机械制造工艺学课后习题及参考答案

基准，因此选择装配基准作为定位基准，不存在基准不

重合误差，并且在加工时箱体开口一般朝上，便于安装调整刀具、更换导向套、测量孔径尺寸、观察加工情况和加注切削液等。例如（page115）

吊架镗模结构，由于加工中吊架需要反复装卸，加工辅助时间长，不易实现自动化，而且由于吊架的刚性较差，加工精度也会受到影响，所以这种 定位方式只适合于生产批量不大或无中间孔壁的简单箱体。（page114、115） 保证箱体平行孔系孔距精度的方法有哪些各适用于哪种场合 保证箱体平行孔系孔距精度的方法有：（1）找正法，这种方法加工效率低，通常只适用于单件小批量生产；

（2）坐标法，这种方法的加工精度取决于机床坐标的移动精度，实际上就是坐标测量装置的精度，因此这种方法只适用于坐标测量装置的精度 高的机床进行加工；

（3）镗模法这种方法加工精度高，生产效率也高。在成批和大批零生产中，多采用镗在镗床上加工孔系，在小批生产中，当零件形状比较复杂 ，精度要求较高时，也常采用此法。

齿轮的典型加工工艺过程由哪几个加工阶段所组成 齿轮的典型加工工艺过程为：毛坯制造—齿坯热处理—齿坯加工—轮齿加工—轮齿热处理—轮齿主要表面精加工—轮齿的精加工。

常用的齿形加工方法有哪些各有什么特点应用在什么场合 仿形法：（1）铣齿，加工精度及生产率较低，一般精度在9级以下；（2）拉齿，加工精度和生产率都较高，但拉刀制造困难，成本高，故只在 大量生产时使用，主要用于拉内齿轮。 展成法：（1）滚齿，通常能加工6～10级精度齿轮，最高能达4级，生产率较高，通用性好，常用以加工直齿、斜齿的外啮合圆柱齿轮和涡轮；

（2）插齿，通常能加工7～9级精度齿轮，最高能达6级，生产率较高，通用性好，适用于加工内外啮合齿轮、扇形齿轮、齿条等；（3）剃齿，能

加工5～7及精度齿轮，生产率高，主要用于齿轮滚、插等加工后、淬火前齿面的加工；（4）冷挤齿，能加工6～8级精度齿轮，生产率比剃齿高， 成本低，多用于齿形淬硬前的精加工，以代替剃齿，属于无切削加工；（5）珩齿，能加工6～7级精度齿轮，多用于经过剃齿和淬火后齿形的精加 工；（6）磨齿，加工精度高，能加工3～7级精度齿轮，但生产效率低，加工成本高，多用于齿形淬硬后的精加工。

第五章

什么是机床夹具举例说明夹具在机械加工中的作用。

答：机床夹具：是在机床上用以装夹工件连续切削顺利进行的一种工艺装备。 机床夹具的功用：①稳定保证工件的加工精度； ②减少辅助工时，提高劳动生产率； ③扩大机床的使用范围，实现一机多能。

举例：用V 形块，用三爪卡盘，顶尖可很好的保证工件的定位精度，以及 工件相对于刀具和机床的位置精度。如图 机床夹具通常由哪几部分组成

答：机床夹具的组成部分：1.定位元件2．夹紧元件3．对刀和导引元件4．夹具体5．其它零件及装置（P123） 机床夹具的组成部分：（1）定位元件（定位装置），定位元件与工件的定位基面相接处，

用于确定工件在夹具中的正确位置。 （2）夹紧元件（夹紧装置），夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，使工件在加工过程中保持夹具中的既定位置。

（3）对刀与引导元件，对刀元件用于确定刀具在加工前处于正确位置，引导元件用于确定刀具位置并引导刀具进行加工。

（4）其它元件级装置，有些夹具根据工件的加工要求，要有分度机构，铣床夹具还要有定位件等。

常见的定位方式、定位元件有哪些

工件以平面定位：固定支承，包括支承钉、支承钉；可调支承，自位支承，辅助支承。 工件以外圆定位：V 形块，定位套，半园套，圆锥套。

工件以圆孔定位：定位销；圆锥销；定位心轴，包括圆柱心轴，圆锥心轴

工件以组合表面定位：平面与平面组合、平面与孔组合、平面与外圆柱面组合、平面与其他表面组合、锥面与锥面组合等。

答2：⑴工件以平面定位：圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承；⑵工件以外圆定位：V 形块、定位套、半园套、圆锥套；⑶工件以圆孔定位：定位销、圆锥销、定位心轴；⑷工件以组合表面定位：一面两销 辅助支承与自位支承有何不同

答1：辅助支撑是在工件实现定位后才参与支承的定位元件，不起支承作用，只能提高工件加工时刚度或起辅助定位作用。 自位支承又称浮动支承，在定位过程中，支承本身所处的位置随工件定位基准面的变化而自动调整并与之相适应。尽管每一个定位置与工件间可 能是二点或三点接触，但实质上仍然只起一个定位只承担的作用，只限制工件的一个自由度，常用于毛坯表面、断续面、阶梯表面定位。

答2：辅助支承用来提高支承件零件刚度，不是用作定位支承点，不起消 除自由度作用；自位支承是支承本身在定位过程中所处的位置，是随工件定 位基准位置的变化而自动与之适应，但一个自位支承只起一个定位支承点的 作用。

什么是定位误差试述产生定位误差的原因。

答：定位误差：是由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差，由于对同一批工件说，刀具调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，因此定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。

造成定位误差的原因：⑴定位基准和工序基准不一致所引起的基准不重合误差ΔBC;⑵由于定位副制造误差及配合间隙所引起的定位误差，即基准位移误差ΔJW 工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求

答：⑴方向：①夹紧力的作用方向不破坏工件定位的准确性和可靠性；②夹紧力方向应使工件变形尽可能小；③夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小；

⑵夹紧力作用点：①夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形成的 支撑面内；②夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上；③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面；

⑶夹紧力的大小：夹紧力的大小主要确定方法有经验类比和分析计算法。采用分析计算， 一般根据切削原理求切削力F，算出惯心力，离心力，列出平衡方程式，算出理论夹紧力Q’，为安全起见，考虑安全系数K，因此实际夹紧力Q=KQ’，K 取值范围～3，粗加工～3，精加工～2，由于加工中切削力随刀具的磨钝、工件材料性质和余量的不均匀等因素变化，因而实际生产中常采用类比的方法估算夹紧力。

试分析三种基本夹紧机构的优缺点及其应用。

斜楔夹紧机构：结构简单，工作可靠，但由于它的机械效率低，很少直接用于手动夹紧，而常用在工件尺寸公差较小的机动夹紧机构中。 螺旋夹紧机构：螺旋升角小于斜楔的楔角，螺旋夹紧机构的扩力作用远大于斜楔夹紧机构，结构也很简单，制造容易，夹紧行程大，扩力比大，自锁性能好，尤其适合于手动夹紧机构。但夹紧动作缓慢，效率低，不宜使用在自动化夹紧装置上。

偏心夹紧机构：操作方便，夹紧迅速，结构紧凑；缺点是夹紧行程小，夹紧力小，自锁性能差，因此常用于切削力不大、夹紧行程较小，振动较小的场合。

如图所示零件以平面3 和两个短V 形块1、2 进行定位，试分析该定位方案是否合理各定位元件应分别限制哪些自由度如何改进