，導(dǎo)致相應(yīng)的受力變形量變化，從而使工件加工后存在相應(yīng)誤差的現(xiàn)象。誤差復(fù)映系數(shù)的含義是什么？ 通常以加工前后誤差的比值衡量誤差復(fù)映的程度，定義為誤差復(fù)映系數(shù)。 哪些因素影響其大??？ 影響誤差復(fù)映系數(shù)的因素有： 1）加工余量不均勻； 2)材料硬度不均勻3)機床、夾具和刀具等在不同部位時的剛度不同。減小

29、誤差復(fù)映工藝措施有： 經(jīng)多次走刀或多道工序能夠減小誤差復(fù)映的程度，可以降低工件的加工誤差。 4-8 參考答案要點：45.001.0=mgx 0.45 解得0.450.250.01xx×=×5=x 4-9 參考答案要點： (1)2211yjcy zxwzLxxF KLKLK.+. 222160011160011100600060050006004000606005060040xxxx.=+=+. 600maxy11y05040jcjc=+= mm (2) 222222()100(600)(600)y3360018ygFLxxxxxxEILEIEI.×= 44max4

30、3005300300yy0.007350181821064ggEI=××××mm （3）xtjcgyyy=+ xtmaxxt300yy0.04500.045mm=+= 4-10 參考答案要點： 鉆床上加工時，鉆頭旋轉(zhuǎn)而工件不動，孔徑是直接受到鉆頭的影響，由于小鉆頭剛性差導(dǎo)致了軸線偏彎。而車床加工時，工件時旋轉(zhuǎn)的，孔的形成與主軸回轉(zhuǎn)有關(guān)，回轉(zhuǎn)中心與鉆頭中心不一致就會導(dǎo)致孔徑擴(kuò)大。 4-11 參考答案要點： 具的制造誤差和磨損在哪些加工場合直接影響加工精度？ (1) 定尺寸刀具(如鉆頭、鉸刀、拉刀、槽銑刀等)的尺寸精度將直接影響工件的尺寸精度。(2) 成形刀

31、具(如成形車刀、成形銑刀、成形砂輪等)的切削刃形狀精度將直接影響加工表面形狀精度。 (3) 展成加工(如齒輪加工、花鍵加工等)時，刀具切削刃形狀精度和有關(guān)尺寸精度都會影響加工精度。在精加工以及大型工件加工時，刀具磨損對加工精度可能會有較大的影響。刀具磨損磨損往往是影響工序加工精度穩(wěn)定性的重要因素。刀具的制造誤差是與工藝系統(tǒng)初始狀態(tài)有關(guān)的原始誤差，幾何誤差 刀具的磨損誤差是與工藝系統(tǒng)加工過程有關(guān)的原始誤差，動誤差 4-12 參考答案要點： 產(chǎn)生殘余應(yīng)力的主要原因： 1）毛坯制造過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力； 2）工件冷校直時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力； 3）切削加工中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力 （理解基礎(chǔ)上，適當(dāng)展開，參看教材

32、相應(yīng)文字） 減小或消除殘余應(yīng)力的措施： 1）合理設(shè)計零件結(jié)構(gòu)； 2）設(shè)立消除殘余應(yīng)力的熱處理工序； 3）合理安排工藝過程 （理解基礎(chǔ)上，適當(dāng)展開，參看教材相應(yīng)文字） 4-13 參考答案要點： 根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律，加工誤差分為：系統(tǒng)誤差和隨機誤差。 系統(tǒng)誤差：在相同的工藝條件下、順序加工一工件時，加工誤差的大小和方向都保持不變，或者按照一定的規(guī)律性變化，稱這類誤差為系統(tǒng)誤差。稱前者為常值系統(tǒng)誤差，稱后者為變值系統(tǒng)誤差。 隨機誤差：在相同工藝條件廠、順序加工一批工件時，其加工誤差的大小、方向及其變化是隨機性的，稱這類誤差為隨機誤差。 統(tǒng)計分析方法有：分布圖分析法和點圖分析法。 分布圖分析法是通過測量某工序加工所得一批零件的實際尺寸，用作圖(如直方圖或曲線)分析的方法此判斷加工方法產(chǎn)生誤差的性質(zhì)和大小。 點圖分析法是用點圖研究加工精度，估計工件加工誤差的變化趨勢。點圖是按照加工順序繪制的尺寸分布圖。 4-14 參考答案要點： 工藝穩(wěn)定性是指采用所使用