机械工程师资格考试

机械制造工艺机械工程师资格考试复习工艺部分一工艺尺寸链二刀具角度三定位方案及分析四工艺路线的拟定机械制造工艺一工艺尺寸链相关问题机械制造工艺0-0.1510解：1）画出尺寸链图。机械制造工艺判断增环和减环：14尺寸、H尺寸是增环，14.25尺寸是减环。+0.1604例题1：加工图示的轴，设计尺寸分别为mm和t=，有关的工艺过程如下：（1）车外圆至mm。（2）铣床上铣键槽至尺寸H0（3）淬火热处理。（4）磨外圆至mm，同时得到键槽深度尺寸t。+0.0240.0032800.1028.5+0.0240.003282）而尺寸mm为最后间接得到，所以是封闭环，而其余尺寸是组成环+0.1604按入体原则：H=mm0.09404.2540.0980.0044.25H=mmH=（14.25-14+4）mm=4.25mmESH=(0.16-0.05-0.012)mm=+0.098mmEIH=(0-0.004)mm=-0.004mm机械制造工艺例题2：图示为一带键槽的齿轮孔，孔需淬火后磨削，拟订有关内孔及键槽的加工顺序是：（1）镗内孔至mm。0.10039.6（2）插键槽至尺寸A0（3）热处理。（4）磨内孔至mm，同时间接获得键槽深度尺寸mm。0.050400.36046试确定定工序尺寸A及其公差（为简单起见，不考虑热处理后内孔的变形误差）。机械制造工艺按入体原则：A=mm0.265043.45解：由图示零件尺寸，可以建立起图所示的四环尺寸链。0.360460.0250200.050400.05019.80.10039.6在该链中，设计尺寸mm是间接保证的，所以是尺寸链的封闭环。A和mm（即mm的半径）为增环，mm(即mm的半径）为减环。利用尺寸链的基本公式进行计算。0.3150.0543.4A=mmA=（43.6-20+19.8）mm=43.4mmESA=(0.34-0.025)mm=0.315mmEIA=(0+0.05)mm=0.05mm机械制造工艺0.36046在本例中，由于工艺尺寸A是从还需要加工的设计基面内孔注出的，所以与设计尺寸mm间有一个半径磨削余量Z⁄2的差别，0.0250.0500.2Z⁄2=0.0250.0500.2利用这个余量，可将尺寸链分解成为两个并联的三环尺寸链，如图所示，其中Z⁄2为公共环。0.0250200.05019.80.0250200.05019.8在由mm及mm和Z⁄2组成的尺寸链中，半径余量Z⁄2的大小取决于半径尺寸mm及mm,是间接形成的，因而是尺寸的封闭环。解此尺寸链可得。机械制造工艺对由Z⁄2、A和mm组成的尺寸链，由于半径余量Z⁄2的大小作为中间变量已由上述计算确定，而设计尺寸mm取决于工序尺寸A及余量Z⁄2，因而在该尺寸链中mm是封闭环，Z⁄2变成了组成环。解此尺寸链可得0.360460.360460.36046A=mm0.265043.45机械制造工艺•磨内孔至Φ144.76+0.04mm•渗氮，深度t1；•磨内孔至Φ145+0.04mm，并保持渗氮层深度t0=0.3~0.5mm。保证渗氮、渗碳层深度的工艺计算例题3：套筒孔的加工过程为：求渗氮层深度t1机械制造工艺尺寸链图为尺寸链解算竖式72.38+0.02t1+72.38+0.020.00t1+0.42+0.18+0.0272.5+0.02t00.3+0.2-72.500.00-0.02t0+0.30+0.200.00于是解得t1=0。4218.002.0。即渗氮层深度为0.44~0.60mm。即渗氮层深度为：0.44~0.60mm由此计算得：mm+0.180.020.42t1=分析题意可知，t0=0.3+0.2mm是间接获得的，为封闭环解：1）建立图示的尺寸链2）分析组成环和封闭环机械制造工艺例：如图所示为轴承衬套，图下部尺寸为设计要求。在加工端面C时应保证设计尺寸mm，0-0.150实际操作时不好测量，如果改为则量尺寸x，试问x应为多少？解：由于测量基准A与设计基准一致，故应进行工序尺寸换算。0-0.150是测量中，间接得到的，因而是封闭环，T50=T10+Tx由于尺寸mm和x是直接测量得到的，因而是尺寸链的组成环，0-0.15100-0.150本例中尺寸、和x构成线性尺寸链0-0.1510因为T10（=0.15mm)T50(=0.1mm)，所以Tx无解。机械制造工艺0-0.0510为保证T50，必须重新分配组成环的公差。根据工艺性，现取T10=0.05mm并标注0-0.0510（如图上部所注尺寸）再解该尺寸链：x=(50+10)mm=60mmESx=ES50+EI10=(0−0.05)mm=-0.05mmEIx=EI50+ES10=(-0.1+0)mm=-0.1mmx=mm0.050.1060机械制造工艺二刀具角度问题机械制造工艺例题：某外圆车削工序的刀具角度为前角10°，后角8°、主偏角75°、副偏角15°和刃倾角-5°，试画出刀具草图并标注上述刀具角度（正负）。机械制造工艺一、刀具切削部分的组成三面二刃一尖刀面•前刀面：刀具上切屑流过的表面。•后刀面：与过渡表面相对的表面。•副后刀面：与已加工表面相对的表面。机械制造工艺切削刃•主切削刃：前后面交汇的边缘。•副切削刃：除主切削刃之外的切削刃。刀尖•主、副切削刃汇交的一小段切削刃。（可看着为一点）•刀尖形式：•刃口修整：机械制造工艺二、刀具角度参考系1．为什么要建立参考坐标系①刀头组成部分的空间位置情况决定其性能；②为了定义刀头部分的空间位置，需要一个参照系（平面）2．两种建立参考系的方法（1）刀具静止参考系（标注参考系）：不考虑进给运动，并在特定的安装条件下的参考系。（2）刀具工作参考系（动态参考系）：是确定刀具在切削运动中有效工作角度的基准。考虑了进给运动及安装情况的影响。机械制造工艺（3）实际上，刀具的静止参考系是在下列理想条件下确定的（以车削加工为例）①刀尖与工件回转轴线等高；②刀柄纵向轴线垂直或平行进给运动方向；③不考虑进给运动的影响，即假定f=0。④刀具安装的基准面与速度垂直。（水平）认为：刀具与工件之间的速度是垂直方向。机械制造工艺（4）二者的应用静止参考系————刀具标注角度（标准情况）工作参考系————刀具工作角度（实际情况）机械制造工艺正交平面参考系3．三种静止参考系①基面――过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方向的平面（pr）；②切削平面――过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面的平面，主切削平面（ps），副切削平面（ps'）；③正交平面――过切削刃选定点，并同时垂直于基面和切削平面的平面（po）；④假定工作平面――过切削刃选定点，垂直于基面并平行于假定进给运动方向的平面（pf）。机械制造工艺机械制造工艺机械制造工艺三、刀具角度1．正交平面参考系刀具角度定义用刀具的角度来表达切削部分表面的空间位置。①前角go――在po面内度量，前面与基面间的夹角。②后角ao――在po面内度量，主后刀面与切削平面之间的夹角。③主偏角kr――在pr面内度量，主切削平面与假定工作平面之间的夹角。④主偏角kr'――在pr面内度量，副切削平面与假定工作平面之间的夹角。⑤刃倾角ls――在ps面内度量，主切削刃与基面间的夹角。机械制造工艺机械制造工艺机械制造工艺机械制造工艺机械制造工艺车削外圆时，刀刃选定点高于工件中心高度，刀具工作角度不等于刀具标注角度。试在图上标出go、goe、ao、aoe；并标出相关的参考测量平面。机械制造工艺三定位方案及分析机械制造工艺0-0.1510解：1）x方向是重复定位。机械制造工艺例题：如图所示，连杆工件在夹具中的平面及V形块上定位。针对定位方案，分析其所限制的自由度，是否属于重复定位或欠定位？若定位不合理时应如何改进？2）应释放x方向的一个自由度。3）可对V形块2设置沿x方向可移动导轨，用弹簧或用丝杆螺母机构使V形块2沿x方向可移动机械制造工艺机械制造工艺机械制造工艺四加工工艺路线拟定机械制造工艺机械制造工艺例题：某油压机缸体零件尺寸如图所示，材料为40Cr。要求缸体为锻造毛坯，基体具有足够的强韧性，硬度为25HRC；内壁有高的耐磨性，硬度62HRC，内孔表面粗糙度为Ra0.4。试制订主要工艺路线。解：下料；锻造毛坯；检验；退火；检验硬度；粗加工；调质处理；检验；精加工；渗氮处理（镀硬铬）；检验；精磨。机械制造工艺工序号内容定位基准设备1铸造2铣削两端面对称端面铣床3钻、扩、铰￠20H8孔至尺寸R20外圆，一端面钻床4粗、精铣底面A保证尺寸25，并注意保持底面厚薄均匀φ20H8孔铣床5铣削表面B、C，保证底面厚度15底面A，一端面立式铣床6钻削底面2—￠10孔至尺寸要求底面A，φ20H8孔台钻7检验机械制造工艺机械制造工艺机械制造工艺工序主要内容1铸造2热处理：时效处理3刨：1.刨底面；2.顶面3.刨两端面；4.刨两侧面4刨：1.粗刨导轨面；2.刨两越程槽；3.精刨导轨面；5钻：1.钻30H7至20H11；2.扩孔至29.8H9；3.铰孔至30H76去毛刺机械制造工艺机械制造工艺