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機(jī)械加工之工藝基礎(chǔ)常識(shí)解答（二）

17、什么是裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)？

答：裝配基準(zhǔn)是指裝配時(shí)用以確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)。

測(cè)量基準(zhǔn)是指測(cè)量工件加工表面的尺寸及位置精度所采用的基準(zhǔn)。

定位基準(zhǔn)是指加工中用作定位的基準(zhǔn)。包括用于找正的基準(zhǔn)和在夾具中定位的基準(zhǔn)。

工序基準(zhǔn)是在工序圖上用來(lái)確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。

18、什么是輔助基準(zhǔn)？試舉例說(shuō)明。

答：工件缺少作為工藝基準(zhǔn)的適用表面，或已有表面精度過(guò)低，不宜作為工藝基準(zhǔn)，這時(shí)需要在工件上設(shè)置或加工出用作工藝基準(zhǔn)的表面，或?qū)⒁延械谋砻嫣岣呒庸ぞ群笞鳛楣に嚮鶞?zhǔn)。這種表面稱為輔助基準(zhǔn)，輔助基準(zhǔn)也是工件的工藝基準(zhǔn)。

如軸類零件上的中心孔、精車的60°孔口倒角、軸端60°外倒角、工件上開止口或增加工藝凸臺(tái)及鉆削工藝孔等就是常用的輔助基準(zhǔn)。

19、什么是基準(zhǔn)不符？什么是定位基準(zhǔn)不符誤差?

答：在某些工序中，工件的基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不相重合，稱為基準(zhǔn)不符。

定位基準(zhǔn)不符誤差是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)間的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的變動(dòng)量。

20、什么是粗基準(zhǔn)？試述選擇粗基準(zhǔn)的原則。

答：以毛坯面作為定位的基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。

選擇粗基準(zhǔn)的原則是：

（1）應(yīng)以較重要的工作表面或加工余量較少的表面作為粗基準(zhǔn)。
（2）應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)，若有幾個(gè)不加工表面，則應(yīng)選用其中與加工表面位置要求高的表面作為粗基準(zhǔn)。
（3）應(yīng)盡可能選用毛坯上平整光潔、無(wú)澆冒口及飛邊的表面作為粗基準(zhǔn)，使定位正確，夾緊可靠。
（4）粗基準(zhǔn)一般只使用一次。

21、什么是精基準(zhǔn)？試述選擇精基準(zhǔn)的原則。

答：用已加工表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。

選用精基準(zhǔn)的原則是：

（1）選用加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，這就是基準(zhǔn)重合原則。
（2）所選用的定位基準(zhǔn)能用于多個(gè)表面及多個(gè)工序的加工，這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。
（3）當(dāng)零件加工表面的余量很小時(shí)，可以用待加工表面本身定位，即“自身定位”。
（4）所選的定位基準(zhǔn)應(yīng)有較大的裝夾表面，其精度應(yīng)與加工精度相適應(yīng)。

22、按照基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則選用精基準(zhǔn)有什么優(yōu)點(diǎn)?

答：按照基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則所選用的精基準(zhǔn)，能用于多個(gè)表面的加工及多個(gè)工序的加工，可以減少因基準(zhǔn)變換帶來(lái)的 誤差，提高加工精度。此外，還可以減少夾具的類型，減少設(shè)計(jì)夾具的工作量。

23、用不加工表面作為粗基準(zhǔn)可起什么作用？為什么粗基準(zhǔn)一般只可使用一次?

答：用不加工表面作為粗基準(zhǔn)，能使不加工表面對(duì)加工表面具有較正確的相對(duì)位置，從而達(dá)到壁厚均勻，內(nèi)腔或外形對(duì)稱的目的。

因毛坯的質(zhì)量差，重復(fù)定位精度很低，若用毛坯面在兩次裝夾中定位，則所得到的兩個(gè)加工表面間將出現(xiàn)很大的位置誤差，所以粗基準(zhǔn)一般只使用一次。

24、工藝尺寸鏈的計(jì)算主要用來(lái)解決什么問(wèn)題？什么叫組成環(huán)、封閉環(huán)？怎樣判別增環(huán)和減環(huán)?

答：進(jìn)行工藝尺寸鏈的計(jì)算，可以在基準(zhǔn)不重合時(shí)進(jìn)行尺寸換算，也是計(jì)算中間工序尺寸的一種科學(xué)而又方便的計(jì)算方法。

在尺寸鏈中，能人為地控制或直接獲得的尺寸稱為組成環(huán)。在尺寸鏈中被間接控制的尺寸，即當(dāng)其他尺寸出現(xiàn)后自然形成的尺寸，稱為封閉環(huán)。

增環(huán)與減環(huán)可按定義在尺寸鏈圖上判別：在其他各組成環(huán)不變的條件下，當(dāng)某組成環(huán)的增大會(huì)導(dǎo)致封閉環(huán)隨之增大，則該組成環(huán)為增環(huán)；同理，當(dāng)某組成環(huán)的增大會(huì)導(dǎo)致封閉環(huán)隨之減小，則該組成環(huán)為減環(huán)。

此外，也可以用循矢原則予以判別：從封閉環(huán)向任一方向出發(fā)去依次判斷各組成壞，若某組成環(huán)的方向是順著出發(fā)方向的，則為減環(huán)；若某組成環(huán)的方向是與出發(fā)方向反向標(biāo)注的，則為增環(huán)。

25、什么是加工精度？什么是加工誤差？加工精度有哪些主要內(nèi)容?

答：零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)的符合程度，稱為加工精度。兩者不符合程度稱為加工誤差。
零件加工精度的主要內(nèi)容有：尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度。

26、零件分粗、精階段加工，為什么能提高加工精度?

答：精加工時(shí)采用很小的切削深度及進(jìn)給量進(jìn)行切削，可以在很小的切削力及變形的情況下，修正粗加工中產(chǎn)生的各種誤差。此外，粗加工后如將工件放置一段時(shí)間，使工件充分變形再進(jìn)行精加工，可以減小殘余應(yīng)力對(duì)加工精度的影響。因此分粗、精階段加工可以提高加工精度。

27、在加工過(guò)程中為什么要消除或盡可能減少工件的殘余應(yīng)力?

答：因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中，具有殘余應(yīng)力的工件處于不穩(wěn)定狀態(tài)，具有恢復(fù)到無(wú)應(yīng)力狀態(tài)的傾向，在常溫下會(huì)緩慢地產(chǎn)生變形，喪失其原有的加工精度。此外，具有殘余應(yīng)力的毛坯及半成品，切去一層金屬后，使工件產(chǎn)生明顯的變形。所以要消除或盡可能減少工件的殘余應(yīng)力。

28、減少工件殘余應(yīng)力的措施有哪些？高溫時(shí)效和低溫時(shí)效各適用于處理哪類工件?

答：減少工件殘余應(yīng)力的措施有：

（1）高溫時(shí)效。
（2）低溫時(shí)效。
（3）振動(dòng)去應(yīng)力。
（4）采用粗、精加工分開的方法。
（5）自然時(shí)效。

高溫時(shí)效適用于鑄、鍛、焊毛坯及粗加工后的工件。低溫時(shí)效適用于半精加工后的工件。

29、怎樣減少工藝系統(tǒng)熱變形造成的誤差？為什么精密機(jī)床在加工前要空運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間?

答：減少工藝系統(tǒng)熱變形造成的誤差的措施為：充分冷卻，減少溫升；機(jī)床在熱平衡狀態(tài)下進(jìn)行加工；在恒溫條件下進(jìn)行精密加工。

精密機(jī)床的熱變形對(duì)加工精度的影響較為明顯。由于機(jī)床的體積及質(zhì)量較大，因此從開始升溫到其溫度基本不變，即達(dá)到熱平衡狀態(tài)，需要較長(zhǎng)時(shí)間。在升溫過(guò)程中機(jī)床持續(xù)發(fā)生變形，較難控制工件的加工尺寸。所以精密機(jī)床在加工前，應(yīng)空運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間進(jìn)行預(yù)熱，待達(dá)到熱平衡狀態(tài)后，再進(jìn)行加工。

30、為什么在外圓磨床上用前、后固定*裝夾工件可以提高加工精度?

答：在外圓磨床上用前、后固定*裝夾工件，使機(jī)床主軸僅起帶動(dòng)作用，這樣可以避免主軸回轉(zhuǎn)誤差造成加工誤差，從而提高加工精度。

31、精密零件為什么要在恒溫條件下進(jìn)行測(cè)量?

答：精密零件在恒溫條件下進(jìn)行測(cè)量，主要是為了避免因工件與量具熱膨脹系數(shù)的不同而造成的測(cè)量誤差。

32、機(jī)械加工的表面質(zhì)量包括哪些方面？表面質(zhì)量對(duì)零件的使用性能有什么影響?

答：表面質(zhì)量是指零件加工后的表面層狀態(tài)，是衡量機(jī)械加工質(zhì)量的一個(gè)重要方面。它包括表面粗糙度、表面層金屬的金相組織狀態(tài)、力學(xué)性能和殘余應(yīng)力的大小及性質(zhì)。

表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響可分為：

（1）表面粗糙度的影響 表面粗糙度影響配合性質(zhì)、耐磨性、疲勞強(qiáng)度及耐蝕性。
（2）冷作硬化層的影響 冷作硬化能提高零件的耐磨性，但過(guò)度硬化會(huì)使表面產(chǎn)生細(xì)小的裂紋及剝落，加劇零件的磨損。
（3）表面殘余應(yīng)力的影響 零件表層在加工或熱處理過(guò)程中若產(chǎn)生壓應(yīng)力，可適當(dāng)提高零件的疲勞強(qiáng)度。

33、工件表面產(chǎn)生加工硬化的原因是什么？對(duì)零件的工作性能有什么影響?

答：工件表面在加工過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形后，表面的強(qiáng)度、硬度都得到提高，并達(dá)到一定的深度，這叫加工硬化。由于加工硬化提高了表面的硬度，可提高零件的耐磨性。加工硬化程度越高，其耐磨性越好，但有一定限度，過(guò)度的硬化會(huì)使表面產(chǎn)生細(xì)小的裂紋及剝落，加劇磨損。

34、影響工件表面粗糙度的主要因素有哪些？可采用哪些方法減小表面粗糙度值?

答：影響工件表面粗糙度的因素很多，歸納起來(lái)主要有以下四點(diǎn)：

（1）刀具幾何參數(shù)。
（2）切削用量。
（3）積屑瘤與鱗刺。
（4）振動(dòng)。

凡是能減小殘留面積及其高度的、減小振動(dòng)的、減小或抑制積屑瘤高度及鱗刺的方法均能減小表面粗糙度值。從刀具幾何參數(shù)上，可適當(dāng)減小副偏角和增大刀尖圓弧半徑，必要時(shí)可磨出修光刃，從切削用量上，可適當(dāng)減小進(jìn)給量。還可從減小刀具與工件間的摩擦、擠壓上著手，使刀具刃磨得鋒利，加注切削液和對(duì)某些韌性好的工件材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚淼取?

35、什么是強(qiáng)迫振動(dòng)？什么是自激振動(dòng)?各有什么特點(diǎn)?

答：強(qiáng)迫振動(dòng)是指由外界周期性的干擾力引起的振動(dòng)。強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率與干擾力的頻率一致，當(dāng)干擾力的頻率與工藝系統(tǒng)的自振頻率一致時(shí)，將產(chǎn)生“共振”，出現(xiàn)zui大的振幅。

自激振動(dòng)是指從切削部位吸收的能量而產(chǎn)生的振動(dòng)。自激振動(dòng)與切削同時(shí)存在，停止切削振動(dòng)也就停止，且振動(dòng)頻率等于或接近振動(dòng)部件的自振頻率。

（未完，待續(xù)）