机械制造技术基础答案_精品文档.doc

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第一章

1—1特种加工在成型工艺方面与切削加工有什么不同？

答：

特种加工是利用化学，物理或电化学方法对工件材料进行去除的一种方法。

1—2简述电解加工，电火花加工，激光加工和超声波加工的表面成型原理和应用范围？

答：

电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学原理对工件加工，用于加工型空，型腔等。

电火花加工时利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电产生的高温熔蚀材料进行加工成型的。

超声波加工是利用超声波振动的工具端面冲击工作液中的悬浮颗粒，由磨粒对工件表面撞机抛磨来实现对工件加工的方法。

1-3车削加工能形成哪些表面？

答：

端面，锥面，回转表面，螺纹面，旋转曲面等

1—4镗削和车削有哪些不同？

答：

镗削一般是利用镗刀旋转为主运动，工件直线运动为进给运动。

车削与之相反，工件转动为主运动，刀具进给。

第二章

2-1.金属切削过程有何特征􀁟用什么参数来表示􀁟

答切削速度v，进给量f，背吃刀量a􀁠

2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点􀁟它们之间有什么关联􀁟

答􀁠第一变形区􀁠变形量最大。

第二变形区􀁠切屑形成后与前刀面之间存在压力􀁡所以沿

前刀面流出时有很大摩擦􀁡所以切屑底层又一次塑性变形。

第三变形区􀁠已加工表面与后

刀面的接触区域。

这三个变形区汇集在切削刃附近􀁡应力比较集中􀁡而且复杂􀁡金属的被切削层在此处

于工件基体分离􀁡变成切屑􀁡一小部分留在加工表面上。

2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响􀁠生产中最有效地控制它的手段是什么􀁟

答􀁠在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表

面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷

焊,并加工硬化,形成瘤核。

瘤核逐渐长大成为积屑瘤􀁡且周期性地成长与脱落。

积屑瘤粘结在前刀面上􀁡减少了刀具的磨损􀁟积屑瘤使刀具的实际工作前角大􀁡有利

于减小切削力􀁟积屑瘤伸出刀刃之外􀁡使切削厚度增加􀁡降低了工件的加工精度􀁟积屑瘤使

工件已加工表面变得较为粗糙。

由此可见􀁠积屑瘤对粗加工有利􀁡生产中应加以利用􀁟而对精加工不利􀁡应以避免。

消除措施􀁠采用高速切削或低速切削􀁡避免中低速切削􀁟增大刀具前角􀁡降低切削力􀁟

采用切削液。

2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别􀁟若有区别􀁠而这何处不

同􀁟

答􀁠切屑形成后与前刀面之间存在压力􀁡所以流出时有很大的摩擦􀁡因为使切屑底层又一次

产生塑性变形􀁡而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面􀁡化学性质很活跃。

而刚体之间的

滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦􀁡并没有塑性变形和化学反应

2-5车刀的角度是如何定义的􀁟标注角度与工作角度有何不同􀁟

答􀁡分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角􀁠P17􀁡。

工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角

度。

2-6金属切削过程为什么会产生切削力􀁟

答􀁡因为刀具切入工具爱你􀁡是被加工材料发生变形并成为切屑􀁡所以􀁠1􀁡要克服被加工

材料弹性变形的抗力􀁡􀁠2􀁡要克服被加工材料塑性变形的抗力􀁡􀁠3􀁡要克服切屑与前刀面

的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力。

2-9切削热是如何产生和传出的􀁟仅从切削热产生的多少能否说明切削区温度的高低􀁟

答􀁡被切削的金属在刀具作用下􀁡会发生弹性和塑性变形而消耗功􀁡因此切削热的主要来源

就是切屑的变形功和前、后刀面的摩擦功。

不能􀁡因为产生切削热的同时􀁡还通过切屑、刀具、工件将一部分热量散入到空气中􀁡

因此无法说明切削区温度的高低。

2-10切削温度的含义是什么􀁟他在刀具上是如何分布的􀁟他的分布和三个变形区有何联

系􀁟

2

答􀁡切削温度一般是指前刀面与切屑接触区域的平均温度。

三个发热区与三个变形区是相对

应的。

2-11背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否是一样􀁟为什么􀁟如何指导生产实

践􀁟

答􀁡不一样。

切削速度影响最大􀁡进给量次之􀁡背吃刀量最小。

从他们的指数可以看出􀁡指

数越大影响越大。

为了有效地控制切削温度以提高刀具寿命􀁡在机床允许的条件下选用较大

的背吃刀量和进给量􀁡比选用打的切削速度更为有利。

2-12增大前角可以使切削温度降低的原因是什么􀁟是不是前角越大切削温度越低􀁟

答􀁡因为前角增大􀁡变形和摩擦减小􀁡因而切削热减小􀁡但前脚不能郭达􀁡否则到头部分散

热体积减小􀁡不利于切削温度的降低。

2-13刀具的正常磨损过程可分为几个阶段􀁟各阶段特点是什么􀁟刀具的磨损应限制在哪一

阶段􀁟

答􀁡􀁠1􀁡初期磨损阶段新刃磨的道具后刀面存在粗糙不平之处以及显微裂纹、氧化或脱碳

层等􀁡而且切削刃较锋利􀁡后刀面与加工表面接触面积__________较小􀁡应力较大􀁡所以该阶段磨损较

快。

􀁠2􀁡正常磨损阶段刀具毛糙表面已经磨平􀁡这个阶段磨损比较缓慢均匀􀁡后刀面磨损量

随着切削时间延长而近似地称正比例增加􀁡这一阶段时间较长。

􀁠3􀁡急剧磨损阶段刀具表面粗糙度值增大􀁡切削力与切削温度均学苏升高􀁡磨损速度增

加很快􀁡一直刀具损坏而失去切削能力。

2-14刀具磨钝标准是什么意思􀁟他与哪些因素有关􀁟

答􀁡刀具磨损到一定限度就不能继续使用􀁡这个磨损限度称为磨钝标准

2-15什么叫刀具寿命􀁟刀具寿命和磨钝标准有什么关系􀁟磨钝标准确定后􀁠刀具寿命是否

就确定了􀁟为什么􀁟

答􀁡一把新刀或重新刃磨过的刀具从开始使用直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间叫做

刀具寿命。

�

2-17切削用量对刀具磨损有何影响􀁟在VTm=C关系中􀁠指数m的物理意义是什么􀁟不同刀

具材料m值为什么不同􀁟

答􀁡切削速度影响最大􀁡进给量次之􀁡背吃刀量最小􀁡和对切削温度影响顺序完全一致。

m是刀具寿命线的斜率。

因为不同的材料耐热性不同􀁡因此有不同的m值􀁡耐热性越低􀁡

斜率越小􀁡切削速度对刀具寿命影响越大􀁡也就是说􀁡切削速度改变一点􀁡刀具寿命变化很

大􀁡反之亦然。

2-18选择切削用量的原则是什么􀁟从刀具寿命出发时􀁠按什么顺序选择切削用量􀁟从机床

动力出发时􀁠按什么顺序选择􀁟为什么􀁟

答􀁡􀁠1􀁡首先尽可能选大的背吃刀量􀁡其次选尽可能大的进给量􀁡最后选尽可能大的切削

速度。

􀁠2􀁡

2-19粗加工时进给量选择受哪些因素限制􀁟当进给量受到表面粗糙度限制时􀁠有什么办法

能增加进给量􀁠而保证表面粗糙度要求􀁟

答􀁡粗加工时以提高生产率为主􀁡同时要保证规定的刀具寿命􀁡因此一般选取较大的背吃刀

量和进给量􀁡切削速度不能很高。

要保证零件加工精度和表面质量时􀁡则往往逐渐减小贝齿道理那个来逐步提高加工精

度􀁡进给量的大小主要依据表面粗糙度的要求来选取。

3

2-20如果初定切削用量后􀁠发现所需的功率尝过机床功率时􀁠应如何解决􀁟

答􀁡分两次或多次进给降雨量切完。

�

2-23刀具材料应具备那些性能􀁟常用的材料有哪些􀁟各有什么优缺点􀁟

答􀁡􀁠1􀁡高硬度、高耐磨性、高耐热性、足够的强度和韧性、良好的工艺、良好的热舞理

性和耐热冲击性能。

􀁠2􀁡碳素工具钢􀁠硬度高􀁡价格低廉􀁡但耐热性较差􀁡温度达到200°C时就会失去原

油硬度􀁡淬火时易变形和裂纹。

合金工具钢􀁠与碳素工具钢相比􀁡热处理变形减小􀁡耐热性有所提高。

高速钢􀁠其耐热性比前两者有显著提高􀁡600°C时仍能正常切削􀁡许用的切削速

度较高􀁡强度、韧性、工艺性都较好。

硬质合金􀁠耐磨、耐热性好􀁡许用切削速度高􀁡但强度和韧性比高速钢滴􀁡工艺性

差。

2-24试比较磨削和单刃刀具切削的异同􀁟

答􀁡磨削的切削刃很多􀁡所以加工过程平稳、精度高、表面粗糙度值小。

2-26高速切削有何优点􀁟

答􀁡加工效率高、加工精度高、加工表面质量高、加工能耗低、节省制造资源

2-27分析切削切削时切削力、切削热、与切削速度变化的关系􀁟

答􀁡􀁠1􀁡切削开始时􀁡随切削速度的增加􀁡摩擦因数增加􀁡剪切角减小􀁡切削力增加。

但

在高速切削范围内􀁡则随切削速度提高􀁡摩擦因数减小􀁡剪切角增大􀁡剪切力降低。

􀁠2􀁡随切削速度的提高􀁡开始切削温度升高很快􀁡但达到一定速度后􀁡切削温度的升高

逐渐缓慢􀁡甚至很少升高。

第三章

3—1机床常用的技术性能指标有哪些？

1．机床的工艺范围。

2．机床的技术参考数：

尺寸、运动、动力参数。

3—2试说明如何区分机床的主运动与进给运动。

主运动是切屑运动，是消耗功率组多的运动，且通常情况下主运动只有一个。

进给运动，是实现主运动的切屑运动，进给运动可以有一个或几个。

3—3试举例说明从机床型号的编制中可获得哪有关机床产品的信息。

例：

MG1432A型高精度万能外圆磨床。

M—类别代号（磨床类）。

G—通用特性（高精度）。

1—组别代号（外圆磨床组）。

4—系别代号（万能外圆磨床组）。

32—主参数（最大磨削直径320mm）。

A—重大改进顺序号（第一次做重大改进）。

3—4简述电气同服传动系统的分类中开环、闭环和半闭环系统的区别。

（1）开环系统：

对工作台实际位移量没有检测和反馈装置。

其精度取决于步进电机的步距角精度，步进电动机至执行部件间传动系的传动精度，定位精度低，系统简单，调试方便，成本低，适用于精度要求不高的数控机床中。

（2）闭环系统：

在闭环系统中，使用位移测量元件测量机床执行部件的移（转）动量，将执行部件的实际移（转）动量和控制量进行比较，比较后的差值用信号反馈给控制系统，对执行部件的移（转）动进行补偿，直至差值为0。

闭环控制可以消除整个系统的误差，间隙和石洞，其定位精度取决于检测装置的精度，其控制精度，动态性能导致开环系统好；但系统比较复杂，安置、调整和测试比较麻烦，成本高，多用于精密数控机床上。

（3）半闭环系统：

如果检测元件不是直接安装在执行部件上，而是安装在进给传动系中间部件的旋转部件上，称之为半闭环系统。

只能补偿环路内部传动链的误差，不能纠止的误差，其精度比闭环差，由于惯性较大的工作台在闭环之外，系统稳定性较好，与闭环相比，半闭环系统结构简单，调整容易，价格低，所以应用较多。

3—5主轴部件应满足的基本要求：

旋转精度、刚度、抗振行、温升和热变形。

导轨应满足的基本要求：

（1）导向精度

（2）承载能力大，刚度好（3）精度保持性好（4）低速运动平稳。

支承件应满足的基本要求：

（1）应具有足够的刚度和较高的刚度——质量比。

（2）应具有较好的动态特性，包括较大的位移阻抗和阻尼；整机的低阶频率较高，各阶频率不致引起结构共振，不会因薄壁振动而产生噪声。

（3）热稳定性好，热变形对机床加工精度影响较小。

（4）排屑畅通，吊运安全，并具有良好的结构工艺性。

刀架应满足的基本要求：

（1）满足工艺过程所提出的要求

（2）在刀架、刀库上要能牢固地安装刀具，在刀架上安装刀具时还应能精确地调整刀具位置，采用自动交换刀具时，应该保证刀具交换前后都能处于正确位置（）刀架、刀库、换刀机械手部应具有足够的刚度（4）可靠性高（5）刀架和自动换刀装置是为了提高机床自动化而出现的，因而它的换刀时间应尽可能缩短，以利于提高生产率。

3—6选用加工中心时，应考虑的因素有：

（1）加工中心种类

（2）根据