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
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