机械制造工艺习题集

机械制造工艺习题集2-1什么是切削用量三要素？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？2-5常用的硬质合金有哪几类？如何选用？2-6怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？2-7什么是积屑瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积屑瘤的产生？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？控制切屑形态有哪几种方法？2-10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：γo=10°，αo=αo’=8°，κr=45°，κr’=10°，λs=-10°（s对三向切削分力的修正系数分别为1.0,1.5,0.75sCSpsfFFF），rε=0.5mm；切削用量为：ap=3mm，f=0.4mm/r，vc=8m/min。试求切削力Fc、Ff、Fp及切削功率。2-11影响切削力的主要因素有哪些？试论述其影响规律。2-12影响切削温度的主要因素有哪些？试论述其影响规律。2-13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？2-14什么是刀具的磨钝标准？制定刀具磨钝标准要考虑哪些因素？2-15什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。2-16什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？2-17试述刀具破损的形式及防止破损的措施。2-18试述前角的功用及选择原则。2-19试述后角的功用及选择原则。2-20在CA6140型车床上车削外圆。已知：工件毛坯直径为70mm，加工长度为400mm；加工后工件尺寸为00.160mm，表面粗糙度为Ra3.2μm；工件材料为40Cr（σb=700MPa）；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：γo=10°，αo=6°，κr=45°，κr’=10°，λs=0°，rε=0.5mm，γo1=-10°，bγ1=0.2mm。试为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）。2-21试论述切削用量的选择原则。2-22什么是砂轮硬度？如何正确选择砂轮硬度？2-23为什么磨削外圆时磨削力的三个分力中以Fp值最大，而车外圆时切削力的三个分力中Fc值为最大？2-24粗磨一直径为50mm的外圆，工件材料为45钢，其硬度为228～255HBW，砂轮速度为50m/s，试确定所用的砂轮特性。2-25如图所示为在车床上车孔示意图，试在图中标出刀具前角、后角、主角、副偏角和刃倾角。习题2-25图2-26切削液的主要作用是什么？切削加工中常用的切削液有哪几类？如何选用？2-27高速钢与硬质合金刀具磨损的主要原因是什么？有何异同？为什么？f2-28在一定的生产条件下，切削速度是不是越高越有利？刀具耐用度是否越大越好？为什么？2-29简述磨削的特点。2-30影响切削热的产生和传导的主要因素是什么？2-31切削加工有哪些运动组成？各成形运动的功用是什么？2-32纵车时进给运动怎样影响工作角度?2-33测力仪有哪几种类型？说明它们的测量原理？2-34如何表示切屑变形程度？2-35磨粒粒度是如何规定的？试说明不同粒度砂轮的应用。2-36磨削过程分为哪几个阶段？3-1表面发生线的形成方法有哪几种？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CA6140型卧式车床主传动链的传动路线。3-8CA6140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？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？3-10CA6140型卧式车床主轴箱Ⅰ轴上带的拉力作用在哪些零件上？3-11CA6140型卧式车床主轴前轴承的径向间隙是如何调整的？3-12试分析外圆表面车拉削方法的工作原理和工艺特点。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。3-14试分析快速点磨法工作原理和工艺特点。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。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。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？3-18镗孔有哪几种方式？各有何特点？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？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？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？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。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。3-24数控机床有哪几个基本组成部分？各有何功用？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？3-26试述JCS—018型加工中心主轴组件的构造及其功能。3-27试分析JCS—018型加工中心自动换刀装置的优缺点。3-28滚切直齿圆柱齿轮时需要哪些基本运动？3-29插削直齿圆柱齿轮时需要哪些基本运动？3-30插齿时为什么需要插齿刀（或被切齿轮）作让刀运动？3-31试分析比较滚齿、插齿的工艺特点和应用范围。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？3-33试述剃齿的加工原理、工艺特点和应用范围。3-34磨齿有哪些方法？各有和特点？各应用在什么场合？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。3-36试简述快速原型与制造技术的基本原理及适用场合。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。3-38大批量生产某轴，已知材料为20CrMnTi，轴全长234mm，最大直径74mm，试为该轴456k段外圆表面选择加工方案。该表面长度为34mm，表面硬度58～64HRC），表面粗糙度Ra要求为0.8μm，轴心线与相邻74mm外圆表面端面的垂直度公差为0.02mm。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160K6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。3-40机械制造中的加工方法有哪些？3-41机床是如何分类的？3-42外圆磨削的尺寸如何控制？3-43与外圆表面加工相比，孔加工的条件为什么比较差？3-44拉孔有哪几种方式，各有何特点？3-45常用的铣刀种类有哪些？3-46可转位车刀有何特点？3-47标准高速钢床花钻切削部分包括哪些几何参数？3-48圆柱齿轮按其结构有哪些类型？3-49齿轮的主要技术要求是？3-50圆柱齿轮齿面的加工方法有哪些？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，而车床主轴箱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φ60mm、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φ60mm、长为1200mm的长轴外圆。已知：工件材料为45钢；切削用量为：vc=120m/min，ap=0.4mm,f=0.2mm/r;刀具材料为YT15。在刀具位置不重新调整的情况下加工50个工件后，试计算由刀具尺寸磨损引起的加工误差值。4-6成批生产习题4-6图所示零件，设A、B两尺寸已加工至规定尺寸，今以底面定位镗E孔，试求此镗孔工序由于基准不重合引起的定位误差。习题4-6图4-7按习题4-7图所示方式定位在立式铣床上铣槽，其主要技术要求为：（1）槽宽00.04312bmm。（2）槽距尺寸00.2120lmm。（3）槽底位置尺寸为00.1634.8hmm。（4）槽两侧面对外圆轴线的对称度公差0.01emm。已知：外圆尺寸00.01640mm与内孔尺寸0.021020mm均已加工至规定尺寸，内外圆的径向圆跳动公差值为0.02mm。试分析计算该工序的定位误差。习题4-7图4-8习题4-8图所示为铣键槽工序的加工要求，已知轴径尺寸00.180mm，试分别计算习题4-8图b、c两种定位方案的定位误差。习题4-8图4-9习题4-9图所示齿轮坯在V形块上定位插齿槽，要求保证工序尺寸0.2038.5mmH。已知：00.0250.1080mm,35mmdD。若不计内孔与外圆同轴度误差的影响试求此工序的定位误差。4-10按习题4-10图所示方式定位加工孔0.045020mm，要求孔对外圆的同轴度公差为0.03mm。已知：00.1460mm,(300.07)mmdb。试分析计算此定位方案的定位误差。习题4-9图习题4-10图4-11习题4-11图所示工件以大外圆表面及端面M作定位表面，在小外圆上铣键槽，要保证尺寸H、L。已知：0000.1510.1220.1655mm,40mm,60mmAdd，大、小外圆的同轴度误差o0.05mm,=90t，试分析计算该工序的定位误差。习题4-11图4-12习题4-12图所示工件采用V形块（夹角o90）定位，加工两个直径为φ10mm的小孔。已知：外圆直径尺寸00.180dmm，内孔尺寸0.2050Dmm，内孔与外圆的同轴度误差t=0.05mm，内孔中心线是工序尺寸R的工序基准，o30。试分析计算加工O1孔的定位误差。习题4-12图4-13在三台车床上分别加工三批工件的外圆表面，加工后经测量，三批工件分别产生了如习题4-13图所示的形状误差，试分析产生上述形状误差的主要原因。习题4-13图4-14在外圆磨床上磨削习题4-14图所示轴类工件的外圆，若机床几何精度良好，试分析磨外圆后A-A截面的形状误差，要求画出A-A截面的形状，并提出减小上述误差的措施。习题4-14图4-15知某车床的部件刚度分别为：k主轴=5000N/mm；k刀架=23330N/mm，k尾座=34500N/mm。今在该车床上采用前、后顶尖定位车一直径为00.250mm的光轴，其径向力Fp=3000N，假设刀具和工件的刚度都很大，试求：1）车刀位于主轴箱端处工艺系统的变形量；2）车刀处在距主轴箱1/4工件长度处工艺系统的变形量；3）车刀处在工件中点处工艺系统的变形量；4）车刀处在距主轴箱3/4工件长度处工艺系统变形量；5）车刀处在尾架处工艺系统的变形量。完成计算后，再徒手画出该轴加工后的纵向截面的状。4-16按习题4-16a)图的装夹方式在外圆磨床上磨削薄壁套筒A，卸下工件后发现工件呈鞍形，如习题4-16b)图所示，试分析产生该形状误差的原因。习题4-16图4-17在卧式铣床上按习题4-17图所示装夹方式用铣刀A铣键槽，经测量发现，工件右端处的槽深大于中间的槽深，试分析产生这一现象的原因。习题4-17图4-18何谓误差复映？误差复映系数的大小与哪些因素有关？4-19在车床上车一短粗轴圆柱表面