制造技术机械第6-7章_部分习题解答
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2-2切削过程的三个变形区各有何特点?它们之间有什么关联?答:切削塑性金属材料时,刀具与工件接触的区域可分为3个变形区:①第一变形区(基本变形区):是切削层的塑性变形区,其变形量最大,常用它来说明切削过程的变形情况;②第二变形区(摩擦变形区):是切屑与前面摩擦的区域;③第三变形区(表面变形区):是工件已加工表面与后面接触的区域。
它们之间的关联是:这三个变形区汇集在切削刃附近,此处的应力比较集中而且复杂,金属的被切削层就在此处与工件基体发生分离,大部分变成切屑,很小的一部分留在已加工表面上。
2-3分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。
瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。
积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。
消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。
2-7车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析?分力作用是什么?答:(1)车削时的切削运动为三个相互垂直的运动:主运动(切削速度)、进给运动(进给量)、切深运动(背吃刀量),为了实际应用和方便计算,在实际切削时将切削合力分解成沿三个运动方向、相互垂直的分力。
(2)各分力作用:切削力是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定机床功率所必须的;进给力是设计进给机构、计算车刀进给功率所必需的;背向力是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据,与切削过程中的振动有关。
2-11背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否一样?为什么?如何运用这一定律知道生产实践?答:不一样。
6-1什么是生产过程,工艺过程和工艺规程(1)生产过程一一将原材料转变为成品的过程。
(2)工艺过程一一在生产过程中,凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
(3)工艺规程一一把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式,用以指导生产,这些工艺文件称为工艺规程。
6-2何谓工序、工步、走刀(1)工序是指一个(或一组)工人,在一台机床上(或一个工作地点)对同一工件(或同时对几个工件)所连续完成的那部分工艺过程。
(2)工步是在加工表面不变,加工工具不变,切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。
(3)走刀又叫工作行程,是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。
6-3零件获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些(1)零件获得尺寸精度的方法:试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法。
(2)零件获得形状精度的方法:轨迹法、成形法、展成法。
(3)零件获得位置精度的方法:找正法、装夹法。
6-4不同生产类型的工艺过程的特点:p222-223表6-4.6-5试述工艺规程的设计原则、设计内容、设计步骤。
(1)工艺规程的设计原则:1所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质量(或机器的装配质量),达到设计图样上规定的各项技术要求。
2应使工艺过程具有较高的生产率,使产品尽快投放市场。
3设法降低制造成本。
4注意减轻劳动工人的劳动强度、保证生产安全。
(2)工艺规程的设计内容及步骤:1分析研究产品的零件图及装配图。
2确定毛坯。
3拟定工艺路线,选择定位基准。
4确定各工序所采用的设备。
5确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具。
6确定各主要工序的技术技术要求及检验方法。
7确定各工序的加工余量,计算工序尺寸和公差。
8确定切削用量。
9确定工时定额。
10技术经济分析。
11填写工艺文件。
6-6拟定工艺路线需完成那些工作拟定工艺路线须完成的工作:1确定加工方法。
2安排加工顺序。
3确定夹紧方法。
第七章铸铁及其热处理习题解答7-1 铸造生产中,为什么铸铁的碳、硅含量低时易形成白口? 而同一铸铁件上,为什么其表层或薄壁处易形成白口?答:因为碳、硅是促进石墨化的元素,当它们含量含量低时石墨化不易进行,所以容易形成白口。
同一铸件上表层和薄壁的冷却速度比较快,不利于石墨化,故易形成白口。
7-2 在铸铁的石墨化过程中,如果第一、第二阶段完全石墨化,而第三阶段分别为完全、部分或未石墨化时,问它们各获得哪种基体组织的铸铁?答:第三阶段石墨化完全进行时,获得铁素体基体铸铁;部分进行时为铁素体+珠光体基体铸铁;未进行石墨化时为珠光体基体铸铁。
7-3 机床的床身、床脚和箱体为什么大都采用灰铸铁铸造?能否用钢板焊接制造?试将两者的使用性和经济性作简要比较。
答:1、因为灰铸铁的性能适合制造这些零件:抗压性能比抗拉性能好,铸造性能优良,减摩性好,减振性强,切削加工性良好,缺口敏感性较低。
2、能用钢板焊接制造,但钢板的减摩性、减振性不如灰铸铁。
在使用性和经济性上,灰铸铁成本低,易于铸造结构复杂的零件,并且其尺寸不受限制,这些都是用钢板制造不能达到的。
7-4 有一壁厚为20~30mm的铸件,要求抗拉强度为150MPa,应选用何种牌号的灰铸铁制造?答:根据强度要求和壁厚,应选用HT200。
7-5 生产中出现下列不正常现象,应采取什么措施予以防止或改善?(1) 灰铸铁精密床身铸造后即进行切削,在切削加工后发现变形量超差;(2) 灰铸铁件薄壁处出现白口组织,造成切削加工困难。
答:(1) 应在切削前进行去应力退火,消除铸造应力。
去应力退火通常是将铸件缓慢加热到500~560℃,保温一段时间(每l0mm厚度保温1h),然后随炉冷至150~200℃后出炉。
(2)应进行消除白口组织退火。
退火方法是把铸件加热到850~950℃,保温1~3h,使共晶渗碳体发生分解,即进行第一阶段的石墨化,然后又在随炉冷却中进行第二和第三阶段石墨化,析出二次石墨和共析石墨,到500~400℃再出炉空冷。
6-1.什么是生产过程、工艺过程和工艺规程?答:①机器的生产过程是将原材料转变为成品的全过程。
②在生产过程中,凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程成为工艺过程。
③人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式,用以指导生产,这些工艺文件即称为工艺规程。
6-2.何为工序、工步、走刀?答:①工序:一个工序是指一个(或一组)工人,在一台机床上(或一个工作地点),对同一工件(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:是在加工表面不变,加工工具不变、切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。
③走刀:是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。
6-3.零件获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些?答:①尺寸精度的获得方法:试切法、定尺寸道具法、调整法、自动控制法。
②形状精度的获取方法:轨迹法、成形法,展成法。
③位置精度的获得与工件的装夹方式和加工方式有关。
当需要装夹加工时,有关表面的位置精度依赖夹具的正确定位来保证,如果工件一次装夹加工多个表面时,各表面的位置精度则依赖机床的精度来保证,如数控加工中主要靠机床的精度来保证工件各表面之间的位置精度。
6-4.不同生产类型的工艺过程有何特点?答:各种生产类型的工艺过程的主要特点如下表:6-5试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤:答:步骤:原则:①所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质量;达到设计图样上规定的各项技术要求。
②应使工艺过程具有较高的生产率,是产品尽快投放市场。
③设法降低制造成本。
④注意减轻工人的劳动强度;保证生产安全。
设计内容及步骤:⒈分析研究产品的装配图和零件图⒉确定毛坯⒊拟定工艺路线,选择定位基面⒋确定各工序所采用的设备⒌确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具⒍确定各主要工序的技术要求及检验方法⒎确定各工序的加工余量,计算工序尺寸和方差⒏确定工时定额⒐确定切削用量⒑技术经济分析⒒填写工艺文件6-6.拟定工艺路线需完成的工作答:确定加工方法,安排加工顺序,确定定位夹紧方法,以及安排热处理、检验及其他辅助工序(去毛刺、倒角等)。
学后评量参考答案1.轴类零件有何功用和技术要求?答:轴类零件主要用来支承回转运动的传动零件(如齿轮),并用于传递运动和扭矩。
轴类零件的技术要求:(1)尺寸精度:对于同一根轴而言,轴颈的尺寸精度要求比较高,轴头的尺寸精度一般要求较低;精密轴颈为IT5级、重要轴颈为IT6~IT7级、一般轴颈为IT8~IT9。
(2)几何公差:轴头相对于轴颈的同轴度、端面对轴线的垂直度,通常用径向圆跳动衡量。
普通精度轴的径向圆跳动为0.01~0.03 mm,高精度轴的径向圆跳动为0.001 ~0.005mm;轴颈的圆度、圆柱度。
一般应将其限制在尺寸公差范围内,当精度要求较高时,零件图上应单独标注其允许的偏差。
(3)表面结构:表面结构应与表面工作要求相适应。
轴头的表面结构为Ra2.5~0.63μm;轴颈的表面结构为Ra0.63~0.16μm。
2.轴类零件材料和毛坯的选择有何要求?答:根据轴的工作场合,选用合适的材料:一般精度,选中碳钢;中等精度、转速较高,选合金结构钢;高转速、重载荷,选低碳合金钢;高精度、高转速,选氮化钢。
轴类零件的毛坯常采用棒料、锻件和铸件等毛坯形式。
一般光轴或外圆直径相差不大的阶梯轴采用棒料;外圆直径相差较大或较重要的轴常采用锻件;某些大型的或结构复杂的轴(如曲轴)可采用铸件。
3.轴类零件常用的装夹方法有哪些?各有何特点及应用?答:轴类零件常用的装夹方法、特点及应用见下表:4.简述轴类零件常用的加工方法?答:轴类零件常用的加工方法:(1)车削外圆柱面:根据加工要求和切除余量多少的不同,可分粗车、半精车、精车、精细车。
(2)车削端面和台阶:常使用45°弯头刀、或左右偏刀进行车削。
(3)切槽和切断:轴类零件内、外表面上的沟槽一般用相应的成形车刀,通过横向进给实现。
(4)车削圆锥面:轴类零件上圆锥面的车削方法有转动小滑板车削圆锥面、偏移尾座车削圆锥面、靠模法车削圆锥面。
(5)车削螺纹:在车床上按螺距调整机床,用螺纹车刀加工出螺纹。
第二章2-1.金属切削过程有何特征?用什么参数来表示?答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点?它们之间有什么关联?答:第一变形区:变形量最大。
第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以沿前刀面流出时有很大摩擦,所以切屑底层又一次塑性变形。
第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域。
这三个变形区汇集在切削刃附近,应力比较集中,而且复杂,金属的被切削层在此处于工件基体分离,变成切屑,一小部分留在加工表面上。
2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。
瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。
积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。
消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。
2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别?若有区别,而这何处不同?答:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以流出时有很大的摩擦,因为使切屑底层又一次产生塑性变形,而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面,化学性质很活跃。
而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦,并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的?标注角度与工作角度有何不同?答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(P17)。
工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。
2-6金属切削过程为什么会产生切削力?答:因为刀具切入工具爱你,是被加工材料发生变形并成为切屑,所以(1)要克服被加工材料弹性变形的抗力,(2)要克服被加工材料塑性变形的抗力,(3)要克服切屑与前刀面的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力。
机械制造技术课后习题参考答案(部分)教学内容1-5 简述机械制造过程的基本组成。
首先,组成机器的每一个零件要经过相应的工艺过程由毛坯转变成为合格零件;其次,要根据机器的结构与技术要求,把某些零件装配成部件;最后,在一个基准零部件上,把各个零件、部件装配成完整的机器。
3-1金属切削过程的实质是什么?试述前角、切削速度改变对切削变形的影响规律。
金属切削过程的实质,是在机床上通过刀具与工件的相对运动,利用刀具从工件上切下多余的金属层,形成切屑和已加工表面的过程。
γ增大,剪切角?也增大,变形减小;前角前角直接影响剪切角?。
前角还通过摩擦角β影响剪切角;切削速度的影响切削速度提高时切削层金属变形不充分,第I变形区后移,剪切角?增大,切削变形减小;在积屑瘤的增长阶段,随切削速度的提高,γ增大,切削变形减小。
而在积屑瘤减小阶段,随切积屑瘤增大,刀具实际前角γ变小,切削变形又增大。
削速度的提高,积屑瘤高度减小,实际前角3-3什么是切削层?切削层的参数是如何定义的?切削加工时,刀具的切削刃从加工表面的一个位置移动到相邻的加工表面的另一个位置,两表面之间由刀具切削刃切下的一层金属层称为切削层。
过切削刃上选定点,在基面内测量的垂直于加工表面的切削层尺寸,称为切削层公称厚度;过切削刃上选定点,在基面内测量的平行于加工表面的切削层尺寸,称为切削层公称宽度;过切削刃上选定点,在基面内测量的切削层横截面面积,称为切削层公称横截面积;3-4分别说明切削速度、进给量及背吃刀量改变对切削温度的影响。
在切削用量中,切削速度对切削温度影响最大,进给量次之,背吃刀量影响最小。
因为,背吃刀量增大后,切削宽度也增大,切屑与刀具接触面积以相同比例增大,散热条件显著改善;进给量增大,切削厚度增大,但切削宽度不变,切屑与前刀面接触长度增加,散热条件有所改善;切削速度提高,消耗的功增加,产生的热量增多,而切削面积并没有改变,所以切削是影响切削温度的主要因素。
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第六章机床夹具设计6-1 机床夹具有哪几部分组成?各有何作用?6-2 为什么夹具具有扩大机床工艺范围的作用,试举三个实例说明。
6-3 习题6-3图所示连杆在夹具中定位,定位元件分别为支承平面1、短圆柱销2和固定短V形块3。
试分析习题6-3图所示定位方案的合理性并提出改进方法。
习题6-3图习题6-6图6-4 试分析比较可调支承、自位支承和辅助支承的作用和应用范围。
6-5 试分析各典型夹紧机构的特点及应用场合。
6-6 已知切削力F,若不计小轴1、2的摩擦损耗,试计算习题6-6图所示夹紧装置作用在斜楔左端的作用力F Q。
6-7 习题6-7图所示为气动夹紧机构,夹紧工件所需夹紧力F J=2000N,已知:气压p=4×105Pa,α=15°,L1=100mm,L2=200mm,L3=20mm,各相关表面的摩擦系数μ=0.18,铰链φd处摩擦损耗按5%计算。
问需选多大缸径的气缸才能将工件夹紧。
习题6-7图6-8 试分析各类钻床夹具的结构特点及应用范围。
6-9 钻床夹具在机床上的位置是根据什么确定的?车床夹具在机床上的位置是根据什么确定的?6-10 铣刀相对于铣床夹具的位置是根据什么确定的?试校核习题6-10图所示铣床夹具所标尺寸(15.43±0.06)mm 的正确性。
习题6-10图6-11 习题6-11图所示为在成批生产中钻螺栓连接孔φ7和φ5的工序简图,定位基面均为已加工面。
已知:工件两定位孔的距离为(230±0.06)mm ,大头孔直径为0.04042φ+mm ,小头孔直径为0.021022φ+mm 。
试为该工序徒手绘制一钻床夹具草图。
要求根据加工要求绘制定位元件、导向元件、夹紧装置和夹具体,并在装配图上标注装配尺寸及技术要求。
习题6-11图6-12 习题6-12图所示为大量生产中铣2mm 槽的工序简图,已知:工件定位孔间距为(170±0.05)mm ,大头孔直径为0.021026φ+mm ,小头孔直径为0.018016φ+mm 。
第六章习题一.单项选择题1.退火处理一般安排在; ( )a、毛坯制造之后b、粗加工后c、半精加工之后d、精加工之后2.轴类零件定位用的顶尖孔是属于: ( )a、精基准b、粗基准c、辅助基准d、自为基准3.加工箱体类零件时常选用一面两孔作定位基准,这种方法一般符合 ( )a、基准重合原则b、基准统一原则c、互为基准原则d、自为基准原则4.合理选择毛坯种类及制造方法时,主要应使 ( )a、毛坯的形状尺寸与零件的尽可能接近b、毛坯方便制造,降低毛坯成本c、加工后零件的性能最好d、零件总成本低且性能好5.自为基准多用于精加工或光整加工工序,其目的是: ( )a、符合基准重合原则b、符合基准统一原则c、保证加工面的形状和位置精度 d、保证加工面的余量小而均匀6.调质处理一般安排在: ( )a、毛坯制造之后b、粗加工后c、半精加工之后d、精加工之后7.精密齿轮高频淬火后需磨削齿面和内孔,以提高齿面和内孔的位置精度,常采用以下原则来保证 ( )a、基准重合b、基准统一c、自为基准d、互为基准8.淬火处理一般安排在: ( )a、毛坯制造之后b、粗加工后c、半精加工之后d、精加工之后9.在拟定零件机械加工工艺过程、安排加工顺序时首先要考虑的问题是 ( )a、尽可能减少工序数;b、精度要求高的主要表面的加工问题;c、尽可能避免使用专用机床;d、尽可能增加一次安装中的加工内容。
10.零件上孔径大于30mm的孔,精度要求为IT9,通常采用的加工方案为( )a、钻-镗b、钻-铰c、钻-拉d、钻-扩-磨11.编制零件机械加工工艺规程、生产计划和进行成本核算最基本的单元是( )a、工步b、工位c、工序d、走刀12.零件在加工过程中,粗基准一般选择: ( )a、工件的毛坯面b、工件的已加工表面c、工件上的大平面13.单件小批生产装配精度要求高组成环多应选()法装配。
a、完全互换法b、分组互换法c、调整法d、修配法14.若装配精度要求高组成环少(3环)大批量生产时应选()法装配。
第七章习题及答案7-1试述生产过程、工序、工步、走刀、安装、工位的概念。
答:制造机械产品时,将原材料转变为成品的全过程称为生产过程。
工序是指一个(或一组)工人在一个工作地点或一台机床,对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那一部分工艺过程。
工步是指在一个工序中,当加工表面不变、加工工具不变的情况下所连续完成的那部分工艺过程。
在一个工步内,如果被加工表面需切去的金属层很厚,一次切削无法完成,则应分几次切削,每进行一次切削就是一次走刀。
安装是指工件在加工之前,在机床或夹具上占据正确的位置(即为定位),然后加以夹紧的过程称为装夹。
工件经过一次装夹完成的工序称为安装。
工件在机床上所占据的每一个待加工位置称为工位。
7-2什么是机械加工工艺过程?什么是机械加工工艺规程?答:机械加工工艺规程(简称工艺规程)是将机械加工工艺过程的各项内容写成文件,用来指导生产、组织和管理生产的技术文件。
工艺过程是生产过程中的主要部分,是指在生产过程中直接改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和材料性能,使其成为半成品或成品的过程。
7-3试指明下列工艺过程中的工序、安装、工位及工步。
坯料为棒料,零件图如图题7-3所示。
1)卧式车床上车左端面,钻中心孔。
答:车左端面、钻中心孔分别为工步。
2)在卧式车床上夹右端,顶左端中心孔,粗车左端台阶。
答:夹右端,顶左端中心孔为装夹,粗车左端台阶为工步。
3)调头,在卧式车床上车右端面,钻中心孔。
答:车右端面、钻中心孔分别为工序。
4)在卧式车床上夹左端,顶右端中心孔,粗车右端台阶。
答:夹左端,顶右端中心孔为装夹。
车右端台阶为工步。
5)在卧式车床上用两顶尖,精车各台阶。
答:两顶尖定位为装夹,精车左、右端台阶为工步。
图题7-37-4拟定机械加工工艺规程的原则与步骤有哪些?工艺规程的作用和制定原则各有哪些?答:制定工艺规程的原则是优质、高产和低成本,即在保证产品质量的前提下,争取最好的经济效益。
制定工艺规程的步骤:1)分析研究部件或总成装配图样和零件图样;2)选择毛坯;3)拟定工艺路线;4)确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差;5)确定各工序所采用的设备及工艺装备;6)确定各工序的切削用量和时间定额;7)确定各主要工序的技术要求及检验方法;8)填写工艺文件。
机械制造技术课后习题及答案文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)机械制造技术习题第一章金属切削加工的基本知识1-1,切削加工由哪些运动组成它们各有什么作用析:切削加工由主运动和进给运动组成。
主运动是直接切除工件上的切削层,使之转变为切削,从而形成工件新包表面。
进给运动是不断的把切削层投入切削,以逐渐切除整个工件表面的运动。
1-2,何为切削用量简述切削用量的选择原则。
析:切削用量是切削时各运动参数的总称,包括切削速度、进给量和背吃刀量(切削深度)。
与某一工序的切削用量有密切关系的刀具寿命,一般分为该工序单件成本最低的经济寿命和最大生产率寿命两类。
原则:一般是提高刀具耐用度的原则,并且保证加工质量。
粗加工时,大的切削深度、进给,低的切削速度;精加工时,高的切削速度,小的切削深度、进给。
1-3,常见的切削类型有几种其形成条件及加工的影响是什么析:切削加工就是指用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑,使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。
楼主想要了解的是不是切削加工的分类金属材料的切削加工有许多分类方法。
常见的有以下3种。
按工艺特征区分切削加工的工艺特征决定于切削工具的结构以及切削工具与工件的相对运动形式。
按工艺特征,切削加工一般可分为:车削、铣削、钻削、镗削、铰削、刨削、插削、拉削、锯切、磨削、研磨、珩磨、超精加工、抛光、齿轮加工、蜗轮加工、螺纹加工、超精密加工、钳工和刮削等。
按切除率和精度分可分为:①粗加工:用大的切削深度,经一次或少数几次走刀从工件上切去大部分或全部加工余量,如粗车、粗刨、粗铣、钻削和锯切等,粗加工加工效率高而加工精度较低,一般用作预先加工,有时也可作最终加工。
②半精加工:一般作为粗加工与精加工之间的中间工序,但对工件上精度和表面粗糙度要求不高的部位,也可以作为最终加工。
③精加工:用精细切削的方式使加工表面达到较高的精度和表面质量,如精车、精刨、精铰、精磨等。
机械制造技术基础课后答案第一章:机械制造的概述与基本概念1.机械制造是指通过加工、装配等工艺手段将原材料转化为制品的一种生产方式。
它是现代制造业的基础和支撑。
2.机械制造技术包括机械加工技术、焊接技术、热处理技术、装配技术等。
这些技术相互依存、相互补充,共同构成了机械制造的核心内容。
3.机械制造的目标是满足人类对各种产品的需求,提高生产效率和质量,降低生产成本,推动社会经济的发展。
第二章:机械工艺基础1.机械加工是一种以去掉材料的无效部分为主要特点的制造过程。
常用的机械加工方法有车削、铣削、钻削、磨削等。
2.车削是一种将工件固定在旋转主轴上,在刀具的切削下,使工件产生相对旋转而得到所需形状的加工方法。
3.铣削是一种以刀具旋转为主轴,将工件固定在工作台上,通过切削运动控制刀具沿工件表面切削的加工方法。
4.钻削是一种以主轴旋转为主要运动,刀具不作切向运动的加工方法。
它主要用于加工孔的制造。
5.磨削是一种利用磨料与工件之间的相对运动,在切削力作用下去除工件表面材料的加工方法。
磨削可以获得较高的加工精度和表面质量。
第三章:数控工艺基础1.数控加工是一种利用数控设备控制加工过程的加工方法。
它可以实现复杂形状的加工,提高加工精度和生产效率。
2.数控加工的基本原理是通过计算机控制系统对加工设备进行程序控制。
加工过程中,刀具按照预定的路径进行运动,实现对工件的加工。
3.数控机床是数控加工的核心设备。
常见的数控机床有数控车床、数控铣床、数控刨床等。
4.数控加工的优点包括高加工精度、高生产效率、灵活性强等。
但是数控加工也存在着设备投资高、学习成本高等问题。
第四章:焊接工艺基础1.焊接是一种将金属材料加热至熔化或塑性状态,并在熔融金属的填充和涂敷下形成永久连接的加工方法。
2.常见的焊接方法有电弧焊、气焊、激光焊、电阻焊等。
3.电弧焊是利用电弧热和熔融金属进行焊接的方法。
它包括手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊等。
4.气焊是利用氧气和燃气的燃烧产生的火焰进行焊接的方法。
12-2切削过程的三个变形区各有何特点?它们之间有什么关联?答:切削塑性金属材料时,刀具与工件接触的区域可分为3个变形区:①第一变形区(基本变形区):是切削层的塑性变形区,其变形量最大,常用它来说明切削过程的变形情况;②第二变形区(摩擦变形区):是切屑与前面摩擦的区域;③第三变形区(表面变形区):是工件已加工表面与后面接触的区域。
它们之间的关联是:这三个变形区汇集在切削刃附近,此处的应力比较集中而且复杂,金属的被切削层就在此处与工件基体发生分离,大部分变成切屑,很小的一部分留在已加工表面上。
2-3分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。
瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。
积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。
消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。
2-7车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析?分力作用是什么?答:(1)车削时的切削运动为三个相互垂直的运动:主运动(切削速度)、进给运动(进给量)、切深运动(背吃刀量),为了实际应用和方便计算,在实际切削时将切削合力分解成沿三个运动方向、相互垂直的分力。
(2)各分力作用:切削力是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定机床功率所必须的;进给力是设计进给机构、计算车刀进给功率所必需的;背向力是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据,与切削过程中的振动有关。
第一章金属切削基础一. 单项选择1. 进给运动通常是机床中()。
a) 切削运动中速度最高的运动,b) 切削运动中消耗功率最多的,c) 不断地把切削层投入切削的运动,d) 使工件或刀具进入正确加工位置的运动。
2. 在外圆磨床上磨削工件外圆表面,其主运动是()。
a) 砂轮的直线运动,b) 工件的回转运动,c) 砂轮的回转运动,d) 工件的直线运动。
3. 在立式钻床上钻孔,其主运动和进给运动()。
a) 均由工件来完成,b) 均由刀具来完成,c) 分别由工件和刀具来完成,d) 分别由刀具和工件来完成。
4. 背吃刀量a p 是指主刀刃与工件切削表面接触长度()。
a) 在切削平面的法线方向上测量的值;b) 正交平面的法线方向上测量的值;c) 在基面上的投影值;d) 在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测量的值。
5. 垂直于过渡表面度量的切削层尺寸称为()。
a) 切削深度,b) 切削长度,c) 切削厚度,d) 切削宽度。
6. 在背吃刀量a p 和进给量f 一定的条件下,切削厚度与切削宽度的比值取决于()。
a) 刀具前角;b) 刀具后角;c) 刀具主偏角;d) 刀具副偏角。
7. 通过切削刃选定点,垂直于主运动方向的平面称为()。
a) 切削平面,b) 进给平面,c) 基面,d) 主剖面。
8. 在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为()。
a) 前角,b) 后角,c) 主偏角,d) 刃倾角.9. 刃倾角是主切削刃与()之间的夹角。
a) 切削平面,c) 主运动方向,d) 进给方向10. 车削加工时,车刀的工作前角()车刀标注前角。
a) 大于,b) 等于,c) 小于,d) 有时大于、有时小于11. 用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时,应选择刀具材料的牌号为()。
a) YT30,b) YT5,c) YG3,d) YG8 .二. 多项选择1. 主运动和进给运动可以()来完成。
a) 单独由工件,b)单独由刀具,c) 分别由工件和刀具,d) 分别由刀具和工件2. 实现切削加工的基本运动是()。
第一章金属切削基础一. 单项选择1. 进给运动通常是机床中()。
a) 切削运动中速度最高的运动,b) 切削运动中消耗功率最多的,c) 不断地把切削层投入切削的运动,d) 使工件或刀具进入正确加工位置的运动。
2. 在外圆磨床上磨削工件外圆表面,其主运动是()。
a) 砂轮的直线运动,b) 工件的回转运动,c) 砂轮的回转运动,d) 工件的直线运动。
3. 在立式钻床上钻孔,其主运动和进给运动()。
a) 均由工件来完成,b) 均由刀具来完成,c) 分别由工件和刀具来完成,d) 分别由刀具和工件来完成。
4. 背吃刀量a p 是指主刀刃与工件切削表面接触长度()。
a) 在切削平面的法线方向上测量的值;b) 正交平面的法线方向上测量的值;c) 在基面上的投影值;d) 在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测量的值。
5. 垂直于过渡表面度量的切削层尺寸称为()。
a) 切削深度,b) 切削长度,c) 切削厚度,d) 切削宽度。
6. 在背吃刀量a p 和进给量f 一定的条件下,切削厚度与切削宽度的比值取决于()。
a) 刀具前角;b) 刀具后角;c) 刀具主偏角;d) 刀具副偏角。
7. 通过切削刃选定点,垂直于主运动方向的平面称为()。
a) 切削平面,b) 进给平面,c) 基面,d) 主剖面。
8. 在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为()。
a) 前角,b) 后角,c) 主偏角,d) 刃倾角.9. 刃倾角是主切削刃与()之间的夹角。
a) 切削平面,c) 主运动方向,d) 进给方向10. 车削加工时,车刀的工作前角()车刀标注前角。
a) 大于,b) 等于,c) 小于,d) 有时大于、有时小于11. 用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时,应选择刀具材料的牌号为()。
a) YT30,b) YT5,c) YG3,d) YG8 .二. 多项选择1. 主运动和进给运动可以()来完成。
a) 单独由工件,b)单独由刀具,c) 分别由工件和刀具,d) 分别由刀具和工件2. 实现切削加工的基本运动是()。
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机械制造技术基础课后习题答案第一章机械加工方法1-1 特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同?答:1加工是不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约故可加工超硬脆材料和精密微细的零件。
2加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等出去多余材料而不是靠机械能切除多余材料。
3加工机理不同于一般金属切削加工不产生宏观切削不产生强烈的弹、塑性变形故可获得很低的表面粗糙度其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。
4加工能量易于控制和转换故加工范围光、适应性强。
1—2 简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面形成原理和应用范围.答:1电火花加工放电过程极为短促具有爆炸性.爆炸力把熔化和企划的金属抛离电极表面被液体介质迅速冷却凝固继而从两极间被冲走。
每次电火花放电后是工件表面形成一个凹坑。
在进给机构的控制下工具电极的不断进给脉冲放电将不断进行下去无数个点蚀小坑将重叠在工件上.最终工作电极的形状相当精确的“复印”在工件上。
生产中可以通过控制极性和脉冲的长短放点持续时间的长短控制加工过程。
适应性强任何硬度、软韧材料及难切削加工加工的材料只要能导电都可以加工如淬火钢和硬质合金等电火花加工中材料去出是靠放电时的电热作用实现的材料可加工行主要取决于材料的导电性及热学特性不受工件的材料硬度限制。
2电解加工将电镀材料做阳极接电源正极工件作阴极放入电解液并接通直流电源后作为阳极的电镀材料就会逐渐的溶解儿附着到作为阴极的工件上形成镀层。
机械制造技术基础第六章习题及答案第六章习题⼀.单项选择题1.退⽕处理⼀般安排在; ( )a、⽑坯制造之后b、粗加⼯后c、半精加⼯之后d、精加⼯之后2.轴类零件定位⽤的顶尖孔是属于: ( )a、精基准b、粗基准c、辅助基准d、⾃为基准3.加⼯箱体类零件时常选⽤⼀⾯两孔作定位基准,这种⽅法⼀般符合 ( )a、基准重合原则b、基准统⼀原则c、互为基准原则d、⾃为基准原则4.合理选择⽑坯种类及制造⽅法时,主要应使 ( )a、⽑坯的形状尺⼨与零件的尽可能接近b、⽑坯⽅便制造,降低⽑坯成本c、加⼯后零件的性能最好d、零件总成本低且性能好5.⾃为基准多⽤于精加⼯或光整加⼯⼯序,其⽬的是: ( )a、符合基准重合原则b、符合基准统⼀原则c、保证加⼯⾯的形状和位置精度 d、保证加⼯⾯的余量⼩⽽均匀6.调质处理⼀般安排在: ( )a、⽑坯制造之后b、粗加⼯后c、半精加⼯之后d、精加⼯之后7.精密齿轮⾼频淬⽕后需磨削齿⾯和内孔,以提⾼齿⾯和内孔的位置精度,常采⽤以下原则来保证 ( )b、基准统⼀c、⾃为基准d、互为基准8.淬⽕处理⼀般安排在: ( )a、⽑坯制造之后b、粗加⼯后c、半精加⼯之后d、精加⼯之后9.在拟定零件机械加⼯⼯艺过程、安排加⼯顺序时⾸先要考虑的问题是 ( )a、尽可能减少⼯序数;b、精度要求⾼的主要表⾯的加⼯问题;c、尽可能避免使⽤专⽤机床;d、尽可能增加⼀次安装中的加⼯内容。
10.零件上孔径⼤于30mm的孔,精度要求为IT9,通常采⽤的加⼯⽅案为( )a、钻-镗b、钻-铰c、钻-拉d、钻-扩-磨11.编制零件机械加⼯⼯艺规程、⽣产计划和进⾏成本核算最基本的单元是( )a、⼯步b、⼯位c、⼯序d、⾛⼑12.零件在加⼯过程中,粗基准⼀般选择: ( )a、⼯件的⽑坯⾯b、⼯件的已加⼯表⾯c、⼯件上的⼤平⾯13.单件⼩批⽣产装配精度要求⾼组成环多应选()法装配。
a、完全互换法b、分组互换法c、调整法d、修配法14.若装配精度要求⾼组成环少(3环)⼤批量⽣产时应选()法装配。
第七章习题与思考题答案7-1 什么是机械加工生产线它的主要组成类型及特点有哪些答:机械加工生产线:在机械产品生产过程中,对于一些加工工序较多的工件,为保证加工质量、提高生产率和降低成本,往往把加工装备按照一定的顺序依次排列,并用一些输送装置与辅助装置将他们连接成一个整体,使之能够完成工件的指定加工过程的生产作业线。
机械加工生产线由加工装备、工艺装备、传送装备、辅助装备和控制系统组成。
7-2 影响机械生产线工艺和结构方案的主要因素是什么答:影响机械生产线工艺和结构方案的主要因素:1)工件几何形状及外形尺寸;2)工件的工艺及精度要求; 3)工件材料;4)要求生产率;5)车间平面布置;6)装料高度。
7-3 简述机械加工生产线的设计内容和流程答:机械加工生产线的设计一般可分为准备工作阶段、总体方案设计阶段和结构设计阶段。
主要流程如下:1)制定生产线工艺方案,绘制工序图和加工示意图;2)拟定全线的自动化控制方案;3)确定生产线的总体布局,绘制生产线的总联系尺寸图;4)绘制生产线的工作循环周期表;5)生产线通用加工装备的选型和专用机床、组合机床的设计;6)生产线输送装置、辅助装置的选型及设计;7)液压、电气等控制系统的设计;8)编制生产线的使用说明书及维修注意事项等。
7-4 在拟定自动线工艺方案时应着重考虑哪些方面的问题如何解决这些问题答:(1)工件工艺基准选择: a、尽可能在生产线上采用统一的定位面,以利于保证加工精度,简化生产线的结构; b、尽可能采用已加工面作为定位基准;c、箱体类工件应尽可能采用“一面两销”定位方式,便于实现自动化,也容易做到全线采用统一的定位基面;d、定位基准应有利于实现多面加工,减少工件在生产线上的翻转次数,减少辅助设备数量,简化生产线构;e、在较长的生产线上加工材料较软的工件时,其定位销孔因多次定位将严重磨损,为了保证精度,可采用两套定位孔,一套用于粗加工,另一套用于精加工;或采用较深的定位孔,粗加工用定位孔的一半深度,精加工用定位孔的全部深度;f、定位基准应使夹压位置及夹紧简单可靠。
《机械制造技术基础》部分习题参考解答
第六章机床夹具设计
6-1 机床夹具有哪几部分组成?各有何作用?
6-2 为什么夹具具有扩大机床工艺范围的作用,试举三个实例说明。
6-3 习题6-3图所示连杆在夹具中定位,定位元件分别为支承平面1、短圆柱销2和固定短V形块3。
试分析习题6-3图所示定位方案的合理性并提出改进方法。
习题6-3图习题6-6图
6-4 试分析比较可调支承、自位支承和辅助支承的作用和应用范围。
6-5 试分析各典型夹紧机构的特点及应用场合。
6-6 已知切削力F,若不计小轴1、2的摩擦损耗,试计算习题6-6图所示夹紧装置作用在斜楔左端的作用力F Q。
6-7 习题6-7图所示为气动夹紧机构,夹紧工件所需夹紧力F J=2000N,已知:气压p=4×105Pa,α=15°,L1=100mm,L2=200mm,L3=20mm,各相关表面的摩擦系数μ=0.18,铰链φd处摩擦损耗按5%计算。
问需选多大缸径的气缸才能将工件夹紧。
习题6-7图
6-8 试分析各类钻床夹具的结构特点及应用范围。
6-9 钻床夹具在机床上的位置是根据什么确定的?车床夹具在机床上的位置是根据什么确定的?
6-10 铣刀相对于铣床夹具的位置是根据什么确定的?试校核习题6-10图所示铣床夹具所标尺寸(15.43±0.06)mm 的正确性。
习题6-10图
6-11 习题6-11图所示为在成批生产中钻螺栓连接孔φ7和φ5的工序简图,定位基面均为已加工面。
已知:工件两定位孔的距离为(230±0.06)mm ,大头孔直径为0.04042φ+mm ,小头孔直径为0.021022φ+mm 。
试为该工序徒手绘制一钻床夹具草图。
要求根
据加工要求绘制定位元件、导向元件、夹紧装置和夹具体,并在装配图上标注装配尺寸及技术要求。
习题6-11图
6-12 习题6-12图所示为大量生产中铣2mm 槽的工序简图,已知:工件定位孔间
距为(170±0.05)mm ,大头孔直径为0.021026φ+mm ,小头孔直径为0.018016φ+mm 。
试为该
工序徒手绘制一铣床夹具草图。
要求根据加工要求绘制定位元件、夹紧装置、对刀元件和夹具体,并在装配图上标注装配尺寸及技术要求。
习题6-12图
第七章机械制造技术的新发展
7-1试论述当代机械制造技术的发展方向。
7-2为什么切削工具所能切除的最小极限背吃刀量与切削刃钝圆半径有关?为什么它还与机床加工系统的刚度有关?
7-3试分析归纳超精密加工与纳米级加工的基本原理。
7-4试分析超精密切削、超精密磨削的工艺特征及其应用范围。
7-5在习题7-5图中,为什么在对x方向的一对电极分别施加电压+U x和-U x后,压电陶瓷管会带动探针在x方向移动?
习题7-5图
7-6为什么说发展自动化制造技术对保证产品加工质量、提高生产效率、降低产品制造成本、提高企业的市场竞争能力均具有重要意义?试举例说明。
7-7试论述大批量生产自动化和多品种、中小批量生产自动化的异同。
7-8试分析FMC与FMS、FMS与FML的异同,各适于何种场合?
7-9影响新产品快速上市的关键环节有哪些?各有几种解决方案?试分析比较其优缺点。
7-10设计制造机械产品,怎样才能减少对环境和人体健康的负面影响,并提高资源和能源的利用率?。