机械制造考试复习题

同一型号机床的变型代号CM6132A：C-车床；M-精密；6-普通车床；1-卧式32-最大车削直径为320mm；A-第一次改进MGB1432A×750：M-磨床；G-高精度；B-半自动；1-外圆磨床组；4-万能型；A-第一次改进；750-最大磨削长度为750mmCK6150K：C-车床；K-数控；Y3150E：Y-齿轮加工机床；3-滚齿；1-卧式；50-最大齿轮直径为500mm；E-第5次改进1.加工表面：车床可以加工各种回转表面、回转体的端面、内外螺纹面等。2.使用刀具：主要是车刀，还可钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥等。3.主运动：主轴的回转运动进给运动：刀具的直线运动4.经济精度：IT8级经济表面粗糙：Ra1.6CA6140型卧式车床的组成（1）主轴箱：安装卡盘,24种正转,12种反转（2）进给箱：改变螺纹t或机动进给的f（3）溜板箱：变速，并转换为带动刀横、纵向移动（4）刀架部件：安装刀具（5）床身：支承件，便于操作（6）尾座：用后顶尖支承工件；在尾座上还可安装钻头、铰刀等孔加工刀具，以进行孔加工；安装丝锥、板牙等螺纹加工刀具进行螺纹加工。当对轴类零件进行粗加工或半精加工时，常采用三爪卡盘与尾座上的后顶尖配合，采用“一夹一顶”装夹工件，提高工件的刚性。四爪卡盘的优点是夹紧力大，但校正比较麻烦，所以适用于装夹毛坯、形状不规则的工件或较重的工件。车削细长台阶轴时，为了防止工件切削时产生弯曲，需要使用中心架。车削细长光轴时，为了防止工件切削时产生弯曲，需要使用跟刀架。在加工齿轮、衬套等带孔盘套类零件时，可在孔精加工之后，把工件装在心轴上，再把心轴安装在前后两顶尖之间或直接装在车床主轴锥孔内精加工其他表面。•车刀安装时，刀体应与工件轴线垂直，刀尖应与工件中线等高•高低靠垫刀片来调节1.加工表面：铣床可以加工各种平面、台阶、沟槽、螺旋面等。2.使用刀具：主要有圆柱铣刀、端铣刀、盘铣刀、立铣刀、键槽铣刀等。3.主运动：铣刀的回转运动进给运动：工件的直线运动4.经济精度：IT8级经济表面粗糙：Ra1.61）直接分度法：直接利用刻度盘上的读数进行分度，适用于精度不高、分度数较少等分的工件（2）简单分度法第一块：16、24、30、36、41、47、57、59第二块：23、25、28、33、39、43、51、61第三块：22、27、29、31、37、49、53、63(a)尖齿铣刀：后刀面截形为直线、曲线或折线，钝后重磨后刀面，种类较多。(b)铲齿铣刀：后刀面截形是一条经铲磨形成的特殊曲线（阿基米德螺旋线），沿前刀面刃磨，刃形不变，多用于切削刃形状复杂的成1）逆铣(Vc与Vf方向不同）顺铣(Vc与Vf方向同）切削量：小→大大→小Ra：大小刀具寿命：短长用于：粗加工（有硬皮）精加工（无硬皮）进给丝杠和螺母有间隙进给丝杠和螺母无间隙形铣刀。对称铣削不对称逆铣不对称逆铣加工：淬硬钢碳钢或合金钢不锈钢平面、外圆、内孔精加工的主要手段，适用于淬硬或不淬硬表面1.经济精度：IT5~IT6级经济表面粗糙：Ra0.32~1.252.使用刀具：磨料磨具（砂轮、砂带、油石、研磨料等）3.磨床类型：外圆磨床、内圆磨床、平面磨床等磨削速度是磨削过程中砂轮外圆的线速度，外圆磨削时，磨削速度v取35～50m/s；轴向进给量是工件每转一圈时沿本身轴线方向移动的距离，一般f取（0.2～0.8）B（B为砂轮的宽度），单位为mm/r；背吃刀量是工作台每行程内砂轮相对工件径向移动的距离，一般ap取0.005～0.05mm。、砂轮由磨料+结合剂经压制与焙烧而成1.磨料刚玉系：刃性好，硬度低，适于磨钢；碳化硅系：硬度高，强度低，适于脆性材料，如铸铁；超硬磨料：适于钛合金、硬质合金等脆硬材料；粗磨、软质：选粗磨料；精磨、脆硬：选细磨料。硬度：磨料脱落的难易程度。磨削较硬、有色金属：选较软磨削较软、精磨：选较硬。2）外圆磨削加工机床的主运动：砂轮的高速旋转运动进给运动：①工件旋转②工件纵向直线运动③砂轮横向间隙进给加工一般齿形的方法有成形法和展成法两种：一般在普通卧式铣床或立式铣床上用成形法加工齿轮，此时铣刀的旋转是主运动，被切齿的毛坯随工作台作纵向进给运动。当一个齿槽切好后利用分度头进行分度，再依次加工另一个齿槽，直到切完所有齿槽为止。主运动：插齿刀的轴向垂直往复运动。进给运动：①展成运动②插齿刀径向进给③工作台带动工件的让刀运动。剃齿加工特点：展成法，软齿面精加工：7级，Ra0.8原理：相当于一对斜齿轮副啮合运动，齿面间有相对滑移。绗齿加工特点：展成法，硬齿面精加工：7级，Ra0.81.8-9级齿轮加工方案（1）对于45钢、40Cr等软齿面：调质—滚或插（8级）硬齿面：调质—滚或插（8级）—剃（7级）—表面淬火（8级）—抛丸（2）对于20CrMnTi滚或插（8级）—剃（7级）—渗碳淬火（8级）—抛丸7级齿轮加工方案（1）对于45钢、40Cr等软齿面：调质—滚或插（8级）—剃（7级）硬齿面：调质—滚或插（8级）—剃（7级）—表面淬火（8级）—珩齿（2）对于20CrMnTi滚或插（8级）—渗碳淬火（9级）—磨齿（7级）1.钻床及钻削加工钻：IT11级；Ra12.5钻-铰：IT9级；Ra3.2（＜φ20的孔）钻-扩-铰：IT9级；Ra3.2（φ20~φ80的孔）钻-（扩）-粗铰-精铰：IT7级；Ra0.8保证钻孔精度的方法：1）划线打样冲眼——单件小批2）钻模——大批量3）先打中心孔——加工中心由于钻头的结构和钻削的工作条件较差，钻孔精度较低，一般为IT11～IT12级，表面粗糙度值Ra12.5～50μm。镗床及其加工卧式镗床•精度可达IT7~8级别，Ra0.8~1.6•特别适合于箱体上尺寸较大、精度要求高，且有轴间距和位置精度要求的孔。.刨削加工•功用：加工平面•精度：IT8级，Ra1.6•特点：刀具简单，调整方便，特别适合于单件小批加工窄长平面。牛头刨床•主运动：刀具水平纵向往复直线运动•进给运动：横向间隙进给运动•典型型号：BC6063龙门刨床•主运动：工件水平纵向往复直线运动•进给运动：刀具横向间隙进给运动•典型型号主运动：刀具垂直往复直线运动床插进给运动：工件横向间隙进给运动•特点：插刀工作条件不如刨刀，效率、质量低于刨。•适合单件小批加工内表面、键槽等。•：B2016（1600×4000）•刨床主要用于单件、小批量生产中加工水平面、垂直面、倾斜面等平面和T形槽、燕尾槽、V形槽等沟槽•插削主要用来加工各种装夹时垂直于工作台的键槽、花键槽、六方孔、四方孔和其他多边形孔等。利用划线，也可加工盘形凸轮等特形面。在插床上加工内表面，比在刨床上方便•拉床•特点：适合与大批量加工通孔、通槽、平面及成形表面。•精度：IT7~9级（Ra0.4-1.6）•孔加工：钻—扩—拉（φ10~φ100）（1）获得尺寸精度的方法1）试切法2）定尺寸刀具法3）调整法4）自动控制法（2）获得形状精度的方法1）刀尖轨迹法2）成形刀具法3）仿形法4）展成法（3）获得位置精度的方法取决于它的基准面在机床上是否占据正确的位置主要有：机床的运动之间、各工位位置之间正确主轴的误差既影响工件的圆柱面的形状误差，1）导轨在水平面内的直线度误差：鞍形、鼓形或锥形圆柱度误差2）导轨在垂直面内的直线度误差：影响很小主轴回转轴线与床身导轨不平行在水平面内：锥形在水平面内：双曲线（3）传动链的传动误差车螺纹、滚齿、插齿、精密刻度等加工，传动误差是影响加工精度的主要因素。采取措施：1-5①减少传动链中的元件数目，缩短传动链，以减少误差来源；②提高传动元件，特别是末端传动元件的制造精度和装配精度；③降低传动比，尤其要降低最后一对传动元件的传动比；④消除传动链中齿轮间的传动间隙；⑤可采用误差校正机构来提高传动精度。3.刀具与夹具的误差（1）刀具的误差1）单刃刀具：没有直接影响2）定尺寸刀具：有直接影响，安装影响3）成形刀具：形状直接影响工件形状4）展成法加工刀具：尺寸、形状均影响（2）夹具的误差作用：保持刀具或工件相对机床的位置夹具误差：定位、引导、对刀、分度、夹具体误差复映：毛坯形状误差复映到工件表面上现象一般经过两到三次工作行程，可使误差复映的影响减至合格三、工艺系统热变形对加工精度的影响热来源：切削热、运动副摩擦热、阳光供暖辐射减少工艺系统热变形对加工精度的影响（1）减少发热和隔离热源减少发热——合理选择切削用量和刀具几何角度隔离热源——热源置于机床之外2）强制冷却和均衡温度切削热——冷却液机床热——热补偿（3）保持热平衡和控制环境温度1.影响零件表面粗糙度的因素（1）残留面积：残留在已加工表面的切削层无刀尖圆弧时：Rmax=f/(cosκr+cosκr′）有刀尖圆弧时：Rmax=f2/8r减小f、κr、κr′或增大刀尖圆角半径r，均可减小Rmax（2）积屑瘤与鳞刺（3）工件材料性质（4）加工时的振动切削液的冷却和润滑，可降低Ra2.影响一般机械加工表面粗糙度的因素（1）砂轮砂轮的粒度砂轮的硬度（2）磨削用量•提高砂轮线速度•降低工件线速度•减小纵向进给量•采用较小的横向进给量，均可降低Ra（3）工件材料：过硬、过软、过韧均不易磨光切削液的冷却和润滑，可降低Ra1）精密车削采用细颗粒硬质合金刀片或采用金刚石刀片，高V、小ap和f，达IT5-6级对于黑色金属Ra达0.2～0.8μm,有色金属Ra达0.4～0.1μm（2）高速精镗采用细颗粒硬质合金刀片，高V、小ap和f，达IT6-7级,表面粗糙度值Ra为0.1～0.8μm。用金刚石笔在砂轮工作面上修整出大量等高的磨粒微刃，这些磨粒微刃能从工件表面切除微薄的余量，达到很高的加工精度。表面粗糙度Ra：0.1～0.5μm时，称为精密磨削；Ra在0.012～0.025μm时，称为超精密磨削；Ra在0.008μm以下时，称为镜面磨削。1.找正装夹法—单件生产2.夹具装夹法—成批生产00夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位原则。工件按其所限制的自由度可分为：主要定位基准面；导向定位基准面；止推定位基准面。（3）欠定位：应该限制的自由度没有完全被限制。无法保证工序所规定的加工要求，因此，欠定位是不允许的。（4）过定位（重复定位、超定位）：同一个自由度被几个支撑点重复限制。一般来说，在工件上以形状精度和位置精度很低的面作为定位基准时，不允许出现过定位；以精度较高的面作为定位基准时，为提高工件定位的刚度和稳定性，在一定条件下是允许采用过定位的。辅助支承不起定位作用，定位肖主要用于零件上中小孔的定位，一般d≤50mm定位销已标准化，也可设计特殊定位销：图a为圆锥-圆柱组合心轴：锥度部分定心，圆柱部分可减少工件倾斜。（限5个自由度）图b以工件底面+活动的圆锥销，即使工件的孔径变化较大，也能准确定位。（限5个）图c为工件在双圆锥上定位。（限5个自由度）2）定位芯轴主要用于盘、套类工件的定位，限5个自由度V型块两斜面的夹角有60°、90°、120°，其中90°最多，且结构尺寸已标准化。优点：对中性好，即能使工件的定位基准轴线处在V型块两工作斜面的对称面上，而不受定位基准误差的影响，且安装方便。使用时分固定式和活动式两种。“一面两孔”作为定位基准，相应的定位元件是支撑板和两定位销（或其中一个为削边销），即“一面两销”定位。要正确处理过定位问题：①减小销2直径，以补偿销和孔的中心距偏差，但会增大孔2的定位误差。②将销2做成削边销（或菱形销）。工件在夹紧过程中，不能破坏工件在定位时所获得的正确位置。夹紧力的大小应可靠、适当，既要保证工件在加工过程中不产生移动或振动，又必须使工件不产生不允许的变形和损伤。夹紧动作应迅速，以便提高生产效率。操作方便，使用安全、可靠，且改善工人的劳动条件，减轻劳动强度。结构要简单、紧凑，又要具有良好的结构工艺性，使之制造、维修方便，并尽量降低制造成1）夹紧力的作用方向应垂直指向主要定位基准面，否则要产生定位误差2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小（3