机械制造工程原理(第三章)

机械制造工程原理教案绪论一、课程概述1、课程名称：机械制造工程原理2、课程内容：3、学习目的：培养专业人材4、基本要求：识记理解应用二、制造行业现状发展快，要求高，专业人员缺乏现代制造的目标：高质量、高效率、低成本和自动化第一章工件的定位夹紧与夹具设计本章内容：第一节工件在机床上的安装第二节夹具概念第三节定位原理第四节工件在夹具中的夹紧第五节夹具举例第一节工件在机床上的安装一、安装概念定位：把工件安放在机床工作台上或夹具中，使它和刀具之间有相对正确的位置.夹紧：工件定位后，将工件固定，使其在加工过程中保持定位位置不变。

二、工件在机床或夹具上的三种安装方式1、直接找正安装2、划线找正安装3、夹具安装夹具安装指直接由夹具来保证工件在机床上的正确位置，并在夹具上直接夹紧工件.第二节夹具概念一、夹具的概念机床夹具是将工件进行定位、夹紧,将刀具进行导向或对刀,以保证工件和刀具间的相对运动关系的附加装置,简称夹具。

二、夹具的基本构成夹具构成:1、定位元件；2、夹紧装置；; 3、导向元件和对刀装置;4、连接元件；5、夹具体;6、其它元件及装置。

三、夹具的分类1、通用夹具2、专用夹具3、成组夹具4、组合夹具5、随行夹具第三节定位原理一、六点定位原理长方体六点定位三、定位方法1、平面定位⑴支承钉固定支承钉可调支承钉自定位支承辅助支承辅助支承和可调支承的区别:辅助支承是在工件定位后才参与支承的元件，其高度是由工件确定的,因此它不起定位作用,但辅助支承锁紧后就成为固定支承，能承受切削力。

辅助支承主要用来在加工过程中加强被加工部位的刚度和提高工作的稳定性，通过增加一些接触点防止工件在加工中变形,但又不影响原来的定位。

⑵支承板支承板2、圆孔定位⑴圆柱定位销圆柱定位销菱形销⑵圆锥销圆锥销⑶心轴刚性心轴3、外圆柱面定位⑴V形块⑵定位套工件外圆以套筒和锥套定位4、圆锥孔定位工件在锥度心轴上定位三、完全定位与不完全定位实例一:如何对下图所示工件定位?解：方案一：不完全定位球体上通铣平面限制2 个自由度：X、Z方案二：不完全定位球体上通铣平面限制2 个自由度：X、Y、Z实例二:不完全定位实例三：完全定位四、欠定位和过定位1、欠定位：应该限制的自由度没有被限制。

机械制造工程原理课后答案【篇一：机械制造工程学习题及答案超级完整】列问题:1．机械制造工业的发展历史和现状。

2．机械制造工业在国民经济中的地位作用。

3．本课程的主要任务和要求。

第二章金属切削加工的基础知识一、填空题1. 在加工中，刀具和工件之间的相对运动称为切削运动，按其功用可分为主运动和进给运动。

其中主运动消耗功率最大。

2. 切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量。

*3. 刀具静止角度参考系的假定条件是假定安装条件和假定运动条件。

4. 常用的切削刃剖切平面有正交平面、法平面、背平面和假定工作平面，它们可分别与基面和切削平面组成相应的参考系。

5. 在正交平面内度量的前刀面与基面之间的夹角称为前角，后刀面与切削平面之间的夹角称为后角。

6. 正交平面与法平面重合的条件是。

7. 基准平面确定后，前刀面由前角和刃倾角两个角确定；后刀面由后角和主偏角两个角确定；前、后刀面确定了一条切削刃，所以一条切削刃由前角、后角、刃倾角、主偏角四个角度确定。

8. 用以确定刀具几何角度的两类参考坐标系为刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系。

2. 背平面是指通过切削刃上选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于基面的平面。

4. 其它参数不变，背吃刀量增加，切削层宽度增加。

（√ ）*6. 车削外圆时，若刀尖高于工件中心，则实际前角增大。

（√ ） 7. 对于切断刀的切削工作而言，若考虑进给运动的影响，其工作前角减少，工作后角增大。

*8. 当主偏角为90?时，正交平面与假定工作平面重合。

（√ ）9. 切削铸铁类等脆性材料时，应选择k类（yg类）硬质合金。

（√ ）三、名词解释1. 基面过切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面。

2. 切削平面过切削刃上选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。

3. 正交平面过切削刃上选定点并同时垂直于切削平面与基面的平面。

4. 法平面过切削刃上选定点并垂直于切削刃的平面。

5. 自由切削刀具只有直线形主切削刃参加切削工作,而副切削刃不参加切削工作,称为自由切削。

第三章机械加工与装配工艺规程制定1、什么是机械加工工艺过程？答：用机械的加工方法（包括钳工的手工操作）按规定的顺序把毛坯（包括轧制材料）变成零件的全部过程。

2、工艺过程的基本单元是什么？如何划分？答：工序是工艺过程的基本单元。

工艺过程可分为工序、安装、工位、工步和走刀。

3、什么是工序、安装、工步、工位和走刀？答：1、工序指的是一个工人（或一组工人）在一个工作地点（一般是指一台机床）对一个工件（对多轴机床来说是同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程。

2、一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时在零件每装夹一次下所完成的那部分工作称为一次安装。

3、在多轴机床上或在带有转位夹具的机床上加工时，工件在机床上所占有的一个位置上所完成的那部分工作称为一个工位。

4、在加工表面、切削刀具和切削用量（对车削来说，指主轴转速和车刀进给量，不包括切深，对其他加工也类似）都不变的情况下所连续完成的那一部分工作。

5、刀具在加工表面上对工件每一次切削所完成的那一部分工作称为一次走刀。

4、机械加工工艺规程制订的指导思想？答：保证质量、提高效率、降低成本。

三者关系是，在保证质量的前提下，最大限度的提高生产率，满足生产量要求；尽可能地节约耗费、减少投资、降低制造成本。

5、不同生产类型的工艺过程的特点是什么？答：企业生产专业化程度的分类称为生产类型，机械制造业一般有三种生产类型，即大量生产、成批生产和单件生产。

单件小批生产中，要能适应各种经常变化的加工对象，广泛使用万能机床、通用夹具、通用刀具和万能量具，一般采用较低精度的毛坯大批大量生产下，广泛使用各种高效率的、自动化程度高、专用的机床、夹具、刀具和量具，一般尽可能使用精度较高的毛坯。

6、什么是机械加工工艺规程？它的作用是什么？工艺规程的设计的原则和步骤有哪些？答：将合理的工艺过程和操作方法，按照一定的格式写成文件，用来指导生产，这个工艺文件就叫做加工工艺规程。

工艺规程的作用：(1) 工艺规程是组织生产的指导性文件。

第三章习题与答案3-1铸造生产具有哪些优点和缺点？答：由于铸造成形是由液态凝结成固态的过程，故铸造生产具有以下特点。

1）成形方便铸造成形方法对工件的尺寸形状几乎没有任何限制，铸件的尺寸可大可小，可获得形状复杂的机械零件。

因此，形状复杂或大型机械零件一般采用铸造方法初步成形。

在各种批量的生产中，铸造都是重要的成形方法。

2）适应性强铸件的材料可以是各种金属材料，也可以是高分子材料和陶瓷材料。

3）成本较低由于铸造成形方便，铸件毛坯与零件形状相近，能节省金属材料和切削加工工时；铸造原材料来源广泛，可以利用废料、废件等，节约国家资源；铸造设备通常比较简单，价格低廉。

因此，铸件的成本较低。

4）铸件的组织性能较差一般条件下，铸件晶粒粗大（铸态组织），化学成分不均，因此，受力不大或承受静载荷的机械零件，如箱体、床身、支架等常用铸件毛坯。

3-2金属的铸造性能包括哪些方面？答：金属在铸造过程中所表现出来的性能统称为金属的铸造性能，主要是指流动性、收缩性、偏析和吸气性等。

3-3试述砂型铸造的工艺过程。

答：根据零件图的形状和尺寸，设计制造模样和芯盒；制备型砂和芯砂；用模样制造砂型；用芯盒制造型芯；把烘干的型芯装入砂型并合型；熔炼合金并将金属液浇入铸型；凝固后落砂、清理；检验合格便获得铸件。

3-4为了保证铸件质量，在设计和制造模样及芯盒时应注意哪些问题？答：1）选择分型面：分型面是铸型组之间的接合面，一般情况下，也就是模样的分模面。

选择分型面时，应考虑铸件上的主要工作面、大平面、整个铸件的加工基准面等的合理安置。

例如铸件的主要工作面应放在下型或朝下、朝侧面。

因为铸造时，铸件上表面容易产生气孔、夹渣等缺陷，而铸件下面的质量较好。

2）起模斜度：为了使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出，在平行于起模方向的模样上或芯盒壁上应有一定的斜度，一般模样斜度为1°~3°，金属模样斜度为0.5°~1°。

第三章机械加工精度重庆工业职业技术学院毛国平加工精度•评定零件质量的一项重要指标。

•表示加工的准确程度。

•包括尺寸精度（国家标准IT01、IT00、IT1、IT2······IT18来表示，共20级。

IT01的公差值最小，精度最高。

）、形状精度（国家标准规定了六项形状公差：直线度—、平面度、圆度、圆柱度/ /、线轮廓、面轮廓。

）、位置精度（国家标准规定了八项位置公差：平行度//、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动、全跳动。

）•形状误差应限制在位置公差内，位置误差应限制在尺寸公差内。

一般尺寸精度高，相应的形状、位置要求也高。

原始误差（一）•由于工艺系统误差的存在，使工件和刀具之间正确的几何关系遭到破坏而产生的加工误差。

•是影响加工精度的因素。

•归纳如下：•1、几何误差——与工艺系统初始状态有关的原始误差•1工件相对于刀具在静止状态下已存在的误差•1）加工原理误差•2）工件的装夹误差•3）调整误差•4）刀具误差原始误差（二）•2工件相对于刀具在运动状态下已存在的误差•1）机床主轴回转误差•2）机床导轨导向误差•3）机床传动误差•2、动误差——与加工过程有关的原始误差•1）测量误差•2）刀具磨损•3）工艺系统受力变形•4）工艺系统受热变形•5）工件残余应力引起的变形机床主轴回转运动误差•指主轴的瞬时回转轴线相对其平均回转轴线（瞬时回转轴线的对称中心），在规定测量平面内的变动量。

•#理想回转中心——在主轴的任一截面上主轴回转时速度始终为零的这一点。

•#瞬时回转中心——在主轴的实际回转过程中，理想的回转中心是不存在的，而存在的一个其位置时刻变动的回转中心。

•#瞬时回转轴线——主轴各截面瞬时回转中心的连线。

•主轴回转误差的三种基本形式：•1）纯径向圆跳动——瞬时回转轴线始终平行于平均回转轴线方向的径向运动。

它主要影响圆柱面的精度。

•2）纯轴向窜动——瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动。

第一章金属切削的基本要素习题1．1切削加工时，工件表面是如何形成的？1．2形成发生线的方法有哪些？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要的运动？1．3试用简图及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1．4什么是主运动，什么是进给运动，各有何特征？什么是合成切削运动？什么是合成切削速度角？1．5何谓切削用量三要素？怎么定义？1．6试说明外圆车刀切削部分结构要素中三面两刃一刀的含义？1．7为什么要建立刀具角度参考系？有哪两类刀具角度参考系？它们有什么区别？1．8刀具标注参考系有哪几种？它们是由哪些参考平面所构成？并给这些参考平面下定义。

1．9试绘出外圆车刀主剖面标注角度参考系和法剖面标注角度参考系中的四个参考平面的平面图，并在各参考平面内标注出相应的基本刀具标注角度1．10确定一把单刃刀具切削部分的几何形状最少需要哪几个基本角度？1．11试述判定车刀前角，后角和刃倾角正负号的规则。

1．12试说明切削层各参数的定义及表达式？1．13何为直角切削和斜角切削？何为自由切削和非自由切削？1．14车断车刀最后不是车断，而是挤断为什么？1．15当用Kr=45度的车刀车外圆时，工件加工前直径为62mm，加工后直径为54mm，工件每秒钟转速为4r/s，刀具每秒钟沿工件轴向移动1。

6mm，试求f,ap,Vc，切削宽度，切削厚度，切削面积。

1．16车刀刃倾角等于多少度时，其主剖面和法剖面重合？1．17刀具在高温，高压以及冲击和震动条件下切削时应具备哪些基本要求？1．18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？1．19什么是硬质合金？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？1．20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？1．21什么是超硬刀具材料？各有何特点和优势？第二章金属切削过程及切削参数优化选择习题2．1如何划分金属切削过程中的三个变形区？在这三个变形区内各形成哪些变形？各自有何特征？2．2切屑形态一般可分为哪四种类型？各自形成的切削条件有哪些？2．3试根据变形系数（ξ）公式和剪切角（Φ）公式来判断刀具的前角，摩擦角和剪切角对切削变形的影响？2．4阐述刀—屑摩擦的特点，试说明为什么刀具前刀面上的摩擦不服从古典摩擦法则？2．5试描述积屑瘤现象及其产生条件？试说明积屑瘤的形成原因及其与切削速度的关系？2．6积屑瘤对切削过程有哪些影响？如何控制积屑瘤的形成？2．7影响切削变形的主要因素有哪些？试分析各因素对切削变形的影响程度及规律？2．8分析切削力的来源？切削合力为什么要分解为三个切削力？并说明各切削分力的定义及其作用。