第2章_机械加工精度及控制
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机械制造技术基础第二章课后答案#1.金属切削过程的实质是什么答:金属切削过程就是刀具从工件上切除多余的金属,使工件得到符合技术要求的几何精度和表面质量的过程。
2.切削运动可分哪两类,各有什么特点答:切削运动可分为主运动和进给运动。
主运动在切削过程中速度最高,消耗的功率最大,并且在切削过程中切削运动只有一个。
进给运动的速度较低、消耗的功率较小,进给运动可以有一个或多个。
3.切削用量的主要参数有哪些答.:切削用量的参数有切削速度、进给量和背吃刀量。
4.试述车刀前角、后角、主偏角、负偏角和刃倾角的作用,并指出如何使用答:前角对切削的难易程度有很大的影响,前角大小的选择与工件材料、刀具材料、加工要求有关。
后角的作用是为了减小后刀面与工件之间的摩擦和减少后刀面的磨损。
主偏角的大小影响切削条件、刀具寿命和切削分力的大小。
!5.车外圆时,车刀装得过高或过低、偏左或偏右,刀具角度会发生哪些变化什么情况下可以利用这些变化答:当刀尖高于工作中心时,刀具工作前角将增大,工作后角将减小。
如果刀尖低于工作中心,则刀具工作前角减小,后角增大。
若刀杆右偏,则车刀的工作主偏角将增大,负偏角将减小。
若刀杆左偏,则车刀的工作主偏角将减小,负偏角将增大。
6.试标出图刀具的五个基本角度及主切削刃和副切削刃。
7.列举外圆车刀在不同参考系中的主要标准角度及其定义。
答:1)前角:在正交平面内测量的前刀面与基面之间的夹角;后角:在正交平面内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角;主偏角:在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角;副偏角:在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角;刃倾角:在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角;副后角:在副切削刃上选定点的副正交平面内,副后刀面与副切削平面之间的夹角。
8.偏角的大小对刀具耐用度和三个切削分力有何影响当车削细长轴时,主偏角应选得较大还是较小为什么答:当切削面积不变时,主偏角增大,切削厚度也随之增大,切屑变厚,因而主切削力随着主偏角的增大而减小,但当主偏角增大到60~70之间时,主切削力又逐渐增大主偏角;背向力随着主偏角的增大而减小,进给力随着主偏角的增大而增大。
第二章加工设备自动化(课后习题)2-1.实现加工设备自动化的意义是什么? (P30)答:加工设备生产率得到有效提高的主要途径之一是采取措施缩短其辅助时 间,加工设备工作过程自动化可以缩短辅助时间,改善公认的劳动条件和减轻工 人的劳动强度。
加工设备自动化是零件整个机械加工工艺过程自动化的基本问题 之一,是机械制造厂实现零件加工自动化的基础。
2-2.为什么说单台加工设备的自动化是实现零件自动化加工的基础? (P30) 答:单台加工设备的自动化能较好地满足零件加工过程中某个或几个工序的加 工半自动化和自动化的需要,为多机床管理创造了条件,是建立自动化生产线和 过渡到全盘自动化的必要前提,是机械制造业更进一步向前发展的基础。
2-3.加工设备自动化包含的主要内容与实现的途径有哪些? (P30)答:加工设备自动化主要是指实现了机床加工循环自动化和实现了辅助工作自 动化的加工设备。
其主要内容如下:匚自动装卸工件实现加工设备自动化的途径主要有以下几种:(1) 对半自动加工设备通过配置自动上下料装置以实现加工设备的完全自动化;(2) 对通用加工设备运用电气控制技、数控技术等进行自动化改造;(3) 根据家公家的特点和工艺要求设计制造专用的自动化加工设备,如组合机床等;(4) 采用数控加工设备,包括数控机床、加工中心等。
2-4.试分析一下生产率与加工设备自动化的关系? (P32)答:生产率Q=K/(1+K*tf ),式中K ——理想的工艺生产率,K=1/tq ,tq —— 切削时间,tf ——空程辅助时间。
可知:tq 和tf 对机床生产的影响是相互制约 相互促进的。
当生产工艺发展到一定水平,即工艺生产率K 提高到一定程度时, 必须提高机床自动化程度,进一步减少空程辅助时间,促使生产率不断提高。
另 一方面,在相对落后的工艺基础上实现机床自动化,生产率的提高是有限的,为 了取得良好的效果,应当在先进的工艺基础上实现机床自动化。
第2章模具零件的机械加工思考题与习题l.在模具加工中,制定模具零件工艺规程的主要依据是什么?答:根据模具零件的几何形状、尺寸和模具零件的技术要求,结合现有加工技术和设备情况下,能以最经济、最安全加工出高质量的模具零件作为依据。
2.在导柱的加工过程中,为什么粗(半精)、精加工都采用中心孔作定位基准?答:导柱的加工过程中,为了保证各外圆柱面之间的位置精度和均匀的磨削余量。
对外圆柱面的车削和磨削,一般采用设计基准和工艺基准重合的两端中心孔定位。
所以,在半精车、精车和磨削之前需先加工中心定位孔,为后继工序提供可靠的定位基准。
3.导柱在磨削外圆柱面之前,为什么要先修正中心孔?答:磨削前对导柱进行了热处理,导柱中心定位孔在热处理后的修正,目的是消除热处理过程中中心孔可能产生的变形和其它缺陷,使磨削外圆柱面时能获得精确定位,保证外圆柱面的形状和位置精度要求。
4.拟出图2.1所示导柱的工艺路线,并选出相应的机加工设备。
图2.1可卸导柱导柱加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备检验1 备料Φ36mm(20号钢)2 下料按图纸尺寸考虑切削余量Φ36m m×195㎜锯床自检车床自检3 粗车外圆定位:①车端面打中心孔;车外圆到Φ34mm;②调头车端面(到尺寸190mm),打中心孔,车外圆到Φ34mm。
4 精车中心孔定位:车床专职检验员①精车外圆面到尺寸(留磨削余量0.2mm),精车R3;5 精车调头外圆定位:①车锥面到尺寸,倒角C1.5;②在端面钻M8螺纹底孔,前端按图扩孔到Φ8.4,攻丝M8,端面锪孔到尺寸。
车床6 热处理①20号钢渗碳0.8~1.2㎜;②淬火HRC58~62。
热处理炉(检验硬度、平直度)。
7 研磨中心孔外圆定位:研磨中心定位孔。
车床8 磨外圆中心孔定位:粗磨、精磨外圆、锥面磨床自检9 研磨①研磨导柱导向部分外圆10 检验专职检验员11 入库清洗、喷涂防锈润滑油后,分类用塑料薄膜包封后入库5.导套加工时,怎样保证配合表面间的位置精度要求?答:由于构成导套的主要表面是内、外圆柱表面,一般采用一次装夹后,完成对有位置精度要求的内、外圆柱表面的车削和热处理后的磨削加工就能保证配合表面间的位置精度要求。
典型习题和解答第一章机械加工工艺规程的制定〔例1.3〕试举例说明下列各组的概念、特点以及它们之间的区别:(1)零件尺寸链、工艺过程尺寸链,工艺系统尺寸链,装配尺寸链;(2)封闭环.组成环,增环.减环。
〔例 1.10〕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 。
现为使此零件可和另一种零件同炉进行渗碳,限定其工艺渗碳层深度为0.8~1.0 mm 。
试计算渗碳前车削工序的直径尺寸及其上、下偏差?[解] 渗碳深度是间接保证的尺寸,应为封闭环。
并作出尺寸链计算图。
车削外圆的半径及公差R δR为组成环之一。
求R δR: 0.8=1+16-R min ,R min =16.2mm0.5=0.8+15.975-R max , R max =16.275mm故车削工序的直径尺寸及公差应标注为Φ32.55015.0- mm 。
〔例 1.11〕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 Tδ?[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。
计算 t T δ: 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t T δ=0.21751175.00+mm 。
〔例 1.12〕某小轴系成批生产,工艺过程为车、粗磨、精磨、镀铬。
所得尺寸应为Ф300045.0-㎜,镀层厚度为0.03~0.04㎜。
试求镀铬前精磨小轴的外径尺寸及公差。
[解] 列尺寸链如图示,镀铬后外径尺寸Φ300045.0-mm 为封闭环30=A 1max +0.08 得 A 1max =29.92mm30-0.045=A 1min +0.08-0.02 A 1min =28.895mm所以镀铬前精磨小轴的外径尺寸及公差大小为A 1=Φ29.920025.0- mm 〔例 1.13〕某轴套的部分工艺过程为:粗磨内孔到04.0076.154+Φ㎜,再渗氮,最后精磨内孔至04.00155+Φ㎜,单边渗氮层深度要求为0.3~0.5㎜,试计算渗氮工序的渗入深度。
把机械工艺学课后习题教材:王先逵 机械制造工艺学 机械工业出版社 2006.1第一章:1-4从材料的成形机理来分析,加工工艺方法可以分为哪几类?它们各有何特点?答:根据材料的成形机理,加工工艺方法可以分为去除加工,结合加工和变形加工。
去除加工又称分离加工,其特点是从工件上去除一部分材料成形;结合加工是一种堆积成形、分层制造方法,其特点是利用物理和化学的方法将相同材料或不同材料结合在一起而成形;变形加工又称流动加工,其特点是利用力、热、分子运动等手段使工件产生变形,改变其尺寸、形状和性能。
1-6什么是机械加工工艺过程?什么是机械加工工艺系统?答:机械加工工艺过程是机械生产过程的一部分,是直接生产过程,其原意是指采用金属切削刀具或磨具来加工工件,使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能,成为合格零件的生产过程。
由于制造技术的不断发展,现在所说的加工方法除切削和磨削外,还包括电加工、超声加工、电子束加工、离子束加工、激光束加工以及化学加工等几乎所有加工方法。
零件进行机械加工时,必须具备一定的条件,即要有一个系统来支持,称之为机械制造工艺系统,由物质分系统、能量分系统和信息分系统组成。
1-7什么是工序、安装、工位、工步和走刀?答:工序是指一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对几个)工具连续完成的那一部分工艺过程;安装是指工序中每一次装夹下完成的那一部分工艺过程;工位是指工件的每一次安装中通过分度(或移位)装置使工件相对于机床床身变换加工位置的每一个加工位置上的工艺过程;工步是指工位中加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工艺过程;走刀是指在加工表面上切削一次所完成的工步内容。
1-8某机床厂年产CA6140车床2000台,已知每台车床只有1根主轴,主轴零件的备品率为14%,机械加工费品率为4%,试计算机床主轴零件的年生产纲领。
从生产纲领来分析,试说明主轴零件属于何种生产类型?其工艺有何特点?若1年按282个工作日,一月按26个工作日来计算,试计算主轴零件月平均生产批量。
机械工艺学课后习题(王先逵)把机械工艺学课后习题教材:王先逵机械制造工艺学机械工业出版社2006.1第一章:1-4从材料的成形机理来分析,加工工艺方法可以分为哪几类?它们各有何特点?答:根据材料的成形机理,加工工艺方法可以分为去除加工,结合加工和变形加工。
去除加工又称分离加工,其特点是从工件上去除一部分材料成形;结合加工是一种堆积成形、分层制造方法,其特点是利用物理和化学的方法将相同材料或不同材料结合在一起而成形;变形加工又称流动加工,其特点是利用力、热、分子运动等手段使工件产生变形,改变其尺寸、形状和性能。
1-6什么是机械加工工艺过程?什么是机械加工工艺系统?答:机械加工工艺过程是机械生产过程的一部分,是直接生产过程,其原意是指采用金属切削刀具或磨具来加工工件,使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能,成为合格零件的生产过程。
由于制造技术的不断发展,现在所说的加工方法除切削和磨削外,还包括电加工、超声加工、电子束加工、离子束加工、激光束加工以及化学加工等几乎所有加工方法。
零件进行机械加工时,必须具备一定的条件,即要有一个系统来支持,称之为机械制造工艺系统,由物质分系统、能量分系统和信息分系统组成。
1-7什么是工序、安装、工位、工步和走刀?答:工序是指一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对几个)工具连续完成的那一部分工艺过程;安装是指工序中每一次装夹下完成的那一部分工艺过程;工位是指工件的每一次安装中通过分度(或移位)装置使工件相对于机床床身变换加工位置的每一个加工位置上的工艺过程;工步是指工位中加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工艺过程;走刀是指在加工表面上切削一次所完成的工步内容。
1-8某机床厂年产CA6140车床2000台,已知每台车床只有1根主轴,主轴零件的备品率为14%,机械加工费品率为4%,试计算机床主轴零件的年生产纲领。
从生产纲领来分析,试说明主轴零件属于何种生产类型?其工艺有何特点?若1年按282个工作日,一月按26个工作日来计算,试计算主轴零件月平均生产批量。
机械制造工艺学第一章绪论一、生产过程、工艺过程与工艺系统机械产品的生产过程:将原材料转变成机械产品的全部劳动过程工艺过程:改变生产对象的形状、尺寸、相互位置和性质,使其成为成品或半成品的过程。
·机械加工工艺过程的组成:1.工序:一个或一组工人,在一台机床或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工艺过程。
2.工步:加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的那部分工作称一个工步。
3.安装:工件经一次装夹后所完成的那一部分工序,称一次安装。
4.工位:为了完成一定的工序,一次装夹后,工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。
5.走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容二、生产类型与工艺特点·生产纲领:(N)某种零件的年产量称为该零件的年生产纲领·生产纲领与生产类型的关系:单件、小批量生产成批生产大批大量生三、工件加工时的定位及基准●工件的定位:定位:工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。
装夹夹紧:工件定位后的固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。
●工件的三种装夹方法:1.直接找正法:用千分表、划线盘等工具,找正某些位置精度要求的表面,再夹紧。
2.划线找正装夹:按图纸要求在工件表面划出位置线、加工线及找正线,装夹工件时先在机床上按找正线找正工件位置,然后再夹紧工件。
3.夹具装夹:用通用或专用夹具装夹工件。
●定位原理1.六点定位原理定义:物体在空间的六个自由度,可用按一定规则布置的六个约束点来限制。
2.用定位元件限制自由度3.完全定位和不完全定位完全定位:完全限制了物体的六个自由度。
不完全定位:限制了物体六个自由度中的其中几个自由度。
●欠定位和过定位(1)欠定位定义:根据工件加工面位置尺寸要求必须限制的自由度没有完全限制。
(2)过定位定义:工件定位时,同一个自由度被两个或两个以上的约束点限制。
基准·基准定义:在零件图上或实际的零件上,用来确定一些点、线、面位置时所依据的那些点、线、面称为基准。