数控加工工艺形成性考核册参考答案.docx

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数控加工工艺形成性考核册参考答案

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数控加工工艺形成性考核册参考答案

数控加工工艺作业1

第一章

一、单项选择题

1-15：

DDACCDACCCCBBAB

二、判断题（T—对；F—错）

1-10：

TFFTFTFFFT

三、简答题（注明：

参考答案内容比较多，主要是为大家理解用，此为简单题，大家做的时候有些题可以选择重点内容回答。

）

1、什么是刀具磨损磨钝标准什么叫刀具耐用度影响刀具耐用度的因素有哪些P29

答：

磨钝标准定义：

根据加工要求规定的主后刀面中间部分的平均磨损量VB允许达到的最大值作为磨钝标准。

刀具耐用度：

刀具从刃磨后开始切削，一直到磨损量达到磨钝标准为止所经过的总切削时间T，成为刀具的耐用度。

影响因素有：

1、切削用量；2、刀具几何参数；3、刀具材料4、工件材料

2、前角的作用和选择原则是什么P39-40

答：

前角的作用：

①正前角的目的是为了减小切削被切下时的弹塑性变形和切屑流出时与前面的摩擦阻力，从而减小切削力和切削热，使切削轻快，提高刀具寿命和已加工表面质量。

②负前角的目的在于改善切削刃受力状况和散热条件，提高切削刃强度和耐冲击能力。

前角的选择原则：

①加工塑性材料时取较大的前角；加工脆性材料取较小前角

②当加工材料的强度和硬度低时，可取较大前角；当加工材料的强度和硬度高时，可取较小前角。

③当刀具材料的抗弯强度和冲击韧性较低时，取较小前角；高速钢刀具的前角比硬质合金刀具的合理前角大，陶瓷刀具的合理前角比硬质合金刀具小。

粗加工使时取较小的前角甚至负前角，精加工时应取较大的前角

工艺系统刚性差和机床功率小时，宜选取较大前角，以减小切削力和振动

数控机床、自动线刀具，为保证刀具工作的稳定性（不发生崩刃及破损），一般选用较小的前角。

3、主偏角的作用和选择原则是什么P44-45

答：

主偏角的作用：

主要是影响刀具耐用度、已加工表面粗糙度及切削力的大小。

主偏角较小，则刀头强度高，散热条件好，已加工表面残留面积高度小，主切削刃的工作长度长，单位长度上的切削负荷小；其负面效应为背向力大，容易引起工艺系统振动，切削厚度小，断屑效果差。

主偏角较大时，所产生的影响与上完全相反。

主偏角的选择原则：

①粗加工和半精加工时，硬质合金车刀应选择较大的主偏角，以利于较少振动，提高刀具耐用度和断屑。

②加工很硬的材料，为减少单位长度切削刃上的负荷，改善刀刃散热条件，提高刀具耐用度，应取=，工艺系统刚性好的取小值，反之取大值。

③工艺系统刚性低时，应取较大的主偏角，甚至取，以减小背向力，从而降低工艺系统的弹性变形和振动。

单件小批生产时，希望用一两把车刀加工出工件上所有表面，则应选用通用性较好的=的车刀。

需要从工件中间切入的车刀，以及仿形加工的车刀，应适当增大主偏角和副偏角；有时主偏角的大小取决于工件形状。

4、切削液的作用是什么常用切削液有哪些P37-38

答：

切削液的作用：

①冷却作用，切削液可降低切屑区温度②润滑作用，切屑液能在刀具的前、后刀面与工件之间形成一润滑薄膜③清洗作用，使用切屑液可以将切屑过程中产生的大量切屑、金属碎片和粉末，从刀具（或砂轮）、工件上冲洗掉，从而避免切屑黏附刀具、堵塞排屑和划伤已加工表面防锈作用，具有防锈作用的切屑液能减轻工件、刀具和机床受周围介质（如空气、水分等）的腐蚀。

常用切屑液：

①水溶液，是以水为主要成分的切屑液②乳化液，是将乳化油用的水稀释而成，呈乳白色或半透明状的液体③切屑油，主要成份是矿物油，少数采用动植物油或复合油。

5、什么是积屑瘤它是怎样形成的对切削过程有何影响如何抑制积屑瘤的产生P19-20

答：

积屑瘤的定义：

切削塑性金属材料时，常在切削刃口附近黏结一硬度很高（通常为工件材料硬度的2~倍）的楔状金属块，它包围着切削刃且覆盖部分前面，这种楔状金属块称为积屑瘤。

积屑瘤的成因：

它的形成和前刀面上的摩擦有着密切关系。

一般认为，最基本的原因是由于高压和一定的切削温度，以及刀和屑界面在新鲜金属接触的情况下加之原子间的亲和力作用，产生切屑底层的黏结和堆积。

对切削过程的影响：

①积屑瘤能代替刀尖担负实际切削工作，故而可减轻刀具磨损②积屑瘤使实际前角增大，刀和屑的接触面积减小，从而使切削变形和切削力减小③积屑瘤顶部不断发生着长大和破裂脱离的过程。

因此会引起切削过程的不稳定（切削力变动），同时积屑瘤还会形成“切削刃”的不规则和不光滑，使已加工表面非常粗糙、尺寸精度降低。

如何抑制积屑瘤：

①切削速度：

调低切削速度，使切削层与刀具前刀面接触面温度降低，避免粘结现象的发生。

或采用较高的切削速度，增加切削温度，因为温度高到一定程度，积屑瘤也不会发生。

②进给量：

适当的降低进给量可削弱积屑瘤的生成基础。

③前角：

调整刀具角度，增大前角，从而减小切屑对刀具前刀面的压力，进而减少摩擦力，减小了积屑瘤的生成基础。

切削夜：

采用润滑性能更好的切削液，减少切削摩擦，从而可以减少或消除积屑瘤的产生。

四、分析题

1、外圆车刀：

=90，=45°，=8°，==10°，=-5°，要去绘制刀具示意图并标注上述几何角度。

答：

参考11页中图1-9即可，同时在相应的角度位置注明题目给出的角度数值。

2、

（1）45°端面车刀：

==45°，=-5°，==6°，=-3°

答：

参考11页中图1-10即可，同时标注几何角度。

（2）内孔镗刀：

=75°，=15°，=10°，==10°，=10°

答：

参考12页中图1-12即可，同时标注几何角度。

第二章

一、单项选择题

1-15：

DACAAABDABABCBD

二、判断题

1-10：

FTTFTFFFTF

三、简单题

1、可转位刀具有哪些优点P63

答：

（1）刀具寿命高

（2）生产效率高

（3）有利于推广新技术、新工艺。

2、镗铣类工具系统的结构形式分哪两类各有什么特点P60

答：

镗铣类工具系统分为整体式结构和模块式结构两大类。

整体式结构的特点是将锥柄和连杆连成一体，不同品种和规格的工作部分都必须带有与机床相联系的柄部。

其优点是结构简单，使用方便、可靠，更换迅速等。

缺点是锥柄的品种和数量较多。

模块式结构的特点是把工具的柄部和工作部分分开，制成系统化的主柄模块、中间模块和工作模块，每类模块中又分为若干小类和规格，然后用不同规格的中间模块组装成不同用途、不同规格的模块式刀具，因此方便制造、使用和保管，减少工具的规格、品种和数量的储备，对加工中心较多的企业有较高的实用价值。

3、HSK刀柄与7：

24锥柄相比，有何优点适用于什么场合P58

答：

显着优点：

（1）定位精度高

（2）静态、动态刚度高（3）适合高速加工（4）质量轻，尺寸小，结构紧凑。

（5）清除污垢方便

适用于高速加工。

数控加工工艺作业2

第三章数控加工中工件的定位与装夹

一、单项选择题

1-15：

BADADBDDDCBBBCD

二、判断题

1-10：

FTFTTTTFTF

三、简答题

1、什么是欠定位为什么不能采用欠定位什么是过定位P76

答：

根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位。

欠定位是不允许的，因为欠定位保证不了加工要求。

工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位。

当过定位导致工件或定位元件变形，影响加工精度时，应该严禁采用。

当过定位并不影响加工精度，反而对加工精度有利时，也可以采用，要具体问题具体分析。

2、什么叫定位误差产生定位误差的原因是什么P87

答：

因工件在夹具上定位不准而造成的加工误差，称为定位误差。

产生原因：

由于定位基面、定位元件的工件表面本身存在一定的制造误差，导致一批工件在夹具中的实际位置不可能完全一样，从而使加工后各工件的加工尺寸存在误差。

3、确定夹紧力的作用方向和作用点应遵循哪些原则P91

答：

（1）夹紧力应朝向主要定位基准。

（2）夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内，并靠近支承元件的几何中心。

（3）夹紧力的方向应有利于减小夹紧力的大小。

（4）夹紧力的方向和作用点应施加于工件刚性较好的方向和部位。

（5）夹紧力作用点应尽量靠近工件加工表面。

4、粗基准的选择原则是什么P77-78

答：

粗基准的选择原则

（1）相互位置要求原则

（2）加工余量合理分配原则

（3）重要表面原则

（4）不重复使用原则

（5）便于工件装夹原则

5、精基准的选择原则是什么

答：

精基准的选择原则

（1）基准重合原则

（2）基准统一原则

（3）自为基准原则

（4）互为基准原则

（5）便于装夹原则

6、夹紧装置应具备的基本要求什么P91

答：

（1）夹紧时应保持工件定位后所占据的正确位置。

（2）夹紧力大小要适当。

（3）夹紧机构的自动化程度和复杂程度应和工件的生产规模相适应，并有良好的结构工艺性，尽可能采用标准化元件。

（4）夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全。

7、采用夹具装夹工件有何优点P72

答：

（1）易于保证工件的加工精度。

（2）使用夹具可改变和扩大原机床的功能，实现“一机多用”。

（3）使用夹具后，不仅省去划线找正等辅助时间，而且有时还可以采用高效率的多件、多位、机动夹紧装置，缩短辅助时间，从而大大提高劳动生产率。

（4）用夹具装夹工件方便、省力、安全。

（5）在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显地降低生产成本。

四、计算题

1、套类零件铣槽时，其工序尺寸有三种标注方法，如图1所示，定位销为水平放置，试分别计算工序尺寸H1、H2、H3的定位误差。

图1

答：

当工序尺寸为H1时，根据公式可以求出：

由心轴水平放置的公式：

当工序尺寸为H2时

当工序尺寸为H3时

五、分析题

1、根据六点定位原理分析图2中各定位方案的定位元件所限制的自由度。

图2

答：

a图：

左侧的定位面限制了三个自由度卡盘限制了两个自由度b图

左侧的定位面限制了三个自由度螺钉限制了两个自由度C图窄的V型块限制了两个自由度左边的两个V型块限制了d图下面的定位面限制了三个自由度螺钉限制了两个自由度定位销限制了。

2、什么是过定位试分析图3中的定位元件分别限制了哪些自由度是否合理如何改进

图3

答：

工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位。

当过定位导致工件或定位元件变形，影响加工精度时，应该严禁采用。

当过定位并不影响加工精度，反而对加工精度有利时，也可以采用，要具体问题具体分析。

A图：

不合理一部分自由度没有被限制

B图：

左边的面限制了三个自由度销限制了下面的面限制了移动的方向的自由度过定位容易产生挤压变形不合理

C图：

左边V形块限制了xy方向移动下地面限制了z方向移动和xy方向转动右边V形块限制了z方向转动同时又多限制了几个自由度，但不影响加工合理

3、试分析图4中夹紧力的作用点与方向是否合理为什么如何改进

图4

答案：

A图：

不合理夹紧力作用点应在刚性较好部位，如两侧B图不合理夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内并靠近支承元件的几何中心。

c图不合理夹紧力作用点应在刚性较好部位，如两侧支承上面d图不合理夹紧力作用点应在刚性较好部位同时夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内并靠近支承元件的几何中心e图不合理夹紧力作用点应在刚性较好部位f图不合理夹紧力的作用方向应垂直于主要定位基准面

数控加工工艺作业3

第四章数控加工工艺基础

一、单项选择题

1-10：

DAA