机械制造工艺与夹具简答题集

1、什么是生产过程和工艺过程。 答：生产过程：由原材料到成品之间的各有关劳动过程的总和。        工艺过程：在生产过程中，那些与由原材料转变为产品直接相关的过程。它包括毛坯制造、零件加工、热处理、质量检验和机器装配等。 2、试述分析零件技术要求时需要考虑哪些因素？ 答： ① 精度分析。主要精加工表面的尺寸精度，形状和位置精度的分析，一般尺寸精度取决于加工方法，位置精度决定于安装方法和加工顺序。    ② 表面粗糙度及其它表面质量要求分析。  ③ 热处理要求及其有关材质性能分析。      ④ 其它技术要求（如动平衡、去磁等）的分析。 3、选择毛坯种类时，一般应考虑哪些因素？ 答：① 设计图纸规定的材料及机械性能； ② 零件的结构形状及外形尺寸； ③ 零件制造经济性； ④ 生产类型；⑤ 现有生产条件；⑥ 充分考虑利用新技术、新工艺和新材料。 4、在确定表面加工方法时，需考虑哪几方面的因素？ 答：① 被加工表面的几何特征。② 被加工表面的技术要求。 ③ 零件结构形状和尺寸大小。 ④ 生产纲领和投产批量。 ⑤ 工厂现有设备能力、技术条件及设备负荷的平衡。 5、在机械加工过程中，为什么要划分加工阶段？ 答：① 便于保证加工质量。 ② 有利于合理使用机床设备。 ③ 便于安排热处理工序。 ④ 粗、精加工分开，便于及时发现毛坯缺陷。 ⑤ 精加工集中在后面进行，还能减少加工表面在运输中受到损伤。 6、在机械加工过程中，通常在哪些场合需要安排检验工序？ 答：在机械加工过程中，通常在下列场合应安排检验工序： ① 粗加工全部结束后精加工之前； ② 转入外车间加工之前； ③ 花费工时多的工序和重要工序的前后；  ④ 最终加工之后。 7、什么是封闭环？它有何特点？ 答：封闭环是指在装配或加工过程中间接获得的一尺寸环。特点是： ① 它是尺寸链中最后形成的环，而且不是直接获得的尺寸； ② 其它各环的变化对它均有影响。 8、什么是工序尺寸？其公差的标注原则是什么？ 答：工序尺寸是指各工序加工过程中应该保证的尺寸。 其公差标注原则是：标注公差时，毛坯尺寸公差一般采用双向对称标注；最后一道工序即标注的该表面的设计尺寸公差；而中间工序的工序尺寸公差一般按“入体”原则标注；即对包容表面（孔），其基本尺寸是最小工序尺寸，公差表现为上偏差；对被包容表面（轴），其基本尺寸是最大工序尺寸，公差表现为下偏差。 9、什么是尺寸链？它有何特征？ 答：尺寸链是在机器装配或零件机械加工过程中，由若干个相互关联尺寸所形成的尺寸封闭形式。尺寸链的主要特征为：①封闭性：② 关联性 1、在车床上加工细长轴，一端用三爪卡盘装夹，另一端用固定顶尖，工件出现弯曲变形的原因是什么?可采取什么克服? 答：原因是1、细长工件刚度较差，在切削力作用下产生弯曲； 2、由于采用死顶尖，工件在切削热作用下的热。 采取克服弯曲变形的措施是：卡盘通过开口钢丝全线接触夹紧工件外圆避免卡盘中心与尾架中心不同轴产生的弯曲变形；采用浮动顶尖避免热伸长受阻而产生的弯曲；采用跟刀架提高工件刚性；反向切削由浮动顶尖补偿变形避免已加工部分受力变形，合理选择刀具角度减小切削力和切削热。。 3、主轴回转运动误差分为哪三种基本形式？对车削加工精度的影响如何？ 答：可分解为：纯径向跳动、纯轴向窜动，纯角度摆动等三种基本形式。 1）纯径向跳动是指轴线绕平均轴线作平行的公转运动，在Z方向和Y方向都有变动。对于车床上车削外因时影响很小，其车削的工件截面接近于真圆。 2）纯轴向窜动是指回转轴线沿平均回转轴线在轴向位置的变化。纯轴向窜动对内外圆加工没有影响，但加工端面时会与内、外圆表面不垂直，且端面与轴线的垂直度误差随切削直径的减小而增大。加工螺纹时，轴向窜动会产生螺距周期误差。 3）纯角度摆动指主轴瞬时回转轴线对平均轴线作呈一倾斜角度的公转运动，但其交点位置固定不变。角度摆动误差△a，主要影响工件的形状精度。 1、主轴的结构特点和技术要求有哪些？ 答：主轴的结构特点是： 1）、主轴为多阶梯结构的空心轴，接近于刚性。 2）、外圆表面常有外锥、花键、单键槽、螺纹；内孔表面常有两头内锥、中部有通孔。 主轴的技术要求有： 1）尺寸精度  轴类零件的主要表面是轴颈，轴颈的直径精度通常为IT6～9，精密轴颈可达IT5。 2）几何形状精度  指轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度），一般应限制在直径公差点范围内。 3）位置精度  配合轴颈相对于支承轴颈的同轴度。内外圆柱面的同轴度和轴向定位端面与轴心线的垂直度 2、主轴加工中，常以中心孔作为定位基准，试分析其特点。若工件是空心的，如何实现加工过程中的定位？ 答：特点是：采用两中心孔作为统一的定位基准加工各外圆表面，不但能在一次装夹中加工出多处外圆和端面，而且可确保各外圆轴线间的同轴度以及端面与轴线的垂直度要求，符合基准统一原则。因此，只要有可能，就应尽量采用中心孔定位。 对于空心主轴零件，在加工过程中，作为定位基准的中心孔因钻出通孔而消失，为了在通孔加工之后还能使用中心孔作定位基准，一般都采用带有中心孔的锥堵或锥套心轴， 3、试分析主轴加工工艺过程中如何体现“基准统一”、“基准重合”、“互为基准”原则？ 答：1、采用两中心孔作为统一的定位基准加工各外圆表面；对于空心主轴零件，采用带有中心孔的锥堵或锥套心轴，体现了“基准统一”原则；2、磨主轴锥孔时，选择主轴的装配基准——前后支承轴颈作为定位基准，体现“基准重合”原则，3、采用中心孔（或莫氏锥孔）定位加工支承轴颈，同时又以支承轴颈定位加工莫氏锥孔，体现了“互为基准”原则。 4.1 套筒类零件的毛坯常选用哪些材料？毛坯选择有什么特点？ 答：常选钢、铸铁、青铜、黄铜等材料；毛坯选择与零件尺寸、结构和所用材料有关，如：孔径小一般选实心毛坯、孔径大时，用无缝钢管、有色金属管料或带孔的铸锻毛坯，大批量，采用冷挤和粉末冶金毛坯制造工艺。 4.2 加工薄壁类套筒时，工艺上有哪些技术难点？采用哪些措施来解决？ 答：技术难点包括：表面加工方法、保证零件位置精度、防止零件变形。 表面加工方法：小孔、钻扩铰；孔径较大，钻、镗或直接镗；需淬硬，磨。 保证零件位置精度：一次装夹完成；先精加工内孔后用心轴夹紧；先精加外表面，后用外圆定心夹紧，采用按工件外圆重磨三爪卡爪、小锥度弹簧夹头、液性塑料夹头、四爪卡盘用百分表找正。 防止零件变形：夹持外圆时，采用开口薄壁套圈或弧形铁爪分散夹持力；采用合适刀具角度减小切削力；粗精加工分开，加工中去应力处理；冷却减小热变形。 1、什么叫装配尺寸链？它与一般尺寸链有什么不同？ 答：在装配过程中，由相关零件的尺寸或位置关系所组成的一个封闭的尺寸系统。 它与一般尺寸链的不同点是： 1）装配尺寸链的封闭环一定是机器产品或部件的某项装配精度，因此，装配尺寸链的封闭环是十分明显的； 2）装配精度只有机械产品装配后才能测量； 3）装配尺寸链中的各组成环不是仅在一个零件上的尺寸，而是在几个零件或部件之间与装配精度有关的尺寸。 2、简述制订装配工艺的步骤是什么？ 答：  1）将机械产品分解为可以独立装配的单元。装配单元即为各部件及组件。 2）选择确定装配基准件。它通常是产品的基体或主干零、部件。 3）绘制装配系统图。 1、“六点定则”的内容是什么？什么是完全定位？不完全定位？欠定位？过定位？ 答：六点定位原理：用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的方法 完全定位：工件的6个自由度完全被限制的定位。 不完全定位：工件的部分自由度被限制的定位。 欠定位：工件定位时，应该限制的自由度没有被全部限制的定位。实际不允许发生。 过定位(重复定位)：工件定位时，几个定位元件重复限制工件同一自由度的定位。 2、什么是工件的定位与夹紧？定位与夹紧有什么关系？ 答：定位：使工件相对于机床及刀具处于正确的位置。 夹紧：工件定位后将工件紧固，使工件在加工过程中不发生位置变化。 定位与夹紧的关系：是工件安装中两个有联系的过程，工件定位后需要夹紧才能使工件在切削力等作用下保持既定的位置。 3、什么是基准不重合误差？与哪些影响因素有关？ 答：当定位基准与设计基准不重合时产生的定位误差。 基准不重合误差仅与基准的选择有关，当定位基准与工序基准（设计基准）重合时，基准不重合误差为零。 1、对夹紧装置的基本要求有哪些？ 答：1）夹紧过程中不破坏工件在夹具中的正确位置。 2）夹紧后的工件变形和表面压伤程度必须在加工精度允许的范围内。 3）夹紧运作迅速，操作方便，安全省力。 4）结构力求筒单、紧凑，尽量采用标准件。 2、试分析下图中夹紧力的作用点与方向是否合理，为什么？如何改进？ 答：图(a)不合理，因为夹紧力的作用点不正确，在夹紧力的作用下会使零件产生变形，应改夹在零件的两个耳座上。 图(b) 不合理，因为夹紧力的作用点不正确，在夹紧力的作用下会使零件产生弯曲变形，应改夹在零件的两支撑处的上方。 图(C) 合理。 图(d) 不合理，因为夹紧力的作用点不正确，在夹紧力的作用下会破坏零件的定位，应改夹在台阶面（定位基面的正上方）上。 图(e) 不合理，因为夹紧力的作用点不正确，在夹紧力的作用下会破坏零件的定位，应改夹在与支承相对应处。 图(f) 不合理，因为夹紧力的作用方向不正确，在夹紧力的作用下会破坏零件的定位，应将夹紧力的方向改在水平方向上，且与定位支承相对。 3、常用基本夹紧机构有哪三种？各有什么特点？ 答：常用基本夹紧机构有斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构。 斜楔夹紧机构的特点是：具有良好的自锁性能，但夹紧行程小。因此，很少采用手动单一夹紧机构，而通常采取与其它夹紧机构联合使用。 螺旋夹紧机构的特点是：不仅结构简单、容易制造，而且因为其升角很小则其自锁性能好，夹紧行程较大，但是夹紧动作较慢。在手动夹紧中得到广泛应用的一种夹紧机构。 偏心夹紧机构的特点是：操作方便、夹紧迅速，但夹紧力和夹紧行程都较小，且自锁可靠性较差。一般用于切削力不大、振动小、夹压面公差较小的加工中。为避免夹紧时带动工件而破坏定位，一般不直接用偏心件夹工件。偏心轮相当于绕在原盘上的斜楔，故其自锁条件与斜楔的自锁条件相同。