机械加工工艺与设备思考题答案。
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机械加工工艺试题与答案一、选择题1. 机械加工的目的是()。
A. 增加工件的尺寸精度B. 降低工件的表面粗糙度C. 改变工件的形状和尺寸D. 以上都是正确答案:D2. 下列哪种加工方法适用于不规则工件的加工?A. 车削B. 铣削C. 钻削D. 磨削正确答案:D3. 以下哪种钻孔方式可以获得更高的加工精度?A. 手工钻孔B. 铰孔C. 镗孔D. 钻床孔正确答案:C4. 下列哪种加工方法可以实现多种工序在同一设备上完成?A. 铸造B. 锻造C. 切削D. 焊接正确答案:C5. 以下哪种加工方法适用于加工硬度较高的材料?A. 铣削B. 钻削C. 磨削D. 车削正确答案:C二、填空题1. 铣削是一种在工件上进行()形状表面加工的方法。
正确答案:切削2. 钻床孔的加工精度一般可达到()。
正确答案:H7级3. 切削液的作用是降低()和()。
正确答案:摩擦、热量4. 铣削过程中,切削刀具的旋转方向与工件进给运动方向相同,这种铣削方式为()铣削。
正确答案:顺铣5. 灰铸铁适合用()加工方法进行加工。
正确答案:磨削三、解答题1. 简要描述车削加工的步骤和注意事项。
车削加工是一种常见的机械加工方法,步骤如下:1) 将工件夹紧于车床主轴上;2) 调整车刀的位置和进给量;3) 启动车床,将车刀移动到工件上方;4) 开始车削加工,工件在主轴旋转的同时,车刀进行进给运动,切削下薄层的金属;5) 根据加工要求,逐渐调整车刀的位置和进给量,直至完成所需形状和尺寸的加工;6) 关闭车床,取出已加工完成的工件。
在车削加工过程中,需要注意以下事项:- 选择合适的车刀材料和形状;- 控制切削速度、进给速度和切削深度;- 注重冷却润滑,使用适量的切削液;- 定期检查车刀的磨损情况,及时更换;- 做好安全措施,避免发生事故。
2. 解释什么是切削刃?切削刃的形状对切削加工有何影响?切削刃是切削工具上的一条或多条用于切削金属的刀片,也称为切削刀片,其形状可以是直刃、斜刃、曲刃等。
第一章思考题与练习题1.1 外圆车削加工时,工件上出现了哪些表面?试绘图说明,并对这些表面下定义。
1.2 何谓切削用量三要素?怎样定义?如何计算?1.3 刀具切削部分有哪些结构要素?试给这引起要素下定义。
1.4 为什么要建立刀具角度参考系?有哪两类刀具角度参考系?它们有什么差别?1.5 刀具标注角度参考系有哪几种?它们是由哪些参考平面构成?试给这些参考平面下定义。
1.6 绘图表示切断车刀和端车面刀的和和。
1.7 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?1.8 切断车削时,进给运动怎样影响工作角度?1.9 纵车时进给运动怎样影响工作角度?1.10 为什么要对主剖面,切深,进给剖面之间的角度进行换算,有何实用意义?1.11 试判定车刀前角,后角和刃倾角正负号的规则。
1.12 刀具切削部分材料应具备哪些性能?为什么?1.13 普通高速钢有哪些牌号,它们主要的物理,机械性能如何,适合于作什么刀具?1.14 常用的硬质合金有哪些牌号,它们的用途如何,如何选用?1.15 刀具材料与被加工材料应如何匹配?怎样根据工件材料的性质和切削条件正确选择刀具材料?1.16 涂层刀具,陶瓷刀具,人造金刚石和立方氮化硼各有什么特点?适用场合如何?第二章思考题与练习题2.1 阐明金属切削形成过程的实质?哪些指标用来衡量切削层金属的变形程度?它们之间的相互关系如何?它们是否真实的反映了切削形成过程的物理本质?为什么?2.2 切屑有哪些类型?各种类型有什么特征?各种类型切屑在什么情况下形成?2.3 试论述影响切削变形的各种因素。
2.4 第一变形区和第二变形区的变形特点是什么?2.5 试描述积屑瘤现象及成因。
积屑瘤对切削过程有哪些影响?2.6 为什么说背吃刀量对切削力的影响比进给量对切削力的影响大?2.7 切削合力为什么要分解成三个分力 ? 试分析各分力的作用。
2.8 分别说明切削速度,进给量及背吃刀量的改变对切削温度的影响?2.9 刀具磨损的原因有多少种?刀具的磨损过程分多少阶段?2.10 何谓刀具磨钝标准?试述制订刀具磨钝标准的原则。
1.车床主传动系统计算(高低速传动路线、正反转传动路线)。
1、传动路线1) 高速传动路线主轴上的滑移齿轮50向左移,使之与轴Ⅲ上右端的齿轮63啮合,运动由轴Ⅲ经齿轮副63/50直接传给主轴,得到450r/min〜1400r/min的6种高转速。
2) 低速传动路线主轴上的滑移齿轮50移至右端,使其与主轴上的齿式离合器M2啮合。
轴Ⅲ的运动经齿轮副20/80或50/50传给轴Ⅳ,又经齿轮副20/80或51/50传给轴V,再经齿轮副26/58和齿式离合器M2传至主轴,使主轴获得10r/min〜500r/min的低转速。
2.车床进给传动链(螺纹车削进给传动链:基本组、倍增组)。
3.C6140 加工螺纹和加工外圆时进给传动路线是否相同?为什么?不同,加工外圆是外联传动链,加攻螺纹时时内联传动链4.车床主要结构(双向摩擦离合器、开合螺母、互锁机构、车床主轴与夹具和工件的连接形式等)。
5.成形运动基本概念(成形运动是由主运动和进给运动组成,什么是内联、外联传动链等)。
按成形运动在切削加工中的作用,可分为主运动和进给运动。
①车床的工件旋转运动是主运动,转速较高,消耗机床功率的最大部分。
②车床的刀具移动是进给运动。
•由动力源一传动装置一执行件或执行件—传动装置一执行件构成的传动联系,称为传动链。
按传动链的性质不同可分为外联系传动链(外链)和内联系传动链(内链)。
6.机床的运动联系和传动原理图。
(1) 动力源它是提供动力的装置。
普通机床常用三相异步交流电动机,数控机床常用直流或交流调速电动机或伺服电动机。
(2) 传动装置它是传递动力和运动的装置。
通过它把动力源的动力传递给执行件,或把一个执行件的运动传递给另一个执行件。
传动装置通常还包括改变传动比、改变运动方向和改变运动形式(从旋转运动变为直线运动)等机构。
(3) 执行件它们是执行运动的部件,如主轴、刀架以及工作台等。
其任务是带动工件或刀具完成旋转或直线运动,并保持准确的运动轨迹。
习题《机械加工》部分第一章切削加工基础知识一、单选题1、通过切削刃选定点的基面是: ( )①垂直于假定主运动方向的平面;②与切削速度相平行的平面;③与过渡表面相切的表面。
2、影响切削层公称厚度的主要因素是:( )①切削速度和进给量;②背吃刀量(切削深度)和主偏角;③进给量和主偏角.3、在基面内测量的角度有: ( )①前角和后角;②主偏角和副偏角;③刃倾角;④背前角和背后角。
4、确定刀具标注角度的参考系选用的三个主要基准平面是:()①切削表面、已加工表面和待加工表面;②前刀面、主后刀面和副后刀面;③基面、切削平面和正交平面(主剖面)。
5、车削加工中切削层公称宽度是指: ( )①待加工表面与已加工表面之间的距离:②作用于主切削刃截形上两个极限点间的距离(主切削刃参与切削部分的长度);③车刀车去的工件表面的轴向尺寸的长度。
6、未受约束的(空间中的)物体,具有的自由度数是:( )①1;②2;③3;④4;⑤5;⑥6.7、刀具的主偏角是: ( )①主切削刃与工件回转轴线间的夹角,在基面中测量;②切削平面与假定工作平面间的夹角,在基面中测量(主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角);③主切削刃与刀杆中轴线间的夹角,在基面中测量。
8、测量时所采用的基准是:()①设计基准;②定位基准;③测量基准;④装配基准;⑤工序基准。
9、车外圆时.能使切屑流向工件待加工表面的几何要素是;()①刃倾角大于0°;②刃倾角小于0°;③前角大于0°;④前角小于0°.10、下列刀具材料中,综合性能最好,适宜制造形状复杂的刀具的材料是:( )①碳素工具钢;②合金工具钢;③高速钢;④硬质合金。
11、加工中用作定位的基准是:()①设计基准;②定位基准;③测量基准;④装配基准;⑤工序基准。
12、磨削一般采用低浓度的乳化液,这主要是因为:()①润滑作用强;②冷却、清洗作用强;③防锈作用好;④成本低。
13、工件定位时,绝对不能采用:( )①完全定位;②不完全定位;③过定位;④欠定位。
机械加工工艺试题库含答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、磨削加工中,大部分切削热( )。
A、被磨屑所带走B、传给工件C、传给机床D、传给刀具正确答案:B2、车外圆时,能使切屑流向工件待加工表面的几何要素是( )A、前角小于00B、前角大于00C、刃倾角小于00D、刃倾角大于00正确答案:D3、既要完成在其上定位并夹紧,还承担沿自动线输送工件的任务的夹具足( ).A、能用夹具B、随行夹具C、组合夹具D、专用可调夹具正确答案:B4、加工一批中小型工件位于同一表面上的一组孔,孔距公差大于±0.15mm,则优先选用的钻模型为( )。
A、盖板式B、固定式C、移动式D、滑桩式正确答案:C5、在普通车床上镗孔,若走刀方向在垂直平面内和主轴回转轴线不平行,则加工后工件孔为( )。
A、腰鼓形B、双曲面C、圆锥面D、圆柱面正确答案:B6、为消除一般机床主轴箱体铸件的内应力,应采用( )。
A、正火B、时效C、调质D、表面热处理正确答案:B7、人为引入一个附加误差,与原始误差大小相等、方向相反,它属于( )。
A、转移原始误差B、抵消原始误差C、补偿原始误差D、减少原始误差正确答案:C8、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、主剖面C、基面D、进给平面正确答案:C9、连续钻削几个相同直径的孔可视为一个( )。
A、工步B、安装C、工序D、工位正确答案:A10、用硬质合金刀具告诉切削时,一般( )。
A、不用切削液B、用少量切削液C、用低浓度乳化液D、用切削油正确答案:A11、选择加工表面的设计基准为定位基准的原则称为( )原则。
A、自为基准B、基准重合C、基准统一D、互为基准正确答案:B12、在机床上用三爪卡盘装夹工件外圆车内孔,加工后发现孔与外圆不同轴,可能的原因是( )。
A、三爪卡盘装夹面与主轴回转线不同轴B、车床主轴径向跳动C、刀尖与主轴回转线不等高D、车床纵向导轨与主轴回转线不平行正确答案:A13、通过切削刃选定点的基面是( )。
机械加工技术(二)(机械加工技术专业思考题解答)第三章机床1、何谓工艺系统?答:在机械加工过程中,由机床—夹具—刀具—工件组成的系统,称为工艺系统。
工艺系统中的每一环节都对保证零件加工质量具有至关重要的作用。
2、机床必须具备的运动有哪些?答:为实现切削加工要求,机床必须具备一下两项运动:(1)切削运动即为表面成形运动,它通过主运动和进给运动的不同组合,已形成各种不同形状的表面。
(2)辅助运动即运动的快速进退、送夹料、转位分度等运动,其主要作用是减轻劳动强度,缩短辅助时间,提高劳动效率。
3、机床一般是由那三大部分组成的?它们各有何种功能?答:机床一般是由执行件、动力源和传动装置三大部分组成的;它们各自的功能如下:(1)执行件即执行机床运动的部件,如主轴、刀架及工作台等;(2)动力源即为执行件提供动力的装置。
如三相异步交流电动机、伺服电机等;(3)传动装置即传递运动的装置。
如带轮、链轮、齿轮等装置。
4、何谓传动链?它分为哪两类,是如何定义的?答:在机床上为了得到所需要的运动,通常用一系列的传动件把执行件和动力源或把两个执行件之间联系起来,这种传动联系称为传动链。
传动链可分为两大类,其定义如下:一是外联系传动件其是相互独立的运动分量,它不要求动力源于执行件之间有严格的传动比关系。
二是内联系传动件其是相互制约的运动分量,因而传动链所联系的执行件之间的相对速度(及位移)有严格的要求,用来保证复合运动的正确轨迹。
5、何谓传动比?写出其基本算式。
答:机床的传动比是指传动副的从动件转速与主动件转速之比,用n表示。
对于带传动,由于主动轮和从动轮在同一时间内转过的弧长理论上是相等的,故有 πD 1n 1=πD 2n 2得 2112n D u n D == 式中:1n 主动带轮的转速,r/min 2n 从动带轮的转速,r/min1D 主动带轮的直径,mm ; 2D 从动带轮的直径,mm ;对齿轮传动,由于主动轮和从动轮在同一时间内转过的齿数是相等的,故有 n 1Z 1=n 2Z 2得 2112n Z u n Z == 式中:Z 1主动齿轮齿数; Z 2从动齿轮齿数;6、何谓机床传动系统图,其作用是什么?答:机床传动系统图是指按照国家标准规定的图形符号画出机床各个传动链的综合简图。
(精编)机械加工工艺及装备习题参考答案习题参考答案第一章总论1制造有两种含意,狭义的制造是使原材料在物理性质和化学性质上发生变化而转化为产品的过程;广义的制造是指人类按照所需目的,运用主观掌握的知识和技能,通过手工或可以利用的客观的物质工具与设备,采用有效的方法,将原材料转化为有使用价值的物质产品并投放市场的全过程。
加工是指把原材料变成产品的直接物理过程。
是制造系统的一个主要的子系统,是通过改变原材料(毛坯或半成品)的形状、性质或表面状态,来达到设计所规定的技术要求。
制造业是对原材料进行加工或再加工,对零部件进行装配的工业的总称。
制造技术是完成制造活动所施行的一切手段的总和。
答案从制造业的发展历史来看,加工制造业最基本的竞争方式就是成本价格的竞争。
技术达到一定水平,质量达到一定标准,如果产品之间没有差异,价格竞争的最后结果就是没有利润。
沿海一些发达地区,比如上海、广东,一些加工制造企业发展到一定水平后,发现尽管占有的市场越来越大,但企业利润越来越少,甚至处于盈亏的临界点上。
发达国家也是先经历过价格竞争的过程,往后就进入差异化竞争过程。
装备制造业的企业之间的竞争主要不是成本价格的竞争,而是性能、质量、营销、品牌等各方面差异的竞争,只有这些才能真正为企业带来利润,现在我国工业化发展已经到了这个阶段。
一些企业已经发现加工制造业的发展空间越来越小,希望向装备制造业升级。
十六大报告提出产业升级问题,实际上也涉及制造业本身的发展。
现在制造业正处于一个由以加工制造业为主逐步向装备制造业转变的发展过程中。
下一阶段,我国工业应该向装备制造业方面发展,否则我国工业化发展带来的实际经济效益和社会福利会受到很大的限制。
3零件是机器的组成单元,装配时机器是由零件单元逐一装配而成,但在设计的时候却是从整台机器开始的。
一种新产品(机器)的开发内容包括概念设计、方案设计、详细设计、样机试制与评审、工艺设计、新产品鉴定、试销、生产准备、批量生产等。
第1章思考题1、有人说:“工件在夹具中装夹,只要有6个定位支承点就是完全定位",“凡是少于6个定位支承点,就是欠定位”,“凡是少于6个定位支承点,就不会出现过定位”,上面这些说法都对吗?为什么?试举例说明.2、“工件夹紧后,位置不动了,其所有自由度就都被限制了”,这种说法对吗?为什么?3、某机床厂年产CW6140普通车床500台,已知机床主轴的备品率为20%,废品率为4%,试计算主轴的年生产纲领。
此主轴属于何种生产类型?工艺过程应有什么特点?4、如图1所示一批工件,钻4-φ15孔时,若加工过程分别为:(1)用4轴钻同时钻4个孔;(2)先钻1个孔,然后使工件回转90度钻下一个孔,如此循环操作,直至把4个孔钻完。
以上两种加工情况各有几个工步和工位?图1 工件5、根据六点定位原理,分析图2所示定位方案中定位元件限制自由度的情况。
图2 定位分析3—活动锥销6、图3所示为某箱体零件的零件图及工序图,试在图中指出:(1)铣削平面2时的设计基准,定位基准及测量基准;(2)镗孔4时的设计基准,定位基准及测量基准.图3 基准分析第1章思考题答案1、有人说:“工件在夹具中装夹,只要有6个定位支承点就是完全定位”,“凡是少于6个定位支承点,就是欠定位”,“凡是少于6个定位支承点,就不会出现过定位”,上面这些说法都不对.例如:在球体上铣通平面只需一个定位支承点限制一个自由度就可满足要求,而这种定位方式并不是欠定位。
2、“工件夹紧后,位置不动了,其所有自由度就都被限制了”,这种说法不对。
因为在分析定位时不应考虑力的影响。
“工件的自由度被限制”,是指工件在某座标方向上有了确定的位置,而不是指工件在受到使之脱离支承点的外力时,不能运动。
“工件夹紧后,位置不动了",这是夹紧的任务,并不一定就说明工件的所有自由度就都被限制了。
4、都只有1个工步。
工位:(1)1;(2)45、限制5个自由度6、(1)铣削平面2时的设计基准:3;定位基准:1;及测量基准:1 (2)镗孔4时的设计基准:5;定位基准:1及测量基准:不定第2章思考题1、试分析下图所示的三种加工情况,加工后工件表面会产生何种形状误差?假设工件的刚度很大,且车床床头刚度大于尾座刚度。
机械加工工艺学习题及答案机械加工工艺学习题及答案何谓零件、套件、组件和部件?何谓机器的总装?(P270)答:零件——组成机器的最小单元,它是由整块金属或者其他材料制成的。
套件——在一个零件的基础上,装上一个或若干零件构成的,它是装配的最小单元。
组件——在一个零件的基础上,装上若干套件及零件而构成的。
部件——在一个零件的基础上,装上若干组件、套件和零件构成的。
部件在机器中能完成一定的、完整的功用。
总装——把零件和部件装配成最终产品的过程成为总装。
L零件是组成机器的最小单元装配工艺规程的基本原则1.保证产品质量,力求提高质量,以延长产品使用寿命;2.满足装配周期的要求;3.尽量减少手工劳动量,缩短装配周期,提高装配效率;4.尽量降低装配成本;装配组织形式分固定式和移动式装配精度与某一个零件有关---单件自保装配精度与几个零件有关---装配尺寸链机器的质量主要取决于机器结构设计的正确性、零件的加工质量,以及零件的装配精度,零件的精度又是影响机器装配精度的最主要因素装配尺寸链的建立原则(1)一个封闭环(2)环数最少(3)形位公差及配合间隙可以合并到尺寸链(4)形位公差及配合间隙也是组成环把机器分为独立装配单元,对装配过程的好处1.可以组织平行的装配作业,各单元装配互不妨碍,缩短装配周期,或便于组织多厂协作生产。
2.机器相关部件可预先进行调整和试车,各部件以较完善的状态进入总装,这样既可以保证总机的装配质量,又可减少总装的工作量。
3.机器局部结构改进后,整个机器只是局部变动,使机器改装方便,有利于产品的改进和更新换代。
4.有利于机器的维护检修,使重型机器的包装、运输带来便利6-2装配工艺规程包括哪些主要内容?经过哪些步骤制定的?(P271-272)答:装配工艺规程的主要内容:1)分析产品图样,划分装配单元,确定装配方法;2)拟定装配顺序,划分装配工序;3)计算装配时间定额;4)确定各工序装配技术要求、质量检查方法和检验工具;5)确定装配时零、部件的输送方法及所需的设备和工具;6)选择和设计装配过程中所需的工具、夹具和专用设备。
思考题答案(仅供参考)第一章1.工艺规程的作用和制定原则各有哪些?答:工艺规程的作用:(1)工艺规程是指导生产的重要技术文件。
机械加工车间生产的计划、调度,工人的操作,零件的加工质量检验,加工成本的核算,都是以工艺规程为依据的。
处理生产中的问题,也常以工艺规程作为共同依据。
(2)工艺规程是生产组织和生产准备工作的依据。
生产计划的制定,产品投产前原材料和毛坯的供应、工艺装备的设计、制造与采购、机床负荷的调整、作业计划的编排、劳动力的组织、工时定额的制定以及成本的核算等,都是以工艺规程作为基本依据的。
(3)工艺规程是新建和扩建工厂(车间)的技术依据。
在新建和扩建工厂(车间)时,生产所需要的机床和其他设备的种类、数量和规格,车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、技术等级及数量、辅助部门的安排等都是以工艺规程为基础,根据生产类型来确定。
(4)先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验的作用,典型工艺规程可指导同类产品的生产。
工艺规程制定的原则:工艺规程制定的原则是优质、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。
(1)编制工艺规程应以保证零件加工质量,达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。
确保加工质量是制定工艺规程的首要原则。
(2)在保证加工质量的基础上,应使工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。
在一定的生产条件下,可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。
此时应通过成本核算或相互对比,选择经济上最合理的方案,使产品生产成本最低。
(3)应充分考虑和利用现有生产条件,尽可能做到均衡生产。
(4)尽量减轻工人劳动强度,保证安全生产,创造良好、文明的劳动条件。
在工艺方案上要尽量采取机械化或自动化措施,以减轻工人繁重的体力劳动。
(5)了解国内外本行业工艺技术的发展,通过必要的工艺试验,尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。
2.什么是零件的结构工艺性?请举例说明。
答:所谓零件的结构工艺性,是指零件在满足使用要求的前提下,制造该零件的可行性和经济性。
所谓结构工艺性好,是指在现有工艺条件下,既能方便制造又有较低的制造成本。
例如在结构设计中应尽量使零件上相似的结构要素(如退刀槽、键槽等)规格相同,并应使类似的加工面(如凸台面、键槽等)位于同一平面上或同一轴截面上,以减少换刀或安装次数及调整时间。
3.何谓设计基准、定位基准、工序基准、测量基准、装配基准,请举例说明。
答:设计图样上所采用的基准称为设计基准。
如标注设计尺寸的起点,或中心线、对称线、圆心等。
定位基准是指零件在加工过程中,用于确定零件在机床或夹具上的位置的基准。
如零件上与夹具定位元件直接接触的点、线或面。
工序基准是指用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。
测量基准是指测量已加工表面的尺寸及各表面之间位置精度的基准,主要用于零件的检验。
装配基准是指机器装配时用以确定零件或部件在机器中正确位置的基准。
4.机械加工工艺过程划分加工阶段的原因是什么?答:①保证加工质量的需要。
②合理使用机床设备的需要。
③及时发现毛坯缺陷。
④便于安排热处理。
5.何谓工序集中?何谓工序分散?各有何特点?答:工序集中就是零件的加工集中在少数工序内完成,而每一道工序的加工内容却比较多;工序分散则相反,整个工艺过程中工序数量多,而每一道工序的加工内容则比较少。
(1)工序集中的特点①有利于采用高生产率的专用设备和工艺装备,如采用多刀多刃、多轴机床,数控机床和加工中心等,从而大大提高生产率。
②减少了工序数目,缩短了工艺路线,从而简化了生产计划和生产组织工作。
③减少了设备数量,相应减少了操作工人和生产面积。
④减少了工件安装次数,不仅缩短了辅助时间,而且在一次安装下能加工较多的表面,也易于保证这些表面的相对位置精度。
⑤专用设备和工艺装置复杂,生产准备工作和投资都比较大,尤其是转换新产品比较困难。
(2)工序分散的特点①设备和工艺装备结构都比较简单,调整方便,对工人的技术水平要求低。
②可采用最有利的切削用量,减少机动时间。
③容易适应生产产品的变换。
④设备数量多,操作工人多,占用生产面积大。
6.机械加工工序的安排原则是什么?答:①基准先行。
②先粗后精。
③先主后次。
④先面后孔。
7.试叙述零件在机械加工工艺过程中,安排热处理工序的目的、常用的热处理方法及其在工艺过程中安排的位置。
答:热处理可用来提高材料的力学性能,改善工件材料的加工性能和消除内应力,其安排主要是根据工件的材料和热处理的目的来进行。
热处理工艺可分为两大类:预备热处理和最终热处理。
①预备热处理。
预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织。
其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。
a)退火和正火。
退火和正火用于经过热加工的毛坯。
含碳量高于0.5%的碳钢和合金钢,为降低其硬度,易于切削,常采用退火处理;含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢,为避免其硬度过低且切削时粘刀,采用正火处理。
退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织,为后续热处理做准备。
退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。
b)时效处理。
时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。
为减少运输工作量,对于一般精度的零件,在精加工前安排一次时效处理即可。
但精度要求较高的零件(如坐标镗床的箱体等),应安排两次或数次时效处理工序。
简单零件一般可不进行时效处理。
除铸件外,对于一些刚性较差的精密零件(如精密丝杠),为消除加工中产生的内应力,稳定零件加工精度,常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理。
有些轴类零件的加工,在校直工序后也要安排时效处理。
c)调质。
调质即是在淬火后进行高温回火处理,它能获得均匀细致的回火索氏体组织,为后续的表面淬火和渗氮处理时减少变形做准备,因此调质也可作为预备热处理。
由于调质后零件的综合力学性能较好,对某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作为最终热处理工序。
②最终热处理。
最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。
a)淬火。
淬火有表面淬火和整体淬火两种。
表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广,表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好,内部保持良好的韧性、抗冲击力强等优点。
b)渗碳淬火。
渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢,先提高零件表层的含碳量,经淬火后使表层获得高的硬度,而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。
渗碳分整体渗碳和局部渗碳。
由于渗碳淬火变形大,且渗碳深度一般在0.5~2mm之间,所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间。
c)渗氮处理。
渗氮是使氮原子渗入金属表面获得一层含氮化合物的处理方法。
渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。
由于渗氮处理温度较低、变形小,且渗氮层较薄(一般不超过0.7mm),因此,渗氮工序应尽量靠后安排,常安排在精加工之间进行。
8.何谓加工余量?何谓工序余量和总余量?影响加工余量的因素有哪些?答:加工余量,是指在机械加工过程中,从加工表面切除的金属层厚度。
工序余量是指为完成某一道工序所必须切除的金属层厚度,即相邻两工序的工序尺寸之差。
加工总余量是指由毛坯变为成品的过程中,在某加工表面上所切除的金属层总厚度,即毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。
影响加工余量的主要因素有以下几点。
(1)前工序的尺寸公差。
(2)前工序的形状和位置公差。
(3)前工序的表面粗糙度和表面缺陷。
(4)本工序的安装误差。
9.粗基准的选择原则有哪些?答:选择粗基准时,主要是保证各加工表面有足够的余量,使不加工表面的尺寸、位置符合要求。
一般要遵循以下原则。
(1)如果必须保证零件上加工表面与不加工表面之间的位置要求,则应选择不需要加工的表面作为粗基准。
若零件上有多个不加工表面,要选择其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。
(2)如果必须保证零件某重要表面的加工余量均匀,则应以该表面为粗基准。
(3)如果零件上所有的表面都需要机械加工,则应以加工余量最小的加工表面作粗基准,以保证加工余量最小的表面有足够的加工余量。
(4)为了保证零件定位稳定、夹紧可靠,尽可能选用面积较大、平整光洁的表面作粗基准。
应避免使用有飞边、浇注系统、冒口或其他缺陷的表面作粗基准。
(5)粗基准一般只能用一次,重复使用容易导致较大的基准位移误差。
10.精基准的选择原则有哪些?答:选择精基准时,主要考虑的问题是如何便于保证零件的加工精度和装夹方便、可靠。
一般要遵循以下原则。
(1)基准重合原则。
应尽量选择加工表面的设计基准作为精基准,即所谓“基准重合”原则。
这样可避免由于基准不重合而产生的定位误差。
(2)基准统一原则。
当工件以某一表面作精基准定位,可以方便地加工大多数(或全部)其余表面时,应尽早地将这个基准面加工出来,并达到一定精度,以后大多数(或全部)工序均以它为精基准进行加工。
(3)互为基准原则。
对某些位置精度要求高的表面,可以采用互为基准、反复加工的方法来保证其位置精度,这就是“互为基准”的原则。
(4)自为基准原则。
对一些精度要求很高的表面,在精密加工时,为了保证加工精度,要求加工余量小而且均匀,这时以已经精加工过的表面自身作为定位基准,这就是“自为基准”的原则。
(5)便于装夹原则。
所选择的精基准,尤其是主要定位面,应有足够大的面积和精度,以保证定位准确、可靠。
同时还应使夹紧机构简单、操作方便。
11.毛坯的种类有哪些?答:(1)铸件(2)锻件(3)型材(4)焊接件除此之外,还有冲压件、冷挤压件、粉末冶金等其他毛坯。
12.选择零件表面加工方法时应考虑哪些问题?答:选择表面加工方案,一般是根据经验或查表来确定,再结合实际情况或工艺试验进行修改。
表面加工方案的选择,应同时满足加工质量、生产率和经济性等方面的要求,具体选择时应考虑以下几方面的因素。
①选择能获得相应经济精度的加工方法。
②零件材料的可加工性能。
③工件的结构形状和尺寸。
④生产类型。
大批大量生产时,应采用高效率的先进工艺;单件小批生产时,宜采用刨削、铣削平面和钻、扩、铰孔等加工方法,避免盲目采用高效加工方法和专用设备而造成经济损失。
⑤现有生产条件。
充分利用现有设备和工艺手段,发挥工人的创造性,挖掘企业潜力,创造经济效益。
13.什么是工序、安装、工位、工步?怎样划分工序内容?答:工序是指一个或一组操作者,在一个工作地点或一台机床上,对同一个或同时对几个零件进行加工所连续完成的那一部分工艺过程。
判断一系列的加工内容是否属于同一个工序,关键在于这些加工内容是否在同一个工作地点对同一个工件连续地被完成。
只要操作者、工作地点或机床、加工对象三者之一变动或者加工不是连续完成,就不是一道工序。
工步是指在同一个工序中,当加工表面不变、切削工具不变、切削用量中的进给量和切削速度不变的情况下所完成的那部分工艺过程。
零件在机床上所占据的每一个待加工位置称为工位。