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機械加工之工藝基礎常識解答（二）

17、什么是裝配基準、測量基準、定位基準和工序基準？

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

測量基準是指測量工件加工表面的尺寸及位置精度所采用的基準。

定位基準是指加工中用作定位的基準。包括用于找正的基準和在夾具中定位的基準。

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

18、什么是輔助基準？試舉例說明。

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

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及鉆削工藝孔等就是常用的輔助基準。

19、什么是基準不符？什么是定位基準不符誤差?

答：在某些工序中，工件的基準與設計基準不相重合，稱為基準不符。

定位基準不符誤差是設計基準與定位基準間的相對位置在加工尺寸方向上的變動量。

20、什么是粗基準？試述選擇粗基準的原則。

答：以毛坯面作為定位的基準，這種基準稱為粗基準。

選擇粗基準的原則是：

（1）應以較重要的工作表面或加工余量較少的表面作為粗基準。
（2）應以不加工表面作為粗基準，若有幾個不加工表面，則應選用其中與加工表面位置要求高的表面作為粗基準。
（3）應盡可能選用毛坯上平整光潔、無澆冒口及飛邊的表面作為粗基準，使定位正確，夾緊可靠。
（4）粗基準一般只使用一次。

21、什么是精基準？試述選擇精基準的原則。

答：用已加工表面作為定位基準，這種基準稱為精基準。

選用精基準的原則是：

（1）選用加工表面的設計基準為定位基準，這就是基準重合原則。
（2）所選用的定位基準能用于多個表面及多個工序的加工，這就是基準統(tǒng)一原則。
（3）當零件加工表面的余量很小時，可以用待加工表面本身定位，即“自身定位”。
（4）所選的定位基準應有較大的裝夾表面，其精度應與加工精度相適應。

22、按照基準統(tǒng)一的原則選用精基準有什么優(yōu)點?

答：按照基準統(tǒng)一的原則所選用的精基準，能用于多個表面的加工及多個工序的加工，可以減少因基準變換帶來的 誤差，提高加工精度。此外，還可以減少夾具的類型，減少設計夾具的工作量。

23、用不加工表面作為粗基準可起什么作用？為什么粗基準一般只可使用一次?

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

因毛坯的質(zhì)量差，重復定位精度很低，若用毛坯面在兩次裝夾中定位，則所得到的兩個加工表面間將出現(xiàn)很大的位置誤差，所以粗基準一般只使用一次。

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

答：進行工藝尺寸鏈的計算，可以在基準不重合時進行尺寸換算，也是計算中間工序尺寸的一種科學而又方便的計算方法。

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，當某組成環(huán)的增大會導致封閉環(huán)隨之增大，則該組成環(huán)為增環(huán)；同理，當某組成環(huán)的增大會導致封閉環(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：精加工時采用很小的切削深度及進給量進行切削，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間，使工件充分變形再進行精加工，可以減小殘余應力對加工精度的影響。因此分粗、精階段加工可以提高加工精度。

27、在加工過程中為什么要消除或盡可能減少工件的殘余應力?

答：因為在加工過程中，具有殘余應力的工件處于不穩(wěn)定狀態(tài)，具有恢復到無應力狀態(tài)的傾向，在常溫下會緩慢地產(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力。

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

答：減少工件殘余應力的措施有：

（1）高溫時效。
（2）低溫時效。
（3）振動去應力。
（4）采用粗、精加工分開的方法。
（5）自然時效。

高溫時效適用于鑄、鍛、焊毛坯及粗加工后的工件。低溫時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？為什么精密機床在加工前要空運轉(zhuǎn)一段時間?

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；機床在熱平衡狀態(tài)下進行加工；在恒溫條件下進行精密加工。

精密機床的熱變形對加工精度的影響較為明顯。由于機床的體積及質(zhì)量較大，因此從開始升溫到其溫度基本不變，即達到熱平衡狀態(tài)，需要較長時間。在升溫過程中機床持續(xù)發(fā)生變形，較難控制工件的加工尺寸。所以精密機床在加工前，應空運轉(zhuǎn)一段時間進行預熱，待達到熱平衡狀態(tài)后，再進行加工。

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，使機床主軸僅起帶動作用，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行測量?

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

32、機械加工的表面質(zhì)量包括哪些方面？表面質(zhì)量對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)，是衡量機械加工質(zhì)量的一個重要方面。它包括表面粗糙度、表面層金屬的金相組織狀態(tài)、力學性能和殘余應力的大小及性質(zhì)。

表面質(zhì)量對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，但過度硬化會使表面產(chǎn)生細小的裂紋及剝落，加劇零件的磨損。
（3）表面殘余應力的影響 零件表層在加工或熱處理過程中若產(chǎn)生壓應力，可適當提高零件的疲勞強度。

33、工件表面產(chǎn)生加工硬化的原因是什么？對零件的工作性能有什么影響?

答：工件表面在加工過程中產(chǎn)生強烈的塑性變形后，表面的強度、硬度都得到提高，并達到一定的深度，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，過度的硬化會使表面產(chǎn)生細小的裂紋及剝落，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，歸納起來主要有以下四點：

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

凡是能減小殘留面積及其高度的、減小振動的、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，可適當減小副偏角和增大刀尖圓弧半徑，必要時可磨出修光刃，從切削用量上，可適當減小進給量。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，加注切削液和對某些韌性好的工件材料進行適當?shù)臒崽幚淼取?

35、什么是強迫振動？什么是自激振動?各有什么特點?

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

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

（未完，待續(xù)）