机械制造技术基础习题38277087

《机械制造技术基础》习题第一章绪论1-1什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？1-2什么是工序、工位、工步和走刀？试举例说明。1-3什么是安装？什么是装夹？它们有什么区别？1-4单件生产、成批生产、大量生产各有哪些工艺特征？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%。1-6什么是工件的定位？什么是工件的夹紧？试举例说明。1-7什么是工件的欠定位？什么是工件的过定位？试举例说明。1-8试举例说明什么是设计基准、工艺基准、工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。1-9有人说：“工件在夹具中装夹，只要有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。1-10分析图1-8所示定位方式，并回答以下问题：（1）各定位件所限制的自由度；（2）判断有无欠定位或过定位现象，为什么？图1-8习题1-10图第二章切削过程及其控制2-1什么是切削用两三要素？在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系？2-2确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？试画图标出这些基本角度。2-3试述刀具标注角度和工作角度的区别。为什么车刀作横向切削时，进给量取值不能过大？2-4刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能？高硬度，高耐摩性，高强度和韧性（热稳定性），热物理性热冲击性，工艺性。2-5常用的硬质合金有哪几类？如何选用？YG钨钴类碳化钨，与钴组成。YG3，YG6，YG8抗弯强度和冲击韧性比较好，不易崩刃，很适宜切削切屑呈崩碎状的铸铁等脆性材料。YT钨钛钴类碳化钨，碳化钛组成。YT5，YT15，YT30加入碳化钛后提高硬度，耐热性，抗粘接性，抗氧化性。抗弯强度和冲击韧性差主要用于切削一般切削呈带状的普通碳钢和合金钢等塑性材料。YW钨钛钽（铌）钴类加人碳化钽，碳化铌提高韧性和耐热性，使其具备良好的综合切削性能。主要用于不锈钢，耐热钢，高锰钢的加工。也适用于碳钢和铸铁。因此称为通用型硬质合金。YW1，YW2综合上面的特点，硬质合金中的碳化物体的硬度和熔点比粘接剂高得多，如果碳化物比例高颗粒越细，硬度高，耐磨性好，抗弯及冲击能力降低。2-6怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？见机械制造基础第115-116页延滑移线的剪切变形以及随之产生的加工硬化。2-7什么是积屑瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积削瘤的产生？120页切削速度不高，能形成连续切屑的情况下，加工钢材等塑性材料时，常常在前刀面切刀处粘着一块呈三角状状的硬块。它的硬度很高一般为工件材料的2到3倍。在处于稳定状态时，能够代替刀刃进行切削。这块在前刀面上的金属称为积屑瘤。2-8试述影响切削变形的主要因素及影响规律。2-9常用的切屑形态有哪几种？它们一般都在什么情况下生成？怎样对切屑形态进行控制？带状切屑：连续不断呈带状，内表面光滑，外表面毛茸。塑性材料加工时，切削厚度较高，刀具前角大时，往往得到这样的切屑。形成带状切屑过程较平稳，切屑力波动小，以加工表面粗糙度值小。挤裂切屑：外表呈现锯齿形，内表面有时有裂纹。大多出现在切削速度低，切削厚度较大，刀具前角较小的时候。单元切屑：在挤裂切屑的剪切面上，裂纹扩展到整个面上，则切屑被分割成梯形状的单元切屑。以上三种切屑为切削塑性材料时的切屑。其中带状切屑过程最平稳，单元切屑时候切削波动力最大。减小前角，降低切削速度，加大切削厚度，就可以变成单元切屑。崩碎切屑：形状不规则，加工表面凹凸不平。破裂前变形很小，脆断主要是材料所受应力超过其抗拉极限。主要发生在切削脆性材料，切屑厚度大时。切削力波动大，已加工表面粗糙，切削力集中在切削刃附近，容易损坏。提高切削速度，减小切削厚度，适当增加前角，适宜使切屑成针状或片状。2-10切削力为什么要分解为三个分力？各分力的大小对加工过程有什么影响？2-11在CA6140型车床上车削外圆，已知：工件材料为灰铸铁，其牌号为HT200;刀具材料为硬质合金，其牌号为YG6；刀具几何参数为：0010，10,10,45,8''00srrkk（s对三向切削分力的修正系数分别为75.0,5.1,0.1fspSCsFFFkkk），mmr5.0；切削用量为：min/80,/4.0,3mvrmmfmmcp。试求切削力Fc、Ff、Fp及切削功率。2-12影响切削力的主要因素有哪些？试论述其影响规律。1工件材料强度，硬度越高，材料的剪切强度越大，虽然变形系数有所下降，但是总起来切削力还是增大了。强度，硬度相接近的材料，如果其塑性较大，则与刀具间的摩擦系数也较大，故切削力增大。铸铁及其他脆性材料，切削时一般形成崩碎切屑，切屑与前刀面接触长度短，摩擦小，故切削力较小。2切削用量（1）背吃刀量和进给影响（2）切削速度影响切削塑性材料时，V27m/s时，积屑瘤消失，V越大，切削力越小。V27m/s时，切削力由积屑瘤影响。当V=5m/s的时候已经出现积屑瘤，V提高积屑瘤增大。相当于刀具前角度增大，切削力减小。当V=17m/s时，积屑瘤最大，切削力最小。17m/sV27m/s.积屑瘤减小，前角减小，切削力增大。切削脆性金属时，因为金属的塑性变形小，切屑与前刀面的摩擦系数很小，所以切削速度对切削力没有什么影响。3刀具几个参数（1）前角的影响前角大，被切金属的变形小，变形数值减小，刀-屑摩擦力和正应力也相应下降，切削力减小。（2）负倒棱角的影响前刀面上的负倒棱角，提高刀具区的强度，但是此时被切削金属的变形加大，切削力有所增加。（3）主偏角的影响主偏角增大，径向力增大，轴向力减小。（3）刃倾角的影响刃倾角减小，轴向力减小，径向力量增大。对塑性材料影响较大，对脆性材料影响较小。4刀具磨损后刀面磨损增大，使主后刀面与加工表面接触面积增大，后刀面上的法向分力和摩擦力都将增大。5切削液冷却作用的水溶液对切削力影响很小，切润滑作用强的切削油，有效地减少了刀具前刀面切屑，后刀面与工件表面的摩擦，甚至还可以减少被加工金属表面的塑性变形，从而能显著地降低切削力。6刀具材料刀具材料与被加工材料之间的摩擦系数，影响到摩擦力的变化，直接影响着切削力的变化。在同样的切削条件下，陶瓷切削力最小，硬质合金次之，高速刚钢切削力最大。2-13影响切削温度的主要因素有哪些？试论述其影响规律。1切削用量（1）切削速度强烈摩擦生热，来不及向切屑内部传导，积累在切屑底层，切削温度显著提升。（2）进给量不显著，切得多，单位体积带得越多，温度升高没有速度显著。（3）背吃刀量最小，切削刃参加工作长度增加，散热条件改善，切削温度升高不明显。2刀具几个参数（1）前角（2）主偏角3刀具磨损4工件材料5切削液（1）硬度和强度（2）导热系数（3）铸铁等脆性材料，切削变形小，与前刀面摩擦小，切削热小，切削温度低。2-14试分析刀具磨损四种磨损机制的本质与特征，它们各在什么条件下产生？2-15什么是刀具的磨钝标准？制定刀具磨钝标准要考虑哪些因素？2-16什么是刀具寿命和刀具总寿命？试分析切削用量三要素对刀具寿命的影响规律。2-17什么是最高生产率刀具寿命和最小成本刀具寿命？怎样合理选择刀具寿命？2-18试述刀具破损的形式及防止破损的措施。2-19试述前角的功用及选择原则。2-20试述后角的功用及选择原则。2-21在CA6140型车床上车削外圆，已知：工件毛坯直径为mm70，加工长度为400mm；加工后工件尺寸为mm01.060，表面粗糙度为Ra3.2m；工件材料为40Cr（MPab700）；采用焊接式硬质合金外圆车刀（牌号为YT15），刀杆截面尺寸为16mm25mm,刀具切削部分几何参数为：mmbmmrkksrra2.0,10,5.0,0,10,45,6,10101'0。市委该工序确定切削用量（CA6140型车床纵向进给机构允许的最大作用力为3500N）。2-22试论述切削用量的选择原则。2-23什么是砂轮硬度？如何正确选择砂轮硬度？2-24磨削外圆时磨削力的三个分力中以Fp为最大，车外圆时切削力的三个分力中以Fc为最大，为什么？2-25试用单颗磨粒的最大切削厚度公式，分析磨削工艺参数对磨削过程的影响。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？试简述其形成原理。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？3-3机床有哪些基本组成部分？试分析其主要功用。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？3-5试分析提高车削生产率的途径和方法。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。3-7试述CK6140型车床主传动链的传动路线。3-8CK6140型车床中主轴在主轴箱中是如何支承的?三爪卡盘是怎样装到车床主轴上去的？3-9CK6140型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？3-10CK6140型车床主轴箱Ⅰ轴上带的拉力作用在哪些零件上？3-11CK6140型车床主轴前轴承的径向间隙是如何调整的？3-12试分析比较中心磨和无心磨外圆的工艺特点和应用范围。3-13试分析比较精整、光整加工外圆表面各种加工方法的工艺特点和应用范围。3-14试分析比较钻头、扩孔钻和铰刀的结构特点和几何角度。3-15用钻头钻孔，为什么钻出来的孔径一般都比钻头的直径大？3-16镗孔有哪几种方式？各有何特点？3-17珩磨加工为什么可以获得较高的精度和较小的表面粗糙度？3-18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？3-19对于相同直径、相同精度等级的轴和孔，为什么孔的加工比较困难？3-20什么是逆铣？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。3-21试分析比较铣平面、刨平面、车平面的工艺特征和应用范围。3-22数控机床有哪几个基本组成部分？各有何功用？3-23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？3-24试述JCS-018型加工中心主轴组件的构造及功能。3-25试分析JCS-018型加工中心自动换刀装置的优缺点。3-26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。3-27试简述快速原型与制造技术的基本原理及适用场合。3-28试分述快速原型与制造技术中光刻法、叠层法、烧结法、熔积法的加工原理、工艺特点和应用范围。3-29大批量生产某轴，已知材料为20CrMnTi，轴全长234mm,最大直径mm74，试为该轴mmk645段外圆表面选择加工方案。该表面长度为34mm，需渗碳淬火（表面硬度58—64HRC），表面粗糙度Ra要求为0.8m，轴心线与相邻mm60外圆表面端面的垂直度公差要求为0.02mm。3-30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160K6mm通孔选择加工方案。该孔长度为95mm，表面粗糙度Ra要求为0.4m，圆度公差要求为0.006mm。第四章机械加工质量及其控制4-1什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床床头箱中中的顶尖则是随工件一起回转的？4-2在镗床上镗孔时（刀具作旋转主运动，工件作进给运动）,试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。4-3为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？4-4某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000mm，在垂直面内的直线度误差为0.025/1000mm，欲在此车床上车削直径为60mm、长度为150mm的工件，试计算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。4-5在车床上精车一批直径为60mm、长为1200mm的长轴外圆。已知：工件材料为45钢；切削用量为：120m/min,p=0.4mm,f=0.2mm/