西南交《铁道车辆制造工艺》离线作业+92.docx

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铁道车辆制造工艺第1次作业一、单项选择题（只有一个选项正确，共2道小题）

1.PW200K客车转向架总装配过程中采用的基准零部件是

（A）轴箱

（B）构架装置（C）基础制动（D）二系悬挂

B

2.生产纲领是指

（A）产品的零件类别总数

（B）产品的组成零件数

（C）铁道部计划的年需新造车数

（D）产品的年产量

（E）本厂的年度生产能力

D

二、不定项选择题（有不定个选项正确，共5道小题）

3.下面哪些生产过程环节属于工艺过程。

[不选全或者选错，不算完成]（A）机械加工

（B）热处理（C）仓库保管（D）装配

（E）调试

ABDE

解答参考：

工艺过程是生产过程的主线，包括毛坯制造、机械加工、热表处理、装配、调试等等。

4.生产类型包括[不选全或者选错，不算完成]（A）单件生产

（B）流水线生产

（C）成批生产

（D）大量生产

（E）手工作业

ACD

5.下面属于零件加工质量指标的有[不选全或者选错，不算完成]（A）尺寸精度

（B）表面粗糙度（C）位置精度（D）不圆度

（E）直线度

ABCDE

解答参考：

加工精度:

尺寸、形状、相互位置精度

表面质量:

表面粗糙度、波度等

6.工艺基准主要包括[不选全或者选错，不算完成]（A）定位基准

（B）度量基准（C）结构基准（D）蓝图基准（E）装配基准

ABE

解答参考：

在加工、测量、装配等工艺过程中所采用的各种基准的总称，按其用途的不同又可分为定位基准、度量基准、装配基准等。

7.加工阶段主要包括[不选全或者选错，不算完成]（A）集中加工阶段

（B）粗加工阶段（C）精加工阶段（D）光整加工阶段（E）半精加工阶段

BCDE

解答参考：

为了保证加工质量和合理地使用设备，零件加工时，往往不是依次加工完各个表面，而是将整个加工过程划分为几个相对独立的阶段来进行，这个就是加工阶段。

按加工性质和作用的不同，工艺过程通常可划分为四个加工阶段：

粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段。

四、主观题（共20道小题）

8.什么是生产过程

机械的生产过程是指将原材料转变为成品的全部过程

9.什么是工艺过程

工艺过程是指生产过程中对改变材料性质、零件形状、尺寸、相对位置关系以及机器外观变化有直接关系的那部分生产过程。

10.什么是工艺路线（工艺流程）

产品或零部件在生产过程中，有毛坯准备到成品包装入库，经过企业各部门或工序的先后顺序，成为工艺路线。

11.什么是工序

工序是指一个或一组人在同一个设备或同一个工作地点，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分加工工作。

12.什么是生产钢领

某种产品的年生产量称为该产品的生产纲领。

13.生产类型主要有哪些

单件生产，少量的制造不同结构和尺寸的产品，且很少重复；成批生产，产品数量较大，一种分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复；大量生产，当一种零件或生产数量很大，而在大多数工作地点经常是重复的进行相同的工序。

14.制订工艺规程的主要步骤

分析加工零件的图纸及结构工艺性选择毛坯拟定工艺路线工序设计编制工艺文件。

15.零件的加工质量主要有哪些指标

加工精度（尺寸形状位置精度）和表面质量（表面几何形状表面层的物理机械性能）

16.粗基准的选择原则

粗基准：

如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准，工件所有表面均需要加工时，赢选择余量最小的和毛坯公差最小的表面作粗基准，选做粗基准的表面应尽可能平整光滑，并避开浇口、冒口和分模面等凸起出，以便定位准确，夹紧可靠，粗基面一般只准在第一工序中使用一次，尽量避免重复使用

17.精基准的选择原则

对精基准：

主要从保证加工精度和装夹方便为出发点原则为：

基准重合原则：

应尽量选择零件上的设计基准作为定位基准。

基准统一原则：

尽可能选择统一的定位基准加工零件各表面，以保证各表面的位置精度。

基准可靠原则：

所选的精基准，应能保证工件安装稳定可靠。

自为基准和互为基准原则：

某些精加工工序，要求加工余量小而均匀，则课选被加工面本身作为精基准。

有时还要遵循互为基准，反复加工的原则。

18.加工阶段主要划分为哪些阶段

粗加工阶段半精加工阶段精加工光整加工

19.切削加工工序安排的一般原则

遵循先粗后精、先主后次、先基面后其他原则

20.

21.什么是装配

几个小部件和零件组合成一个较大的部件的组合过程称为装配

22.什么是工艺部件

如果从工艺角度，为了整个制品组装方便，将若干个零件组合成制品的一部分，这就是工艺部件（装配部件）。

23.什么是零件装配法

把产品的所有零件集中在一个工作地上的装配成制品的方法称为零件装配法。

24.什么是部件装配法

一个制品划分成若干个工艺部件，各个工艺部件在各自专门的工作地上有若干个零件装配而成，这些工艺部件的装配工作可以独立的平行的进行，最后再将这些公布简组装成制品，这样的装配方法称为部件装配法。

25.部件装配法相对于零件装配法的优点

（1）每个工艺部件可以采用夹具进行装配，并且可以采用专用的检查样板和工具，大型部件可采用检验工作台、以便及时发现部件的缺陷，从而提高部件的装配质量。

（2）每个工作地点固定装配一种或几种工艺部件，可使工作地的工作简化，这样就可以减少非生产时间的损失，从而提高劳动生产率。

（3）由于各个工艺部件是在各个工作地分别进行装配，这样就形成了数条有次序的平行作业线，从而大大缩短了产品总装配的生产周期。

26.划分工艺部件的基本原则

（1）产品的产量越大，工艺部件越应该细分。

（2）有完整规则的轮廓形状，并能独立稳定存放。

（3）两部件连接处的结构不要太复杂。

（4）部件应有足够刚度。

（5）满足产品设计的技术要求。

27.什么是基准零部件法

例如209HS型转向架的“构架”。

这个零件是“构架组成”部件的基准零件，而构架组成又是转向架的基准部件。

构架组成中各个零件相互间的正确位置就是靠构架这个基准零件来保证的，而转向架中的各个部件相互间的正确位置又是靠“构架组成”这个基准部件来保证。

铁道车辆制造工艺第2次作业三、主观题（共20道小题）

1.焊接结构合理性考虑的主要方面

坡口的选择、合理确定焊缝尺寸、合理布置焊缝、设计接头应考虑焊接方法的特点、应保证可焊到性。

2.某型敞车的中梁如下图所示，主要有A、B、C三组焊缝。

试针对所有可能的不同焊序和方向导致的焊接残余变形，分析与比较装配焊接工艺方案的合理性

第Ⅰ方案：

先装配槽钢和盖板，焊接焊缝C，然后再装配隔板，焊接焊缝A、B。

这个方案的特点是：

纵向长焊缝C据x-x轴较远，产生较大的上挠变形fC，焊缝B的横向收缩也产生上挠变形fB，焊缝A的中心偏于x-x轴上方，但距重心较近，其横向收缩产生不大的下挠变形fA。

因此，总变形量f=fC+fB-fA。

第Ⅱ方案：

先装配盖板和隔板，焊接焊缝B，然后再装配槽钢，焊接焊缝C、前后焊接焊缝B。

这个方案的特点是：

焊缝B只引起盖板的缩短，对整个梁的上挠基本不产

生影响，fB=0。

装配槽钢以后，焊缝A、C分别位于x-x轴的两侧，变形可以抵消一部分，因此总变形量f=fC-fA。

第Ⅲ方案：

先装配隔板和槽钢，焊接焊缝A，然后再装配盖板，焊接焊缝B、C。

这个方案的特点是：

焊缝A位于结构重心上，之引起槽钢的缩短，即fA=0，装配一焊接盖板后，焊缝B、C都产生上挠变形fBfC，因此，总变形量f=fC+fB。

综上，从减小中梁弯曲变形的角度看，第Ⅱ方案是最好的。

但在车体钢结构制造中，往往要求中梁组焊后具有足够的上挠度值，以保证车体总装后具有0~12mm的上挠度。

因此使用Ⅲ的方案最合适。

即利用装配—焊接次序和组装夹具上预制的上挠度就可方便达到重量上挠度的要求。

3.车体钢结构所用材料的一般要求

铁道车辆车体钢结构所用材料，一般要求符合下述技术要求：

在满足力学件能的前提下，尽量减轻自重；具有良好的耐大气腐蚀性能；具有抗振特性，材质疲劳裂纹的传播速度要小；对应力集中的敏感性要小；有较好的冲压和焊接工艺性，便于制造和修理

4.铁道车辆车体承载结构常用材料

日前国内外铁道车辆车体承载结构所用材料，主要有普通碳素钢、耐候钢、不锈钢和铝合金等四种金属材料．某些部件也采用玻璃钢和夹层结构材料等：

5.车体用耐候钢的主要特点

耐候纲是低合金高强度耐大气腐蚀钢的简称。

世界各国普遍根据自己的资源条件，研制了各种类型的耐候钢。

这种钢的合金元素含量少（一般不超过3％），成本低，强度高，综合性能好。

我国从1965年开始在新造客货车中使用耐候钢，从1987年起成批生产耐候钢车辆．到

1990年新造车辆要求全部使用耐候钢。

科学试验和运用试验都证明．国产耐候钢比普通碳素钢有较高的耐腐蚀性能。

铜磷系耐候钢的耐腐蚀性，一般相当于普通碳素钢的2倍左右，在恶劣环境中相当于2—3倍；铜磷铬镍系耐候钢的耐腐蚀件相当于普通碳素钢的2—3倍，在恶劣环境构目当于3倍以上。

客车新造数量较少，用薄板较多，常选用耐腐蚀性能较好的铜磷铬镍系耐候钢。

货车新造数量多，用钢量大，使用中厚板、型钢较多．常选用铜磷系耐候钢

6.C70钢结构的装配系统图

7.中梁制造中存在的主要问题，原因及工艺措施

中梁组成主要以焊接为主、焊接变形对个梁的制造质量将产生很大的影响。

不同的装配与焊接顺序能够改变焊缝对于结构重心的相对位置.因此，在组焊前要认真分析焊缝的分布及焊后可能引起的变形，进而确定正确的组装、焊接顺序、作为基本原则，装配与焊接顺序应做到“先内后外”，前者是为了组装方便，后者是在增强内部刚度的条件下可使焊接变形减为最小。

8.底架调修工艺中端梁的矫正方法

底架倾斜是由端梁、枕梁、横梁倾斜造成的。

一般要求，当枕梁处中、侧梁水平差超过6mm时，就要进行矫正。

采用火焰矫正法时，在如图5—5所示的枕梁较低侧。

处加热，使之升高。

若小、侧梁水平差较大时，同时在枕梁较高侧根部b处加热．位之下降，最终使底架达到水平。

若倾斜程度过大，一次矫正解决不了，可进行二次加热矫正。

但加热点不要在已加热过地方重复加热，避免内于金属组织变化及过厚的氧化皮脱落，使材料性能下降。

端梁的矫正方法和枕梁相同，若倾斜过大，按图所示的a、b、c、d、e处加热。

9.侧墙组焊夹具采用内侧朝下组装方法的优缺点

侧墙组焊夹具多采用侧墙内侧朝下的组装方法。

其优点是内侧的形状与尺寸精度能够得到保证；外侧零件均可在夹具内装配，生产效率和组装质量高。

缺点是侧柱上料较困难。

10.敞车车体钢结构总装工艺过程的主要步骤

（1）车体钢结构组对

（2）铰孔（3）拉铆（4）车体焊接（5）钩缓组装、转向架落成（6）交验

11.车顶组装中存在的主要问题及工艺措施

（一）存在的问题

1.对车顶弯梁外涨：

由于车顶弯梁与车顶板之间的焊缝集中于弯梁中件轴的一侧，

使车顶的圆弧部分收缩而产生外涨，这将给车体钢结构总组装带来困难。

2.车顶纵向收缩变形：

由于车顶横向焊缝较多和在车顶调平作业时采用火焰加热引起车顶纵向收缩变形。

（ 二）预防措施

对车顶弯梁外涨可采取在焊接车顶弯梁与车顶板焊缝时，用定位拉杆拉紧并临时点固，待组装结束后再取下拉杆，可减少车顶的外涨变形。

还可以采取反变形的方法，将组焊夹具作成比实际部件宽度略小而高度略高，以保证车顶弯梁圆弧展开长度不变，待组焊结束后，其宽度满足技术条件要求。

对车顶纵向收缩变形的预防措施是在车顶板下料时，其长度尺寸适当放长。

同时在制造过程中．采用CO2焊可以有效地减少车顶的纵向收缩变形。

12.客车制造的工艺流程图

13.货车总组装的主要工艺过程

（1）车体除锈

（2）涂装防锈底漆（3）调整旁求间隙（4）组装侧门及下侧门（5）制动装置的组装（6）涂装面漆（7）调整车钩高度（8）交验

14.25型客车车体钢结构总装工艺过程

1确定底架在总装夹具上位置2组装侧墙3组装内外端墙4组装车顶5车体焊接6车体调平工艺

15.客车总组装的主要工艺过程

1木结构的安装2车窗安装3其他装置的安装4车体钢结构油漆5落车检查6试运转

16.铁道车辆制造夹具的分类

夹具的种类很多，按其用途大致可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具等。

夹具又可按适用的机床种类分为车、铣、钻等方面的夹具。

还可按其夹紧动力分为手动、气动、液压和电磁等夹具

17.对夹具的设计要求

（1）按照所完成的下什，大具可分为：

装配（及点定焊）用的夹具，焊接用的夹具和装

配焊接夹具。

（2）按工作面在空间的状态，夹具可分为固定式和旋转式（包括定期旋转式和连续旋转式）

（3）按照装配部件的重量和尺寸，夹具可以划分为：

轻型夹具—3kN以下的小部件；中型夹具—3~10kN的部件；重型夹具——重量大于10kN的大部件。

18.什么是工件定位的原理

一个工件在夹具中未定位之前，也可看作一个在空间直角坐标系中的自由刚体，有六个自由度．即沿三个坐标轴方向移动和绕三个坐标轴方向转动。

要使工件在某方向有确定位置，就必须限制该方向的自由度。

当工件的六个自由度均被限制后．工件在夹具中的位置就完全被确定了．这就是工件定位的基本原理。

在夹具中通常用六个支承点来实现，故又称为六点定位原理。

19.什么是欠定位、过定位

如果工件定位时，对于应该限制的自由度而没加以限制，这种情况称为欠定位。

如果工件定位时，有两个或两个以上的定位支承都起着限制同一个自由度的作用，这种定位叫过定位。

20.常用的定位方法和元件

（1）工件以平面定位工件以平面定位时，所用的定位元件（即支承件）可分为主要支承和辅助支承两类，前者用来限制工件自由度，是真正具有独立定位作用的定位元件；而后者则是用来加强工件的安装刚性，它不起限制自由度的作用，仅在工件定位后才参与工作。

①主要支承：

它有固定支承、可调支承和浮动支承（自位支承）等二种。

它们的结构尺寸一般已标准化了，可在有关手册中查到。

a固定支求：

这种支承在夹具上不能调节。

它又分支承钉和支承板。

支承钉多用于工件定位需三点支承或侧面支承的时候，其结构形式有平头、圆头、网纹顶面三种。

平头支承钉用于精基准定位，圆头和网纹头支承钉用于粗基淮定位。

支承板多用于精基淮定位。

b可调节支承：

高度可调节，主要用于工件粗基准定位。

c浮动支承：

每个浮动支承，只相当一个支承点，即约束一个自由度。

它主要用于尺寸大或刚性较差的工件粗基淮定位。

②辅助支承：

工件定位并夹紧后，若工件刚性和稳定性很差，在切削力和夹紧力作用下会发生不稳定和变形，故应增加一个不起限制自由度作用的辅助支承。

辅助支承分为自引式（浮动式）和推力式两种，均已标准化了。

当工件定位平面与定位元件接触，若接触面相对工件总尺寸较大时，限制三个自由度；很小时，限制一个自由度；如接触而相对工件呈狭长形时，限制两个自由度。

（2）工件以外圆表面定位工件以外圆定位时，常用v形块作定位元件。

即使工件外圆

尺寸变动．但圆柱面对于v形中心总是对称的。

其定位特点是工件的对中性很好。

用v形块定位时，较长的v形块限制四个自由度；较短的v形块则限制两个自由度。

v形块结构已标准化。

（3）工件以内圆孔定位工件以内孔定位时，常用的定位元件有定位销、定位心轴、自动定心机构（如三爪卡盘、弹簧心轴等）。

①定位销：

又分圆柱定位销（短圆柱销）、锥形定位销（短锥销）．以及菱形销（削边销）。

定位时，短圆柱定位销限制两个自由度；短锥形销限制三个自由度；并有较好的对中性；菱形销只限制一个自由度。

定位销结构已标准化了。

②定位心轴：

一般盘套类零件常用心轴定位。

定位面是已加工的内圆柱孔。

因工件形状和用途不同，心轴结构形式很多。

（4）工件表面的组合定位工件定位时，常需要由几种定位元件利用两个以上表面组合使用进行定位．称为工件表面的组合定位。

铁道车辆制造工艺第3次作业三、主观题（共20道小题）

1.什么是装配系统图

工艺部件的装配以及制品的总装配都应按一定的次序进行，利用图的形式将装配的先后顺序表示出来，这种图称为装配系统图。

2.装配系统图的作用

作用：

从这些系统图上了、可以清晰的了解该部件和整体转向架的装配工作过程。

3.机械的装配方法（保证装配精度／互换性的方法）

完全互换法：

机器的每一个零件，可以在零件的一批制品中任意取出而不经过修整即能装配成符合预先规定的装配技术要求的产品。

工作简单经济；装配过程简单，生产效率高；容易组织装配流水线；容易组织工厂之间的协作。

但对零、部件的精度要求较高，加工成本高。

部分互换法：

降低零件的精度要求，零件加工容易，成本低零件不挑选装配完成后检查装配要求。

挑出不合格的修复或降为次废品。

更经济更合理，简化加工方法，缩短加工时间，降低成本，但会出现一些废品、次品。

选择装配法：

1、直接：

装配质量在很大程度上决定于工人的技术水平和经验，但装配的生产率低。

2、分组：

零件的制造精度不高，但却可获得很高的装配精度；组内零件可以互换，装配效率高。

但增加了零件测量、分组、存贮、运输的工作量。

修配法：

零件的制造工作简单、经济（用较低的制造精度，来获得很高的装配精度）；但修配劳动量较大，要求工人的技术水平高，不易预定工时，不便组织流水作业。

调节装配法：

能获得很高的装配精度；装配速度快；装配时的技术含量较低；零件可按经济精度要求加工。

但增加一套调整装置。

4.轮对压装的终点压力的大小与哪些因素有关

终点压力大小和压力曲线的形状与表面粗糙度、几何形状偏差、测量尺寸的准确性、材料的机械性能、润滑油、组装温度、压入速度，特别是过盈量等因素有关

5.不合格压力曲线的要素有哪些

陡吨过大、末端平直线过长、末端降吨线过长、末端降吨数过大、终点压力过大（吨大）、终点压力过小（吨小）、压力曲线凹入、曲线长度过短、曲线末端波动（跳吨）

6.PW200K客车转向架主要的工艺部件

构架装置、轮对轴向装置、中央悬挂装置、基础制动装置

7.冲压工艺的优点

由于利用模具冲压成型，不但操作简便，生产效率高，便于实现生产的机械化和自动化，而且弓箭不需要进一步机械加工，容易获得用其他加工方法所难以制造的。

形状复杂的零件。

同时，其材料利用效率高，生产批量大时产品的成本较低。

8.车体钢结构零件制造中常用的冲压工序有哪些

（1）分离工序（冲裁）包括落料和冲孔。

（2）变形工序包括弯曲、拉延、成型（拉弯、压筋、翻边、旋压、挤压）。

（3）复合工序。

9.什么是冲裁

是利用冲床和模具使板料产生分离的冲压工序，包括落料、冲孔、切断、切边、剖切等多种工序。

10.冲裁质量特点

冲裁的断面是粗糙且有锥度的。

同时还有穹弯、不平直、断面有毛刺。

经济精度不超过IT10级，只适用于一般要求。

11.什么是冲裁排样

冲裁件在条料或板料上的布置方法叫排样，排样不合理就会浪费材料。

12.什么是冲裁模，其结构需要满足的要求是什么

将板料相互分离的模具叫做冲裁模。

必须满足冲压生产的要求，不仅要冲出合格的工件，适应生产批量的要求，而且操作要安全方便，使用期限长，容易制造和维修，同时制造成本要低。

13.什么是弯曲

弯曲是将板材、型材和管材等压弯成一定角度和形状的工序

14.弯曲的质量特点

弯曲常出现弯曲处的裂纹和由于回弹导致的形状不合规格

15.什么是拉延

把平板毛坯通过拉延模压制成圆筒形或其他断面形状的开口空心件成为拉延。

16.焊接结构的主要特点

焊接接头的整体性。

2、焊接结构有较大的焊接应力和变形。

3、焊接结构的应力集中变化范围大。

17.焊接接头组成

焊接接头包括焊缝、熔合区及焊接热影响区三个区域。

18.焊接接头的型式

常用的焊接接头有对接、搭接、丁字接和角接接头四种。

焊接坡口形式有I形、单边V形、

V形、K形、J形、U形、双U形和X形等。

19.车体钢结构制造中常用的焊接方法

手弧焊、埋弧焊，CO2电弧焊、电阻焊、钨极氩弧焊、及熔化极氩弧焊等

20.用火焰矫正法矫正的加热三角形画法

火焰矫正的加热形状有点状、线性和三角形三种。

首先要定出正确的加热位置和加热形状。

，如果位置错了或者加热形状不对，都不能得到预期效果。

三角形时三角形顶角指向火焰喷射方向即为加热方向。

三角形所在处为加热点。

铁道车辆制造工艺第4次作业三、主观题（共12道小题）

1.选择定位方法和元件时应注意的问题

①正确地确定工件上必须限制的自由度；

②合理地确定支承形式；

③定位要稳定可靠，定位元件的分布应使切削力、夹紧力、工件的重力之合力落在支承点上或几个支承点中间；

④定位元件应有较高的精度及足够的强度；其工作表面应与上件定位面粗糙度相适应，且应具有高的耐磨性。

⑤定位元件在夹具中应便于更换、修理和调试；

⑥定位元件的工作表面尺寸应尽量小些，与工件定位基准接触应良好，同时要便于从定位元件上消除切屑；

⑦尽量采用标准化元件。

2.什么是定位误差

所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差

3.专用夹具的组成和作用

（1）定位元件：

指夹具上与工件定位基准相接触的几件，用来确定工件在夹具中的位置。

（2）导向元件：

确定刀具的正确位置及引导刀具加工方向的元件。

（3）夹紧机构：

用于夹紧工件，保证工件在加工过程中不因外力作用而改变已定好的位置。

（4）夹具体：

它是将定位工件、压紧机构、导向元件等联成一体的主体件，并与机床相连接。

（5）其他元件：

有的夹具还有分度机构、锁紧机构等。

4.车辆装配-焊接夹具的典型夹紧装置

车辆制造中常用的夹紧器有：

螺旋夹紧器、气压夹紧器和磁力夹紧器等

5.车辆装配-焊接夹具的主要作用

（1）减轻下料及装配时的划线工作及零部件安装时的定位工作，有时还可以免去定位焊。

（2）制品几何尺寸一致，减少尺寸偏差，提高制品的精度和互换性；（3）降低对装配、焊接工人的技术水平要求；

（4）减少焊接生产中制品搬运及翻转时间，提高焊接设备的利用率及焊工的劳动生产率；

（5）装配—焊接夹具能使焊接工作处于最有利的位置．并可采取某些最适当的焊接工艺方法，从而提高了焊接速度和焊接质量；

（6）减少焊接变形量，可免除或减少焊后矫正工作量。

6.装配—焊接夹具中常用定位器的形式

在焊接生产中．经常使用的定位器有挡铁、定位销、v形铁和样板

7.装配—焊接夹具中常用旋转