机械制造基础总结

机械制造技术基础总结1机械制造基础总结考试题型：名词解释（2'×5共10'）；填空（20'）；判断（1'×10共10'）；选择（1'×10共10'）；画图题（10'—车刀角度）；简答与计算（共40'）；第一章：金属切削过程及其控制名词解释：1、金属切削过程：金属切削过程就是刀具和工件之间通过不同形式的相对运动，由刀具从工件表面上切去多余材料，从而得到预期形状精度、尺寸精度、位置精度和表面粗糙度的机械零件的过程；2、金属切削加工：金属切削加工：刀具和工件按一定规律作相对运动，通过刀具切削刃切除工件上多余的或预留的金属，使工件形状、尺寸精度及表面质量满足预定要求；3、基面：“通过主切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面”（基面Pr）；4、切削平面：“通过主切削刃上选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面”（切削平面PS）；5、主剖面：“通过主切削刃上选定点，并同时垂直于基面和切削平面的平面”（正交平面/主剖面Po）；6、前角：“前刀面与基面之间的夹角”（前角γo）；7、后角：“后刀面与切削平面的夹角”（后角αo）；8、负后角：9、刃倾角：“主切削刃与基面之间的夹角”（刃倾角λS）；10、主偏角：“主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角”（主偏角kr）；11、负偏角：“副切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角”（副偏角kr’）12、直角切削/正切削：主切削刃与合成切削速度方向垂直；13、斜角切削/斜切削：主切削刃与合成切削速度方向不垂；14、自由切削：只有直线型主切削刃参加切削工作；机械制造技术基础总结215、非自由切削：曲线型主切削刃或主副切削刃均参加切削；注：刃倾角不等于零的刀具均属于斜切削方式。斜切削具有刀口锋利，排屑轻快等许多特点。对金属切削变形区进行观察和研究时，一般采用自由切削的方式。生产实际中的切削都是非自由切削；16、刀具寿命：是指一把新刀具从开始使用到报废为止的总切削时间。它是刀具耐用度与刀具刃磨次数的乘积；17、刀具耐用度：刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨损标准为止的净切削时间称为刀具耐用度；简答题：1、试述切削加工的具备条件？解析：切削加工必须具备三个条件：（1）刀具与工件之间要有相对运动；（2）刀具具有适当的几何参数——几何角度；（3）刀具材料具有一定的切削性能；2、为什么前后刀面的最高温度都不在刀刃上，而是在离刀刃有一定距离处？解析：这是因为摩擦热沿刀面不断增加的缘故；在前刀面上后边一段的接触长度上，由内摩擦转化为外摩擦，摩擦逐渐减少，热量又在不断传出，所以温度开始逐渐下降；3、为什么后刀面的C区和N区磨损较严重？解析：C区：靠近刀尖处磨损较大的区域，这是由于温度高、散热条件差而造成的。其磨损量用高度vc表示；N区：靠近工件外表面，约占全长1/4的区域。在它的边界处磨出较长沟痕，这是由于表面氧化皮或上道工序留下的硬化层等原因造成的。它亦称边界磨损，磨损量用VN表示；4、试述前角的作用及其选择原则？解析：前角（前刀面与基面之间的夹角）的作用：机械制造技术基础总结3前角前角（前刀面与基面之间的夹角）的选用原则：（1）在刀具强度许可条件下，尽量选用大的前角；（2）对于成形刀具来说(车刀、铣刀和齿轮刀等)，减小前角；可减少刀具截形误差，提高零件的加工精度；（3）前角的数值应由工件材料、刀具材料和加工工艺要求决定；谨记：“锐字当先、锐中求固”5、试述后角的作用及其选择原则？解析：后角（后刀面与切削平面的夹角）的作用：后角的主要作用是减少后刀面与加工工件之间的摩擦和磨损。后角过大，会削弱切削刃和刀头的强度。通常αo=5~12°；后角（后刀面与切削平面的夹角）的选用原则：粗加工、断续切削、工材强度硬度高，为增加刀刃强度，可在4°～6°范围内选取。精加工取较大后角，一般α0＝8°～12°，保证表面质量，延长刀具寿命；系统刚性差，易振动，取较小后角；材料软，塑性大，且易产生加工硬化时，为减小后刀面摩擦，应取较大后角；脆性材料，力集中在刀尖处，↓α0；对尺寸精度要求高的刀具，如拉刀，宜取较小的α0，限制重磨后刀具尺寸的变化；成形、复杂、尺寸刀具取小后角；谨记：“无振动、取小值”；“减摩擦、取大值”6、试述主偏角和副偏角的作用及其选择原则？解析：主偏角的作用：主偏角κr主要影响切削宽度bD和切削厚度hD的比例并影响刀具强度；主偏角κr减小，使切削宽度bD增大、刀尖角εr增大、刀具强度高、散机械制造技术基础总结4热性能好，故刀具耐用度高。但会增大切深抗力，引起振动和加工变形；此外，增大主偏角κr是控制断屑的一个重要措施；副偏角的作用：副偏角的主要作用是形成已加工表面；谨记：“无振动、取小值”选择的原则：副偏角（副切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角）的选用原则：副偏角κ’r影响加工表面粗糙度和刀具强度；其作用是可减小副切削刃和副后刀面与工件已加工表面之间的摩擦，防止切削振动；负偏角的大小主要根据表面粗糙度的要求选取；通常在不产生摩擦和振动条件下应选取较小的副偏角；精加工时在工艺系统刚性较好、不产生振动时，考虑到残留面积高度等，应选小负偏角，必要时可磨出一段κ’r=0的修光刃，修光刃的长度应略大于进给量，即bε=(1.2~1.5)f；粗加工、断续加工或加工高强度、高硬度材料时，考虑到刀尖强度、散热条件等，负偏角不宜太大κ’r=4o~6o；割刀、锯片等，因受结构强度限制，并考虑到重磨后刃口宽度变化尽量小，宜选较小的负偏κ’r=1o-2o；7、试述刃倾角的作用及其选择原则？解析：刃倾角（主切削刃与基面之间的夹角）的作用：（1）影响刀刃锋利性λs↑→γ0e↑、rn↓→锋利性↑；（2）影响切屑流向：正λs切屑流向待加工表面，负λs切屑流机械制造技术基础总结5向已加工表面，λs=0切屑流向垂直于主切削刃；刃倾角（主切削刃与基面之间的夹角）的选择原则：主要根据刀具强度、流屑方向和加工条件而定；粗加工、有冲击、刀材脆、工材强度硬度高，为提高刀具强度，λs取负值；精加工、系统刚性差（细长轴），为不使切屑划伤已加工表面，λs取正值或0；微量极薄切削，取大正刃倾角；8、试述刀尖的作用及其选择原则？解析：刀尖的功用：刀尖是刀具上切削条件最恶劣的部位，刀具的使用寿命很大程度上取决于刀尖处的磨损情况；直接影响已加工表面的形成过程，影响残留面积的高度；刀尖的选择原则：选择刀尖几何参数时，一般从刀具使用寿命和已加工表面质量两方面考虑刀尖几何形状的合理选择为增强刀尖强度和改善散热条件，常将其做成直线行或圆弧形的过渡刃；倒角刀尖（直线形过渡刃）；刃磨容易，一般使用于粗加工；刀尖偏角：kre≈0.5Kr；刀尖长度：bε＝0.5～2mm或bε＝（1/4～1/5）ap.；圆弧刀尖（圆弧形过渡刃）；刃磨较难，但可减小已加工表面粗糙度，较适用于精加工；rε值与刀具材料有关；高速钢：rε＝1～3mm；硬质合金、陶瓷刀：rε＝0.5～1.5mm；这是由于：rε大时，Fy大，工艺系统刚性不足时，易振，而脆性刀具材料对此反应较敏感；9、粗加工时如何选择切削用量？10、精加工时如何选择切削用量？解析：切削用量的合理选择：1）确定切削深度ap.；尽可能一次切除全部余量，余量过大时可分2次走刀，第一次走刀的切削深度取单边余量的2/3～3/4；2）确定进给量f；粗切时根据工艺系统强度和刚度条件确定（计算或查表）；精切时根据加工表面粗糙度要求确定（计算或查表）；3）确定切削速度v；根据规定的刀具耐用度确定切削速度v（计算或查表）；4）校验机床功率(仅对粗加工)；机械制造技术基础总结611、简述切削液的作用？解析：冷却作用、润滑作用（边界润滑原理）、洗涤和防锈作用；12、简述水溶液的作用？解析：水溶液：主要起冷却作用。由于水的导热系数、比热和汽化热均较大，故水溶液就是以水为主要成分并加入防锈添加剂的切削液；常用的有电解水溶液和表面活性水溶液；13、简述乳化液的作用？解析：乳化液：乳化液是在切削加工中使用较广的切削液，它是由水和油混合而成的液体，常用它代替动植物油。由于油不能溶于水，为使二者混合，须添加乳化剂；浓度低的乳化液含水多，主要起冷却作用，适于粗加工和磨削；浓度高的乳化液含水少，主要起润滑作用，适于精加工；14、简述切削油的作用？解析：切削油:主要起润滑作用；轻柴油具有冷却和润滑作用，它粘度小、流动性好，在自动机上兼作自身润滑液和切削液用；10号、20号机油：用于普通车削、攻丝；轻柴油：用于自动机上；填空题：1、车外圆时主运动是（工件的旋转运动）；2、正常磨损有：（前刀面磨损）、（后刀面磨损）、（前刀面和后刀面同时磨损）三种形式；正常磨损分为（初期磨损）、（正常磨损）、（急剧磨损）三个阶段；3、在生产中所用的刀具材料主要是（高速钢）和（硬质合金）两类；判断题：1、切削脆性材料时，前刀面靠近刀尖处温度最高；（错）2、剪切面上温度几乎相等；3、切屑靠近后刀面的一层温度梯度很大；（错）4、前后刀面的最高温度都不在刀刃上，而是在离刀刃有一定距离处；机械制造技术基础总结7选择题：1、磨削时宜选用（B）A切削油B乳化油C水溶液注：从工件材料考虑：（1）钢等塑性材料，需用切削液；（2）铸铁等脆性材料，可不用；（3）高强度钢等难加工材料，宜用极压切削油或乳化液；从加工方法考虑：（1）钻孔铰孔、攻螺纹和拉削等，宜用极压乳化液或切削油；（2）成形刀具齿轮刀具等用极压切削油；（3）磨削宜用乳化液；分析计算题：1、车削直径80mm，长200mm棒料外圆，若选用aP=4mm，f=0.5mm/r，n=240r/min,试计算切削速度Vc、切削机动时间tm,切削厚度hD和切削层宽度bD，材料去除率Q为多少？第二章：机械加工设备与典型刀具名词解释：1、试说出下列代号的含义：1）、CA6140：C——车床；A——结构特性：有别于C6140；6——组：落地及卧式车床组；1——系别：卧式车床系；40——主参数：最大回转直径400mm；2）、XKA5032A：X——铣床（类代号）；K——数控（通用特性代号）；A——（结构特性代号）；50——立式升降台铣床（组系代号）；32——工作台面宽度320mm（主参数）；A——第一次重大改进（重大改进序号）；3）、MGB1432：M——磨床（类代号）；G——高精度（通用特性代号）；B——半自动（通用特性代号）；14——万能外圆磨床（组系代号）；32——最大磨削外径320mm机械制造技术基础总结8（主参数）；4）、C2150×6：C——车床（类代号）；21——多轴棒料自动车床（组系代号）；50——最大棒料直径500mm（主参数）；6——轴数为6（第二主参数）；2、传动链：为了在机床上得到需要的运动，通常用一系列的传动件把执行件和动力源（例如把主轴和电动机），或者把执行件和执行件（例如把主轴和刀架）连接起来，以构成传动联系。构成一个传动联系的一系列传动件，称为传动链；3、内联系传动链：联系复合运动之内的各个运动分量，所联系的执行件之间的相对运动有严格的要求，用来保证发生线的性质；注：内联系传动链决定着加工表面的形状和精度，对执行机构之间的相对运动有严格要求。因此，内联系传动链的传动比必须准确，不应有摩擦传动或瞬时传动比变化的传动副（如皮带传动和链传动）；4、外联系传动链：联系动力源与执行机构之间的传动链；注：外联系传动链使执行件获得一定的速度和运动方向，其传动比的变化，只影响生产率或表面粗糙度，不影响加工表面的形状和精度。因此，外联系传动链中可以有摩擦传动等传动比不准确的传动副；5、传动系统图：传动系统图是表示实现机床全部运动的传动示意图；注：传动系统图中将每条传动链中的具体传动机构用简单的规定符号代表，并标明齿轮和蜗轮的齿数、蜗杆头数、丝杠导程、带轮直径、电动机功率和转速等。传动链的传动机构，按照运动传递或联系顺序依次排列，以展开图形式画在能反映主要部件相互位置的机床外形轮廓中；6、順铣：铣刀的旋转方向和工件的进给方向相同；7、逆铣：铣刀的旋转方向和工件的进给方向相反；8、对称铣：9、不对称順铣：10、不对称逆铣：填空题：1、CA6140型普通车床能车削四种标准的螺纹中，米制