機(jī)械制造基礎(chǔ)(第三版復(fù)習(xí)簡(jiǎn)答題)

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)（第三版復(fù)習(xí)簡(jiǎn)答題）1. 切削加工由哪些運(yùn)動(dòng)組成？它們各有什么作用？答：切削加工由主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)組成。主運(yùn)動(dòng)是直接切除工件上的切屑層，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，從而形成工件新包表面。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是不斷的把切削層投入切削，以逐漸切出整個(gè)工件表面的運(yùn)動(dòng)。2切削用量三要素是什么？答：切削用量三要素是切削速度，進(jìn)給量，背吃刀量。3刀具正交平面參考系由哪些平面組成？它們是如何定義的？答：刀具正交平面參考系由正交平面Po,基面Pr,切削平面Ps組成；正交平面是通過(guò)切削刃上選定點(diǎn),且與該點(diǎn)的基面和切削平面同時(shí)垂直的平面；基面是通過(guò)切削刃上選定點(diǎn),且與該點(diǎn)的切削速度方向垂直的平面；切削平面是通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)

2、,且與切削刃相切并垂直與基面的平面。4刀具的工作角度和標(biāo)注角度有什么區(qū)別？影響刀具工作角度的主要因素有哪些？答：刀具的標(biāo)注角度是刀具設(shè)計(jì)圖上需要標(biāo)注的刀具角度，它用于刀具的制造、刃磨和測(cè)量；而刀具的工作角度是指在切削過(guò)程中，刀具受安裝位置和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響后形成的刀具角度。影響刀具工作角度的主要因素有：橫向和縱向進(jìn)給量增大時(shí)，都會(huì)使工作前角增大，工作后角減??；外圓刀具安裝高于中心線時(shí)，工作前角增大，工作后角減小；刀桿中心線與進(jìn)給量方向不垂直時(shí)，工作的主副偏角將增大或減小。5.試述車刀前角、后角、主偏角、副偏角和刃傾角的作用，并指出如何選擇？ 答:前角對(duì)切削的難易程度有很大的影響；后角是

3、為了減小后刀面與工件之間的摩擦和減小后刀面的磨損；主偏角其大小影響切削條件、刀具壽命和切削分力大小等；副偏角的作用是為了減小副切削刃和副后刀面與工件已加工表面之間的摩擦，以防止切削時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)；刃傾角主要影響切削刃的強(qiáng)度和切屑的流出方向。前角的選擇原則：粗加工、斷續(xù)切削、刀材強(qiáng)度韌性低、材強(qiáng)度硬度高，選較小的前角；工材塑韌性大、系統(tǒng)剛性差，易振動(dòng)或機(jī)床功率不足，選較大的前角；成形刀具、自動(dòng)線刀具取小前角；后角的選擇原則：粗加工、斷續(xù)切削、工材強(qiáng)度硬度高，選較小后角, 已用大負(fù)前角應(yīng)增加0 ；精加工取較大后角，保證表面質(zhì)量；成形、復(fù)雜、尺寸刀具取小后角；系統(tǒng)剛性差，易振動(dòng)，取較

4、小后角；工材塑性大取較大后角，脆材減小0；主偏角的選擇原則：主要看系統(tǒng)剛性。若剛性好，不易變形和振動(dòng)，r取較小值；若剛性差（細(xì)長(zhǎng)軸），r取較大值；考慮工件形狀、切屑控制、減小沖擊等，車臺(tái)階軸，取90 °；鏜盲孔90 °；r小切屑成長(zhǎng)螺旋屑不易斷較小r，改善刀具切入條件，不易造成刀尖沖擊；副偏角的選擇原則：系統(tǒng)剛性好時(shí)，取較小值，系統(tǒng)剛性差時(shí)，取較大值；刃傾角的選擇原則：粗加工、有沖擊、刀材脆、工材強(qiáng)度硬度高，s取負(fù)值；精加工、系統(tǒng)剛性差（細(xì)長(zhǎng)軸），s取正值；微量極薄切削，取大正刃傾角。 6.車外圓時(shí)，車刀裝得過(guò)高過(guò)低、偏左或偏右、刀具角度會(huì)發(fā)生

5、哪些變化？什么情況下可以利用這些變化？ 答;車刀裝得過(guò)高時(shí)工作前角增大，工作后角減??；過(guò)低時(shí)工作前角減小，工作后角增大；刀偏左時(shí)車刀的工作主偏角減小，副偏角增大；刀偏右時(shí)車刀的工主偏角增大，副偏角減小。  7.列舉外圓車刀在不同參考系中的主要標(biāo)準(zhǔn)角度及其定義。 答：在正交平面參考系中的主要標(biāo)準(zhǔn)角度有前角、后角、主偏角、副偏角和刃傾角。前角是在正交平面內(nèi)測(cè)量的前刀面與基面之間的夾角；后角是在正交平面內(nèi)測(cè)量的主后刀面與切削平面之際的夾角；主偏角是在基面內(nèi)測(cè)量的主切削刃在基面內(nèi)的投影與進(jìn)給方向的夾角；副偏角是在基面內(nèi)測(cè)量的副切削刃在基面內(nèi)的投影與進(jìn)給方向的反方

6、向的夾角；刃傾角是在切削平面內(nèi)測(cè)量的主切削刃與基面之間的夾角。 8偏角的大小對(duì)刀具耐用度和三個(gè)切削分力有何影響？當(dāng)車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，主偏角應(yīng)選的較大還是較??？為什么？ 答：對(duì)耐用度影響：主遍角越小,刀具耐用度越高,相對(duì)容易引起振動(dòng),（主要用于硬度高的工件）。 主遍角越大,刀具耐用度略低,相對(duì)切削輕快（主要用于細(xì)長(zhǎng)軸和臺(tái)階軸）。對(duì)切削力影響：主偏角增大，F(xiàn)x，F(xiàn)y減小，F(xiàn)z增大。切削細(xì)長(zhǎng)軸硬增大主偏角，軸向力增大，其他力較小，震動(dòng)減小，相對(duì)切削輕快。 9試述刀具的標(biāo)注角度與工作角度的區(qū)別。為什么橫向切削時(shí)，進(jìn)給量不能過(guò)大？ 答：刀具的標(biāo)注角度是指在刀

7、具工作圖中要標(biāo)注出的幾何角度，即在標(biāo)注角度參考系中的幾何角度。它是制造和刃磨刀具必須的，并在刀具設(shè)計(jì)圖上予以標(biāo)注的角度；以切削過(guò)程中實(shí)際的切削平面、基面和正交平面為參考平面所確定的刀具角度成為刀具的工作角度，又稱實(shí)際角度。 因?yàn)闄M向切削時(shí)若進(jìn)給量過(guò)大，即刀具背吃刀量過(guò)大，使得在切削時(shí)工件受擠壓嚴(yán)重，甚至是擠斷工件，從而影響工件加工質(zhì)量，同時(shí)也降低刀具使用壽命。10.常用的刀具材料有哪些？各有很么特點(diǎn)？ 答：常用刀具材料有工具鋼，高速鋼，硬質(zhì)合金，陶瓷和超硬刀具材料。  1.高速鋼有較高的耐熱性，有較高的強(qiáng)度，韌性和耐磨性。廣泛用于制造中速切削及形狀復(fù)雜的

8、刀具。2.硬質(zhì)合金的硬度，耐磨性，耐熱性都很高。但抗彎性比高速鋼低，沖擊韌性差，切削時(shí)不能承受大的振動(dòng)和沖擊負(fù)荷。3.陶瓷刀具有很高的硬度和耐磨性，有很高的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，有較低的摩擦系數(shù)，可應(yīng)用范圍廣。4.超硬材料刀具常用的有金剛石刀具和立方氮化硼。金剛石刀具不宜于切削鐵及其合金工件。立方氮化硼是高速切削黑色金屬的較理想刀具材料。 11.刀具的工作條件對(duì)刀具材料提出哪些性能要求？答：1，高的硬度和耐磨性，2足夠的強(qiáng)度和韌性。3高的耐熱性。4.更好的熱物理性能和耐熱沖擊性能。12.試比較硬質(zhì)合金和高速鋼性能的主要區(qū)別？答：高速鋼有較高的耐熱性，有較高的強(qiáng)度，韌性和耐磨性。廣泛用于

9、制造中速切削及形狀復(fù)雜的刀具。2.硬質(zhì)合金的硬度，耐磨性，耐熱性都很高。耐用度較高速鋼幾十倍，耐用度相同時(shí)，切削速度可提高4至10倍。但抗彎性比高速鋼低，沖擊韌性差，切削時(shí)不能承受大的振動(dòng)和沖擊負(fù)荷。13.切削過(guò)程的三個(gè)變形區(qū)各有何特點(diǎn)? 它們之間有什么關(guān)聯(lián)？ 答：第一變形區(qū)特征：沿滑移線的剪切變形，以及隨之產(chǎn)生的加工硬化。第二變形區(qū)特征：使切削底層靠近前刀面處纖維化，流動(dòng)速度減慢，甚至滯留在前刀面上；切屑彎曲；由摩擦產(chǎn)生的熱量使切屑與刀具接觸面溫度升高。第三變形區(qū)特征：已加工表面受到切削刃鈍圓部分與后刀面的擠壓與摩擦，產(chǎn)生變形和回彈，造成纖維化和加工硬化。這三個(gè)變形區(qū)相互

10、關(guān)聯(lián)、 相互影響、 相互滲透。 14.有哪些指標(biāo)可用來(lái)衡量切削層的變形程度？它能否真實(shí)反映出切削過(guò)程的全部變形實(shí)質(zhì)？他們之間有什么樣的關(guān)系？ 答：（1）、相對(duì)滑移；（2）、切削厚度壓縮比h；（3）剪切角。它們間的關(guān)系不大。 15.什么是積屑瘤？積屑瘤產(chǎn)生的條件是什么？如何抑制積屑瘤？ 答：積屑瘤是在加工材料時(shí)，而在前刀面處黏著一塊剖面有事呈三角狀的硬塊。積屑瘤產(chǎn)生式由于冷焊產(chǎn)生，具體是切屑和前刀面在一定的溫度與壓力下產(chǎn)生黏結(jié)，這便是冷焊。防止積屑瘤產(chǎn)生的主要方法有：降低切削速度，使切削溫度降低，黏結(jié)不易產(chǎn)生。增大切削速度，使切削溫度提

11、高，黏結(jié)不在產(chǎn)生。采用潤(rùn)滑性能好的切削液。增大刀具前角，以減小切屑與前角接觸區(qū)的壓力。適當(dāng)改變工件材料的加工特性，減小加工硬化傾向。 16.結(jié)合切削的形成分析切削力的來(lái)源？  答：切削時(shí)，刀具使被加工材料發(fā)生變形并成為切、切削所需的力，即為切削力，而根據(jù)切削變形分析知切削力的來(lái)源有兩方面：是切削層金屬，切屑和工件表面金屬的彈性變形，塑性變形所以產(chǎn)生的抗力；是刀具與切屑，工件表面間的摩擦阻力。 17.車削時(shí)切削力Fr為什么常分為三個(gè)相互垂直的分力？說(shuō)明這三個(gè)分力的作用。  答：由于切削力的來(lái)源有兩方面：是切削層金屬，切屑和工件表面金屬的

12、彈性變形，塑性變形所以產(chǎn)生的抗力；是刀具與切屑，工件表面間的摩擦阻力；而為了便于測(cè)量與應(yīng)用，將其分解為三個(gè)相互垂直的分離。而三分力的作用：Fz主切削力或切向力，與過(guò)度面相切并與基面垂直，是用來(lái)計(jì)算車刀強(qiáng)度，設(shè)計(jì)機(jī)床零件，確定界定機(jī)床功率所必需；Fx進(jìn)給力，在基面內(nèi)與軸線方向平行，并與進(jìn)給方向相反，用來(lái)計(jì)算車刀進(jìn)給功率必需；Fy背向力，處于基面內(nèi)與購(gòu)并高見(jiàn)軸線垂直，它是用來(lái)確定與工件加工精度相關(guān)的工件撓度，以及機(jī)床零件和車刀強(qiáng)度。 18影響切削力的因素有哪些，分別是如何影響的？ 答：（1）被加工材料的影響，被加工材料的強(qiáng)度越高，硬度越大，切削力越大，同時(shí)受材料加工硬化能力大小

13、的影響?；瘜W(xué)成分影響材料的物理力學(xué)性能，從而影響切削力的大小。（2）切削用量對(duì)切削力的影響。被吃刀力和進(jìn)給量增大，切削力增大；切削速度V對(duì)切削力的影響可從F-V關(guān)系圖上反應(yīng)。（3）刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響。前角增大切削力減??；車刀的負(fù)棱是通過(guò)其寬度與進(jìn)給量的比來(lái)影響切削力，比越大切削力增大；主偏角對(duì)切削力影響。（4）刀具材料對(duì)切削力的影響。（5）切削液對(duì)切削力的影響（6）刀具磨損對(duì)切削力的影響。 19背吃刀量和進(jìn)給量對(duì)切削力和切削溫度的影響是否一樣？為什么？如何運(yùn)用這一規(guī)律指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐？ 答：是不一樣，背吃刀量增大一倍，主切削力增大一倍，切削熱也成倍增加，但對(duì)切削溫度影響

14、很小。進(jìn)給量對(duì)切削力和切削溫度的影響也是有差異的。吃刀深度對(duì)切削溫度的影響最小，進(jìn)給量次之，切削速度影響最大。因此，從控制切削溫度和成本的角度出發(fā)，在機(jī)床允許的情況下，選用較大的吃刀深度和進(jìn)給量比選用大的切削速度更有利。 20解釋切削用量三要素對(duì)切削力和切削溫度的影響為什么正好相反。 答：背吃刀量：背吃刀量直接決定切削寬度和切削刃的實(shí)際工作長(zhǎng)度。切削變形主要在垂直切削寬度方向的平面內(nèi)發(fā)生，與切削寬度方向尺寸關(guān)系不大。這樣，背吃刀量增加，切削熱增加，但同時(shí)切削寬度、切削刃參加工作長(zhǎng)度增加，改善散熱條件。 進(jìn)給量：進(jìn)給量增大，切削力、切削熱增加，時(shí)，切削厚度也增大，刀

15、屑接觸長(zhǎng)度也增加，由切屑帶走的切削熱增加，散熱面積也增加，這樣對(duì)溫度影響小。 切削速度：切削速度增大，切削力、切削熱增大，同時(shí)熱量散失也快，溫度變化不大。 21增大前角可以使切削溫度降低的原因是什么？是不是前角越大，切削溫度越低？ 答：因?yàn)榍敖窃龃?，變形和摩擦減小，因而切削熱減少，但前角不能過(guò)大，否則刀頭部分的楔角減小使散熱體積減小，不利于切削溫度的降低。 22.刀具磨損的種類極其原因？ 答：刀具磨損分為正常磨損和非正常磨損；正常刀具磨損有三種形態(tài)：前刀面磨損、后刀面磨損和邊界磨損。原因是：加工時(shí)，在刀刃附近的前、后到面上，形成很大的剪應(yīng)力；加

16、工硬化。非正常刀具磨損包含塑形破損和脆性破損。原因是：脆性大的刀具材料切削高硬度材料或斷續(xù)切削；切削一定時(shí)間后，刀具材料因交變機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力所致的疲勞損壞。  23.切削加工常用的切削液有哪幾種？他在切削中的主要作用是什么？  答：常見(jiàn)的切削液有：水溶液；乳化液；切削油。 在切削過(guò)程中，為了降低切削力和切削溫度，減小刀具磨損，改善加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，常使用各種切削液。使用切削液不僅可以起到冷卻作用，而且還可以起到潤(rùn)滑、清洗和除銹的作用。 24.什么叫刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)？刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和那些因素有關(guān)？ 答：刀具磨損到一定限度后就不

17、能繼續(xù)使用，這個(gè)磨損限度 稱為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與工件的加工質(zhì)量、工件的切削加工性、加工條件和刀具類型有關(guān)。 25.什么叫刀具使用壽命？刀具使用壽命于哪些因素有關(guān)？ 答：一把新刀從開(kāi)始使用直支達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的實(shí)際切削時(shí)間，曾為刀具壽命。影響的因素有：切削用量、刀具幾何參數(shù)、工件材料、刀具材料；其它因素。  26.何謂最高生產(chǎn)率耐用度和最低成本耐用度？粗加工和精加工可選用的刀具耐用度是否相同？為什么？ 答：最高生產(chǎn)率耐用度是以單位時(shí)間生產(chǎn)最多數(shù)量產(chǎn)品或加工每個(gè)零件所消耗的生產(chǎn)時(shí)間最少來(lái)衡量的；最低成本耐用度是以每件產(chǎn)品（或工序）的加

18、工費(fèi)用最低為原則來(lái)指定的。    粗加工和精加工可選用的刀具耐度不同，因?yàn)榇旨庸ぶ饕紤]效率問(wèn)題，所用刀具制造簡(jiǎn)單，而精加工主要注重表面粗糙度等問(wèn)題，所用刀具也是要求較高，所以前者用最高生產(chǎn)率耐用度，后者用最低成本耐用度。 27.選擇切削用量的原則是什么？從刀具壽命出發(fā)時(shí)，按什么順序選擇切削用量？從機(jī)床動(dòng)力出發(fā)時(shí)，按什么順序選擇切削用量？為什么？ 答：選擇切削用量的原則是要綜合考慮生產(chǎn)率、加工質(zhì)量和加工成本。從刀具的壽命出發(fā)，首先選盡可能大的背吃刀量，其次選盡可能大的進(jìn)給量，最后選盡可能大的切削速度。從機(jī)床的動(dòng)力出發(fā)，首先選擇盡可能大

19、的切削速度，其次選盡可能大的進(jìn)給量，最后選盡可能大的背吃刀量。 28.工件材料切削加工性的含義是什么？為什么說(shuō)它是相對(duì)的？ 答：工件材料切削加工性是指在一定的切削條件下，對(duì)工件材料進(jìn)行切削加工的難易程度。因?yàn)榍邢骷庸さ木唧w情況和要求不同，不同情況下的衡量指標(biāo)也不相同，這就使得所謂的難易程度有不同的內(nèi)容，所以說(shuō)工件材料切削加工性是一個(gè)相對(duì)概念。 29.試述改善材料切削加工性的途徑。 答：影響工件材料切削加工性的因素包含有物理力學(xué)性能、化學(xué)成份、金相組織以及加工條件等方面，生產(chǎn)實(shí)際中?？紤]以下兩方面：（1）調(diào)整材料的化學(xué)成分（2）采用熱處理改善材料的切削加工

20、性。  3 0.常用的切屑形態(tài)有哪幾種？控制切屑形態(tài)有哪幾種方法？ 答：常用的切屑形態(tài)有帶狀切屑、節(jié)狀切屑、粒狀切屑、崩碎切屑?？刂魄行夹螒B(tài)的方法：采用斷屑槽、改變刀具角度（主偏角、前角和刃傾角）、調(diào)整切削用量（主要是f）。31.什么是誤差復(fù)映，減少?gòu)?fù)映的措施有哪些？誤差復(fù)映：指工件加工后仍然具有類似毛坯誤差的現(xiàn)象（形狀誤差、尺寸誤差、位置誤差）措施：多次走刀；提高工藝系統(tǒng)的剛度。32.什么是磨削燒傷？影響磨削燒傷的因素有哪些？磨削燒傷：當(dāng)被磨工件的表面層的溫度達(dá)到相變溫度以上時(shí)，表面金屬發(fā)生金相組織的變化，使表面層金屬?gòu)?qiáng)度硬度降低，并伴隨有殘余應(yīng)力的產(chǎn)

21、生，甚至出現(xiàn)微觀裂紋的現(xiàn)象。影響因素：合理選擇磨削用量；工件材料；正確選擇砂輪；改善冷卻條件。33.什么是傳動(dòng)鏈誤差？提高傳動(dòng)鏈傳動(dòng)精度的措施有哪些？傳動(dòng)鏈誤差：指?jìng)鲃?dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件間相對(duì)傳動(dòng)的誤差。措施：縮短傳動(dòng)鏈；降速傳動(dòng)，末節(jié)大降速比；提高傳動(dòng)元件的制造精度和裝配精度；誤差補(bǔ)償裝置。34.減少工藝系統(tǒng)受熱變形的措施?減少發(fā)熱和隔熱；改善散熱條件；均衡溫度場(chǎng)；改進(jìn)機(jī)床機(jī)構(gòu)；加快溫度場(chǎng)的平衡；控制環(huán)境溫度。35.什么是工藝系統(tǒng)的剛度？誤差產(chǎn)生的原因？工藝系統(tǒng)剛度：垂直作用于工件加工表面（加工誤差敏感方向）的徑向切削分力與工藝系統(tǒng)在該方向的變形之間的比值。原因：在機(jī)械加工過(guò)程中，機(jī)床、夾具

22、、刀具、和工件在切削力的作用下，都將分別產(chǎn)生變形y機(jī)、y夾、y刀、y工，致使刀具和被工表面的相對(duì)位置發(fā)生變化，使工件產(chǎn)生誤差。36.工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)規(guī)則？所設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程應(yīng)能包裝零件的加工質(zhì)量（或機(jī)器的裝配質(zhì)量），達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求；應(yīng)使工藝過(guò)程具有較高的生產(chǎn)率，使產(chǎn)品盡快投放市場(chǎng)；設(shè)法降低制造成本；注意減輕工人的勞動(dòng)程度，保證生產(chǎn)安全；37.什么是粗基準(zhǔn)？精基準(zhǔn)？選擇原則？精基準(zhǔn)：用加工過(guò)的表面作為靜基準(zhǔn)；基準(zhǔn)重合原則，基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，互為基準(zhǔn)，自為基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)：選用工件上未加工的表面作為基準(zhǔn)；保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則 合理分配加工余量的原則 便于裝夾的原則 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則38.什么叫加工余量？影響加工余量的因素？加工余量：毛坯上留作加工用的表面層影響因素：上工序留下的表面粗糙度和表面缺陷層深度上工序的尺寸公差 尺寸公差中沒(méi)有包括的上工序留下的空間位置誤差本工序的裝夾誤差39.什么叫時(shí)間定額?組成部分？時(shí)間定額：在