2017-2018-學(xué)年第二學(xué)期機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)作業(yè)

1、2021-2021 學(xué)年第二學(xué)期機(jī)械制造技術(shù)根底 作業(yè)1、切削用量三要素包含哪些？請(qǐng)分別解釋它們的定義,并說 明如何計(jì)算.答：切削用量三要素：切削速度 Vc、進(jìn)給量f、背吃刀量ap 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).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/smm/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.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 加工外表和待加工外表的垂直距離,單位 mm.2、刀具前角和主偏角對(duì)切削力有何影響？切削力三個(gè)分力對(duì) 工藝系統(tǒng)各有何影響？答：1刀具

2、前角增大,切削力減小.2主偏角增大,切深抗力減小,而進(jìn)給抗力增大.3主切削力是最大切削力,直接影響機(jī)床主電機(jī)功率選擇、主 軸強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)以及刀具強(qiáng)度設(shè)計(jì).4 進(jìn)給抗力直接影響機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的功率、強(qiáng)度和剛度的設(shè)計(jì).5切深抗力是造成讓刀和細(xì)長工件變形從而引起加工形狀和尺寸誤差的主要原因.3、刀具切削局部材料應(yīng)具備哪些性能 ？為什么？答：刀具切削材料應(yīng)具備的性能：高的硬度和耐磨性；足夠的強(qiáng)度和韌度；高的耐熱性；良好的工藝性；滿足良好的經(jīng)濟(jì)性.原因：在切削過程中,刀具直接切除工件上的余量并形成已加工外表.切削加工時(shí),由于摩擦與變形,刀具承受了 很大的壓力和很高的溫度,因此在選擇刀具材料時(shí)應(yīng)該要考慮材

3、 料的硬度、耐磨性、強(qiáng)度、韌度、耐熱性、工藝性及經(jīng)濟(jì)性.刀 具材料對(duì)金屬切削的生產(chǎn)率、本錢、質(zhì)量有很大的影響,因此要 重視刀具材料的正確選擇和合理使用4、切削熱是怎樣產(chǎn)生？它對(duì)切削加工有何影響？答：切削加工過程中,切削功幾乎全部轉(zhuǎn)化為熱能,將產(chǎn)生大量 的熱量,將這種產(chǎn)生于切削過程的熱量稱為切削熱.其來源主要有3種：1 切屑變形所產(chǎn)生的熱量,是切削熱的主要來源.2切屑與刀具前刀面之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量.3零件與刀具后刀面之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量. 傳入零件的切削熱,使零 件產(chǎn)生熱變形,影響加工精度,特別是加工薄壁零件、細(xì)長零件 和精密零件時(shí),熱變形的影響更大.磨削淬火鋼件時(shí),磨削溫度 過高,往往使

4、零件外表產(chǎn)生燒傷和裂紋,影響零件的耐磨性和使用壽命.傳入刀具的切削熱,比例雖然不大,但由于刀具的體積 小,熱容量小,因而溫度高,高速切削時(shí)切削切削溫度可達(dá) 1000 度,加速了刀具的磨損.5、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：在切削速度不高而又能形成連續(xù)切削, 加工一般鋼材或其他 塑性材料, 常在前刀面切削處粘著一塊剖面呈三角狀的硬塊, 稱 為積屑瘤.其硬度很高,為工件材料的 23 倍,處于穩(wěn)定狀 態(tài)時(shí)可代替刀尖進(jìn)行切削. 成因：在中低速切削塑性金屬材 料時(shí) ,刀屑接觸外表由于強(qiáng)烈的擠壓和摩擦而成為新鮮外表 , 兩接觸外表的金屬原子產(chǎn)生強(qiáng)大的吸引力 , 使少量切屑金屬粘結(jié)

5、 在前刀面上 ,產(chǎn)生了冷焊 ,并加工硬化 , 形成瘤核.瘤核逐漸長大 成為積屑瘤,且周期性地成長與脫落. 影響：積屑瘤粘結(jié)在前 刀面上,減少了刀具的磨損；積屑瘤使刀具的實(shí)際工作前角大, 有利于減小切削力；積屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降 低了工件的加工精度；積屑瘤使工件已加工外表變得較為粗糙. 由此可見：積屑瘤對(duì)粗加工有利,生產(chǎn)中應(yīng)加以利用；而對(duì)精加 工不利,應(yīng)以防止.6、金屬切削過程的實(shí)質(zhì)是什么？哪些指標(biāo)用來衡量切削層金 屬的變形程度？由此如何減少切削變形？ 答：金屬切削過程形成過程的實(shí)質(zhì)：是如果忽略了摩擦、溫度和 應(yīng)變速度的影響, 金屬切割過程如同壓縮過程, 切削層受刀具擠 壓后也會(huì)

6、產(chǎn)生彈性變形、塑性變形、晶格剪切滑移直至破裂,最 終完成切削,完成切削過程. 切削層金屬的變形程度指標(biāo)：相對(duì)滑移£、變形系數(shù)A h. 切削變形程度主要受到前角、剪切 角的影響.如果增大前角和剪切角,使E和Ah減小,那么切削變形減小.只能近視地表示切削變形程度.由于A h主要從塑形壓縮方面分析；而£主要從剪切變形考慮.所以£和人h都只能近似地表示剪切變形程度.7、分別說明切削速度和背吃刀量的改變對(duì)切削溫度的影響？ 答： 1切削速度 v 的影響 隨著切削速度的提升,切削溫度 將顯著上升.這是由于：切屑沿前刀面流出時(shí),切屑底層與前刀 面發(fā)生強(qiáng)烈摩擦從而產(chǎn)生大量切削熱；

7、由于切削速度很高, 在一 個(gè)很短的時(shí)間內(nèi)切屑底層的切削熱來不及向切屑內(nèi)部傳導(dǎo), 而大 量積聚在切屑底層,從而使切屑溫度顯著升高.另外,隨著切削 速度的提升, 單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量成正比例地增加, 消耗的 功增大,切削熱也會(huì)增大,故使切削溫度上升.2進(jìn)給量 f的影響 隨著進(jìn)給量的增大, 單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量增多, 切 削熱增多, 使切削溫度上升. 但切削溫度隨進(jìn)給量增大而升高的 幅度不如切削速度那么顯著. 這是由于： 單位切削力和單位切削 功率隨增大而減小, 切除單位體積金屬產(chǎn)生的熱量減少了, 同時(shí) 增大后切屑變厚,切屑的熱容量增大,由切屑帶走的熱量增多, 故切削區(qū)的溫度上升不甚顯著.3背吃

8、刀量 ap 的影響 背吃刀量 對(duì)切削溫度的影響很小.這是由于,增大以后,切削區(qū) 產(chǎn)生的熱量雖增加, 但切削刃參加工作的長度增加, 散熱條件改 善,故切削溫度升高并不明顯. 切削溫度對(duì)刀具磨損和耐用度 影響很大.由以上規(guī)律,可知,為有效限制切削溫度以提升刀具 耐用度,選用大的背吃刀量或進(jìn)給量,比選用大的切削速度有利.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：低速、中速高速鋼磨損的原因：磨粒磨損對(duì)高速鋼作用較明顯.在切削過程中有一些比刀具材料硬度更高的碳化物、氧化物、氮化物和積屑瘤碎片等硬顆粒起著磨粒切削的作用,造成磨損,是低速時(shí)磨損的主要原因.粘結(jié)

9、磨損,由于接觸面滑動(dòng),在粘結(jié)處產(chǎn)生破壞造成的.在低速切削時(shí),溫度低,在壓力作用 的接觸點(diǎn)處產(chǎn)生塑性變形；在中速切削時(shí),溫度較高,促使材料 軟化和加速分子間運(yùn)動(dòng),更容易造成粘結(jié).相變磨損：在中速切削時(shí),溫度較高,當(dāng)超過相變溫度時(shí),刀具外表金相組織發(fā)生 變化.中速、高速硬質(zhì)合金磨損的原因：粘結(jié)磨損,在高溫作用下鈦元素之間的親和作用,會(huì)造成粘結(jié)磨損.擴(kuò)散磨損：在高溫作用下,切削接觸面間分子活動(dòng)能量大,合金過元素 相互擴(kuò)散,降低刀具材料力學(xué)性能,經(jīng)摩擦作用,加速刀具磨損.氧化磨損：在溫度較高時(shí),硬質(zhì)合金中 WC Co與空氣中的02 化合成脆、低強(qiáng)度的氧化膜 W02受到氧化皮、硬化層等摩擦和 沖擊作用,

10、形成了邊界摩損.9、試分析下列圖中各定位元件所限制的自由度數(shù).b)10什么是定位？什么是夾緊？定位與夾緊的區(qū)別什么？答：定位是指工件在機(jī)床上或夾具中占有準(zhǔn)確加工位置的過程. 夾緊是指工件定位后用外力將其固定, 使其在加工過程中保持定 位位置不變的操作.11、加工階梯軸如下列圖,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12、試確定在批量生產(chǎn)條件下,下列圖所示階梯軸的加工工藝過程. 材料為45鋼,外表硬度要求35-40HRC請(qǐng)擬定工序,定位粗基 準(zhǔn)和精基準(zhǔn),工序內(nèi)容,加工

11、方法.其余v/1X45B1X45-12551'13、選擇下列圖所示的搖桿零件的定位基準(zhǔn).零件材料為HT200,毛坯為鑄件提示：考慮鑄件毛坯一般具有哪些可能的缺陷,生產(chǎn)批量5000,單位：件答：毛坯為鑄件,且兩孔的中央距有公差,故小孔©12不用鑄出. 選擇粗基準(zhǔn)：對(duì)于同時(shí)具有加工外表和不加工外表 的零件,為了保證不加工外表與加工外表之間的位置精度,應(yīng)選擇不加工外表作為粗基準(zhǔn). © 40無外表要求,故不加工, © 40為粗基準(zhǔn),加工© 20H7,及端面A. 選擇精基準(zhǔn)：從保 證零件加工精度出發(fā),同時(shí)考慮裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單. 兩孔的中央距有公差,應(yīng)

12、選© 20H7為精基準(zhǔn),加工© 12H7, 面Co .B面、C面有公差,應(yīng)選 C面為精基準(zhǔn),加工 B面.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：鉆孔它是用鉆床進(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 的工藝根底上增加了一定的孔徑, 但是擴(kuò)孔要比鉆孔的孔壁外表 粗糙度好.鉸孔的作用在于使孔的精度與粗糙度到達(dá)生產(chǎn)要求, 工藝過程也是在前面的根底之上的. 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.但是它們的精度要求也是不同的,要求是越

13、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.2舉例：仿形車床：能仿照樣板或樣件的形狀尺寸,自動(dòng)完成工件的加工循環(huán)見仿形機(jī)床,適 用于形狀較復(fù)雜的工件的小批和成批生產(chǎn),生產(chǎn)率比普通車床高1015倍.有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型.自動(dòng)化車床：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, 適用于中、大批、大量生產(chǎn).數(shù)控車床：數(shù)控機(jī)床是一種通過數(shù)字信息,限制機(jī)床按給定 的運(yùn)動(dòng)軌跡,進(jìn)行自動(dòng)加工的

14、機(jī)電一體化的加工裝備.這種類型的車床高度自動(dòng)化,加工可重復(fù),能精確保證所需尺寸,并降低 工人的技術(shù)要求.它們適合中、小批量生產(chǎn).16、比照周銑與端銑、順銑與逆銑,它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？如何 應(yīng)用？答：1端銑：同時(shí)工作的刀齒比擬多,銑削力波動(dòng)小,工作比 較平穩(wěn)；周銑：同時(shí)工作的刀齒較少,銑削力波動(dòng)大,工作不夠 平穩(wěn).為了彌補(bǔ)這一缺點(diǎn),圓柱銑刀一般做成較大的螺旋角.兩種銑削方式相比, 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.但端銑適應(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

15、用多 種銑刀,銑平面、溝槽、齒形和成形外表等,適應(yīng)范圍廣,因此 生產(chǎn)中應(yīng)用較多. 2 順銑：銑削力的水平分力與工件的進(jìn)給 方向相同,如果絲杠螺母副存在軸向間隙,當(dāng)縱向切削力 大于 工作臺(tái)與導(dǎo)軌之間的摩擦力時(shí), 會(huì)使工作臺(tái)帶動(dòng)絲杠出現(xiàn)左右竄 動(dòng),造成工作臺(tái)進(jìn)給不均勻,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)打刀現(xiàn)象.在銑削鑄 件或鍛件等外表有硬度的工件時(shí),順銑刀齒首先接觸工件硬皮, 加劇了銑刀的磨損. 粗銑時(shí), 宜采用逆銑方式加工.逆銑：可以防止順銑時(shí)發(fā)生的竄動(dòng)現(xiàn)象. 逆銑時(shí), 切削厚度從零開始逐 漸增大,因而刀刃開始經(jīng)歷了一段在切削硬化的已加工外表上擠 壓滑行的階段,加速了刀具的磨損.同時(shí),逆銑時(shí),銑削力將工 件上抬,易

16、引起振動(dòng),這是逆銑的不利之處.17、拉削加工方法有何特點(diǎn)？其主要應(yīng)用范圍和限制如何？試 分析成形式、 漸成式、 輪切式及綜合式拉削方式所用拉刀的切削 局部的設(shè)計(jì)特點(diǎn).1. 拉 削的加工范圍 圓孔 方孔 長方孔 六角孔 三角 孔 鼓形孔 鍵槽 尖齒孔 內(nèi)齒輪 外齒輪2. 拉削特點(diǎn) 拉削是利用一種帶許多刀齒的拉刀做勻速直線運(yùn) 動(dòng),通過固定的工件,切下一層薄薄的金屬層,從而使工件外表到達(dá)較高精度和光潔度的高生產(chǎn)率加工方法. 當(dāng)?shù)毒咴谇邢鲿r(shí)所承受的是壓力而不是拉力時(shí),這種刀具稱為 推刀.推刀容易彎曲折斷,長度受到限制,不如拉刀用的廣泛. 拉削加工與其他切削方法相比,具有以下一些特點(diǎn)： ? 拉削過 程只

17、有主運(yùn)動(dòng)拉刀運(yùn)動(dòng),沒有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由拉刀本身的齒升 量完成,因此拉床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； ? 拉刀是多刃刀具,一次行程 即可同時(shí)完成粗、精加工,因此生產(chǎn)效率很高.在大量生產(chǎn)時(shí), 本錢較低, 特別是加工大批特殊形狀的孔或外外表時(shí), 效果更顯 著； ? 由于拉削速度低,拉削過程平穩(wěn),切削層厚度很薄,因 此能提升加工精度可達(dá)二級(jí)與光潔度一般可達(dá)7以上.假設(shè)拉刀尾部裝有浮動(dòng)擠壓環(huán)時(shí), 那么還可以提升,可達(dá) 10左右； ? 對(duì)操作人員的技術(shù)水平和熟練程度要求低. 但是拉削加工的 應(yīng)用也有移動(dòng)的局限性, 即盲孔和加工外表有擋墻的工件就不能 采用拉削；拉倒的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,制造本錢高,因此只適用于大 量或成批生產(chǎn).18、試

18、說明非回轉(zhuǎn)外表加工中所用機(jī)床夾具的組成局部及各局部 作用？ 答：組成：夾具體、定位元件或裝置、刀具導(dǎo)向元件或裝置對(duì) 刀塊、夾緊元件或裝置、連接元件和其它元件或裝置.1夾具體：連接夾具元件及裝置,使這成為一個(gè)整體,并通過他將 夾具安裝在機(jī)床上. 2定位元件裝置：確定工件在夾具中56的位置. 3刀具導(dǎo)向元件或裝置：引導(dǎo)刀具或者調(diào)整刀具 相對(duì)于夾具的位置. 4夾緊元件或裝置：夾緊工件. 連接元件：確定夾具在機(jī)床上的位置并與機(jī)床相連接. 其它元件或裝置：某些夾具上的分度裝置、防錯(cuò)裝置、平安保護(hù) 裝置等.19、加工非回轉(zhuǎn)外表主要有哪些定位方式、 常用哪些定位元件？ 答：定位方式：平面定位、“一面兩孔定位

19、、平面與單孔的組 合定位. 定位元件：常用平面定位元件有圓柱支承、可調(diào)支承、 自位支承、輔助支承.圓孔定位大都屬于定心定位 定位基準(zhǔn)為 孔的軸線 ,常用的定位元件有定位銷、圓 柱心軸、圓錐銷、圓錐心軸等.20、說明非回轉(zhuǎn)零件加工常用的夾緊機(jī)構(gòu)有哪些及各自的特點(diǎn).答：常用夾緊機(jī)構(gòu)有：斜楔夾緊機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可 靠,機(jī)械效率低,很少直接用于手動(dòng)夾緊,常用在工件尺寸公差 較小的機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)中； 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)： 螺旋升角小于斜楔 的楔角,擴(kuò)力作用遠(yuǎn)大于斜楔夾緊機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單,易于制 造,夾緊行程大,擴(kuò)力較大,自鎖性能好,應(yīng)用適合手動(dòng)夾緊機(jī) 構(gòu).但夾緊動(dòng)作緩慢,效率低,不宜使用在自動(dòng)化夾緊裝置上

20、； 偏心夾緊機(jī)構(gòu)：操作方便,夾緊迅速,結(jié)構(gòu)緊湊；缺點(diǎn)是夾緊 行程小,夾緊力小,自鎖性能差,因此常用于切削力不大,夾緊 行程較小,振動(dòng)較小的場(chǎng)合.21、說明原始誤差、工藝系統(tǒng)靜誤差、工藝系統(tǒng)動(dòng)誤差的概念, 并說明加工誤差與原始誤差的關(guān)系及誤差敏感方向的概念. 原始誤差 :工藝系統(tǒng)中但凡能直接引起加工誤差的因素 . 工藝系統(tǒng)靜誤差 :假設(shè)原始誤差是在加工前已存在 ,即無切削負(fù)荷的 情況下檢驗(yàn)的 ,稱為工藝系統(tǒng)靜誤差 .工藝系統(tǒng)傳統(tǒng)動(dòng)誤差 :假設(shè)在有切削的負(fù)荷的情況下產(chǎn)生的稱為工 藝系統(tǒng)傳動(dòng)誤差 .加工誤差與原始誤差的關(guān)系 : 由于原始誤差的存在 ,使工藝系統(tǒng)各 組成局部之間的位置關(guān)系或速度關(guān)系 ,

21、偏離了理想狀態(tài) ,致使加工 后的零件產(chǎn)生了加工誤差 .誤差敏感方向 :對(duì)加工誤差影響最大的那個(gè)方向 (即通過刀刃的加 工外表的法線方向 )稱為誤差敏感方向22、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？怎樣提升工藝系統(tǒng)的剛度？答：1 工藝系統(tǒng)剛度：指切削力在加工外表法向的分力Fc與Fx、Fy、Fz同時(shí)作用下產(chǎn)生的沿法向的變形Y系統(tǒng)之間的 比值.即：K系統(tǒng)=Fc/Y系統(tǒng).工藝系統(tǒng)的柔度：剛度的倒數(shù)稱為柔度C(mm/N),可表示為：C=1/K系統(tǒng)=Y 系統(tǒng)/Fc. 2 .特點(diǎn)：工藝系統(tǒng)在削力作用下都會(huì)產(chǎn)生不同 程度的變形, 導(dǎo)致刀刃和加工外表在作用力方向上的相對(duì)位

22、置發(fā) 生變化, 于是產(chǎn)生加工誤差. 整個(gè)工藝系統(tǒng)的剛度比其中剛度最小的那個(gè)環(huán)節(jié)的剛度還小.3.影響：切削過程中力作用位置的變化對(duì)加工精度的影響；切削過程中受力大小變化對(duì)加工精度的影響.4 .提升舉措：合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；提升連接外表的接觸剛度；采用合理的裝夾和加工方法.23、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)映有哪些工藝舉措？答：1誤差復(fù)映規(guī)律：在待加工外表有什么樣的誤差,加工外表 也必然出現(xiàn)同樣性質(zhì)的誤差.2.含義：誤差復(fù)映系數(shù)是為了衡量加工后工件精度提升的程度, 值越小表示加工后零件的精度 越高.3.它主要是由于系統(tǒng)有彈性變形. 是由于加工時(shí)毛坯的 尺寸和

23、形位誤差、裝卡的偏心等原因?qū)е铝斯ぜ庸び嗔孔兓?而工件的材質(zhì)也會(huì)不均勻,故引起切削力變化而使工藝系統(tǒng)變形 量發(fā)生改變產(chǎn)生的加工誤差. 4.減小誤差復(fù)映的工藝舉措：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)于軸類零件那么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.24、外表質(zhì)量的含義包括哪些主要內(nèi)容？為什么機(jī)械零件的外表 質(zhì)量與加工精度具有同等重要的意義？答：1、外表質(zhì)量是指機(jī)器零件加工后外表層的微觀集合形狀和 物理機(jī)械性能.機(jī)械加工外表質(zhì)量的含義有兩方面的內(nèi)容：1外表層的幾何形狀特征,其包括外表粗糙度和外表波度；2 外表層的物理機(jī)械性能,其包括外表層冷

24、作硬化、 外表層金相組織的變化和外表剩余應(yīng)力. 2 、之所以說機(jī)械零件的外表質(zhì)量 與加工精度具有同等重要的意義是由于： 一個(gè)零件的加工質(zhì)量分 為兩局部,一是零件加工精度含尺寸、形狀、位置精度,二 是外表質(zhì)量含外表粗糙度和外表變質(zhì)層.前者是從宏觀上保 證加工的零件滿足設(shè)計(jì)要求,后者是說微觀上所存在加工缺陷. 它主要影響零件的裝配精度、 疲勞強(qiáng)度等. 所以就是從不同的角 度保證零件的加工精度以滿足使用要求.25、影響磨削加工的外表粗糙度的主要因素有哪些？并考慮如何 降低外表粗糙度. 答：影響磨削后的外表粗糙度的因素也可以歸納為與磨削過程和 砂輪結(jié)構(gòu)有關(guān)的幾何因素, 與磨削過程和被加工材料塑性變形有

25、 關(guān)的物理因素及工藝系統(tǒng)的振動(dòng)因素三個(gè)方面. 從幾何因素 看,砂輪上磨粒的微刃形狀和分布對(duì)于磨削后的外表粗糙度是有 影響的. 從物理因素看,大多數(shù)磨粒只有滑擦,耕犁作用.另 外引起磨削外表粗糙度值增大的主要原因還往往是工藝系統(tǒng)的 振動(dòng)所致, 增大工藝系統(tǒng)剛度和阻尼, 做好砂輪的動(dòng)平衡以及合 理地修正砂輪可顯著減小粗糙度值.26、什么是冷作硬化現(xiàn)象？其產(chǎn)生的主要原因是什么？什么是磨 削“燒傷？為什么磨削加工常產(chǎn)生“燒傷？試舉例說明減少 磨削燒傷及裂紋的方法有哪些？ 答：冷作硬化： 零件在機(jī)械加工中外表層金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的冷態(tài)塑 性變形后, 引起強(qiáng)度和硬度都有所提升的現(xiàn)象.產(chǎn)生原因： 切削磨削加工時(shí),

26、外表層金屬由于塑性變形使晶粒間產(chǎn)生剪 切滑移,晶格扭曲,經(jīng)理發(fā)生拉長、破碎、纖維化,從而使外表 層材料強(qiáng)化,強(qiáng)度和硬度提升.磨削加工時(shí),切削力大,切削速度也非常高,去除單位體積的材 料所消耗的功率, 是其他切削方法的數(shù)十倍. 這樣大的能量消耗 絕大局部轉(zhuǎn)換成了熱量. 而磨削的體積小數(shù)量少, 砂輪的導(dǎo)熱性 有相當(dāng)?shù)牟?磨削過程中有 70%以上的熱量都瞬時(shí)傳給了工件.在很短的時(shí)間內(nèi)磨削區(qū)域內(nèi)溫度可上升到4001000C,甚至超過鋼的熔點(diǎn) 這樣大的加熱速度,促使加工外表局部形成瞬時(shí)聚 熱現(xiàn)象,溫升超過相變溫度,并有很大的溫度梯度,導(dǎo)致金相組 織的變化,出現(xiàn)強(qiáng)度和硬度下降,產(chǎn)生剩余應(yīng)力甚至導(dǎo)致裂紋,

27、這就是磨削燒傷現(xiàn)象.27、超精加工、珩磨、研磨等光整加工方法與細(xì)密磨削相比擬, 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、光整加工時(shí)根據(jù)隨機(jī)創(chuàng)制成形原理,加工中磨具與工件 的相對(duì)運(yùn)動(dòng)盡可能復(fù)雜, 盡可能使磨料不走重復(fù)的軌跡, 讓工件加工外表各點(diǎn)都 受到具有隨機(jī)性的接觸條件, 以使凸出的高點(diǎn)相互修整, 使誤差 逐步均化而得到消除, 從而獲得極光的外表和高于磨具原始精度 的加工精度. 2 、幾種光整加工相比擬原理及適用場(chǎng)合：珩 磨是利用磨頭上的細(xì)粒度砂條對(duì)孔進(jìn)加工和方法, 在大批量生產(chǎn) 中應(yīng)用很普遍；珩磨時(shí),珩磨頭作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng),被加工 外表上呈現(xiàn)交

28、叉而互不重復(fù)的網(wǎng)狀痕跡, 造成了儲(chǔ)存潤滑油的良 好條件.壓力低、切深小,功率小,工件外表層的變形小,切削 水平弱.對(duì)前工序遺留下來的幾何形狀誤差進(jìn)行一定程度的修 正,不能修正孔間的相對(duì)位置誤差； 精密光整加工是用細(xì)粒度 的砂條以一定的壓力壓在做低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的工作外表上, 并在軸 向做往復(fù)振動(dòng), 工作或砂條還做軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng), 以進(jìn)行微量切削 的加工方法,常用于加工內(nèi)外圓柱、 圓錐面和滾動(dòng)軸承套的溝道； 精密光整加工四個(gè)加工階段：強(qiáng)切削階段、正常切削階段、微弱 切削階段和自動(dòng)停止切削階段； 研磨以一定的相對(duì)滑動(dòng)速度與 被加工面作復(fù)雜相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一種光整加工方法. 精度和粗糙度很 大程度上取決于前道工

29、序的加工質(zhì)量. 可用于各種鋼、 鑄鐵、銅、 鋁、硬質(zhì)合金等金屬,也可用于玻璃、半導(dǎo)體、陶瓷及塑料等制 品的加工.可加工的外表形狀有平面、內(nèi)外圓柱面、圓錐面、球 面、螺紋、齒輪及其他型面. 3 、光整加工工藝是指經(jīng)濟(jì)加工精 度在IT5-IT7級(jí)以上,外表粗糙度值小于 0.16um,外表物理機(jī) 械性能也處于良好狀態(tài)的各種加工工藝方法. 4 、光整加工工 藝的共同特點(diǎn)：沒有與磨削深度相對(duì)應(yīng)的磨削力和切削熱都很 小,從面能獲得很低的外表粗糙度值,外表層不會(huì)產(chǎn)生熱損傷, 并具有剩余壓應(yīng)力. 所使用的工具都是浮動(dòng)的連接, 由加工面自 身導(dǎo)向, 而相對(duì)于工件的定位基準(zhǔn)沒有確定的位置, 所使用的機(jī) 床也不需要

30、具有非常精確的成形運(yùn)動(dòng).0.228、如下列圖所示套筒零件,銑削外表 A時(shí)要求保證尺寸100 mm 假設(shè)在銑床上采用調(diào)整法加工時(shí)以左端端面定位, 試標(biāo)注此工序的 工序尺寸.答：1強(qiáng)迫振動(dòng)是工藝系統(tǒng)在一個(gè)穩(wěn)定的外界周期性干擾力作用 下引起的振動(dòng).2.自激振動(dòng)是指由振動(dòng)過程本身一起切削力周 期性變化,又由這個(gè)周期性變化的切削力反過來增強(qiáng)和維持振 動(dòng),使振動(dòng)系統(tǒng)補(bǔ)充了由阻尼作用消耗的能量,讓振動(dòng)過程維持下去的振動(dòng).3.區(qū)分振動(dòng)的類型：振動(dòng)頻率與干擾作用頻率相同, 并隨干擾作用的頻率改變而改變, 隨干擾作用去除而消失的為強(qiáng) 迫振動(dòng)；振動(dòng)頻率與系統(tǒng)固有頻率相等或相近,機(jī)床轉(zhuǎn)速改變時(shí)振動(dòng)頻率不變或稍變,隨切削過程停止而消失的是自激振動(dòng).4.主要原因：1強(qiáng)迫振動(dòng)：是在外界周期性干擾力的作用下產(chǎn) 生的.內(nèi)部振源有機(jī)床回轉(zhuǎn)零件的不平衡、機(jī)床運(yùn)動(dòng)傳遞的振動(dòng)和往復(fù)部件的沖擊、切削過程中的沖擊；外部振源通過機(jī)床地基 傳給機(jī)床的振動(dòng).2有兩種產(chǎn)生自激振動(dòng)的原因：再生自激 振動(dòng)和振型耦合自激振動(dòng).幕仍29、圓柱套筒內(nèi)孔設(shè)計(jì)尺寸為 48.8 0.010 mm , 加工過程穩(wěn)定,精鏜 加工一批后測(cè)量發(fā)現(xiàn)內(nèi)孔直徑尺寸為正態(tài)分布,其均方根差為 0.003mm,分布曲線頂峰向右偏離 0.009mm.試完成如下各題：1繪出內(nèi)孔直徑尺寸分布曲線圖標(biāo)明有關(guān)參數(shù)；2確定該序的工藝水平、給出加工合格率；3給出后續(xù)加工廢