機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)考核題一、考核目的與范圍機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)與實(shí)際生產(chǎn)的核心技術(shù)環(huán)節(jié)，涉及工藝規(guī)程制定、加工方法選擇、工裝夾具設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)優(yōu)化等內(nèi)容。本考核題圍繞工藝規(guī)程編制、基準(zhǔn)選擇、工藝路線(xiàn)擬定、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、工藝尺寸鏈計(jì)算等核心知識(shí)點(diǎn)設(shè)置，旨在檢驗(yàn)學(xué)習(xí)者對(duì)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論與實(shí)踐方法的掌握程度，適用于機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生、工藝設(shè)計(jì)初學(xué)者及相關(guān)崗位技能考核。二、考核題型及題目設(shè)置（一）選擇題（每題1分，共10題）1.機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本組成單元是（）。A.工序B.工步C.安裝D.工位*考點(diǎn)：工藝過(guò)程的組成單元，工序是劃分工藝過(guò)程的基本單元，包含一系列連續(xù)的加工操作。*2.選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，若要保證某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)遵循（）原則。A.基準(zhǔn)重合B.基準(zhǔn)統(tǒng)一C.互為基準(zhǔn)D.余量均勻*考點(diǎn)：粗基準(zhǔn)選擇原則，余量均勻原則適用于重要表面（如導(dǎo)軌面、軸承孔）的加工，保證其余量均勻以提高加工質(zhì)量。*3.機(jī)床夾具中，用于確定工件在夾具中位置的元件是（）。A.定位元件B.夾緊元件C.導(dǎo)向元件D.夾具體*考點(diǎn)：夾具的組成，定位元件（如V形塊、定位銷(xiāo)）負(fù)責(zé)工件的位置確定，夾緊元件負(fù)責(zé)固定，導(dǎo)向元件（如鉆套）引導(dǎo)刀具。*4.工藝路線(xiàn)擬定中，“先粗后精”的原則是指（）。A.先進(jìn)行粗加工，再進(jìn)行半精加工、精加工B.先加工粗基準(zhǔn)，再加工精基準(zhǔn)C.先加工精度低的表面，再加工精度高的表面D.先加工主要表面，再加工次要表面*考點(diǎn)：工藝路線(xiàn)安排原則，“先粗后精”是加工階段劃分的核心，通過(guò)粗加工去除余量、半精加工細(xì)化精度、精加工保證最終精度，避免變形影響。*5.某軸類(lèi)零件需加工外圓，其設(shè)計(jì)尺寸為φ50???·?3?mm，加工時(shí)采用“粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)”，已知各工序經(jīng)濟(jì)精度：粗車(chē)（φ50??·???1·??）、半精車(chē)（φ50??·1???·3?）、精車(chē)（φ50???·???），則半精車(chē)的工序尺寸應(yīng)為（）。A.φ50??·1???·3?B.φ50??·3???·??C.φ50??·?????·1?D.φ50???·?3?*考點(diǎn)：工藝尺寸鏈的工序尺寸計(jì)算，需從后往前推導(dǎo)（精車(chē)→半精車(chē)→粗車(chē)），精車(chē)的尺寸是設(shè)計(jì)尺寸，半精車(chē)的工序尺寸應(yīng)保證精車(chē)的余量，因此半精車(chē)的尺寸范圍需包含精車(chē)的尺寸上限，同時(shí)為粗車(chē)留余量。*（二）簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述機(jī)械加工工藝規(guī)程的主要內(nèi)容及作用。*考點(diǎn)：工藝規(guī)程的核心知識(shí)。內(nèi)容包括：零件加工的工藝路線(xiàn)（工序、工步安排）、各工序的加工內(nèi)容、加工設(shè)備與工藝裝備（夾具、刀具、量具）、切削參數(shù)（切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量）、工時(shí)定額等。作用：①指導(dǎo)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量與效率；②作為生產(chǎn)組織（調(diào)度、核算）的依據(jù)；③工藝技術(shù)積累與傳承的載體；④新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或工藝改進(jìn)的參考。*2.什么是基準(zhǔn)重合原則？在什么情況下應(yīng)優(yōu)先遵循，什么情況下可放寬？*考點(diǎn)：定位基準(zhǔn)選擇原則?；鶞?zhǔn)重合是指工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，以減少基準(zhǔn)不重合誤差（Δ不重合=工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的尺寸公差）。優(yōu)先遵循的情況：零件精度要求高、工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)容易重合（如平面、孔系的加工）。放寬情況：當(dāng)基準(zhǔn)重合會(huì)導(dǎo)致夾具復(fù)雜或加工困難（如箱體零件的多面加工，需用統(tǒng)一基準(zhǔn)），可采用基準(zhǔn)統(tǒng)一（如一面兩銷(xiāo)），通過(guò)提高基準(zhǔn)精度（如精加工基準(zhǔn)面）來(lái)補(bǔ)償誤差。*3.機(jī)床夾具的夾緊裝置設(shè)計(jì)需滿(mǎn)足哪些基本要求？*考點(diǎn)：夾具夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則。要求：①夾緊可靠：保證工件在加工過(guò)程中位置不變，夾緊力足夠且穩(wěn)定；②夾緊變形?。罕苊夤ぜ驃A緊力過(guò)大產(chǎn)生變形（如薄壁件采用柔性?shī)A緊）；③操作方便：夾緊/松開(kāi)工件的動(dòng)作簡(jiǎn)單、省力，便于自動(dòng)化（如氣動(dòng)、液壓夾緊）；④結(jié)構(gòu)緊湊：夾緊裝置尺寸小，不干涉刀具運(yùn)動(dòng)；⑤安全性：夾緊力方向合理（朝向主要定位面），避免工件移動(dòng)或傾覆。*4.工藝路線(xiàn)擬定中，“先主后次”的原則如何體現(xiàn)？舉例說(shuō)明。*考點(diǎn)：工藝路線(xiàn)安排原則?！跋戎骱蟠巍敝竷?yōu)先加工主要表面（直接影響零件使用性能的表面，如齒輪的齒面、軸的配合軸頸），再加工次要表面（如倒角、退刀槽、鍵槽）。例如：加工階梯軸時(shí)，先粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)各段配合軸頸（主要表面），再銑鍵槽、倒角（次要表面）。原因：主要表面加工余量要求高，需在基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)加工；次要表面加工余量小，可依附主要表面的精度，且加工時(shí)不易影響主要表面的精度。*（三）綜合分析題（每題10分，共2題）1.某箱體零件需加工底面A（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）、頂面B（與A平行，設(shè)計(jì)尺寸100???·??mm）、孔C（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為A，尺寸φ80???·???mm，位置度要求±0.03mm）。工藝路線(xiàn)為：粗銑A→粗銑B→精銑A→精銑B→粗鏜C→半精鏜C→精鏜C。請(qǐng)分析：（1）精銑B時(shí)的工序基準(zhǔn)及工序尺寸如何確定？（2）精鏜C時(shí)的定位基準(zhǔn)應(yīng)如何選擇？說(shuō)明理由。*考點(diǎn)：基準(zhǔn)選擇與工藝尺寸鏈。（1）精銑B的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是A，工序基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合（基準(zhǔn)重合原則），因此工序基準(zhǔn)為A。工序尺寸需考慮精銑B的余量（設(shè)為Z），則工序尺寸為（100+Z）???·??（假設(shè)粗銑B的尺寸范圍為100+Z+Δ粗，精銑余量Z需保證精銑后尺寸為100???·??，因此粗銑B的尺寸應(yīng)為100+Z???·??，精銑B的工序尺寸為100???·??，余量Z由粗銑和精銑的經(jīng)濟(jì)精度確定）。（2）精鏜C的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇A（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)），遵循基準(zhǔn)重合原則，減少位置度誤差（位置度公差由基準(zhǔn)不重合誤差和定位誤差組成，若用A定位，基準(zhǔn)不重合誤差為0，只需控制定位誤差≤位置度公差的1/3~1/2）。若因結(jié)構(gòu)限制無(wú)法用A定位，可采用B定位（基準(zhǔn)統(tǒng)一），但需保證B與A的平行度精度，且B的尺寸精度足夠，此時(shí)基準(zhǔn)不重合誤差為B的尺寸公差（100???·??），需驗(yàn)證是否滿(mǎn)足位置度要求（±0.03），若B的公差0.05>2×0.03（0.06），則不滿(mǎn)足，因此優(yōu)先選A定位。*2.設(shè)計(jì)一個(gè)鉆床夾具，用于加工某連桿零件的小頭孔（φ12H7），已知小頭孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為大頭孔（φ20H7）和端面D。請(qǐng)畫(huà)出夾具的簡(jiǎn)化示意圖（文字描述），并說(shuō)明：（1）定位元件的選擇及定位方式；（2）夾緊裝置的設(shè)計(jì)思路；（3）導(dǎo)向元件的作用。*考點(diǎn)：機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。（1）定位元件：大頭孔用定位銷(xiāo)（φ20g6，間隙配合）定位，限制2個(gè)移動(dòng)自由度；端面D用支承板定位，限制1個(gè)移動(dòng)自由度（Z向），共限制3個(gè)自由度（X、Y移動(dòng)，Z移動(dòng)），滿(mǎn)足加工小頭孔的定位要求（需保證孔與大頭孔的中心距、與端面的垂直度）。（2）夾緊裝置：采用壓板夾緊，夾緊力作用在連桿的大頭端面（避開(kāi)加工區(qū)域），方向垂直于端面D，保證工件與支承板貼合，同時(shí)避免夾緊力過(guò)大導(dǎo)致連桿變形（連桿為薄壁件，需控制夾緊力大小，可采用浮動(dòng)壓板或彈性?shī)A緊）。（3）導(dǎo)向元件：采用鉆套（固定鉆套或可換鉆套），安裝在鉆模板上，引導(dǎo)鉆頭對(duì)準(zhǔn)小頭孔的加工位置，保證孔的位置精度和孔徑精度，減少鉆頭的偏擺。*三、參考答案及解析（一）選擇題答案1.A（工序是工藝過(guò)程的基本單元，包含一個(gè)或多個(gè)工步，安裝是工件在一次裝夾中的加工，工位是多工位加工的位置）2.D（余量均勻原則用于重要表面，如導(dǎo)軌面，保證加工余量均勻以提高表面質(zhì)量）3.A（定位元件確定工件位置，夾緊元件固定位置，導(dǎo)向元件引導(dǎo)刀具）4.A（“先粗后精”是加工階段劃分，粗加工→半精加工→精加工，保證精度和表面質(zhì)量）5.B（從精車(chē)往前推，精車(chē)尺寸φ50???·???，半精車(chē)需留精車(chē)余量，因此半精車(chē)的尺寸上限應(yīng)大于精車(chē)的上限，下限大于精車(chē)的下限，結(jié)合粗車(chē)的尺寸，半精車(chē)的工序尺寸應(yīng)為φ50??·3???·??，保證粗車(chē)留余量，半精車(chē)后為精車(chē)留余量）（二）簡(jiǎn)答題答案要點(diǎn)（結(jié)合考點(diǎn)解析）1.內(nèi)容：工藝路線(xiàn)（工序、工步）、加工內(nèi)容、設(shè)備/工裝、切削參數(shù)、工時(shí)定額等；作用：指導(dǎo)生產(chǎn)、組織依據(jù)、技術(shù)傳承、改進(jìn)參考。2.基準(zhǔn)重合：工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，減少基準(zhǔn)不重合誤差；優(yōu)先遵循：精度要求高、基準(zhǔn)易重合；放寬：基準(zhǔn)重合導(dǎo)致夾具復(fù)雜，采用基準(zhǔn)統(tǒng)一并提高基準(zhǔn)精度。3.夾緊要求：可靠（力足夠）、變形?。ㄈ嵝?shī)A緊）、操作便（氣動(dòng)/液壓）、結(jié)構(gòu)緊湊、安全（力向合理）。4.先主后次：先加工主要表面（如軸頸、齒面），后加工次要表面（如倒角、鍵槽）；舉例：階梯軸先加工軸頸，后銑鍵槽。（三）綜合分析題答案要點(diǎn)（結(jié)合考點(diǎn)解析）1.（1）工序基準(zhǔn)：A（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）；工序尺寸：考慮精銑余量Z，工序尺寸為（100+Z）???·??（實(shí)際需結(jié)合粗銑精度確定Z，保證精銑后尺寸為100???·??）。（2）定位基準(zhǔn)：優(yōu)先選A（基準(zhǔn)重合，位置度誤差?。蝗暨xB，需保證B與A的平行度，且B的公差≤2×0.03=0.06（B的公差0.05<0.06，可嘗試，但優(yōu)先選A）。2.（1）定位元件：大頭孔用定位銷(xiāo)（限制X、Y移動(dòng)），端面D用支承板