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1、船舶机械工艺学作业习题集1 解释1. 加工误差；零件加工后的几何参数与理想零件几何参数的偏离程度；2. 工艺规程：用文件规定下来的工艺过程；2. 生产过程；机械制造时，从原材料或半成品转变为成品的各有关劳动过程的总称；3. 工序：指由一个或(一组)工人,在一台机床(或其它设备及工作地)上,对一个(或同时对几个)工件所连续完成的那部分过程；4. 完全定位：工件的全部自由度被6个定位支承点限制；5. 精基准：在零件的机械加工过程中将已加工的表面作为定位基准；6. 加工余量；加工前后尺寸之差；7. 总余量：毛坯尺寸与图纸尺寸之差；8. 装配：根据规定的技术要求，将零件组合成组件和部件，并进一步组合成
2、机器的过程；9. 工件定位：指在机械加工前，使工件在机床或夹具中占据某一正确位置的过程；10. 故障：任何产品（无论整机还是零部件），凡不能完成其规定功能，或其性能指标恶化至规定标准外的一切现象；11. 失效：任何产品不可修复，完全丧失功能状况。12. 腐蚀磨损；摩擦时材料与周围介质发生化学或电化学作用的磨损；13. 尺寸选配法：将磨损后的相配合的零件，先分别进行机械加工，使其具有正确的几何形状，然后根据配合要求进行选配；14. 附加零件法: 将零件磨损的工作表面加工至安装附加零件衬套的尺寸，然后将衬套压入，最后再对衬套进行必要的机械加工，使其恢复原有尺寸，或加工成修理尺寸的方法。15. 磨料
3、磨损: 由硬颗粒或硬凸起引起材料的破坏，分离出磨屑，形成划伤或压痕的磨损；16. 臂距差；曲轴的某一曲柄位于两个相对位置时，其两曲柄臂间距离的差值；17. 无损检测：借助于物质的各种效应，不损伤零件而检查出零件表面或内部的缺陷的位置、大小和性质等的方法。18. 偏移: 就是指相邻轴的轴线不重合，但平行；19. 曲折:就是两相邻轴的轴线相交成一定的角度；20. 偏移: 就是指相邻轴的轴线不重合，但平行。2 填空1. 当零件的加工质量要求较高时，常将工艺路线分成四个阶段，包括（ 粗加工）、（半精加工）、（精加工）和（光整加工）。2. 再生颤振是自激振动的一种解释机理。产生再生颤振的两个基本条件是（
4、重叠切削）和（振动频率与工件转速的比值）。3. 机械加工修复法有(修理尺寸法)、(尺寸选配法 )、(附加零件法)和（局部更换法 ）。4. 当依此加工一批零件时，如果误差大小保持不变，或者按一定的的规律变化，则前者称为（常值性）误差，后者称为（变值性）误差。5. 工艺系统是指由（机床）、（工件）、（刀具）组成的系统，它是一个弹性系统。6. 同一个产品（或零件）每批投入生产的数量称之为批量。根据批量的大小，成批生产又可分为（小批）、（中批）和（大批）生产。 7. 同一零件的加工工艺规程可能拥有不同的工序数，它随一定条件下的工艺特点和生产组织形式的变化而改变。在解决这个问题时，可以采用原则上完全不同
5、的工序方法，即（工序集中）和（工序分散）。8. 轴系中两端轴不同轴度误差的测量方法有(平轴法)、(平轴计算法 ) 和 (光学仪器法 )。9. 工序尺寸的公差标注一般采用（向体内）原则，毛坯尺寸公差采用（双向偏差）原则。10. 超声波探伤方法主要有：（ 穿透法）、（共振法）以及（脉冲反射法）。常用的为（脉冲反射法）。11. 工件加工时，6个定位支承点限制了工件的全部不定度，称之为（完全定位）12. 按故障的严重性及后果分类，故障可分为：（ 致命故障）、（严重故障）、（一般故障）及（轻度故障）。13. 磨损按其磨损机理一般可分为：（粘着磨损）、（磨料磨损 ）、（疲劳磨损）、（腐蚀磨损）及（微动磨损
6、）。14. 曲轴扭转变形应以测量的曲柄（夹角 ）来判断。15. 在修理中，可能遇到的轴系校中方法有(直线校中 )、(负荷校中 )和(合理校中 )。16. 平轴法也就是（直线）校中法，利用调整中间轴承的高低及左右位置，求得各中间轴法兰之间的偏移值和曲折值，使偏移值和曲折值在规定范围内。17. 金属扣合修复法有（波浪键扣合法 ）、（波浪键螺钉密封扣合法)和（加强块扣合法） 等三种。18. 超声波探伤方法主要有：（穿透法）、（共振法）以及（脉冲反射法）。常用的为（脉冲反射法）。19. 磁粉探伤中，将（纵向磁化）和（周向磁化）两种方法同时使用的情况，称之为综合磁化。20. 机械加工工艺过程的组成一般可
7、分为（工序）、（安装）、（工位）、（工步）、（走刀）。 21. 工件在机床上的安装方法主要有（直接找正）、（划线找正）、（夹具安装）等三种。22. 加工一批零件，若其尺寸按正态分布，则正态分布曲线为：，其中 代表（算术平均值）， 代表（均方差）， 决定曲线的（中心），决定曲线的（形状）。3 “T”与“F”选择（F）1. 工件加工时，工件定位只要限制了六个自由度，就符合定位原理，否则，就是欠定位。 （T）2. 辅助支撑主要用于增加工件的刚度，而不用于定位。 （T）3. 一种加工方法只有在一定的精度范围内才是经济的，此一定范围的精度即为这种加工方法的经济精度。（T）4. 零件成批生产时，若（公差）
8、（均方根差+调整误差）时，可近似认为工件无废品。 （T）5. 冷硬层有利于提高零件的疲劳强度，因为强化过的表面层能阻碍疲劳裂纹的出现和扩展。 （F）6. 工艺系统的刚度是一个定值，与切削过程中工件在长度方向上的受力点位置的变化无关。 （F）7. 在单件机加工中，采用划线找正不要求操作工人有较高的技术水平。 （F）8. 工艺能力系数1 Cp 0.67，说明该工序能力足够，绝对不会出废品。（T）9 如果零件具有适当的表面硬度，则可以阻止裂纹扩展，因此能提高零件的疲劳强度。（F）10. 一批零件加工后，其尺寸加工误差的大小、方向不变，这种加工误差称为变值性系统误差。（F）11. 零件的外圆面的加工一
9、般都采用车削、磨削等方法；采用铣削方法绝对不能加工零件的外圆面。（T）12. 悬臂镗孔时，若工作台进给，镗杆的挠曲变形对被加工孔的几何形状精度无影响。（T）13. 工艺系统的热源主要来自于切削热、摩擦热和外部热源。（T）14. 松孔镀铬处理时，零件表面形成许多网状或点状的沟纹，沟纹便于贮油。松孔镀铬主要用于润滑条件差、负荷大的零件。（F）15 各种加工误差，按它们在一批零件中出现的规律来看，常值性误差也会引起加工尺寸的波动。（T）16. 等离子或氧乙炔喷涂陶瓷材料时，熔融状态的喷涂粒子与基本表面碰撞，其变形粒子与基体表面的凹凸粗糙面机械地咬合，这种结合被 称为“抛锚效应”。（T）17. 电刷镀
10、时，加工工件接负极，镀笔接正极。镀液中的金属正离子在电场作用下在阴极表面获得电子而沉积涂镀在阴极表面，满足工件尺寸和表面性能的要求。（F）18. 气缸套穴蚀常发生在连杆摆动平面，主推力侧一般比较轻。（T）19. 受迫振动时振幅在很大程度上取决于频率比，当= 1时，振幅最大。（T）20. 在升速传动中，传动链中转速越高的传动元件（各传动元件的误差相同），对传动精度影响越大。（F）21. 任何零件的精加工工序一定要在装配（如组装）前完成，绝不能安排在装配后进行，以免损坏零件。（F）22. 在单件机加工中，采用直接找正安装方法不要求操作工人有较高的技（F）23.“先装轴系，后装主机”时，主机与轴系轴
11、线对中采用平轴法，即主机根据第一根中间轴的后法兰定位。（F）24. 在机加工过程中，按工序尺寸测量出来是废品的零件一定是废品。（T）25. 热喷涂前，对零件进行粗化处理的目的在于增加涂层和基材表面间的接触面、提高涂层的结合强度、改变涂层中残余应力的分布。（T）26. 气缸盖水腔面裂纹主要在进水口的支承筋根部的过渡圆角处，可用无机粘结剂或金属补漏剂粘结。（F）27. 曲轴弯曲的校直一般用机械加工主轴颈加以消除，机械校直等其它方法均不适用。（T）28. 磁粉探伤只能检查出工件的表面及近表面与磁力线垂直或成一定角度的缺陷。（F）29. 工艺过程是指与直接改变产品的尺寸和形状有关的全部劳动过程。术水平
12、。（F）30. 无损检测的磁粉探伤只适用于铁磁性工件，如铁；但对钴、镍及其合金不适用。4 问答1. 如何决定曲轴轴颈是否需要修理，并选择适当的修理工艺。答：1) 决定曲轴轴颈修理的依据：首先对曲轴轴颈进行测量和检查，如果轴颈有椭圆度误差, 圆柱度误差, 擦伤、划痕、腐蚀和凸台，则需要对曲轴轴颈进行修理。2) 修理工艺的选择：(1) 擦伤、划痕、腐蚀和凸台的修理： 轻微的划痕等：用油石打磨，细砂布拉； 严重的划痕等：锉刀修锉用油石打磨，细砂布拉; 也可用研磨环研磨。(2) 椭圆形、圆锥形的修理：小型机曲轴：主轴颈和曲柄销都用车削和磨削的机械加工；中、大型机曲轴：先机械加工主轴颈，再以主轴颈为基准
13、手工修锉曲柄销，最后用研磨夹环研磨；就地机械加工：对于大型机曲轴可采用就地机械加工。(3) 轴颈最小直径的修复：按规范规定的公式计算的轴颈最小直径；修复方法：镀铬：0.5mm以下；镀铁：1.0mm以下；热喷涂：2.0mm以下；堆焊：手工堆焊或自动堆焊。2. 为什么普通车床床身导轨在水平面的直线度要求高于垂直面的直线度要求？画图分析说明。答：由于在卧式车床上车削零件时，其误差敏感方向在工件加工表面的法线方向上，即与水平面平行的方向上，见图所示。假定：导轨的垂直面误差为Z 62,所以第二台工序精度高。3）废品分析 公差带max200.04；公差带min199.96(1) 第一台机床 x1max=
14、200.01+31= 200.01+0.024 = 200.034 199.96所以第一台机床加工的轴尺寸全部落在零件公差带内，无废品。(2) 第二台机床x2max= 200.03+32= 200.03+0.015 = 200.045 200.04x2min= 200.0332= 200.03-0.015 = 200.015199.96第二台机床加工的轴尺寸有部分落在零件公差带外，产生废品。 Z=（max-x2）/2 =(200.04 200.03)/0.005=2查表(Z)= (2) = 0.4772；废品率 =0.5 - 0.4772=2.28%4) 措施 产生废品原因是刀具调整不当，应调
15、整多进刀0.03mm。2在一批光轴的外圆柱面上铣一平面，其定位方式见下图所示。光轴直径为 mm，平面在垂直方向（y方向）上的位置尺寸分别为与B，试求：1）尺寸的定位误差；2）尺寸B的定位误差。解：1) 尺寸 A 的定位误差A 基准不重合误差设计基准与定位基准重合，基准不重合误差为 基准位移误差 尺寸 A 的定位误差为0.12mm。2) 尺寸 B 的定位误差B 设计基准与定位基准重合，基准不重合误差为B W = 0； 在y方向上，零件以心轴外圆面上的一点定位，没有产生基准位移误差, BS = 0。尺寸B 没有定位误差。 3. 下图为某V形发动机的曲轴与两个并列连杆的装配图，总装后试运转时发现曲柄
16、销的轴肩与轴瓦端面有划伤现象。轴肩面与轴瓦端面的间隙要求为 0.100.20 mm，图纸的原设计尺寸mm， mm。问：原设计尺寸是否合理，应该如何修改？解：A3 A2 A1 A4 设间隙为A4（N）= 0.150.05 mm；该环为密封环 A4max= A1max A2min A3min0.15+0.05= 240 + 0.08 2A2minA2min = 120 0.06 A4min = A1min A2max A3max0.15-0.05 = 240 2 A2maxA2max= 120 0.05 原设计不合理，应将A2、A3 尺寸改为 mm。4在一自动车床上，加工一批孔类零件，其孔径尺寸公
17、差 = 0.20 mm。孔径尺寸呈正态分布，其孔径Dmax=100.36 mm，最小孔径Dmin=100.00 mm，公差带的中点与分布曲线的峰顶（即平均尺寸）相差0.01mm且偏于左边。试求：1) 在同一幅图中，画零件孔直径尺寸分布图与公差带分布图及相关尺寸标注。2）求零件合格率、废品率和可修复废品率？Z（Z）Z（Z）1.30.40321.80.46411.40.41921.90.47131.50.43322.00.47721.60.44522.10.48211.70.45542.20.4861 1. 解：6 Q2 Q1 0.11 0.01 0.094 1) 分布图2) 计算 6=100.3
18、6 100.00 =0.06Z1=X1/=0.11/0.06=1.833（Z1）=0.4662 P1%=50 46.62 = 3.38Z2=X2/=0.09/0.06=1.5 （Z2）=0.4332 P2%=50 43.32 = 6.68合格率=（Z1）+（Z2）=89.94% 废品率= P1%+ P2%= 10.06%可修复废品率= 3.38%2. 下图所示为一批光轴铣键槽时的定位方式。光轴直径为 mm，光轴左侧面到圆心距离为850.05mm。键槽在垂直方向上的位置尺寸为A与B，试求：1）尺寸A与B的定位误差。850.05 90 A B Y O 2）键槽相对Y轴的对称度是否有定位误差？如有，
19、误差为多少？。解：1) 尺寸A 、B的定位误差(1) 尺寸A 的定位误差A 基准位移误差基准不重合误差尺寸A 的定位误差A(2) 尺寸 B的定位误差B基准位移误差基准不重合误差尺寸B 的定位误差B2) 键槽加工有对称度误差键槽加工有对称度误差，误差为0.10mm。3. 图示为组合式活塞。设计要求保证尺寸A = 3300.40 mm，B = 5600.5 mm。零件图上标注的尺寸为 E= mm，C= mm, D = 1750.2 mm，结果按零件图加工出来的活塞头与活塞裙装配起来能否保证设计要求，试计算其尺寸链，并分析原因予以改进。E C D A 活塞头 活塞裙 解：A = 3300.25 mm
20、，B = 5600.5 mm ，E= 405(-0.60)mm，C=155(-0.260 )mm，D = 1750.2 mm 由于A、B为保证尺寸，通过E、C 、D 来验证是否满足它们(封闭环)要求。B E C A D C Bmax= Cmax +Emax= 155+405= 560；Bmin= Cmin +Emin = 155-0.26 +405-0.6= 560 0.86 满足不了要求。确定C为变动尺寸Cmax = 560+0.5-405=155+0.5 Cmin = 560-0.5-(405-0.6)=155+0.1Amax= Cmax +Dmax Cmax = 330+0.40-(175+0.2)=155+0.2Amin= Cmin +Dmin Cmin = 330-0.40-(175-0.2) =155-0.2所以C选则155（0.10.2）mm.9
