矿大机械制造工程学教材配套习题1
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工艺尺寸链1. 图为一轴套零件图,图2 b)为车削工序简图,图2 c)为钻孔工序三种不同定位方案的工序简图,均需保证图a所规定的位置尺寸10 0.1mm的要求,试分别计算工序尺寸A1、A2与A3的尺寸及公差图2 a)为一轴套零件图,图2 b)为车削工序简图,图2 c)为钻孔工序三种不同定位方案的工序简图,均需保证图a所规定的位置尺寸10 0.1mm的要求,试分别计算工序尺寸A1、A2与A3的尺寸及公差解:(1)方案一设计基准和工序基准重合,工序尺寸等于设计尺寸,即:mm A1.0101(2)方案二① 建立工艺尺寸链图:其中:A0为封闭环,A2为增环,A4为减环。
A2A=10±0.1A4=8-0.05mm A mm A 005.048,1.010② 计算工序尺寸及其公差:mmA A 1881022mmESA ESA 05.0)05.0(10.022mmEIA EIA 10.0010.022结果:mm A 05.010.0218(2)方案三① 建立工艺尺寸链图:其中:A 0为封闭环,A 5为增环,A 3和A 4为减环。
mmA mm A mm A 001.05005.0438,8,1.010② 计算工序尺寸及其公差:mmA A 208381033mmEIA EIA 05.0)05.0(010.033mmESA ESA 001.010.033结果:mmA 005.03202.設一零件,材料为2Cr13,其内孔的加工顺序如下:(1)车内孔Φ31.814.00 (2)氰化,要求工艺氧化层深度为磨内孔Φ320.0350.010++,要求保证氧化层深度为0.1~0.3mm, 试求氰化工序的工艺氧化层深度t T?[解] 按加工顺序画出形成氰化层深度0.1 ~0.3mm的尺寸链计算图。
图中0.1~0.3 mm是最后形成的尺寸应为封闭环。
A 0=10±0.1A 4=8 -0.050 A 3A 5=38 -0.1计算 t T: 0.3=t max +15.97-16.0050.1=t min +15.9-16.0175得 t max =0.335mmt min =0.2175mm 故氰化工序的工艺氰化层深度tT=0.21751175.00mm3.设某一零件图上规定的外圆直径为Ф32005.0 mm,渗碳深度为0.5~0.8 mm。
机械制造工程学习题集(复习最新含答案)第一章金属切削的基本要素习题1.1车刀刃倾角等于多少度时,其主剖面和法剖面重合?答:刃倾角(找不到对应答案知道的在群里说一下)1.2高速钢是在高碳钢中添加了哪些主要合金元素?高速钢按其化学成分,切削性能和制造方法可分为哪些类型?答:添加了W、Cr、V、Co等合金元素;按其化学成分分类可分为:钨系、钼系、钨钼系;按其切削性能分类可分为:通用型高速钢和高性能高速钢;按其制造方法分类可分则有:熔炼高速钢和粉末冶金高速钢1.3什么是硬质合金?其性能取决于哪些因素?可分为哪四大类型?各适宜哪些加工范围?答:硬质合金是由金属碳化物粉末和金属粘结剂经粉末冶金方法制成其性能主要取决于:含碳量、合金含量、晶粒大小、孔隙以及热处理等因素可以分为:普通硬质合金、超细晶粒硬质合金、涂层硬质合金(书上好像只有这三种)普通硬质合金又分为:P类、M类、K类:P类主要用于切削长切屑的各种钢件,但不适宜切削含Ti元素的不锈钢;M类能用来切削钢材和铸铁,又称通用硬质合金;K类主要用于切削短切屑铸铁和有色金属以及硬质合金,以及非金属材料和含有Ti元素的不锈钢等工件材料;超细晶粒硬质合金:优化了P、K类硬质合金,可用于加工冷硬铸铁、淬硬钢、不锈钢、高温合金等难加工材料涂层硬质合金:在立铣刀、硬质合金钻头、可转位刀片上得到广泛应用特别是加工非黑色金属和纤维材料1.4高速钢和硬质合金各有哪些优缺点?能否将这两种刀具材料进行组合形成一种新的刀具材料以发挥其综合优势?答:高速钢的抗弯强度较好,常温硬度62~66HRC,耐热性可达600℃,可以制造刃形复杂的刀具;硬质合金的耐磨性好,耐热性可达800~1000℃。
因此硬质合金的切削速度比高速钢的切削速度高4~10倍,刀具使用寿命可提高几十倍。
但其抗弯强度较低,韧性差,不能承受冲击和振动。
不太可能,因为刀具材料的硬度越高,其耐磨性越好,但其韧性和抗冲击的能力越差。
一、切削加工基础1-1 用︒=45r κ的车刀加工外圆柱面,加工前工件直径为Φ62,加工后直径为Φ54,主轴转速n = 240 r/min ,刀具的进给速度v f =96mm/min ,试计算切削用量C v 、f 、a p 。
1-2 画出下列标注角度的用于车削外圆柱面的车刀图:5,10,6,6,15+==='==s r oo o λκααγ , 计算其法向剖面参考系中的n n αγ,等角度。
1-3 画出下列标注角度的用于车削端面的车刀图:5,10,6,6,15-==='==s r o o k λααγ , 计算其法向剖面参考系中的n n αγ,等角度。
*1-4 图1-1为用端面车刀切削工件端面示意图。
已知10,5,10,15,75===='=s o o rr λαγκκ (1) 标注确定端面车刀形状的最基本刀具角度: (2) 标出p a ,f ,D b ,D h 。
图1-2端铣刀*1-5 绘图表示图1-2所示的端铣刀几何角度。
图1-1 车削端面工作图二、金属切削原理与基本规律2-1 推导出切削层变形系数与剪切角的关系式:0sin cos tan γξγφ-=2-2 用硬质合金车刀粗车外圆,加工材料为调质45钢,选择切削切削深度mm a p 3=、切削速度min /100m v =,试求在切削面积不改变情况下,分别采用mm a p 3=、r mm f /3.0=和mm a p 5.1=、r mm f /6.0=时,它们产生的主切削力c F 、消耗的切削功率m P 各多少? 2-3 用YG8硬质合金车刀车削灰铸铁零件的外圆,采用切削用量为m i n /80,/3.0,3m v r mm f mm a p ===,刀具角度 60=r κ,试求min 60=T 时的切削速度多大?三、机床与刀具3-1 分析图3-1所示的传动系统 (1) 写出传动路线表达式; (2) 求主轴的转速级数;(3) 计算主轴的最高、最低转速。
工艺尺寸链1. 图为一轴套零件图,图2 b)为车削工序简图,图2 c)为钻孔工序三种不同定位方案的工序简图,均需保证图a 所规定的位置尺寸10± 0.1mm 的要求,试分别计算工序尺寸A 1、A 2与A 3的尺寸及公差图2 a)为一轴套零件图,图2 b)为车削工序简图,图2 c)为钻孔工序三种不同定位方案的工序简图,均需保证图a 所规定的位置尺寸10± 0.1mm 的要求,试分别计算工序尺寸A 1、A 2与A 3的尺寸及公差解:(1)方案一设计基准和工序基准重合,工序尺寸等于设计尺寸,即:mm A 1.0101±= (2)方案二① 建立工艺尺寸链图:其中:A 0为封闭环,A 2为增环,A 4为减环。
A 2A 0=10±0.1A 4=8 -0.050mmA mm A 005.0408,1.010-=±=② 计算工序尺寸及其公差:mm A A 1881022=⇒-=mm ESA ESA 05.0)05.0(10.022=⇒--= mm EIA EIA 10.0010.022-=⇒-=-结果:mmA 05.010.0218+-=(2)方案三① 建立工艺尺寸链图:其中:A 0为封闭环,A 5为增环,A 3和A 4为减环。
mmA mm A mm A 001.05005.04038,8,1.010--==±=② 计算工序尺寸及其公差:mmA A 208381033=⇒--=mm EIA EIA 05.0)05.0(010.033-=⇒---=mmESA ESA 001.010.033=⇒---=-结果:mmA 005.0320-=2.設一零件,材料为2Cr13,其内孔的加工顺序如下:(1)车内孔Φ31.814.00+(2)氰化,要求工艺氧化层深度为磨内孔Φ320.0350.010++,要求保证氧化层深度为0.1~0.3mm, 试求氰化工序的工艺氧化层深度tTδ?[解] 按加工顺序画出形成氰化层深度0.1 ~0.3mm 的尺寸链计算图。
教学文件机械制造工程学课后习题解答教师:郑德星第一章绪论1-1、制造:可以理解为制造企业的生产活动,输入的是生产要素,输出的是具有使用价值的产品。
1-2、制造技术:是完成制造活动所需的一切手段的总和。
包括运用一定的知识和技术,操作可以利用的物质和工具,采取各种有效的方法等。
第二章金属热加工成型工艺简介2-1.影响充型能力的因素?答:影响充型能力的因素:1、合金的流动性,与合金本身材质有关。
合金的流动性越好,充型能力越强。
2、浇注条件:浇注温度和充型压力。
浇注温度对充型能力有决定性影响,越高越好;压力约大,能力越强。
3、铸型填充条件:铸型材料,铸型温度,铸型中气体2-2.砂型铸造浇注位置的选择原则?答:铸件的浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的位置,这个位置选择正确与否、对铸件质量影响很大。
选择浇江位置时应考虑下列原则:1、铸件的重要加工面或主要工作面应朝下。
2、铸件的大平面应朝下。
3、为防止铸件上大面积薄壁部分产生浇不足或冷隔缺陷,应尽量将大面积的菠壁部分放在铸型的下部或正直、倾斜,这对于流动性差的合金尤为重要。
4、容易形成缩孔的铸件,浇注附应该把厚的部分放在分型面附近的上部或侧面,这样便于在铸件厚处直接安置冒口,使之自下而上地顺序凝固、进行补缩以防止缩孔。
如上述起重机卷扬筒铸件(图2—8),厚端放在上那是合理的;反之,若厚端在下部,则难以补缩。
应能减少型芯的数量,便于型芯的固定和排气。
2-3.砂型铸造分型面的选择原则?答:1、应使铸型有最少的分型面,并尽量做到只有一个分型面。
2、分型面的选择应尽量使型芯和活块数量少以使制模、造型和合箱等工序简化。
3、应尽量使铸件全部或大部放在同一砂箱内,这样易于保证铸件精度。
若铸件的加工面多,也应尽量使其加工基准面与大部分加工面在同一砂箱内。
4、为便于造型、下芯、合箱及检验铸件壁厚,应尽量使型腔及主要型芯位于下箱。
但下箱型腔也不宜过深,并力求避免使用吊芯和大的吊砂。
作业5 锻压班级姓名学号一、思考题1.何谓塑性变形?塑性变形的实质是什么?2.什么叫加工硬化?3.纤维组织是如何形成的?它对机械性能有何影响?能否消除纤维组织?4.名词解释:再结晶重结晶5.板料冲压有哪些特点? .6.可锻性的影响因素有哪些?影响规律如何?7.同是45钢,为什么锻件比铸件机械性能高?二、填空l. 金属材料的冷热变形是以温度为界限的。
2. 金属材料在冷变形下会发生现象,增加,下降。
3. 在热变形中金属同时进行着两个过程,但往往随时被过程所消除。
4. 金属材料的可锻性常由和两个指标综合衡量,可锻性决定于的性质及条件两个因素。
5. 压力加工的主要生产方法有、、、、、。
6. 板料冲压工序分为工序和工序两大类。
7. 冲裁工序中,冲下部分为工件(成品),周边为废料时称为工序,相反时称为工序。
8. 拉深系数m是指直径与直径的比值。
m值越,则变形程度越大。
在多次拉深中,因考虑材料产生,往往要插入中间工序。
9. 原钢坯截面300×300(mm)2,经拔长后变为直径D=170mm,其锻造比为。
10.合理利用纤维组织应遵守两个基本原则,纤维方向应与相符合而不被切断;使零件所受的最大应力与纤维方向一致,最大与纤维方向垂直。
11. 单晶体塑性变形的实质是。
12. 拉深时,可能产生和两种缺陷。
13. 板料弯曲时,如果过小,会出现弯裂。
14. 板料冲压中的落料工序和拉伸工序的上、下模形状相似。
但由于和这两种因素,使之获得截然不同的工艺效果。
15. 一般在多次拉深中,应安排工序。
以改善由于冷变形而产生的现象,否则,则易产生。
16. 板料弯曲时,其纤维方向应与弯曲线,否则易发生。
17. 常用自由锻设备为、。
18. 常用冲压设备为及。
三、选择题1. 纤维组织使材料的机械性能呈现方向性,沿纤维方向(),垂直于纤维方向( )。
A.抗拉强度最高B.抗剪强度最高C.疲劳强度最高D.屈服强度最高2. 为了简化锻件,将小孔、凹档、小台阶等不予锻出而添加的那部分金属,称为( )。
一、判断题
( )1.在夹具设计中可以采用不完全定位。
( )2.工序分散是将工件的加工集中在少数几道工序内完成,每道工序的加工内容较多。
二、填空题
1.滚切直齿圆柱齿轮时,滚刀的安装角在数值上等于滚刀的 。
2.磨削加工时,提高砂轮速度可使加工表面粗糙度数值 。
3.加工双联或三联齿轮一般采用 方法加工。
三、简答题
1.什么是封闭环?
四、绘图分析题
1.试绘制一把外圆车刀,作出其主视图、主切削刃上的正交平面、背平面的剖面投 影图,并标注出各个角度(设各前、后角均为正值)。
已知 5,15,45'===s r r λκκ。
五、计算分析题
1.如图所示的轴套类零件,设计尺寸01.066.0-不便于直接测量,采取控制尺寸A 来保
证尺寸01.066.0-,
试求工序尺寸A 及公差。
要求:画出尺寸链图,并写出计算过程。
矿大机械制造工程学教材配套习题1第一章金属切削加工的基础知识一、思考题1.切削过程有何特征,用什么参数来表示?是由刀具和工件的相对运动来实现的,称为切削运动。
用主运动和进给运动来表示。
主运动和进给运动的概念见教材。
2刀具.静止角度参考系的假定条件是什么?假定运动条件:进给量f=0假定安装条件:刀尖与工件回转中心等高;刀杆方向与进给方向垂直。
3.切削层参数是什么?如何定义的?切削层:主运动一个周期,相邻两加工表面(切削刃)之间的材料截面。
Page 2 of 34切削层公称厚度hD(老标准ac):hD=f· sinKr切削层公称宽度bD(老标准aw): bD=ap/sinKr切削层公称截面积AD:AD=ap· f=bD· hD4. 试述正交平面、法平面、假定工作平面和背平面的定义,并分析它们的异同点和用途。
正交平面/主剖面Po:⊥Ps ⊥Pr 同时垂直于切削平面Ps和基面法剖面Pn:Pn⊥S,(切削刃)。
假定工作平面、进给平面Pf :Pf ⊥Pr 、∥f背平面Pp :Pp ⊥Pr 、∥a p构成不同的参照系。
5. 为什么基面、切削平面必须定义在Page 3 of 34主切削刃上的选定点处?基面是通过主切削刃且与切削平面垂直的平面,是用来标注切削角度的的面,所以基面必须选定在主切削刃上的点并和切削平面垂直,才能有效的进行角度标注。
6 试述刀具的标注角度与工作角度的区别,为什么横向切削时,进给量f不能过大。
刀具的标注角度是在刀具标注角度参照系中定义的角度。
刀具标注角度参照系又称静止参考系,同工况没有关系。
刀具的工作角度是在刀具工作角度参照系中定义的角度,不同的工艺环境下,工作角度不同。
横向切削时,工作前角随进给量增大而Page 4 of 34增大,工作后角随进给量增大而减小。
过大的进给量会使后角变负,加工时工件会被挤断。
7. 刀具切削部分材料必须具备那些性能?为什么?见教材P11.8. 试按下列条件选择刀具材料或编号。
矿山机械概论练习题及答案矿山机械概论练习题及答案矿山机械是矿山工程中不可或缺的重要设备,它们的运行稳定性和效率直接关系到矿山生产的顺利进行。
为了更好地掌握矿山机械的相关知识,以下是一些练习题及答案,供大家参考。
一、选择题1. 矿山机械的主要分类包括()。
A. 采矿机械B. 运输机械C. 矿山通风机械D. 打钻机械E. 打破机械F. 全部都是答案:F. 全部都是2. 矿山机械的使用范围主要包括()。
A. 煤矿B. 金矿C. 铁矿D. 铜矿E. 全部都是答案:E. 全部都是3. 矿山机械的主要特点是()。
A. 大功率B. 高速度C. 高效率D. 复杂结构E. 安全可靠F. 全部都是答案:F. 全部都是二、填空题1. 矿山机械的运行稳定性主要受到()的影响。
答案:地质条件、工作环境、操作人员技术水平2. 矿山机械的维护保养工作包括()。
答案:定期检查、润滑加油、紧固螺栓、更换磨损零件三、简答题1. 请简述矿山机械的故障处理方法。
答案:矿山机械的故障处理方法主要包括以下几个步骤:首先,确定故障现象和故障原因;其次,根据故障原因采取相应的处理措施;最后,进行故障修复并进行试运行。
在处理故障时,需要注意安全措施,避免二次事故的发生。
2. 请简述矿山机械的维护保养工作内容。
答案:矿山机械的维护保养工作主要包括以下几个方面:定期检查机械设备的运行状态,包括外观、润滑情况等;及时清理机械设备的积尘和杂物,防止堵塞和磨损;定期更换润滑油和润滑脂,保证机械设备的润滑效果;检查和紧固机械设备的螺栓,防止松动和脱落;及时更换磨损严重的零件,保证机械设备的正常运行。
四、综合题某矿山使用的一台采矿机械在运行过程中出现了故障,无法正常工作。
请根据以下信息,分析可能的故障原因,并提出相应的处理措施。
故障现象:采矿机械无法启动,电源指示灯不亮。
可能的故障原因:1. 电源故障,如电源插座未插紧或电源线短路等。
2. 控制系统故障,如控制线路断开或控制开关损坏等。
1 机械设计总论1.1 当其它条件相同时,零件剖面的绝对尺寸愈大,其疲劳极限也愈大。
(F )1.2 材料损伤积累假说认为:载荷作用的顺序,应力频率的高低,对疲劳强度都有明显的影响。
( T )1.3 机械零件不能正常工作称为失效( T ),这也意味着零件已破坏。
(F )1.4 跑合磨损使机器寿命缩短,应设法防止。
( F )1.5 选用相同材料作摩擦配偶表面,不容易发生粘着磨损。
( F )1.6 润滑油的粘度与压力无关。
( F )1.7 流体粘度随着压力升高而降低( F ),随着温度升高而升高(F )。
1.8 零件上受力大小和方向都不变的载荷作用,则一定要按静强度计算( F );若受力载荷大小不变方向改变,则一定要按疲劳强度计算( T )。
1.9 零件的表面硬度越高,其接触强度越差( F ),耐磨性越好( T )。
1.10 边界润滑状态,金属表面上附物理吸附膜和化学吸附膜,由此生成的润滑性能一般称之为____2__。
(①极压性;②油性;③氧化稳定性)1.11 对于受循环应变力作用的零件,影响疲劳破坏的主要因素是__3____。
(①最大应力;②平均应力;③应力幅)1.12 合金钢较碳钢有较高的____2__敏感性。
(①对热处理的;②对应力集中;③对塑性变形的;④对弹性变形的)1.13 圆柱与圆柱间的接触应力H σ与所受载荷F 的关系是___2____。
(①H σ∝F ;②H σ∝2/1F ;③H σ∝3/1F )1.14 零件受载荷所产生的应力中,对体积应力,载荷与应力成____1___关系。
(①线性;②非线性;)1.15 机械零件载荷计算时的载荷系数是___1___的数值。
(①大于1;②小于1;③大于零;④小于零)1.16 零件疲劳强度计算中引入寿命系数K N ,它是一个____2__的数值,当应力循环次数大于循环基数时,K N 将__5____(①小于零;②大于等于1;③小于等于1;④等于零;⑤等于1)1.17 疲劳磨损是由于接触应力反复作用引起金属微粒脱落的现象,一般也叫___3__。
焊接班级姓名学号一、思考题1. 常用的焊接方法有哪些?各有何特点?应用范围如何?2. 手工电弧焊为什么不能用光焊丝进行焊接?焊条药皮对保证焊缝质量能起什么作用?3. 酸性焊条与碱性焊条的特点和应用场合有何不同?4. 试比较埋弧焊、CO2气体保护焊、氩弧焊、电阻焊和钎焊的特点和应用范围。
5. 产生焊接应力与变形的主要原因是什么?如何消除或减少焊接应力和焊接变形?6. 焊接接头由哪几部分组成,它们对焊接接头的力学性能有何影响?7. 何谓焊接热影响区?低碳钢的热影响区组织有何变化?焊后如何消除热影响区的粗晶和组织不均匀性?8. 为什么低碳钢有良好的可焊性?)易淬火钢的可焊性为什么较差?9. 铸铁的焊接特点如何?10. 铜和铜合金的焊接特点如何?11. 铝和铝合金的焊接特点如何?12. 有一把硬质合金车刀刀头,因某种原因改铜钎焊为铅钎焊是否可行?若改为手弧焊又是否可行?为什么?二、为下列两表中的产品选择焊接方法表l表2三、用下列五种板料制成容器,请选用最佳焊接方法1. Q235钢板,厚10mm。
焊接方法:2. 20钢板,厚1mm。
焊接方法:3. 45钢板,厚5mm。
焊接方法:4. 1Crl8Ni9钢板,厚10mm。
焊接方法:5. 紫铜板,厚5mm。
焊接方法:四、填空1. 根据焊接的工艺过程特点,焊接方法可以分为、、。
2. 常见的熔化焊方法有、、、、。
3. 手弧焊焊条由两部分组成。
其中焊芯起和作用,药皮起、和作用。
4. 金属的可焊性是指。
5. 钢的碳当量越大,其倾向越大,可焊性越。
6. 中碳钢焊接时有一定的裂纹倾向,因此常用焊条焊接,并且在焊接前进行,焊后进行。
7. 铸铁可焊性很差,其主要原因是①焊接加热快,冷却快,焊缝易形成,②铸件本身强度低,塑性差,易产生。
8. 手工电焊条药皮中加入锰铁是为了。
9. 铜及铜合金常用的焊接方法为、、。
10. 铝及铝合金最好的焊接方法为。
五、选择题1. 从焊接质量和经济方面考虑,中等厚度钢板长焊缝一般采( );铝合金容器应采用( );铸铁(壁薄)的补焊宜采用( )。
1-9 按下列用途选用刀具材料种类或牌号:(1)45 钢锻件粗车;(2)HT200 铸件精车;(3)低速精车合金钢蜗杆;(4)高速精车调质钢长轴;(5)高速精密镗削铝合金缸套;(6)中速车削淬硬钢轴;(7)加工65HRC 冷硬铸铁1-11 试述积屑瘤的成因,它对切削加工的影响以及减小或避免时应采取的主要措施。
1-14 刀具的前角、主偏角如何选取?1-15 刃倾角有何功用?B1-1 刀具的正交平面参考系是由哪些测量平面组成? 它们是如何定义的?B1-2 刀具的基本角度有哪些?它们是如何定义的?2-2 什么是传动原理图和传动系统图?二者有何区别?2-4 什么是传动联系和传动链?什么是内联系传动链和外联系传动链?对于内联系传动链有何要求?2-13 铣削加工有几种方法?各有何特点?2-16 试述磨削加工的特点?2-22 试述拉削加工的特点及其工艺范围。
B2-1 砂轮的特性主要由哪些因素所决定?一般如何选用砂轮?B2-2 形成发生线的方法有那些?并说明各种方法中切削刃的形状与发生线的接触方式及其所需运动?B2-3 试用文字说明在下列加工方法中,为了加工出所需零件表面,机床必须具备哪些成形运动?1)用外圆车刀车削外圆锥体。
2)用圆柱铣刀铣削平面。
3)用螺纹车刀车削外圆锥螺纹。
4)用麻花钻钻削圆柱孔。
5)用插齿刀加工直齿圆柱齿轮齿面。
6)用螺纹铣刀铣削外圆锥螺纹。
B2-4 麻花钻刀体结构的五刃六面代表什么?并分析麻花钻的前角、后角、主偏角和端面刃倾角的变化规律?B2-5 何谓拉削图形(拉削方式)?可分为哪几个类型B2-6 试述插齿机和滚齿机的工作原理及所需的运动?3-7 工件尺寸及工序要求如图中所示,欲钻孔O并保证工序尺寸mm,试分别计算图中所示各种定位方案的定位误差。
(加工时工件轴线处于水平位置,V 型块的夹角为a = 90°)已知:大圆直径公差为0.03,小圆直径公差为0.02,同轴度误差为0.02 。
(机械制造工程学)(A )一、简要解释下列概念1•斜角切削:切削加工吋,刀具主切削刃的切线与合成切削速度方向不垂直的切削,则称Z为斜有切削。
2.砂轮硬度:砂轮的硬度是指砂轮表而上的磨粒在外力作用下脱落的难易程度.3.金屈切削:金屈切削加工是指利用刀具和工件作相对运动,从毛坯上切去多余的金属,以获得所需要的几何形状、尺寸、精度和表面粗糙度的零件。
4.工艺成本:工艺成本是指生产成本中与工艺过程有关的那一部分成本,如毛胚或原材料费用、生产工人的工资、机床电费(设备的使用)、折旧费和维修费、工艺装备的折旧费和修理费以及车间和工厂的管理费用等。
5.拉削图形:拉刀从工件上把拉削余量切下来的顺序,通常都用图形来表达,这种图形即所谓"拉削图形°6.机床夹具:在机床上用以装夹工件的一种装置。
7.加工精度:加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。
二、填空丿1.YG类硬质合金适于加工铸铁及有色金属;YT类硬质合金适于加工钢料2常用來衡杲切屑变形程度的指标主要有变形系数、剪切角和剪应变°3切削热主要宙工件、刀具、切削和周闌的介质传出。
4切削用量三要素中,对刀具耐用度影响最大的是一切削速度°5工件材料强度、硬度高时,应选用较小的前角;工艺系统刚性差时,应选用较小的后角。
6标准麻花钻有______ 个前刀面、________ 个主后刀面、 ________个副后刀而。
7端铳平而的铳削方式分为对称铳削、不对称逆铳和不对称顺铳°8机床按精度可分为普通精度机床、精密机床、高精度机床三类。
9根据生产纲领不同,生产可分为_大量生产—、—成批生产和一讥件生产一生产三类。
10基准统一原则是指加丁•同•冬件多道丁•序过程中, 定位基准采用同基准的基准纽合。
11切削加工顺序安排原则有基准先行、先粗后精原则、先主后次原则和先面后孔原则° 12工件装夹方法有_肓接找止装夹—、_划线找止装夹—和_用夹处装夹—三种。
第一章金属切削加工的基础知识一、思考题1.切削过程有何特征,用什么参数来表示是由刀具和工件的相对运动来实现的,称为切削运动。
用主运动和进给运动来表示。
主运动和进给运动的概念见教材。
2刀具.静止角度参考系的假定条件是什么假定运动条件:进给量f=0假定安装条件:刀尖与工件回转中心等高;刀杆方向与进给方向垂直。
3.切削层参数是什么如何定义的切削层:主运动一个周期,相邻两加工表面(切削刃)之间的材料截面。
切削层公称厚度hD (老标准ac): hD=f • sinKr切削层公称宽度bD (老标准aw):bD=ap/s inKr切削层公称截面积ADAD=ap • f=bD • hD4.试述正交平面、法平面、假定工作平面和背平面的定义,并分析它们的异同点和用途。
正交平面/主剖面Po:丄Ps丄Pr同时垂直于切削平面Ps和基面法剖面Pn: Pn丄S,(切削刃)。
假定工作平面、进给平面Pf : Pf丄Pr、// f 背平面Pp : Pp丄Pr、// a p构成不同的参照系。
5.为什么基面、切削平面必须定义在主切削刃上的选定点处基面是通过主切削刃且与切削平面垂直的平面,是用来标注切削角度的的面,所以基面必须选定在主切削刃上的点并和切削平面垂直,才能有效的进行角度标注。
6试述刀具的标注角度与工作角度的区别,为什么横向切削时,进给量f不能过大。
刀具的标注角度是在刀具标注角度参照系中定义的角度。
刀具标注角度参照系又称静止参考系,同工况没有关系。
刀具的工作角度是在刀具工作角度参照系中定义的角度,不同的工艺环境下,工作角度不同。
横向切削时,工作前角随进给量增大而增大,工作后角随进给量增大而减小。
过大的进给量会使后角变负,加工时工件会被挤断。
7.刀具切削部分材料必须具备那些性能为什么见教材P11.8.试按下列条件选择刀具材料或编号。
⑴45钢锻件粗车;YT5(P30)⑵HT200铸件精车;YG3X(K01)⑶低速精车合金钢蜗杆;W18Cr4V(成形刀)⑷高速精车调质钢长轴;YT30(P01)⑸ 中速车削淬硬钢轴;YN10( P05)或K01 (TiC+WC+Ni-MO⑹ 加工冷硬铸铁。
YG6X( K10)A. YG3XB. W18Cr4VC. YT5D. YN10E. YG8F. YG6XG. YT30二、分析计算题1.试画出图2-2所示切断刀的正交平面参考系的标注角度o、o、K r、K r、o (要求标出假定主运动方向V c、假定进给运动方向V f、基面P r和切削平面P s)解:图2-2 图2-3Pr2.绘制图2-3所示45弯头车刀的正交平面参考系的标注角度 (从外缘向中心车端面):o 5, s 10, o 6,K r 55, o 6。
解:A3«J已测丄衷面工向第二章金属切削过程的基本规律一.思考题1•何谓积屑瘤积屑瘤在切削加工中有何利弊如何控制积屑瘤的形成积屑瘤:在切削速度不高而又能形成连续性切削的情况下,加工一般钢料或其他塑性材料时,常常在前刀面切削处粘着一块剖面呈三角状的硬块。
它的硬度很高,通常是工件材料的2〜3倍,在处于比较稳定的状态时,能够代替刀刃进行切削。
这块冷焊在前刀面上的金属称为积屑瘤或刀瘤影响:有利方面:产生积屑瘤后,它包覆在切削刃上,由于其硬度比工件材料大,故可代替刀刃进行切削,对切削刃有一定的保护作用积屑瘤使刀具实际前角增大,对切削过程有利增大了切削厚度不利方面:⑴影响工件的尺寸精度由于积屑瘤的前端伸出在切削刃之外,使切削厚度增加,因而对工件尺寸精度有影响⑵积屑瘤使加工表面粗糙度值增大积屑瘤的底部相对稳定一些,其顶部则很不稳定,容易破裂。
一部分粘附于切削底部而排出,一部分残留在加工表面上,积屑瘤凸出刀刃部分使加工表面变得粗糙⑶对刀具寿命的影响积屑瘤粘附在前刀面上,在相对稳定时,可代替刀刃切削,有减少刀具磨损、提高寿命的作用;但积屑瘤不稳定时,积屑瘤的破裂有可能导致硬质合金刀具颗粒剥落,使磨损加剧控制:控制切削速度,尽量采用低速或高速切削,避开中速区采用润滑性能良好的切削液,以减小摩擦增大刀具前角,以减小刀屑接触区的压力适当提高工件材料的硬度,减小加工硬化的倾向2.车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度(包括K r、s、o、o)简述理由。
i> K r i细长轴刚性不足*取>对百’収正此I倾询.((K5-)3)尸/耻性不足的淸规下,谕箱应取正值,井根塀不同的村质尽可能取较大的疽.切口j刚性不兄的情况下.若角应取正值・并駅据不同的材质尽可能取枚小的审一3.试说明被吃刀量a p和进给量f对切削温度的影响,并与a p和f对切削力的影响相比较,两者有何不同吃刀深度对切削温度的影响最小,进给量次之,切削速度影响最大。
因此,从控制切削温度的角度出发,在机床允许的情况下,选用较大的吃刀深度和进给量比选用大的切削速度更有利。
背吃刀量和进给量都会影响切削力大小,当进给量增大的时候,切削力的增大不成比例的增大,而背吃刀量增大的时候,切削力成比例的增大。
这样就对切削刀的影响是磨损就不同了。
还有就是对温度的影响!进给量的影响比背吃刀量的大!对刀具的耐用度也就产生影响也就不同了咯!进给量大于背吃刀量啊!4.增大刀具前角可以使切削温度降低的原因是什么是不是前角越大切削温度越低一方面增大前角,能使刀具锋利减小切削变形,并减轻刀-屑间的摩擦,从而减小切削力、切削热和功率消耗,减轻刀具磨损,削温度降低另一方面,增大前角,还会使刀头的散热面积和容热体积减小,导致切削区温度升高,5.刀具磨损有几种形式各在什么条件下产生磨料磨损,这种磨损在各种切削速度下都存在,但对低速切削的刀具而言,磨料磨损是刀具磨损的主要原因粘结磨损(又称冷焊磨损)刀具材料与工件的亲和力大,则磨损严重刀具材料与工件材料的硬度比小,则磨损加剧。
切削速度的大小,中等偏低的切削速度下粘结磨损严重。
扩散磨损温度是影响扩散磨损的主要因素,切削温度升高,扩散磨损会急剧增加;不同元素的扩散速度不同;扩散速度与接触表面的相对滑动速度有关,相对滑动速度愈高,扩散愈快;所以切削速度愈高,刀具的扩散磨损愈快。
化学磨损在一定温度下,刀具材料与某些周围介质(如空气中的氧、切削液中的添加剂硫、氯等)起化学作用,在刀具表面形成一层硬度较低的化合物;极易被工件或切削擦掉而造成磨损,这种磨损称为化学磨损。
6.何谓最高生产率耐用度和最低成本耐用度粗加工和精加工所选用的耐用度是否相同,为什么教材P37。
第一种方法是根据单工件时最小的原则来制定耐用度,称为最高生产率耐用度Tp:第二种是根据每个工件工序成本最低原则来制定耐用度,称为最低成本耐用度Tc。
生产中一般多采用最低成本耐用度,只有当生产任务紧迫,或生产中出现不平衡的薄弱环节时,才选用最高生产率耐用度。
粗加工是以最高生产率为目的,所以使用最高生产率耐用度。
精加工时,为避免在加工同一表面时中途换刀,耐用度应规定得高一些,至少应该完成一次走刀,应采用最低成本耐用度。
7.何谓工件材料切削加工性改善工件材料切削加工性的措施有那些教材P46—P48.工件材料的切削加工性是指材料被切削加工成合格零件的难易程度调整材料的化学成分在不影响材料使用性能的前提下,在钢中添加一些能明显改善切削加工性的兀素,如硫、铅等,可获得易切钢;在铸铁中适当增加石墨成分,也可改善其切削加工性进行适当的热处理同样化学成分、不同金相组织的材料,切削加工性有较大差异。
在生产中常对工件进行适当的热处理,除得到合乎要求的金相组织和力学性能外,也可改善其切削加工性能采用新的切削加工技术,如加温切削,低温切削。
8.切削液的主要作用是什么切削加工中常用的切削液有哪几类如何选用在切削加工中,合理使用切削液的作用:可以减小切屑、工件与刀具间的摩擦,降低切削力和切削温度,延长刀具使用寿命,并能减小工件热变形,抑制积屑瘤和鳞刺的生长,从而提高加工精度和减小已加工表面粗糙度值。
切削加工中常用的切屑液可分为三大类:水溶液、乳化液、切削油水溶液:主要成分是水,再加入一定的防锈剂或添加剂,使其具有良好的冷却性能又有一定的防锈和润滑性能乳化液:孚L化液是在切削加工中使用较广泛的切削液,它是水和乳化油的混合物,为了提高其防锈和润滑性能,往往会加入一定的添加剂切削油:非水溶性切削液,主要成份是矿物油,少数采用动植物油。
切削油主要起润滑作用离子型切削液:一种新型水溶性切削液,其母液由阴离子型、非离子型表面活性剂和无机盐配置而成。
能降低切削温度,提高刀具使用寿命。
选用:粗加工时,金属切除量大,产生的热量多,因此应着重考虑降低切削温度,选用以冷却为主的切削液,女口3%〜5%的低浓度乳化液或离子型切削液精加工时主要要求提高加工精度和加工表面质量,应选用具有良好润滑性能的切削液,如极压切削油或高浓度极压乳化液,它们可减小刀具与切屑之间的摩擦与粘接,抑制积屑瘤。
从工件材料方面考虑:切削钢材等塑性材料时,需要用切削液;切削铸铁、黄铜等脆性材料时可不用切削液,其原因是切削液作用不明显,且会污染工作场地从刀具材料方面考虑:切削高强度钢、高温合金等难加工材料时,属于高温高压边界摩擦状态,宜选用极压切削油或极压乳化液高速钢刀具耐热性差,应采用切削液;硬质合金刀具耐热性好,一般不用切削液,必要时可采用低浓度乳化液或水溶液,但应连续地、充分地浇注,否则刀片会因冷热不均而导致破裂从加工方法方面考虑:铰孔、拉削、螺纹加工等工序刀具与已加工表面摩擦严重,宜采用极压切削油或极压乳化液成形刀具、齿轮刀具等价格昂贵,要求刀具使用寿命长,可采用极压切削油磨削加工时温度很高,工件易烧伤,还会产生大量的碎屑及脱落的砂粒会划伤已加工表面,因此要求切削液应具有良好的冷却清洗作用,故一般常采用乳化液或离子型切削液。
9.前角和后角的功用分别是什么选择前后角的主要依据是什么前角的功用:一方面增大前角,能使刀具锋利减小切削变形,并减轻刀-屑间的摩擦,从而减小切削力、切削热和功率消耗,减轻刀具磨损,提高了刀具使用寿命;还可以抑制积屑瘤和鳞刺的产生,减轻切削振动,改善加工质量,另一方面,增大前角会使切削刃和刀头强度降低,易造成崩刃使刀具早期失效,还会使刀头的散热面积和容热体积减小,导致切削区温度升高,影响刀具寿命,由于减小了切屑变形,也不利于断屑。
选用:在刀具材料的抗弯强度和韧性较低,或工件材料的强度和硬度较高,或切削用量较大的粗加工,或刀具承受冲击载荷的条件下,为确保刀具强度,宜选用较小的前角,甚至可采用负前角。
当加工塑性大的材料,或工艺系统刚性差易引起切削振动时,或机床功率不足时,宜选较大的前角,以减小切削力。
对于成形刀具或自动化加工中不宜频繁更换的刀具情况,为保证其工作的稳定性和刀具使用寿命,宜取较小的前角。