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1、《船舶機械制造工藝學》復習題 一.　填空題 1. 加工誤差可分為：　系統(tǒng)誤差　　及　隨機誤差　。 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. 機械制造系統(tǒng)一般由 物質子系統(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　、　機械加工　、　熱處理　、　裝配　等工藝過程組成。 6. 機械加工過程由　工序　、　安裝　、　工位　、　工步　、　走刀　組成。 7. 生產類型可分為　單件生產　、　成批生產　和　大量生產　。 8. 機械零件的加工質量包括：　加工精度　及　表面質量　。

2、 9. 影響加工精度的機床誤差主要有以下幾個方面：　機床主軸的誤差?。弧C床導軌的誤差?。弧C床軸線與導軌的平行度誤差?。弧C床傳動鏈誤差　。 10. 機床主軸的回轉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　對加工精度影響較小；　主軸頸誤差　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　機床　、　夾具　、　工件　所組成的系統(tǒng)。 14. 工件定位精基準的選擇原則：　基準重合原則　、　基準統(tǒng)一原則　、　自為基準原則　、　互為基準原則　。 15.

3、 工件在機床上的安裝方法有：　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　、　夾緊機構　、　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. 零件加工工藝基準主要有 定位基準 、　測量基準　、　裝配基準　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. 當零件的加工質量要求較高時，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. 按在生產過程中的不同用途，可將零件的基準分為 設計基準 、 工序基準 兩大類。 23. 再生顫振是自激振動的一種解釋機理。產生再生顫振的兩個基本條件是 重疊切削 、 振動頻率與工件轉速的比值 。 24. 當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. 工序尺寸的公差標注一

5、般采用 入體 原則（P95） 26. 在機加工中，切削速度、吃刀量（切削深度）和走刀量稱之為　切削用量　。 27. 一般生產過程主要包括下列過程：　生產技術準備過程　、　毛坯制造過程　、　加工過程　、　產品裝配過程　、　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：　保證產品裝配質量　、　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　調整法　。 33. 調整裝配法分為：　可動調整法　、　固定調整法　及　誤差抵消調整法　。 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 、 復合選配法 。 35. 加工機座軸承孔時，為了實現(xiàn)基準重合應選擇　上平面、　側邊緣　作為定位基準。 36. 為了保證主軸頸的加工精度，它的精加工應安裝排在　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給量與光磨次數(shù) 及 工件圓周速度和軸向進給量 。 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. 機械加工中的振動包括： 自由振動 、 強迫振動 及 自激振動 。 46. 防治自激振動產生的裝置有: 阻尼減振器 、 動力式吸振器 及 沖擊式減振器 。 2. 問答題 1. 什么是生產綱領？確定生產批量的主要依據(jù)有哪些因素？ 生產綱領是指企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。 考慮因素：市場需求及趨勢 生產組織安排的方便性 產品制造的工作量 生產資金的投

9、入 制造的生產率和成本 2. 何謂生產類型？生產類型對工藝過程有何影響？ l 是指企業(yè)生產專業(yè)化程度的分類，根據(jù)生產綱領和產品品種的多少，可分為單件生產﹑成批生產和大量生產。 l 影響：生產類型不同，產品和零件的制造工藝、所用的設備、工藝裝備和生產組織形式也不同。例:夾具、技術人員方面不同。 3. 生產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? 生產過程：從原料或半成品轉變成為成品的多種勞動過程，分為(1)生產技術準備過程。 (2)毛坯制造過程。 (3)加工過程。 (4)產品裝配過程。 (5)輔助勞動過程。 工藝過程：生產過程中，按一定順序逐步改變生產對象的形狀(

10、鑄造、鍛造等)、尺寸(機加工)、位置(裝配)和性質(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、機械加工、熱處理、裝配等工藝過程。 4. 為什么普通車床床身導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，壓強大，油膜破壞，處于干摩擦。 l 粗糙度過小，接觸面間產生較大親和力，潤滑油儲存困難。 6.零件表面質量對零件的耐蝕性有何影響？ 1) 表面質量對耐磨性的影響 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) 表面層物理力學性能：冷作硬化能使零件耐磨性提高 2) 表面質量對零件疲勞強度的影響 a) 表面粗糙度：表面粗糙度越小，工件疲勞性越好 b) 表面層物理力學性能：適度冷作硬化提高零件的疲勞強度，過度冷作硬化降低工件疲勞強度 3) 表面質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重 4) 表面質量對零件配合性質的影響 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“基準重合”與“基準統(tǒng)一”，請各舉一例，并畫簡

12、圖加以說明。 1) 基準重合：盡可能采用設計基準作為定位基準。 2) 基準統(tǒng)一：盡可能使多的加工表面都用同一組精基準定位。 建議仔細閱讀課本P84-85輔助理解 8.夾具在機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，降低工人技術要求 b) 提高勞動生產率，降低生產成本 c) 擴大機床工藝范圍 d) 減輕工人勞動強度 2) 銑床夾具特點： a) 夾緊力大，足夠的強度和剛度 b) 設有定位鍵 c) 設有對刀裝置 9

13、.為什么說夾緊不等于定位? 1) 定位：在進行機加工前，使工件在機床或夾具上，占據(jù)某一正確位置的過程 2) 夾緊：工件定位后，通過一定的機構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) 例如在滾齒機或插齒機上加工齒輪時，常常是以齒坯的孔和端面為定位基準，用心軸及支承定位。 11.機械加工工藝規(guī)程設計原則有哪些？ 答：（1）零件的工

14、藝過程要能可靠地保證圖紙上所有技術要求的實現(xiàn)；（2）確保以最經濟的辦法獲得所要求的年生產綱領，也就是說，人力、物力消耗最少而生產率足夠高。 12.何為誤差復映規(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)產生相應地變形。切深大時，切削力及產生的位移也大；切深小時，切削力及產生的位移也小。故加工后工件表面上仍留著與毛坯表面相類似的，但數(shù)值已經大大縮小的尺寸或形狀誤差，這種現(xiàn)象稱為“誤差復映”；原因25頁； 13. 氣缸套為鑄件，其內孔與

15、外圓面嚴重不同軸（即壁厚不均勻）。請分析加工時，粗基準如何選擇？為什么？ 答：氣缸套為鑄件，壁厚不均勻時，其粗基準應選內腔，以它定位來加工外圓面，再以外圓面定位來加工內腔，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）加緊機構應結構簡單、緊湊，應具有適當機械化程度，制造容易、維修方便、減輕勞動強度、縮短輔助時間、提高生產效率。152頁 15.活塞為鑄件，其內孔與外圓面嚴重不同軸（即壁厚不均勻），請分析加工時粗基準如何選擇？ 答：由于壁厚不均勻，用內腔作為粗

16、基準車出外圓，再以外圓作以后各工序的精基準，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計特點有哪些？ 答： 1.一般用于加工回轉件，所以大部分是定心夾具，如卡盤類及定位心軸。 2.結構緊湊、尺寸小、重量輕、重心盡可能靠近回轉軸線。 3.對回轉軸線不規(guī)則工件要有平衡措施。 4.夾具與機床連接方式因機床而異。 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構工藝性等的影響 1提高材料的可加工性 2. 改變零件

17、的典型工藝路線 3. 改變了試制新產品的模式 4. 影響了零件的結構設計 5. 改變了傳統(tǒng)零件工藝結構的評價標準 6. 成為微細加工的主要手段 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，生產率高 2.加工精度高，表面質量好 3.設備投資較高 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生脈沖放電蝕除金屬進行切割加工，并通過它與工件之間產生

18、預定的運動軌跡達到規(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→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，適合于新產品的試制。 5.電極絲細，可加工微細異形孔、窄縫和復雜形狀的工件。 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、特點及應用范圍 答：激光加工是利用光能量進行加工的一種方法，通過一系列光學系統(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使各種物質熔化和氣化，在工件表面形成凹坑，同時熔化物被氣化所產生的金屬蒸氣壓力推動，以很高的速度噴射出來，以達到蝕除被加工工件的目的。 特點： 1. 不存在刀具損耗和機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、光學透明介質對工件加工，工藝柔性大。 應用范圍： 1.激光打孔；2激光切割；3.激光焊接；4激光熱處理 21柴油機機座軸承孔加工有哪些技術要求，如何選擇定位基準？ 技術要求：保證各孔的尺寸精度、同軸度和軸承座孔的軸線與機座上平面平行度等精度要求。 定位： 下平面與側邊緣作定位基準，孔軸線與上平面平行度誤差上升(粗基準)； 上平面與側邊緣作定位基準，孔軸線與上平面平行度誤差下降(精基準)； 22柴油機連桿加工有哪些主要技術要求？如何選擇定位基準？ 答： 技術要求： 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 定位基準選擇： （1）以大小端平面、小端孔和大端側面（工藝凸臺） 優(yōu)點：實現(xiàn)定位基準統(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，大端側面及小端孔定位。 （4）以小端上2個凸臺+大端一側面凸臺，可保證基準統(tǒng)一。 23. 試述柴油機曲軸的加工特點與定位基準選擇 答：加工特點 1）曲軸形狀復雜 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 細長軸，長徑比（L/D）=10～20，采用中心

22、架，雙邊同時轉遞扭矩機床。 3）技術要求高 平行度要求： 以主軸頸(main journal)為基準，加工曲柄銷。 主軸頸徑向圓跳動 主軸頸應在同一安裝中進行加工；為了達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 3）.鑄造整體式： 主軸頸粗加工以頂針孔為定位基準；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 24.柴油機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: 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、工人技術水平要求不高，裝配生產率高，裝配時間定額穩(wěn)定，易于組織裝配流水線生產，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） 不完全互換法應用于大批大量生產中，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，達到很高的裝配精度； 缺點：裝配工人技術要求高，裝配時間不易控制，不適合大批量生產。 （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，要求技術熟練工人，修配時間難定，且不易保證裝配流水線生產要求。 用于單件、小批、組成環(huán)較多，裝配精度又高。 4） 調整法(method of adjustment) （1） 可動調整法 （2） 固定調整法 （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）保證產品裝配質量。 2）滿足裝配周期要求（需保證機械零件加工基礎之上）。 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。