电大数控加工工艺考核册答案教材Word文档下载推荐.docx
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(C)比轴中心略低一些(D)与轴中心线高度无关
11、数控编程时,通常用F指令表示刀具与工件的相对运动速度,其大小为(C)。
(A)每转进给量f(B)每齿进给量fz
(C)进给速度vf(D)线速度vc
12、刀具几何角度中,影响切屑流向的角度是(B)。
(A)前角;
(B)刃倾角;
(C)后角;
(D)主偏角。
13、切断、车端面时,刀尖的安装位置应(B),否则容易打刀。
(A)比轴中心略低一些;
(B)与轴中心线等高;
(C)比轴中心稍高一些;
(D)与轴中心线高度无关。
14、(A)切削过程平稳,切削力波动小。
(A)带状切屑(B)节状切屑(C)粒状切屑(D)崩碎切屑
15、为提高切削刃强度和耐冲击能力,脆性刀具材料通常选用(B)。
(A)正前角;
(B)负前角;
(C)0°
前角;
(D)任意前角。
二、判断题(正确的打√,错误的打×
)
1、用中等切削速度切削塑性金属时最容易产生积屑瘤。
(
√)
2、在金属切削过程中,高速加工塑性材料时易产生积屑瘤,它将对切削过程带来一定的影响。
×
3、刀具前角越大,切屑越不易流出、切削力也越大,但刀具的强度越高。
)
4、主偏角增大,刀具刀尖部分强度与散热条件变差。
√)
5、精加工时首先应该选取尽可能大的背吃刀量。
6、外圆车刀装得低于工件中心时,车刀的工作前角减小,工作后角增大。
√
7、进给速度由F指令决定,其单位为m/min。
(×
8、前角增加,切削力减小,因此前角越大越好。
9、背吃刀量是根据工件加工余量进行选择的,因而与机床功率和刚度无关。
(×
10、选择合理的刀具几何角度以及适当的切削用量都能大大提高刀具的使用寿命。
( ×
)
三、简答题
1、什么是刀具磨钝标准?
什么叫刀具耐用度?
影响刀具耐用度的因素有哪些?
答:
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,称为刀具的耐用度,单位为min。
刀具耐用度T不包括对刀、测量、快进、回程等非切削时间。
影响刀具耐用度的因素
a.切削用量切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为:
vc最大、f次之、aP最小。
b.刀具几何参数前角O增大,切削力降低和切削温度降低,刀具耐用度提高;
但前角太大,刀具强度降低,散热变差,刀具耐用度反而降低了。
主偏角减小,刀尖强度提高,散热条件改善,刀具耐用度提高;
但是主偏角kr太小,FP增大,当工艺系统刚性较差时,易引起振动。
c.刀具材料刀具材料的红硬性越高,则刀具耐用度就越高。
但是,在有冲击切削、重型切削和难加工材料切削时,影响刀具耐用度的主要因素为冲击韧性和抗弯强度。
d.工件材料工件材料的强度、硬度越高,产生的切削温度越高,故刀具耐用度越低。
2、前角的作用和选择原则是什么?
前角的作用:
影响切削变形和切削力的大小、刀具耐用度及加工表面质量高低。
合理前角的选择原则:
①加工塑性材料取较大前角;
加工脆性材料取较小前角;
②当工件材料的强度和硬度低时,可取较大前角;
当工件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;
④粗加工时取较小前角甚至负前角,精加工时应取较大前角;
⑤工艺系统刚性差和机床功率小时,宜选较大前角,以减小切削力和振动;
⑥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、后角的作用和选择原则是什么?
后角的作用:
减小后面与过渡表面和已加工表面之间的摩擦;
影响楔角o的大小,从而配合前角调整切削刃的锋利程度和强度。
合理后角的选择原则:
①粗加工时,为保证刀具强度,应选较小后角;
精加工时,以保证表面质量,应取较大的后角。
②工件材料的强度、硬度高时,宜取较小的后角;
工件材料硬度低、塑性较大时,主后刀面的摩擦对已加工表面质量和刀具磨损影响较大,此时应取较大的后角;
加工脆性材料时,切削力集中在切削刃附近,为强化切削刃,宜选取较小的后角。
③对于尺寸精度要求较高的精加工刀具(如铰刀、拉刀),为减少重磨后刀具尺寸变化,应取较小的后角。
④工艺系统刚性差,容易产生振动时,应取较小的后角以增强刀具对振动的阻尼作用。
4、主偏角的作用和选择原则是什么?
主偏角的作用:
影响刀具耐用度、已加工表面粗糙度及切削力的大小。
合理主偏角的选择原则:
a.粗加工和半精加工时,硬质合金车刀应选择较大的主偏角,以利于减少振动,提高刀具耐用度和断屑。
b.加工很硬的材料,如淬硬钢和冷硬铸铁时,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Kr=10º
~30º
,工艺系统刚性好的取小值,反之取大值。
c.工艺系统刚性低(如车细长轴、薄壁筒)时,应取较大的主偏角,甚至取Kr≥90º
,以减小背向力Fp,从而降低工艺系统的弹性变形和振动。
d.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Kr=45º
或90º
的车刀。
e.需要从工件中间切人的车刀,以及仿形加工的车刀,应适当增大主偏角和副偏角;
有时主偏角的大小决定于工件形状,例如车阶梯轴时,则需用Kr=90º
的刀具。
5、什么是积屑瘤?
如何抑制积屑瘤的产生?
切削塑性金属材料时,常在切削刃口附近粘结一硬度很高的楔状金属块,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
实际生产中,可采取下列措施抑制积屑瘤的生成:
a.提高切削速度。
b.适当降低进给量。
c.增大刀具前角。
d.采用润滑性能良好的切削液。
5、切削液的作用有哪些?
冷却作用、润滑作用、清洗作用、防锈作用。
6、粗、精加工时,切削用量的选择原则分别是什么?
①粗加工时切削用量的选择原则首先选取尽可能大的背吃刀量;
其次要根据机床动力和刚性的限制条件等,选取尽可能大的进给量;
最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。
②精加工时切削用量的选择原则首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量;
其次根据已加工表面的粗糙度要求,选取较小的进给量;
最后在保证刀具耐用度的前提下,尽可能选取较高的切削速度。
四、分析题
1、外圆车刀:
Kr=90,Kr=35,o=8,o=o=10,s=5,要求绘制刀具示意图并标注上述几何角度。
2、
(1)45端面车刀:
Kr=Kr=45,o=5,o=o=6,s=3
(2)内孔镗刀:
Kr=75,Kr=15,o=10,o=o=10,s=10
要求绘制刀具示意图并标注上述几何角度。
题1
题2
(1)
题2
(2)
模拟自测题二(第二章)
1、切削刃形状复杂的刀具宜采用(D)材料制造较合适。
(A)硬质合金(B)人造金刚石(C)陶瓷(D)高速钢
2、用硬质合金铰刀铰削塑性金属材料时,由于工件弹性变形的影响,容易出现(A)现象。
(A)孔径收缩(B)孔径不变(C)孔径扩张
3、刀具切削部分材料的硬度要高于被加工材料的硬度,其常温硬度应在(C)。
(A)HRC45-50间(B)HRC50-60间(C)HRC60以上
4、数控机床一般采用机夹可转位刀具,与普通刀具相比机夹可转位刀具有很多特点,但(A)不是机夹可转位刀具的特点。
(A)刀具要经常进行重新刃磨
(B)刀片和刀具几何参数和切削参数的规范化、典型化
(C)刀片及刀柄高度的通用化、规则化、系列化
(D)刀片或刀具的耐用度及其经济寿命指标的合理化
5、YG类硬质合金主要用于加工(A)材料
(A)铸铁和有色金属(B)合金钢(C)不锈钢和高硬度钢(D)工具钢和淬火钢
6、下列那种刀具材料硬度最高(A)
(A)金刚石(B)硬质合金(C)高速钢(D)陶瓷
7、刀具材料在高温下能够保持较高硬度的性能称为(B)。
(A)硬度(B)红硬性(C)耐磨性(D)韧性和硬度
8、HRC表示(D)。
(A)布氏硬度(B)硬度(C)维氏硬度(D)洛氏硬度
9、JT/BT/ST刀柄柄部锥度为(A)。
(A)7:
24;
(B)1:
10;
(C)1:
5;
(D)1:
12
10、HSK刀柄柄部锥度为(B)。
11、车削阶梯轴时,主偏角Kr的大小应满足(A)。
(A)Kr≥90°
(B)Kr≥75°
(C)Kr≤90°
(D)Kr=0°
12、金刚石刀具与铁元素的亲和力强,通常不能用于加工(B)。
(A)有色金属;
(B)黑色金属;
(C)非金属;
(D)陶瓷制品
13、机夹可转位刀片的ISO代码是由(C)位字符串组成的。
(A)8(B)9(C)10(D)13
14、高速钢刀具的合理前角(B)硬质合金刀具的合理前角。
(A)小于(B)大于(C)等于(D)与刀具材料无关
15、下列哪种刀柄适用于高速加工(D)
(A)JT(B)BT(C)ST(D)HSK
1、YT类硬质合金中,含钴量多,承受冲击性能好,适合粗加工。
(√)
2、可转位式车刀用钝后,只需要将刀片转过一个位置,即可使新的刀刃投入切削。
当几个刀刃都用钝后,更换新刀片。
3、在高温下,刀具切削部分必须具有足够的硬度,这种在高温下仍具有较高硬度的性质称为红硬性。
4、YG类硬质合金主要用于加工铸铁、有色金属及非金属材料。
)
5、由于硬质合金的抗弯强度较低,抗冲击韧性差,其合理前角应小于高速钢刀具的合理前角。
( √ )
6、金刚石刀具主要用于加工各种有色金属、非金属及黑色金属。
7、高速钢与硬质合金相比,具有硬度较高,红硬性和耐磨性较好等优点。
8、硬质合金按其化学成分和使用特性可分为钨钴类(YG)、钨钛钴类(YT)、钨钛钽钴类(YW)、碳化钛基类(YN)四类。
9、高速钢车刀的韧性虽然比硬质合金高,但不能用于高速切削。
10、JT/BT/ST刀柄的定心精度比HSK刀柄高。
三、简答题:
1、可转位刀具有哪些优点?
①刀具寿命高由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷,刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证,切削性能稳定,从而提高了刀具寿命。
②生产效率高由于机床操作工人不再磨刀,可大大减少停机换刀等辅助时间。
③有利于推广新技术、新工艺可转位刀具有利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。
2、镗铣类工具系统的结构形式分哪两类?
各有何特点?
①整体式结构——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。
②模块式结构——减少了工具的规格、品种和数量的储备,对加工中心较多的企业有很高的实用价值。
但刚性没有整体式好。
3、HSK刀柄与7:
24锥柄相比,有何优点?
适用于什么场合?
①定位精度高。
②静态、动态刚度高。
③空心刀柄高速旋转时,在离心力作用下能够“胀大”,与主轴内孔紧密贴合。
④重量轻、尺寸小、结构紧凑。
⑤清除污垢方便。
主要用于高速加工。
模拟自测题三(第三章)
1、过定位是指定位时,工件的同一(
B)被多个定位元件重复限制的定位方式。
(A)平面
(B)自由度
(C)圆柱面
(D)方向
2、若工件采取一面两销定位,限制的自由度数目为(
A
)
(A)六个
(B)二个
(C)三个
(D)四个
3、在磨一个轴套时,先以内孔为基准磨外圆,再以外圆为基准磨内孔,这是遵循(
D
)的原则。
(A)基准重合
(B)基准统一
(C)自为基准
(D)互为基准
4、采用短圆柱芯轴定位,可限制(A)个自由度。
(A)二(B)三(C)四(D)一
5、在下列内容中,不属于工艺基准的是(D)。
(A)定位基准(B)测量基准(C)装配基准(D)设计基准
6、(A)夹紧机构不仅结构简单,容易制造,而且自锁性能好,夹紧力大,是夹具上用得最多的一种夹紧机构。
(A)斜楔形(B)螺旋(C)偏心(D)铰链
7、精基准是用(D)作为定位基准面。
(A)未加工表面(B)复杂表面(C)切削量小的(D)加工后的表面
8、夹紧力的方向应尽量垂直于主要定位基准面,同时应尽量与(D)方向一致。
(A)退刀(B)振动(C)换刀(D)切削
9、选择粗基准时,重点考虑如何保证各加工表面(D),使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合零件图要求。
(A)对刀方便(B)切削性能好(C)进/退刀方便(D)有足够的余量
10、通常夹具的制造误差应是工件在该工序中允许误差的(C)。
(A)1~3倍(B)1/10~1/100(C)1/3~1/5(D)同等值
11、铣床上用的分度头和各种虎钳都是(B)夹具。
(A)专用(B)通用(C)组合(D)随身
12、决定某种定位方法属几点定位,主要根据(B)。
(A)有几个支承点与工件接触(B)工件被消除了几个自由度
(C)工件需要消除几个自由度(D)夹具采用几个定位元件
13、轴类零件加工时,通常采用V形块定位,当采用宽V形块定位时,其限制的自由度数目为(B)。
(A)三个(B)四个(C)五个(D)六个
14、车细长轴时,要使用中心架或跟刀架来增加工件的(C)。
(A)韧性(B)强度(C)刚度(D)稳定性
15、在两顶尖间测量偏心距时,百分表上指示出的(D)就等于偏心距。
(A)最大值与最小值之差(B)最大值与最小值之和的一半
(C)最大值与最小值之差的两倍(D)最大值与最小值之差的一半
1、基准可以分为设计基准与工序基准两大类。
2、夹紧力的方向应尽可能与切削力、工件重力平行。
( √)
3、组合夹具是一种标准化,系列化、通用化程度较高的工艺装备。
4、工件在夹具中定位时,应使工件的定位表面与夹具的定位元件相贴合,从而消除自由度。
5、因欠定位没有完全限制按零件加工精度要求应该限制的自由度,因而在加工过程中是不允许的。
6、加工表面的设计基准和定位基准重合时,不存在基准不重合误差。
7、基准位移误差和基准不重合误差不一定同时存在。
8、基准重合原则和基准统一原则发生矛盾时,若不能保证尺寸精度,则应遵循基准统一原则。
9、车削偏心工件时,应保证偏心的中心与机床主轴的回转中心重合。
10、过定位在任何情况下都不应该采用。
1、什么是欠定位?
为什么不能采用欠定位?
什么是过定位?
|Un2p3.JL_?
Ku$_0Y_Q5!
($5e=_*
按照加工要求应该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。
欠定位是不允许的。
因为欠定位保证不了加工精度要求。
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。
2、什么叫定位误差?
产生定位误差的原因是什么?
5!
|k~A2+_
工件在夹具中的位置是以其定位基面与定位元件的相互接触(配合)来确定的,由于定位基面、定位元件的工作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,使加工后各工件的加工尺寸存在误差。
这种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。
产生定位误差的原因:
基准位移误差和基准不重合误差。
3、确定夹紧力的作用方向和作用点应遵循哪些原则?
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?
(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?
(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是什么?
①夹紧过程可靠,不改变工件定位后所占据的正确位置;
②夹紧力的大小适当。
③操作简单方便、省力、安全。
④结构性好,夹紧装置的结构力求简单、紧凑,便于制造和维修。
7、采用夹具装夹工件有何优点?
a.易于保证工件的加工精度。
b.使用夹具可改变和扩大原机床的功能,实现“一机多用”。
c.使用夹具后,不仅省去划线找正等辅助时间,而且有时还可采用高效率的多件、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。
d.用夹具装夹工件方便、省力、安全。
e.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、轴套类零件铣槽时,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。
解:
①对于尺寸H2,基准重合,
,因此
②对于尺寸H1
因工序基准不在定位面上,所以
③对于尺寸H3
五、分析题
1、根据六点定位原理分析图2各定位方案的定位元件所限制的自由度。
分析:
图a限制X、Y、Z三个方向移动自由度。
图b限制X、Y、Z三个方向移动,绕Y、Z轴转动共计5个自由度
图c限制全部6个自由度
图d限制X、Y、Z三个方向移动,绕X、Y轴转动共计5个自由度
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?
b)
图3
图a分析
①支承板限制自由度:
②圆锥销限制自由度:
③沿Z轴移动自由度重复限制,不合理
④不合理,改进措施:
将圆锥销改为短圆柱销
图b分析:
不合理。
改进措施:
将圆柱销改为削边销(上、下削平)。
图C分析
②短圆柱销限制自由度:
③V形块限制自由度:
④沿X、Y轴移动自由度重复限制,不合理
⑤不合理,改进措施:
将V形块改为削边销
3、试分析图4中夹紧力的作用点与方向是否合理?
为什么?
图4
2、答:
图a不合理,因为力作用处工件刚度差,容易变形;
图b不合理,因为工件容易倾翻;
图c不合理,因为力作用处工件刚度差,容易变形;
图d不合理,因为工件容易倾翻。
改进方案见下图红色箭头。
第4章数控加工工艺基础
模拟自测题四(第四章)
1、零件的机械加工精度主要包括(D)。
(A)机床精度、几何形状精度、相对位置精度
(B)尺寸精度、几何形状精度、装夹精度
(C)尺寸精度、定位精度、相对位置精度
(D)尺寸精度、几何形状精度、相对位置精度
2、制订加工方案的一般原则为先粗后精、先近后远、先内后外,程序段最少,(A)及特殊情况特殊处理。
(A)走刀路线最短(B)将复杂轮廓简化成简单轮廓
(C)将手工编程改成自动编程(D)将空间曲线转化为平面曲线
3、换刀点是指在编制数控程序时,相对于机床固定参考点而设置的一个自动换刀的位置,它一般不能设置在(A)。
(A)加工零件上(B)程序原点上
(C)机床固定参考点上(D)浮动原点上
4、加工精度高、(B)、自动化程度高,劳动强度低、生产效率高等是数控机床加工的特点。
(A)加工轮廓简单、生产批量又特别大的零件
(B)对加工对象的适应性强
(C)装夹困难或必须依靠人工找正、定位才能保证其加工精度的单件零件
(D)适于加工余量特别大、质及余量都不均匀的坯件
5、在数控加工中,(D)相对于工件运动的轨迹称为进给路线,进给路线不仅包括了加工内容,也反映出加工顺序,是编程的依据之一。
(A)刀具原点(B)刀具(C)刀具刀尖点(D)刀具刀位点
6、下列叙述中(B),不属于确定加工路线时应遵循的原则。
(A)加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度
(B)使数值计算简单,以减少编程工作量
(C)应使加工路线最短,这样既可以减少程序短,又可以减少空刀时间
(D)对于既有铣面又有镗孔的零件,可先铣面后镗孔
7、尺寸链按功能分为设计尺寸链和(D)。
(A)封闭尺寸链(B)装配尺寸链(C)零件尺寸链(D)工艺尺寸链
8、下列关于尺寸链叙述正确的是(C)。
(A)由相互联系的尺寸按顺序排列的链环;
(B)一个尺寸链可以有一个以上封闭环;
(C)在极值算法中,封闭环公差大于任一组成环公差;
(D)分析尺寸链时,与尺寸链中的组成环数目多少无关。
9、零件的相互位置精度主要限制(D)。
(A)加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定的范围;
(B)限制加工表面的宏观几何形状误差;
(C)限制加工表面的宏观几何
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