机械制造技术基础(第2版)第三章课后习题答案
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《机械制造技术基础》部分习题参考解答第三章机械制造中的加工方法及装备3-1 表面发生线的形成方法有哪几种?答:(p69-70)表面发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法、展成法。
具体参见第二版教材p69图3-2。
3-2 试以外圆磨床为例分析机床的哪些运动是主运动,哪些运动是进给运动?答:如图3-20(p87),外圆磨削砂轮旋转n c是主运动,工件旋转n w、砂轮的横向移动f r、工作台往复运动f a均为进给运动。
3-3机床有哪些基本组成部分?试分析其主要功用。
答:(p70-71)基本组成部分动力源、运动执行机构、传动机构、控制系统和伺服系统、支承系统。
动力源为机床运动提供动力;运动执行机构产生主运动和进给运动;传动机构建立从动力源到执行机构之间的联系;控制和伺服系统发出指令控制机床运动;支承系统为上述部分提供安装的基础和支承结构。
3-4什么是外联系传动链?什么是内联系传动链?各有何特点?答:外联系传动链:机床动力源和运动执行机构之间的传动联系。
如铣床、钻床传动链;内联系传动链:执行件和执行件之间的传动联系。
如车螺纹、滚齿的传动链。
外联系传动链两端没有严格的传动关系,而内联系传动链两端有严格的传动关系或相对运动要求。
3-5 试分析提高车削生产率的途径和方法。
答:(p76)提高切削速度;采用强力切削,提高f、a p;采用多刀加工的方法。
3-6 车刀有哪几种?试简述各种车刀的结构特征及加工范围。
答:(p77)外圆车刀(左、右偏刀、弯头车刀、直头车刀等),内、外螺纹车刀,切断刀或切槽刀,内孔车刀(通孔、盲孔车刀、)端面车刀、成形车刀等。
顾名思义,外圆车刀主要是切削外圆表面;螺纹车刀用于切削各种螺纹;切断或切槽车刀用于切断或切槽;内孔车刀用于车削内孔;端面车刀切断面;成形车刀用于加工成形表面。
3-7试述CA6140型卧式车床主传动链的传动路线。
答:(p82)CA6140型卧式车床主传动链的传动路线:3-8 CA6140型卧式车床中主轴在主轴箱中是如何支承的?三爪自定心卡盘是怎样装到车床主轴上去的?答:(p83-84)3-9CA6140型卧式车床是怎样通过双向多片摩擦离合器实现主轴正传、反转和制动的?答:如教材图3-17和3-18所示,操纵手柄向上,通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向右滑移,拨动摆杆10使拉杆向左,压紧左边正向旋转摩擦片,主轴实现正转;若操纵手柄向下,通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向左滑移,拨动摆杆10使拉杆向右,压紧右边反向旋转摩擦片,主轴反转。
第一章金属切削过程的基础知识一.单项选择进给运动通常是机床中().町切削运动中消耗功率最裳的半b)切削运动中速度最咼的运动;c)不断地把切削层投入切削的运动‘d)使工件或刀JI进入止确加工位蚩的运动°2.在外圆磨床上磨削丁件外圆表而”苴上运动是(),a)砂轮的回转运动+b)工件的回转运动,c)砂轮的廿线运动*d)丁件的苴线运勾h3*任立式钻床上钻<L・Jt卜运动和进给运动()- 町均由工件來完成;b)均由R具來宅成;c)分別由工件和刀具来完成二4)分别由刀具和工件来完成。
4.背吃刀凰碍是指上刀刃与工件切削衣面接触长度(),町在切削平面的法线方向上测居的值:b)1E交半面的法线方向上测帚的值:c)锂臬面上的投感值:d)任主运动及进给运动方向所组成的甲而的法线方向上测啟的值乜5•在背吃刀屋片和进给星f -定的条件下,切削厚度与切削宽度的比值取决于a)JJHnif角:b)丿J具后角:G)刀具主偏角; d)刀具副偏角。
6.垂百于过波表面度届的切削层尺寸称为(人可切削深度,b)切削氏度.c)切削帰度,〔I)切削宽度。
7.逋过切削刃选定点,垂直于丄运动方向的平面称为()o□)切削平面,b)进给平面丫c)基面”d)主剖iiih&在iF交平面内度杲的基面与前刀rid的夹角为()o a)就用,b)后角、c)上偏角,d)刃倾角.9•刃倾角社切削刃与()之间的夹角。
町切削平面,b)基帆c> kig动方向,d)进给方向11.用砸质合金刀貝对碳素钢工件进行帶加T吋,应选择刀ft材料的牌号为()oa)YT30T h)YT5, c) YG3, J) YGS .三.分析题i.图i所示为在韦床上年扎示恵图’试在图中标出刀niim.后角、主角、副偏角和刃倾朕闻1第二章金属切削过程的基本规律及其应用工幕涮丿Jffi©的变形宦域称为______ 雯形空・这个变形区■嬰集屮在和询丿Jiiii 接触的切屑底ftf薄层金属内口4.社已加L我向处形成的显署变形层(晶格发生丁纤维化).是巳加JL視面受到切削刃和后刀祈的挤崔和厚擦所造成的.这一变形层称为_____ 变羽区.5.从形态上看,切屑可以分为带状切屑._________ , ______ 、 _____ ..和_________ 四种类型。
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、软韧材料与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与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。
并由电解液将其溶解物迅速冲走从而达到尺寸加工目的。
应用范围管可加工任何高硬度、高强度。
高韧性的难加工金属材料并能意见单的进给运动一次加工出形状复杂的型面或行腔如锻模、叶片3激光加工通过光学系统将激光聚焦成一个高能晾凉的小光斑再次高温下任何坚硬的材料都将瞬间几句熔化和蒸发并产生强烈的冲击波是融化的物质爆炸式的喷射去处。
激光束的功率很高几乎对任何难度加工的金属和非金属材料如皋熔点材料、内热合金与陶瓷、宝石、金刚石等脆硬材料都可以加工也可以加工异型孔。
机械制造技术基础-第—版--- 吕明主编---习题答案第一章金属切削过程的基础知识一.单项选择1.进给运动通常是机床中()Oa)切削运动中消耗功率最多的:b)切削运动中速度最高的运动;c)不断地把切削层投入切削的运动;d)使工件或刀具进入1E确加工位置的运动。
2•在外圆磨床上磨削工件外圆表面,其上运动是()o a)砂轮的回转运动,b)工件的回转运动,c)砂轮的H线运动,d)工件的直线运动。
3.在立式钻床上钻孔,其上运动和进给运动()o町均山工件来完成:b)均由刀具来完成:c)分别由T•件和刀具來完成;d)分别由刀具和工件來完成。
4.背吃刀量作是指上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届的值;b)止交平面的法线方向上测量的值;c)在基而上的投影值:d)在上运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测届的值。
5.在背吃刀暈作和进给屋f 一定的条件卜,切削厚度与切削宽度的比值取决于()oa)刀具询角;b)刀具后角;c)刀具上偏角;d)刀具副偏角。
6.垂直于过渡表面度鼠的切削层尺寸称为()。
a)切削深度,b)切削氏度,c)切削厚度,d)切削宽度。
7.通过切削刃选定点,垂直于上运动方向的平而称为(九a)切削半面,b)进给平面,c)基面,d)主剖面。
&在正交平面内度量的基而与前刀而的夹角为()oa)前角,b)后角,c)主偏角,d)刃倾角.9.刃倾角是上切削刃与()之间的夹角。
a)切削平而,b)基面,c)上运动方向,d)进给方向11.用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加匸时,应选择刀具材料的牌号为()oa) YT30. b) YT5, c) YG3, d) YG8.三.分析1.图1所示为在车床上车孔示意图,试在图中标岀刀具前角、后角、上角、副偏角和刃倾角。
第二章金属切削过程的基本规律及其应用3.靠询刀面处的变形区域称为_______ 变形区,这个变形区上要集中在和前刀面接触的切M底面一薄层金属内。
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。
并由电解液将其溶解物迅速冲走从而达到尺寸加工目的。
应用范围管可加工任何高硬度、高强度。
高韧性的难加工金属材料并能意见单的进给运动一次加工出形状复杂的型面或行腔如锻模、叶片3激光加工通过光学系统将激光聚焦成一个高能晾凉的小光斑再次高温下任何坚硬的材料都将瞬间几句熔化和蒸发并产生强烈的冲击波是融化的物质爆炸式的喷射去处。
激光束的功率很高几乎对任何难度加工的金属和非金属材料如皋熔点材料、内热合金及陶瓷、宝石、金刚石等脆硬材料都可以加工也可以加工异型孔.4超声波加工工作中超声振动还是悬浮液产生空腔空腔不断的扩大直至破裂或不断压缩至闭合。
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。
机械制造技术基础第二版课后答案第一章1. 机械制造技术基础的概念机械制造技术基础是一门学科,它研究的是机械制造的基本原理、方法和技术。
通过学习机械制造技术基础,我们可以更好地了解机械制造的过程和方法,提高工作效率,实现机械制造的自动化和智能化。
2. 机械制造的分类机械制造可按照不同的分类标准进行分类,如按照产品的性质分为通用机械和专用机械;按照产品的类型分为金属产品制造、非金属产品制造和机电一体化产品制造;按照加工方式分为机械加工和非机械加工等。
3. 数控机床的定义和分类数控机床是一种通过计算机控制工作台和刀具进行加工的机械设备。
根据不同的加工方式,数控机床可分为车床、铣床、钻床、磨床等。
4. 机械制造的发展历程机械制造经历了手工制造、机械制造和数控制造等不同的发展阶段。
手工制造是人们最早的制造方式,机械制造是利用机械设备进行生产的方式,数控制造则是利用计算机进行自动控制的制造方式。
第二章1. 机床的主要部件及其作用机床的主要部件包括床身、主轴、工作台、进给机构等。
床身是机床的主要承载部分,它具有良好的刚性和稳定性;主轴是工件固定和旋转的部件;工作台用于支撑工件和夹具进行加工;进给机构用于控制刀具和工件的相对运动。
2. 刀具材料的选择刀具材料的选择应根据加工对象、加工方式和加工参数等因素进行综合考虑。
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金和陶瓷材料等。
3. 加工精度的定义和评定加工精度是指工件与设计尺寸之间的差异程度。
通常根据工件的尺寸、形状和加工要求等因素,确定加工精度的规范和评定方法。
4. 数控编程的基本原理数控编程是将加工工序和参数等信息编程到计算机中,通过数控编程语言来控制数控机床进行加工。
数控编程的基本原理包括几何原理、机床原理和运动控制原理等。
第三章1. 机床的动力系统机床的动力系统主要包括输入端、动力转换装置和传动机构。
输入端将电能、气能等形式的能源输入机床;动力转换装置将输入的能源转化为机械能;传动机构将转换后的机械能传递给机床的工作部件。
机械制造技术基础第二版课后答案第一章机械加工工艺基本知识1.1 机械加工工艺的定义与分类机械加工工艺是指利用机床、工具和切削液等对工件进行形状和尺寸上的加工的过程。
根据加工目的和加工方法的不同,机械加工工艺可以分为精密加工工艺、非精密加工工艺、微型加工工艺、曲面加工工艺等多种分类。
1.2 工件加工经济性的分析工件加工经济性的分析是指在满足工件质量要求的情况下,通过对机械加工过程进行经济分析,寻找最佳的加工方案。
在分析过程中,需要考虑加工周期、切削速度、切削深度、切削力等因素。
第二章机械制图基本知识2.1 机械制图的作用与分类机械制图是指用于描述工程物体的形状、尺寸和位置关系的一种图形语言。
机械制图可以分为工程制图和机械制图两种分类。
工程制图是指用来表示工程物体的整体形状和尺寸的图纸;机械制图是指用来表示机械零件的形状和尺寸的图纸。
2.2 绘图工具与制图常用工具绘图工具是机械制图过程中常用的工具和设备,包括铅笔、直尺、三角板、圆规、半圆尺等。
制图常用工具是指在制图过程中经常使用到的工具,包括衡器、直线型仪、复合仪等。
第三章机床基本知识3.1 机床的功能与分类机床是指用于加工各种金属零件的机械设备。
根据加工方式和加工目的的不同,机床可以分为车床、铣床、钻床、磨床、镗床等多种分类。
3.2 机床的构造和工作原理机床的构造包括床身、主轴、工作台、进给系统等部分。
机床的工作原理是指机床加工过程中相关部件的运动和工作方式。
第四章切削工具的种类与应用4.1 切削工具的分类切削工具根据其形状、切削方式和材料等不同特点可以分为硬质合金刀具、高速钢刀具、陶瓷刀具等多种分类。
4.2 切削工具的应用与选择在使用切削工具时,需要根据工件材料、切削方式和加工要求选择合适的切削工具。
正确选择和应用切削工具可以提高加工效率和质量。
第五章切削液的种类与应用5.1 切削液的作用与分类切削液在机械加工过程中起到冷却、润滑和清洁的作用。
—-可编辑修改,可打印——别找了你想要的都有!精品教育资料——全册教案,,试卷,教学课件,教学设计等一站式服务——全力满足教学需求,真实规划教学环节最新全面教学资源,打造完美教学模式《机械设计基础》习题解答目录第0章绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29 第八章带传动---------------------------------------------------------------34 第九章链传动---------------------------------------------------------------38 第十章联接------------------------------------------------------------------42 第十一章轴------------------------------------------------------------------46 第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59第十五章弹簧------------------------------------62第十六章机械传动系统的设计----------------------65第0章绪论12-3机器的特征是什么?机器和机构有何区别?[解] 1)都是许多人为实物的组合;2)实物之间具有确定的相对运动;3)能完成有用的机械功能或转换机械能。
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°。
第三章金属切削机床3—1 机床常用的技术性能指标有哪些?1.机床的工艺范围。
2.机床的技术参考数:尺寸、运动、动力参数。
3—2 试说明如何区分机床的主运动与进给运动。
主运动是切屑运动,是消耗功率组多的运动,且通常情况下主运动只有一个。
进给运动,是实现主运动的切屑运动,进给运动可以有一个或几个。
3—3试举例说明从机床型号的编制中可获得哪有关机床产品的信息。
例:MG1432A型高精度万能外圆磨床。
M—类别代号(磨床类)。
G—通用特性(高精度)。
1—组别代号(外圆磨床组)。
4—系别代号(万能外圆磨床组)。
32—主参数(最大磨削直径320mm)。
A—重大改进顺序号(第一次做重大改进)。
3—4简述电气同服传动系统的分类中开环、闭环和半闭环系统的区别。
(1)开环系统:对工作台实际位移量没有检测和反馈装置。
其精度取决于步进电机的步距角精度,步进电动机至执行部件间传动系的传动精度,定位精度低,系统简单,调试方便,成本低,适用于精度要求不高的数控机床中。
(2)闭环系统:在闭环系统中,使用位移测量元件测量机床执行部件的移(转)动量,将执行部件的实际移(转)动量和控制量进行比较,比较后的差值用信号反馈给控制系统,对执行部件的移(转)动进行补偿,直至差值为0。
闭环控制可以消除整个系统的误差,间隙和石洞,其定位精度取决于检测装置的精度,其控制精度,动态性能导致开环系统好;但系统比较复杂,安置、调整和测试比较麻烦,成本高,多用于精密数控机床上。
(3)半闭环系统:如果检测元件不是直接安装在执行部件上,而是安装在进给传动系中间部件的旋转部件上,称之为半闭环系统。
只能补偿环路内部传动链的误差,不能纠止的误差,其精度比闭环差,由于惯性较大的工作台在闭环之外,系统稳定性较好,与闭环相比,半闭环系统结构简单,调整容易,价格低,所以应用较多。
3—5主轴部件应满足的基本要求:旋转精度、刚度、抗振行、温升和热变形。
导轨应满足的基本要求:(1)导向精度(2)承载能力大,刚度好(3)精度保持性好(4)低速运动平稳。
河南理工大学机械制造基础第2版课后部分习题参考答案薛铜龙主编《机械设计基础》(第2版)电子工业出版社部分课后习题参考答案第2章平面机构运动简图及自由度计算2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?平面运动副是如何分类的?答:构件:组成机械的各个相对运动的单元;运动副:构件之间直接接触的、可以产生相对运动的活动连接;运动副元素:两个构件上直接参与接触构成运动副的部分;平面运动副按照不同的接触情况,一般讲运动副分为低副和高副两大类。
2-2 何谓机构的自由度?机构具有确定运动的条件是什么?若不满足此条件将会产生什么后果?答:机构具有确定相对运动时所必须给定的独立运动参数的数目;机构具有确定运动的条件是机构原动件的个数应等于该机构的自由度F;如果机构的原动件个数小于机构的自由度,机构的运动将不确定,如果机构的原动件个数大于机构的自由度,机构不能运动甚至在薄弱处发生破坏。
2-3 计算平面机构自由度时应注意哪些事项?通常在哪些情况下存在虚约束?答:计算平面机构自由度时应注意:复合铰链、局部自由度和虚约束;常见的虚约束情况:1)―轨迹重合‖——两构件在未组成运动副前,连接点处的轨迹已重合为一,因此组成后的运动副将不提供独立的约束作用,为虚约束;2)―导路平行‖——两构件在多处同时构成若干移动副,且导路相互平行或重合时,事实上只有一个移动副起独立的约束限制作用,其余则为虚约束;3)―轴线重合‖——两构件同时在多处构成若干转动副,且轴线相互重合,事实上只有一个转动副起独立的约束限制作用,其余则为虚约束;4)―距离恒定‖——两构件两点间未组成运动副前距离保持不变,两点间用另一构件连接后,将产生虚约束;5)―对称结构‖——机构中对运动不起独立作用的对称部分,将产生虚约束;6)―公法线重合‖——如果两构件在多处构成平面高副,且接触点处的公法线彼此重合,则只能算做一个平面高副;但如果各接触处的公法线彼此不重合,则相当于一个低副。
机械制造技术基础习题第一章二、判断题1. 现代制造技术是一门信息、光、电学科融合的综合体。
()正确答案:错误2. 机械产品的生产过程只包括毛坯的制造和零件的机械加工。
()正确答案:错误3. 超声加工、电子束加工、激光加工都是特种机械加工方法。
()正确答案:正确4. 现代机械加工工艺过程是指用切削和磨削方法加工零件的过程。
()正确答案:错误5. 机械加工工艺系统由工件、刀具、夹具和机床组成。
()正确答案:正确第二章制造工艺装备一、单选题1.定位基准是指()[A]:机床上的某些点、线、面[B]:夹具上的某些点、线、面[C]:工件上的某些点、线、面[D]:刀具上的某些点、线、面正确答案:C2.工序基准定义为()[A]:设计图中所用的基准[B]:工序图中所用的基准[C]:装配过程中所用的基准[D]:用于测量工件尺寸、位置的基准正确答案:B3.工件采用心轴定位时,定位基准面是()[A]:心轴外圆柱面[B]:工件内圆柱面[C]:心轴中心线[D]:工件外圆柱面正确答案:B4.机床夹具中,用来确定工件在夹具中位置的元件是()[A]:定位元件[B]:对刀—导向元件[C]:夹紧元件[D]:连接元件正确答案:A5.工件以圆柱面在短V形块上定位时,限制了工件()个自由度。
[A]:5[B]:4[C]:3[D]:2正确答案:D6.加工大中型工件的多个孔时,应选用的机床是()[A]:卧式车床[B]:台式钻床[C]:立式钻床[D]:摇臂钻床正确答案:D7.在一平板上铣通槽,除沿槽长方向的一个自由度未被限制外,其余自由度均被限制。
此定位方式属于()[A]:完全定位[B]:部分定位[C]:欠定位[D]:过定位正确答案:B8.属于展成法加工齿形的刀具是()[A]:盘状模数铣刀[B]:指状模数铣刀[C]:成形砂轮[D]:滚刀正确答案:D9.多联齿轮小齿圈齿形加工方法一般选用()[A]:滚齿[B]:插齿[C]:剃齿[D]:珩齿正确答案:B10.布置在同一平面上的两个支承板相当于的支承点数是()[A]:2个[B]:3个[C]:4个[D]:无数个正确答案:B二、判断题1.不完全定位在零件的定位方案中是不允许的。
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第一章绪论1-1 什么是生产过程、工艺过程和工艺规程?答:生产过程——从原材料(或半成品)进厂,一直到把成品制造出来的各有关劳动过程的总称为该工厂的过程。
工艺过程——在生产过程中,凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程。
工艺规程——记录在给定条件下最合理的工艺过程的相关内容、并用来指导生产的文件。
1-2 什么是工序、工位、工步和走刀?试举例说明。
答:工序——一个工人或一组工人,在一个工作地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。
工位——在工件的一次安装中,工件相对于机床(或刀具)每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。
工步——在加工表面、切削刀具和切削用量(仅指机床主轴转速和进给量)都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。
走刀——在一个工步中,如果要切掉的金属层很厚,可分几次切,每切削一次,就称为一次走刀。
比如车削一阶梯轴,在车床上完成的车外圆、端面等为一个工序,其中,n, f, a p不变的为一工步,切削小直径外圆表面因余量较大要分为几次走刀。
1-3 什么是安装?什么是装夹?它们有什么区别?答:安装——工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。
装夹——特指工件在机床夹具上的定位和夹紧的过程。
安装包括一次装夹和装夹之后所完成的切削加工的工艺过程;装夹仅指定位和夹紧。
1-4 单件生产、成批生产、大量生产各有哪些工艺特征?答:单件生产零件互换性较差、毛坯制造精度低、加工余量大;采用通用机床、通用夹具和刀具,找正装夹,对工人技术水平要求较高;生产效率低。
大量生产零件互换性好、毛坯精度高、加工余量小;采用高效专用机床、专用夹具和刀具,夹具定位装夹,操作工人技术水平要求不高,生产效率高。
成批生产的毛坯精度、互换性、所以夹具和刀具等介于上述两者之间,机床采用通用机床或者数控机床,生产效率介于两者之间。
1-5 试为某车床厂丝杠生产线确定生产类型,生产条件如下:加工零件:卧式车床丝杠(长为1617mm ,直径为40mm ,丝杠精度等级为8级,材料为Y40Mn );年产量:5000台车床;备品率:5%;废品率:0.5%。
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第三章机械制造中的加工方法及装备3-1 表面发生线的形成方法有哪几种?答:(p69-70)表面发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法、展成法。
具体参见第二版教材p69图3-2。
3-2 试以外圆磨床为例分析机床的哪些运动是主运动,哪些运动是进给运动?答:如图3-20(p87),外圆磨削砂轮旋转n c是主运动,工件旋转n w、砂轮的横向移动f r、工作台往复运动f a均为进给运动。
3-3机床有哪些基本组成部分?试分析其主要功用。
答:(p70-71)基本组成部分动力源、运动执行机构、传动机构、控制系统和伺服系统、支承系统。
动力源为机床运动提供动力;运动执行机构产生主运动和进给运动;传动机构建立从动力源到执行机构之间的联系;控制和伺服系统发出指令控制机床运动;支承系统为上述部分提供安装的基础和支承结构。
3-4什么是外联系传动链?什么是内联系传动链?各有何特点?答:外联系传动链:机床动力源和运动执行机构之间的传动联系。
如铣床、钻床传动链;内联系传动链:执行件和执行件之间的传动联系。
如车螺纹、滚齿的传动链。
外联系传动链两端没有严格的传动关系,而内联系传动链两端有严格的传动关系或相对运动要求。
3-5 试分析提高车削生产率的途径和方法。
答:(p76)提高切削速度;采用强力切削,提高f、a p;采用多刀加工的方法。
3-6 车刀有哪几种?试简述各种车刀的结构特征及加工范围。
答:(p77)外圆车刀(左、右偏刀、弯头车刀、直头车刀等),内、外螺纹车刀,切断刀或切槽刀,内孔车刀(通孔、盲孔车刀、)端面车刀、成形车刀等。
顾名思义,外圆车刀主要是切削外圆表面;螺纹车刀用于切削各种螺纹;切断或切槽车刀用于切断或切槽;内孔车刀用于车削内孔;端面车刀切断面;成形车刀用于加工成形表面。
3-7试述CA6140型卧式车床主传动链的传动路线。
答:(p82)CA6140型卧式车床主传动链的传动路线:3-8 CA6140型卧式车床中主轴在主轴箱中是如何支承的? 三爪自定心卡盘是怎样装到车床主轴上去的?答:(p83-84)3-9CA6140型卧式车床是怎样通过双向多片摩擦离合器实现主轴正传、反转和制动的?答:如教材图3-17和3-18所示,操纵手柄向上,通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向右滑移,拨动摆杆10使拉杆向左,压紧左边正向旋转摩擦片,主轴实现正转;若操纵手柄向下,通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向左滑移,拨动摆杆10使拉杆向右,压紧右边反向旋转摩擦片,主轴反转。
制动时操纵手柄处于中位,滑套8处于摆杆10的中间,此时杠杆7带动制动带8压紧制动轮,实现主轴制动。
3-10 CA6140型卧式车床主轴箱Ⅰ轴上带的拉力作用在哪些零件上?答:(p84卸荷带轮)如图3-14,CA6140型卧式车床主轴箱Ⅰ轴上皮带轮上的拉力通过法兰3直接传给箱体4。
3-11 CA6140型卧式车床主轴前轴承的径向间隙是如何调整的?答:(p81, 83)通过如图3-14上的22、21、20三个零件调整前轴承间隙。
3-12 试分析外圆表面车拉削方法的工作原理和工艺特点。
答:(p86)将车削和拉削组合在一起的加工方法。
加工时,工件高速旋转,拉刀慢速旋转拉削运动。
工艺特点:多齿拉刀,刀具寿命长,生产效率高,柔性较好,但拉刀制造难度大。
适于大批量生产加工结构复杂、精度要求较高的零件。
3-13 试分析比较中心磨和无心磨外圆的工艺特点和应用范围。
答:(p87-88)中心磨:磨削精度较高、可以磨削各种复杂零件和表面;但需要装夹工件。
无心磨:工件无需装夹,磨削效率较高,可以磨削外圆等回转体表面,但形状不能太复杂。
3-14试分析快速点磨法工作原理和工艺特点。
答:(p89)快速点磨法工作原理:如图3-24(p89),砂轮安装时有一小倾角α,砂轮与工件点接触,磨削速度很高,加工质量好、生产效率高、砂轮寿命长。
适于汽车工业磨削曲轴、凸轮轴和齿轮轴。
3-15 试分析比较光整加工外圆表面各种加工方法的工艺特点和应用范围。
答:(见教材p91-92)3-16 试分析比较钻头、扩孔钻和铰刀的结构特点和几何角度。
答:(p93-96)钻头:仅2刃,钻芯很细,刚性差,切削部分有横刃(负前角),切削余量大。
扩孔钻:有3~8刃,钻芯较粗,刚性较好,无横刃,切削用量较小。
铰刀:刀刃更多,钻芯更粗,刚性好,切削余量小,故加工精度高。
3-17 用钻头钻孔,为什么钻出来的孔径一般都比钻头的直径大?答:(p93)钻头刚性差,切削部分有横刃,轴向力较大,切削时易引偏,故钻削孔径一般都比钻头的直径大。
3-18 镗孔有哪几种方式?各有何特点?答:(p97-98)三种方式,详见教材图3-37, 图3-38, 图3-39。
3-19 珩磨加工为什么可以获得较高的尺寸精度、形状精度和较小的表面粗糙度?答:(p100-101)3-20 拉削速度并不高,但拉削却是一种高生产率的加工方法,原因何在?答:(p102-103)3-21对于相同直径、相同精度等级的轴和孔,为什么孔的公差值总比轴的公差值规定得大?答:因为孔比外圆表面难加工。
孔是内表面,加工时刀具尺寸受限制、刀具刚性较差、散热和排屑都处于不利状态,因此,同样的加工精度,对于孔来说,要用的加工工序就多于外圆表面的加工,加工时间费用较多,故通常孔的公差规定的比外圆表面要大一些。
外圆加工方法:车削、磨削、研磨、超精加工;孔的加工方法:钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、磨孔、研磨、珩磨、拉削等;孔的加工方法较多。
3-22 什么是逆铣?什么是顺铣?试分析逆铣和顺铣、对称铣和不对称铣的工艺特征。
答:(p105-106)3-23 试分析比较铣平面、刨平面、车平面的工艺特征和应用范围。
答:可以归纳如下:3-24 数控机床有哪几个基本组成部分?各有何功用?答:(p111)数控机床一般由信息输入、数控装置、伺服系统和机床本体4个部分组成。
通过信息输入部分输入加工指令,数控装置相当人的大脑指挥系统,伺服系统控制机床的运动,机床本体用来支承运动机构、安装工件。
3-25 数控机床和加工中心的主传动系统与普通机床相比有哪些特点?答:(p114-115)与普通机床相比,数控机床和加工中心的主传动系统结构简单,由于数控机床采用的交流或者直流电动机具有无级调速、换向等功能,采用的机械变速传动也很简单,所以数控机床主传动系统结构简单、重量轻、体积小。
3-26 试述JCS—018型加工中心主轴组件的构造及其功能。
答:(p118)3-27试分析JCS—018型加工中心自动换刀装置的优缺点。
答:(p125)刀具库可安装16把刀具,自动换刀装置采用换刀机械手,换刀动作是:抓住——拔出——旋转180o——插入——退出。
特点是动作简单、耗时较短;但有可能抓不紧,造成滑脱。
3-28滚切直齿圆柱齿轮时需要哪些基本运动?答:(p131-132)主运动:滚刀的旋转运动n c,进给运动:工件的旋转运动n w,轴向进给运动f。
3-29 插削直齿圆柱齿轮时需要哪些基本运动?答:(p132-133)主运动:插齿刀直线往复运动v c,进给运动:插刀旋转n c,工件旋转n w,圆周进给运动,径向进给运动f r,让刀运动。
3-30 插齿时为什么需要插齿刀(或被切齿轮)作让刀运动?答:(p133)3-31试分析比较滚齿、插齿的工艺特点和应用范围。
答:(p134)滚齿加工齿距累计误差较小,生产效率较高;插齿加工齿形误差较小,加工齿面粗糙度较小。
滚齿适于直齿、斜齿和蜗轮等加工;插齿适于内齿轮、齿条、扇形齿、多联齿轮块的加工。
3-32 为什么剃齿前齿轮与加工方法采用滚齿加工比采用插齿加工更为合理?答:(p35-136)3-33试述剃齿的加工原理、工艺特点和应用范围。
答:(p35-136)展成法加工,利用一对交错斜齿轮啮合时沿齿向存在相对滑动的原理进行加工。
生产效率高,适于大批量生产加工中等模数、7~6级精度、未经淬火的齿轮加工。
3-34磨齿有哪些方法?各有和特点?各应用在什么场合?答:(p137-138)成形法磨齿;展成法磨齿(单片锥形砂轮磨齿、双片蝶形砂轮磨齿、蜗杆砂轮磨齿)。
成形法磨齿加工精度不高,目前生产上少用。
单片锥形砂轮磨齿生产效率较高,可采用较大的切削用量;单件小批生产用;双片蝶形砂轮磨齿不能采用较大的切削用量,砂轮刚性差,磨削效率较低,单件小批生产用;蜗杆砂轮磨齿生产效率高,砂轮修整要求较高,大批量生产中应用。
3-35试述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的加工原理、工艺特点和应用范围。
答:3-36试简述快速原型与制造技术的基本原理及适用场合。
答:(p143)快速原型与制造技术的基本原理是将零件模型分层、计算机数控特殊的成型机,使用特殊的材料,逐层制造、叠加成型。
适用场合:主要制造零件的原型,用于设计评估和样件展示,也可以用于制造模具,进行批量生产。
3-37试分述快速原型与制造技术中光刻法、分层实体制造法、激光选区烧结法、熔积法的加工原理、工艺特点和应用范围。
答:(p143-145)总结归纳如下表:φmm,3-38 大批量生产某轴,已知材料为20CrMnTi,轴全长234mm,最大直径74φ段外圆表面选择加工方案。
该表面长度为34mm,表面硬度58~64HRC),试为该轴456kφ外圆表面端面的垂直度公差为表面粗糙度Ra要求为0.8μm,轴心线与相邻74mm0.02mm。
答:该外圆表面加工方案为:粗车、精车、表面淬火、粗磨、精磨。
3-39 成批生产某箱体,已知其材料为HT300,箱体的外形尺寸(长×宽×高)为:690mm×520mm×355mm,试为该箱体前壁φ160K6通孔选择加工方案。
该孔长度为95mm,表面粗糙度Ra要求为0.4μm,圆度公差要求为0.006mm。
答:铸造毛坯预留底孔,该孔加工方案为粗镗、半精镗、粗磨、精磨、珩磨。