機(jī)械加工工藝路線期末考試試題

1、例題3.1在成批生產(chǎn)條件下，加工如例題3.1圖所示零件，其機(jī)械加工工藝過程如下所述:（粗車、精車）、內(nèi)外倒角;在車床上加工整批工件的小端端面、小端外圓（粗車、半精車）、臺階面、退刀槽、小端孔調(diào)頭，在同一臺車床上加工整批工件的大端端面、大端外圓及倒角；在立式鉆床上利用分度夾具加工四個螺紋孔；在外圓磨床上粗、精磨120h6外圓。標(biāo)明加工面，標(biāo)明定位試列岀其工藝過程的組成，并確定各工序的定位基準(zhǔn)，畫岀各工序的工序簡圖，用符號基準(zhǔn)面，用數(shù)字注明所消除的不定度（自由度）數(shù)，其它用文字說明、工藝過程分析到工步。巨例題3.1圖0.1A解：工序I車，（見例題3.1解答圖a），一次安裝，工步為：車端面；（2）粗

2、車外圓；（3）車臺階面；（4）車退刀槽；（5）粗車孔；（6）半精車外圓；（7）精車孔；（8）外圓倒角；（9）內(nèi)圓倒角。工序H車（見例題 3.1解答圖b），次安裝，工步為：車端面；（2）車外圓；（3）車內(nèi)孔；（4）倒角。工序山鉆（見例題 3.1解答圖c），一次安裝，4個工位，工步為：（1）鉆4個孔；攻4個螺紋孔。工序W磨（見例題 3.1解答圖d），一次安裝，工步為：（1）粗磨外圓；（2）精磨外圓。d)例題3.2 指出例題3.2圖零件結(jié)構(gòu)工藝性不合理的地方，并提出改進(jìn)建議。例題3.2圖答：例題3. 2圖a底面較大，加工面積較大，加工量較大且不易保證加工質(zhì)量，建議減少底面加工面 的尺寸，如開一通槽。

3、例題圖 3.2b中孔的位置距直壁的尺寸太小，鉆孔時刀具無法切入，安裝也不方便， 故應(yīng)該增大其距離。例3.6 試擬定例題3.6圖所示小軸的單件小批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)的機(jī)械加工工藝規(guī)程，并分析每種方案的工藝過程組成。例題3.6圖解：零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程如例題3.6表a和b所示。例題3.6表a 階梯軸加工工藝過程（單件小批生產(chǎn)）工序工序內(nèi)容所用設(shè)備1車一端端面，打中心孔調(diào)頭車另一端面，打中心孔車床2車大端外圓及倒角調(diào)頭車小端外圓及倒角車床3銑鍵槽、去毛刺銑床例題3.6表b階梯軸加工工藝過程（大批大量生產(chǎn)）工序工序內(nèi)容所用設(shè)備1銑端面，打中心孔銑端面打中心孔機(jī)床2車大端外圓及倒角車床3調(diào)頭車小端外圓

4、及倒角車床4銑鍵槽鍵槽銑床5去毛刺鉗臺從表中可看出，隨零件生產(chǎn)類型的不同，工序的劃分及每一個工序所包含的加工內(nèi)容是不同的。在例題表3.6a中，車完一個工件的大端外圓和倒角后，立即調(diào)頭車小端外圓及倒角，這是一個工序。而在例題表3.6b中，是在車完一批工件的大端外圓和倒角后再調(diào)頭車小端外圓和倒角，加工內(nèi)容沒有連續(xù)進(jìn)行，故是兩個工序。另外，去毛刺的工作在單件小批生產(chǎn)中由銃工在加工后順便進(jìn)行。而在大批大量生產(chǎn)中，由 于生產(chǎn)率較高，銃工忙于裝卸工件及操作機(jī)床，因此，需另設(shè)一道工序來專門清除毛刺。例3.7 試擬訂例題3.7圖所示零件加工的工藝路線。例題3.7圖Hift40Cr,且生產(chǎn)10件屬28h6 Ra

5、0.4外圓，25h6、Ra0.4外村 F斗；HTJ5U分析：該零件屬于典型的軸類零件。零件使用性能沒有提出特殊要求，材料為 于單件小批生產(chǎn)，故可以采用熱扎圓鋼下料；其中主要加工面有圓，32f7、Ra1.6外圓，左端齒形面、8級精度、齒頂和分度圓表面粗糙度為Ra3.2和Ra1.6，根據(jù)加工精度和表面粗糙度選擇即可；此外，各外圓對軸線有0.03mm的跳動要求，例題圖 3.7中已給出中心孔要求，加工中采用軸線作為定位基準(zhǔn)，在一次安裝中加工多個表面，此項(xiàng)要求很容易滿足；大多數(shù)表面的 熱處理為調(diào)質(zhì)處理，不需考慮熱處理對加工順序的影響，對于齒形有淬火要求，故齒形精加工宜選擇磨削 類方法。解：該零件的工藝路

6、線如下：下料t車端面、鉆頂尖孔t粗車t調(diào)質(zhì)處理t半精車t滾齒t齒面淬火t配鉆銷孔t銃鍵槽t珩齒t粗磨28h6、 25h6、 32 f 7外圓t精磨 28h6、 25h6外圓t檢驗(yàn)t入庫。常見錯誤解析：在做本題時，經(jīng)常會將“車端面、鉆頂尖孔”這一工序漏掉。主要原因在于對于安排加工順序的原則理 解不夠，尤其是“基準(zhǔn)先行”；實(shí)際上軸類零件加工中，“車端面、鉆頂尖孔這一工序體現(xiàn)了“基準(zhǔn)先行”和“先面后孔”兩 個原則。例3.8 試擬訂例題3.8圖所示零件成批生產(chǎn)的工藝路線，并指出各工序的定位基準(zhǔn)。分析：該零件屬于典型的盤類零件。零件使用性能沒有提出特殊要求，材料為HTI50,屬于成批生產(chǎn),故毛坯采用鑄造

7、毛坯；其中主要加工面有20H7、Ra1.6孔，3 10H7、Ra1.6孔，根據(jù)加工精度和表面粗糙度選擇即可。中心軸線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，且20H7、Ra1.6孔精度較高，因此可以作為主要定位基準(zhǔn)面。答：該零件的工藝安排如例題3.8表所示。例題3. 8表零件成批生產(chǎn)的工藝路線工序工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1車端面、鉆、擴(kuò)、鉸 20H 7基準(zhǔn)孔外圓、端面2車另一端面及外圓內(nèi)孔和端面3插鍵槽內(nèi)孔和端面4鉆、擴(kuò)、鉸310H7孑L內(nèi)孔和端面5檢驗(yàn)第一道工序采用外圓面作為定位基準(zhǔn)，其他工序則均采用20H 7孔及一個端面作為定位基準(zhǔn)。常見錯誤解析：在第一道工序時往往對于20H 7孔只進(jìn)行鉆削，然后即以其定位加工其他表面。主要

8、原因是認(rèn)為加工中一定要劃分加工階段。其實(shí)對于一個結(jié)構(gòu)相對簡單而且沒有熱處理要求的零件而言，加工階段的劃分是相對也是比較模糊的；比如在加工基準(zhǔn)時，往往為了保證定位精度，基準(zhǔn)面的精度一般要求較高，以保證加工質(zhì)量，是不是就不滿足劃分加 工階段的原則了，其實(shí)不然。問題的岀現(xiàn)仍然是因?yàn)闆]能很好地對所學(xué)知識融會貫通，缺少靈活運(yùn)用的能力。例3.10例題3.10圖a所示工件，成批生產(chǎn)時以端面B定位加工表面 A，保證尺寸1000.20mm試標(biāo)注銃此缺口時的工序尺寸及公差。例題3.10圖解：分析：表面A的位置尺寸是由 C面標(biāo)注的。表面 C為表面A的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。銃缺口的定位基準(zhǔn)為B面，故設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，需進(jìn)

9、行工藝尺寸換算。工序尺寸應(yīng)由B面標(biāo)出。 確定封閉環(huán)。 設(shè)計(jì)尺寸1000.20 mr在銃缺口工序中間接得到，故為封閉環(huán)。 建立工藝尺寸鏈，并查找組成環(huán)和判別增、減環(huán)。建立工藝尺寸鏈圖如例圖3.10 b）所示。其中，L3和L2為增環(huán)，L1為減環(huán)。 計(jì)算中間工序尺寸及偏差由豎式法（如例題3.10表）求解該尺寸鏈得：0.10L340 0.05 mm。環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差L1 （減環(huán)）-60+0.05-0.05L2 （增環(huán)）30+0.050L3伸環(huán)）400.100.05L0100.20例題3.11在例題3.11圖a中所示的偏心零件中，表面A要求滲碳處理，滲碳層深度規(guī)定為0.50.8mm ,零件上

10、與此有關(guān)的加工過程如下:（1）精車A面，保證尺寸（2 ）滲碳處理，控制滲碳層深門卡m序邛度為已；（3）精磨A面，保證尺寸25.8 .16mm ;同時保證滲碳層深度達(dá)到規(guī)定的要求。試確定H1的尺寸及公差。解：根據(jù)工藝過程，可建立尺寸鏈如例題3.11圖b所示。在尺寸鏈中，R1 13.100.05 mm ,R2 129 0.008 mm , H 0 0.5。 mm。其中H為經(jīng)過磨削加工后，零件上滲碳層的深度，是間接獲得的尺寸，因而是尺寸鏈的封閉環(huán)。R2為增環(huán)，R1為減環(huán)。由豎式法（如例題 3.11表）計(jì)算可得:H10.7 0.008 mm。環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差R1（減環(huán)）-13.1+0.05

11、0R2（增環(huán)）12.90-0.008H1（增環(huán)）0.7+0.25+0.008H00.5+0.30例題3.12 加工如例題3.12圖所示軸套零件，其部分工序如下：工序5 精車小端外圓、端面及肩面；工序10 鉆孔；工序15 熱處理；工序20 磨孔及底面；工序25 磨小端外圓及肩面。試求工序尺寸A、B及其極限偏差。Sit| 1 f an0 3解：由軸套零件加工工序可知,設(shè)計(jì)尺寸230 . mm和5.50.3mm 是間接獲得的尺寸為封閉環(huán)，分別以0.3L0123o mm和L02 5.5 0.3 mm為封閉環(huán)建立工藝尺寸鏈如例題3.12解答圖a）b）0 3（1 ）以L1 23為封閉環(huán)建立尺寸鏈如例題3.

12、12解答圖a所示，L1、L2增環(huán)，B為減環(huán)。由豎式法（如例題3.12故 A 3.30.2mm， B29mm解答表a）計(jì)算可得：B 290 0.1 mm。環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差B （減環(huán)）-29+0.10L1 （增環(huán)）26+0.10L2 （增環(huán)）26+0.10L0123+0.30（2）以L025.5 0.3為封閉環(huán)建立尺寸鏈如例題解圖3.12b）所示，A、L3、L2增環(huán)，B為減環(huán)。由豎式法（如例環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差B （減環(huán)）-29+0.10A3.30-0.2L3 （增環(huán)）5.2+0.1-0.1L2 （增環(huán)）26+0.10L025.5+0.3-0.3題3.12解答表b）計(jì)算可得：A

13、3.30 0.2 mm。o3.8寫岀小批生產(chǎn)題 3.8圖所示螺釘零件的機(jī)械加工工藝過程（包括工序、安裝、工步、走刀、工位），工件的毛坯為圓棒料。工序安裝工步走刀工位（1）車端面A1（2）車外圓E11車削1（三爪卡盤）（3）車螺紋外徑D3（4）車端面B1倒角F（6）車螺紋6（7）切斷121（1）車端面C1車削（三爪卡盤）倒棱G13銃削1（旋轉(zhuǎn)夾具）（1）銃六方（復(fù)合工步）332003.9在小批生產(chǎn)條件下，加工一批直徑為001 mm ,長度為50mm的光軸，材料為45鋼，表面粗糙度為Ra0.2卩m,試確定其加工方法。（提示：粗車半精車粗磨精磨研磨）3.10編寫題3.10圖所示的盤狀零件在單件小批生

14、產(chǎn)和中批生產(chǎn)時的工藝路線，工件材料為Q235。題3.10圖（解：單件小批生產(chǎn)的工藝過程如題解3.10表a,中批生產(chǎn)的工藝過程如題解3.10表b。）題解3.10表a單件小批生產(chǎn)的工藝過程工序工序內(nèi)容所用設(shè)備1車端面C及外圓0 200mm，鏜孔60 0 0.074 mm,內(nèi)孔倒角； 調(diào)頭，車端面 A,內(nèi)孔倒角，車0 96mm外圓，車端面 B車床2插鍵槽插床3劃線平臺4鉆孔、去毛刺鉆床題解3.10表b中批生產(chǎn)的工藝過程呈工序工序內(nèi)容所用設(shè)備1車端面C,鏜孔6000.074 mm,內(nèi)孔倒角車床2車外圓0 200mm、0 96mm外圓、端面 A、B,內(nèi)孔倒角車床（脹力心軸）3拉鍵槽拉床4鉆孔鉆床（鉆模）

15、5去毛刺鉗工臺3.11試擬定題3.11圖所示零件的機(jī)械加工工藝路線（包括工序名稱、加工方法、定位基準(zhǔn)），已知該零件毛坯為鑄件（孔未鑄出），成批生產(chǎn)。（答案：該零件的機(jī)械加工工藝路線如題解3.11表所示。）題3.11圖題解表3.110工序號工序名稱鑄車工序簡圖工序內(nèi)容鑄一清砂一退火一檢驗(yàn) 三爪自定心卡盤夾持粗、精車A粗、精鏜孔0 36mm ,成 倒角銃大端面銃小端面鉆-擴(kuò)-鉸孔0 15mm，成插鍵槽10mm鉗 檢驗(yàn)去毛刺，倒棱邊 按圖樣要求檢驗(yàn)3.19題3.19圖為在齒輪上加工內(nèi)孔和鍵槽的有關(guān)尺寸，其加工順序如下：（1 ）拉內(nèi)孔至 Di53.75o0.025 mm ；（2）拉鍵槽保證尺寸 x，這

16、時的工序尺寸只能從留有磨削余量的內(nèi)孔下母線標(biāo)注；（3） 熱處理（不考慮熱處理后內(nèi)孔的變形誤差）；0.03mm，即e=0 0.03mm。試求拉鍵槽的工序尺寸X。（4） 磨內(nèi)孔，保證設(shè)計(jì)尺寸 D54 00.03mm，考慮到磨孔后的中心（磨孔時是以齒輪節(jié)圓來定位的）不可能與拉孔中心重合，設(shè)同軸度誤差為（答案：x 58.52o16mm。）題3.19圖3.20圖b、c所示，零件經(jīng)過這H2、H3、H4。（答案：3.20 一個零件如題3.20圖a所示。設(shè)加工此零件端面的有關(guān)尺寸如題 些工序的加工后，軸向尺寸符合零件圖的要求。試確定各工序的軸向尺寸/A/A35硏丄序10t工序53.21題3.21圖所示為某軸徑

17、襯套，內(nèi)孔1454mm的表面需經(jīng)滲氮處理,滲氮層深度要求為0.30.5mm （即單邊為0.1 0 0.2 、H2 140 mm ; H3 30 0.2 mm; H 4 22 0.3mm。）町零件圖0 3 0-20 6 04.0 mm，雙邊為.0 mm ）。其加工順序如下:0.04工序1:初磨孔至144.760 mm，Ra0.8卩m。工序2:滲氮，滲氮的深度為0.04工序3：終磨孔至1450mm，Ra0.8gm。并保證滲氮深度為0.3 0.5mm，試求終磨前滲氮層深度 t及其公差。0 32（答案：雙邊滲氮深度t 0.880mm。）I41=J44.76,2，然后以同樣的定位基準(zhǔn)，鏜孔3.22如題3

18、.22圖a所示,0 43。設(shè)計(jì)尺寸25 0.05 mm不是直接獲得的，試分析:加工后，如果A16000.2mm，A 350.2mm，0 4尺寸25 0.05是否能得到保證？如果在加工時確定A1的尺寸為600.2mm， A為何值時才能保證尺寸25 02 mm的精度？25 0.4.5mm得不到保證。（2）0 4（答案：建立工藝尺寸鏈如題 3.22圖b所示。其中 A 25 0 05為封閉環(huán)。（1）尺寸0 4mm。）當(dāng)宀=35黑5 mm，可保證25 0.053.23采用火花磨削方法加工某齒輪軸的端面如題3.23圖a所示，其前后有關(guān)的工序?yàn)椋海?）精車工序,以精車過的A面為基準(zhǔn)精車B面，保持工序尺寸 匚；精車C面，保持工序尺寸 L2。（2）在熱處理后的磨削 工序中，對B面進(jìn)行磨削，控制磨削余量為 Z=0.1 0.02mm要求滿足設(shè)計(jì)尺寸 厶厶三仃mm，233；5mm。求車削工序的尺寸Li 和匕。（答案：Li45.O80o.i3mm ； L2232.88o.46mm。）題3.23圖3.24針閥體零件的工件圖和部分加工工序如題3.24ad圖所示。在第三道工序精磨端面時有多尺寸保