机械制造核心技术基础课后习题答案.docx

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机械制造核心技术基础课后习题答案

第三章机械制造中加工办法及装备

3-1表面发生线形成办法有哪几种？

答：

（p69-70）表面发生线形成办法有轨迹法、成形法、相切法、展成法。

详细参见第二版教材p69图3-2。

3-2试以外圆磨床为例分析机床哪些运动是主运动，哪些运动是进给运动？

答：

如图3-20（p87），外圆磨削砂轮旋转nc是主运动，工件旋转nw、砂轮横向移动fr、工作台往复运动fa均为进给运动。

3-3机床有哪些基本构成某些？

试分析其重要功用。

答：

（p70-71）基本构成某些动力源、运动执行机构、传动机构、控制系统和伺服系统、支承系统。

动力源为机床运动提供动力；运动执行机构产生主运动和进给运动；传动机构建立从动力源到执行机构之间联系；控制和伺服系统发出指令控制机床运动；支承系统为上述某些提供安装基本和支承构造。

3-4什么是外联系传动链？

什么是内联系传动链？

各有何特点？

答：

外联系传动链：

机床动力源和运动执行机构之间传动联系。

如铣床、钻床传动链；

内联系传动链：

执行件和执行件之间传动联系。

如车螺纹、滚齿传动链。

外联系传动链两端没有严格传动关系，而内联系传动链两端有严格传动关系或相对运动规定。

3-5试分析提高车削生产率途径和办法。

答：

（p76）提高切削速度；采用强力切削，提高f、ap；采用多刀加工办法。

3-6车刀有哪几种？

试简述各种车刀构造特性及加工范畴。

答：

（p77）外圆车刀（左、右偏刀、弯头车刀、直头车刀等），内、外螺纹车刀，切断刀或切槽刀，内孔车刀（通孔、盲孔车刀、）端面车刀、成形车刀等。

顾名思义，外圆车刀重要是切削外圆表面；螺纹车刀用于切削各种螺纹；切断或切槽车刀用于切断或切槽；内孔车刀用于车削内孔；端面车刀切断面；成形车刀用于加工成形表面。

3-7试述CA6140型卧式车床主传动链传动路线。

答：

（p82）CA6140型卧式车床主传动链传动路线：

3-8CA6140型卧式车床中主轴在主轴箱中是如何支承?

三爪自定心卡盘是如何装到车床主轴上去？

答：

（p83-84）

3-9CA6140型卧式车床是如何通过双向多片摩擦离合器实现主轴正传、反转和制动？

答：

如教材图3-17和3-18所示，操纵手柄向上，通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向右滑移，拨动摆杆10使拉杆向左，压紧左边正向旋转摩擦片，主轴实现正转；

若操纵手柄向下，通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向左滑移，拨动摆杆10使拉杆向右，压紧右边反向旋转摩擦片，主轴反转。

制动时操纵手柄处在中位，滑套8处在摆杆10中间，此时杠杆7带动制动带8压紧制动轮，实现主轴制动。

3-10CA6140型卧式车床主轴箱Ⅰ轴上带拉力作用在哪些零件上？

答：

（p84卸荷带轮）如图3-14，CA6140型卧式车床主轴箱Ⅰ轴上皮带轮上拉力通过法兰3直接传给箱体4。

3-11CA6140型卧式车床主轴前轴承径向间隙是如何调节？

答：

（p81，83）通过如图3-14上22、21、20三个零件调节前轴承间隙。

3-12试分析外圆表面车拉削办法工作原理和工艺特点。

答：

（p86）将车削和拉削组合在一起加工办法。

加工时，工件高速旋转，拉刀慢速旋转拉削运动。

工艺特点：

多齿拉刀，刀具寿命长，生产效率高，柔性较好，但拉刀制造难度大。

适于大批量生产加工构造复杂、精度规定较高零件。

3-13试分析比较中心磨和无心磨外圆工艺特点和应用范畴。

答：

（p87-88）中心磨：

磨削精度较高、可以磨削各种复杂零件和表面；但需要装夹工件。

无心磨：

工件无需装夹，磨削效率较高，可以磨削外圆等回转体表面，但形状不能太复杂。

3-14试分析迅速点磨法工作原理和工艺特点。

答：

（p89）迅速点磨法工作原理：

如图3-24（p89），砂轮安装时有一小倾角α，砂轮与工件点接触，磨削速度很高，加工质量好、生产效率高、砂轮寿命长。

适于汽车工业磨削曲轴、凸轮轴和齿轮轴。

3-15试分析比较光整加工外圆表面各种加工办法工艺特点和应用范畴。

答：

（见教材p91-92）

3-16试分析比较钻头、扩孔钻和铰刀构造特点和几何角度。

答：

（p93-96）钻头：

仅2刃，钻芯很细，刚性差，切削某些有横刃（负前角），切削余量大。

扩孔钻：

有3～8刃，钻芯较粗，刚性较好，无横刃，切削用量较小。

铰刀：

刀刃更多，钻芯更粗，刚性好，切削余量小，故加工精度高。

3-17用钻头钻孔，为什么钻出来孔径普通都比钻头直径大？

答：

（p93）钻头刚性差，切削某些有横刃，轴向力较大，切削时易引偏，故钻削孔径普通都比钻头直径大。

3-18镗孔有哪几种方式？

各有何特点？

答：

（p97-98）三种方式，详见教材图3-37，图3-38，图3-39。

3-19珩磨加工为什么可以获得较高尺寸精度、形状精度和较小表面粗糙度？

答：

（p100-101）

3-20拉削速度并不高，但拉削却是一种高生产率加工办法，因素何在？

答：

（p102-103）

3-21对于相似直径、相似精度级别轴和孔，为什么孔公差值总比轴公差值规定得大？

答：

由于孔比外圆表面难加工。

孔是内表面，加工时刀具尺寸受限制、刀具刚性较差、散热和排屑都处在不利状态，因而，同样加工精度，对于孔来说，要用加工工序就多于外圆表面加工，加工时间费用较多，故普通孔公差规定比外圆表面要大某些。

外圆加工办法：

车削、磨削、研磨、超精加工；孔加工办法：

钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、磨孔、研磨、珩磨、拉削等；孔加工办法较多。

3-22什么是逆铣？

什么是顺铣？

试分析逆铣和顺铣、对称铣和不对称铣工艺特性。

答：

（p105-106）

3-23试分析比较铣平面、刨平面、车平面工艺特性和应用范畴。

答：

可以归纳如下：

铣平面

刨平面

车平面

工艺特性

多刀齿、间断切屑，速度快、生产效率高

单刀齿持续切削，往复运动，效率较低

车床上加工，与外圆表面垂直度好

应用范畴

适于箱体表面等大平面、斜面、台阶面等

合用于导轨表面，长条形平面、台阶面等

合用于轴类零件端面加工

3-24数控机床有哪几种基本构成某些？

各有何功用？

答：

（p111）数控机床普通由信息输入、数控装置、伺服系统和机床本体4个某些构成。

通过信息输入某些输入加工指令，数控装置相称人大脑指挥系统，伺服系统控制机床运动，机床本体用来支承运动机构、安装工件。

3-25数控机床和加工中心主传动系统与普通机床相比有哪些特点？

答：

（p114-115）与普通机床相比，数控机床和加工中心主传动系统构造简朴，由于数控机床采用交流或者直流电动机具备无级调速、换向等功能，采用机械变速传动也很简朴，因此数控机床主传动系统构造简朴、重量轻、体积小。

3-26试述JCS—018型加工中心主轴组件构造及其功能。

答：

（p118）

3-27试分析JCS—018型加工中心自动换刀装置优缺陷。

答：

（p125）刀具库可安装16把刀具，自动换刀装置采用换刀机械手，换刀动作是：

抓住——拔出——旋转180o——插入——退出。

特点是动作简朴、耗时较短；但有也许抓不紧，导致滑脱。

3-28滚切直齿圆柱齿轮时需要哪些基本运动？

答：

（p131-132）主运动：

滚刀旋转运动nc，进给运动：

工件旋转运动nw，轴向进给运动f。

3-29插削直齿圆柱齿轮时需要哪些基本运动？

答：

（p132-133）主运动：

插齿刀直线往复运动vc，进给运动：

插刀旋转nc，工件旋转nw，圆周进给运动，径向进给运动fr，让刀运动。

3-30插齿时为什么需要插齿刀（或被切齿轮）作让刀运动？

答：

（p133）

3-31试分析比较滚齿、插齿工艺特点和应用范畴。

答：

（p134）滚齿加工齿距合计误差较小，生产效率较高；插齿加工齿形误差较小，加工齿面粗糙度较小。

滚齿适于直齿、斜齿和蜗轮等加工；插齿适于内齿轮、齿条、扇形齿、多联齿轮块加工。

3-32为什么剃齿前齿轮与加工办法采用滚齿加工比采用插齿加工更为合理？

答：

（p35-136）

3-33试述剃齿加工原理、工艺特点和应用范畴。

答：

（p35-136）展成法加工，运用一对交错斜齿轮啮合时沿齿向存在相对滑动原理进行加工。

生产效率高，适于大批量生产加工中档模数、7～6级精度、未经淬火齿轮加工。

3-34磨齿有哪些办法？

各有和特点？

各应用在什么场合？

答：

（p137-138）成形法磨齿；展成法磨齿（单片锥形砂轮磨齿、双片蝶形砂轮磨齿、蜗杆砂轮磨齿）。

成形法磨齿加工精度不高，当前生产上少用。

单片锥形砂轮磨齿生产效率较高，可采用较大切削用量；单件小批生产用；

双片蝶形砂轮磨齿不能采用较大切削用量，砂轮刚性差，磨削效率较低，单件小批生产用；

蜗杆砂轮磨齿生产效率高，砂轮修整规定较高，大批量生产中应用。

3-35试述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工加工原理、工艺特点和应用范畴。

答：

加工原理

工艺特点

应用范畴

电火花加工成型加工

脉冲性电火花放电产生高温去除多余金属

无切削力，对机床规定不高，可加工各种高强高硬材料

模具成型加工

电火花线切割

同上

同上

切割各种导电材料

电解加工

在电解液中电化学阳极溶解加工工件

无切削力，可加工各种高强高硬材料，加工效率较高

加工模具和复杂型腔

激光加工

激光高密度能量使金属溶化、汽化去除

无切削力，无工具磨损，可加工各种高强高硬材料

打孔、切割或焊接和热解决

超声波加工

超声振动驱动悬浮磨料撞击工件表面进行加工

机床构造简朴，操作以便；加工效率不高。

适于加工各种脆性材料

3-36试简述迅速原型与制造技术基本原理及合用场合。

答：

（p143）迅速原型与制造技术基本原理是将零件模型分层、计算机数控特殊成型机，使用特殊材料，逐级制造、叠加成型。

合用场合：

重要制造零件原型，用于设计评估和样件展示，也可以用于制造模具，进行批量生产。

3-37试分述迅速原型与制造技术中光刻法、分层实体制造法、激光选区烧结法、熔积法加工原理、工艺特点和应用范畴。

答：

（p143-145）总结归纳如下表：

立体光刻法

分层实体制造法

激光选区烧结法

熔积法

加工原理

强光照射光敏树脂，逐点扫描固化，叠加成形

激光切割箔材，热压粘接，叠加成形

激光烧结粉末材料，熔解粘接，叠加成形

喷头熔解细丝材料，挤出粘接，叠加成形

工艺特点

误差可控0.1%，材料运用率高

误差可控0.25-0.5，材料运用率较低

误差可控0.25-0.8

误差可控0.4之内

应用范畴

零件原型制造、迅速模具、生物医学组织材料、三维地图、模型等

3-38大批量生产某轴，已知材料为20CrMnTi，轴全长234mm，最大直径

mm，试为该轴

段外圆表面选取加工方案。

该表面长度为34mm，表面硬度58～64HRC），表面粗糙度Ra规定为0.8

，轴心线与相邻

外圆表面端面垂直度公差为0.02mm。

答：

该外圆表面加工方案为：

粗车、精车、表面淬火、粗磨、精磨。

3-39成批生产某箱体，已知其材料为HT300，箱体外形尺寸（长×宽×高）为：

690mm×520mm×355mm，试为该箱体前壁

160K6通孔选取加工方案。

该孔长度为95mm，表面粗糙度Ra规定为0.4

m，圆度公差规定为0.006mm。

答：

锻造毛坯预留底孔，该孔加工方案为粗镗、半精镗、粗磨、精磨、珩磨。