第5章 车 削 加 工
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第一章 金属切削基本知识习题与思考题1-1 何谓金属切削加工?切削加工必须具备什么条件? 1-2 形成发生线的方法有哪几种?各需要几个成形运动? 1-3 何为简单成形运动和复合成形运动?各有何特点? 1-4 切削加工由哪些运动组成?它们各有什么作用?1-5 什么是主运动?什么是进给运动?各有何特点?分别指出车削圆柱面、铣削平面、磨外圆、钻孔时的主运动和进给运动。
1-6 什么是切削用量三要素?在外圆车削中,它们与切削层参数有什么关系? 1-7 车刀正交平面参考系由哪些平面组成?各参考平面是如何定义的? 1-8 刀具的基本角度有哪些?它们是如何定义的?角度正负是如何规定的?1-9 用高速钢钻头在铸铁件上钻φ3与φ30的孔,切削速度为30m/min 。
试问钻头转速是否一样?各为多少?1-10 工件转速固定,车刀由外向轴心进给时,车端面的切削速度是否有变化?若有变化,是怎样变化的?1-11 切削层参数包括哪几个参数? 1-12 切削方式有哪几种?1-1345º弯头车刀在车外圆和端面时,其主、副刀刃和主、副偏角是否发生变化?为什么?如图1-22所示,用弯头刀车端面时,试指出车刀的主切削刃、副切削刃、刀尖以及切削时的背吃刀量、进给量、切削宽度和切削厚度。
1-14试绘出外圆车刀切削部分工作图。
已知刀具几何角度为: 90=rκ, 10'=r κ,15=o γ, 8'==o o αα, 5+=s λ。
1-15 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,进给量不能过大? 1-16 影响刀具工作角度的主要因素有哪些?1-17在CA6140机床上车削直径为80mm ,长度180mm 的45钢棒料,选用的切削用量为a p =4mm ;f =0.5mm/r ;n =240r/min 。
试求:①切削速度;②如果kr =45º, 计算切削层公称宽度b D 、切削层公称厚度h D 、切削层公称横截面积A D 。
机械加工工艺基础作业指导书第1章机械加工概述 (3)1.1 机械加工的基本概念 (3)1.2 机械加工的分类与工艺过程 (3)第2章机械加工基础知识 (4)2.1 机械加工材料 (4)2.1.1 金属材料的分类及功能 (4)2.1.2 非金属材料的分类及功能 (4)2.2 机械加工工具与设备 (4)2.2.1 刀具 (5)2.2.2 量具 (5)2.2.3 设备 (5)2.3 机械加工精度与表面质量 (5)2.3.1 加工精度 (5)2.3.2 表面质量 (5)第3章车削加工工艺 (5)3.1 车削加工概述 (6)3.2 车削加工设备与工艺参数 (6)3.2.1 车削加工设备 (6)3.2.2 车削加工工艺参数 (6)3.3 车削加工操作要点 (6)3.3.1 工件安装 (6)3.3.2 刀具选择与安装 (6)3.3.3 加工过程控制 (7)3.3.4 安全操作 (7)第4章铣削加工工艺 (7)4.1 铣削加工概述 (7)4.2 铣削加工设备与工艺参数 (7)4.2.1 铣削加工设备 (7)4.2.2 铣削工艺参数 (7)4.3 铣削加工操作要点 (8)4.3.1 工件装夹 (8)4.3.2 铣刀选择与安装 (8)4.3.3 铣削路径规划 (8)4.3.4 铣削参数设置 (8)4.3.5 加工过程监控 (8)4.3.6 切削液使用 (8)4.3.7 安全操作 (8)第5章钻削加工工艺 (8)5.1 钻削加工概述 (8)5.2 钻削加工设备与工艺参数 (8)5.2.1 钻削加工设备 (8)5.3 钻削加工操作要点 (9)第6章镗削加工工艺 (9)6.1 镗削加工概述 (9)6.2 镗削加工设备与工艺参数 (10)6.2.1 镗削加工设备 (10)6.2.2 镗削工艺参数 (10)6.3 镗削加工操作要点 (10)第7章磨削加工工艺 (10)7.1 磨削加工概述 (11)7.2 磨削加工设备与工艺参数 (11)7.2.1 磨削加工设备 (11)7.2.2 磨削工艺参数 (11)7.3 磨削加工操作要点 (11)第8章齿轮加工工艺 (12)8.1 齿轮加工概述 (12)8.2 齿轮加工设备与工艺参数 (12)8.2.1 齿轮加工设备 (12)8.2.2 齿轮加工工艺参数 (12)8.3 齿轮加工操作要点 (12)8.3.1 齿轮加工前的准备 (12)8.3.2 齿轮加工操作要点 (13)第9章特种加工工艺 (13)9.1 特种加工概述 (13)9.2 常见特种加工方法与设备 (13)9.2.1 电火花加工 (13)9.2.2 激光加工 (13)9.2.3 电子束加工 (13)9.2.4 离子束加工 (14)9.2.5 超声波加工 (14)9.2.6 水射流加工 (14)9.3 特种加工操作要点 (14)9.3.1 电火花加工操作要点 (14)9.3.2 激光加工操作要点 (14)9.3.3 电子束加工操作要点 (14)9.3.4 离子束加工操作要点 (14)9.3.5 超声波加工操作要点 (14)9.3.6 水射流加工操作要点 (15)第10章机械加工工艺规程制定 (15)10.1 工艺规程的基本概念 (15)10.2 工艺规程的制定步骤与方法 (15)10.2.1 制定工艺路线 (15)10.2.2 确定工序内容 (15)10.2.3 选择工艺参数 (15)10.2.5 制定检验标准 (16)10.3 工艺规程的实施与优化 (16)10.3.1 工艺规程的实施 (16)10.3.2 工艺规程的优化 (16)第1章机械加工概述1.1 机械加工的基本概念机械加工是指利用机械力对工件进行切削、塑性变形或组合等加工过程,以达到工件形状、尺寸、表面质量及功能等方面要求的一门技术。
第5章数控车削加工工艺作业答案思考与练习题1、普通车床加工螺纹与数控车床加工螺纹有何区别?答:普通车床所能车削的螺纹相当有限,它只能车等导程的直、锥面公、英制螺纹,而且一台车床只能限定加工若干种导程的螺纹。
数控车床不但能车削任何等导程的直、锥和端面螺纹,而且能车增导程、减导程及要求等导程与变导程之间平滑过渡的螺纹,还可以车高精度的模数螺旋零件(如圆柱、圆弧蜗杆)和端面(盘形)螺旋零件等。
数控车床可以配备精密螺纹切削功能,再加上一般采用硬质合金成型刀具以及可以使用较高的转速,所以车削出来的螺纹精度高、表面粗糙度小。
2、车削螺纹时,为何要有引入距离与超越距离?答:在数控车床上车螺纹时,沿螺距方向的Z向进给应和车床主轴的旋转保持严格的速比关系,因此应避免在进给机构加速或减速的过程中切削,为此要有引入距离和超越距离。
3、车削加工台阶轴、凹形轮廓时,对刀具主、副偏角有何要求?答:加工阶梯轴时,主偏角≥90°;加工凹形轮廓时,若主、副偏角选得太小,会导致加工时刀具主后刀面、副后刀面与工件发生干涉,因此,必要时可作图检验。
4、加工路线的选择应遵循什么原则?答:加工路线的确定首先必须保持被加工零件的尺寸精度和表面质量,其次考虑数值计算简单、走刀路线尽量短、效率较高等。
因精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。
模拟自测题一、单项选择题1、车削加工适合于加工(A)类零件。
(A)回转体(B)箱体(C)任何形状(D)平面轮廓2、车削加工的主运动是(A)。
(A)工件回转运动(B)刀具横向进给运动(C)刀具纵向进给运动(D)三者都是3、车细长轴时,使用中心架和跟刀架可以增加工件的(C )。
(A)韧性(B)强度(C)刚性(D)稳定性4、影响刀具寿命的根本因素是(A)。
(A)刀具材料的性能(B)切削速度(C)背吃刀量(D)工件材料的性能5、车床切削精度检查实质上是对车床(D )和定位精度在切削加工条件下的一项综合检查。
第一章——热处理一.是非题1.金属材料的热处理是指金属材料在固态下加热到一定温度,保温一定时间,然后以设定的冷却速度冷取下来,以改变其内部组织,从而获得所需性能的一种工艺()2.热处理可以是机械零件制造过程中的一个中间工序,也可以是最终工序。
()3.获得马氏体的热处理工艺称为淬火。
()4.对过共析钢,它的含碳量越高,淬火温度也就越高。
()5.淬火操作除正确选择淬火温度、加热速度、保温时间及淬火介质外,还必须正确选择淬火的操作方法,否则将使淬火件变形、开裂或出现软点等淬火缺陷。
()6.淬火加回火的热处理工艺称为调质,调质后的零件能获得强度、韧性、塑性都较好的综合机械性能。
()7.弹簧淬火处理后一般都采用高温回火,因为高温回火后,其弹性极限最高。
()8.钢的表面淬火是将工件表层快速加热到淬火温度,而工件内部还来不及加热至淬火温度就被快速冷却的热处理工艺。
()二.选择题1.制造连杆、传动轴、齿轮等机械零件,一般应选用__________。
2.热处理调质工艺是_________。
3.弹簧钢零部件淬火后都采用_________。
4.对氧化脱碳有严格要求的零件,热处理时应选用_________。
5.为了使变速齿轮的啮合齿部获得高硬度、高耐磨性,而齿根部、齿芯部有高的韧性,常对低碳或低合金钢齿轮进行_________。
6.以下切削性能相对较好的钢是_________。
7.细长轴类零件进入冷却液淬火时应_________。
三.填空题1.退火是将钢加热到某一温度(加热温度由含碳量及合金元素含量来决定),保温一定时间,然后______________的一种工艺方法。
2.正火是将钢加热到某一温度(加热温度由含碳量及合金元素含量来决定),保温一定时间,然后______________的一种工艺方法。
3.淬火是将钢加热到临界温度以上,保温一定时间,然后_____________以得到高硬度组织(马氏体)的一种热处理工艺。
第一章车削加工概述车削加工是机械加工中最基本的一种加工方法,它所用的机床是车床,到目前为止已出现了卧式车床、立式车床、多刀车床、自动及半自动车床、仪表车床、数控车床等多种类型的车床。
所用的刀具为车刀,也可以用钻头、滚花刀、铰刀等,利用这些切削刀具与工件的一系列相对运动,可以完成多重切削。
车削加工的加工范围很广,可以加工出各种类型的带有旋转体表面的零件,如内外圆柱面、内外圆锥面、内外成形面、内外螺旋面等,其经济精度达到IT11~IT06,表面粗糙度为Ra12.5µm~0.8µm。
另外,在车床上安装上夹具和附件还可以进行镗孔、铣削、磨削、研磨、抛光等。
随着数字控制技术的发展,出现了数控车床与车削加工中心等现代化的制造设备,虽然目前所占的比例较少,但它以高柔性、高效率、高精度等传统加工所不能及的独特优点,正逐渐成为现代机械加工的重要技术装备之一,占据着越来越重要的地位。
1.1 机械类专业一、机械类专业实习纲要1、教学要求1) 基本知识①了解车削加工基本概念、设备、刀具、工、夹、量具、切削运动和切削用量适用范围及地位;②了解普通车床及其型号、结构、组成、作用、传动系统等并掌握其操作技术;③掌握车刀的组成,形状参数,材料性能及适用条件;④了解车削加工工件的安装夹持方法及所用附件,掌握三爪卡盘的应用;⑤了解车削加工工件的测量方法及量具并掌握其使用技术;⑥掌握基本车削加工方法,如车外圆、端面、锥面、钻孔、滚花、螺纹的加工工艺方法与技术;2)基本技能①熟练正确操作车床,掌握车床各手柄用途;②能独立完成车工作业件的加工;③掌握车工工具、量具的使用方法,正确测量工件;2、教学重点1)切削用量三要素的合理选择;2)车刀的几何参数;3)车床的操作;4)车削加工工艺过程;3、教学难点1)零件加工及操作;2)零件的测量准确程度;3)正确使用各类车刀;二、机械类专业实习总体安排三、机械类专业实习具体安排1、第一天1)上午 7:30~9:00 理论知识讲解(90′)车床与车削一、概述金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机械零件的机器,是制造机器的机器,故又称为“工作母机”,一般简称机床。
第5章习题及答案5-1机床的运动按功用分为哪几种?答:分为表面成形运动和辅助运动两大类。
直接参与切削过程,使之在工件上形成一定几何形状表面的刀具和工件间的相对运动称为表面成形运动。
机床上除表面成形运动外的所有运动都是辅助运动。
5-2如何衡量切削加工的质量?答:零件切削加工的质量主要由加工精度和表面质量来衡量。
加工精度就是指零件加工后零件的尺寸、形状和表面间的相互位置等方面的几何参数与理想几何参数的相符合程度,两者的差距愈小,加工精度愈高。
零件的表面质量对零件的耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀性、密封程度、接触刚度等都有一定的影响。
5-3切削用量要素包括哪几项?切削用量的选择原则是什么?答:切削用量是切削过程中最基本的操作参数,包括切削速度v c、进给量f和背吃刀量a p,其分别表示切削刃与过渡表面之间的相对运动速度、待加工表面转化为已加工表面的速度、已加工表面与待加工表面之间的垂直距离。
合理地选择切削用量,对于保证加工质量、提高生产效率和降低成本有着重要的影响。
切削加工时应当根据具体的加工条件,确定切削用量三要素的合理组合。
背吃刀量要尽可能取得大些,最好一次走刀能把该工序的加工余量切完。
进给量的选择主要受机床、刀具和工件所能承受的切削力的限制。
精加工时,一般背吃刀量不大,切削力也不大,限制进给量的主要因素是工件表面粗糙度。
选定背吃刀量和进给量以后,根据合理的刀具耐用度,用计算法或查表法选择切削速度。
5-4切削层尺寸平面要素包括哪几项?答:切削层尺寸平面要素包括切削层的公称厚度h D、公称宽度b D和公称横截面积A D。
5-5试述刀具的结构和刀具的角度。
答:刀具基本组成部分包括夹持部分和切削部分。
夹持部分俗称刀柄或刀体,主要用于刀具安装与标注的部分。
切削部分俗称刀头,是刀具的工作部分,由刀面、切削刃(又称刀刃)组成。
其组成要素包括:1)前面。
又称前刀面,切削过程中切屑流出所经过的刀具表面。
2)主后面。
又称主后刀面,是切削过程中与过渡表面相对的刀具表面。
第5章数控车削加工工艺作业答案思考与练习题1、普通车床加工螺纹与数控车床加工螺纹有何区别?答:普通车床所能车削的螺纹相当有限,它只能车等导程的直、锥面公、英制螺纹,而且一台车床只能限定加工若干种导程的螺纹。
数控车床不但能车削任何等导程的直、锥和端面螺纹,而且能车增导程、减导程及要求等导程与变导程之间平滑过渡的螺纹,还可以车高精度的模数螺旋零件(如圆柱、圆弧蜗杆)和端面(盘形)螺旋零件等。
数控车床可以配备精密螺纹切削功能,再加上一般采用硬质合金成型刀具以及可以使用较高的转速,所以车削出来的螺纹精度高、表面粗糙度小。
2、车削螺纹时,为何要有引入距离与超越距离?答:在数控车床上车螺纹时,沿螺距方向的Z向进给应和车床主轴的旋转保持严格的速比关系,因此应避免在进给机构加速或减速的过程中切削,为此要有引入距离和超越距离。
3、车削加工台阶轴、凹形轮廓时,对刀具主、副偏角有何要求?答:加工阶梯轴时,主偏角≥90°;加工凹形轮廓时,若主、副偏角选得太小,会导致加工时刀具主后刀面、副后刀面与工件发生干涉,因此,必要时可作图检验。
4、加工路线的选择应遵循什么原则?答:加工路线的确定首先必须保持被加工零件的尺寸精度和表面质量,其次考虑数值计算简单、走刀路线尽量短、效率较高等。
因精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。
模拟自测题一、单项选择题1、车削加工适合于加工( A )类零件。
(A)回转体(B)箱体(C)任何形状(D)平面轮廓2、车削加工的主运动是(A )。
(A)工件回转运动(B)刀具横向进给运动(C)刀具纵向进给运动(D)三者都是3、车细长轴时,使用中心架和跟刀架可以增加工件的(C )。
(A)韧性(B)强度(C)刚性(D)稳定性4、影响刀具寿命的根本因素是(A )。
(A)刀具材料的性能(B)切削速度(C)背吃刀量(D)工件材料的性能5、车床切削精度检查实质上是对车床(D )和定位精度在切削加工条件下的一项综合检查。