機(jī)械制造工程原理思考題答案圖文稿

機(jī)械制造工程原理思考題答案第一章金屬切削的基本要素一、基本概念發(fā)生線：一般的基本表面都可以看作是一條母線沿著一條導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)形成的，母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為形成表面的發(fā)生線。簡單運(yùn)動(dòng)和復(fù)合成型運(yùn)動(dòng)及其本質(zhì)區(qū)別是什么：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)稱為簡單運(yùn)動(dòng)。由多個(gè)簡單運(yùn)動(dòng)構(gòu)成復(fù)合運(yùn)動(dòng)。復(fù)合運(yùn)動(dòng)各個(gè)部分必須保持嚴(yán)格的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系是相互依存，而不是獨(dú)立的。簡單運(yùn)動(dòng)之間是互相獨(dú)立的沒有嚴(yán)格相主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)是道具與工件之間的主要相對運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)配合主運(yùn)動(dòng)，使切削加工保持不斷地進(jìn)行，形成具有所需幾何形狀的以加工表面。刀具角度參考系的組成：參考系可分為刀具標(biāo)注角度參考系和刀具工作角度參考系，前者由主運(yùn)動(dòng)方向確定，后者由合成切削運(yùn)動(dòng)方向確定。工具角度的定義、改變原因和改變值：按照切削加工的實(shí)際情況，在刀具工作角度參考系中所確定的角度稱為工作角度，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和切削刃上選定點(diǎn)安裝高低對工作角度影響。切削層參數(shù)：切削層的尺寸稱為切削層參數(shù)。金屬切除率：刀具在單位時(shí)間內(nèi)從工件上切除的金屬的體積。主要角度定義及圖示（前后角、主副偏角、刃傾角）：*前角：基面和前刀面削平面和后刀面的夾角。主要影響摩擦和刀具強(qiáng)度。*主偏角：主切削刃和刀具進(jìn)給方向的夾角。影響刀具的強(qiáng)度，和影響背向力，主偏角減小，背向力越大，機(jī)床的消耗率也越大，并且主偏角還會(huì)影響表面粗糙度。*副偏角、副切削刃與進(jìn)給方向的反方向的夾角即為副偏角。同樣影響強(qiáng)度，摩擦，以及表面粗糙度。刃傾角：是控制流屑的方向。主切削刃和基面的夾角。二、簡答題2、刀具材料應(yīng)具備的性能；硬度,耐磨,耐熱,強(qiáng)度和韌性,減摩性,導(dǎo)熱,熱膨脹,工藝性,經(jīng)濟(jì)型3、高速鋼和硬質(zhì)合金性能對比；硬質(zhì)合金硬度隨溫度升高而降低，700-800℃大部分合金與高速鋼常溫硬度相當(dāng)硬質(zhì)合金是脆性材料，韌性不足，高速鋼好高速鋼導(dǎo)熱性低于硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金線膨脹系數(shù)比高速鋼小得多硬質(zhì)合金與鋼發(fā)生冷汗的溫度高于高速鋼4、YT、YG兩類硬質(zhì)合金的牌號及應(yīng)用；YT(WC-TiC-Co)：碳素鋼，合金鋼的加工YG(WC-Co)：鑄鐵，有色金屬及其合金精加工，半精加工，不能承受沖擊載荷三、問答題軌跡法，成形法，相切法，展成法2、簡單成形運(yùn)動(dòng)與復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)區(qū)別是什么？簡單成形運(yùn)動(dòng)之間是相互獨(dú)立的，沒有嚴(yán)格的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系3、寫出切削用量三要素的單位和計(jì)算方法。切削速度V=πdn/1000，進(jìn)給速度V=fn，切削深度a=(dw-dm)/24、試分別畫出主偏角為45o的外圓車刀車外圓和車端面時(shí)的所有標(biāo)注角度和切削厚度和切削寬度。5、刀刃上同一點(diǎn)的主剖面與法剖面之間的夾角是多少？刃傾角λs6、車削外徑36mm、中徑33mm、內(nèi)徑29mm、螺距6mm的梯形螺紋時(shí)，若使用刀具前角γο=0o，左刃后角αοL=12o，右刃后角αοR=6o。試問左、右刃的Tan=6/36Πγοo=γο+αοeL=αοL-ηαοeR=αοR-η7、半精車45鋼外圓，試選擇刀具材料牌號；車刀角度κr=75o，κr’=15o，γo=10o，αo=6o，λs=8o；試按制圖標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注刀具角度。κr’=45o，γo=5o，αo=8o，λs=0o試標(biāo)注刀具角度(符合制圖標(biāo)準(zhǔn))。9、車削外徑36mm的外圓，刀尖上一點(diǎn)低于工件中心0.8mm，該點(diǎn)的工作前角相對于標(biāo)注前角改變了多少增大還是減小第二章金屬切削過程和切削參數(shù)優(yōu)化選擇硬化第二,沿著前刀面的變形區(qū)，切屑底部的晶粒進(jìn)一步纖維化，纖維化方向與前刀面平行第三，后刀面與已加工表面之間擠壓和摩擦，使已加工表面處也產(chǎn)生晶粒的纖維化和冷硬效果。6合理刀具幾何參數(shù)：在保證加工質(zhì)量前提下能夠滿足刀具使用壽命長，生產(chǎn)效率高，加工成本低的刀具幾何參數(shù)。7切削變形程度及其衡量指標(biāo)：剪應(yīng)變剪切角變形系數(shù)8切削變形的影響因素：工件材料刀具前角切削速度切削厚度9切屑類型及其形成條件：帶狀（切塑性材料，切削厚度小，切削速度高，刀具前角較大）節(jié)狀（切削速度較低，厚度較大）粒狀（切削塑性材料且切削速度極低）崩碎（切削脆性材料，被切金屬層在前刀面的擠壓下未經(jīng)塑性變形就在張應(yīng)力的狀態(tài)下脆斷）又能形成帶狀切屑的情況下形成）影響（保護(hù)刀具增大前角增大切削厚度增大已加工表面粗糙度加速刀具磨損）的抗力；二是刀具與切屑、工件表面間的摩擦阻力13材料的切削加工性:工件材料加工的難易程度14欲減小切深抗力在刀具幾何角度方面可采取哪些措施？增大主偏角15衡量切削變形的指標(biāo)有哪些你認(rèn)為哪個(gè)更合理些剪應(yīng)變最合理16剪切角只與刀具前角有關(guān)系嗎為什么不是，還與摩擦角有關(guān)17車削45鋼可能形成哪幾種切屑改變哪幾種條件可以使切屑形態(tài)轉(zhuǎn)化帶節(jié)粒改變切削速度厚度和刀具前角18切削用量中哪一個(gè)要素對切削力的影響最大哪一個(gè)最小切削厚度最大切削速度最小19切削用量中哪一個(gè)要素對切削溫度的影響最大哪一個(gè)最小為什么切削速度最大，切削厚度最小。切削速度增大，金屬去除率也增大，做的功越20分析積屑瘤控制措施實(shí)際上就是要控制刀-屑界面處的摩擦系數(shù)，改變切削速度是控制其生長的最有效措施，加注切削液和增大前角都可以抑制其的形力減小。主偏角增大，切削力減小。刃傾角對切削力的影響很小。22切削用量中哪一個(gè)要素對刀具使用壽命的影響最大哪一個(gè)最小為什么切削速度最大，切削深度最小。24敘述刀具磨損形態(tài)、過程和原因。前后過程為初期磨損正常磨損劇烈磨損25刀具磨損原因中哪些與切削溫度有關(guān)？擴(kuò)散磨損氧化磨損熱電磨損26刀具使用壽命是一個(gè)時(shí)間，此概念可以用來評價(jià)哪些切削因素？27工件材料和刀具幾何參數(shù)怎樣影響刀具使用壽命？28合理刀具使用壽命有哪幾種有何時(shí)用意義保證加工生產(chǎn)率最高利潤最高成本最低的刀具實(shí)用壽命切削區(qū)的變形程度2切削刃與刀頭強(qiáng)度，受力性質(zhì)和散熱條件3切屑形態(tài)和斷長刀具使用壽命4增大后角將使切削刃和刀頭的強(qiáng)度削弱，導(dǎo)熱面積和容熱體積減小主副偏角的作用1影響已加工表面的殘留面積高度2影響切削層形狀3影響三向切削分力的大小和比例關(guān)系4影響刀尖強(qiáng)度、導(dǎo)熱面積、容熱體積5影響斷屑效果和排屑方向刃傾角1刀尖強(qiáng)度和散熱條件2控制切屑流出方向3切削刃的鋒利性4切入切出平穩(wěn)性5刃口具有割的作用6切削刃的工作長度7三向切削分力之間的比值30工件材料的切削加工性用哪些指標(biāo)來衡量？1刀具使用壽命的同刀具使用壽命下切削速度的相對比值3切削力或切削溫度4已加工表面質(zhì)量5切屑控制或斷屑的難易程度31工件材料的相對切削加工性是怎樣定義的以相同刀具使用壽命下切削速度的相對比值32改善工件材料的切削加工性的方法有哪些？熱處理改變材料的組織和機(jī)械性能調(diào)整材料的化學(xué)成分33切削液的種類及應(yīng)用？水溶液乳化液切削油作用為冷卻潤滑清洗防銹34合理選擇切削用量應(yīng)按什么順序進(jìn)行有何道理首先盡量選取大的切削深度，然后根據(jù)加工條件和加工要求選取允許的最大進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具使用壽命允許的情況下選取最大的切削速度。道理為提高刀具使用壽命。第三章金屬切削機(jī)床與刀具一、基本概念機(jī)床傳動(dòng)鏈：機(jī)床上為了得到所需的運(yùn)動(dòng)，需要通過一系列的傳動(dòng)件把執(zhí)行件和動(dòng)源，或者把執(zhí)行件和執(zhí)行件連接起來，以構(gòu)成傳動(dòng)聯(lián)系。構(gòu)成一個(gè)傳動(dòng)聯(lián)成形車刀的定義：是加工回轉(zhuǎn)體成形表面的專用工具，它的切削刃形狀是根據(jù)工件的輪廓設(shè)計(jì)的成形車刀的加工誤差：表面的精度與工人技術(shù)水平無關(guān)，主要取決于刀具切削刃的制造精度。麻花鉆的角度和變化規(guī)律:（1）螺旋角：外緣到中心，逐漸減小。（2）刃傾角外緣到中心逐漸增大。（3）：主偏角：外緣到中心逐漸減?。?）：前角,外緣到鉆芯逐漸減小，（5）：后角,外緣到中心逐漸增大。鏟齒過程：銑刀毛柸回轉(zhuǎn)，鏟刀向銑刀軸線作直線運(yùn)動(dòng)，切去毛柸上的金屬銑削方式:(1)圓周銑削方式：逆銑和順銑。（2）端銑刀銑削方式：對稱銑削，不對稱順銑和不對稱逆銑。拉削方式1）綜合式拉削（2）分塊式拉削：成型式和漸成式（3）分層式拉削插齒刀的幾何角度：插齒刀的后角，頂刃后角，側(cè)刃后角。插齒刀的前角，頂刃后角，側(cè)刃后角。二、簡答題1、內(nèi)傳動(dòng)鏈：聯(lián)系復(fù)合運(yùn)動(dòng)之內(nèi)的各個(gè)運(yùn)動(dòng)床執(zhí)行件。8、順銑、逆銑的定義及特點(diǎn)(1)逆銑，銑刀刀齒切削速度在進(jìn)給方向上的速度分量與工件進(jìn)給速度方向相反，特點(diǎn)：逆銑時(shí)刀齒有一個(gè)從零切削厚度開始切入工件的過程，與已加工表面的加工硬化層擠壓和摩擦，刀具易磨損（2）順銑，銑刀刀齒切削速度在進(jìn)給方向上速度分量與工件進(jìn)給速度方向相同，特點(diǎn)：切入工件的切削厚度最大，然后逐漸減小到零切出，從而避免了再已加工表面的冷硬層上擠壓和滑擦。第四章工件的定位與夾具設(shè)計(jì)度，實(shí)現(xiàn)完全定位完全定位與不完全定位：根據(jù)工件加工面的位置度（包括位置尺寸）要求，有時(shí)需要限制6個(gè)自由度，有時(shí)僅需要1個(gè)或幾個(gè)（少于6個(gè)）自由度。前者稱為完全定位，后者稱作不完全定位。欠定位：根據(jù)工件加工面位置尺寸要求必須限制的自由度沒有約束點(diǎn)不足，這樣的定位稱為欠定位過定位：工件在定位時(shí)，同一個(gè)自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上約束點(diǎn)約束，這樣的定位被稱為過定位。基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差：定位誤差包括定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合誤差和定位基準(zhǔn)位移誤差，前者稱為基準(zhǔn)不重合誤差，后者簡稱基準(zhǔn)位移誤差。二．簡答題1、機(jī)床夾具由哪幾部分組成；①定位元件，起定位作用，保證工件相對于夾具的位置，可用六點(diǎn)定位原理來分析其所限制的自由度。②夾緊裝置，將工件夾緊，以保證在加工時(shí)保持所限制的自由度。③導(dǎo)向元件和對刀裝置，用來保證刀具相對于夾具的位置。④連接元件，用來保證夾具和機(jī)床工作臺(tái)之間的相對位置。⑤夾具體，是夾具2、工件在機(jī)床上有幾種安裝方法？各自的特點(diǎn)及應(yīng)用;工件在機(jī)床上有三種安裝方式，分別為：①直接找正安裝：工件在定位過程可以由操作工人直接在機(jī)床上利用千分表、劃線盤等工具，找正某些有相互位置要求的表面，然后夾緊工件；②劃線找正安裝：按圖紙要求在工件表面上畫出位置線以及加工線和找正線；③夾具安裝：由夾具來保證工件在機(jī)床上的低，一般用于單件小批量生產(chǎn)，在精度要求特別高的情況下也往往用直接找正安裝；②劃線找正安裝不需要其他專門設(shè)備，通用性好，但生產(chǎn)效率低，精度不高，適用于單件、中小批量生產(chǎn)中的復(fù)雜鑄件或鑄件精度較低的粗加工工序；③夾具安裝的加工精度要求和生產(chǎn)率都較高，在各類生產(chǎn)中都有應(yīng)用，特別是成批和大量生產(chǎn)中。為保證加工精度和提高生產(chǎn)率，通常采用夾具安裝，它在各應(yīng)用，特別是成批和大量生產(chǎn)中。4、怎樣分析工件應(yīng)限制哪幾個(gè)自由度？5、如何根據(jù)已有的定位方法分析工件被限制了哪幾個(gè)自由度？6、定位誤差由幾部分組成？①安裝誤差：工件在夾具中的定位和夾緊誤差；②對定誤差：刀具的導(dǎo)向或?qū)Φ墩`差和夾具在機(jī)床上的定位和夾緊誤差；③過程誤差：與加工過程中一些因素有關(guān)的加工誤差。如：受力變形、受熱變形、磨損等。通常：△+△+安裝對定過程工件7、常見定位方法的定位誤差計(jì)算；定位誤差(ε)是指由于定位不準(zhǔn)而造成某一工序尺寸或位置要求方面的加工D誤差。定位誤差包括定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合誤差和定位基準(zhǔn)位移誤差，前者稱為基準(zhǔn)不重合誤差，后者簡稱基準(zhǔn)位移誤差?；鶞?zhǔn)位移誤差包括零件位移不準(zhǔn)確誤差和其他夾具定位不準(zhǔn)確造成的誤差。8、什么是裝配基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)？①在裝配時(shí)用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn)稱為裝配基②設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)就是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；③在加工中或加工后用來測量工件的形狀、位置和尺寸誤差所采用的基準(zhǔn)稱為④在加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。第五章機(jī)械加工表面質(zhì)量一、基本概念表面質(zhì)量的內(nèi)容:指經(jīng)過機(jī)械加工后，在零件已加工表面上幾微米至幾百微米表面層所產(chǎn)生的物理機(jī)械性能的變化以及表面層微觀幾何形狀誤差。的強(qiáng)度和硬度都提高了。殘余應(yīng)力：當(dāng)切削過程中表面層組織發(fā)生形狀變化和組織變化時(shí)，在表面層及里層就會(huì)產(chǎn)生互相平衡的彈性應(yīng)力。表面粗糙度：表面的微觀幾何形狀誤差，它是切削運(yùn)動(dòng)后，刀刃在被加工表面上形成的峰谷不平的痕跡。二、簡答題答：不能，表面質(zhì)量的內(nèi)容:指經(jīng)過機(jī)械加工后，在零件已加工表面上幾微米至幾百微米表面層所產(chǎn)生的物理機(jī)械性能的變化以及表面層微觀幾何形狀誤差。表面層幾何形狀誤差主要由表面粗糙度和波度兩個(gè)部分組成。1、表面粗糙度：是加工表面的微觀幾何形狀誤差，其波長與波高的比值一般2、表面波度：介于宏觀幾何形狀誤差與表面粗糙度之間的周期性幾何形狀誤差，其波長與波高的比值在40---1000之間。它是由機(jī)械加工中的振動(dòng)引起當(dāng)波長與波高比值大于1000時(shí)．稱為宏觀幾何形狀誤差答：冷作硬化：切削過程中表面層產(chǎn)生的塑性變形使金屬晶體內(nèi)產(chǎn)生剪切滑是金屬的強(qiáng)度和硬度都提高了。殘余應(yīng)力：當(dāng)切削過程中表面層組織發(fā)生形狀變化和組織變化時(shí)，在表面層及里層就會(huì)產(chǎn)生互相平衡的彈性應(yīng)力。答：切削速度的影響；被加工材料性質(zhì)的影響；刀具的幾何形狀、材料、刃磨質(zhì)量的影響答：刀具的影響；切削用量的影響；被加工材料的影響答：減少加工時(shí)的塑性變形，避免產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺；合理選擇冷卻潤滑劑，提高冷卻潤滑效果，常能抑制積屑瘤、鱗刺的生成，減少切削時(shí)的塑性變形，有利于減低表面粗糙度。7、哪些原因會(huì)造成回火燒傷、退火燒傷和淬火燒傷？答：如果磨削區(qū)的溫度未超過淬火鋼的相變溫度，但已超過馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度，工件表層金屬的回火馬氏體組織將轉(zhuǎn)變成硬度較低的回火組織（索氏體或屈氏體），這種燒傷稱為回火燒傷。如果磨削區(qū)溫度超過了相變溫度，再加上冷卻液的急冷作用，表層金屬發(fā)生二高，在它的下層，因冷卻較慢，出現(xiàn)了硬度比原先的回火馬氏體低的回火組織（索氏體或屈氏體），這種燒傷稱為淬火燒傷。如果磨削區(qū)溫度超過了相變溫度，而磨削區(qū)域又無生退火組織，表面硬度將急劇下降，這種燒傷稱為退火燒傷①切削速度V↑—〉刀具與工件的作用時(shí)間↓—〉金屬的塑性變形↓—〉硬化層深度和硬度↓。a)進(jìn)給量f超過一定值時(shí)，進(jìn)給量↑—〉切削力↑—〉表層金屬的塑性變形↑—〉冷硬程度↑。b)進(jìn)給量f過小—〉切削厚度↓—〉刀刃圓弧對工件表面層的擠壓次數(shù)↑—〉答：①刀具切削刃口圓角↑—〉徑向切削分力↑—〉表層金屬的塑性變形↑—〉導(dǎo)致冷硬↑。②前角γ0↑—〉塑性變形↓—〉冷硬齒。③后刀面磨損↑—第六章機(jī)械加工精度一、基本概念加工精度：零件經(jīng)過加工后的尺寸、幾何形狀以及各表面相互位置等參數(shù)的實(shí)際值與理想值相符合的程度。系統(tǒng)誤差：具有確定性規(guī)律的誤差。隨機(jī)誤差：具有統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律的誤差。工藝系統(tǒng)：機(jī)床、夾具、刀具及工件組成的系統(tǒng)原理誤差：由于采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)或者近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的誤差。誤差復(fù)映系數(shù)：工藝能力系數(shù)C：零件加工尺寸的公差T與實(shí)際分布曲線的尺寸分布范圍6σp工藝系統(tǒng)剛度：工藝系統(tǒng)所受外力與工藝系統(tǒng)中機(jī)床、刀具、夾具、工件在誤差敏感方向的變形之和的比值調(diào)整誤差：在機(jī)械加工的每一個(gè)工序中，由于調(diào)整所造成的原始誤差。二、問答題1、加工精度與加工成本是什么關(guān)系？加工精度↑------加工成本↑2、假設(shè)機(jī)床、夾具、刀具都絕對精確，工件的加工誤差應(yīng)該為零嗎？不是3、工藝系統(tǒng)剛度與單個(gè)物體剛性相比有何特性？4、哪些因素影響工藝系統(tǒng)剛度1）連接表面的接觸變形2）薄弱零件本身的變形；（3）接觸表面之間的摩擦；（4）接觸表面之間的間隙影響；（5）連接件夾緊力的影響。5、工藝系統(tǒng)剛度怎樣對工件加工精度產(chǎn)生影響？分為切削力、傳動(dòng)力、慣性力、夾緊力和重力對加工精度的影響。（P）6、臥式車床的床身導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差和在鉛垂面內(nèi)的直線度誤差對工件加工精度有何影響影響程度有何不同導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差對加工精度影響很大，不容忽視；在鉛垂面內(nèi)的直線度誤差對加工精度影響很小，可以忽略不計(jì)。7、工藝系統(tǒng)受熱變形造成的加工誤差屬于系統(tǒng)誤差還是隨機(jī)誤差？8、工藝方案或工藝系統(tǒng)的工藝能力系數(shù)越大越好嗎？不是，工藝能力系數(shù)過大，加工精度過高，相應(yīng)的加工成本太大，不經(jīng)濟(jì)。9、由誤差復(fù)映而產(chǎn)生的加工誤差的性質(zhì)一定與加工前的誤差性質(zhì)相同？10、通過測量可畫出工件的尺寸分布曲線，該曲線上可以反映哪些問題利用尺寸分布曲線，可以進(jìn)行工藝驗(yàn)證---驗(yàn)證工藝能力系數(shù)，可以進(jìn)行誤差分析。12、加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析方法及正態(tài)分布的計(jì)算、應(yīng)用。第七章機(jī)械制造工藝規(guī)程2工藝過程:是對機(jī)械產(chǎn)品中的零件采用各種加工方法直接改變毛坯的形狀、尺寸、表面粗糙度以及力學(xué)物理性能使之成為合格零件的全部勞動(dòng)過程。3工序：一個(gè)工人在一個(gè)工作地點(diǎn)對一個(gè)工件連續(xù)完成的那一部分加工過程。4安裝：在同一個(gè)工序中，工件每定位和夾緊一次所完成的那部分加工5工位：把每一個(gè)加工位