《機械制造基礎(chǔ)》作業(yè)評講(doc11頁)

1、機械制造基礎(chǔ)作業(yè)評講（1）責(zé)任教師 張莉機械制造基礎(chǔ) 是機械類各專業(yè)?？频闹匾夹g(shù)基礎(chǔ)必選課。 本課程包含金屬材料及熱處理的基本知識、 金屬材料的熱加工、 公差配合與技術(shù)測量、形狀和位置公差及檢測、表面粗糙度及檢測、 金屬切削機床及刀具、 機械加工工藝知識等方面的內(nèi)容， 是數(shù)控技術(shù)專業(yè)必須掌握的一門綜合性應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)， 使學(xué)生掌握機械制造的基本知識， 為以后其他專業(yè)課程的開展打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)這門課， 需要多做練習(xí)題。 我會在四次作業(yè)評講中， 給大家講解一下主要的作業(yè)題，幫助大家進(jìn)一步理解各章教學(xué)內(nèi)容。1、何為鋼的熱處理? 鋼的熱處理方法有哪些基本類型?涉及的知識點

2、及答題分析： 這個題的考核知識點是鋼的熱處理及類型。答： 鋼的熱處理，是將鋼在固態(tài)下進(jìn)行加熱、保溫和冷卻，改變其內(nèi)部組織，從而獲得所需要性能的一種金屬加工工藝。鋼的熱處理可分為整體熱處理和表面熱處理兩大類，整體熱處理包括退火正火、淬火、回火，表面熱處理包括表面淬火、火焰加熱表面淬火和化學(xué)熱處理2、退火和正火的主要區(qū)別是什么 ?生產(chǎn)中如何選擇退火和正火?涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是退火和正火的原理。答： 正火與退火的主要區(qū)別是正火的冷卻速度稍快， 所得組織比退火細(xì)， 硬度和強度有所提高，退火與正火主要用于各種鑄件、 鍛件、熱軋型材及焊接構(gòu)件， 由于處理時冷卻速度較慢， 故對鋼的

3、強化作用較小， 在許多情況下不能滿足使用要求。 除少數(shù)性能要求不高的零件外， 一般不作為獲得最終使用性能的熱處理， 而主要用于改善其工藝性能， 故稱為預(yù)備熱 處理。對于力學(xué)性能要求不高的零件， 正火可作為最終熱處理， 低碳鋼退火后硬度偏低， 切削加工后表面粗糙度高。 正火后可獲得合適的硬度， 改善切削性能， 過共析鋼球化退火前進(jìn)行一次正火，可消除網(wǎng)狀二次滲碳體，以保證球化退火時滲碳體全部球粒化。3、一批45鋼（含碳量0.45 %）試樣（尺寸15 mm< 10 mm）,因其組織晶粒大小不均勻，需采用退火處理。應(yīng)采用以下哪種退火工藝?（ 1）緩慢加熱至700 ，保溫足夠時問，隨爐冷卻至室溫；

4、（ 2）緩慢加熱至840 ，保溫足夠時間，隨爐冷卻至室溫；（ 3）緩慢加熱至1l00，保溫足夠時間，隨爐冷卻至室溫。涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是退火的原理和分類。答： 采用（2 ）種，即完全退火，：“完全”是退火件加熱獲得完全的奧氏體組織，也就是鋼的組織全部進(jìn)行了重結(jié)晶，所以，原來的晶粒組大，組織不勻，有內(nèi)應(yīng)力，塑性、韌性差，易裂，變形可以解決，但必須控制退火加熱溫度，否則晶粒仍粗大。4、現(xiàn)有40Cr鋼制造的機床主軸，心部要求良好的強韌性 （200300HBS,軸頸處要 求硬而耐磨 （5458HRC,試問：（ 1）應(yīng)進(jìn)行哪種預(yù)處理和最終熱處理？（ 2）熱處理后獲得什么組織？（

5、 3）熱處理工序在加工工藝路線中位置如何安排？涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是熱處理的應(yīng)用。答： ( 1 )要心部有良好的強忍性，而外部硬而耐磨，則可以采用淬火作為預(yù)處理，高溫回火作為最終熱處理。( 2)得到回火索氏體組織。( 3)熱處理一般是為了在加工過程中和加工后獲得良好的力學(xué)性能，在工藝路線中的安排要根據(jù)實際情況確定，如鍛造后可正火或者調(diào)質(zhì)，要有預(yù)備熱處理和最終熱處理。5、選擇零件材料應(yīng)遵循哪些原則？涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是零件材料選擇。答：1) 、使用性原則，保證零件完成規(guī)定功能的必要條件。2) 、工藝性能原則，材料加工的難易程度。3) 、經(jīng)濟性原則

6、，降低成本，取得最大經(jīng)濟效益，使產(chǎn)品具有最強的競爭力。6、說明下列符號的含義及其所表示的機械性能指標(biāo)的物理意義：(Ts,* HRC 180HBs/i000/30 。涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是材料的力學(xué)性能。答：n,材料產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的最小應(yīng)力值，即屈服強度；(7 b,材料被拉斷前承受的最大載荷時的應(yīng)力值，即抗拉強度；HRC洛氏硬度的一種表示方法；180HBs/iooo/3o表示用直徑10mmi勺淬火鋼在1000kgf的載荷作用下時間保持30 秒所測得的布氏硬度值為180。機械制造基礎(chǔ)作業(yè)評講(2)責(zé)任教師 張莉1、什么是金屬的流動性？其影響因素主要是什么 ?涉及的知識點及答

7、題分析： 這個題的考核知識點是金屬的鑄造性能的金屬流動性。答： 液態(tài)合金本身的流動能力，稱為流動性。影響因素主要有：材料的化學(xué)成分、澆注溫度 、鑄件結(jié)構(gòu)與鑄型條件2、何謂加工硬化？如何改善加工硬化后的金屬與合金的性能?涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是金屬的塑性變形。答： 金屬在塑性變形過程中，隨著變形程度的增加，其強度、硬度提高， 。而塑性、 韌性降低的現(xiàn)象稱為加工硬化。 可以通過金屬的回復(fù)和再結(jié)晶來改善金屬和合金的性能。3、什么是金屬的鍛造性能？其影響因素主要是什么?涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是金屬的鍛造性能。金屬的鍛造性能是衡量金屬材料鍛造成形難易程度的一種

8、工藝性能。 鍛造性能好表明改 金屬易于鍛造成形。影響因素主要有：材料的化學(xué)成分、組織狀態(tài)和變形溫度。4、什么是基準(zhǔn)制？為什么要規(guī)定基準(zhǔn)制？在哪些情況下采用基軸制？涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是公差配合的基本概念基準(zhǔn)制，理解記憶即可。答： 基準(zhǔn)制是指同一極限制的孔和軸組成配合的一種制度。 以兩個相配合的零件中的一個零件作為基準(zhǔn)件， 并選定標(biāo)準(zhǔn)公差帶， 二改變另一個零件的公差帶位置， 從而形成各種配 合的一種制度?；酒顬橐欢ǖ妮S的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度，稱為基軸制配合。在下列情況下采用基軸制。1)、直接使用有一定公差等級(IT8IT11 )而不再

9、進(jìn)行機械加工的冷拔鋼材做軸。2)、加工尺寸小于1mm困精密軸比同級孔困難時。3)在同一基本尺寸的軸上裝配有不同配合要求的幾個孔件的應(yīng)采用基軸制。5、用查表法確定下列各配合的孔、軸的極限偏差、計算極限間隙或過盈，并畫出公差帶圖。(1) 20H8/f7 (2) 30F8/h7 (3) 14H7/r6(4) 60P6/h5 (5) 45JS6/h5 (6) 40H7/t6涉及的知識點及答題分析：這個題的考核知識點是公差配合的基本知識。解：(1)由標(biāo)準(zhǔn)公差表得：4 20mm勺IT8=33m IT7=21 m由軸的基本偏差表得：n的基本偏差 es=-20科m?因此：孔的上下偏差：ES=+33科m EI=

10、0軸的上下偏差：es=-20 m ei=es-IT7=-41m+0,033KZZZZJ-0iQ41公差帶圖如下：可知為間隙配合Xmax= ES- ei=33+41=74 科 mXmin= EI- es=0+20=20 科 m其他同上，不再計算。6、將下列形位公差要求標(biāo)注在圖(1)圓錐截面圓度公差為0.006mm；(2)圓錐面對放80H7軸線的斜向圓跳動公差為0.02 mm；(3)右端面對左端面的平行度公差為0.005 mm。涉及的知識 題分析：這個題的 識點是形位公差 知識及標(biāo)注。答：標(biāo)注如機械制造基礎(chǔ)作業(yè)評講（3）責(zé)任教師張莉1、表面粗糙度的含義是什么？對零件的工作性能有何影響？涉及的知識點

11、及答題分析：這個題的考核知識點是表面粗糙度的概念。答：零件表面總會存在著由較小間距的峰谷組成的微量高低不平的痕跡，它是一種微觀幾何形狀誤差，用粗糙度來表示，表面粗糙度越小，表面越光滑。表面粗糙度的大小對零件的使用性能和使用壽命的影響如下：1）影響零件的耐磨性；2）影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性；3）影響疲勞強度；4）影響抗腐蝕性。2、在一般情況下， /40H7和e80H7相比，440H6/j5和e 40H6/s5相比，哪個應(yīng)選用 較小的粗糙度值？涉及的知識點及答題分析：這個題的考核知識點是粗糙度的選擇原則。答：040H7和族80H7相比，公差等級相同時，基本尺寸越小，粗糙度值就越小。440H6/j5和4

12、40H6/s5相比，前者是過渡配合，后者是過盈配合，則過盈配合要求粗 糙度值小一些。3、什么是積屑瘤？試述其成因、影響和避免方式。涉及的知識點及答題分析：這個題的考核知識點是積屑瘤。掌握產(chǎn)生原因，影響以及避免方式。答：在加工過程中，由于工件材料是被擠裂的， 因此切屑對刀具的前面產(chǎn)生有很大的壓 力，并摩擦生成大量的切削熱。 在這種高溫高壓下，與刀具前面接觸的那一部分切屑由于摩 擦力的影響，流動速度相對減慢，形成“滯留層”。當(dāng)摩擦力一旦大于材料內(nèi)部晶格之間的 結(jié)合力時，“滯流層”中的一些材料就會粘附在刀具附近刀尖的前面上，形成積屑瘤。積屑瘤的影響：1）刀具實際前角增大；2）增大切削厚度；3）使加工

13、表面粗糙度值增大；4） 對刀具耐用度有影響。避免方式：（ 1） 材料的性質(zhì)材料的塑性越好， 產(chǎn)生積屑瘤的可能性越大。因此對于中、低碳鋼以及一些有色金屬在精加工前應(yīng)對于它們進(jìn)行相應(yīng)的熱處理， 如正火或調(diào)質(zhì)等， 以提高材料的硬度、降低材料的塑性。（ 2） 切削速度 當(dāng)加工中出現(xiàn)不想要的積屑瘤時， 可提高或降低切削速度， 亦可以消除積屑瘤。但要與刀具的材料、角度以及工件的形狀相適應(yīng)。（ 3） 冷卻潤滑 冷卻液的加入一般可消除積屑瘤的出現(xiàn)， 而在冷卻液中加入潤滑成分則效果更好4、切削熱是如何產(chǎn)生的?它對切削過程有什么影響?涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是切削熱及切削溫度。掌握切削熱產(chǎn)生的

14、原因及對切削過程的影響。答： 切削熱源于切削層金屬產(chǎn)生的彈性變形和塑性變形所作的功， 以及刀具前后刀面與切屑和工件加工表面間消耗的摩擦功。它對切削過程有： 切削溫度高是刀具磨損的主要原因， 它將限制生產(chǎn)率的提高； 切削溫度還會使加工精度降低，使已加工表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力以及其它缺陷。5、常用車刀類型有哪些?涉及的知識點及答題分析：這個題的考核知識點是車刀的類型。答：直頭外圓車刀、彎頭車刀、偏刀、車槽或切斷刀、鏜孔刀、螺紋車刀、成形車刀。6、銑床可加工哪些類型表面?涉及的知識點及答題分析：這個題的考核知識點是銑削的方式。答：銑平面、銑臺階、銑鍵槽、銑T 形槽、銑燕尾槽、銑齒形、銑螺紋、銑螺旋槽、銑外

15、曲面、銑內(nèi)曲面。7、鉆削有何工藝特點?為什么鉆削的精度低?涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是鉆削工藝。答：鉆削工藝特點有：1）鉆頭剛性差、定心作用很差，鉆孔時的孔軸線歪斜，鉆頭易扭斷。2）易出現(xiàn)孔徑擴大現(xiàn)象。3）排屑困難。4）鉆削溫度高。由于上述特點可知，鉆孔的加工質(zhì)量較差，尺寸精度一般為 IT13IT10,表面粗糙度Ra為5012.5微米。8、磨削的工藝特點是什么?主要用于加工何種工件表面?涉及的知識點及答題分析：這個題的考核知識點是磨削工藝。答：磨削的工藝特點是精：1) 磨削的精度高，表面粗糙度值小。2) 可磨削硬度高的材料。3) 磨削徑向力大。磨削溫度高。4) 砂輪的自銳性能

16、好。主要用于加工精度要求較高的圓柱工件表面，也可加工精度要求高的平面表面。機械制造基礎(chǔ)作業(yè)評講(4)責(zé)任教師 張莉1、何謂機床夾具?夾具有哪些作用?涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是機床夾具，掌握夾具概念及作用。答： 在機械加工中， 為了保證工件加工精度， 使之占有確定位置以接受加工或檢測的工藝裝備統(tǒng)稱為機床夾具，簡稱夾具。作用：1) 保證產(chǎn)品加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。2) 提高生產(chǎn)效率，降低加工成本。3) 改善工人的勞動條件。4) 擴大機床的工藝范圍。2、什么叫“六點定位原則”?什么是欠定位?過定位?涉及的知識點及答題分析：這個題的考核知識點是工件的定位及定位原理。答： 夾具用合理

17、分布的六個支承點限制工件的六個自由度， 即用一個支承點限制工件的一個自由度的方法，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是六點定位原理。根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位，稱為欠定位。同一個自由度被幾個支承點重復(fù)限制的情況， 稱為過定位 (也稱為重復(fù)定位、 超定位)3、什么叫加工誤差? 它與加工精度、公差之間有何區(qū)別?涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是加工精度和加工誤差。答： 加工誤差時指零件加工后的實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏差程度。加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的符合程度。加工誤差反映加工精度，加工誤差答，表明零件的加工精度低。反之，加工

18、誤差小，則表明零件的加工精度高。4、提高機械加工精度的途徑有哪些?涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是提高加工精度的工藝措施。答： 首先找出產(chǎn)生加工誤差的主要因素， 然后采取相應(yīng)的工藝措施以減少或控制這些因素的影響。1 ) 減少誤差法，查明原因，對其直接進(jìn)行消除或減弱。2 ) 誤差補償法，人為造出一種新的原始誤差，去抵消原來工藝系統(tǒng)中存在的原始誤差。3 ) 誤差轉(zhuǎn)移法，把原始誤差從敏感方向轉(zhuǎn)移島誤差的非敏感方向。4 ) 誤差均分法， 利用有密切聯(lián)系的表面之間的相互比較和相互修正利用互為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，以達(dá)到很高的加工精度。5、什么是精基準(zhǔn)?如何選擇精基準(zhǔn)?涉及的知識點及答題分析： 這個

19、題的考核知識點是定位基準(zhǔn)的選擇。答：采用已加工表面作為定位基準(zhǔn)表面，稱為精基準(zhǔn)。1) 直接選用設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合原則。2) 同一零件的多道工序盡可能選擇同一個定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)同一原則。3) 采用兩個加工表面互相作為定位基準(zhǔn)反復(fù)進(jìn)行加工的方法，即互為基準(zhǔn)原則。4) 加工時以加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，即自為基準(zhǔn)原則。6、零件的切削加工過程一般可分為哪幾個階段?各加工階段的主要任務(wù)是什么?劃分加工階段有什么作用 ?涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是加工階段的劃分。答：加工過程一般可分1) 粗加工階段，切除毛坯的大部分加工余量。2) 半精加工階段，減小粗加工后留下的誤差和表面缺陷層。3) 精加工階段，經(jīng)加工后達(dá)到圖樣的全部技術(shù)要求。4) 光整加工階段，減小表面粗糙度或進(jìn)一步提高尺寸精度。作用： 有利用消除或減少變形對加工精度的影響， 盡早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷， 有利用合理選擇和使用設(shè)備，有利用合理組織生產(chǎn)和安排工藝。7、在機械加工工藝過程中，熱處理工序的位置如何安排?涉及的知識點及答題分析： 這個題的考核知識點是熱處理工序