《汽车制造工艺学》试题库附答案(9页).doc

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1、-1.2.3.4. 汽车制造工艺学试题库附答案-第 9 页5. 零件的 几何(尺寸，形状，位置)精度、 表面质量 、物理机械 性能是评定机器零件质量的主要指标。6. 工艺系统的几何误差包括 加工方法的原理误差 、 制造和磨损所产生的机床几何误差和传动误差，调整误差 、 刀具、夹具和量具的制造误差 、 工件的安装误差 。7. 通过切削加工方法获得工件尺寸的方法有试切法、静调整法、_定尺寸刀具法_、主动及自动测量控制法。8. 影响机械加工精度的因素有：加工原理误差、机床的制造误差和磨损、夹具误差、刀具误差、调整误差、工艺系统受力变形、工艺系统受热变形、工件残余应力 引起误差等9. 在加工过程中，若

2、_切削刀具_、_切削速度和进给量_、加工表面都不变的情况下，所连续完成的那一部分工序，称为工步。10. 工艺过程又可细分为毛坯制造工艺过程、机械加工工艺过程、热处理工艺过程和装配工艺过程。11. 定位误差的构成及产生原因，主要有两个方面：1、基准不重合误差2、基准位移误差。一、 简答题1. 精基准有哪些选择原则？【答案】（1）基准重合原则 应选用设计基准作为定位基准。（2）基准统一原则 应尽可能在多数工序中选用一组统一的定位基准来加工其他各表面。（3）自为基准原则 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，应选择加工表面本身作为定位基准。（4）互为基准原则 对相互位置精度要求高的表面，可以采用

3、互为基准、反复加工的方法。（5）可靠、方便原则 应选定位可靠、装夹方便的表面做基准。2. 加工阶段可以划分为哪几个阶段？1） 粗加工阶段其主要任务是切除大部分加工余量，应着重考虑如何获得高的生产率。2） 半精加工阶段完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工作好准备。3） 精加工阶段使各主要表面达到图纸规定的质量要求。4） 光整加工阶段对于质量要求很高的表面，需进行光整加工，主要用以进一步提高尺寸精度和减小表面粗糙度值。3简述尺寸链中增环、减环判断方法？ 一是根据定义，另一是顺着尺寸链的一个方向，向着尺寸线的终端画箭头，则与封闭环同向的组成环为减环，反之则为增环。4简述制定工艺规程的步骤? 1）

4、分析零件图和产品装配图 2）确定毛坯 3）拟定工艺路线 4）确定各工序尺寸及公差 5）确定各工序的设备，刀夹量具和辅助工具 6）确定切削用量和工艺定额 7）确定各重要工序的技术要求和检验方法 8）填写工艺文件。5浅谈划分加工阶段的原因? 为了保证加工质量和便于热处理工序的安排等原因，工件的加工余量往往不是一次切除，而是分阶段逐步切除的。6减小受迫振动的措施？受迫振动是由周期性变化的激振力所引起的，其振动频率等于激振力的频率（或为激振力频率的倍数），可根据振动频率找出振源，并采取适当的措施加以消除。主要途径包括：（1）减少激振力 （2）调整振源频率 （3）提高工艺系统的刚度和阻尼 （4）采取隔振

5、措施 (5)采用减振装置7制定机械加工工艺规程的原则？在一定的生产条件下，以最低的成本，按照计划规定的速度，可靠地加工出符合图纸要求的零件。8精密车削的必要条件？答：精密车削的必备条件包括：（1）精密车床要求车床实现精密的回转运动和精密的直线运动。（2）车刀车刀对加工表面的粗糙度起决定性作用。（3）加工环境包括消除振动干扰及保持稳定的环境温度。16. 某一轴类零件在车床上的装夹如图1(a)所示。图中：前顶尖为固定顶尖，后顶尖为活动顶尖。问：零件加工后出现如图1(b)所示的形状误差，试分析造成该形状误差的可能原因是什么？答：工件短而粗，刚性好，在切削力的作用下不易变形，而前后顶尖有一定刚性，在切

6、削力的作用下会产生一定的相对位移，故刀具位于两头位移较大，零件加工后就出现如图1(b)所示的形状误差17. 简述六点定位原则以及完全定位、不完全定位和欠定位的概念。 采用六个定位支承点合理布置。使工件有关定位基面与其相接触，每一个定位支承点限制了工件的一个自由度，便可将工件六个自由度完全限制，使工件在空间的位置被唯一地确定。这就是通常所说的工件的六点定位原则。 根据零件加工要求，六个自由度都应限制加工时，这种六个自由度都被限制的定位方式称为完全定位。 根据零件加工要求应该限制的自由度少于六个的定位方法称为不完全定位。 如工件在某工序加工时，根据零件加工要求应限制的自由度而未被限制的定位方法称为

7、欠定位。 欠定位在零件加工中是不允许出现的。 18. 何谓机床主轴回转误差?可将其分解为哪几种基本形式? 机床主轴回转误差指的是主轴的实际回转轴心线相对于理想轴心线位置的最大偏移量。 机床主轴回转轴线的误差运动可分解为： (1)径向跳动：就是实际主轴回转轴心线平行地离开理想回转轴线某一个距离。 (2)角向摆动：实际主轴回转轴心线与理想回转轴线构成一个角度。 (3)轴向窜动：实际的主轴回转轴心线沿理想回转轴线前后窜动。 19. 影响工艺系统刚度的因素有哪些?它们又是如何影响工艺系统刚度的? (5分) (1)连接表面的接触变形。各连接表面的实际接触面要比名义上的接触面小，在名义压力作用下，接触面就

8、要发生接触变形。在接触变形中，既有弹性变形，又有一小部分塑性变形。接触变形影响了系统的刚度。 (1分) (2)零件的摩擦。在加载时，摩擦阻止变形的增加；在卸载时，摩擦阻阻止变形的恢复。 (1分) (3)连接件的预紧力。在工艺系统中对连接件适当施加预紧力，可提高连接件的接触刚度。 (1分) (4)配合间隙。连接件的配合间隙会使工艺系统在外力作用下，产生变形。 (1分) (5)零件的刚度。工艺系统中零件的刚度大，变形小，则系统的刚度也大，变形也小。 (1分)20. 夹紧力的选择原则：1）作用点应落在支承元件上、工件刚性好的部位上、靠近加工面。2）方向应垂直定位面、利于减少夹紧力。3）大小保证工件、

9、夹具不变形，工件应牢固可靠21. 何谓工序，区分工序的主要依据是什么? (5分)答案：工序是指一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺内容。(2分)区分工序的主要依据，是工作地(或设备)是否变动和完成的那部分工艺内容是否连续。(3分)22. 夹紧装置由哪几部分组成?对夹紧装置有哪些要求?（10分）答案：由动力装置和夹紧部分组成。（5分）对其要求有：（1）夹紧力大小适当。（2）工艺性好。（3）使用性好。（5分）23. 试分析低碳钢工件材料的切削加工性，并提出改善切削加工性的措施。答： 低碳钢材料的切削加工性分析：材料的强度和硬度低，但其塑性和韧性大，切削加工时，

10、非常容易出现积屑瘤、鳞刺，严重影响加工质量和加工精度（3分），且不易断屑（3分），故加工性差。改善措施： 对低碳钢进行正火处理，以提高材料的硬度，降低其塑性； 合理地选用刀具材料、刀具几何参数和切削用量。24. 通常钨钴钛类硬质合金刀具材料不能用来切削加工不锈钢工件材料，说明为什么？答：由于YT类硬质合金材料中含有钛合金元素，切削温度较高时，容易与工件材料中的钛元素发生亲和现象，造成刀具表面上的钛元素的流失而加剧刀具的磨损，故YT类硬质合金不能用来切削不锈钢材料。 25. 拟定零件加工工艺过程，安排加工顺序时一般应遵循什么原则？答：安排加工顺序一般应遵循下列原则： 基面先行（定位基准面先加工）

11、、先粗后精（先粗加工、后精加工）、先主后次（先加工工件的主要加工面、后加工次要加工面）、先面后孔（先加工工件的平面、后加工孔系） 26. 当车床主轴采用滑动轴承支撑时，对主轴轴承处轴径的形状精度要求非常高，而对滑动轴承的轴瓦孔的形状精度要求不高，说明为什么？答：车削外圆时：由于切削力的方向不变，主轴旋转时，主轴轴颈始终被压向轴瓦孔的某一侧，故主轴轴颈的圆度误差将直接传给被切削的工件。（4分）而轴瓦孔的圆度误差基本不影响主轴轴线的回转精度。（2分）故：对车床主轴轴径的形状精度要求非常高，而对滑动轴承的轴瓦孔的形状精度要求不高。27. 试述粗基准和精基准的选择原则？（5分）答案：选择粗基准要求：1

12、 各面都有足够的加工余量；2 重要表面余量均匀；3 加工面与非加工面的相互位置精度。（3分）选择精基准要求：1 基准重合；2 基准统一；3 自为基准；4 互为基准。（2分）28. 机械制造中何谓封闭环？如何确定加工尺寸链的封闭环？（5分）答案：在加工、检测和装配中，最后得到或间接形成的尺寸称封闭环。（3分）只有定位基准和加工顺序确定之后才能确定封闭环。（2分）29. 制定工艺规程时为什么要划分加工阶段?什么情况下可不划分或不严格划分? （10分）答案：划分加工阶段是为了提高加工质量、合理利用机床、安排热处理工序、及早发现毛坯缺陷。（每项2分共8分）批量不大或加工精度要求不高时可不划分或不严格划

13、分。（2分）30. 安排热处理工序对有哪些注意事项?(5分)答案：(1)为了改善切削性能而进行的热处理工序，应安排在切削加工之前。 (1分) (2)为了消除内应力而进行的热处理工序，应安排在粗加工之后，精加工之前进行。（1分)(3)为了得到所要求的物理机械性能而进行的热处理工序，一般应安排在粗加工或半精加工之后，精加工之前。 (1分)(4)对于整体淬火的零件，则廊在淬火之前，将所有用金属切削刀具加工的表面都加工完，表面经过淬火后，一般只能进行磨削加工。 (1分) (5)为了得到表面耐磨、耐腐蚀或美观等所进行的热处理工序，一般都放在最后工序。 (1分)31. 何为工艺系统？ 答案：由机床、刀具、

14、夹具、工件组成的完整系统。(每项2分，共8分) 32. 什么叫欠定位，超定位？使用超定位的条件是什么？(12分)答案：某影响加工精度的自由度未加限制叫欠定位；(4分) 某自由度被重复限制叫超定位。(4分) 使用超定位的条件是能保证工件顺利安装，对提高支承刚度有利。(4分)二、 分析题B结构的工艺性好，钻头切入和切出表面应与孔的轴线垂直，否则钻头易引偏，甚至折断。（1）为保证与外圆有较高的同轴度的孔应与外圆表面，即1为基准加工内孔，加工后孔壁厚薄均匀。（2）因要求内孔2的加工余量均匀，则以内孔2自为基准加工，即可保证。密 封 线 内 不 要 答 题Nk为临界年产量，当基本投资相近、产量为变值时，

15、如果年产量NNk应采用方案，如果年产量NNk应采用方案选A面（定位元件为支承板）、孔（定位元件为圆柱销）、（定位元件为削边销）作为定位基准。选孔和A面可以符合基准重合原则。【答案】为便于装配，在设计不穿透的柱销孔和柱销时，应设置逸气口，以便装入销钉。图A中孔太深，加工不方便，而图B结构中孔加工较容易。5 指出图示哪种粗加工方案较好并说明理由？答：图示a方案较好，a方案先以导轨面为粗基准加工床腿，再以床腿为精基准加工导轨面，这样有利于导轨面的加工余量小且较均匀，提高导轨面的耐磨性。【答案】键槽的尺寸、方位相同，可在一次装夹中加工出全部键槽，效率较高。解： 必须限制的自由度： ；（4分） 选择定位

16、基准面：第一基准：工件底平面A；第二基准：工件上侧面B； 第三基准C：孔（允许不选） （3分） 选择定位元件：第一基准采用支承板定位（限制了3个自由度）；（1分）第二基准采用两个支承销定位（限制了2个自由度）；（1分） 第三基准采用削边销定位（限制了1个自由度）。（1分）1）底面支承钉：X转动，Y转动和Z移动;活动V形块：Y移动；左面：X移动，Z转动（2）V形块：Y移动，Z移动，Y转动，Z转动;辅助支承：不限定答：图2 (a)孔底部为平面，不易加工 图A：底部应该为尖角图B：两齿轮间应有退刀槽 图2 (b)小齿轮的齿面无法加工完整答案：左图A需限制4个自由度即: （5分）右图B需限制5个自由度

17、即: （5分）（a）图三爪夹盘限制工件的五个自由度。后顶尖限制两个自由度。(共5分) （b）图三爪夹盘限制工件的四个自由度，中心架限制了两个自由度。(共6分) （c）图三爪夹盘限制工件的两个自由度，后顶尖限制了两个自由度。(共4分)6 图3（a）为在车床上车削光轴的示意图。工件用三爪卡盘装夹一端。加工后，发现工件有如图答：工艺系统的刚度中，工件刚度差，忽略其他刚度，则可按材料力学公式分析： L工件（刀具）长度（mm）答：要点因为卧式车床的误差敏感方向是水平面内而平面磨床的误差敏感方向是垂直平面内三、 计算题解：(1)建立加工艺尺寸链，为封闭环(2)列表计算尺寸环基本尺寸ES（上偏差）EI（下偏

18、差）T（公差）增环20+0.0250+0.025尺寸458+0.275+0.05+0.225减环-19.80-0.050.050封闭环46+0.30+0.30得工序尺寸答案】解：(1) 画出装配尺寸链图，确定各环属性A5A4 AA3A1A2A为封闭环；A1，A2为增环；A3，A4，A5为减环，Aj=1，T A=0、75，则A=1 (2)极值法（各环设公差相等）1）各环平均公差TM（Ai）T A(n-1)0、75(6-1)=0、15因A3，A5尺寸小且不难加工，可取TA3TA50、1又A1，A2较大且难加工，取TA1TA20、2则TA4=0、152) 按入体原则，取A1=101，A2=50，A3

19、=A5=5，A4=1403) 验算ES(A)ES()EI()=0、75EI(A)EI()ES()=0故结果正确。答：(1) 画出工艺尺寸链图： (2) 计算基本尺寸：L3=L+L2-L1100=L+80-280 L=280+100-80=300计算L的上偏差=0.16, 下偏差=0.01所以：L=300mm答：画出加工的工艺尺寸链图为封闭环，由极值法知道，A1工序名称工序余量工序尺寸公差工序尺寸及偏差标注磨削0、30、013，h6精车0、90、084，h10粗车2、80、28，h12毛坯4（总余量）（1）设计尺寸链如图，为封闭环，由极值法知，（2）工艺尺寸链如图，为封闭环，由极值法知，（3）大

20、孔深为40、25，套筒总长为50时，得出，50-40、259、75，而9、75满足设计尺寸要求；这是检验工序中称之的“假废品”现象。工序号 工 序 内 容定位基准1铸造2铣削两端面对称端面3钻、扩、绞20H8孔至尺寸R20外圆，一端面4粗、精铣底面A保证尺寸25，并注意保持底面厚薄均匀20H8孔5铣削表面B、C，保证底面厚度15底面A，一端面6钻削底面210孔至尺寸要求底面A，20H8孔7检验1. 计算题(本题共1 0分) 解： （1）画出尺寸链并确定封闭环（如下图）(3分)镗孔时要调整的工序尺寸L1为轴线到定位基准间的距离，由加工保证。图中孔线的设计基准是M面，其位置尺寸L0通过工序尺寸L1

21、和以加工尺寸L2间接获得从尺寸链图中分析L0为封闭环。 （2）判断增、减环(2分)按增减环的定义确定L1为增环，L2为减环 （3）根据上述公式，计算L1的基本尺寸和上、下偏差(3分)基本尺寸100=L1-200 L1=300上偏差 +0.15=ESL1-0 ESL1=0.15下偏差 -0.15=EIL1-0.1 EIL1=-0.05计算结果为：L1=(4)校核 (2分)按照封闭环的公差值是其他组成环的公差之和。TL0=TL1+TL2=0.2+0.1=0.3解： 画尺寸链图 (2分)重新给出的测量尺寸为L4，即大直径孔的深度尺寸，由工艺尺寸链图分析知 封闭环 (1分) 减环 (1分) 增环 (1分) 增环 (1分) 解尺寸链 (1分) （3分）解： 画出工艺尺寸链图 （4分） 分析可知：封闭环 ，增环、减环如图所示。 计算工序尺寸 ： 由封闭环的基本尺寸公式： 25+5060 解得： 35 （2分） 由封闭环的上偏差公式： 0.1ES+0（0.1）解得：ES0 （2分） 由封闭环的下偏差公式：0.1EI0.05-0 解得：EI=- 0.05 （2分）故