第二学期机械制造技术基础作业.docx
《第二学期机械制造技术基础作业.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二学期机械制造技术基础作业.docx(42页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2014-2015学年第二学期机械制造技术基础作业1、何谓切削用量三要素怎样定义?如何计算?答:切削用量三要素指:切削速度Vc、进给量f、背吃刀量ap;其定义及计算公式如下: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: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(毫米/转)。对于刨削、插削等主运动为往
2、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: mm对于钻孔工作 mm其中, 为已加工表面直径mm; 为待加工表面直径mm。2、刀具标注角度参考系有哪几种?它们是由哪些参
3、考平面构成?试给这些参考平面下定义答:刀具标注角度参考系有两类:一类为刀具角度静止参考系,它是刀具设计时标注、刃磨和测量的基准,用此定义的刀具角度称为刀具标注角度;一类为刀具角度工作参考系,它是确定刀具切削工作时角度的基准,用此定义的刀具角度称为刀具的工作角度。用于构成刀具角度的参考平面主要有:基面、切削平面、正交平面、法平面、假定工作平面和背平面。各参考平面定义如下:基面Pr:过切削刃选定点,垂直于主运动方向的平面。通常,它平行(或垂直)于刀具上的安装面(或轴线)的平面。例如:普通车刀的基面Pr,可理解为平行于刀具的底面;切削平面Ps:过切削刃选定点,与切削刃相切,并垂直于基面Pr的平面。它
4、也是切削刃与切削速度方向构成的平面;正交平面Po:过切削刃选定点,同时垂直于基面Pr与切削平面Ps的平面;法平面Pn:过切削刃选定点,并垂直于切削刃的平面;假定工作平面Pf:过切削刃选定点,平行于假定进给运动方向,并垂直于基面Pr的平面;背平面Pp:过切削刃选定点,同时垂直于假定工作平面Pf与基面Pr的平面。3、刀具切削部分材料应具备哪些性能? 为什么?答:刀具材料应满足一下基本性能要求:较高的硬度和耐磨性;足够的强度和韧性;较高的耐热性和化学稳定性;良好的工艺性;良好的经济性。主要原因有:刀具切削部分在强烈摩擦、高压、高温下工作,应具备如下的基本要求。高硬度和高耐磨性:刀具材料的硬度必须高于
5、被加工材料的硬度才能切下金属,这是刀具材料必备的基本要求,现有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬,其耐磨性越好,但由于切削条件较复杂,材料的耐磨性还决定于它的化学成分和金相组织的稳定性。足够的强度与冲击韧性:强度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎与刀杆折断所应具备的性能。一般用抗弯强度来表示。冲击韧性是指刀具材料在间断切削或有冲击的工作条件下保证不崩刃的能力,一般地,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾,也是刀具材料所应克服的一个关键。高耐热性:耐热性又称红硬性,是衡量刀具材料性能的主要指标。它综合反映了刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和抗扩
6、散的能力。良好的工艺性和经济性:为了便于制造,刀具材料应有良好的工艺性,如锻造、热处理及磨削加工性能。当然在制造和选用时应综合考虑经济性。当前超硬材料及涂层刀具材料费用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:切削刀具与加工对象的匹配主要指二者的力学、物理和化学性能相互匹配,以获得最长的刀具寿命和最大的切削加工生产率。切削刀具与加工对象的物理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、抗热冲击性能等物理性能参数应相互匹配。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化学亲和性、化学反应、扩散、粘结和溶解等化学性
7、能参数应相互匹配。在实际应用中,应根据所加工的工件材料选择相互匹配的刀具材料。刀具材料是指刀具切削部分的材料。合理选择刀具材料影响到切削加工生产率、刀具耐用度、刀具消耗和加工成本、加工精度和表面质量。根据工件材料的切削特点,同时考虑其切削的特殊性,选择刀具材料时应考虑以下性能:高的硬度和耐磨性、高的耐热性、足够的强度和韧性。5、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屑形成过程的物理本质?为什么?答:金属切削形成过程的实质是工件材料的切削层在刀具的刀刃和前刀面作用下受到挤压,沿剪切面产生剪切滑移变形,而转变为切屑,同时形成
8、已加工表面的过程。衡量切削变形的程度的指标:变形系数、相对滑移和剪切角三个指标。衡量切削变形的程度的指标的相互关系:剪切角、相对滑移和变形系数是通常用以表示切屑变形程度的三种 方法。它们是根据纯剪切的观点提出的。但切削过程是复杂的,它既有剪切,又有前刀面对切屑的挤压和摩擦作用(第二变形区),用这些简单的方式不能反映变形的实质。它们不能真实的反映了切屑形成过程的物理本质。原因为切削过程是复杂的,它既有剪切,又有前刀面对切屑的挤压和摩擦作用(第二变形区),用这些简单的方式不能反映变形的实质。切屑的变形和形成过程实际上经历了弹性变形、塑性变形、挤裂、切离四个阶段。6、试描述积屑瘤现象及成因。积屑瘤对
9、切削过程有哪些影响?答:(1)积屑瘤是切削过程中产生的一种物理现象,在切削速度不高而又能形成连续带状切屑的情况下,加工一般钢料或其它塑性材料时,刀具前角很小或为负值时,工件、切屑的一部分金属冷焊在刀具的刀尖和前刀面上代替刀具进行切削的硬块称积屑瘤。积屑瘤的形成与切削速度、工件材料及产生粘结现象的条件有关。(2)积屑瘤对切削过程的影响有:增大实际前角。减少切屑变形,降低切削力。 增大切削厚度。积屑瘤延伸到刃外,使得实际切削厚度增大,影响尺寸准确性。 增大已加工表面粗糙度。 积屑瘤周期性增大脱落,可随切屑排出或残留在已加工面形成鳞片状毛刺。 、代替刀刃切削,提高刀具耐用度。积屑瘤未脱落时,起保护刀
10、刃和减小前刀面磨损的作用,脱落时可能粘连刀具材料一起剥落而加快刀具失效。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)切削速度的改变对切削温度的影响:切削速度对切削温度影响最大,随切削速度的提高,切削温度迅速上升;(2)进给量的改变对切削温度的影响:对切削温度影响较切削速度小。(3)背吃刀量的改变对切削温度的影响:背吃刀量变化时,散热面积和产生的热量亦作相应变化,对切削温度的影响最小。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:(1)高速钢在中速切削是主要产生硬质点磨损(切削温度较低),高速时由于切削温度过高,主要产生塑
11、性变形破坏。(2)硬质合金车刀高速切削时,主要以扩散磨损为主;中速切削主要以粘结磨损为主。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:(1)工件材料切削加工性:是指在一定的条件下,工件材料切削加工的难易程度。由于切削加工的条件和要求不同,材料的切削加工性有不同的内容和指标(2)评定材料切削加工性有指标有:以表面加工质量衡量切削加工性。以刀具耐用度衡量切削加工性。以单位切削力、切削温度衡量切削加工性。以断屑性能衡量切削加工性。(3)改善材料的切削加工性应从这两方面采取措施:调整材料的化学成分。在不影响材料使用性能的前提下,可在钢中适当添加一种或几种
12、元素,如S、Pb、Se、P等,可获得易切钢。易切钢切削力小,易断屑,刀具耐用度高,加工表面质量好。通过热处理改变金相组织。金相组织不同,材料的物理机械性能差异很大。通过热处理,使材料的组织发生改变,使其有利于切削加工。当材料的切削加工性无法改善时,应考虑选择合适的刀具材料、几何参数、冷却液,有条件可采用加热切削、振动切削等。10、什么是机械加工工艺过程?什么叫机械加工工艺规程?工艺规程在生产中起什么作用?答:(1)机械加工工艺过程是指在生产过程中,是对零件采用各种加工方法,直接用于改变生产对象的形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能、相对位置和性质等,使之成为合格零件的全部劳动过程。(2)机械
13、加工工艺规程是指规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。(3)工艺规程在生产中的作用主要有:是机械加工工艺过程的主要技术文件,是指挥现场生产的依据;是新产品投产前,进行有关的技术准备和生产准备的依据;是新建、扩建或改建厂房(车间)的依据。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:加工工艺过程如下:工序号工序内容设备1车端面、打顶尖孔、车全部外圆、切槽与倒角车床2铣键槽、去毛刺铣床3磨外圆外圆磨床答:粗基准选择一般应遵循以下原则:保证相互位置要求原则:如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求,则应以不加工面作为粗基准。余量均匀分配原则:如果
14、首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时,应选择该表面的毛坯面作为粗基准。根据粗基准选择第2条原则,加工时为保证有足够的余量,应选作为粗基准。13、选择下图3.36示的摇杆零件的定位基准。零件材料为HT200,毛坯为铸件,生产批量5000,单位:件答:1.精基准的选择:该零件的设计基准是20H7孔及端面A。根据基准重合原则,应选20H7孔及端面作定位精基准。从统一基准的原则出发,以20H7孔及端面A定位可以方便地加工其他表面,也应选20H7孔及端面A作统一精基准。在本例中基准重合与统一基准原则相一致。2. 粗基准的选择:本例中零件毛坯为一般铸件,20H7孔及12H7孔及12H7孔均较小,一般不
15、铸出,故不存在重要加工面加工余量均匀问题,此时应着索考虑加工面与不加工面的位置要求。本例中20H7孔要求与40外圆同轴,因此在加工20H7孔时,应以40外圆作粗基准。14、试分析钻孔、扩孔和铰孔三种加工方法的工艺特点,并说明这三种孔加工工艺之间的联系。答:钻孔是用钻床进行加工的,工艺过程包括:确定孔位置、样冲做标记、在钻床上装夹、根据要求选钻头。扩孔就是在前面的工艺基础上增加了一定的孔径,但是扩孔要比钻孔的孔壁表面粗糙度好。铰孔的作用在于使孔的精度与粗糙度达到生产要求,工艺过程也是在前面的基础之上的。它们之间有先后,麻花钻先加工出孔,然后再视其要求选择其它工具,再加工扩孔、铰孔。三种精度要求也
16、是不同的,要求是越来越高。15、车床结构形式有哪些?试列举3种车床类型,并说明各自的加工特点。答:(1)床结构形式有:按用途和结构的不同,车床主要分为卧式车床和落地车床、立式车床、 转塔车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、仿形车床及多刀车床和各种专门化车床,如凸轮轴车床、曲轴车床、车轮车床、铲齿车床。(2)普通车床:加工对象广,主轴转速和进给量的调整范围大,能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作,生产效率低,适用于单件、小批生产和修配车间。(3)转塔车床和回转车床:具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架,能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序,适用
17、于成批生产。 (4)自动车床:按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工,能自动上下料,重复加工一批同样的工件,适用于大批、大量生产。 16、周铣与端铣、顺铣与逆铣各有什么特点?如何应用?答:(1)周铣与端铣的特点主要有:周铣是指利用分布在铣刀圆柱面上的切削刃来形成平面(或表面)进行铣削的方式,称为周铣。端铣是指利用分布在铣刀端面上的端面切削刃来形成平面的进行铣削的方式。端铣与周铣相比,其优点是:刀轴比较短,铣刀直径比较大,工作时同时参加切削的刀齿较多,铣削时较平稳,铣削用量可适当增大,切削刃磨损较慢,能一次铣出较宽的平面。缺点是:一次的铣削深度一般不及周铣。在相同的铣削用量条件下,一般端铣比周
18、铣获得的表面粗糙度值要大。(2)顺铣与逆铣的特点主要有:逆铣是指铣削时,铣刀每一刀齿在工件切入处的速度方向与工件进给方向相反的铣削方式。顺铣是指铣削时,铣刀每一刀齿在工件切出处的速度方向与工件进给方向相同的切削方式。1)从切屑截面形状分析逆铣时,刀齿的切削厚度由零逐渐增加,刀齿切入工件时切削厚度为零,由于切削刃钝圆半径的影响,刀齿在巳加工表面上滑移一段距离后才能真正切入工件,因而刀齿磨损快。加工表面质量较差。顺铣时则无此现象2)从工件装夹可靠性分析逆铣时,刀齿对工件的垂直作用力Fv向上,容易使工件的装夹松动:顺铣时,刀齿对工件的垂直作用力向下,使工件压紧在工作台上,加工比较平稳。3)从工作台丝
19、杠、螺母间隙分析逆铣时,工件承受的水平铣削力小与进给速度vf的方向相反,铣床工作台丝杠始终与螺母接触。顺铣时,工件承受的水平铣削(3)周铣和端铣:端铣具有铣削较平稳,加工质量及刀具耐用度均较高的特点,且端铣用的面铣刀易镶硬质合金刀齿,可采用大的切削用量,实现高速切削,生产率高。端铣适应性差,主要用于平面铣削。周铣的铣削性能虽然不如端铣,但周铣能用多种铣刀,铣平面、沟槽、齿形和成形表面等,适应范围广,因此生产中应用较多。17、分析成形式、渐成式、轮切式及综合式拉削方式的各自特点及相应拉刀切削部分的设计特点。答:拉削时,从工件上切除加工余量的顺序和方式有成形式、渐成式、轮切式和综合轮切式等。成形式
20、。加工精度高,表面粗糙度较小,但效率较低;拉刀长度较长,主要用于加工中小尺寸的圆孔和精度要求高的成形面。渐成式适用于粗拉削复杂的加工表面,如方孔、多边形孔和花键孔等,这种方式采用的拉刀制造较易,但加工表面质量较差。轮切式切削效率高,可减小拉刀长度,但加工表面质量差,主要用于加工尺寸较大、加工余量较多、精度要求较低的圆孔。综合轮切式是用轮切法进行粗拉削,用成形法进行精拉削,兼有两者的优点,广泛用于圆孔拉削。18、非回转表面加工中所用机床夹具由哪些部分组成?各组成部分有何功用?答:(1)非回转表面加工中所用机床夹具由定位支承元件、夹紧装置、连接定向元件、对刀元件或导向元件、其它装置或元件、夹具体部
21、分组成。(2)各组成部分功用有:1)定位支承元件:确定工件在夹具中的正确位置并支承工件,是夹具的主要功能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。2)夹紧装置:将工件压紧夹牢,并保证在加工过程中工件的正确位置不变。3)连接定向元件:用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置。4)对刀元件或导向元件:保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件,5)其它装置或元件根据加工需要,有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、上下料装置、工件顶出机构、电动扳手和平衡块等,以及标准化了的其它联接元件。6)夹具体夹具体是夹具的基体骨架,用
22、来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。常用的夹具体为铸件结构、锻造结构、焊接结构和装配结构,形状有回转体形和底座形等形状。上述各组成部分中,定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。19、加工非回转表面主要有哪些定位方式、常用哪些定位元件?答:主要有:工件以平面定位:圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承;工件以外圆定位:V形块、定位套、半园套、圆锥套;工件以圆孔定位:定位销、圆锥销、定位心轴;工件以组合表面定位:一面两销。20、非回转体加工常用哪些夹紧机构?各有何特点?答:(1)常用的夹紧机构有螺旋夹紧机构、偏心压板夹紧机构、定心夹紧机构、多位夹紧机构、液压夹紧机构几种。 (2)各夹紧
23、机构的特点有:1)螺旋夹紧机构:靠转动螺杆直接作用于工件上来实现夹紧的一种机构。其特点是结构简单,夹紧可靠,制造方便,适用于一般手动夹紧。2)偏心压板夹紧机构:用偏心件,通过压板将工件夹紧的一种机构。其特点是夹紧工件迅速,结构紧凑,操作方便,所以在机床夹具中应用极广。3)定心夹紧机构。在夹具中,工件的定位与夹紧同时实现的机构称为定心夹紧机构。其特点是定位和夹紧为同一元件,能同时等距离地移向或退离工件。因此,不仅定心、夹紧好,而且生产效率高。4)多位夹紧机构:指操作一个手柄能在几个夹紧位置上同时夹紧一个工件(单件多位夹紧)或夹紧几个工件(多件多位夹紧)的夹紧机构。它能同时从几个方向上均匀地夹紧工
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 学期 机械制造 技术 基础 作业
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。