機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課后部分習(xí)題及答案

1、-PAGE . z.12-2切削過程的三個變形區(qū)各有何特點(diǎn)？它們之間有什么關(guān)聯(lián)？答：切削塑性金屬材料時，刀具與工件接觸的區(qū)域可分為3個變形區(qū)：第一變形區(qū)根本變形區(qū)：是切削層的塑性變形區(qū)，其變形量最大，常用它來說明切削過程的變形情況；第二變形區(qū)摩擦變形區(qū)：是切屑與前面摩擦的區(qū)域；第三變形區(qū)外表變形區(qū)：是工件已加工外表與后面接觸的區(qū)域。它們之間的關(guān)聯(lián)是：這三個變形區(qū)聚集在切削刃附近，此處的應(yīng)力比擬集中而且復(fù)雜，金屬的被切削層就在此處與工件基體發(fā)生別離，大局部變成切屑，很小的一局部留在已加工外表上。2-3分析積屑瘤產(chǎn)生的原因及其對加工的影響，生產(chǎn)中最有效的控制積屑瘤的手段是什么？答： 在中低速切削塑

2、性金屬材料時,刀屑接觸外表由于強(qiáng)烈的擠壓和摩擦而成為新鮮外表,兩接觸外表的金屬原子產(chǎn)生強(qiáng)大的吸引力,使少量切屑金屬粘結(jié)在前刀面上,產(chǎn)生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。瘤核逐漸長大成為積屑瘤，且周期性地成長與脫落。積屑瘤粘結(jié)在前刀面上，減少了刀具的磨損；積屑瘤使刀具的實(shí)際工作前角大，有利于減小切削力； 積屑瘤伸出刀刃之外，使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；積屑瘤使工件已加工外表變得較為粗糙。 由此可見：積屑瘤對粗加工有利，生產(chǎn)中應(yīng)加以利用；而對精加工不利，應(yīng)以防止。 消除措施：采用高速切削或低速切削，防止中低速切削；增大刀具前角，降低切削力；采用切削液。2-7車削時切削合力為什么常分解為三個相

3、互垂直的分力來分析？分力作用是什么？答：1車削時的切削運(yùn)動為三個相互垂直的運(yùn)動：主運(yùn)動切削速度、進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)給量、切深運(yùn)動背吃刀量，為了實(shí)際應(yīng)用和方便計(jì)算，在實(shí)際切削時將切削合力分解成沿三個運(yùn)動方向、相互垂直的分力。2各分力作用：切削力是計(jì)算車刀強(qiáng)度、設(shè)計(jì)機(jī)床主軸系統(tǒng)、確定機(jī)床功率所必須的；進(jìn)給力是設(shè)計(jì)進(jìn)給機(jī)構(gòu)、計(jì)算車刀進(jìn)給功率所必需的；背向力是計(jì)算工件撓度、機(jī)床零件和車刀強(qiáng)度的依據(jù)，與切削過程中的振動有關(guān)。2-11背吃刀量和進(jìn)給量對切削力和切削溫度的影響是否一樣？為什么？如何運(yùn)用這一定律知道生產(chǎn)實(shí)踐？答：不一樣。切削速度影響最大，進(jìn)給量次之，背吃刀量最小。從他們的指數(shù)可以看出，指數(shù)越大影響越大

4、。為了有效地控制切削溫度以提高刀具壽命，在機(jī)床允許的條件下選用較大的背吃刀量和進(jìn)給量，比選用打的切削速度更為有利。2-18選擇切削用量的原則是什么？從刀具壽命出發(fā)時，按什么順序選擇切削用量？從機(jī)床動力出發(fā)時，按什么順序選擇？為什么？答：1指定切削用量時，要綜合考慮生產(chǎn)率、加工質(zhì)量和加工本錢，選用原則為：考慮因素：切削加工生產(chǎn)率；刀具壽命；加工外表粗糙度；生產(chǎn)節(jié)拍。粗加工時，應(yīng)從提高生產(chǎn)率為主，同時保證刀具壽命，使用最高生產(chǎn)率耐用度。精加工時，應(yīng)保證零件加工精度和外表質(zhì)量，然后才是考慮高的生產(chǎn)率和刀具壽命，一般使用小的切削深度和進(jìn)給量，較高的切削速度。2從刀具壽命出發(fā)，優(yōu)先選用大的ap，其次大的

5、f ，最后大的V，因?yàn)橛蒝fap對T的影響程度是遞減的。3從機(jī)床動力出發(fā)時，優(yōu)先選用大的f ，其次大的ap，最后大的V，因?yàn)橛蒝apf對F2的影響程度遞減。2-21提高切削用量可采取哪些措施？1采用切削性能更好的新型刀具材料；2在保證工件材料力學(xué)性能的前提下，改善工件材料的加工性；3改良刀具構(gòu)造和選用合理的刀具幾何參數(shù)；4提高刀具的刃磨及制造質(zhì)量；5采用新型的性能優(yōu)良的切削液和高效的冷卻方法。3-1機(jī)床常用的技術(shù)性能指標(biāo)有哪些？答：機(jī)床的工藝圍：指在機(jī)床上加工的工件類型和尺寸，能夠加工完成何種工序使用什么刀具等。機(jī)床的技術(shù)參數(shù)：包括尺寸參數(shù)、運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)。4-1機(jī)床夾具由哪幾個局部組成？

6、各局部起什么作用？1定位元件：用于確定工件在夾具中的位置使工件在加工時相對刀具及運(yùn)動軌跡有一個正確的位置。2夾緊裝置：用于保持工件在夾具中的既定位置，使它不致因加工時受到外力的作用而改變原定的位置。3對刀元件：用來確定夾具相對于刀具的位置。4導(dǎo)引元件：用于決定刀具相對夾具的位置。5其他裝置：用于進(jìn)展分度加工。6連接元件和連接外表：用于決定夾具在機(jī)床上的相對位置。7夾具體：用于連接夾具上各個元件或裝置，使之成為一個整體的根底件。夾具體也用來與機(jī)床有關(guān)部位相連接。4-4什么是六點(diǎn)定位原理？答：任一剛體在空間都有六個自由度，要使它在機(jī)床上或夾具中完全定位，就必須限制它在空間的六個自由度。4-7根據(jù)六

7、點(diǎn)定位原理，分析題圖4-72所示各定位方案中，各定位元件所限制的自由度？4-10 如圖4-73所示為一圓柱零件，在其上面加工一鍵槽，要求保證尺寸，采用工作角度90的V形塊定位，試計(jì)算該尺寸的定位誤差。4-12有一批如習(xí)題4-10圖所示的工件，除孔外其余各外表均已加工合格。今按圖b的方案用蓋板式鉆模一次裝夾后依次加工孔和孔。蓋板式鉆模用心軸與工件孔相配定位。試分析計(jì)算兩個孔心距的定位誤差。 a) b)4-16鉆套的種類有那些？分別適用于什么場合？答：1固定鉆套：用于小批生產(chǎn)量條件下單純用鉆頭鉆孔。2可換鉆套：用于生產(chǎn)批量較大時，僅供鉆孔工序。3快換鉆套：用于同一個孔必須多種加工工序，而在加工過程

8、中必須依次更換或取出鉆套以適應(yīng)不同加工刀具的需要時。4特殊鉆套：用于特殊情況下加工孔。4-18何謂組合夾具，成組夾具和通用可調(diào)夾具？三種夾具之間有什么關(guān)系？答： 1組合夾具：由一套預(yù)先制造好的具有各種形狀、功用、規(guī)格和系列尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件和組件組成。2成組夾具：根據(jù)成組工藝的原則，針對一組相似零件而設(shè)計(jì)的由通用底座和可調(diào)或可更換元件組成的夾具。3通用可調(diào)夾具：通過調(diào)節(jié)或更換裝在通用底座上的*些可調(diào)節(jié)或可更換元件，以裝夾多種不同類夾具的工件。三者關(guān)系：通用夾具結(jié)合了專用夾具和組合夾具的特點(diǎn)。通用可調(diào)夾具和成組夾具在構(gòu)造上看十分相似，但二者的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想不同。在設(shè)計(jì)時，通用可調(diào)夾具的應(yīng)用對象不明確，

9、只提出一個大致的加工規(guī)模和圍，而成組夾具是根據(jù)成組工藝，針對*一組零件的加工而設(shè)計(jì)的，應(yīng)用對象是十清楚確的。5-1什么叫主軸回轉(zhuǎn)誤差？它包括那些方面？答：1主軸回轉(zhuǎn)誤差：在主軸遠(yuǎn)轉(zhuǎn)的情況下，軸心線位置的變動量叫做主軸回轉(zhuǎn)誤差。2包括：純軸向竄動* 純徑向移動r 純角度擺動y5-2 在臥式鏜床上來用工件送進(jìn)方式加工直徑為 200mm的通孔時，假設(shè)刀桿與送進(jìn)方向傾斜，則在孔徑橫截面將產(chǎn)生什么樣的形狀誤差？其誤差大小為多少？5-4何謂誤差復(fù)映？誤差復(fù)映系數(shù)的大小與哪些因素有關(guān)？解：在切削加工時，待加工外表有什么樣的誤差已加工外表必然出現(xiàn)同樣性質(zhì)的誤差就是誤差復(fù)映現(xiàn)象。由上述公式可以看出，誤差復(fù)映系數(shù)

10、與工藝系統(tǒng)剛度、和進(jìn)給量f切削速度vc等有關(guān)。5-8在臥式銑床上按習(xí)題4-17圖所示裝夾方式用銑刀A銑鍵槽，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，工件右端處的槽深大于中間的槽深，試分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。答：產(chǎn)生誤差的主要原因是銑床主軸剛性缺乏，當(dāng)銑刀移向主軸時，出現(xiàn)主軸讓刀現(xiàn)象，故造成工件中部槽變淺，而右邊一開場進(jìn)刀深度是夠得，當(dāng)銑刀移向主軸時，主軸讓刀，槽深變淺。改良措施是增大銑床主軸的剛性5-13按習(xí)題4-16a)圖的裝夾方式在外圓磨床上磨削薄壁套筒A，卸下工件后發(fā)現(xiàn)工件呈鞍形，如習(xí)題4-16b)圖所示，試分析產(chǎn)生該形狀誤差的原因。答：產(chǎn)生上述圖b)形狀誤差的主要原因是：磨床主軸和尾座剛度缺乏，當(dāng)砂輪移動到主軸或

11、者尾座處時，出現(xiàn)讓刀現(xiàn)象，所以造成在工件兩端直徑增大。5-17車一批外圓尺寸要求為mm的軸。：外圓尺寸按正態(tài)分布，均方根偏差mm，分布曲線中心比公差帶中心大0.03mm。試計(jì)算加工這批軸的合格品率及不合格品率。，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)，合格品率為：不合格品率為：1-P=21.259%其中：0.5-(0.8)=21.19%是可以修復(fù)的；0.5-(3.2)=0.069%是不能修復(fù)的5-23什么是回火燒傷？什么是淬火燒傷？什么是退火燒傷？為什么磨削加工容易產(chǎn)生燒傷？解：回火燒傷：工件外表原來的馬氏體組織將轉(zhuǎn)化成回火屈氏體、索氏體等與回火組織相近的組織，使外表層硬度低于磨削前的硬度。淬火燒傷：馬氏體轉(zhuǎn)

12、變?yōu)閵W氏體，又由于冷卻液的急劇冷卻發(fā)生二次淬火現(xiàn)象，使外表出現(xiàn)二次淬火馬氏體組織，硬度比原來的回火馬氏體高。退火燒傷：磨削區(qū)溫度超過了相變溫度，而磨削區(qū)域又無冷卻液進(jìn)入，表層金屬將產(chǎn)生退火組織，外表硬度將急劇下降。磨削加工產(chǎn)生燒傷的主要原因是：磨削過程復(fù)雜，單位磨削力很大，切深抗力大，磨削速度高，磨削溫度高。因氣流問題，切削液不能充分冷卻工件。5-26車刀按圖a方式安裝加工時如有強(qiáng)烈振動發(fā)生，此時假設(shè)將刀具反裝圖b、或采用前后刀架同時車削圖c、或設(shè)法將刀具沿工件旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過*一角度裝夾在刀架上圖d，加工中的振動就可能會減弱或消失，試分析其原因。a) b) c) d)a)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動的原因是：工

13、藝系統(tǒng)的剛度差。b) 使得模態(tài)組合變化，因而減少振動，由于車床刀架局部向上的方向剛度差，車刀反裝切削力上升，車刀發(fā)生變形，切削力變化小，切削穩(wěn)定，振動減小。c) 車刀產(chǎn)生徑向切削力，相互抵消，因而振動減小。d) 采用最正確安裝方位角安裝，增大實(shí)際工作前角，使切削剛度下降，從而減小振動。6-1 什么是生產(chǎn)過程、工藝過程和工藝規(guī)程？答：1生產(chǎn)過程：將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。2工藝過程：在生產(chǎn)過程中，但凡改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。3工藝規(guī)程：把合理工藝過程的有關(guān)容寫成工藝文件的形式，用以指導(dǎo)生產(chǎn)，這些工藝文件稱為工藝規(guī)程。6-5 試簡述工藝規(guī)程

14、的設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)容及設(shè)計(jì)步驟。答：1工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則：所設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程應(yīng)能保證機(jī)器零件的加工質(zhì)量或機(jī)器的裝配質(zhì)量，到達(dá)設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。應(yīng)使工藝過程具有較高的生產(chǎn)率，使產(chǎn)品盡快投放市場。設(shè)法降低制造本錢。注意減輕工人的勞動強(qiáng)度，保證生產(chǎn)平安。2工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)容及步驟： 分析研究產(chǎn)品的裝配圖和零件圖。 確定毛坯 擬定工藝路線，選擇定位基面。 確定各工序所采用的設(shè)備。確定各工序所采用的刀具、夾具、量具和輔助工具，則應(yīng)提高具體的設(shè)計(jì)任務(wù)書。確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸和公差。確定切削用量。確定工時定額。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。填寫工藝文件。6-15 習(xí)題

15、6-5圖為一軸套零件圖，圖b為車削工序圖，圖c為鉆孔工序三種不同定位方案的工序間圖，均需保證圖a所規(guī)定的位置尺寸100.1mm的要求，試分別計(jì)算三種方案中工序尺寸A1、A2與A3的尺寸及公差。為表達(dá)清晰起見，圖a、b只標(biāo)出了與計(jì)算工序尺寸A1、A2、A3有關(guān)的軸向尺寸。 a) b)方案一 方案二 方案三c)解：1圖C方案一：基準(zhǔn)重合，定位誤差，mm；2圖C方案二：尺寸A2，100.1和構(gòu)成一個尺寸鏈見習(xí)解圖5*4-2c，其中尺寸100.1是封閉環(huán)，尺寸A2和是組成環(huán)，且A2為增環(huán)，為減環(huán)。由直線尺寸鏈極值算法根本尺寸計(jì)算公式，有：10= A28，A2=18mm由直線尺寸鏈極值算法偏差計(jì)算公式：0.1=ESA2-0.05，ESA2=0.05mm;-0.1=EIA20，EIA2=-0.1mm。故：mm3圖C方案三：尺寸A3，100.1，和構(gòu)成一個