工藝過程設(shè)計習(xí)題

1、第5章 練習(xí)題 1. 單項選擇1-1 重要的軸類零件的毛坯通常應(yīng)選擇（ 2 ）。 鑄件 鍛件 棒料 管材1-2 普通機(jī)床床身的毛坯多采用（ 1 ）。 鑄件 鍛件 焊接件 沖壓件1-3 基準(zhǔn)重合原則是指使用被加工表面的（ 1 ）基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。 設(shè)計 工序 測量 裝配1-4 箱體類零件常采用（ 2 ）作為統(tǒng)一精基準(zhǔn)。 一面一孔 一面兩孔 兩面一孔 兩面兩孔1-5 經(jīng)濟(jì)加工精度是在（ 4）條件下所能保證的加工精度和表面粗糙度。 最不利 最佳狀態(tài) 最小成本 正常加工1-6 銅合金 7 級精度外圓表面加工通常采用 （ 3 ）的加工路線。 粗車 粗車-半精車 粗車-半精車-精車 粗車-半精車-精磨1-7

2、 淬火鋼7級精度外圓表面常采用的加工路線是（ 4 ）。 粗車半精車精車 粗車半精車精車金剛石車 粗車半精車粗磨 粗車半精車粗磨精磨1-8 鑄鐵箱體上120H7孔常采用的加工路線是（ 1 ）。 粗鏜半精鏜精鏜 粗鏜半精鏜鉸 粗鏜半精鏜粗磨 粗鏜半精鏜粗磨精磨1-9 為改善材料切削性能而進(jìn)行的熱處理工序（如退火、正火等），通常安排在（ ）進(jìn)行。 切削加工之前 磨削加工之前 切削加工之后 粗加工后、精加工前1-10 工序余量公差等于 ( 1 )。 上道工序尺寸公差與本道工序尺寸公差之和 上道工序尺寸公差與本道工序尺寸公差之差 上道工序尺寸公差與本道工序尺寸公差之和的二分之一 上道工序尺寸公差與本道工

3、序尺寸公差之差的二分之一1-11 直線尺寸鏈采用極值算法時，其封閉環(huán)的下偏差等于（ 3 ）。 增環(huán)的上偏差之和減去減環(huán)的上偏差之和 增環(huán)的上偏差之和減去減環(huán)的下偏差之和 增環(huán)的下偏差之和減去減環(huán)的上偏差之和 增環(huán)的下偏差之和減去減環(huán)的下偏差之和1-12 直線尺寸鏈采用概率算法時，若各組成環(huán)均接近正態(tài)分布，則封閉環(huán)的公差等于（ 4）。 各組成環(huán)中公差最大值 各組成環(huán)中公差的最小值 各組成環(huán)公差之和 各組成環(huán)公差平方和的平方根1-13 用近似概率算法計算封閉環(huán)公差時，k值常取為（ 4 ）。 0.60.8 0.81 11.2 1.21.41-14 派生式 CAPP 系統(tǒng)以（ 1 ）為基礎(chǔ)。 成組技術(shù)

4、 數(shù)控技術(shù) 運籌學(xué) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 1-15 工藝路線優(yōu)化問題實質(zhì)上是（ 1 ）問題。 尋找最短路徑 尋找最長路徑 尋找關(guān)鍵路徑 工序排序2. 多項選擇2-1 選擇粗基準(zhǔn)最主要的原則是（ 12 ）。 保證相互位置關(guān)系原則 保證加工余量均勻分配原則 基準(zhǔn)重合原則 自為基準(zhǔn)原則2-2 采用統(tǒng)一精基準(zhǔn)原則的好處有（ 23 ）。 有利于保證被加工面的形狀精度 有利于保證被加工面之間的位置精度 可以簡化夾具設(shè)計與制造 可以減小加工余量2-3 平面加工方法有（ 1234 ）等。 車削 銑削 磨削 拉削2-4 研磨加工可以（ 123 ）。 提高加工表面尺寸精度 提高加工表面形狀精度 降低加工表面粗糙度 提高加工表

5、面的硬度2-5 安排加工順序的原則有（ 123 ）和先粗后精。 先基準(zhǔn)后其他 先主后次 先面后孔 先難后易2-6 采用工序集中原則的優(yōu)點是（ 124 ）。 易于保證加工面之間的位置精度 便于管理 可以降低對工人技術(shù)水平的要求 可以減小工件裝夾時間2-7 最小余量包括 ( 34 )和本工序安裝誤差。 上一工序尺寸公差 本工序尺寸公差 上一工序表面粗糙度和表面缺陷層厚度 上一工序留下的形位誤差2-8 CAPP系統(tǒng)按其工作原理可劃分為（ 34 ）和綜合式。 全自動式 半自動式 派生式 創(chuàng)成式2-9 目前CAPP系統(tǒng)的零件信息輸入方式主要有（ 124 ）。 成組編碼法 形面描述法 圖形識別法 從CAD

6、系統(tǒng)直接獲取零件信息2-10 采用決策樹進(jìn)行決策的優(yōu)點是（ 12 ）。 易于理解 易于編程 易于修改 易于擴(kuò)展2-11 單件時間（定額）包括（ 124 ）等。 基本時間 輔助時間 切入、切出時間 工作地服務(wù)時間2-12 輔助時間包括（ 123 ）等。 裝卸工件時間 開停機(jī)床時間 測量工件時間 更換刀具時間2-13 提高生產(chǎn)效率的途徑有（ 124 ）等。 縮短基本時間 縮短輔助時間 縮短休息時間 縮短工作地服務(wù)時間2-14 參數(shù)優(yōu)化問題數(shù)學(xué)模型的要素是（ 123 ）。 設(shè)計變量 目標(biāo)函數(shù) 約束條件 優(yōu)化方法2-15 工序參數(shù)優(yōu)化問題中的設(shè)計變量是（ 12 ）。 切削速度 進(jìn)給量 切削深度（背吃刀

7、量） 刀具耐用度2-16 工序參數(shù)優(yōu)化問題中的優(yōu)化目標(biāo)可以是（ 123 ）。 最短工序時間 最小工序成本 最大工序利潤 最大刀具耐用度 3. 判斷題3-1 工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的重要依據(jù)。y3-2 編制工藝規(guī)程不需考慮現(xiàn)有生產(chǎn)條件。n3-3 編制工藝規(guī)程時應(yīng)先對零件圖進(jìn)行工藝性審查。y3-4 粗基準(zhǔn)一般不允許重復(fù)使用。y3-5 軸類零件常使用其外圓表面作統(tǒng)一精基準(zhǔn)。n3-6 淬硬零件的孔常采用鉆（粗鏜）半精鏜粗磨精磨的工藝路線。y3-7 銅、鋁等有色金屬及其合金宜采用磨削方法進(jìn)行精加工。n3-8 拋光加工的目的主要是減小加工表面的粗糙度。y3-9 工序余量等于上道工序尺寸與本道工序尺寸之差的

8、絕對值。y3-10 中間工序尺寸公差常按各自采用的加工方法所對應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度來確定。y3-11 直線尺寸鏈中必須有增環(huán)和減環(huán)。n3-12 工藝尺寸鏈組成環(huán)的尺寸一般是由加工直接得到的。n3-13 采用CAPP有利于實現(xiàn)工藝過程設(shè)計的優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化。y3-14 派生式CAPP系統(tǒng)具有較濃厚的企業(yè)色彩。y3-15 創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)以成組技術(shù)為基礎(chǔ)。n3-16 在CAPP專家系統(tǒng)中廣泛采用產(chǎn)生式規(guī)則表達(dá)知識。y3-17 在CAPP專家系統(tǒng)中通常采用正向推理的控制策略。n3-18 在工藝成本中可變費用是與年產(chǎn)量無關(guān)的費用。n4. 分析計算題4-1 試選擇習(xí)圖5-4-1示三個零件的粗精基準(zhǔn)。其中a）齒

9、輪，m=2，Z=37，毛坯為熱軋棒料； b）液壓油缸，毛坯為鑄鐵件，孔已鑄出。c）飛輪，毛坯為鑄件。均為批量生產(chǎn)。圖中除了有不加工符號的表面外，均為加工表面。a）AAtb）BBtc）CCt 習(xí)圖5-4-14-1答案：1. 圖a： 精基準(zhǔn)齒輪的設(shè)計基準(zhǔn)是孔A。按基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選孔A為精基準(zhǔn)。以A為精基準(zhǔn)也可以方便地加工其他表面，與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則相一致。故選孔A為統(tǒng)一精基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)齒輪各表面均需加工，不存在保證加工面與不加工面相互位置關(guān)系的問題。在加工孔A時，以外圓定位較為方便，且可以保證以孔A定位加工外圓時獲得較均勻的余量，故選外圓表面為粗基準(zhǔn)。2. 圖b： 精基準(zhǔn)液壓油缸的設(shè)計基準(zhǔn)是孔B。按

10、基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選孔B為精基準(zhǔn)。以B為精基準(zhǔn)也可以方便地加工其他表面，與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則相一致。故選孔A為統(tǒng)一精基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)液壓油缸外圓沒有功能要求，與孔B也沒有位置關(guān)系要求。而孔B是重要加工面，從保證其余量均勻的角度出發(fā)，應(yīng)選孔B的毛坯孔作定位粗基準(zhǔn)。3. 圖c： 精基準(zhǔn)液壓油缸的設(shè)計基準(zhǔn)是孔C。按基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選孔C為精基準(zhǔn)。以C為精基準(zhǔn)也可以方便地加工其他表面，與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則相一致。故選孔C為統(tǒng)一精基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)為保證飛輪旋轉(zhuǎn)時的平衡，大外圓與不加工孔要求同軸，且不加工內(nèi)端面與外圓臺階面距離應(yīng)盡可能的均勻，故應(yīng)不加工孔及內(nèi)端面作定位粗基準(zhǔn)。4-2 今加工一批直徑為，Ra = 0.8mm，

11、長度為55mm的光軸，材料為45鋼，毛坯為直徑280.3mm的熱軋棒料，試確定其在大批量生產(chǎn)中的工藝路線以及各工序的工序尺寸、工序公差及其偏差。4-2 答案：5. 確定工藝路線：粗車半精車粗磨精磨2. 確定各工序余量：根據(jù)經(jīng)驗或查手冊確定，精磨余量=0.1mm，粗磨余量=0.3mm，半精車余量=1.0mm，粗車余量=總余量（精磨余量+粗磨余量+半精車余量）=4（0.1+0.3+1.0）=2.6 mm。3. 計算各工序基本尺寸：精磨基本尺寸=24 mm，粗磨基本尺寸=（24+0.1）=24.1 mm，半精車基本尺寸=（24.1+0.3）=24.4 mm，粗車基本尺寸=（24.4+1.0）=25.

12、4 mm。4. 確定各工序加工經(jīng)濟(jì)精度：精磨IT6（設(shè)計要求），粗磨IT8，半精車IT11，粗車IT13。5. 按入體原則標(biāo)注各工序尺寸及公差：精磨mm，粗磨mm，半精車mm，粗車mm。4-3 習(xí)圖5-4-2所示a）為一軸套零件，尺寸和已加工好，b）、c）、d）為鉆孔加工時三種定位方案的簡圖。試計算三種定位方案的工序尺寸A1 、A2和 A3。c）d）a）b）習(xí)圖5-4-2A3A2A1100.1800.053800.1 習(xí)圖5-4-3ansc）A2100.1800.05d）A33800.1100.1800.054-3答案：1）圖b：基準(zhǔn)重合，定位誤差，mm；2）圖c：尺寸A2，100.1和構(gòu)成一

13、個尺寸鏈（見習(xí)解圖5X4-2c），其中尺寸100.1是封閉環(huán)，尺寸A2和是組成環(huán)，且A2為增環(huán)，為減環(huán)。由直線尺寸鏈極值算法基本尺寸計算公式，有：10= A28，A2=18mm由直線尺寸鏈極值算法偏差計算公式：0.1=ESA2（-0.05），ESA2=0.05mm;-0.1=EIA20，EIA2=-0.1mm。故：mm3）圖d：尺寸A3，100.1，和構(gòu)成一個尺寸鏈（見習(xí)解圖5X4-2d），其中尺寸100.1是封閉環(huán)，尺寸A3，和是組成環(huán)，且為增環(huán)，A3和為減環(huán)。由直線尺寸鏈極值算法基本尺寸計算公式，有：10= 38（A3+8），A3=28mm由直線尺寸鏈極值算法偏差計算公式，有：0.1=0（

14、EIA3+（-0.05），EIA3= -0.05mm;-0.1= -0.1(ES A3+0)，ESA3=0。故：mm 800.05H30+0.030習(xí)圖5-4-44-4 習(xí)圖5-4-4所示軸承座零件，mm孔已加工好，現(xiàn)欲測量尺寸750.05。由于該尺寸不好直接測量，故改測尺寸H。試確定尺寸H的大小及偏差。4-4 答案：尺寸750.05、H和半徑R組成一個尺寸鏈，其中尺寸750.05是間接得到的，是封閉環(huán)。半徑尺寸和H是增環(huán)。解此尺寸鏈可得到：4-5 加工習(xí)圖5-4-5所示一軸及其鍵槽，圖紙要求軸徑為，鍵槽深度尺寸為，有關(guān)的加工過程如下： 1）半精車外圓至； 2）銑鍵槽至尺寸A1； 3）熱處理；

15、 4）磨外圓至，加工完畢。求工序尺寸A1 = ？ 4-5 答案：建立尺寸鏈如習(xí)圖5X4-5ans所示，其中，是尺寸鏈的封閉環(huán)；，是尺寸鏈的減環(huán)；，是尺寸鏈的增環(huán)；A1也是尺寸鏈的增環(huán)，待求。解此尺寸鏈可得到： mmD習(xí)圖5-4-7ABC640.2240.05200-0.14-6 磨削一表面淬火后的外圓面，磨后尺寸要求為。為了保證磨后工件表面淬硬層的厚度，要求磨削的單邊余量為0.30.05，若不考慮淬火時工件的變形，求淬火前精車的直徑工序尺寸。4-6 答案：建立尺寸鏈如習(xí)圖5X4-6ans所示，其中Z=0.30.05是尺寸鏈的封閉環(huán)；，是尺寸鏈的減環(huán)； R1是尺寸鏈的增環(huán)，待求。解此尺寸鏈可得到

16、： mm 由此可求出淬火前精車的直徑工序尺寸為：mmZ=0.30.05習(xí)圖5-4-6ans4-7 習(xí)圖5-4-7所示零件, 有關(guān)軸向尺寸加工過程如下:1）精車A面（車平）。2）精車B面,保證 A、B面距離尺寸A1。3）自D處切斷，保證 B、D面距離尺寸A2。4）掉頭裝夾，精車C面,保證 B、C面距離尺寸A3=240.05mm。 5）精車D面, 保證 C、D面距離尺寸mm。零件直徑D(mm)01502501235輔助孔直徑d(mm)臺鉆立鉆搖臂鉆習(xí)圖5-4-8 若已知切斷時經(jīng)濟(jì)加工公差為 0.5mm，精車時最小余量為 0.2mm。試用尺寸鏈極值法確定各工序尺寸及偏差。采用圖表法求解，如下：0.2

17、6444.50.10.350. 550.250.050.050.219.952420.050Z4A2A3=240.05R1A1A4 = 19.950.05DABC Zimin ZiM AiM習(xí)圖5-4-7ans4-8 習(xí)圖5-4-8所示為某車間在軸類零件上加工輔助孔時，選用設(shè)備的參考圖。試將其轉(zhuǎn)換為決策樹和決策表的形式。4-9 以最大生產(chǎn)率為為優(yōu)化目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)可寫為： 式中 A 與加工和刀具條件有關(guān)的耐用度系數(shù)； n 刀具耐用度速度指數(shù)； 換刀時間； 工件加工形狀系數(shù)； f 進(jìn)給量； v 切削速度。試求出在給定進(jìn)給量的條件下，獲得最大生產(chǎn)率的最佳切削速度。（對應(yīng)知識點5.7.3）0.26444.50.10.350. 550.250.050.050.219.952420.050Z4A2A3=240.05R1A1A4 = 19.950.05DABC Zimin ZiM AiM習(xí)圖5-4-7ans4-8 答案：決策樹: 習(xí)圖5-4-8ans a)決策表: 習(xí)圖5-4-8ans b)D150150D250D250d