機械設(shè)計制造工藝流程知識考點梳理

機械設(shè)計制造工藝流程知識考點梳理姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.機械設(shè)計制造工藝流程中，以下哪個不屬于工藝參數(shù)？

a.材料的熱處理工藝參數(shù)

b.機床的主軸轉(zhuǎn)速

c.工件的幾何形狀

d.加工余量

2.在機械加工中，以下哪個不屬于加工精度指標(biāo)？

a.形狀精度

b.位置精度

c.耐磨性

d.表面粗糙度

3.機械加工過程中，以下哪個不屬于加工缺陷？

a.裂紋

b.殘留應(yīng)力

c.尺寸超差

d.加工硬化

4.在機械設(shè)計制造中，以下哪個不屬于材料的選擇依據(jù)？

a.使用條件

b.成本

c.重量

d.耐腐蝕性

5.在機械加工中，以下哪個不屬于金屬切削原理？

a.車削

b.磨削

c.鉆削

d.熱處理

答案及解題思路：

1.答案：c.工件的幾何形狀

解題思路：工藝參數(shù)通常指的是影響加工過程和加工質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)，如材料的熱處理工藝參數(shù)、機床的主軸轉(zhuǎn)速和加工余量。工件的幾何形狀是工件本身的特性，不屬于工藝參數(shù)。

2.答案：c.耐磨性

解題思路：加工精度指標(biāo)通常包括形狀精度、位置精度和表面粗糙度，這些指標(biāo)直接關(guān)系到工件的功能和使用功能。耐磨性雖然重要，但它是材料本身的特性，不是加工過程中的精度指標(biāo)。

3.答案：d.加工硬化

解題思路：加工缺陷通常指在加工過程中產(chǎn)生的缺陷，如裂紋、殘留應(yīng)力和尺寸超差。加工硬化是材料在加工過程中由于塑性變形而引起的硬度增加，不屬于加工缺陷。

4.答案：c.重量

解題思路：材料的選擇依據(jù)包括使用條件、成本和耐腐蝕性，這些都是評估材料功能的重要因素。重量雖然影響設(shè)計，但不是材料選擇的主要依據(jù)。

5.答案：d.熱處理

解題思路：金屬切削原理主要研究的是切削過程中的基本原理，如車削、磨削和鉆削，這些都是切削加工的基本方法。熱處理是一種材料處理工藝，不屬于金屬切削原理。二、填空題1.機械設(shè)計制造工藝流程包括：①產(chǎn)品方案設(shè)計、②結(jié)構(gòu)設(shè)計、③材料選擇、④加工方法選擇、⑤零件加工、⑥裝配與調(diào)試、⑦檢驗與試驗、⑧產(chǎn)品使用與維修。

2.機械加工工藝規(guī)程的編制包括：①明確加工要求、②分析加工對象的特性、③選擇合理的加工方法、④制定工藝路線、⑤確定加工參數(shù)、⑥編寫工藝文件、⑦編制加工圖樣。

3.金屬切削力的大小主要取決于切削速度、切削深度、切削寬度、刀具材料。

4.加工精度包括：①形狀精度、②位置精度、③尺寸精度。

5.機械加工工藝系統(tǒng)的組成包括：①加工設(shè)備、②加工工具、③加工材料、④夾具。

答案及解題思路：

1.答案：①產(chǎn)品方案設(shè)計、②結(jié)構(gòu)設(shè)計、③材料選擇、④加工方法選擇、⑤零件加工、⑥裝配與調(diào)試、⑦檢驗與試驗、⑧產(chǎn)品使用與維修。

解題思路：根據(jù)機械設(shè)計制造工藝流程的實際步驟進(jìn)行填空，從產(chǎn)品設(shè)計與方案出發(fā)，依次為材料選擇、加工方法選擇、零件加工等。

2.答案：①明確加工要求、②分析加工對象的特性、③選擇合理的加工方法、④制定工藝路線、⑤確定加工參數(shù)、⑥編寫工藝文件、⑦編制加工圖樣。

解題思路：按照機械加工工藝規(guī)程編制的標(biāo)準(zhǔn)流程，逐步完善加工過程，包括加工要求、分析、選擇加工方法、制定工藝路線等。

3.答案：切削速度、切削深度、切削寬度、刀具材料。

解題思路：根據(jù)金屬切削力的影響因素，分析切削速度、切削深度、切削寬度和刀具材料對切削力的影響。

4.答案：形狀精度、位置精度、尺寸精度。

解題思路：加工精度是機械加工工藝的重要指標(biāo)，包括形狀精度、位置精度和尺寸精度三個方面。

5.答案：加工設(shè)備、加工工具、加工材料、夾具。

解題思路：機械加工工藝系統(tǒng)由加工設(shè)備、加工工具、加工材料和夾具組成，是保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵要素。三、判斷題1.機械設(shè)計制造工藝流程中，工藝路線的編制是根據(jù)加工順序和加工方法來確定的。（√）

解題思路：工藝路線的編制是機械設(shè)計制造工藝流程中非常關(guān)鍵的一步，它直接關(guān)系到零件的加工質(zhì)量、效率和成本。工藝路線的編制主要依據(jù)加工順序和加工方法，保證加工過程有序進(jìn)行，達(dá)到預(yù)定的加工質(zhì)量要求。

2.加工精度越高，加工效率越高。（×）

解題思路：加工精度與加工效率之間并非簡單的正相關(guān)關(guān)系。雖然提高加工精度能夠提升產(chǎn)品質(zhì)量，但在實際生產(chǎn)中，過于追求高精度可能會增加加工難度，降低加工效率，甚至導(dǎo)致成本增加。

3.機床的主軸轉(zhuǎn)速對加工表面質(zhì)量沒有影響。（×）

解題思路：機床的主軸轉(zhuǎn)速對加工表面質(zhì)量有重要影響。適當(dāng)?shù)闹鬏S轉(zhuǎn)速可以保證加工過程中切削力的平衡，降低切削熱，從而提高加工表面質(zhì)量。

4.加工硬化的產(chǎn)生可以提高零件的耐磨性。（√）

解題思路：加工硬化是指零件在加工過程中由于切削、熱處理等因素導(dǎo)致表面硬度增大的現(xiàn)象。加工硬化可以提高零件的耐磨性，有利于延長零件的使用壽命。

5.材料的選擇應(yīng)根據(jù)零件的使用條件來確定。（√）

解題思路：材料的選擇是機械設(shè)計制造工藝流程中的重要環(huán)節(jié)。零件的使用條件包括受力情況、工作環(huán)境等，應(yīng)根據(jù)這些條件選擇合適的材料，以保證零件的功能和壽命。四、簡答題1.簡述機械設(shè)計制造工藝流程的基本步驟。

機械設(shè)計制造工藝流程的基本步驟包括：

需求分析：確定設(shè)計要求，明確設(shè)計目的和功能。

設(shè)計方案：根據(jù)需求分析，設(shè)計機械結(jié)構(gòu)、零部件及其連接方式。

繪制圖紙：根據(jù)設(shè)計方案，繪制詳細(xì)的技術(shù)圖紙。

材料選擇：根據(jù)機械功能要求，選擇合適的材料。

制定工藝方案：確定加工、裝配、檢驗等工藝流程。

加工制造：按照工藝方案進(jìn)行零件加工、裝配和調(diào)試。

檢驗與試驗：對加工完成的機械進(jìn)行檢驗和試驗，保證其功能滿足要求。

成品入庫：合格的機械產(chǎn)品入庫儲存。

2.簡述機械加工工藝規(guī)程的編制內(nèi)容。

機械加工工藝規(guī)程的編制內(nèi)容包括：

工藝分析：分析零件的加工要求、結(jié)構(gòu)特點、材料功能等。

零件加工路線：確定零件加工順序、加工方法、加工設(shè)備和加工精度。

零件加工方法：選擇合適的加工方法，如車削、銑削、磨削等。

工具與量具：確定加工所需的刀具、夾具、量具等。

工藝參數(shù)：確定加工過程中的切削速度、進(jìn)給量、切削深度等參數(shù)。

加工順序：確定零件加工的順序，保證加工質(zhì)量。

加工檢驗：制定加工過程中的檢驗標(biāo)準(zhǔn)和方法。

3.簡述金屬切削力的組成及其影響因素。

金屬切削力主要包括以下幾部分：

主切削力：切削過程中，刀具與工件接觸部分的摩擦力。

切削抗力：切削過程中，工件材料抵抗切削作用的力。

切削扭矩：切削過程中，刀具與工件接觸部分產(chǎn)生的扭矩。

影響金屬切削力的因素有：

切削速度：切削速度越高，切削力越大。

進(jìn)給量：進(jìn)給量越大，切削力越大。

切削深度：切削深度越大，切削力越大。

刀具幾何角度：刀具幾何角度影響切削力的分布。

工件材料：工件材料硬度越高，切削力越大。

4.簡述加工精度的分類及其定義。

加工精度分為以下幾類：

形狀精度：零件形狀的幾何精度，如圓度、圓柱度等。

位置精度：零件表面之間相互位置關(guān)系的精度，如平行度、垂直度等。

表面質(zhì)量：零件表面的粗糙度、波紋度等。

5.簡述機械加工工藝系統(tǒng)的組成及其作用。

機械加工工藝系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：

刀具：切削工件并實現(xiàn)加工要求的工具。

工件：被加工的零件。

裝夾：將工件固定在機床上的裝置。

機床：進(jìn)行切削加工的設(shè)備。

潤滑冷卻：降低切削溫度、減少磨損、提高加工效率。

各部分的作用：

刀具：實現(xiàn)切削加工，形成零件表面。

工件：被加工對象，形成最終產(chǎn)品。

裝夾：保證工件在加工過程中的位置和姿態(tài)。

機床：提供切削所需的動力和運動。

潤滑冷卻：降低切削溫度、減少磨損、提高加工效率。

答案及解題思路：

1.答案：見上述解答內(nèi)容。

解題思路：按照機械設(shè)計制造工藝流程的基本步驟進(jìn)行解答，闡述每個步驟的具體內(nèi)容。

2.答案：見上述解答內(nèi)容。

解題思路：根據(jù)機械加工工藝規(guī)程的編制內(nèi)容，依次闡述各個部分的作用和內(nèi)容。

3.答案：見上述解答內(nèi)容。

解題思路：介紹金屬切削力的組成，并分析影響金屬切削力的因素。

4.答案：見上述解答內(nèi)容。

解題思路：介紹加工精度的分類，并定義各類精度。

5.答案：見上述解答內(nèi)容。

解題思路：介紹機械加工工藝系統(tǒng)的組成，并闡述各部分的作用。五、論述題1.論述工藝參數(shù)對加工精度的影響。

解題思路：

工藝參數(shù)如切削深度、切削速度、進(jìn)給量、冷卻潤滑液等對加工精度有直接影響?？梢詮囊韵聨讉€方面論述：

切削力、切削熱和切削溫度的變化對工件材料性質(zhì)的影響；

冷卻潤滑液的使用對加工精度的作用；

不同工藝參數(shù)組合對加工誤差的貢獻(xiàn)。

答案：

工藝參數(shù)對加工精度的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

切削力：切削力的大小直接影響切削變形，進(jìn)而影響加工精度。增大切削力會導(dǎo)致加工表面粗糙度和形狀誤差增加。

切削速度：切削速度過高會增加切削熱量，導(dǎo)致工件變形和加工誤差。切削速度過低會導(dǎo)致加工表面質(zhì)量下降。

進(jìn)給量：進(jìn)給量影響切削層厚度，進(jìn)而影響加工精度。過大或過小的進(jìn)給量都會導(dǎo)致加工誤差增加。

冷卻潤滑液：合理使用冷卻潤滑液可以降低切削溫度，減小工件熱變形，提高加工精度。

2.論述加工硬化的產(chǎn)生及其對零件功能的影響。

解題思路：

加工硬化是由于切削過程中的塑性變形而產(chǎn)生的。可以從以下幾個方面論述：

加工硬化的產(chǎn)生機制；

加工硬化對零件硬度和耐磨性的影響；

防止加工硬化的措施。

答案：

加工硬化是指切削過程中，由于塑性變形產(chǎn)生的表面硬度提高現(xiàn)象。其對零件功能的影響

增加零件表面的硬度：加工硬化使工件表面硬度提高，有利于提高耐磨性。

影響零件的加工功能：加工硬化使工件表面變硬，增加加工難度，影響加工質(zhì)量。

影響零件的精度：加工硬化導(dǎo)致的工件變形會降低加工精度。

3.論述材料選擇在機械設(shè)計制造中的重要性。

解題思路：

材料選擇直接影響機械產(chǎn)品的功能、壽命和成本?？梢詮囊韵聨讉€方面論述：

不同材料在功能上的差異；

材料選擇對機械產(chǎn)品制造工藝的影響；

材料選擇對機械產(chǎn)品使用和維護(hù)的影響。

答案：

材料選擇在機械設(shè)計制造中的重要性體現(xiàn)在以下方面：

不同材料在功能上的差異：材料選擇直接影響機械產(chǎn)品的承載能力、耐磨性、耐腐蝕性等。

材料選擇對機械產(chǎn)品制造工藝的影響：不同材料的加工功能和加工難度不同，影響制造工藝的選擇和加工成本。

材料選擇對機械產(chǎn)品使用和維護(hù)的影響：合適的材料可以提高機械產(chǎn)品的使用壽命，降低維護(hù)成本。

4.論述加工精度與加工效率的關(guān)系。

解題思路：

加工精度和加工效率是機械加工中的兩個重要指標(biāo)，它們既有矛盾又有統(tǒng)一。可以從以下幾個方面論述：

加工精度對加工效率的影響；

加工效率對加工精度的影響；

如何平衡加工精度和加工效率。

答案：

加工精度與加工效率的關(guān)系

加工精度對加工效率的影響：提高加工精度通常需要降低加工速度，從而降低加工效率。

加工效率對加工精度的影響：提高加工效率通常需要增加切削參數(shù)，可能降低加工精度。

平衡加工精度和加工效率：在保證加工精度的前提下，優(yōu)化加工工藝，提高加工效率。

5.論述機械加工工藝系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性。

解題思路：

機械加工工藝系統(tǒng)穩(wěn)定性直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率。可以從以下幾個方面論述：

工藝系統(tǒng)穩(wěn)定性對加工精度的保證；

工藝系統(tǒng)穩(wěn)定性對加工效率的影響；

提高工藝系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施。

答案：

機械加工工藝系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性

保證加工精度：穩(wěn)定的工藝系統(tǒng)可以減少加工過程中的誤差，保證加工精度。

提高加工效率：穩(wěn)定的工藝系統(tǒng)可以減少設(shè)備故障和維護(hù)時間，提高加工效率。

提高產(chǎn)品質(zhì)量：穩(wěn)定的工藝系統(tǒng)有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少廢品率。六、計算題1.計算加工一個軸類零件時，加工余量為多少？

題目描述：假設(shè)一個軸類零件的最終尺寸為直徑φ60mm，材料為45號鋼，熱處理后硬度為HB260，加工前毛坯直徑φ65mm，熱處理前硬度為HB180。請計算加工該軸類零件的加工余量。

答案：加工余量=最終尺寸毛坯尺寸=φ60mmφ65mm=5mm

解題思路：加工余量是指從毛坯尺寸到最終尺寸之間的差值，計算時直接從最終尺寸中減去毛坯尺寸。

2.計算磨削一個外圓面時，磨削速度為多少？

題目描述：一個外圓面的加工要求為直徑φ50mm，工件轉(zhuǎn)速為1000r/min，磨削頭轉(zhuǎn)速為15000r/min，磨削寬度為5mm。請計算磨削速度。

答案：磨削速度=磨削頭轉(zhuǎn)速×磨削寬度=15000r/min×5mm=75000mm/min

解題思路：磨削速度是指磨削頭每分鐘移動的距離，計算時將磨削頭轉(zhuǎn)速乘以磨削寬度。

3.計算鉆孔時，鉆孔深度為多少？

題目描述：鉆孔要求孔徑為φ20mm，孔深為100mm，鉆孔時切削速度為120m/min，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.5mm，鉆孔轉(zhuǎn)速為500r/min。請計算鉆孔深度。

答案：鉆孔深度=孔深(切削速度×?xí)r間)=100mm(120m/min×(100mm/500r/min)/1000)=100mm0.24mm=99.76mm

解題思路：鉆孔深度是指從工件表面到孔底的距離，計算時需要減去切削過程中的切削深度。

4.計算加工一個平面時，加工余量為多少？

題目描述：平面加工的最終尺寸為寬200mm，長300mm，材料為鋁合金，加工前毛坯尺寸為寬210mm，長320mm。請計算加工余量。

答案：加工余量（寬）=最終尺寸（寬）毛坯尺寸（寬）=200mm210mm=10mm

解題思路：平面加工余量計算與軸類零件類似，直接從最終尺寸中減去毛坯尺寸。

5.計算加工一個內(nèi)孔時，加工余量為多少？

題目描述：內(nèi)孔加工要求孔徑為φ40mm，加工前毛坯孔徑為φ45mm，材料為不銹鋼，熱處理后硬度為HB350，加工前硬度為HB300。請計算加工余量。

答案：加工余量=最終孔徑毛坯孔徑=φ40mmφ45mm=5mm

解題思路：內(nèi)孔加工余量計算與軸類零件類似，直接從最終尺寸中減去毛坯尺寸。

答案及解題思路：

答案已在各題目描述中給出。

解題思路簡要闡述了如何根據(jù)題目描述和公式計算加工余量、磨削速度、鉆孔深度等參數(shù)。在計算過程中，需要注意單位的轉(zhuǎn)換和公式的正確應(yīng)用。七、分析題1.分析某零件的加工工藝路線是否合理，并提出改進(jìn)意見。

零件名稱：齒輪

原工藝路線：車削→磨削→熱處理→裝配

改進(jìn)意見：

檢查工藝路線中的每一步驟是否必要，如熱處理步驟是否可以提前或合并。

分析加工設(shè)備的使用效率，考慮是否可以優(yōu)化設(shè)備使用順序。

評估加工過程中的質(zhì)量控制點，保證加工精度。

2.分析某零件加工過程中出現(xiàn)的加工缺陷，并分析產(chǎn)生的原因及解決方法。

零件名稱：軸類零件

加工缺陷：表面出現(xiàn)劃痕

原因分析：

刀具磨損或損壞。

工作臺面不平穩(wěn)。

加工速度或進(jìn)給量設(shè)置不當(dāng)。

解決方法：

更換或磨削刀具。

檢查并調(diào)整工作臺面。

調(diào)整加工參數(shù)至合適范圍。

3.分析某材料在加工過程中的加工功能及注意事項。

材料名稱：45號鋼

加工功能：

硬度高，耐磨性好。

熱處理敏感性高，需嚴(yán)格控制熱處理工藝。

注意事項：

需進(jìn)行充分的預(yù)熱