机械制造工艺学期末考试复习资料

机械制造工艺学期末考试复习资料内容摘要：

准较合理。 试列出两种可能的定位方案并进行比较。 思考题 1 下图所示两模板零件，欲钻孔 O1 及 O2，要求距 A 面和 O 孔尺寸分别为 a1 和 a2，且其轴心线与 A 面平行。 l 为自由尺寸，孔 O及其他表面均已加工。 试选择加工这两个零件的孔 O1 及 O2 时的定位基准，指出所限制的自由度数。 解答 14 思考题 2 试拟定右图所示零件的机械加工工艺路线 .已知该零件的毛坯为铸件 ,孔未铸出 .生产类型为成批生产 . 加工工艺过程 主要工序的工序图 平面的加工路线 1） 较粗糙平面 的加工方案：对表面质量要求不高的未淬火钢件，经粗铣、粗刨、粗车等可达到要求。 表面粗糙度 Ra 值为 50~ m。 2） 较光洁平面 的加工方案：对表面质量要求较高的未淬火钢件，特别是有色金属件，一般采用粗铣 — 精铣 — 高速精铣、粗刨 — 精刨 —宽刃细刨等方案可达到要求。 表面粗糙度 Ra值为 ~0. 2μ m。 3） 回转体端平面 的加工方案：对于表面质量要求中等的未淬火钢件，通常采用粗车 — 精车方案可达到要求。 表面粗糙度 Ra 值为~ m。 4） 宽平面 的加工方案：对于表面质量要求中等的未淬 火钢件，通常采用粗铣 — 精铣方案可达到要求。 表面粗糙度 Ra 值为 ~ m。 5） 窄长平面 的加工方案 对于表面质量要求中等的未淬火钢件，通常采用粗刨 — 精刨方案可达到要求。 表面粗糙度 Ra 值为 ~m。 成形面的加工路线 成形面常采用车削、铣削、刨削等方法加工。 较大尺寸的成形面常采用靠模加工和数控加工。 15 基本类型零件加工工艺的要点 (上课没讲 ) 1． 轴杆类 零件的加工工艺要点 1） 功能与结构 ：主要用于传递运动和转矩，其主要组成表面有外圆面、轴肩、螺 纹和沟槽等 2） 选材与选毛坯 ： 45 钢或 40Cr 钢 ；圆钢和锻件 3） 主要技术要求与主要工艺问题 ：轴杆类零件的轴颈、安装传动件的外圆、装配定位用的轴肩等的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度。 4） 定位基准与装夹方法 ：轴杆类零件加工时常以两端中心孔或外圆面定位，以顶尖或卡盘装夹。 5） 工艺过程特点 ：加工轴杆类零件以车削、磨削为主要加工方法；使用中心孔定位，在加工过程中定位基准与设计基准重合，各主要工序的定位基准统一；采用通用设备和通用工装。 2． 饼块盘套类 零件的加工工艺要点 1） 功能与结构 ：主要用于配合轴杆类零件传递运动和转矩；主要组成表面有内圆面、外圆面、端面和沟槽等 2） 选材与选毛坯 ： 45 钢或 40Cr 钢锻件毛坯，并进行调质处理 3） 主要技术要求与主要工艺问题 ：齿轮内孔、端面的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度及齿形精度 4） 定位基准与装夹方法 ：齿轮加工时通常以内孔、端面定位或外圆、端面定位，使用专用心轴（一种带孔工件的夹具）或卡盘装夹工件。 5） 工艺过程特点 ：齿轮加工分为齿坯加工和齿形加工两个阶段。 通常以内孔、端 面定位，插入心轴装夹工件，符合基准重合、基准统一原则。 齿坯加工采用通用设备和通用工装；齿形加工多采用专用设备和专用工装。 16 3． 机架箱体类 零件的加工工艺要点 1） 功能与结构 ：机器（或部件）的基础零件。 尺寸较大，形状复杂，壁薄而不均匀，内部呈腔形，箱体上常有许多轴线互相平行或垂直的轴承孔。 其底面、侧面或顶面通常是装配基准面。 箱体上还常有许多小孔，如平滑的螺钉穿孔、螺孔、检查孔、油孔等。 2） 选材与选毛坯 ：承载一般不大， 多选用灰铸铁件毛坯；承载较大的，可以选用球墨铸铁件或铸钢件毛坯。 在单件小批量生产中，也可以采用钢板焊接结构毛坯。 3） 主要技术要求与主要工艺问题 ：零件的轴承孔和基准平面的形状精度、平行孔之间的平行度、同轴孔之间的同轴度、主要加工表面的表面粗糙度等 4） 定位基准与装夹方法 ： 单件小批量生产中要安排划线工序，以划的线条作为粗基准。 精基准选择：一是以一个平面和该平面上的两个孔定位，称为一面两孔定位；二是以装配基准定位，即以机架箱体的底面和导向面定位。 在单件小批量生产中常用螺钉、压板等直接装夹在机床工作台 上；在大批量生产中则多采用专用夹具装夹。 5） 工艺过程特点 ： 采用先面后孔的加工原则。 加工过程中常需要安排时效处理，以消除工件的内应力；常采用通用的设备工装。 平面在铣床、刨床上加工，轴承孔在镗床或铣床上加工。 即使在大批大量生产中，也只采用部分的专用设备和工装。 定位误差 又包括设计基准与定位基准不重合误差ε cb、由于定位元件不准确而造成的基准位移误差ε rb 和由于工件定位面不准确而造成的基准位移误差ε wb。 夹紧误差 是由于夹具的夹紧 元件或夹紧装置在夹紧工件时对工件定位位置的偏移，或工件的夹紧变形。 例题 某阶梯轴，长度为 300，其中一段直径为Φ50，要求 IT5 级精度，表面粗糙度 m，并要高频淬火，毛坯为锻件，计算该加工表面的工序间尺寸及公差。 解答： 1. 拟订工艺路线 退火一粗车一半精车一淬火一粗磨一精磨一研磨 2. 计算各工序的加工余量 查阅《机械制造工艺设计手册》加工余量：研磨余量 :，精磨余量 :，粗磨余量 :，半精车余量 :，粗车余量：，可知总 余量： ，可圆整为 6mm，这样将粗车余量定为。 查阅《机械制造工艺设计手册》经济加工精度部分及有关公差表 : 研磨后为 h5（ ）， m，零件的要求。 精磨后为 h6（ ）， m； 粗磨后 h8（ ）， m； 半精车后为 h11（ ）， m； 粗车后为 h13（ ）， Ra16μ m。 毛坯的经济精度，查机械加工工艺设计手册为177。 2mm。 、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸。 17 尺寸链图及其各环性质的确定方法： 1）确定加工过程中被间接保证的尺寸，并定为封闭环； 2）从封闭环起，按照零件上各表面间的联系，依次画出有关的直接获得的尺寸作为组成环，直到尺寸的终端回到封闭环的起始端，形成一个封闭图形。 3）按照增环及减环定义，依次确定每个组成环的性质。 尺寸链的极值解法 （ 1）封闭环的基本尺寸 n 为总环数， m为增环数 （ 2）封闭环的极限尺寸 例题 1 如图所示尺寸链，若 A1=A2=A3=30+，A4=10177。 ， A5=A7=， A6=15177。 ，求封闭环 A0 的基本尺寸、上下偏差及其公差值。 例题 1 解答： 根据增环及减环的定义，可得出尺寸链中的A A A A4 为增环， A A A7 为减环，所以 （ 1）封闭环的基本尺寸 （ 2）封闭环的上偏差 ES0= ES1＋ ES2＋ ES3＋ ES4－（ EI5＋ EI6＋ EI7）=＋ ＋ ＋ －（－ － － ）= （ 3）封闭环的下偏差 EI0= EI1＋ EI2＋ EI3＋ EI4－（ ES5＋ ES6 ＋ ES7）=0＋ 0＋ 0－ －（ 0＋ ＋ 0） =－ mmAAAAAAAA5)401540(10303030)( 76543210      1 1 m a x1 m i nm i n0 n mj jmi i AAA      1 1 m i n1 m a xm a x0 n mj jmi i AAA      1 110 nmj jmi i AAA  )( 76543210 0764321 AAAAAAAAAAAAAAAA  mmTmm ＝，其公差值为本尺寸链封闭环的尺寸 － 18 例题 2 在车床上加工一阶梯轴，如图所示，先加工小头至尺寸 C=20+，然后加工大头至尺寸 B=20+，求零件总长尺寸 A 及其上、下偏差。 例题 2 解答： 尺寸链图如右图所示。 根据定义，可知尺寸链中的 A 是封闭环， B、C 是增环 1)封闭环 A 的基本尺寸 A=B+C=20+20=40mm 2)封 闭环的上偏差 ES0=ES1+ES2=+= 3)封闭环的下偏差 EI0=EI1+EI2=0+0=0 本尺寸链封闭环的尺寸为 40+ mm，其公差值 T0= 例题 3 如图所示尺寸链，若 A1=A2=A3=30+，A4=10177。 ， A5=A7=， A6=15177。 ，用概率解法求封闭环的基本尺寸A0、上下偏差和公差值 T0。 例题 3 解答： （ 1）将 各尺寸换算成双向公差 （ 2）计算封闭环的基本尺寸 （ 3）计算封闭环公差 T0 ∴用概率解法的封闭环尺寸： A0=177。 ，公差 T0= 用极值解法的封闭环尺寸：  AAA 6   A AAA ，mmAAAAAAAA)()( 76543210。