机械制造技术基础-卢秉恒 答案 第六章

6—1：答：1）.生产过程—将原材料转变为成品的全过程；2）.工艺过程—在生产过程中，凡是改变生产对象的形状，尺寸，位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程；3）.工艺规则—把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工艺文件称为工艺规程。6-2.何为工序、工步、走刀？答：①工序：一个工序是指一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点），对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程。②工步：是在加工表面不变，加工工具不变、切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。③走刀：是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。6-3.零件获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些？答：①尺寸精度的获得方法：试切法、定尺寸道具法、调整法、自动控制法。②形状精度的获取方法：轨迹法、成形法，展成法。③位置精度的获得与工件的装夹方式和加工方式有关。当需要装夹加工时，有关表面的位置精度依赖夹具的正确定位来保证，如果工件一次装夹加工多个表面时，各表面的位置精度则依赖机床的精度来保证，如数控加工中主要靠机床的精度来保证工件各表面之间的位置精度。6-4．不同生产类型的工艺过程有何特点？答：各种生产类型的工艺过程的主要特点如下表生产类型工艺特点单件生产成批生产大批量生产工件的互换性一般是配对制造，没有互换性，广泛用钳工修配大部分有互换性，少数用钳工修配全部有互换性，某些精度较高的配合使用分组选择装配法毛坯的制造方法及加工余量铸件用木模手工造型；锻件用自由锻。毛坯精度低，加工余量大部分铸件用金属模；部分锻件用模锻，毛坯精度中等，加工余量中等铸件广泛采用金属模机器造型，锻件广泛采用模锻以及其他高生产率的毛坯制造方法、毛坯精度高、加工余量小。机床设备通用机床或数控机床，或加工中心数控机床、加工中心或亲性制造单元。设备条件不够时，也采用部分通用机床、部分专用机床专用生产线、自动生产线、柔性制造生产线或数控机床6-5试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤：答：原则：①所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质量；达到设计图样上规定的各项技术要求。②应使工艺过程具有较高的生产率，是产品尽快投放市场。③设法降低制造成本。④注意减轻工人的劳动强度；保证生产安全。设计内容及步骤：⒈分析研究产品的装配图和零件图6-5：（2）⒉确定毛坯⒊拟定工艺路线，选择定位基面⒋确定各工序所采用的设备⒌确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具⒍确定各主要工序的技术要求及检验方法⒎确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和方差⒏确定工时定额⒐确定切削用量⒑技术经济分析⒒填写工艺文件6-4．不同生产类型的工艺过程有何特点？答：各种生产类型的工艺过程的主要特点如下表：生产类型工艺特点单件生产成批生产大批量生产工件的互换性一般是配对造，没有互换性，广泛用钳工修配大部分有互换性，少数用钳工修配全部有互换性，某些精度较高的配合使用分组选择装配法毛坯的制造方法及加工余量铸件用木模手工造型；锻件用自由锻。毛坯精度低，加工余量大部分铸件用金属模；部分锻件用模锻，毛坯精度中等，加工余量中等铸件广泛采用金属模机器造型，锻件广泛采用模锻以及其他高生产率的毛坯制造方法、毛坯精度高、加工余量小。机床设备通用机床或数控机床，或加工中心数控机床、加工中心或柔性制造单元。设备条件不够时，也采用部分通用机床、部分专用机床专用生产线、自动生产线、柔性制造生产线或数控机床6-5试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤：答:原则：①所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质量；达到设计图样上规定的各项技术要求;②应使工艺过程具有较高的生产率，是产品尽快投放市场;③设法降低制造成本;④注意减轻工人的劳动强度；保证生产安全。6-5试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤：设计内容及步骤：①分析研究产品的装配图和零件图②确定毛坯③拟定工艺路线，选择定位基面④确定各工序所采用的设备⑤确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具⑥确定各主要工序的技术要求及检验方法⑦确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和方差⑧确定工时定额⑨确定切削用量⑩技术经济分析11填写工艺文件6-6.拟定工艺路线需完成的工作?答：确定加工方法，安排加工顺序，确定定位夹紧方法，以及安排热处理、检验及其他辅助工序（去毛刺、倒角等）。6-7.试简述粗、精基准的选择原则，为什么在同一尺寸方向上粗基准通常只允许用一次？答：(1)粗基面原则：①如果必须首先保证工件某表面的余量均匀，就应该选择该表面为粗基面;②如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面为粗基准面，如果工件上有好几个不需要加工表面，则应以其中与加工表面的位置精度要求的表面为粗基面;③应该用毛坯制造中尺寸和位置比较可靠、平整光洁的表面为粗基面;6-7.试简述粗、精基准的选择原则，为什么在同一尺寸方向上粗基准通常只允许用一次？(2)精基面的原则：①应尽可能选用设计基准作为定位基准，这称为基准重合原则;②应尽可能选用统一的定位基准加工各表面，以保证各表面间的位置精度，称为统一基准原则;③有时还要遵循互为基准，反复加工的原则;④有些精加工工序要求加工余量小而均匀，以保证加工质量和提高生产率，这时就以加工面本身作为基准面，称为自为基准原则。原因：由于粗基准面的定位精度很低，所以精基面在同一尺寸方向上通常只允许使用一次，否则误差太大。6-8.题目和图见课本P287页解：对于图中a）、b）、c）所示零件要求内外圆同轴，端面与孔心线垂直，非加工面与加工面尽可能保持壁厚均匀。对于图a中的零件：以底面A作为粗基准面；以孔的中心线作为精基准。对于图b中的零件：以底面B作为粗基准；以C作为精基准。对于图c中的零件：以D作为粗基准；以E作为精基准。对于图中d）要求孔加工余量尽可能均匀对于d中零件，要求孔加工余量均匀，即应选择孔的表面作为粗精准，即以G面为粗基准；以底面F作为精基准。6-9一般情况下，机械加工过程都要划分为几个阶段进行，为什么？解：加工过程可以划分为以下几个阶段：①粗加工阶段②半精加工阶段③精加工阶段④光整加工阶段划分加工阶段的原因是：①粗加工阶段中切除金属较多，产生的切削刀和切削热都增多，所需的夹紧力也比较大，因而加工的零件内应力和变形也较大，不能够满足要求，所以要分为以上四个阶段。②可合理的使用机床设备。③为了在加工过程中插入热处理工序，同时让热处理发挥充分的效果。6-10试简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，各适用于什么场合？解：工序集中适应情况：将工步集中成若干个工序；在若干台机床上进行。立式多工位回转工作台组组合机床、加工中心和柔性生产线就是工序集中的极端情况。每一个工步（或走刀）都作为一个工序在一台机床上进行，这就是工步分散的极端情况。在一般情况下，单件小批量生产只能工序集中，而大批大量生产则可以集中，也可以分散。6-11：什么是加工余量、工序余量和总余量？答：在由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面上切除金属层的总厚度称为该表面的加工总余量每一道工序所切除的金属层厚度称为工序间加工余量对于外圆和孔等旋转表面而言，加工余量是从直径上考虑的，称为对称余量，即实际所切削的金属层厚度是直径上的加工余量之半。平面的加工余量则是单边余量，它等于实际所切除的金属层厚度6-12：试分析影响工序余量的因素，为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差的影响因为：①上工序的表面粗糙度（Ra）②上工序的表面破坏层（Da）③上工序的尺寸公差（Ta）④需要单独考虑的误差⑤本工序的安装误差本工序的装夹误差包括定位误差和夹紧误差，这两种误差会影响加工时的磨削余量等，所以计算本工序加工余量，需考虑工序装夹误差。6-13解：图a：A0是封闭环时：增环为：A1、A2、A4、A5、A7、A8；减环为：A3、A6、A9、A10图b：A0是封闭环：增环为：A1；减环为：A2、A3B0是封闭环：增环为：B1、B2、B3；减环为：B4图c：C0是封闭环：增环为：C1；减环为：C2D0是封闭环：增环为：D1、D2；减环为：D36-14：试分析比较用极值法解算尺寸链与用统计法解算尺寸链的本质区别。答：统计概率法主要用于生产批量大的自动化及半自动化生产方面，但是当尺寸链的环数较多时，即便生产批量不大也宜用概率法。6-15解：方案一：钻孔的定位基准与设计基准重合，因此A1的工序尺寸就等于设计尺寸，即A1=10±0.1方案二：尺寸链为10为封闭环，A2为增环，8+0-0.05为减环∴A2=8+10=18㎜ES(A2)=0.1-0.05=0.05㎜EI（A2）=-0.1㎜公差T(A2)=0.2-0.05=0.15∴A2的工序尺寸为18+0.05-0.16-15方案三：尺寸链为10±0.1为封闭环，80-0.05，A3为减环，38+0-0.1为增环∴A3=38-8-10=20㎜EI(A3)=0.05-0.1=-0.05㎜ES（A3）=0公差T（A3）=0.2-0.1-0.05=0.05∴A3的工序尺寸为20+0-0.056-16解：尺寸链为：4+0.16+0为封闭环，14.25+0-0.05为减环，H14+0.012+0.004为增环∴H=4-14+14.25=4.25㎜ES（H）=0.16-0.05-0.012=0.098㎜EI（H）=-0.004㎜∴H的工序尺寸为4.25+0.098-0.0046-17解：加工右端面时的设计基准与定位基准重合∴A1的工序尺寸就等于设计尺寸即A1=500-0.1A3的尺寸链如上图中右图所示6-17解：其中25+0-0.3为封闭环，A3为减环，50+0-0.1为增环∴A3=50-25=25㎜ES（A3）=0.3-0.1=0.2㎜EI（A3）=0∴A3的工序尺寸为25+0.2+0A4的尺寸链如右图所示其中5+0.40为封闭环，A4为减环，A3为增环∴A0=A3-5=25-5=20㎜EI（A0）=ES(A3)-0.4=-0.2㎜ES(A0)=EI(A3)-0=0∴A4的工序尺寸为20+0-0.26-18什么是生产成本、工艺成本？什么是可变费用、不变费用？在市场经济条件下如何让正确应用经济分析方法合理选择工艺方案？答：制造一个零件或一台产品所必须的一切费用的总和，就是零件或产品的生产成本。对不同的工艺方案进行经济分析和评比时，就只需分析，评比它们与工艺过程直接有关的生产费用，即所谓工艺成本。可变费用：材料费、操作费用、工人的工资、机床电费、通用机床折旧费和修理费、通用夹具和力具费等与年产量有关并与之成正比的费用。不可变费用：调整工人的工资、专用机床折旧费和修理费、专用刀具和夹具费等与年产量的变化没有直接关系的费用，即当年产量在一定范围内变化时，这费用基本上保持不变。6-18什么是生产成本、工艺成本？什么是可变费用、不变费用？在市场经济条件下如何正确应用经济分析方法合理选择工艺方案？（1）当分析，评比两种基本投资相近，或者都是采用现有设备条件下，只有少数工序不同的工艺方案时，SiⅠ=V1+CⅠ／NS1Ⅱ=VⅡ+CⅡ／N当两个工艺方案有较多的工序不同时，就应按S=NV+C分析，对比这两个工艺方案的全年工艺成本：SⅠ=NVⅠ＋CⅠSⅡ=NVⅡ＋CⅡ当年生产纲领变化时，可直接按两直线交点的临界产量NC分别选定经济方案Ⅰ或Ⅱ。此时的NC为：NCVⅠ+CⅠ=NCVⅡ+CⅡNC=(CⅡ-CⅠ)／(VⅠ-VⅡ)（2）当两个工艺方案的基本投资差额比较时，用较大的基本投资使劳动生产率提高，而单件工艺成本降低，在作评比时就必须同时考虑到这种投资的回收期限，回收期愈短，则经济效果越好。6-19成批生产条件下，单件时间定额有几部分组成？各代表什么含义？答：（1）基本时间：直接改变工件的尺寸、形状、相对位置和表面质量所耗费的时间。（2）辅助时间：在各工序中为了保证完成基本工艺工作需要做的辅助动作所耗费的时间。（3）工作地点、服务时间：工人在工作班时内照管工作地点及保持工作状态所耗费的时间。（4）休