20172018学年第一学期机械制造技术基础作业(1)
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西工大17春《机械制造基础(含材料)》在线作业一、单选题(共 10 道试题,共 25 分。
)1. 铸铁的铸造工艺性比铸钢的要好,其主要原因是( )。
A. 铸铁的浇注温度高,凝固温度范围小,收缩率大B. 铸铁的浇注温度低,凝固温度范围小,收缩率小C. 铸铁的浇注温度低,凝固温度范围大,收缩率小D. 铸铁的浇注温度高,凝固温度范围大,收缩率大2. 设计落料模具时,应使( )。
A. 凸模刃口尺寸等于落料件尺寸B. 凹模刃口尺寸等于落料件尺寸C. 凸模刃口尺寸等于落料件尺寸加上模具间隙D. 凹模刃口尺寸等于落料件尺寸加上模具间隙3. 采用刚性固定法可以防止变形,但将会增大焊接应力,所以只适用于( )。
A. 塑性较好的金属材料B. 高碳钢结构C. 铸铁件D. 高合金钢结构4. 2. 锤上模锻时,能使坯料某一部分截面减小而使另一部分截面增大的模膛是( )。
A. 拔长模膛B. 滚压模膛C. 切断模膛D. 弯曲模膛5. 塑料制品生产的完整工序为:______________。
()A. 塑料原料→机械加工→成型→(预处理)→修饰→装配→塑料制品B. 塑料原料→机械加工→(预处理)→成型→修饰→装配→塑料制品C. 塑料原料→(预处理)→成型→机械加工→修饰→装配→塑料制品D. 塑料原料→(成型→修饰→装配→塑料制品6. 淬硬工件表面的精加工,一般采用()。
A. 车削B. 铣削C. 磨削D. 刨削7. 在金属切削过程中,切削运动可分为___________和___________。
其中____________消耗功率最大,速度最高。
()A. 主运动;进给运动;进给运动B. 主运动;进给运动;主运动C. 主运动;机械运动;主运动D. 主运动;主运动;机械运动8. 现要加工一批小光轴的外圆,材料为45钢,淬火硬度为HRC40~45,批量为2000件,宜采用的加工方法是()。
A. 横磨B. 纵磨C. 深磨D. 无心外圆磨9. 在设计和制造零件时,应使其工作时的最大正应力与锻件的纤维方向( )。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (单选题) 1: 砂轮磨削过程实际是什么过程?A: 切削B: 刻削C: 滑擦D: 以上三种作用的综合效应正确答案:(单选题) 2: 凸轮机构从动件运动规律为等速运动规律时,机构受力情况为()。
A: 无冲击B: 有刚性冲击C: 有柔性冲击D: 不确定冲击正确答案:(单选题) 3: 点位控制数控机床是()A: 刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系B: 必须采用增量坐标控制方式C: 控制刀具相对于工件的定位,不规定刀具运动的途径D: 必须采用绝对坐标控制方式正确答案:(单选题) 4: 钻床的主要参数是?A: 钻孔直径B: 导轨直径C: 导轨形状D: 以上皆是正确答案:(单选题) 5: 三角带横截面为等腰梯形,夹角为40度,在设计三角带轮时,轮槽夹角一般确定为、A: 大于40度B: 等于40度C: 小于40度D: 不确定正确答案:(单选题) 6: 齿轮传动的缺点是线速度不能过高,一般是多少?A: 10m/sB: 20m/sC: 30m/sD: 40m/s正确答案:(单选题) 7: 普通平键的长度应、A: 稍长于轮毂的长度B: .略短于轮毂的长度C: .是轮毂长度的三倍D: .是轮毂长度的二倍正确答案:------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (单选题) 8: 轴类零件加工中,为了实现基准统一原则,常采用()作为定位基准。
A: 选精度高的外圆B: 选一个不加工的外圆C: 两端中心孔D: 选一个中心孔和一个不加工的外加工的外圆正确答案:(单选题) 9: 设计键连接的几项主要内容是:a)按轮毂长度选择键的长度?? b)按使用要求选择键的主要类型 c)按轴的直径选择键的剖面尺寸?? d)对连接进行必要的强度校核。
机械制造技术基础作业一一、解释下列名词术语1.生产效率:2.间隙配合:3.生产类型:4.加工余量:5.加工经济精度:6.生产过程:7.安装:8.欠定位:9.刀具寿命:10. 砂轮组织:二、填空题1.选择公差与配合的原则是在保证机械产品基本性能的前提下,充分考虑并应使。
2.CW6163是一种机床的型号,其中“C”表示该机床是床;“W”为通用特性,表示该机床是机床;“63”是主参数,它能直接反映出。
3.在切削用量中,对切削力影响最大的是;对切削温度影响最大的是,对刀具寿命T 影响最大的是。
4.按机床的通用特性可将机床分为、、等三大类。
5.粗加工选择进给量f时,不考虑进给量对已加工表面粗糙度的影响,只考虑;半精加工和精加工时,选择进给量主要受的限制;当车刀的刀尖圆弧半径rε或车刀具有副偏角的修光刃,且切削速度时,进给量可以选得大一些。
6.选择切削用量时,工件材料的强度、硬度越高,切削速度应越;刀具的切削性能愈好,切削速度应愈;断续切削时,应适当切削速度,避免切削力冲击和切削热冲击;精加工时应采用切削速度,避开积屑瘤发生区域;加工大件、细长件和薄壁件时,所确定的切削速度应适当。
7. 现在要在某工件上扩孔保证尺寸φ20h9mm,加工前孔的尺寸为φ15,扩孔钻的转速100r/min,扩孔时的背吃刀量∑asp为 mm,切削速度Vc为 m/min。
8. 拉刀是高、高、高的专用刀具,制造成本很高,所以,拉削加工只适用于生产,一般不宜用于单件、小批生产。
9.机械加工工序的安排顺序是、、、。
10.影响加工余量的因素,主要有、、。
11.机床夹具的选择主要考虑生产类型,生产类型应采用高生产效率的专用机床夹具;量具的选择主要根据生产类型和要求的检验精度进行,生产类型广泛采用通用量具(如游标卡尺、千分尺等);生产类型宜采用流水线的生产组织形式。
12.常用的切削液主要有:、和等三大类。
冷却效果最好的是,润滑效果最好的是。
13. 刃倾角λs可以控制切屑流出的方向,当刃倾角为时,切屑流向已加工表面;精车时,为避免切屑擦伤已加工表面,常取刃倾角。
国开电大机械制造技术平时作业1参考答
案
以下是本次作业的参考答案,供参考。
第一题
根据计算,A 的重量为 56.25N,B 的重量为 68.75N。
第二题
1. 机械零件的形状公差分为三类:线性公差、角度公差、曲面公差。
2. 机械零件的尺寸公差有包容公差、分配公差、基础公差。
3. 有利于提高工效的自动化机床有各类数控机床和柔性生产线等。
第三题
1. 燃油机车的优点:动力强劲、动力性好、行驶里程远;缺点:噪音大、对环境污染大。
2. 电力机车的优点:零排放、安全性高、节能环保;缺点:牵
引力相对较小、全电动机车续航里程短。
第四题
不同工艺方法制造出来的同一个外形精度标准相同的轴承,其
工作效果是相同的。
第五题
尺寸链中,最小量为基础公差,最大量为极限公差。
第六题
U 型卡具用于夹紧无平行度的工件。
第七题
1. 中小型普通车床一般采用手动换刀,大型数控车床使用自动换刀刀库。
2. 过切量大会导致工件表面质量不佳、刀具寿命降低。
第八题
第九题
结构拉伸应力状态下发生变形称为塑性变形。
第十题
1. 暴死角:刀脸线与切削面法线的夹角。
2. 主偏角:刀锋线与前轮主平面法线的夹角。
以上为参考答案,如有疑问请随时与我联系。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 江南大学现代远程教育第一阶段练习题考试科目:《机械制造技术基础》第一章至第三章(总分100分)__________学习中心(教学点)批次:层次:专业:学号:身份证号:姓名:得分:一、单选题(每小题2分,共计10分)1.在车床上车制螺纹的运动过程中,联系主电动机与主轴之间的传动联系是一条。
A.外联系传动链;B.内联系传动链;C.不确定。
2.金属切削机床中,没有进给运动的机床是。
A.刨床;D.滚齿机;C.拉床;D.不存在。
3.在外圆磨床上磨削工件外圆表面,其主运动是。
A.砂轮的回转运动 B.工件的回转运动C.砂轮的直线运动 D.工件的直线运动4.小型复杂成形车刀常用作为刀具材料A.硬质合金 B.高速钢 C.人造金刚 D.陶瓷5.对刀具耐用度影响最大的切削用量是;对切削力影响最大的切削用量是。
A.vc; B.f; C.a p 。
二、填空题(每题2分,共计10分)1.机床有多少种运动,就相应有几条。
2.超越离合器主要用于两个速度不同的运动源传递给同一根轴时,避免传动过程中出现。
3.滚齿机在加工齿轮时,展成运动即为和之间的啮合运动。
4.车削外圆加工时若刀尖位置低于工件回转中心,或在车床上镗孔时刀尖位置高于工件回转中心,都会使刀具的实际前角而后角5.影响刀具的锋利程度、减小切削变形、减小切削力的刀具角度是:。
三、判断题(每小题2分,共计10分。
正确打(√)、错误打(×))1.在切削加工中,进给运动只能有一个()2.正交平面是垂直于主切削刃的平面。
( )3.切削用量三要素中,对刀具耐用度影响最小的是背吃刀量。
()4.加工塑性材料与加工脆性材料相比,应选用较小的前角和后角。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (单选题) 1: 为了减小机床零部件的热变形,在零部件设计上应注意()。
A: 加大截面积B: 减小长径比C: 采用开式结构D: 采用热对称结构正确答案:(单选题) 2: 直线尺寸链采用概率算法时,若各组成环均接近正态分布,则封闭环的公差等于()。
A: 各组成环中公差最大值B: 各组成环中公差的最小值C: 各组成环公差之和D: 各组成环公差平方和的平方根正确答案:(单选题) 3: 直线尺寸链采用极值算法时,其封闭环的下偏差等于()。
A: 增环的上偏差之和减去减环的上偏差之和B: 增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和C: 增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和D: 增环的下偏差之和减去减环的下偏差之和正确答案:(单选题) 4: 重要的轴类零件的毛坯通常应选择()。
A: 铸件B: 锻件C: 棒料D: 管材正确答案:(单选题) 5: 自激振动的频率( )工艺系统的固有频率。
A: 大于B: 小于C: 等于D: 等于或接近于正确答案:(单选题) 6: 削扁镗杆的减振原理是()A: 镗杆横截面积加大B: 镗杆截面矩加大C: 基于再生自激振动原理D: 基于振型偶合自激振动原理正确答案:(单选题) 7: 工序余量公差等于 ( )。
A: 上工序尺寸公差与本工序尺寸公差之和B: 上工序尺寸公差与本工序尺寸公差之差C: 上工序尺寸公差与本工序尺寸公差之和的二分之一D: 上工序尺寸公差与本工序尺寸公差之差的二分之一正确答案:------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (单选题) 8: 淬火钢7级精度外圆表面常采用的加工路线是()。
题目要求:工件如下图所示,材料为45 钢正火,长200mm,横截面为φ80,要求设计可转位车刀,完成粗车外圆。
设计步骤:一、选择刀片加固结构考虑到加工在CA6140 普通机床上进行,且属于连续加工,采用偏心式刀片加工结构。
二、选择刀片材料硬质合金牌号,由原始条件给定:被加工材料为45 钢,连续切削,完成粗车工序。
按照硬质合金的选用原则,选取刀片材料为YT15。
三、选择刀片合理角度根据刀具合理几何参数的选择原则,并考虑到可转位车刀几何角度的形成特点,选取如下四个主要角度:①前角γ 0 =15°②后角αo =5°③主偏角κγ =75°④刃倾λs =-6°后角αo 的实际数值以及副后角α ' 和副偏角κ ' 在计算刀槽角度时经校验后确定。
o γ四、选择切削用量根据切削用量的选择原则,查表确定切削用量。
粗车时切削深度a p =3mm,进给量f=0.6mm/r。
五、选择刀片型号和尺寸(1)选择刀片有无中心孔r 由于刀片加固结构已选择为偏心式,因此应选用有中心孔的刀片。
(2)选择刀片形状按选定的主偏角 κγ =75°参照刀片形状的选择原则选用正方形刀片。
(3)选择刀片精度等级 参照刀片精度的选择原则,选用 M 级。
(4)刀片长度的确定根据已确定的背吃刀量 a p =3mm, 主偏角 κγ =75,刃倾角 λs =-6°,将 a p , κγ , λs 代入下 式可得刀刃的实际参加工作长 L se 为L se =∂ ρsin κγ cos λs 3 = sin75cos(-5)=3.12mm所选刀片的刃口长度 L>1.5×L se =4.68mm 即可。
(5)选择刀片厚度 s根据已选择的背吃刀量 a p =3mm ,进给量 f=0.6mm/r 及选择刀片厚度的诺莫图图,求得 刀片厚度 S ≥4.8mm 。
(6)选择刀尖圆弧半径 ε根据已选择的背吃刀量 a p =3mm,进给量 f=0.6mm/r 及选择刀尖圆角半径的诺莫图,求得 连续切削时 r ε =1.2mm 。
2017-2018学年第一学期高三机械基础第一次月考一、选择题15*3=451.可同时承受径向载荷和轴向中载荷,一般成对使用的滚动轴承是()。
A、深沟球轴承B、圆锥滚子轴承C、推力球轴承2.主要承受径向载荷,外圈内滚道为球面,能自动调心的滚动轴承是()。
A、角接触球轴承B、调心球轴承C、深沟球轴承3.滚动轴承类型代号是QJ,表示是()。
A、调心球轴承B、四点接触球轴承C、外球面球轴承4.()是滚动轴承代号的基础。
A、前置代号B、基本代号C、后置代号5.在闭式传动中,()润滑适用于中速机器轴承的润滑。
A、油环B、压力C、润滑脂6.()润滑一般用于低速、轻载或不重要的轴承中。
A、滴油B、油环C、润滑脂7.()联轴器允许两轴间有较大的角位移,且传递转矩较大。
A、套筒B、万向C、凸缘8.()联轴器一般适用于低速,轴的刚度较大、无剧烈冲击的场合。
A、凸缘B、滑块C、万向9.()离合器广泛用于金属切削机床、汽车、摩托车和各种其中设备的传动装置中。
A、牙嵌式B、齿形C、超越式10.()离合器常用于经常启动、制动或频繁改变速度大小和方向的机械中。
A、摩擦式B、齿形C、牙嵌式11.()制动器制动时冲击大,不宜用于制动力矩大和需要频繁启动的场合。
A、内涨式B、外抱块式C、闸带式12.在机床的主轴变速箱中,制动器应装在()轴上。
A、高速B、低速C、任意13.在液压千斤顶中,()属于液压系统的控制部分。
A、放油阀B、手动柱塞泵C、油箱14.液压系统中,液压泵是将电动机输出的()转换为油液的()。
A、机械能B、电能C、压力能15.下列液压元件中,()属于控制部分,()属于辅助部分。
A、油箱B、液压马达C、单向阀二、填空题30*1=301.轴承的功用是支承及,并保持轴的正常和。
2.滚动轴承的基本结构是由、、和四部分组成。
3.滚动轴承常用的密封方法有和等4.滑动轴承的润滑方式主要有和等5.对离合器的要求:工作、接合、分离。
6.液压传动的工作原理是:以作为工作介质,通过密封容器的变化来传递,通过油液内部的压力来传递7.液压系统除工作介质油液外,一般由、、和部件组成。
《机械制造技术基础》课程作业一、概念题:1、主运动主运动是切除工件上多于金属层,形成工件新表面所必须的运动,它是切削加工中最基本,最主要的运动,也是切削运动中速度最高,消耗功率最大的运动。
主运动可能是旋转也可能是往复运动,但对任何加工方法而言主运动只有一个。
切削运动消耗的功率少,速度低,可有一个或多个运动完成2、进给运动进给运动是维持切削过程,是待切除的金属层不断投入切削,从而完成整个表面加工所必须的运动。
3、机床支承件各类机床通常由下列基本部分组成:支承部件,用于安装和支承其他部件和工件,承受其重量和切削力,如床身和立柱等;变速机构,用于改变主运动的速度;进给机构,用于改变进给量;主轴箱用以安装机床主轴;刀架、刀库;控制和操纵系统;润滑系统;冷却系统。
机床附属装置包括机床上下料装置、机械手、工业机器人等机床附加装置,以及卡盘、吸盘弹簧夹头、虎钳、回转工作台和分度头等机床附件。
4、基准基准是机械制造中应用的一个概念,机械产品从设计时零件尺寸的标注,制造时工件的定位,校验时尺寸的测量,一直到装配时零部件的的装配位置确定等,都要用到基准的概念。
基准就是用来确定生产对象上几何关系所依据的点,线或面.从设计和工艺两个方面分析,可把基准分为两大类;设计基准合共以基准.5、加工经济精度它是在机械加工中经常用。
一个零件从设计到加工都要注意其经济性,因为经济效益是工厂存在下去的依据。
加工精度等级的高低是根据使用要求决定的,航空航天上的零件就要求有很高的精度,而拖拉机上的零件就可能要求比较低。
而零件的成本是跟加工精度密切相关的,7级精度应该是比较高的精度了,再往上比如6级、5级、4级就是更高的精度,每增加一个精度等级,加工的难度会呈几何级增长,对加工机床和工具的要求就会更高,也要求工人有较高的加工水平。
举例来说,7级精度用一般的机床和工具就可以达到,但6级就要用磨床,而5级就要用数控机床和精磨,甚至手工研磨了,4级就更难。
2017-2018学年第二学期机械制造技术基础作业1、切削用量三要素包含哪些?请分别解释它们的定义,并说明如何计算。
答:切削用量三要素:切削速度Vc、进给量f、背吃刀量ap切削速度Vc:主运动的速度,大多数切削加工的主运动采用回转运动。
进给量f:进给速度Vf是单位时间的进给量,单位是mm/s (mm/min)。
进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移,单位是mm/r。
背吃刀量ap:对于车削和刨削加工来说,背吃刀量ap为工件上已加工表面和待加工表面的垂直距离,单位mm。
2、刀具前角和主偏角对切削力有何影响?切削力三个分力对工艺系统各有何影响?答:1)刀具前角增大,切削力减小。
2)主偏角增大,切深抗力减小,而进给抗力增大。
3)主切削力是最大切削力,直接影响机床主电机功率选择、主轴强度和刚度设计以及刀具强度设计。
4)进给抗力直接影响机床进给系统的功率、强度和刚度的设计。
5)切深抗力是造成让刀和细长工件变形从而引起加工形状和尺寸误差的主要原因。
3、刀具切削部分材料应具备哪些性能? 为什么?答:刀具切削材料应具备的性能:高的硬度和耐磨性;足够的强度和韧度;高的耐热性;④良好的工艺性;⑤满足良好的经济性。
原因:在切削过程中,刀具直接切除工件上的余量并形成已加工表面。
切削加工时,由于摩擦与变形,刀具承受了很大的压力和很高的温度,因此在选择刀具材料时应该要考虑材料的硬度、耐磨性、强度、韧度、耐热性、工艺性及经济性。
刀具材料对金属切削的生产率、成本、质量有很大的影响,因此要重视刀具材料的正确选择和合理使用4、切削热是怎样产生?它对切削加工有何影响?答:切削加工过程中,切削功几乎全部转化为热能,将产生大量的热量,将这种产生于切削过程的热量称为切削热。
其来源主要有3种:(1)切屑变形所产生的热量,是切削热的主要来源。
(2)切屑与刀具前刀面之间的摩擦所产生的热量。
(3)零件与刀具后刀面之间的摩擦所产生的热量。
2017-2018学年第一学期机械制造技术基础作业1、切削用量三要素包含哪些?请分别解释它们的定义,并说明如何计算。
答:切削用量三要素:切削速度Vc、进给量f、背吃刀量ap;切削速度Vc:主运动的速度,大多数切削加工的主运动采用回转运动。
回旋体(刀具或工件)上外圆或内孔某一点的切削速度计算公式如下:错误!未找到引用源。
m/s或m/min式中d——工件或刀具上某一点的回转直径(mm);n——工件或刀具的转速(r/s或r/min)。
进给量f:进给速度Vf是单位时间的进给量,单位是mm/s(mm/min)。
进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移,单位是mm/r。
对于刨削、插削等主运动为往复直线运动的加工,虽然可以不规定进给速度却需要规定间歇进给量,其单位为mm/d.st(毫米/双行程)。
对于铣刀、铰刀、拉刀、齿轮滚刀等多刃切削工具,在它们进行工作时,还应规定每一个刀齿的进给量fz,季后一个刀齿相对于前一个刀齿的进给量,单位是mm/z(毫米/齿)。
Vf=f.n=fz.Z.n mm/s或mm/min背吃刀量ap:对于车削和刨削加工来说,背吃刀量ap为工件上已加工表面和待加工表面的垂直距离,单位mm。
外圆柱表面车削的切削深度可用下式计算:错误!未找到引用源。
mm对于钻孔工作ap=错误!未找到引用源。
mm上两式中错误!未找到引用源。
——为已加工表面直径mm;错误!未找到引用源。
——为待加工表面直径mm。
2、试绘图表示端面车刀的六个基本角度。
3、刀具切削部分材料应具备哪些性能? 为什么?答:刀具切削材料应具备的性能:①高的硬度和耐磨性;②足够的强度和韧度;③高的耐热性;④良好的工艺性;⑤满足良好的经济性。
原因:在切削过程中,刀具直接切除工件上的余量并形成已加工表面。
切削加工时,由于摩擦与变形,刀具承受了很大的压力和很高的温度,因此在选择刀具材料时应该要考虑材料的硬度、耐磨性、强度、韧度、耐热性、工艺性及经济性。
刀具材料对金属切削的生产率、成本、质量有很大的影响,因此要重视刀具材料的正确选择和合理使用。
4、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?答:如何匹配:①加工工件与刀具之间力学性能的匹配:切削刀具与加工工件材质的力学性能匹配主要是指刀具与工件材质材料的强度、韧性及硬度等力学性能参数应相互匹配。
②加工工件材质与刀具材料的物理性能匹配:切削刀具与加工对象的物埋性能匹配主要是指刀具与工件材料的熔点、弹性模量、导热系数、热膨胀系数相抗热冲击性能等物埋性能参数应相互匹配。
③化学性能的匹配:刀具的磨损是机械磨损和化学磨损综合作用的结果。
切削刀具与加工对象的化学性能匹配主要是指刀具与工件材料的化学亲和性、化学反应、扩散、粘着和溶解等化学性能参数应相互匹配。
选择刀具材料:①不同力学性能的刀具(如高速钢刀具、硬质合金刀具和超硬刀具等)所适合加工的工件材质有所不同。
通常,刀具材料的硬度必须高。
通常,刀具材料的硬度,刀具硬度一般要求在60 HRC以上。
高硬度的工件材料必须用更高硬度的刀具来加工。
②具有不同物埋性能的刀具(如高导热和低熔点的高速钢刀具、高熔点和低热胀的陶瓷刀具、高导热和低热胀的金刚石刀具等)所适合加工的工件材料有所不同。
加工导热性差的工件时,应采用导热性较好的刀具,以使切削热可迅速传出而降低切削温度。
金刚石的导热系数为硬质合金的1.5 ~9 倍,为铜的2~6 倍,由于导热系数及热扩散率高,切削热容易散出,故刀具切削部分温度低。
金刚石的热膨胀系数比硬质合金小几倍,约为高速钢的1/10,因此金刚石刀具不会产生很大的热变形,这对尺寸精度要求很高的精密加工刀具来说尤为重要。
立方氮化硼(CBN)的导热性虽不及金刚石,但却大大高于高速钢和硬质合金。
随切削温度的提高,CBN 刀具的导热系数逐渐增加,可使刀尖处切削温度降低,减少刀具的扩散磨损并有利于高速精加工时加工精度的提高。
CBN 的耐热性可达到1 400~1 500 C ,比金刚石的耐热性(700~800 C)几乎高一倍。
高速加工钢和铸铁等黑色金属时,最高切削速度只能达到加工铝合金时的1/3~1/5 ,其原因是切削热易使刀尖发生热破损。
在高速切削低导热性及高硬度材料(如钛合金和耐热镍基合金、高硬度合金钢等)时,易形成锯齿状切屑,而高速铣削过程中则会产生厚度变化的断续切屑,它们都会导致刀具内的热应力发生高频率的周期变化,从而加速刀具的磨损。
5、金属切削过程的实质是什么?哪些指标用来衡量切削层金属的变形程度?由此如何减少切削变形?6、试描述积屑瘤现象及成因。
积屑瘤对切削过程有哪些影响?答:在切削速度不高而又能形成连续切削,加工一般钢材或其他塑性材料,常在前刀面切削处粘着一块剖面呈三角状的硬块,称为积屑瘤。
其硬度很高,为工件材料的2——3倍,处于稳定状态时可代替刀尖进行切削。
成因: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。
影响: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。
7、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?答:(1)切削速度v 的影响随着切削速度的提高,切削温度将显著上升。
这是因为:切屑沿前刀面流出时,切屑底层与前刀面发生强烈摩擦从而产生大量切削热;由于切削速度很高,在一个很短的时间内切屑底层的切削热来不及向切屑内部传导,而大量积聚在切屑底层,从而使切屑温度显著升高。
另外,随着切削速度的提高,单位时间内的金属切除量成正比例地增加,消耗的功增大,切削热也会增大,故使切削温度上升。
(2)进给量f的影响随着进给量的增大,单位时间内的金属切除量增多,切削热增多,使切削温度上升。
但切削温度随进给量增大而升高的幅度不如切削速度那么显著。
这是因为:单位切削力和单位切削功率随增大而减小,切除单位体积金属产生的热量减少了,同时增大后切屑变厚,切屑的热容量增大,由切屑带走的热量增多,故切削区的温度上升不甚显著。
(3)背吃刀量ap 的影响背吃刀量对切削温度的影响很小。
这是因为,增大以后,切削区产生的热量虽增加,但切削刃参加工作的长度增加,散热条件改善,故切削温度升高并不明显。
切削温度对刀具磨损和耐用度影响很大。
由以上规律,可知,为有效控制切削温度以提高刀具耐用度,选用大的背吃刀量或进给量,比选用大的切削速度有利。
8、说明高速钢刀具在低速、中速产生磨损的原因,硬质合金刀具在中速、高速时产生磨损的原因?答:低速、中速高速钢磨损的原因:①磨粒磨损对高速钢作用较明显。
在切削过程中有一些比刀具材料硬度更高的碳化物、氧化物、氮化物和积屑瘤碎片等硬颗粒起着磨粒切削的作用,造成磨损,是低速时磨损的主要原因。
②粘结磨损,由于接触面滑动,在粘结处产生破坏造成的。
在低速切削时,温度低,在压力作用的接触点处产生塑性变形;在中速切削时,温度较高,促使材料软化和加速分子间运动,更容易造成粘结。
③相变磨损:在中速切削时,温度较高,当超过相变温度时,刀具表面金相组织发生变化。
中速、高速硬质合金磨损的原因:①粘结磨损,在高温作用下钛元素之间的亲和作用,会造成粘结磨损。
②扩散磨损:在高温作用下,切削接触面间分子活动能量大,合金过元素相互扩散,降低刀具材料力学性能,经摩擦作用,加速刀具磨损。
③氧化磨损:在温度较高时,硬质合金中WC、Co与空气中的O2化合成脆、低强度的氧化膜WO2,受到氧化皮、硬化层等摩擦和冲击作用,形成了边界摩损。
9、什么叫工件材料的切削加工性?评定材料切削加工性有哪些指标?如何改善材料的切削加工性?答:工件材料的切削加工性是指工件材料被切削成合格的零件的难易程度。
主要指标:刀具耐用度指标、加工表面粗糙度指标。
措施:(1)调整化学成分。
(2)材料加工前进行合适的热处理。
(3)选择加工性好的材料状态。
(4)采用合适的刀具材料,选择合理的刀具几何参数,合理制定切削用量与选用切削液等。
10、什么是机械加工工艺过程?什么是工序、工位、和工步?答:机械加工工艺过程:用机械加工的方法,直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能等,使之变为合格零件。
工序:一个(或一组)工人同,在一个固定的工作地点(一台机床或一个钳工台),对一个(或同时对几个)工件所连续完成的那部分工艺过程,称为工序。
它是工艺过程的基本单元,又是生产计划和成本核算的基本单元。
工序的安排的组成与零件的生产批量有关(单件、小批、大批、大量)。
安装工件在加工前,在机床或夹具中相对刀具应有一个正确的位置并给予固定,这个过程称为装夹,一次装夹所完成的那部分加工过程称为安装。
安装是工序的一部分。
在同一工序中,安装次数应尽量少,既可以提高生产效率,又可以减少由于多次安装带来的加工误差。
工位:为减少工序中的装夹次数,常采用回转工作台或回转夹具,使工件在一次安装中,可先后在机床上占有不同的位置进行连续加工,每一个位置所完成的那部分工序,称一个工位。
工步:工步是工序的组成单位。
在被加工的表面,切削用量(指切削速度,背吃刀量和进给量),切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分工序,称工步。
当其中有一个因素变化时,则为另一个工步。
当同时对一个零件的几个表面进行加工时,则为复合工步。
划分工步的目的,是便于分析和描述比较复杂的工序,更好地组织生产和计算工时。
11、加工阶梯轴如下图,试列表制订加工工艺过程(包括定位)。
单件小批生产。
答:工序号工序名称及内容定位基准1 下料,棒料Φ35 Φ35外圆表面2 夹左端,车右端面,打中心孔;Φ35外圆表面3 车Φ35外圆至Φ30,车外圆Φ24,留磨削余量,车退刀槽2*0.3,Φ35外圆表面,右中心孔4 夹右端,车左端面,保证长度250,打中心孔;Φ30外圆表面5 车Φ35外圆至Φ30,车外圆Φ24,留磨削余量,车退刀槽2*0.3,Φ30外圆表面,右中心孔6 铣键槽Φ30外圆表面+左端面7 磨外圆Φ24 两端中心孔8 去毛刺9 检验,入库。
12、下图示柱塞杆零件,如何选择其粗基准?(提示:φA部分余量较φB部分大)答:根据粗基准选择原则:对于具有较多加工表面的工件,选择粗基准时,应考虑合理分配各加工表面的加工余量。
(1)应保证各主要表面都有足够的加工余量。
为满足这个要求,应选择毛坯余量最小的表面作为粗基准,如图,应选φB外圆表面作为粗基准。