机械制造技术基础复习要点-东大

第1章机械制造系统和机械制造单元1、零件的工艺过程。答：在工艺过程中，以机械加工方法按一定顺序逐步的改变毛坯形状、尺寸、表面层性质，直至成为合格的零件的那部分过程称为机械加工工艺过程。2、机械产品的生产过程。（p3）答：由原材料转化为最终产品的一些列相互关联的劳动过程的总和称为生产过程。第2章金属切削机床1、金属切削机床的主运动、进给运动和辅助运动的定义分别是什么？以普通卧式车床为例加以说明？（13页）答：主运动是使刀具的切削部分进入工件材料，使被切金属层转变为切屑的运动，例如车床上工件的回转运动是主运动。维持切削继续的运动称为进给运动，例如车床上刀具的纵向移动是进给运动。除上述的表面成形外，机床上还有在切削加工过程中所必须的其它一些运动，统称为机床的辅助运动，例如车床上的快进、快退运动和机床的转位、分度、换向以及机床夹具的加紧与松开等操纵运动属于辅助运动。2、机床主运动。（p13）答：主运动是使刀具的切削部分进入工件材料，使被切金属层转变为切屑的运动。3、机床主参数。（p14）答：机床主参数包括尺寸参数、运动参数与动力参数。数控机床有哪些特点？具备什么条件时使用数控机床才能显示其优越性？（41页）答：特点：适应性强、加工精度高、生产率高、劳动强度小、经济效益好。数控机床最适合加工多品种小批量生产的工件，合理生产批量在10-100件之间，以及外形比较复杂的工件，需要频繁改型的工件，价格昂贵、不允许报废的工件和需要生产周期短的急需工件。第3章金属切削与磨削加工1、简述切削深度的定义。答：切削深度为工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离（单位：mm）。2、刀具切削平面。答：通过切削刃选定点、与主切削刃相切、并垂直于基面的平面，也就是切削刃与切削速度方向构成的平面。3、刀具的主剖面。（p53）答：主剖面P0是通过切削刃选定点、同时垂直于基面和切削平面的平面。4、刀具的法剖面。（p54）答：切削刃法剖面Pn是通过切削刃选定点、并垂直于切削刃的平面。5、刀具的刃倾角。（p55）答：刃倾角在切削平面内度量的主切削刃与基面间的夹角。6、主偏角。（p55）答：主偏角kr——在基平面内度量的切削平面与进给平面间的夹角。它也是主切削刃在基面上投影与进给运动方向的夹角。7、刀具前角。（p55）答：在主剖面内度量的基面与前刀面的夹角。当前刀面与切削平面间的夹角小于90°时取正号；大于90°时则取负号。8、写出切削刀具常用的五个角度，他们各在哪个参考平面中测量？（55页）答：基本角度有：前角0、后角0、主偏角kr、副偏角kr和刃倾角s在主剖面上测量前角0、后角0；在基面上测量主偏角kr、副偏角kr；在切削平面上测量刃倾角s。9、常用的金属切削刀具材料有哪些？（P56）答：1高速钢；2硬质合金；3陶瓷材料；4涂层刀具；5金刚石；6立方氮化硼10、刀具材料应该具备哪些基本性能？（P56）答：（1）必须具有高于工件材料的硬度，否则无法切入工件；（2）为了承受切削过程中的冲击和振动，还应具有足够的强度和韧性；（3）要有好的抵抗磨损的能力；（4）要有良好的耐热性，抗扩散和抗氧化能力；（5）尽量大的导热系数和小的线膨胀系数；（6）要求刀具材料具有良好的工艺性（可加工性、可磨削性和热处理特性）和经济性。11、切削刀具材料应具备哪些基本性能？说明其原因。（56页）答：第一，刀具材料必须具有高于材料的硬度，否则无法切入工件；第二，为了承受切削力和切削过程中的冲击和振动，刀具材料应有足够的强度和韧性；第三，要求刀具材料要有好的抵抗磨损的能力；第四，要求刀具材料在高切削温度下保持高硬度、高强度的性能，即耐热性，并有良好的抗扩散、抗氧化的能力；第五，尽量大的导热系数和小的线膨胀系数，这样由刀具传导出去的热量多，有利于降低切削温度和提高刀具的使用寿命，并可以减少刀具的热变形；第六，为便于制造刀具和有高的性能价格比，要求刀具材料具有良好的工艺性和经济性。12、常用的硬质合金刀具材料有哪几类？一般各用于切削哪类工件材料？（57页）答：常用的硬质合金有钨钴类、钨钛钴类、通用硬质合金和TiC(N)基硬质合金等。可以加工包括淬硬钢在内的多种材料。14、磨削加工中常用的磨料有哪些？（P58）答：（1）普通磨料普通砂轮磨料都是基于氧化铝（Al2O3）和碳化硅（SiC）的人造材料。氧化铝磨料由于组织特征和制造过程的不同，得到的不同品种主要有：普通刚玉或棕刚玉、微晶刚玉、单晶刚玉、白刚玉、烧结刚玉、锆刚玉。碳化硅磨料包括绿色碳化硅和黑色碳化硅。（2）超硬磨料：主要有人造金刚石和立方氮化硼。15、切削液和磨削液应该具备哪些基本性能？其作用是什么？（59页）答：第一，良好的润滑性能和吸附性能。对重切削则要在高温高压条件下仍能保持润滑作用；第二，高的导热系数、大的热容量和汽热化，具有良好的冷却作用；第三，良好的流动性和渗透性，在压力作用下能对工件、刀具或磨具表面起到良好的冲刷和清洗作用，并防止碎屑黏着在工件或刀具磨具表面上；第四，具有良好的防锈性能，避免工件、机床和刀具不受周围介质的影响而发生腐蚀；第五，无毒、无臭，不刺激皮肤，不易变质和产生泡沫，废液易处理和再生，不污染环境；第六，易于过滤，使用过程中不会沉淀和形成硬质点；第七，经济性好。以上各种要求难以全面满足，应按使用具体要求，择要考虑。16、切削、磨削加工中采用的冷却液使用方法有哪几种？（P60）答：切削、磨削液的使用方法很多，常见的有：浇注法、高压冷却法和喷雾冷却法；对于磨削还有渗透供液法。17、普通砂轮特性用哪些要素来表示？答：决定普通砂轮特性的五个基本要素是：磨料、粒度、结合剂、硬度和组织。18、以车刀为例，说明刀具的磨损分为哪几种形式？引起磨损的原因是什么？答：刀具的磨损形式：第一，前刀面磨损；第二，后刀面磨损。刀具磨损的原因主要是机械磨损和热、化学磨损，前者是由工件材料中硬质点的刻划作用引起的，后者则是有黏结、扩散、腐蚀等引起的。19、以车削为例，论述哪些因素对切削温度有影响？有何种影响？（69页）答：影响切削温度的主要因素：第一，切削用量的影响；第二，刀具几何参数的影响；第三，工件材料的影响；第四，刀具磨损的影响；第五，切削液的影响。20、切削温度。（p69）答：前刀面与切屑接触区内的平均温度，它由切削热的产生与传出的平衡条件所决定。21、衡量工件材料的切削加工性的指标通常有哪些？（P75）答：（1）以刀具使用寿命来衡量；（2）以切削力和切削温度来衡量；（3）以加工表面质量来衡量；（4）以断屑性能来衡量。22、高速切削有哪些优点？要实现高速切削应具备哪些条件？（79页）答：优点：①金属切除率可提高3—6倍，单位功率材料切除率可达130160cm/(min*kw)，生产效率大幅度提高；②切削力可降低15%--3%以上，尤其是径向切削力大幅度降低；③高速加工时机床的激振频率特别高，远离“机床—刀具—工件”工艺系统的固有频率，工作平稳，工艺系统振动小；④95%--98%的切削热被切屑带走，切削温度增加逐步缓慢，工件温升低，基本可以保持冷态加工，工件表面热损伤小，适于加工容易热变形的零件；⑤由于加工振动小，切屑变薄，切削力和受力变形小，所以可以获得良好的加工精度和表面质量，加工表面质量提高1—2级，可获得相当于磨削加工的表面粗糙度；⑥允许进给速度提高5—10倍，切削速度和进给速度每提高15%--20%，可降低制造成本10%--15%。高速切削可降低制造成本20%--40%。23、高效率磨削技术都包括哪些技术？并对每项技术进行简要的论述？（82页）答：见课本。第4章机床夹具1、工件在机床上的装夹方法有哪几种？（P89）答：（1）直接找正装夹；（2）按划线找正装夹；（3）在夹具中安装。2、机床夹具。（p89）答：用于装夹工件的工艺装备称为机床夹具。3、机床夹具的主要作用有哪些？（P92）答：（1）保证加工精度；（2）提高劳动生产率；（3）降低对工人的技术要求和减轻工人的劳动强度；（4）扩大机床的加工范围。4、机床夹具一般由哪些部分组成？（P92）答：（1）定位元件；（2）夹紧装置；（3）对刀和引导元件；（4）夹具体；（5）其他元件。5、工件的自由度。（p94）答：工件在空间可能具有的运动称为工件的自由度。6、什么叫六点定位原理？（P95）答：夹具上按一定规律分布的六个支撑点可以限制工件的六个自由度，其中每个支撑点相应地限制一个自由度。这一原理称为工件的定位原理，也称为六点定位原理。7、什么叫完全定位？（p96）答：通过适当设置定位元件限制工件六个自由度，实现完全定位。8、欠定位。（p96）答：如果工件定位方案中定位点少于应当限制的自由度数，因而实际上某些应该限制的自由度没有限制，工件定位不足。这种情况成为欠定位。9、重复定位。（p96）答：如果定位方案中有些定位点重复限制了同一个自由度，这样的定位称为重复定位或过定位。10、不完全定位。（p96）答：在保证加工要求前提下，有时并不需要完全限制工件的六个自由度，不影响加工要求的自由度可以不限制，这称为部分定位。答：夹具上按一定规律分布的六个支撑点可以限制工件的六个自由度，其中每个支撑点相应地限制一个自由度，这一原理称为工件的定位原理，也称为六点定位原理。11、简述定位误差的定义。（p106）答：定位误差是指由于工件定位所造成加工表面相对其工序基准的位置误差，以DW表示。工件的定位误差等于基准位置误差与基准不重合误差之和，即DW=JW+JB。12、常见题型、夹具由哪几部分组成？工件以平面为定位基准可采用何种支承定位？答：夹具由定位元件、夹紧装置和家具体组成。采用：①钉支承；②板支承；③可调支承；④辅助支承；⑤自位支承。第5章机械质量分析与控制1、获得零件尺寸精度的方法有哪些？（P116）答：（1）试切法；（2）定尺寸刀具法；（3）调整法；（4）自动控制法；2、机械加工精度。（p116）答：机械加工精度是指零件经机械加工后的实际几何参数（尺寸、形状、表面相互位置）与零件的理想几何参数相符合的程度。3、零件尺寸精度。（p116）答：尺寸精度是对零件加工精度的基本要求，设计人员根据零件在机器中的作用与要求对零件的尺寸精度制定了一些几何参数，它包括直径公差、长度公差和角度公差。4、零件机械加工质量。（p116）答：零件机械加工质量包括零件的加工精度和表面质量两部分。5、机械加工误差。（p116）答：实际加工的零件不可能做得与理想零件完全一致，经加工后零件的实际几何参数与理想零件的几何参数的偏离程度称为加工误差。6、机械加工形状精度。（p117）答：几何形状精度包括圆柱度、圆度、平面度、直线度等。7、获得零件几何形状精度的方法有哪些？（P117）答：（1）轨迹法；（2）仿形法；（3）成形刀具法；（4）展成法。8、常考题型：机械加工中获得加工精度的方法有哪些？（P116）答：（1）获得零件尺寸精度的方法：试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法；（2）获得零件几何形状精度的方法：轨迹法、仿形法、成形刀具法、展成法；（3）零件的相互位置精度，主要由机床精度、夹具精度和工件安装精度以及机床运动与工件装夹后的位置精度予以保证。9、什么叫加工原理误差？（p119）答：原理误差是由于在加工中因为采用了近似加工运动或近似的刀具切刃形状轮廓而产生的误差。10、工艺系统刚度。（p126）答：工艺系统的刚度是以切削力和在该力方向上（误差敏感方向）所引起的刀具和工件间相对变形位移的比值表示的。11、什么叫误差复映规律？（P129）答：这种经加工后零件存在的加工误差和加工前的毛坯误差相对应，其几何形状误差与上工序相似，这种现象称为误差复映规律。12、误差复映规律产生的原因是什么？（P129）答：产生的原因是工艺系统的受力变形。切削过程中，由于毛坯加工余量和材料硬度的变化，引起切削力的变化，工艺系统受力变形也相应地发生变化，即刀具相对工件位置发生变化，因而产生工件的尺寸误差和形状误差。13、试论述工艺系统受热变形对零件的机械加工精度有何影响？（135页）答：1、机床热变形对加工精度的影响：主要是主轴部件、床身、导轨