第二學(xué)期機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)作業(yè)

1、2014-2015學(xué)年第二學(xué)期機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)作業(yè)1、何謂切削用量三要素怎樣定義?如何計(jì)算?答：切削用量三要素指：切削速度Vc、進(jìn)給量f、背吃刀量ap；其定義及計(jì)算公式如下:切削速度Vc：主運(yùn)動(dòng)的速度，大多數(shù)切削加工的主運(yùn)動(dòng)采用回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；匦w（刀具或工件）上外圓或內(nèi)孔某一點(diǎn)的切削速度計(jì)算公式如下：m/s或m/min式中 d工件或刀具上某一點(diǎn)的回轉(zhuǎn)直徑（mm）; n 工件或刀具的轉(zhuǎn)速（r/s或r/min）。進(jìn)給量f：進(jìn)給速度Vf是單位時(shí)間的進(jìn)給量，單位是mm/s （mm/min）。進(jìn)給量是工件或刀具每回轉(zhuǎn)一周時(shí)兩者沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移，單位是mm/r（毫米/轉(zhuǎn)）。對(duì)于刨削、插削等主運(yùn)動(dòng)為往

2、復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的加工，雖然可以不規(guī)定進(jìn)給速度卻需要規(guī)定間歇進(jìn)給量，其單位為mm/d.st（毫米/雙行程）。對(duì)于銑刀、鉸刀、拉刀、齒輪滾刀等多刃切削工具，在它們進(jìn)行工作時(shí)，還應(yīng)規(guī)定每一個(gè)刀齒的進(jìn)給量fz，季后一個(gè)刀齒相對(duì)于前一個(gè)刀齒的進(jìn)給量，單位是mm/z（毫米/齒）。 Vf = f .n = fz . Z . n mm/s或mm/min背吃刀量ap:對(duì)于車削和刨削加工來說，背吃刀量ap為工件上已加工表面和待加工表面的垂直距離，單位 mm。外圓柱表面車削的切削深度可用下式計(jì)算： mm對(duì)于鉆孔工作 mm其中, 為已加工表面直徑mm； 為待加工表面直徑mm。2、刀具標(biāo)注角度參考系有哪幾種?它們是由哪些參

3、考平面構(gòu)成?試給這些參考平面下定義答:刀具標(biāo)注角度參考系有兩類：一類為刀具角度靜止參考系，它是刀具設(shè)計(jì)時(shí)標(biāo)注、刃磨和測(cè)量的基準(zhǔn)，用此定義的刀具角度稱為刀具標(biāo)注角度；一類為刀具角度工作參考系，它是確定刀具切削工作時(shí)角度的基準(zhǔn)，用此定義的刀具角度稱為刀具的工作角度。用于構(gòu)成刀具角度的參考平面主要有：基面、切削平面、正交平面、法平面、假定工作平面和背平面。各參考平面定義如下：基面Pr：過切削刃選定點(diǎn)，垂直于主運(yùn)動(dòng)方向的平面。通常，它平行（或垂直）于刀具上的安裝面（或軸線）的平面。例如：普通車刀的基面Pr，可理解為平行于刀具的底面；切削平面Ps：過切削刃選定點(diǎn)，與切削刃相切，并垂直于基面Pr的平面。它

4、也是切削刃與切削速度方向構(gòu)成的平面；正交平面Po：過切削刃選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于基面Pr與切削平面Ps的平面；法平面Pn：過切削刃選定點(diǎn)，并垂直于切削刃的平面；假定工作平面Pf：過切削刃選定點(diǎn)，平行于假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向，并垂直于基面Pr的平面；背平面Pp：過切削刃選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于假定工作平面Pf與基面Pr的平面。3、刀具切削部分材料應(yīng)具備哪些性能? 為什么?答：刀具材料應(yīng)滿足一下基本性能要求：較高的硬度和耐磨性；足夠的強(qiáng)度和韌性；較高的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性；良好的工藝性；良好的經(jīng)濟(jì)性。主要原因有：刀具切削部分在強(qiáng)烈摩擦、高壓、高溫下工作，應(yīng)具備如下的基本要求。 高硬度和高耐磨性：刀具材料的

5、硬度必須高于被加工材料的硬度才能切下金屬，這是刀具材料必備的基本要求，現(xiàn)有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬，其耐磨性越好，但由于切削條件較復(fù)雜，材料的耐磨性還決定于它的化學(xué)成分和金相組織的穩(wěn)定性。 足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性：強(qiáng)度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎與刀桿折斷所應(yīng)具備的性能。一般用抗彎強(qiáng)度來表示。 沖擊韌性是指刀具材料在間斷切削或有沖擊的工作條件下保證不崩刃的能力，一般地，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和韌性是一對(duì)矛盾，也是刀具材料所應(yīng)克服的一個(gè)關(guān)鍵。 高耐熱性 ：耐熱性又稱紅硬性，是衡量刀具材料性能的主要指標(biāo)。它綜合反映了

6、刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度、抗氧化、抗粘結(jié)和抗擴(kuò)散的能力。 良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性：為了便于制造，刀具材料應(yīng)有良好的工藝性，如鍛造、熱處理及磨削加工性能。當(dāng)然在制造和選用時(shí)應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前超硬材料及涂層刀具材料費(fèi)用4、刀具材料與被加工材料應(yīng)如何匹配?怎樣根據(jù)工件材料的性質(zhì)和切削條件正確選擇刀具材料?答：切削刀具與加工對(duì)象的匹配主要指二者的力學(xué)、物理和化學(xué)性能相互匹配，以獲得最長(zhǎng)的刀具壽命和最大的切削加工生產(chǎn)率。切削刀具與加工對(duì)象的物理性能匹配主要是指刀具與工件材料的熔點(diǎn)、彈性模量、導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、抗熱沖擊性能等物理性能參數(shù)應(yīng)相互匹配。切削刀具與加工對(duì)象的化學(xué)性能

7、匹配主要是指刀具與工件材料化學(xué)親和性、化學(xué)反應(yīng)、擴(kuò)散、粘結(jié)和溶解等化學(xué)性能參數(shù)應(yīng)相互匹配。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)所加工的工件材料選擇相互匹配的刀具材料。 刀具材料是指刀具切削部分的材料。合理選擇刀具材料影響到切削加工生產(chǎn)率、刀具耐用度、刀具消耗和加工成本、加工精度和表面質(zhì)量。根據(jù)工件材料的切削特點(diǎn)，同時(shí)考慮其切削的特殊性，選擇刀具材料時(shí)應(yīng)考慮以下性能:高的硬度和耐磨性、高的耐熱性、足夠的強(qiáng)度和韌性。5、闡明金屬切削形成過程的實(shí)質(zhì)？哪些指標(biāo)用來衡量切削層金屬的變形程度？它們之間的相互關(guān)系如何？它們是否真實(shí)的反映了切屑形成過程的物理本質(zhì)？為什么？答：金屬切削形成過程的實(shí)質(zhì)是工件材料的切削層

8、在刀具的刀刃和前刀面作用下受到擠壓，沿剪切面產(chǎn)生剪切滑移變形，而轉(zhuǎn)變?yōu)榍行迹瑫r(shí)形成已加工表面的過程。衡量切削變形的程度的指標(biāo)：變形系數(shù)、相對(duì)滑移和剪切角三個(gè)指標(biāo)。衡量切削變形的程度的指標(biāo)的相互關(guān)系：剪切角、相對(duì)滑移和變形系數(shù)是通常用以表示切屑變形程度的三種 方法。它們是根據(jù)純剪切的觀點(diǎn)提出的。但切削過程是復(fù)雜的，它既有剪切，又有前刀面對(duì)切屑的擠壓和摩擦作用（第二變形區(qū)），用這些簡(jiǎn)單的方式不能反映變形的實(shí)質(zhì)。它們不能真實(shí)的反映了切屑形成過程的物理本質(zhì)。原因?yàn)榍邢鬟^程是復(fù)雜的，它既有剪切，又有前刀面對(duì)切屑的擠壓和摩擦作用（第二變形區(qū)），用這些簡(jiǎn)單的方式不能反映變形的實(shí)質(zhì)。切屑的變形和形成過程實(shí)際

9、上經(jīng)歷了彈性變形、塑性變形、擠裂、切離四個(gè)階段。6、試描述積屑瘤現(xiàn)象及成因。積屑瘤對(duì)切削過程有哪些影響？答：（1）積屑瘤是切削過程中產(chǎn)生的一種物理現(xiàn)象，在切削速度不高而又能形成連續(xù)帶狀切屑的情況下，加工一般鋼料或其它塑性材料時(shí)，刀具前角很小或?yàn)樨?fù)值時(shí)，工件、切屑的一部分金屬冷焊在刀具的刀尖和前刀面上代替刀具進(jìn)行切削的硬塊稱積屑瘤。積屑瘤的形成與切削速度、工件材料及產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象的條件有關(guān)。（2）積屑瘤對(duì)切削過程的影響有：增大實(shí)際前角。減少切屑變形，降低切削力。 增大切削厚度。積屑瘤延伸到刃外，使得實(shí)際切削厚度增大，影響尺寸準(zhǔn)確性。 增大已加工表面粗糙度。 積屑瘤周期性增大脫落，可隨切屑排出或殘留

10、在已加工面形成鱗片狀毛刺。 、代替刀刃切削，提高刀具耐用度。積屑瘤未脫落時(shí)，起保護(hù)刀刃和減小前刀面磨損的作用，脫落時(shí)可能粘連刀具材料一起剝落而加快刀具失效。7、分別說明切削速度、進(jìn)給量及背吃刀量的改變對(duì)切削溫度的影響？答：（1）切削速度的改變對(duì)切削溫度的影響：切削速度對(duì)切削溫度影響最大，隨切削速度的提高，切削溫度迅速上升；（2）進(jìn)給量的改變對(duì)切削溫度的影響：對(duì)切削溫度影響較切削速度小。（3）背吃刀量的改變對(duì)切削溫度的影響：背吃刀量變化時(shí)，散熱面積和產(chǎn)生的熱量亦作相應(yīng)變化，對(duì)切削溫度的影響最小。8、說明高速鋼刀具在低速、中速產(chǎn)生磨損的原因，硬質(zhì)合金刀具在中速、高速時(shí)產(chǎn)生磨損的原因？答：（1）高速

11、鋼在中速切削是主要產(chǎn)生硬質(zhì)點(diǎn)磨損（切削溫度較低），高速時(shí)由于切削溫度過高，主要產(chǎn)生塑性變形破壞。（2）硬質(zhì)合金車刀高速切削時(shí)，主要以擴(kuò)散磨損為主；中速切削主要以粘結(jié)磨損為主。9、什么叫工件材料的切削加工性?評(píng)定材料切削加工性有哪些指標(biāo)？如何改善材料的切削加工性？答：（1）工件材料切削加工性：是指在一定的條件下，工件材料切削加工的難易程度。由于切削加工的條件和要求不同，材料的切削加工性有不同的內(nèi)容和指標(biāo)（2）評(píng)定材料切削加工性有指標(biāo)有：以表面加工質(zhì)量衡量切削加工性。以刀具耐用度衡量切削加工性。以單位切削力、切削溫度衡量切削加工性。以斷屑性能衡量切削加工性。（3）改善材料的切削加工性應(yīng)從這兩方面采

12、取措施：調(diào)整材料的化學(xué)成分。在不影響材料使用性能的前提下，可在鋼中適當(dāng)添加一種或幾種元素，如S、Pb、Se、P等，可獲得易切鋼。易切鋼切削力小，易斷屑，刀具耐用度高，加工表面質(zhì)量好。通過熱處理改變金相組織。 金相組織不同，材料的物理機(jī)械性能差異很大。通過熱處理，使材料的組織發(fā)生改變，使其有利于切削加工。當(dāng)材料的切削加工性無法改善時(shí)，應(yīng)考慮選擇合適的刀具材料、幾何參數(shù)、冷卻液，有條件可采用加熱切削、振動(dòng)切削等。10、什么是機(jī)械加工工藝過程？什么叫機(jī)械加工工藝規(guī)程？工藝規(guī)程在生產(chǎn)中起什么作用？答：（1）機(jī)械加工工藝過程是指在生產(chǎn)過程中，是對(duì)零件采用各種加工方法，直接用于改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀

13、、尺寸、表面粗糙度以及力學(xué)物理性能、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使之成為合格零件的全部勞動(dòng)過程。 （2）機(jī)械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。（3）工藝規(guī)程在生產(chǎn)中的作用主要有：是機(jī)械加工工藝過程的主要技術(shù)文件，是指揮現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的依據(jù)；是新產(chǎn)品投產(chǎn)前，進(jìn)行有關(guān)的技術(shù)準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備的依據(jù)；是新建、擴(kuò)建或改建廠房（車間）的依據(jù)。11、加工階梯軸如下圖，試列表制訂加工工藝過程（包括定位）。單件小批生產(chǎn)。答：加工工藝過程如下：工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1車端面、打頂尖孔、車全部外圓、切槽與倒角車床2銑鍵槽、去毛刺銑床3磨外圓外圓磨床答:粗基準(zhǔn)選擇一般應(yīng)遵循以下原則:保證相互位置要求

14、原則:如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求,則應(yīng)以不加工面作為粗基準(zhǔn)。余量均勻分配原則:如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇第2條原則，加工時(shí)為保證有足夠的余量，應(yīng)選作為粗基準(zhǔn)。13、選擇下圖3.36示的搖桿零件的定位基準(zhǔn)。零件材料為HT200，毛坯為鑄件，生產(chǎn)批量5000，單位：件答：1.精基準(zhǔn)的選擇:該零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是20H7孔及端面A。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選20H7孔及端面作定位精基準(zhǔn)。從統(tǒng)一基準(zhǔn)的原則出發(fā)，以20H7孔及端面A定位可以方便地加工其他表面，也應(yīng)選20H7孔及端面A作統(tǒng)一精基準(zhǔn)。在本例中基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一基

15、準(zhǔn)原則相一致。2. 粗基準(zhǔn)的選擇:本例中零件毛坯為一般鑄件，20H7孔及12H7孔及12H7孔均較小，一般不鑄出，故不存在重要加工面加工余量均勻問題，此時(shí)應(yīng)著索考慮加工面與不加工面的位置要求。本例中20H7孔要求與40外圓同軸，因此在加工20H7孔時(shí)，應(yīng)以40外圓作粗基準(zhǔn)。14、試分析鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔三種加工方法的工藝特點(diǎn)，并說明這三種孔加工工藝之間的聯(lián)系。答：鉆孔是用鉆床進(jìn)行加工的，工藝過程包括：確定孔位置、樣沖做標(biāo)記、在鉆床上裝夾、根據(jù)要求選鉆頭。擴(kuò)孔就是在前面的工藝基礎(chǔ)上增加了一定的孔徑，但是擴(kuò)孔要比鉆孔的孔壁表面粗糙度好。鉸孔的作用在于使孔的精度與粗糙度達(dá)到生產(chǎn)要求，工藝過程也是在前面

16、的基礎(chǔ)之上的。 它們之間有先后，麻花鉆先加工出孔，然后再視其要求選擇其它工具，再加工擴(kuò)孔、鉸孔。三種精度要求也是不同的，要求是越來越高。15、車床結(jié)構(gòu)形式有哪些？試列舉3種車床類型，并說明各自的加工特點(diǎn)。答：（1）床結(jié)構(gòu)形式有：按用途和結(jié)構(gòu)的不同，車床主要分為臥式車床和落地車床、立式車床、 轉(zhuǎn)塔車床、單軸自動(dòng)車床、多軸自動(dòng)和半自動(dòng)車床、仿形車床及多刀車床和各種專門化車床，如凸輪軸車床、曲軸車床、車輪車床、鏟齒車床。（2）普通車床：加工對(duì)象廣，主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)整范圍大，能加工工件的內(nèi)外表面、端面和內(nèi)外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生產(chǎn)效率低，適用于單件、小批生產(chǎn)和修配車間。（3

17、）轉(zhuǎn)塔車床和回轉(zhuǎn)車床：具有能裝多把刀具的轉(zhuǎn)塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用于成批生產(chǎn)。 （4）自動(dòng)車床：按一定程序自動(dòng)完成中小型工件的多工序加工，能自動(dòng)上下料，重復(fù)加工一批同樣的工件，適用于大批、大量生產(chǎn)。 16、周銑與端銑、順銑與逆銑各有什么特點(diǎn)？如何應(yīng)用？答：（1）周銑與端銑的特點(diǎn)主要有：周銑是指利用分布在銑刀圓柱面上的切削刃來形成平面（或表面）進(jìn)行銑削的方式，稱為周銑。端銑是指利用分布在銑刀端面上的端面切削刃來形成平面的進(jìn)行銑削的方式。端銑與周銑相比，其優(yōu)點(diǎn)是：刀軸比較短，銑刀直徑比較大，工作時(shí)同時(shí)參加切削的刀齒較多，銑削時(shí)較平穩(wěn)，銑削用量可

18、適當(dāng)增大，切削刃磨損較慢，能一次銑出較寬的平面。缺點(diǎn)是：一次的銑削深度一般不及周銑。在相同的銑削用量條件下，一般端銑比周銑獲得的表面粗糙度值要大。（2）順銑與逆銑的特點(diǎn)主要有：逆銑是指銑削時(shí)，銑刀每一刀齒在工件切入處的速度方向與工件進(jìn)給方向相反的銑削方式。順銑是指銑削時(shí)，銑刀每一刀齒在工件切出處的速度方向與工件進(jìn)給方向相同的切削方式。1）從切屑截面形狀分析  逆銑時(shí)，刀齒的切削厚度由零逐漸增加，刀齒切入工件時(shí)切削厚度為零，由于切削刃鈍圓半徑的影響，刀齒在巳加工表面上滑移一段距離后才能真正切入工件，因而刀齒磨損快。加工表面質(zhì)量較差。順銑時(shí)則無此現(xiàn)象2）從工件裝夾可靠性分析&#

19、160; 逆銑時(shí)，刀齒對(duì)工件的垂直作用力Fv向上，容易使工件的裝夾松動(dòng)：順銑時(shí)，刀齒對(duì)工件的垂直作用力向下，使工件壓緊在工作臺(tái)上，加工比較平穩(wěn)。 3）從工作臺(tái)絲杠、螺母間隙分析  逆銑時(shí)，工件承受的水平銑削力小與進(jìn)給速度vf的方向相反，銑床工作臺(tái)絲杠始終與螺母接觸。順銑時(shí)，工件承受的水平銑削（3）周銑和端銑:端銑具有銑削較平穩(wěn)，加工質(zhì)量及刀具耐用度均較高的特點(diǎn)，且端銑用的面銑刀易鑲硬質(zhì)合金刀齒，可采用大的切削用量，實(shí)現(xiàn)高速切削，生產(chǎn)率高。端銑適應(yīng)性差，主要用于平面銑削。周銑的銑削性能雖然不如端銑，但周銑能用多種銑刀，銑平面、溝槽、齒形和成形表面等，適應(yīng)范

20、圍廣，因此生產(chǎn)中應(yīng)用較多。17、分析成形式、漸成式、輪切式及綜合式拉削方式的各自特點(diǎn)及相應(yīng)拉刀切削部分的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。答：拉削時(shí)，從工件上切除加工余量的順序和方式有成形式、漸成式、輪切式和綜合輪切式等。成形式。加工精度高，表面粗糙度較小，但效率較低；拉刀長(zhǎng)度較長(zhǎng)，主要用于加工中小尺寸的圓孔和精度要求高的成形面。漸成式適用于粗拉削復(fù)雜的加工表面，如方孔、多邊形孔和花鍵孔等,這種方式采用的拉刀制造較易,但加工表面質(zhì)量較差。輪切式切削效率高，可減小拉刀長(zhǎng)度，但加工表面質(zhì)量差，主要用于加工尺寸較大、加工余量較多、精度要求較低的圓孔。綜合輪切式是用輪切法進(jìn)行粗拉削,用成形法進(jìn)行精拉削,兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用

21、于圓孔拉削。18、非回轉(zhuǎn)表面加工中所用機(jī)床夾具由哪些部分組成？各組成部分有何功用？答：（1）非回轉(zhuǎn)表面加工中所用機(jī)床夾具由定位支承元件、夾緊裝置、連接定向元件、對(duì)刀元件或?qū)蛟?、其它裝置或元件、夾具體部分組成。（2）各組成部分功用有：1）定位支承元件:確定工件在夾具中的正確位置并支承工件，是夾具的主要功能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影響工件加工的精度。2）夾緊裝置:將工件壓緊夾牢，并保證在加工過程中工件的正確位置不變。3）連接定向元件:用于將夾具與機(jī)床連接并確定夾具對(duì)機(jī)床主軸、工作臺(tái)或?qū)к壍南嗷ノ恢谩?）對(duì)刀元件或?qū)蛟?#160;:保證工件加工表面與刀具之間的正確位置。用于確定刀

22、具在加工前正確位置的元件稱為對(duì)刀元件， 5）其它裝置或元件 根據(jù)加工需要，有些夾具上還設(shè)有分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工件頂出機(jī)構(gòu)、電動(dòng)扳手和平衡塊等，以及標(biāo)準(zhǔn)化了的其它聯(lián)接元件。6）夾具體 夾具體是夾具的基體骨架，用來配置、安裝各夾具元件使之組成一整體。常用的夾具體為鑄件結(jié)構(gòu)、鍛造結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)和裝配結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座形等形狀。上述各組成部分中，定位元件、夾緊裝置、夾具體是夾具的基本組成部分。19、加工非回轉(zhuǎn)表面主要有哪些定位方式、常用哪些定位元件？答：主要有:工件以平面定位：圓柱支承、可調(diào)支承、自位支承、輔助支承；工件以外圓定位：V形塊、定位套、半

23、園套、圓錐套；工件以圓孔定位：定位銷、圓錐銷、定位心軸；工件以組合表面定位：一面兩銷。20、非回轉(zhuǎn)體加工常用哪些夾緊機(jī)構(gòu)？各有何特點(diǎn)？答：（1）常用的夾緊機(jī)構(gòu)有螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心壓板夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)、多位夾緊機(jī)構(gòu)、液壓夾緊機(jī)構(gòu)幾種。    （2）各夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)有：1）螺旋夾緊機(jī)構(gòu):靠轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿直接作用于工件上來實(shí)現(xiàn)夾緊的一種機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊可靠，制造方便，適用于一般手動(dòng)夾緊。2）偏心壓板夾緊機(jī)構(gòu):用偏心件，通過壓板將工件夾緊的一種機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是夾緊工件迅速，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，所以在機(jī)床夾具中應(yīng)用極廣。3）定心夾緊機(jī)構(gòu)。在夾具中，工件的定位與夾緊

24、同時(shí)實(shí)現(xiàn)的機(jī)構(gòu)稱為定心夾緊機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是定位和夾緊為同一元件，能同時(shí)等距離地移向或退離工件。因此，不僅定心、夾緊好，而且生產(chǎn)效率高。4）多位夾緊機(jī)構(gòu):指操作一個(gè)手柄能在幾個(gè)夾緊位置上同時(shí)夾緊一個(gè)工件（單件多位夾緊）或夾緊幾個(gè)工件（多件多位夾緊）的夾緊機(jī)構(gòu)。它能同時(shí)從幾個(gè)方向上均勻地夾緊工件，所以既能保證夾緊質(zhì)量，又能縮短輔助時(shí)間。它廣泛應(yīng)用于成批生產(chǎn)中的夾具上。5）液壓夾緊機(jī)構(gòu):利用壓力油作為介質(zhì)來傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的一種夾緊機(jī)構(gòu)。它具有夾緊可靠、工作平穩(wěn)、操作方便、動(dòng)作迅速等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種大批量的自動(dòng)化流水線生產(chǎn)中。21、舉例說明加工精度、加工誤差的概念以及兩者的區(qū)別與關(guān)系。答：加工精度：

25、零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)相符合的程度。符合程度越高則加工精度就越高。 加工誤差：零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想幾何參數(shù)的偏離程度稱為加工誤差。加工誤差的大小表示了加工精度的高低，加工誤差是加工精度的度量。區(qū)別與關(guān)系：加工精度和加工誤差都是評(píng)定零件幾何參數(shù)準(zhǔn)確程度的兩種不同概念，從不同的角度在描述誤差，但是加工誤差的大小由零件的實(shí)際測(cè)量的偏離量來衡量，而加工精度的高低由公差等級(jí)或者公差值來衡量，并由加工誤差的大小來控制。一般來說，只有加工誤差小于公差時(shí)才能保證加工精度。22、表面質(zhì)量的含義包括哪些主要內(nèi)容？為什么機(jī)械零件的表面質(zhì)量與加工精度具有同等重要的意義？答

26、：（1）表面質(zhì)量的含義包括：加工表面的幾何特征表面粗糙度及波度；表面層物理力學(xué)性能的變化表面層因塑性變形引起的冷作硬化；表面層中的殘余應(yīng)力；表面層因切削（力）熱引起的金相組織變化。（2）機(jī)器零件的加工質(zhì)量不僅指加工精度，還包括加工表面質(zhì)量，它是零件加工后表面層狀態(tài)完整性的表征。機(jī)械加工后的表面，總存在一定的微觀幾何外形的偏差，表面層的物理力學(xué)性能也發(fā)生變化。機(jī)械零件加工后表面層的狀態(tài)會(huì)影響零件的使用性能，使用壽命及工作可靠性，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此要根據(jù)產(chǎn)品的工作要求，訂出合格的表面質(zhì)量與加工精度。23、何謂工藝系統(tǒng)的剛度、柔度？它們有何特點(diǎn)？工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度有何影響？怎樣提高工藝系統(tǒng)

27、的剛度？答：（1）工藝系統(tǒng)剛度：指工件加工表面在切削力法向分力Fp的作用下，刀具相對(duì)工件在該方向上位移y的比值：k=Fp/y；是等于機(jī)床、夾具、刀具及工件剛度的倒數(shù)之和的倒數(shù)。工藝系統(tǒng)柔度：剛度的倒數(shù)稱為柔度w。（2）工藝系統(tǒng)的剛度、柔度的特點(diǎn)有：工藝系統(tǒng)的剛度是由組成工藝系統(tǒng)各部件的剛度決定的，主要取決于薄弱環(huán)節(jié)的剛度。（3）工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度影響有：1）受力點(diǎn)位置的變化（所引起工件的誤差）；包括：機(jī)床變形 、工件的變形、工藝系統(tǒng)總變形、工件在頂尖上加工后的單邊變形等。2）工件毛坯加工余量和材料硬度的變化（誤差復(fù)映規(guī)律 ）3）傳動(dòng)力、慣性力、重力和其它作用力的變化 由于慣性力和傳動(dòng)力引起

28、的加工誤差機(jī)床部件和工件本身的重量引起的加工誤差?yuàn)A緊變形引起的誤差4）當(dāng)工件的剛性較差時(shí)，由于加緊的方法不當(dāng)，也會(huì)引起工件的形狀誤差。（4）提高工藝系統(tǒng)的剛度措施主要有：1）增加機(jī)床的床身以及夾具體等支承零件本身的靜剛度。（增加截面積，大的慣性矩）2）提高接觸剛度。（提高表面粗糙度和形狀精度的要求 ）3）設(shè)置輔助支承，提高部件剛度。4）采用合理的安裝方法和加工方法。 24、何謂誤差復(fù)映規(guī)律？誤差復(fù)映系數(shù)的含義是什么？它與哪些因素有關(guān)？減小誤差復(fù)映有哪些工藝措施？答：（1）在加工過程中，由于工件毛坯加工余量或材料硬度的變化，引起切削力和工藝系統(tǒng)受力變形的變化，因而產(chǎn)生工件的誤差。（2）誤差復(fù)映系

29、數(shù)： 工=坯，的數(shù)量級(jí)的含義是表示了加工后工件誤差與毛坯誤差之間的比例關(guān)系，說明了“誤差復(fù)映”的規(guī)律。（3）影響誤差復(fù)映系數(shù)因素有：-系數(shù)，一般為0.4Cp-反映工件材料和刀具角度的系數(shù)kxt-系統(tǒng)剛度（4）減小誤差復(fù)映的工藝措施有：1）走刀次數(shù)（或工步次數(shù)）愈多，總的誤差愈小，零件的形狀精度愈高，對(duì)于軸類零件則是徑向截面的形狀精度愈高。2）系統(tǒng)剛度愈好，加工精度愈高。25、磨削加工時(shí)，影響加工表面粗糙度的主要因素有哪些？答：（1）幾何因素（砂輪的磨粒、砂輪修整、磨削用量）（2）物理因素（磨削用量、磨削速度、工件材料、砂輪粒度與硬度、切削液等） 增加砂輪的轉(zhuǎn)速，降低工件的轉(zhuǎn)速，減少砂

30、輪的縱向進(jìn)給量，減小砂輪的粒度，增加金剛石筆鋒利程度、減少其縱向進(jìn)給量進(jìn)行砂輪修整，硬度合適、自勵(lì)性好，以及合適的砂輪材料都能降低表面粗糙度。26、什么是磨削“燒傷”？為什么磨削加工常產(chǎn)生“燒傷”？為什么磨削高合金鋼較普通碳鋼更易產(chǎn)生“燒傷”？磨削“燒傷”對(duì)零件的使用性能有何影響？試舉例說明減少磨削燒傷及裂紋的辦法有哪些？答：（1）磨削燒傷，是指由于磨削時(shí)的瞬時(shí)高溫使工件表層局部組織發(fā)生變化，并在工件表面的某些部分出現(xiàn)氧化變色的現(xiàn)象。 （2）磨削加工常產(chǎn)生“燒傷的主要原因有：磨削加工不僅磨削比壓特別大，且磨削速度也特別高，切削單位體積金屬的功率消耗遠(yuǎn)大于其它加工方法，而加工所消耗能量

31、的絕大部分都要轉(zhuǎn)化為熱量，這些熱量中的大部分將傳于被加工表面，使工件具有很高的溫度，就會(huì)使工件表面層金屬的金相組織產(chǎn)生變化，使表層金屬硬度下降，使工件表面呈氧化膜顏色，從而出現(xiàn)燒傷現(xiàn)象。（3）為什么磨削高合金鋼較普通碳鋼更易產(chǎn)生“燒傷”磨削加工不僅磨削比壓特別大，且磨削速度也特別高，切削單位體積金屬的功率消耗遠(yuǎn)大于其它加工方法，而加工所消耗能量的絕大部分都要轉(zhuǎn)化為熱量，這些熱量中的大部分將傳于被加工表面，使工件具有很高的溫度，就會(huì)使工件表面層金屬的金相組織產(chǎn)生變化，使表層金屬硬度下降，使工件表面呈氧化膜顏色，從而出現(xiàn)燒傷現(xiàn)象。（4）磨削燒傷會(huì)降低材料的耐磨性、耐腐蝕性和疲勞強(qiáng)度，燒傷嚴(yán)重時(shí)還會(huì)

32、出現(xiàn)裂紋。 （5）試舉例說明減少磨削燒傷及裂紋的辦法有哪些？1）正確選用砂輪，例如可采用顆粒較粗、較軟、組織較疏松的砂輪；砂輪磨損后應(yīng)及時(shí)修整。若砂輪的粒度越細(xì)、硬度越高時(shí)自礪性差，則磨削溫度也增高。砂輪組織太緊密時(shí)磨屑堵塞砂輪，易出現(xiàn)燒傷。砂輪鈍化時(shí)，大多數(shù)磨粒只在加工表面擠壓和摩擦而不起切削作用，使磨削溫度增高，故應(yīng)及時(shí)修整砂輪。2）改善磨削時(shí)的冷卻條件，如采用內(nèi)冷卻方法；設(shè)法使冷卻液滲透到磨削區(qū)中。 3）合理選擇磨削用量，例如提高工件的轉(zhuǎn)速，采用較小的徑向進(jìn)給量。減小磨削深度可以減少工件表面的溫度，故有利于減輕燒傷。增加工件速度和進(jìn)給量，由于熱源作用時(shí)間減少，使金相組

33、織來不及變化，因而能減輕燒傷，但會(huì)導(dǎo)致表面粗糙度值增大。一般采用提高砂輪速度和較寬砂輪來彌補(bǔ)。 4）提高工件轉(zhuǎn)速可以減少燒傷發(fā)生的機(jī)率，原因是減少磨削厚度和傳熱時(shí)間，利于磨屑帶走熱量 5）冷卻液的濃度； 6）冷卻液的噴濺流量及噴濺部位。 27、超精加工、珩磨、研磨等光整加工方法與細(xì)密磨削相比較，其工作原理有何不同？為什么把它們作為最終加工工序？它們都應(yīng)用在何種場(chǎng)合？答： （1）超精加工、珩磨、研磨的工作原理主要有：1）超精加工的工作原理為用裝有細(xì)磨粒、低硬度油石的磨頭在一定壓力下對(duì)工件表面進(jìn)行光整加工的方法。細(xì)粒度油石以一定的壓力壓在作低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的工件

34、上，同時(shí)并作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件表面進(jìn)行微量切削。2）珩磨的工作原理為利用帶有油石的珩磨頭對(duì)孔進(jìn)行精整加工的方法。珩磨時(shí)，零件同定不動(dòng)，珩磨頭上的油石以一定的壓力壓在被加工表面上，由機(jī)床主軸帶動(dòng)珩磨頭旋轉(zhuǎn)并沿軸向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在大批量生產(chǎn)中，珩磨在專門的珩磨機(jī)土進(jìn)行。在單件小批量生產(chǎn)中，常將立式鉆床或臥式車床進(jìn)行適當(dāng)改裝，來完成珩磨加工。3）研磨的是用研磨工具和研磨劑，從零件上研去一層極薄表面層的精加工方法。研具在一定壓力作用下與工件表面之間作復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)動(dòng);通過研磨劑的機(jī)械及化學(xué)作用，從工件表面上切除一層材料，從而達(dá)到很高的精度和很小的粗糙度。（2）超精加工、珩磨、研磨作為最終加工工序主要原因有：

35、光整加工是指不切除或從零件上切除極薄材料層，以減小零件表面粗糙度為目的的加工方法。以降低零件表而粗糙度為主要目的。零件在制造過程中，加工面的交接棱邊往往會(huì)產(chǎn)生毛刺或飛邊，它對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能都將產(chǎn)生不良影響。所以光整加工體系足在去毛刺的基礎(chǔ)上發(fā)展和完善起來的。（3）超精加工、珩磨、研磨的應(yīng)用場(chǎng)合主要有：1）超精加工的應(yīng)用為令超精加工能降低加工表面粗糙度值、比晰磨或高速磨削的效率高、.設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便、加工余量極小2）珩磨的應(yīng)用場(chǎng)合有：主要用于孔的精密加工，孔徑范圍為5-500mm，可加工深徑比大于10的深孔；適用于大批量生產(chǎn)，不宜加工有色金屬3）研磨的應(yīng)用場(chǎng)合有：用于常見表面的精整加工;作為

36、精密零件的最終加工，被加工材料適應(yīng)范圍廣(脆性材料、鋼、鑄鐵、有色金屬) ，適用于多品種小批量的產(chǎn)品零件加工。能獲得穩(wěn)定的高精度和好的表面粗糙度(其他方法較難達(dá)到)但不能提高工件各表面間的位置精度，工藝簡(jiǎn)單(操作、使用設(shè)備、工具)。生產(chǎn)率低，加工余量小(一般加工余量不大于0.01-0.03mm)，研磨劑易于飛濺，污染環(huán)境。28、何謂強(qiáng)迫振動(dòng)？何謂自激振動(dòng)？如何區(qū)分兩種振動(dòng)？機(jī)械加工中引起兩種振動(dòng)的主要原因是什么？答：（1）強(qiáng)迫振動(dòng)：指一種在工藝系統(tǒng)內(nèi)部或外部周期性的干擾力作用下引起的振動(dòng)。（2）自激振動(dòng)：指由系統(tǒng)本身產(chǎn)生和維持的振動(dòng)。（3）兩種振動(dòng)的區(qū)分要點(diǎn)有：1）強(qiáng)迫振動(dòng)特點(diǎn)：強(qiáng)迫振動(dòng)是在外

37、界周期性干擾力作用下產(chǎn)生的，振動(dòng)本身并不能引起干擾力的變 化，當(dāng)干擾力停止時(shí)，則工藝系統(tǒng)的振動(dòng)也隨之停止；不管工藝系統(tǒng)本身的固有頻率如何，強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率總等于外界干擾力的頻率或 是其整數(shù)倍；強(qiáng)迫振動(dòng)的振幅大小與外界干擾力的大小、系統(tǒng)的剛度及阻尼系數(shù)有關(guān)，系統(tǒng)剛度及阻尼系數(shù)越小，振幅就越大；2）自激振動(dòng)的特點(diǎn)：自激振動(dòng)所需的交變力是由振動(dòng)過程本身產(chǎn)生和控制的，切削運(yùn)動(dòng)一停止，自激振動(dòng)也停止；自激振動(dòng)的頻率等于或接近于系統(tǒng)固有頻率；機(jī)子振動(dòng)能否產(chǎn)生以及振幅的大小，取決于每一振動(dòng)周期內(nèi)系統(tǒng)所獲得的能量與 所消耗的能量的比值。（3）機(jī)械加工中引起兩種振動(dòng)的主要原因是：1）強(qiáng)迫振動(dòng)引起的原因：內(nèi)部振源：

38、機(jī)床高速旋轉(zhuǎn)零件不平衡引起的振動(dòng)、機(jī)床的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)缺陷引起的振動(dòng)、繼續(xù)切削的沖擊引起的振動(dòng)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的慣性力引起的振動(dòng)外部振源：由其他機(jī)床、打樁機(jī)、火車等通過地基傳來的振動(dòng)2）自激振動(dòng)的原因：再生理論：工件在前一轉(zhuǎn)切削中由于偶然的振動(dòng)，在工件的加工表面留下了振紋，切削第二轉(zhuǎn)時(shí)，因重疊部分的振紋使切削溫度發(fā)生變化，從而引起切削 力的變化，產(chǎn)生再生自激振動(dòng)；振型耦合理論：系統(tǒng)的自激振動(dòng)與系統(tǒng)的參數(shù)k1、k2、有關(guān)，當(dāng)k1<k2，0<< 時(shí)，系統(tǒng)最易產(chǎn)生自激振動(dòng)。29、一批圓柱銷外圓的設(shè)計(jì)尺寸為，加工后測(cè)量發(fā)現(xiàn)外圓尺寸按正態(tài)規(guī)律分布，其均方根偏差為0.003mm，曲線頂峰位置偏離

39、公差帶中心，向右偏移0.005mm，試?yán)L出分布曲線圖，并求出合格品率和廢品率，并分析廢品能否修復(fù)及產(chǎn)生的原因。答：（1）作分布曲線圖如下 （2）合格率 查表合格率1=1+2=0.4772 + 0.5 = 0.9772=97.72% （3）廢品率: 查表廢品率為: 1- ( 0.4772 + 0.5 ) = 0.0228 = 2.28% （4）出現(xiàn)廢品的原因是:由于加工中存在常值系統(tǒng)性誤差.消除常值系統(tǒng)性誤差,退刀=0.002mm,使分布曲線頂峰位置與公差帶中心重合即可.30、什么叫裝配？裝配的基本內(nèi)容有哪些？裝配的組織形式有幾種？有何特點(diǎn)？答：（1）裝配是指按規(guī)定的技術(shù)要求，將零件結(jié)合成部件，

40、并進(jìn)一步將零件和部件結(jié)合成機(jī)器的工藝過程。（2）裝配的基本內(nèi)容有哪些？1）清洗。裝配工作中清洗零部件對(duì)保證產(chǎn)品的質(zhì)量和延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命有重要意義。清洗后的零件或部件必須有一定的中間防銹能力。 2）連接。裝配過程中有大量的連接。常見的連接方式有兩種，一種是可拆卸連接，如螺紋連接、鍵連接和銷連接等；另一種是不可拆卸連接，如焊接、鉚接和過盈配合聯(lián)接等。 3）校正。在裝配過程中對(duì)相關(guān)零件、部件的相互位置要進(jìn)行找正、找平和相應(yīng)的調(diào)整工作。 4）調(diào)整。在裝配過程中對(duì)相關(guān)零件、部件的相互位置要進(jìn)行具體調(diào)整，其中除了配合校正工作去調(diào)整零件、部件的位置精度外，還要調(diào)整運(yùn)動(dòng)副之間的

41、間隙，以保證運(yùn)動(dòng)零件、部件的運(yùn)動(dòng)精度。 5）配作。用己加工的零件為基準(zhǔn)，加工與其相配的另一個(gè)零件，或?qū)蓚€(gè)（或兩個(gè)以上）零件組在一起進(jìn)行加工的方法叫配作，配作的工作有配鉆、配鉸、配刮、配磨和機(jī)械加工等，配作常與校正和調(diào)整工作結(jié)合進(jìn)行。6）平衡。對(duì)轉(zhuǎn)速較高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求高的機(jī)械，為了防止在使用中出現(xiàn)振動(dòng)，需要對(duì)有關(guān)的旋轉(zhuǎn)零件、部件進(jìn)行平衡工作。7）驗(yàn)收試驗(yàn)。機(jī)械產(chǎn)品裝配完畢后，要按有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面檢查和試驗(yàn)工作，合格后才能準(zhǔn)許出廠。（3）裝配的組織形式可分為固定式和移動(dòng)式。 （4）裝配的組織形式的特點(diǎn)有：固定式裝配是將產(chǎn)品或部件的全部裝配工作安排在一個(gè)固定

42、的工作地上進(jìn)行。裝配過程中產(chǎn)品的位置不變，所需的零件、部件全匯集在工作地附近，由一組工人來完成裝配過程。 移動(dòng)式裝配是將產(chǎn)品或部件置于裝配線上，通過連續(xù)或間歇的移動(dòng)使其順次經(jīng)過各裝配工作地以完成全部裝配工作。31、保證裝配精度的工藝方法有哪些？各有何特點(diǎn)？答：裝配的組織形式有互換裝配法（完全互換法、不完全互換法）、分組裝配法、修配裝配法和調(diào)整法裝配四種。根據(jù)零件的互換程度不同，可分為完全互換法和不完全（概率）互換法。（1）互換法。用完全互換法裝配時(shí)其中每一個(gè)零件都具有互換性，裝配時(shí)各組成環(huán)不需選擇、加工或調(diào)整，均能達(dá)到封閉環(huán)所規(guī)定的精度要求。其特點(diǎn)是：裝配過程簡(jiǎn)單，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，便于

43、組織流水作業(yè)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配，但要求零件的加工精度高。完全互換法常用于高精度的少環(huán)尺寸鏈或低精度的多環(huán)尺寸鏈的大批大量生產(chǎn)場(chǎng)合。（2）不完全（概率）互換法。不完全互換法是指絕大多數(shù)的產(chǎn)品在裝配中，各組成環(huán)不需挑選或改變其大小和位置，裝配后即能達(dá)到封閉環(huán)的裝配精度要求的一種裝配方法，因其以概率論為理論依據(jù)，故又稱為概率互換法。在正常 生產(chǎn)條件下，零件加工尺寸成為極限尺寸的可能性是較小的，而在裝配時(shí)，各零件、部件的誤差同時(shí)為極大、極小的組合，其可能性更小。所以，在尺寸鏈環(huán)數(shù)較多、封閉環(huán)精度要求較高時(shí)，特別是在大批大量生產(chǎn)中，使用不完全互換法，有利于零件的經(jīng)濟(jì)加工，使絕大多數(shù)產(chǎn)品能保證裝配精度要求。（3）分組裝配法。是將各組成環(huán)按實(shí)際尺寸大小分為若干組，各對(duì)應(yīng)組進(jìn)行裝配，同組零件具有互換性。這對(duì)于在大批量生產(chǎn)