湖南工业大学机械制造基础期末考试范围试题及答案文档格式.docx

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它们的符号分别是___Kr___、____Kr＇___。

9.确定刀具标注角度正交平面参考系的三个基准平面是___基面____、__切削平面_____和___正交平面____，它们分别用符号Pr、Ps和Po表示。

四.填空题参考答案

（1）.\\

（2）.\（3）.\\（4）.\\\\（5）.（6）.\（7）.\（8）.\\\（9）.\\（10）.\（11）.\\（12）.\\\\\（13）.\

10.目前生产中最常用的两种刀具材料是_高速钢\______和__硬质合金_____，制造形状复杂的刀具时常用___高速钢____。

11.能直观反映切屑变形程度的参数称为__变形系数_____，它是__切屑_____厚度和___切削层____厚度的比值。

12.车削加工中，切削用量是指__切削速度_____、__进给量_____和__背吃刀量_____。

它们的单位分别是__m/min_____、mm/r_______、__mm_____。

13.产生积屑瘤的条件是切削___塑性____金属和___中等\____速度切削，_精_____加工时应尽量避免产生积屑瘤。

五.问答及计算题

1.已知工件材料为HT200（退火状态），加工前直径为70mm，用主偏角为75°

的硬质合金车刀车外圆时，工件每秒钟的转数为6r/s，加工后直径为62mm，刀具每秒钟沿工件轴向移动2.4mm，单位切削力kc为1118N/mm2。

求：

1）切削用量三要素ap、f、v；

2）选择刀具材料牌号；

3）计算切削力和切削功率。

（1）.1.ap=（70-62）/2=4（mm）f=vf/n=2.4/6=0.4（mm）v=πdwn/1000=（3.14×

70×

6）/1000=1.32（m/s）2.粗加工铸铁，选刀具材料牌号为YG83.Fc=kcapf=1118×

4×

0.4=1788.8（N）Pc=Fcvc/1000=1788.8×

1.32/1000=2.36（KW）

2.为什么硬质合金刀具与高速钢刀具相比，所规定的磨钝标准要小些？

（2）.刀具磨损后切削力增大，硬质合金刀具强度韧性差，受力较大时易崩刃，而高速钢刀具强度韧性好，可承受较大力不易崩刃，所以硬质合金刀具规定的磨钝标准要小些。

3.为什么切削钢件时刀具前刀面的温度比后刀面的高？

而切削灰铸铁等脆性材料时则相反？

（3）.切削钢件时因工材塑性好切屑不易断，与刀具前刀面接触长度长摩擦严重，所以前刀面温度比后刀面的高。

切削灰铸铁等脆性材料时形成崩碎切屑，刀屑接触长度很短，而刀工间的摩擦相对突出，所以后刀面温度高。

4.切削热是怎样传出的？

影响切削热传出的因素有那些？

（4）.切削热由切屑、工件、刀具及周围介质传出。

影响切削热传出的主要因素是工件和刀具的导热系数以及周围介质的情况。

5.实际生产中常采用哪几种计算切削力的方法？

各有何特点？

（5）.常用两种计算方法：

单位切削力计算公式和指数公式。

方法一计算较简便，方法二有关资料较多，计算结果较接近实际。

生产中根据手册提供的有关资料选择计算方法。

6.何谓刀具使用寿命？

它与刀具总使用寿命有何不同？

（6）.刀具使用寿命指刀具刃磨后开始切削至磨损量达到磨钝标准为止的切削时间。

刀具总使用寿命指一把新刀从开始使用到报废为止的总切削时间，等于使用寿命乘以刃磨次数。

7.绘图表示一把端面车刀在正交平面参考系下的六个基本角度。

（7）.绘图并标注角度见右图：

答案附图

8.标出图示端面车刀的γo、αo、λs、γn、αn、κr、κr＇、γo＇、αo＇，以及ap、f、aw、ac。

若刀尖装得高于工件中心h值，切削时a、b点的实际前、后角是否相同？

以图说明之。

？

（8）.a点前角小于b点前角，后角大于b点。

9.粗加工时选择切削用量的基本原则是什么？

（9）.粗加工选择切削用量时，首先选择尽可能大的背吃刀量，其次根据加工条件和加工要求选取尽可能大的进给量，最后在刀具耐用度或机床功率允许的情况下确定最佳切削速度

10.积屑瘤产生的原因及其对加工过程的影响

（10）.积屑瘤产生的原因：

由于刀-屑接触区（第一变形区）的粘结作用，使切屑底层的材料组织纤维化形成滞留层，形成加工硬化，使剪切滑移发生在滞留层内部某一表面，使滞留层金属停留在刀具前刀面上形成积屑瘤积屑瘤对加工过程的影响：

保护前刀面，增大实际前角，提高刀具耐用度；

由于积屑瘤时有时无，时小时大，不但使切削过程不稳，而且还会降低表面质量。

11.各切削分力分别对加工过程有何影响？

（11）.主切削力是计算机床零件、切削功率、刀具强度的主要依据；

进给力用以设计进给机构或校验其强度；

背向力会使工件变形和振动，影响加工精度和表面质量，用来计算工件挠度、刀具、机床零件强度。

12.绘图标出三个变形区，并简述其特点。

（12）.Ⅰ区剪切滑移变形，涉及应力应变，耗能最多，主要切削热源；

Ⅱ区切屑底层挤压摩擦滞留层，产生积屑瘤，摩擦热，影响刀具寿命；

Ⅲ区影响已加工表面质量，影响刀具寿命，摩擦热源。

第二章练习题

1.磨削加工多选用低浓度的乳化液，这主要是因为它需要大量的切削液，浓度低可以降低成本（错）

2.高速钢刀具切削时一般加切削液,而硬质合金刀具不加切削液,这是因为硬质合金的耐热性比高速钢好（对）

3.同一把螺纹车刀,既可以车削右旋大螺距螺纹,又可以车左旋大螺距螺纹.（错）

4.对低碳钢进行正火处理，对高碳钢进行球化退火处理，对铸铁件进行退火处理，可改善材料的可加工性（对）

5.精车钢件时，可使用高浓度的乳化液或切削油，这主要是因为它的润滑作用好（对）

6.加工塑性材料比加工脆性材料的合理前角小（错）

7.高速钢刀具与硬质合金刀具相比，应选用较小的前角和后角。

（错）

8.精加工与粗加工相比，刀具应选用较大的前角和后角（对）

1.切削加工生产率常用__单位时间____内制造合格产品的数量来表示，也可以用生产一个产品所花费的____时间___来表示。

2.对灰铸铁工件进行__退火_____处理，对低碳钢进行__正火_____处理，对高碳钢进行_球化退火____处理，均可改善其切削加工性

3.切削有色金属时，切削速度可比切削中碳钢_提高____1倍，切削铸铁时，切削速度比切削中碳钢____.降低___30%左右。

4.从几何因素分析减小加工表面粗糙度常用的措施有减小_主偏角______、减小___副偏角____和减小__进给量__。

5.产生积屑瘤的条件是___切削塑性金属____和__中速切削_____，__粗_____加工时可利用积屑瘤，___精____加工时应尽量避免产生积屑瘤

1.何谓工件材料的切削加工性？

它与那些因素有关？

（1）.切削加工性是指材料被切削加工成合格零件的难易程度。

它不仅取决于材料本身，还取决于具体的加工要求和切削条件，即涉及到刀具耐用度、金属切除率、已加工表面质量、切削力及切屑碎断和控制等。

2.粗、精加工时，为何所选用的切削液不同？

（2）.粗加工时金属切除量大，产生的热量大，应着重考虑降低温度，选用以冷却为主的切削液。

精加工时主要要求是提高加工精度和加工表面质量，应选用以润滑性能为主的切削液。

3.说明前角的大小对切削过程的影响？

（3）.增大前角，使刀具锋利减小摩擦，减小切削力和功率消耗，提高刀具耐用度，减小振动，改善加工质量。

但也使切削刃和刀头强度降低易崩刃，还使散热体积减小，切削温度升高，造成刀具磨损，不利于断屑。

4.说明后角的大小对切削过程的影响？

（4）.增大后角，使刀具锋利减小刀工间摩擦，减小切削力和切削温度，提高刀具耐用度。

但也使切削刃和刀头强度降低，使散热体积减小，切削温度升高，加速刀具磨损，应合理选择。

5.从刀具使用寿命的角度分析刀具前、后的合理选择？

（5）.适当增大前后角，使刀具锋利减小摩擦，减小切削力和功率消耗，减小振动，减轻刀具磨损，提高刀具耐用度。

但同时使切削刃和刀头强度降低易崩刃，还会使散热体积减小，切削温度升高，造成刀具磨损。

6.现精车一细长轴，试选择车刀的几何角度κr、λs、γo，并说明其原因。

再绘图表示该车刀在主剖面参考系下的六个基本角度。

（6）.车细长轴时刚性差，工件易弯曲变形，影响加工精度，所以选择κr、λs、γo时应考虑减小切削力，特别是切深抗力Fp,以减小工件弯曲变形，减小振动。

一般选κr＝90°

从理论上讲，Fp＝FDcosκr＝0。

取λs>

0,Fp↓，且切屑流向待加工表面，有利于提高工件表面质量。

γo取较大值（20°

左右），以↓F，↓Fp。

车刀图略

第三章练习题

1.砂轮的粒度选择决定于工件的加工表面粗糙度、磨削生产率、工件材料性能及磨削面积大小等。

（对）

2.成形法加工齿轮是利用与被切齿轮的齿槽法向截面形状相符的刀具切出齿形的方法（对）

3.与选择齿轮滚刀一样，蜗轮滚刀只需根据被切蜗轮的模数和压力角选择即可。

（错）

4.剃齿过程相当于一对直齿圆柱齿轮传动，是一种“自由啮合”的展成法加工。

5.磨齿是齿形精加工的主要方法，它既可加工未经淬硬的轮齿，又可加工淬硬的轮齿（对）

6.滚切直齿轮时，刀架沿齿坯轴线方向进给所需的传动链是内联系传动链（错）

7.在镗床上用坐标法镗孔，采用百分表量块坐标装置调整工作台和主轴箱位置对齐可不必考虑丝杠与螺母之间的间隙（对）

8.光磨可提高工件的形状精度和位置精度（错）

9.砂轮的组织反映了砂轮中磨料、结合剂、气孔三者之间不同体积的比例关系（对）

10.磨削硬材料时，砂轮与工件的接触面积越大，砂轮的硬度应越高。

11.磨削过程实际上是许多磨粒对工件表面进行切削、刻划和滑擦的综合作用的过程（对）

12.磨削过程的主要特点是切削刃不规则、切削过程复杂、单位切削力大、背向力大、切削温度高、能加工高硬材料等（对）

13.拉削相当于多刀刨削，粗、半精和精加工一次完成，因而生产率高（对）

14.在加工质量方面，铣削和刨削一般相同，但对于尺寸较大的平面，由于刨削无明显的接刀痕，故刨削优于铣削（对）

15.在铣刀耐用度、加工表面粗糙度等方面，逆铣均优于顺铣，所以生产中常用逆铣（错）

16.铣削的生产率一般高于刨削，二者的加工范围类似，所以刨削很快会被淘汰（错）

17.砂轮的硬度是指组成砂轮的磨粒的硬度（错）

18.车削右螺纹时，工件正转，车刀右移；

而车左螺纹时，工件正转，车刀左移。

（错）

19.麻花钻头主切削刃上的前角随直径增大而减小（错）

20.镗削适合加工复杂和大型工件上的孔，尤其是直径较大的孔及内成形表面或孔内回环槽。

（对）

21.展成法加工齿轮是利用齿轮刀具与被切齿轮保持一对齿轮啮合运动关系而切出齿形的方法。

22.铰孔的精度主要不取决于机床的精度，而取决于铰刀的精度和安装方式以及加工余量、切削用量和切削液等条件。

23.车削右旋螺纹之后，只需改变主轴的转向即可车削左旋螺纹。

24.在车床上钻孔容易出现轴线偏移现象，而在钻床上钻孔则容易出现孔径增大现象（错）

25.在三个切削分力中，磨外圆时切削力Fc最大，车外圆时背向力Fp最大（错）

26.自动机床与半自动机床的基本区别在于自动机床的全部工步均可由机床自动完成，而半自动机床则需要由人工完成工件的装卸工作。

1.下图为滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图，它的传动链有_主运动链1-4\展成传动链4-9\垂直进给链9-12\差动链12-9\其中___展成传动链\____、___差动链____为内联系传动链。

2.齿轮滚刀理论上正确的基本蜗杆是渐开线基本蜗杆_______，但由于___制造困难\____，生产中常用__阿基米德基本蜗杆____来近似代替它。

3.砂轮的切削特性主要决定于磨料\粒度\结合剂\硬度\组织等基本要素。

4.在机床型号CM6132中，字母C表示______，字母M表示______，主参数32的含义是_______。

车床\精密\最大工件直径为320毫米

5.车床除卧式车床外，还有______、______、______、_______、______等立式车床\转塔车床\自动车床\半自动车床\专门化车床

6.渐开线圆柱齿轮按精度分为___个等级，其中___级为最高级，___到___级为普通级，___为最低级12\1\7\8\12

7.机床传动系统中，常用的机械有级变速机构有皮带传动\齿轮传动\蜗轮蜗杆\齿轮齿条\丝杠螺母

8.机床传动系统中，最常见的机械传动方式有皮带传动\齿轮传动\蜗轮蜗杆\齿轮齿条\丝杠螺母

1.无心磨床与普通外圆磨床在加工原理及加工性能上有那些区别？

（1）.无心磨床磨削时工件不用顶尖支承或卡盘夹持，置于磨削砂轮和导轮之间并用托板支承定位，工件中心略高于两轮中心连线，在导轮摩擦力作用下带动旋转。

适于大批量生产中磨削细长轴、不带中心孔的轴、套、销等

2.M1432A型万能外圆磨床需要实现那些运动？

能进行那些工作？

（2）.1.外圆砂轮旋转运动、内圆磨具旋转运动、工件旋转运动、工作台纵向往复运动、砂轮横向进给运动等。

2.磨削圆柱形或圆锥形的外圆和内孔，磨削阶梯轴的轴肩和端平面等

3.分析CA6140型卧式车床的传动系统，回答下列问题：

（1）列出计算主轴最高转速nmax和最低转速nmin的运动平衡式；

（2）指出进给运动传动链中的基本组、增倍组和移换机构；

（3）分析车削模数螺纹的传动路线，列出运动平衡式并说明为什么能车削出标准模数螺纹；

（3）.

（1）nmax、nminP57；

（2）基本组、增倍组P59,移换机构:

ⅩⅢ-ⅩⅣ轴25/36,ⅩⅤ-ⅩⅥ轴25/36-36/25,ⅩⅣ-ⅩⅥ轴36/25；

（3）P62；

（4）证明f横≈0.5f纵；

（5）当主轴转速分别为20、40、160及400r/min时，能否实现螺距扩大4倍及16倍，为什么？

（6）在主轴箱中，设置了几个换向机构，各有什么作用？

溜板箱内的换向机构又有什么作用？

（4）P64；

（5）转速20r/min能扩大螺距16倍，转速40能扩大螺距4倍，160及400不能扩大4倍及16倍，扩大16倍只能是最低六级转速，扩大4倍只能是次低六级转速；

（6）主轴箱内有两个换向机构，轴Ⅰ上离合器等控制主轴正反转，轴Ⅸ-Ⅹ齿轮机构实现左右旋螺纹车削；

溜板箱内换向机构离合器M6、M7实现纵向进给左右换向和横向进给前后换向。

4.在图上标出插齿刀的前角、后角、原始剖面、正变位系数剖面部位、负变位系数剖面部位。

五.问答及计算题参考答案

。

（4）.各部位标注见下图：

答案附图

第四章练习题

1.如图所示定位方式是合理的。

2.工件定位时，若定位基准与工序基准重合，就不会产生定位误差。

3.辅助支承是为了增加工件的刚性和定位稳定性，并不限制工件的自由度。

4.浮动支承是为了增加工件的刚性和定位稳定性，并不限制工件的自由度。

5.车削外圆柱表面通常采用下图所示的装夹定位方式。

6.在车床上用三爪自定心卡盘多次装夹同一工件时，三爪定心卡盘的对中精度将直接影响工件上被加工表面的位置精度（对）

7.在使用夹具装夹工件时，不允许采用不完全定位和过定位。

8.采用欠定位的定位方式，既可保证加工质量，又可简化夹具结构。

9.在夹具设计中，不完全定位是绝对不允许的。

四.填空题1）.

（2）.（3）.（4）.（5）.

1.根据六点定位原理分析工件的定位方式分为完全定位\不完全定位\过定位\欠定位

2.机床夹具的定位误差主要由______和_______引起。

定位基准和工序基准不重合\基准位移误差

3.生产中最常用的正确的定位方式有______定位和______定位两种。

完全\不完全

4.机床夹具最基本的组成部分是______元件、______装置和______。

定位\夹紧\夹具体

5.设计夹具夹紧机构时，必须首先合理确定夹紧力的三要素：

______、______和______。

大小\方向\作用点

1.分析下图所示在小轴上铣槽保证尺寸H和L时所必须限制的自由度，并选择定位基准和定位元件。

（1）.限制4个自由度（除x方向旋转、y方向平移自由度），因工件为圆轴，x旋转不必限制，槽为通槽，y平移不必限制；

定位基准：

圆柱表面，左端面；

定位元件：

长V型铁（除x平移、x方向旋转）或直角铁，左端加挡块（限x平移）。

2.什么是定位？

简述工件定位的基本原理？

（2）.工件的定位就是使同一批工件在夹具中占有一致的正确位置。

通过合理设置六个定位支承点，使工件的定位基准面与定位支承点紧贴接触，来限制工件的六个自由度，使工件在空间的位置被唯一确定，此即六点定位原理。

实际定位时所设置的定位支承点数目原则上不应超过六点。

3.根据六点定位原理，分析下列图中所示各定位方案中各定位元件消除的自由度。

如果属于过定位或欠定位，请指出可能会出现的不良后果？

并提出改进方案（3）.a

4.什么是定位误差？

试述产生定位误差的原因？

（4）.工件在夹具中定位时，工序基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量称为定位误差。

产生定位误差的原因是：

1.定位基准与工序基准不重合；

2.定位基准制造不准确产生的定位误差。

5.什么是辅助支承？

使用时应该注意什么问题？

（5）.辅助支承指对工件不起限制自由度作用的支承主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。

使用时应该注意易用加上的辅助支承不应破坏工件原有的定位，每次卸工件后须松开，工件装上后再调整锁紧。

6.什么是过定位？

举例说明过定位可能产生那些不良后果，可采取那些措施？

（6）.工件的某一个自由度被两个或更多支承点重复限制的定位称为过定位。

过定位会造成定位干涉，使工件或定位元件变形，还可能使部分工件装不上，如一面两孔定位，过定位一般是不允许的。

消除过定位干涉一是提高工件、定位元件工作面之间的位置精度，二是改变定位元件的结构，如削边销、浮动支承等。

7.为什么说夹紧不等于定位？

（7）.夹紧是工件在外力作用下不能运动，而工件在夹具中的正确位置需要定位来保证，即通过合理设置定位支承点，使工件的定位基准面与定位支承点紧贴接触，来限制工件的自由度，通过夹紧来保持其正确位置。

第五章练习题

1.安装普通螺纹车刀时，为获得正确的牙形，必须使车刀刀尖与螺纹轴线等高，刀尖角的平分线与螺纹轴线垂直。

2.在降速传动链中末端传动件的精度应高于前端件。

3.工艺系统在切削加工时会产生受力变形，则变形量越大，工件产生的形状误差就越大（错）

4.在车床用双顶尖装夹车削轴类零件时，若后顶尖在水平方有偏移，则会出现双曲面形的圆柱度误差；

若后顶尖在铅垂面方向有偏移，则会出现锥形的圆柱度误差。

5.零件的内孔表面加工，在精度要求相同的条件下，要比外圆加工困难。

（对）

6.车削长轴时，容易出现马鞍形的圆柱度误差。

7.车削外圆时，车刀必须与主轴线严格等高，否则会出现形状误差（错）

8.在车床上钻孔容易出现轴线偏移现象，而在钻床上钻孔则容易出现孔径增大现象。

9.主轴的纯径向跳动对工件圆柱表面的加工精度没有影响。

10.采用阿基米德齿轮滚刀加工齿轮会使工件产生常值系统误差。

11.平面磨床的床身导轨在铅垂平面内的直线度要求较高，普通车床的床身导轨在水平面内的直线度要求较高。

12.选择加工方法时应尽量选择工艺能力系数大的加工方法。

13.某工序的工艺能力系数Cp>

1，加工尺寸呈正态分布，则该工序不会产生废品。

14.车床主轴轴颈的形状精度对主轴的回转精度影响较大，而轴承孔的形状精度影响较小对

15.在车床上用三爪自定心卡盘多次装夹同一工件时，三爪定心卡盘的对中精度将直接影响工件上被加工表面的位置精度（对）

1.主轴的回转误差可分解为______、______和_______三种基本形式。

纯径向跳动\纯轴向窜动\纯角度摆动

2.由于毛坯存在形状误差，工件加工后（调整法）加工表面的形状误差与毛坯______，其比值ε=Δ工/Δ毛_____1，这一现象称为______。

相似\小于\误差复映

3.根据工件加工时误差出现的规律，加工误差可分为___