《船舶機(jī)械制造工藝學(xué)》.doc

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1、《船舶機(jī)械制造工藝學(xué)》復(fù)習(xí)題 一.　填空題 1. 加工誤差可分為：　系統(tǒng)誤差　　及　隨機(jī)誤差　。 2. 系統(tǒng)誤差可分為：　常值系統(tǒng)誤差　　及　　變值系統(tǒng)誤差　。 3. 加工誤差的統(tǒng)計方法主要有　分布曲線法　　及　點圖法　。 4. 機(jī)械制造系統(tǒng)一般由 物質(zhì)子系統(tǒng)　、　信息子系統(tǒng)　與　能量子系統(tǒng)　等組成。 5. 工藝過程由　鑄鍛造　、　機(jī)械加工　、　熱處理　、　裝配　等工藝過程組成。 6. 機(jī)械加工過程由　工序　、　安裝　、　工位　、　工步　、　走刀　組成。 7. 生產(chǎn)類型可分為　單件生產(chǎn)　、　成批生產(chǎn)　和　大量生產(chǎn)　。 8. 機(jī)械零件的加工質(zhì)量包括：　加工精度　及　表面質(zhì)量　。

2、 9. 影響加工精度的機(jī)床誤差主要有以下幾個方面：　機(jī)床主軸的誤差　；　機(jī)床導(dǎo)軌的誤差??；　機(jī)床軸線與導(dǎo)軌的平行度誤差?。弧C(jī)床傳動鏈誤差　。 10. 機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差可以分為三種基本形式：　純徑向跳動　、　純角度擺動　和　純軸向竄動　。 11. 車削時　軸承孔誤差　對加工精度影響較?。弧≈鬏S頸誤差　對加工精度影響較大。 12. 鏜孔時　主軸頸誤差　對加工精度影響較大；　軸承孔誤差　對加工精度影響較小。 13. 工藝系統(tǒng)由　機(jī)床　、　夾具　、　工件　所組成的系統(tǒng)。 14. 工件定位精基準(zhǔn)的選擇原則：　基準(zhǔn)重合原則　、　基準(zhǔn)統(tǒng)一原則　、　自為基準(zhǔn)原則　、　互為基準(zhǔn)原則　。 15.

3、 工件在機(jī)床上的安裝方法有：　直接找正安裝　、　劃線找正安裝　、　采用夾具安裝　。 16. 夾具的組成：　定位元件　、　夾緊機(jī)構(gòu)　、　夾具體　、　其他元件及裝置　。 17. 鉆床夾具的組成：　定位元件　、　夾緊裝置　、　對刀引導(dǎo)元件　、　連接元件　　及 夾具體 。 18. 一批零件的加工工序數(shù)目，隨一定條件下的工藝特點和組織形式而改變。在解決這個問題時，可以采用原則上完全不同的方法，即　工序集中　和　工序分散　。 19. 零件加工工藝基準(zhǔn)主要有 定位基準(zhǔn) 、　測量基準(zhǔn)　、　裝配基準(zhǔn)　三種。 20. 工序加工余量的影響因素主要有：　前道工序的表面粗糙度　、　前道工序的尺寸公差　、　前

4、道工序造成的空間偏差　、　本工序的安裝誤差　等四個方面。 21. 當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時，常將工藝路線分成四個階段，包括 粗加工階段 、 半精加工階段 、 精加工階段 、 光整加工階段 。 22. 按在生產(chǎn)過程中的不同用途，可將零件的基準(zhǔn)分為 設(shè)計基準(zhǔn) 、 工序基準(zhǔn) 兩大類。 23. 再生顫振是自激振動的一種解釋機(jī)理。產(chǎn)生再生顫振的兩個基本條件是 重疊切削 、 振動頻率與工件轉(zhuǎn)速的比值 。 24. 當(dāng)依此加工一批零件時，誤差的大小保持不變，或按一定的規(guī)律變化。前者稱 為 常值系統(tǒng) 誤差，后者稱為 變值系統(tǒng) 誤差。 25. 工序尺寸的公差標(biāo)注一

5、般采用 入體 原則（P95） 26. 在機(jī)加工中，切削速度、吃刀量（切削深度）和走刀量稱之為　切削用量　。 27. 一般生產(chǎn)過程主要包括下列過程：　生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程　、　毛坯制造過程　、　加工過程　、　產(chǎn)品裝配過程　、　輔助勞動過程　。 28. 零件在加工以后的幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想零件的幾何參數(shù)相符合的程度，稱之為　加工精度　。 29. 裝配精度包括：　尺寸精度　、　位置精度　、　相對運動精度　和　接觸精度　。 30. 制定裝配工藝規(guī)程的基本原則：　保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量　、　滿足裝配周期要求　、　鉗工裝配工作量盡可能小　、　減少裝配成本　。 31. 裝配組織形式分為：

6、　固定式裝配　及　移動式裝配　。 32. 保證裝配精度的方法：　互換法　、　選擇裝配法　、　修配法　及　調(diào)整法　。 33. 調(diào)整裝配法分為：　可動調(diào)整法　、　固定調(diào)整法　及　誤差抵消調(diào)整法　。 34. 裝配工藝中選配法還可分為三種： 直接選配法 、 分組選配法 、 復(fù)合選配法 。 35. 加工機(jī)座軸承孔時，為了實現(xiàn)基準(zhǔn)重合應(yīng)選擇　上平面、　側(cè)邊緣　作為定位基準(zhǔn)。 36. 為了保證主軸頸的加工精度，它的精加工應(yīng)安裝排在　曲柄銷的精加工后　。 37. 表面微觀幾何形狀特征包括: 表面粗糙度 及 表面波度 。 38. 加工表面的表面物理力學(xué)性能包括: 表面層的冷作

7、硬化 、 表面層的金相組織變化 及 表面層的殘余應(yīng)力 。 39. 影響切削加工表面粗糙度的刀具幾何參數(shù)因素有： 刀尖圓弧半徑 、 主偏角 及 副偏角 。 40. 影響磨削加工表面粗糙度因素主要有: 冷卻潤滑液 、 砂輪的粒度和硬度 、 磨削速度以及磨削徑向進(jìn)給量與光磨次數(shù) 及 工件圓周速度和軸向進(jìn)給量 。 41. 磨削燒傷包括: 回火燒傷 、 淬火燒傷 及 退火燒傷 。 42. 磨削燒傷表現(xiàn)主要有: 彩色氧化膜 、 殘余應(yīng)力 及 微裂紋 。 43. 磨削加工時，磨削表面去除材料可分為三種模式：

8、 、 及 。 44. 光整加工方法包括： 超精研加工 、 珩磨 、 研磨 及 拋光 。 45. 機(jī)械加工中的振動包括： 自由振動 、 強(qiáng)迫振動 及 自激振動 。 46. 防治自激振動產(chǎn)生的裝置有: 阻尼減振器 、 動力式吸振器 及 沖擊式減振器 。 2. 問答題 1. 什么是生產(chǎn)綱領(lǐng)？確定生產(chǎn)批量的主要依據(jù)有哪些因素？ 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。 考慮因素：市場需求及趨勢 生產(chǎn)組織安排的方便性 產(chǎn)品制造的工作量 生產(chǎn)資金的投

9、入 制造的生產(chǎn)率和成本 2. 何謂生產(chǎn)類型？生產(chǎn)類型對工藝過程有何影響？ l 是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品品種的多少，可分為單件生產(chǎn)﹑成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。 l 影響：生產(chǎn)類型不同，產(chǎn)品和零件的制造工藝、所用的設(shè)備、工藝裝備和生產(chǎn)組織形式也不同。例:夾具、技術(shù)人員方面不同。 3. 生產(chǎn)過程與工藝過程的含義是什么? 兩者的主要組成部分有哪些? 生產(chǎn)過程：從原料或半成品轉(zhuǎn)變成為成品的多種勞動過程，分為(1)生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程。 (2)毛坯制造過程。 (3)加工過程。 (4)產(chǎn)品裝配過程。 (5)輔助勞動過程。 工藝過程：生產(chǎn)過程中，按一定順序逐步改變生產(chǎn)對象的形狀(

10、鑄造、鍛造等)、尺寸(機(jī)加工)、位置(裝配)和性質(zhì)(熱處理及表面處理)，使其成為成品或半成品的這部分主要過程。分為鑄造、鍛造、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝過程。 4. 為什么普通車床床身導(dǎo)軌在水平面的直線度要求高于垂直面的直線度要求？（畫圖分析明） 書上第15頁下面的圖和分析。 5. 零件表面粗糙度對零件的使用性能有何影響？ l 粗糙度過大，凸峰接觸，壓強(qiáng)大，油膜破壞，處于干摩擦。 l 粗糙度過小，接觸面間產(chǎn)生較大親和力，潤滑油儲存困難。 6.零件表面質(zhì)量對零件的耐蝕性有何影響？ 1) 表面質(zhì)量對耐磨性的影響 a) 表面粗糙度：表面粗糙度越小，耐磨性越好 b) 表面

11、紋理：圓弧狀、凹坑狀表面紋理耐磨性好；尖峰狀表面紋理耐磨性差 c) 表面層物理力學(xué)性能：冷作硬化能使零件耐磨性提高 2) 表面質(zhì)量對零件疲勞強(qiáng)度的影響 a) 表面粗糙度：表面粗糙度越小，工件疲勞性越好 b) 表面層物理力學(xué)性能：適度冷作硬化提高零件的疲勞強(qiáng)度，過度冷作硬化降低工件疲勞強(qiáng)度 3) 表面質(zhì)量對兩件耐腐蝕性的影響 表面粗糙度凹谷處表面裂紋腐蝕最嚴(yán)重 4) 表面質(zhì)量對零件配合性質(zhì)的影響 表面粗糙度、冷作硬化、表面金相組織變化都影響工件的裝配 5) 表面質(zhì)量對零件接觸剛度的影響 表面粗糙度越小，工件接觸剛度越高 7.何謂“基準(zhǔn)重合”與“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，請各舉一例，并畫簡

12、圖加以說明。 1) 基準(zhǔn)重合：盡可能采用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。 2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一：盡可能使多的加工表面都用同一組精基準(zhǔn)定位。 建議仔細(xì)閱讀課本P84-85輔助理解 8.夾具在機(jī)械加工中的主要有哪些作用？銑床夾具有什么特點？ 1) 作用： a) 保證加工精度，降低工人技術(shù)要求 b) 提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本 c) 擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 d) 減輕工人勞動強(qiáng)度 2) 銑床夾具特點： a) 夾緊力大，足夠的強(qiáng)度和剛度 b) 設(shè)有定位鍵 c) 設(shè)有對刀裝置 9

13、.為什么說夾緊不等于定位? 1) 定位：在進(jìn)行機(jī)加工前，使工件在機(jī)床或夾具上，占據(jù)某一正確位置的過程 2) 夾緊：工件定位后，通過一定的機(jī)構(gòu)給工件施以一定的力，避免工件因受切削力或重力等力的作用而改變原有的位置 10.零件加工的過定位是否允許？為什么？舉例說明。 1) 過定位將使工件定位不確定，在夾緊后，工件或定位元件變形，一般情況下不允許過定位；在一定條件下，視為重復(fù)限制的自由度的支承點之間并未相互干涉，可采用過定位。 2) 例如在滾齒機(jī)或插齒機(jī)上加工齒輪時，常常是以齒坯的孔和端面為定位基準(zhǔn)，用心軸及支承定位。 11.機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計原則有哪些？ 答：（1）零件的工

14、藝過程要能可靠地保證圖紙上所有技術(shù)要求的實現(xiàn)；（2）確保以最經(jīng)濟(jì)的辦法獲得所要求的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，也就是說，人力、物力消耗最少而生產(chǎn)率足夠高。 12.何為誤差復(fù)映規(guī)律？請用此規(guī)律說明多次走刀可以提高零件加工尺寸精度的原因。 答：在生產(chǎn)中，任何一種工件的毛坯的尺寸、形狀都有一定的誤差，這些誤差在機(jī)加工時使切削深度不斷地變化，因而引起切削力的變化，使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)地變形。切深大時，切削力及產(chǎn)生的位移也大；切深小時，切削力及產(chǎn)生的位移也小。故加工后工件表面上仍留著與毛坯表面相類似的，但數(shù)值已經(jīng)大大縮小的尺寸或形狀誤差，這種現(xiàn)象稱為“誤差復(fù)映”；原因25頁； 13. 氣缸套為鑄件，其內(nèi)孔與

15、外圓面嚴(yán)重不同軸（即壁厚不均勻）。請分析加工時，粗基準(zhǔn)如何選擇？為什么？ 答：氣缸套為鑄件，壁厚不均勻時，其粗基準(zhǔn)應(yīng)選內(nèi)腔，以它定位來加工外圓面，再以外圓面定位來加工內(nèi)腔，這樣可以保證氣缸套的壁厚均勻，使用中氣缸套表面性能基本相同，磨損均勻。 14. 夾具設(shè)計時，工件夾緊基本要求有哪些？ 答：1）保證夾緊可靠。 2）夾緊力合適。 3）加緊機(jī)構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，應(yīng)具有適當(dāng)機(jī)械化程度，制造容易、維修方便、減輕勞動強(qiáng)度、縮短輔助時間、提高生產(chǎn)效率。152頁 15.活塞為鑄件，其內(nèi)孔與外圓面嚴(yán)重不同軸（即壁厚不均勻），請分析加工時粗基準(zhǔn)如何選擇？ 答：由于壁厚不均勻，用內(nèi)腔作為粗

16、基準(zhǔn)車出外圓，再以外圓作以后各工序的精基準(zhǔn)，在這種方案中活塞的壁厚將是均勻的，但加工余量不均勻。 16.車床與磨床的夾具設(shè)計特點有哪些？ 答： 1.一般用于加工回轉(zhuǎn)件，所以大部分是定心夾具，如卡盤類及定位心軸。 2.結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、重量輕、重心盡可能靠近回轉(zhuǎn)軸線。 3.對回轉(zhuǎn)軸線不規(guī)則工件要有平衡措施。 4.夾具與機(jī)床連接方式因機(jī)床而異。 采用長柄（錐柄）連接夾具； 采用過渡盤連接夾具。 5. 去除外緣尖角及凸出部分，必要時加防護(hù)罩。 17.什么是特種加工？試述特種加工對材料可加工性和零件結(jié)構(gòu)工藝性等的影響 1提高材料的可加工性 2. 改變零件

17、的典型工藝路線 3. 改變了試制新產(chǎn)品的模式 4. 影響了零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 5. 改變了傳統(tǒng)零件工藝結(jié)構(gòu)的評價標(biāo)準(zhǔn) 6. 成為微細(xì)加工的主要手段 18.試述電解磨削的原理及特點，并繪出電解磨削的原理圖。 答：電解磨削是靠金屬的溶解（95~98%）和機(jī)械磨削（2~5%）的綜合作用來實現(xiàn)加工的。 特點： 1.磨削力小，生產(chǎn)率高 2.加工精度高，表面質(zhì)量好 3.設(shè)備投資較高 4.加工范圍廣，效率高 原理圖見書P125 19.試述電火花線切割的原理及特點，并繪出電火花線切割的原理圖。 答：狀工具電極與工件之間產(chǎn)生脈沖放電蝕除金屬進(jìn)行切割加工，并通過它與工件之間產(chǎn)生

18、預(yù)定的運動軌跡達(dá)到規(guī)定的切割形狀要求。 加工特點： 1.一般采用水或水基工作液（乳化液）：不會引燃起火等，電解效應(yīng)→Ra↓。 2.一般沒有穩(wěn)定電弧放電狀態(tài)，由于工具電極和工件始終有相對運動。 3.電極與工件之間存在著“疏松接觸”式輕壓放電現(xiàn)象。 4.省掉了成型的工具電極，電極的制造費用↓，加工周期短，適合于新產(chǎn)品的試制。 5.電極絲細(xì)，可加工微細(xì)異形孔、窄縫和復(fù)雜形狀的工件。 6.由于單位長度金屬絲的損耗較少，從而對加工精度影響小，工具電極的損耗對工件加工精度影響小。 7.工件蝕除量小，材料利用率和生產(chǎn)率高，適合于Cu-W、Cu-Au電極的制造。 8.自動化程度高。

19、 20試述激光加工的原理、特點及應(yīng)用范圍 答：激光加工是利用光能量進(jìn)行加工的一種方法，通過一系列光學(xué)系統(tǒng)、把激光束聚焦成一個極小的光斑，獲得105～1013W／cm2的能量密度以及萬度以上高溫，從而能在千分之幾秒甚至更短的時間內(nèi)使各種物質(zhì)熔化和氣化，在工件表面形成凹坑，同時熔化物被氣化所產(chǎn)生的金屬蒸氣壓力推動，以很高的速度噴射出來，以達(dá)到蝕除被加工工件的目的。 特點： 1. 不存在刀具損耗和機(jī)械加工所引起的變形 2. 加工范圍廣，不受材料和形狀的限制 3.加工速度快、生產(chǎn)效率高、熱影響區(qū)小，精微加工一孔時間為0.001s。 4.可穿過空氣、惰性氣體和

20、光學(xué)透明介質(zhì)對工件加工，工藝柔性大。 應(yīng)用范圍： 1.激光打孔；2激光切割；3.激光焊接；4激光熱處理 21柴油機(jī)機(jī)座軸承孔加工有哪些技術(shù)要求，如何選擇定位基準(zhǔn)？ 技術(shù)要求：保證各孔的尺寸精度、同軸度和軸承座孔的軸線與機(jī)座上平面平行度等精度要求。 定位： 下平面與側(cè)邊緣作定位基準(zhǔn)，孔軸線與上平面平行度誤差上升(粗基準(zhǔn))； 上平面與側(cè)邊緣作定位基準(zhǔn)，孔軸線與上平面平行度誤差下降(精基準(zhǔn))； 22柴油機(jī)連桿加工有哪些主要技術(shù)要求？如何選擇定位基準(zhǔn)？ 答： 技術(shù)要求： 1）尺寸、形狀精度 （1）大小端孔采用H7。 （2）圓度、圓柱度、兩孔距的要求。 2）位置精度

21、 （1）大小端孔軸線平行度。 （2）大小端孔軸線與桿身軸線垂直并相交。 3）表面粗糙度 定位基準(zhǔn)選擇： （1）以大小端平面、小端孔和大端側(cè)面（工藝凸臺） 優(yōu)點：實現(xiàn)定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，實現(xiàn)端面夾緊。 （2）以大端孔、大端的端面和小端孔定位。 （3）大、小端面，大端側(cè)面及小端孔定位。 （4）以小端上2個凸臺+大端一側(cè)面凸臺，可保證基準(zhǔn)統(tǒng)一。 23. 試述柴油機(jī)曲軸的加工特點與定位基準(zhǔn)選擇 答：加工特點 1）曲軸形狀復(fù)雜 多曲柄、曲柄銷和主軸頸不在同一軸線上；多曲柄在空間互成120，不平衡。 2）曲軸剛性差 細(xì)長軸，長徑比（L/D）=10～20，采用中心

22、架，雙邊同時轉(zhuǎn)遞扭矩機(jī)床。 3）技術(shù)要求高 平行度要求： 以主軸頸(main journal)為基準(zhǔn)，加工曲柄銷。 主軸頸徑向圓跳動 主軸頸應(yīng)在同一安裝中進(jìn)行加工；為了達(dá)到曲柄夾角和曲柄半徑尺寸的要求，采用專用夾具。 定位基準(zhǔn)選擇： 通常用：頂針孔+主軸頸 1）.小型模鍛曲軸： 主軸頸、法蘭外圓和端面加工－頂針孔； 曲柄銷加工: 以主軸頸與角度定位銷。 2）.中大型自由鍛曲軸： 主軸頸、法蘭(flange)外圓、端面的粗加工以頂尖孔為定位基準(zhǔn) 3）.鑄造整體式： 主軸頸粗加工以頂針孔為定位基準(zhǔn)；法蘭外圓+小端頂針孔。 曲柄銷粗

23、加工: 主軸頸、法蘭外圓和端面以及曲柄銷的軸線為定位基準(zhǔn) 24.柴油機(jī)曲軸零件的位置精度要求有哪些？在加工中如何保證曲軸的位置精度要求？ 答：位置精度 （1）主軸軸線徑向圓跳動: 高速機(jī): 0.02～0.04mm； 大中型: 0.04～0.08mm。 （2）曲柄銷與主軸頸平行度≤0.01mm/100mm。 （3）曲柄交角≤15’ 。 （4）法蘭端面與曲軸軸線垂直: 端面跳動誤差≤0.03～0.05mm （5）法蘭外圓對曲軸軸線的徑向圓跳動≤0.02～0.05mm 。 （6）臂距差: 0.075～0.1mm /m。 25.在

24、船舶柴油機(jī)的裝配過程中，保證裝配精度的方法有哪些？試分析它們的特點及應(yīng)用場合。 答： 1）互換法 （1）完全互換法(complete interchangeability) 特點： 裝配容易、工人技術(shù)水平要求不高，裝配生產(chǎn)率高，裝配時間定額穩(wěn)定，易于組織裝配流水線生產(chǎn)，企業(yè)間協(xié)作、維修與備品問題也易于解決。 多用于精度要求不高的少環(huán)數(shù)尺寸鏈。 （2）大數(shù)互換法（不完全互換法） 不完全互換法應(yīng)用于大批大量生產(chǎn)中，在裝配精度要求高和尺寸鏈環(huán)數(shù)較多的情況下使用，顯得有優(yōu)越性。 2） 選擇裝配法 （1） 直接選配法(direct trial and error proc

25、edure) 優(yōu)點：事先不分組，達(dá)到很高的裝配精度； 缺點：裝配工人技術(shù)要求高，裝配時間不易控制，不適合大批量生產(chǎn)。 （2）分組裝配法(packet assembling) 特點： 一般可用于組成環(huán)公差都相等的裝配鏈，分組數(shù)不宜太多，否則增加檢驗工時與費用。 （3）復(fù)合選配法 特點：提高裝配精度，減少分組數(shù)。 3） 修配法 特點：高的裝配精度，但增加一道修配工序，要求技術(shù)熟練工人，修配時間難定，且不易保證裝配流水線生產(chǎn)要求。 用于單件、小批、組成環(huán)較多，裝配精度又高。 4） 調(diào)整法(method of adjustment) （1） 可動調(diào)整法 （2） 固定調(diào)整法 （3） 誤差抵消法 26.闡述裝配工藝規(guī)程制定的基本原則。 答： 1）保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量。 2）滿足裝配周期要求（需保證機(jī)械零件加工基礎(chǔ)之上）。 3）鉗工裝配工作量盡可能小，實現(xiàn)裝配自動化。 4）減少裝配成本。 12