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（1）应小于工艺装备使用年限（2）应小于产品生产年限（3）应小于国家规定的年限4．2工艺装备的设计与制造1、工艺装备包括哪些内容？它们如何分类？答：为完成加工工艺过程必须的切削刀具、机床夹具、压力加工和铸造加工用的各种模具和工具焊接加工用的夹具和工具装配用的工具、特种加工用工具各种计量检测工具各种加工用辅具以及各种工位器具等统称为工艺装备。工艺装备的类型：（1）按制造工艺分类：切削加工用的工艺装备、装配用工艺装备、特殊加工用工艺装备、铸造用工艺装备、压力加工用工艺装备、焊接用工艺装备。（2）按标准化、通用化、组合化程度分类：标准工艺装备、通用工艺装备、专用工艺装备、组合工艺装备。2、工艺装备的选用和设计原则是什么？答：工艺装备的选用和设计原则是：①.高低耗原则；②.遵守工装设备的通化（标准化、通用化、系列化和组合化）原则；③.尽量缩短生产准备周期，满足试制和投产期要求；④.缩短工艺装备投资回收期与满足相应的技术经济指标，产品试制中的工艺装备费用不超过试制产品成本的10%-15%。产品正式生产阶段中工艺装备费用占产品成本的比例应该在5%以下。外购工艺装备、自制工艺装备与专用工艺装备的消耗成本比例应为2：1：3，以此来提高经济效益；⑤.保证快速高效与安全方便；⑥.工艺装备具有良好的结构工艺性。3、组合工艺装备（夹具）的特点是什么？答：组合工艺装备是一种带有柔性的特殊的工艺装备，其特点为：1）其完全或主要由标准元件和标准部件组装而成2）其是针对被加工工件的某道工序的要求组装而成的3）用完后可拆卸还原以备后用4）一般可组成各类机床的组合夹具、焊接、检验、装配及冲模组合夹具。4、工艺装备选择的依据是什么？选择的原则是什么？选择的程序又是什么？答：（1）工艺装备选择的依据是：工艺方案；工艺规程；工序要求与设备；本企业的现有工艺装备条件；各类工艺装备的标准、订购手册、图册及使用说明书。（2）其选择的原则是：高效低耗；标准化、通用化、系列化、组合化；生产周期短；满足投资回收期要求及经济指标；方便、省力；良好的结构工艺性，便于制造。（3）其选择的程序是：认真分析工艺方案；确定工艺装备类型（标准、通用、专用、组合）与规格；填写各种工艺装备明细表或编制工艺装备设计任务书；主管批准。5、进行工艺装备验证的目的和内容是什么？如何进行工艺装备的验证？（1）进行工艺装备验证的目的：①.保证产品零件部件加工质量符合设计和工艺要求。②.验证工艺装备的可靠性、合理性、安全性以保证产品的正常生产。（2）工艺装备验证的内容：①.安装方便、可靠、安全、总重量是否超过设备承重能力。②.保证工件正确、可靠的定位与夹紧等。③.满足工艺要求，在加工余量、切削用量符合工艺要求的条件下工艺装备刚度是否满足加工要求，刀具是否干涉等。④.满足生产进度和批量生产要求。（3）工艺装备的验证方法：①.固定场地、固定设备上验证。②.现场验证。③.重点验证——大型、复杂、精密、关键的工艺装备。④.一般验证。⑤.简单验证。4．3车间平面设计1、车间平面设备布置的原则是什么？答：车间平面设备布置的原则：生产效率；生产设备的利用率稳定；生产过程的工件库存量小，加工流程平衡；生产柔性与适应性；生产的经济性。2、如何根据产品品种P和产品Q来确定车间生产设备的布置方案？答：车间生产设备的布置方案基本取决于产品种类和生产量，根据P（产品种类）—Q（生产量）分析建立P—Q图，再确定车间生产设备的布置方案。（1）按产品（流水线生产线）的设备布置方案——Q/P比值大时，适合于连续的大量生产，应按照生产产品的工艺路线进行车间生产以及辅助设备的布置；（2）按工程（或专业化）的设备布置方案——当Q/P小时，即单件，多品种小批量生产。同类型生产设备集中布置在车间的一个区域内，形成专业化的加工区域；（3）成组（或单元）的设备布置方案——当Q/P介于上述两者之间，可按成组技术原理和方法将多种产品的零件分类成组，形成较大的成组批量，针对扩大批量的零件组的加工需要来布置车间生产设备和辅助设备形成生产单元。3、车间生产设备的布置方式都有哪几种？各有何特点？适合于何种场合？答：车间生产设备的布置有机群式和流水线两种布置。（1）机群式布置按工程或工艺专业化原则，将同类机床布置在一个区域其特点是对产品品种适应性强，有得工艺管理和提高设备利用率，生产管理方便，一般工件加工路线长周转多，生产周期长在制品量大且流动资金占用多，车间之间协作多，管理工作复杂。（2）流水线布置按生产对象专业化原则对某种零件（或零件组）按其加工顺序来排列各种生产设备和辅助设备组成流水线。其特点：单一品种流水线，适用于大量生产方式；多品种（成组、可变）流水线，适用于少品种成批生产。柔性制造系统（FMS）由加工中心和数控机床为主的机床系统，物料搬运系统、计算机控制系统组成的柔性制造系统。有很高的柔性加工可变性，特别适用于多品种小批量生产，具有高效自动化水平高的特点。4．4切（磨）削加工1、何谓切削合力，切削合力与主切削力、进给抗力和吃刀抗力四者的关系如何？答：在切削过程中为克服工件的变形抗力及刀具前刀面、后刀面上切屑层摩擦力，刀具要受到一个作用力R称为切削合力，其方向与大小依切削条件变化而变化，为适应机床、夹具、刀具的设计、使用的需要，需将R分解为主切削力Pz、进给抗力Px和吃刀抗力Py，四者的关系为：R=（Pz2+Py2+Px2）1/2；切削法向力PN为Px、Py的合力，当切深t远大于进给量s，并且刀尖圆弧半径re及刃倾角λs又不大时，切削合力将近似地处于于刀具与工件的正交平面内，则：Px≈PNsinKτ，Py≈PNcosKτ。2、影响切削力的因素有哪些？刀具对切削力的影响因素有哪些？答：影响切削力的因素有：工件材料，切削速度，进给量与切削深度，刀具的前角、主偏角、刃倾角、刀尖圆半径和刀具的磨损、切削液等。刀具对切削力的影响因素：（1）前角γ一般γ增大时切削力下降，并且对Px、Py的影响比对Pz的影响大。（2）主偏角Kr切削塑性金属时当Kr在小于60°-75°的范围内增大时，切削力减小；当Kr在大于60°-75°范围内增大时，由于刀尖圆弧的影响切削力又增大；切削脆性金属时Kr45°，后切削力基本不变。（3）刃倾角λs当λs在10°-45°范围内变动时，切削力基本不变；但当λs减小时，Py增大，Px减小。（4）刀尖圆弧半径对切削力影响不大；但当re增大时，Py增大，Px减小。（5）刀具磨损磨损增大，切削力增大，尤Py增大最明显。3、刀具磨损的类型以及刀具耐用度如何确定？答：在切削过程中工件—刀具—切屑的接触区发生强烈的摩擦，刀具切削部分会不可避免的磨损，刀具磨损的形式有：（1）前刀面磨损成月牙状或凹洼，亦称月牙形磨损；（2）后刀面磨损是刀具后刀面与工件发生磨损，形成一道后角为零的磨损区；（3）刀尖磨损系刀尖圆弧下的后刀面及临近的副后刀面上的磨损，是刀具主后刀面磨损的延续；（4）边界磨损系刀尖在后刀面上相应工件外圆处形成的磨损深沟。刀具耐用度指刀具重新刃磨后开始使用到又磨损到规定的磨损限度内时总实际切削时间。4、试述切削加工工艺方法类别答：我国现行的行业标准JB/T5992-1992《机械制造工艺方法分类与代码》，将工艺方法按大类、中类、小类和细分类四个层次划分。其中切削加工列为第三类：一般有外圆、平面和内孔及渐开线加工方法。5、试述外圆表面、孔和平面的加工方案（略）。答：见机械工程师资格考试指导书表4.4-3《外圆表面加工方案》P169、表4.4-4《孔加工方案》、表4.4-5《平面加工方案》。P169.6、试述经济加工精度的概念及如何正确理解其含义。答：经济加工精度是指在正常加工条件下，该加工方法所能保证的加工精度。其含义可进一步理解为：①.经济加工精度是一个范围，在这范围内成本经济合理。②.经济加工精度是一个动态概念，随机床、刀具、夹具和工艺技术水平的改善会随之提高。③.有关手册文献所介绍的加工精度一般可代表加工经济精度。7、试述典型的车削、铣削、磨削加工以及车削、铣削、磨削加工的新技术。（1）典型的车削类型：外圆柱、端面、滚压；内孔的车、钻、扩、铰、镗、滚压；螺旋面：车外螺纹、内螺纹、旋风切螺纹、攻内螺纹、绕制弹簧；切断、切槽；锥面、球面、椭圆柱面；特殊表面，成型、仿形曲面车削。（2）铣削典型表面加工类型：铣平面、键槽；铣弧形面、圆曲面、球面；铣齿形，直、圆弧、锥、齿条；铣花键；铣凸轮。（3）磨削典型表面加工类型：磨外圆、外锥面；磨端面；磨内孔；磨曲面、凹球面、内球面；磨齿轮、齿形；专用表面磨削。（4）车削新技术：加热车削：激光加热、等离子弧加热；超声车削（振动）；超精车削；超态车削；双主轴车削。（5）铣削新技术：高速铣削；超硬铣削。（6）磨削新技术：速磨削；高速成型磨削；超精磨削。8、试述顺铣与逆铣的特点：答：顺铣和逆铣都发球周铣。顺铣时，铣刀旋转方向与工件前进方向一致，其特点：（1）每齿铣削厚度从最大到最小，刀具易切入工件。（2）平均切削厚度大。（3）顺铣时刀具耐用度高，机床动力消耗较低。（4）刀齿对工件的切削分为F1向下，有利于夹紧工件，加工过程平稳。（5）其切削分力F2大于工作台的摩擦阻力进会千万工作台窜动，工作台丝杠间隙引起切削不稳定。逆铣时，铣刀旋转方向与工件前进方向相反，其特点：（1）其水平切削分力F2的方向与工件进给方向相反，切削进给平稳，有利于提高加工表面质量和防止扎刀现象；（2）其垂直切削分力1向上，不利于工件夹紧；（3）平均切削厚度较小；（4）刀刃切入工件时，是从已加工表面开始进刀，切削厚度从零开始，刀刃受挤压，磨损严重，加工表面粗糙度差，有严重的加工硬化层。9、试述按照机床夹具通用化程度的不同，机床夹具可分为那些类型及它们的应用范围。答：按机床夹具通用化程度的不同，机床夹具可分为专用夹具、通用夹具、专业化可调夹具（成组夹具）和组合夹具等。10、什么是欠定位和过定位？在机床夹具设计时能否出现欠定位和过定位？为什么？答：夹具上工件定位件所能限制的工件自由度小于按照相关工艺规程要求所必须限制的自由度，称为欠定位。在夹具的设计、制造中不允许出现欠定位。夹具上几个定位件都可能限制工件的同一个或若干个自由度，造成工件定位不稳定或破坏正确定位，称为过定位。过定位对工件会产生不良的影响，一般都应设法消除；过定位产生的不良影响未超出工件的技术要求，则可以允许存在，有时甚至有益。11、试述2-3类型的超硬材料刀具，并说明它们的应用对象。答：见机械工程师资格考试指导书表4.4-19《各类刀具材料的主要性能》：P18712、试述刀具几何参数的选择原则。答：刀具几何参数的选择原则：（1）前角——工件材料的强度、硬度愈低，塑性愈好；刀具材料的抗弯强度和冲击韧度较高；工艺系统刚性差或机床功率不足等，应取大前角。（2）后角——应取较大后角的情况：精加工时切削厚度薄；多刃刀具切削厚度薄；加工工件材料较软、粘，加工硬化倾向大，弹性模量小等。应取较小后角的情况：工件材料的强度、硬度较高；粗加工强力切削、承受冲击载荷大的刀具；工艺系统刚性差；定尺寸刀具（如拉刀、铰刀等）；铲齿刀具等。（3）主偏角——应取较大主偏角的情况：采用硬质合金刀具进行粗加工和半精加工；在切削过程中刀具需做中间切入工件或阶梯轴等。应取较小主偏角的情况：工艺系统刚度允许的条件下；工件材料的强度、硬度高等。（4）副偏角——应取较大副偏角的情况：工件或刀具的刚度较差；在切削过程中刀具需做中间切入工双向进给等。应取较小副偏角的情况：精加工刀具；切断、切槽也孔加工刀具；加工高硬度和高强度的材料或断续切削；加工细长轴等。（5）刃倾角——应取正刃倾角情况：精加工；微量切削的精加工刀具可取特大正刃倾角；镗刀、铰刀等孔加工刀具加工盲孔；工艺系统刚度不足等。应取负刃倾角情况：冲击负荷较大的断续切削；加工高硬度材料；孔加工刀具加工通孔等。（6）刀尖形状——圆弧形刀尖（圆弧过渡切削刃）：多用于单刃刀具，钻头、铰刀也使用合理选用刀尖圆弧半径值，可提高刀具耐用度，并对工件表面有修光作用，但刃磨较困难。倒角形刀尖（直线