西南交大第三学期机械制造基础主观题作业.docx

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西南交大第三学期机械制造基础主观题作业

机械制造基础主观题作业

一、主观题（共8道小题）

1.车外圆时，已知工件转速n=320r/min，车刀移动速度vf=64mm/min，试求切削速度vc，进给量f，背吃刀量ap。

已知待加工表面直径100mm,已加工表面直径94mm.

答：

V=1.27m/s

f=0.2mm/s

ap=3mm

2.已知下列车刀的主要角度，试画出它们切削部分的示意图。

1）端面车刀：

γ0=15°α0=10°κr=45°κr’=45°

2）切断刀：

γ0=10°α0=6°κr=90°κr’=20°

3）外圆车刀：

γ0=15°α0=8°κr=75°κr’=15°

答：

1）

2）

3）

3.实现切削加工的必要条件是什么？

答：

切削运动，刀具材料，刀具角度

4.列出常见加工方法（车削，钻削，镗削等等）的主运动和进给运动的分别是什么？

答：

加工方法

机床

主运动

进给运动

车

卧式车床

立式车床

工件的旋转运动

刀具的纵向或横向进给

钻

台式钻床立式钻床

摇臂钻床

刀具的旋转运动

刀具的轴向进给

镗

卧式镗床

（坐标镗床）

刀具的旋转运动

工作台纵向进给或横向进给

刀具径向或轴向进给

加工方法

机床

主运动

进给运动

铣

立式铣床

卧式铣床

刀具的旋转运动

工作台纵向、横向和

垂直进给

刨

牛头刨床

刀具的往复移动

工作台横向进给

龙门刨床

工作台的往复移动

刀架水平或垂直进给

插

插床

（圆形工作台）

刀具的往复移动

工作台纵向、横向和

圆周进给

拉

拉床（拉刀）

刀具的轴向移动

（靠刀具结构实现）

磨

平面磨床

砂轮的旋转运动

工作台纵向、横向进给

外圆磨床内孔磨床

工件圆周进给、

砂轮架纵向、横向进给

无心磨床

纵磨法：

靠Vx和Vy

磨削横磨法：

横向进给

5.刀具常用三种刀具材料（高速钢、硬质合金及碳素工具钢）的特点及适用条件是什么。

答：

刀具材料

性能特征

适用加工条件

高速钢

61~65HRC，

600°C红热性尚好。

耐磨性稍好。

复杂刀具

硬质合金

60~75HRC，能耐1000°C高温，

耐磨性好。

各种刀具的刀片

（可转位式刀具）

碳素工具钢

61~65HRC，高温强度低，

耐磨性差

简单手动工具

6.切削三要素包括那些？

各自的定义是什么？

答：

切削速度，进给量，切削深度，

切削速度:

在单位时间内,刀具（或工件）沿主运动方向的相对位移.

进给量:

主运动在每行程（或每转）内,工件与刀具之间沿进给运动方向的相对位移.

切削深度:

工件已加工表面与待加工表面间的垂直距离,即在垂直于进给运动的方向上测量的主切削刃切入工件的深度,单位mm。

7.刀具角度的参考坐标系有哪三个平面组成？

如何定义？

答：

基面，切削平面，主剖面，

基面：

通过切削刃某选定点，与主运动假定方向相垂直的平面。

切削平面：

通过刀刃某选定点，包含主切削刃且与基面相垂直的平面。

主剖面（正交平面）通过刀刃某选定点，同时垂直于基面与切削平面的平面。

8.刀具的基本角度有哪些？

它们是如何定义的？

答：

前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，

前角：

主剖面内，前刀面与基面之间的夹角。

后角：

主剖面内，后刀面与切削平面之间的夹角。

主偏角：

基面内，主切削刃与进给运动方向间的夹角。

副偏角：

基面内，副切削刃与进给运动反方向间的夹角。

刃倾角：

切削平面内，主切削刃与基面间的夹角。

二、主观题（共4道小题）

20.何谓积屑瘤？

对切削加工有哪些影响?

答：

定义：

在切削塑性金属时，当切削速度不高且能形成连续切削情况下，常在刀具前面刃口处粘着一块剖面呈现三角状的硬块，称为积屑瘤。

利：

保护削刃；增大了前角；对粗加工有利。

弊：

不稳定，使切削深度、切削厚度及切削力不断变化；部分积屑瘤粘在工件表面，使加工表面粗糙；在精加工时要避免积屑瘤的产生。

21.怎么避免积屑瘤的产生？

答：

改变切削材料的硬度和塑性，采用很高或很低的切削速度；切削液；增大刀具的前角

22.切屑的种类有哪些？

答：

带状切屑，节状切屑，单元切屑、崩碎切屑

23.各种切屑是如何形成的？

答：

（a）带状切屑；切削塑性较高的材料，当切削速度较高，进给量较小，切削深度较小，前角较大的时候比较容易形成。

（b）挤裂切屑；低速切削钢或切削黄铜，在形成带状切屑的情况下，降低切削速度，提高进给量，提高切削深度，减少前角的时候可能会形成。

（c）单元切屑；很低速切削钢或切削铅，在形成挤裂切屑的情况下，降低切削速度，提高进给量，提高切削深度，减少前角的时候可能会形成。

（d）崩碎切屑。

切削脆性金属（eg.铸铁）。

二、主观题（共14道小题）

8.机床切削运动中，根据速度高低、消耗功率的大小，可分为主运动和进给运动。

9.机床传动的基本组成部分包括动力源（运动源）、传动装置（传动件）和执行件。

10.某机床型号为M1432，则该机床类别为磨床（外圆磨床）最大加工直径为320mm。

11.卧式车床上车削螺纹时，主轴—刀架之间的传动链为一条具有严格传动比的_内_联系传动链。

12.卧式车床主要用来加工轴类、盘类和套类等回转类零件。

13.普通卧式车床进给传动中的丝杆在加工螺纹、蜗杆等时使用.

14.数控机床主要由数控装置、伺服系统和机床本体等部分组成。

15.数控机床伺服系统驱动装置一般采用滚珠丝杆副。

16.写出四种可加工平面的机床类型：

铣床、镗床、磨床和刨床。

17.常用圆柱齿轮加工机床有（写出三种）滚齿机、插齿机和磨齿机。

18.普通机床上常用变速机构有滑移齿轮变速机构、交换齿轮（挂轮、配换齿轮）变速机构和离合器变速机构。

19.列表说明各种切削加工方法的工艺特点

答：

加工方法

经济

加工精度

表面

粗糙度

特点

适用范围

车

IT8～7

Ra1.6～0.8

1.易于保证各加工面的位置精度

2.切削过程比较平稳

3.适用于有色金属零件的精加工

4.刀具简单

回转体零件的加工（车端面，车孔，攻丝，车外圆，车外螺纹，切槽，车内螺纹）

镗

IT8～7

Ra1.6～0.8

靠机床的精度保证孔系间的的平行度、

同轴度和孔与端面的垂直度，用浮动镗

刀片刻进行孔的精加工

多用于单件小批量生产中，特别适合加工箱体类、叉架类中型、大型零件的孔及孔系

加工方法

经济

加工精度

表面

粗糙度

特点

适用范围

钻

IT10级以下

Ra25～12.5

容易引偏、排屑困难、

切削热不易传散

一般直径≤φ30的孔的

钻孔、

扩孔、

铰孔，

锪口、

攻丝

扩

IT10～9

Ra6.3～

3.2

避免了横刃的不良影响,切屑薄而窄

容屑槽浅,扩孔钻刚性好刀齿多,效

率高,棱带多,导向性好,切削平稳

铰

IT8～IT6

Ra1.6～

0.4

修光部分有导向、校准、修光作用，

提高孔的加工质量。

加工余量小、

切削力小、切削速度低、切削热少，

避免积屑瘤。

铰孔精度主要取决于

铰刀精度、不需要精密机床

生产率高

加工方法

经济

加工精度

表面

粗糙度

（μm）

特点

适用范围

刨

IT8～7

Ra1.6～0.8

通用性好，生产效率低，

冲击较大，适合中，

低速切削，表面硬化小

刨水平面，垂直面，斜面，直槽，T形槽，燕尾槽，曲面，V形面

铣

IT8～IT7

Ra0.8～1.6

生产率效高，加工范围大，

加工精度高，表面粗糙度小，

拉床简单，拉刀不平稳，

易产生振动，刀具散热条件好，

铣削设备和刀具复杂

铣平面，键槽，切断，铣台阶，螺旋槽，铣直槽，成型面

加工方法

经济

加工精度

表面粗糙度

（μm）

特点

适用范围

插

IT8～7

Ra1.6～0.8

与刨削相同

适合单件小批量生产，加工孔内的键槽、平面，成型面等

拉

粗拉IT8～IT7

精拉IT7～IT6

Ra3.2~1.6

Ra0.4~1.6

生产效率高，加工范围广，

加工精度高，表面精糙度小，

拉床简单，拉刀寿命长但价格昂贵

适合大批量生产,加工（L/D≤5）通孔、花键孔，平面和锥齿轮（用圆盘拉刀）等

磨

IT7～IT6

Ra0.4~

0.8

属于精加工，工艺范围广，

对淬硬和高硬度材料加工

精度高，表面粗糙度Ra值小

磨平面，内外圆及锥面，螺纹表面，齿轮的齿面等

20.如图所示的传动链中，当轴I的转速=80r/min时，写出传动链并求螺母移动的速度v。

答：

第一步:

写出从1轴至7轴的传动链,并据此计算7轴转速

第二步：

计算螺母移动的速度v=34.6mm/min

21.有一中型车床，主轴转速如图传动，系统实现变速。

试列出传动链，并求主轴的最高转速。

答：

第一步:

写出从Ⅰ轴至Ⅴ轴的传动链

第二步：

计算主轴最高转速196r/min

一、主观题（共10道小题）

1.试决定下列零件外圆面的加工方案：

1）紫铜小轴，20h7,Rao.8m.

2）45钢轴，50h6,Ra0.2m,表面淬火ＨＲＣ４０－５０

答：

1）粗车-半精车-精车

2）粗车-半精车-表面淬火-粗磨-半精磨-精磨

2.试决定下列零件的孔的加工方案：

1）单件小批量生产中,铸铁齿轮上的孔,20H7,Ra1.6m

2）大批大量生产中,铸铁齿轮上的孔,50H7,Ra0.8m

3）高速钢三面两刃铣刀上的孔,27H6,Ra0.2m

4）变速箱箱体（材料为铸铁）上传动轴的轴承孔,62J7,Ra0.8m

答：

1）钻孔-扩孔-铰孔

2）拉削

3）思路：

钻孔-磨削

4）粗镗-半精镗-精镗

3.试决定下列零件平面的加工方案：

1）单件小批量生产中,机座（铸铁）的底面,L×B=500×300mm,Ra3.2mm

2）成批生产中,铣床工作台（铸铁）台面,L×B=1250×300mm,Ra1.6mm

3）大批大量生产中,发电机连杆（45调质,217-255HB）侧面,L×B=25×10mm,Ra3.2mm

答：

1）思路：

刨削或者铣削

2）思路：

铣削

3）思路：

拉削

4.从切削加工的结构工艺性出发,改进下列零件的结构

（1）

（2）（3）

（4）（5）（6）

答：

1）将孔钻通

2）加退刀槽

3）加肋板

4）加退刀槽

5）加退刀槽

6）加退刀槽

7）左边三个平面可设计为在同一个平面

8）钻工艺孔，以便加工螺纹孔

9）箱体内的孔做得比外面的孔小些

5.根据零件图制定工艺卡片

答：

6.根据零件图制定工艺卡片

答：

7.如何正确选择毛坯的类型？

答：

铸件:

形状复杂的零件

锻件:

形状简单,有强度要求的零件

型材:

热扎型材:

一般精度要求的零件;冷拉型材:

精度要求较高的毛坯,一般用于中小型零件的生产之中.

冲压板材:

形状较复杂的板型零件.

8.加工余量的选择有哪些方法?

答：

加工余量的选择：

经验估计法、查表修正法、分析计算法

9.精基准的选用原则有哪些？

答：

1.基准重合原则

2.基准同一原则

3.互为基准原则

4.自为基准原则

10.粗基准的选用原则有哪些？

答：

1.以不加工的表面作为粗基准

2.以加工余量最小的表面作为粗基准

3.以加工余量要求均匀的表面作为粗基准

4.多个表面不需要加工时，以不加工表面中与加工表面的位置精度要求高的为粗基准

5.应尽量平整光滑,保证稳定可靠6.粗基准只能用一次