機(jī)械制造基礎(chǔ)精選重點(diǎn)

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)（下）1. 什么是 積屑瘤 ；積屑瘤是怎樣形成的？積屑瘤對(duì)切削加工有什么樣的影響？控制積屑瘤 的主要措施有哪些？形成 ：在一定的切削速度范圍（中速）內(nèi)切削鋼、鋁合金與球墨鑄鐵等塑性金屬時(shí)，由于前 刀面上擠壓和摩擦的作用， 使切削底層中的一部分材料停滯和堆積在刃口附近， 形成積屑瘤。（經(jīng)變形強(qiáng)化，積屑瘤的硬度很高，可達(dá)工件材料硬度的2 到倍，可代替切削刃切削。影響：不利方面：當(dāng)積屑瘤突出于切削刃之外時(shí)，會(huì)造成一定的過切量，力增大， 在工件表面劃出溝紋并影響到零件加工的尺寸精度。 易使切削力產(chǎn)生波動(dòng)而引起振動(dòng)。 積屑瘤形狀不規(guī)則， 加工精度。積屑瘤被撕裂后，若被切削帶走，會(huì)劃傷刀面，

2、工表面上， 會(huì)形成毛刺， 上，代替刀具進(jìn)行切削， 前角， 可使切削力減?。挥绊懝ぜ砻尜|(zhì)量。 對(duì)切削刃起到一定的保護(hù)作用。 其中形成積屑瘤時(shí)前角增大較多，從而使切削 由于積屑瘤局部不穩(wěn)定， 容 使切削刃形狀發(fā)生畸變， 直接影響 加快刀具的磨損，若留在已加 有利方面： 積屑瘤包覆在切削刃 形成積屑瘤時(shí)， 增大了實(shí)際工作 形成鼻形積屑瘤時(shí)使刀屑實(shí)際接觸長度減小，也可使切削力減小。措施：對(duì)塑性金屬材料來說，可采取適當(dāng)?shù)臒崽幚恚?改變其金相組織。例如低碳鋼通過正 火、調(diào)制處理后，能提高其硬度，降低其塑性，減小積屑瘤生長。避開積屑瘤的生長速度范圍。采用潤滑性能好的切削液可以抑制積屑瘤。增大前角也可以抑制

3、積屑瘤，當(dāng)0 35時(shí)，一般不再產(chǎn)生積屑瘤。其他如減小切削厚度，采用人工加熱切削區(qū)等措施,也可以減小甚至消除積屑瘤。2. 試述刀具的 前角、 后角、 主偏角、 副偏角、 刃傾角 對(duì)切削過程的影響以及如何合理選擇。 前角 影響： 增大前角能減小切削的變形， 大前角能改善切削對(duì)前刀面的摩擦， 減少刀具磨損，減少切削力， 降低切削溫度和動(dòng)力消耗 增 提高刀具耐用度 增大前角能改善加工 前角過大，將削弱刃口強(qiáng)度，減少散 選擇： 工件材料的塑性越大時(shí)， 當(dāng)工件材料的強(qiáng)度、硬度越大時(shí)，粗加工表面質(zhì)量， 抑制積屑瘤與鱗刺的產(chǎn)生，減少切削振動(dòng) 熱體積，影響刀片受力情況，容易造成崩刀。 前角合理的數(shù)值越大，加工脆

4、性材料時(shí)應(yīng)取較小的前角 合理的前角數(shù)值越小 抗彎強(qiáng)度及抗沖擊韌性比較好的刀具材料可以選較大前角 選擇較小前角，精加工選擇較大前角。后角 影響： 增大后角能減少后刀面與加工表面之間的摩擦， 高加工表面質(zhì)量和刀具耐用度。增大后角，在同樣的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)用到磨鈍，允許磨去的金屬體積較大，因而有利于提高刀具耐用度。從而減少刀具的磨損， 提VB條件下，刀具由新刃磨如后角 過大，楔角 減小，則將削弱刃口強(qiáng)度，減少散熱體積，磨損反而加劇，導(dǎo)致刀具耐用度下降，且易發(fā)生顫振。 時(shí)選用較小后角，精加工時(shí)選用較大后角 料較軟，選擇：切削厚度越小，后角越大，切削厚度越大，后角越小工件材料硬度、強(qiáng)度高，宜取較小后角, 應(yīng)取較

5、大的后角 工藝系統(tǒng)剛度較差時(shí)選用較小的后角。粗加工 工件材主偏角影響： 主偏角 r 的變化影響各切削分力的大小比值與產(chǎn)生振動(dòng)的可能性。減小主偏角，則吃力抗力Fy增大，走刀抗力Fx減小。當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度較差時(shí)，如過于減小主偏主偏角的變化影響切削截面的形狀。在切削厚度將減小，切削寬度增加，切 刀尖角增大， 這就會(huì)提高刀尖 當(dāng)車削階梯軸時(shí)，角，就可能引起振動(dòng)，造成損壞刀具，頂彎工件。 切削深度和進(jìn)給量一定的情況下，隨著主偏角的減小， 削刃參與加工工件的長度增加， 切削刃單位長度的負(fù)荷減輕， 強(qiáng)度，改善散熱條件， 因而可提高刀具耐用度 主偏角影響工件表面形狀，45o 主偏角的大小還影響斷應(yīng)選用 r 90

6、，而當(dāng)車削外圓端面及倒角時(shí)， 則可選擇 r主偏角的大小還可屑的效果。r越大時(shí)，切削厚度越大，切削寬度越小，越容易斷屑。能影響殘留面積的高度， 當(dāng)主切削刃的直線部分參與形成殘留面積時(shí)， 減小主偏角， 可以提 高加工表面粗糙度。選擇：一般在機(jī)床工藝系統(tǒng)剛度允許的情況下，選用較小的主偏角。加工高強(qiáng)度、高硬度材料時(shí)，為減輕單位切削刃上的負(fù)荷，增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度，改善散熱條件， 以提高刀具耐用度就要取較小的主偏角r 10： 30。在高速強(qiáng)力切削時(shí),為防止振動(dòng)應(yīng)選擇較大的主偏角，一般大于15。副偏角 影響：減小副偏角 r ，可以顯著減少切削后的殘留面積， 提高表面粗糙度。 且可增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度。 但是 r 太小就會(huì)

7、增加副后刀面同已加工表面之間的摩擦，從而可能引起振動(dòng)。選擇：一般取r 5： 15 ；當(dāng)加工中間切入的工件時(shí)，取30o : 45o；而切斷刀、槽銃刀等，為了保證刀頭強(qiáng)度和重磨后寬度變化較小，只能取很小的副偏角，1o : 2o。刃傾角影響：刃傾角 s 正負(fù)值的變化，直接控制切屑的卷曲和流出方向。直接決定著流屑角的大小和正負(fù)。 當(dāng) s 為負(fù)值時(shí)， 切屑流向已加工表面， 容易將已加工表面劃傷；當(dāng)S為正值時(shí)，切屑朝著待加工表面流出。刃傾角S的正負(fù)影響刀尖強(qiáng)度。在非自由切削斷續(xù)表面時(shí)， 負(fù)的刃傾角使刀尖位于切削刃的最低點(diǎn)， 切入工件時(shí)， 首先是切削刃上離刀 尖較遠(yuǎn)的部分先接觸工件， 這樣就可以起到保護(hù)刀尖

8、的作用， 增強(qiáng)了刃口的強(qiáng)度， 有利于承受沖擊載荷刃傾角s的大小影響切入和切出過程的平穩(wěn)性。在斷續(xù)切削的情況下，當(dāng)刃傾角 S 0時(shí)，整個(gè)切削刃上各點(diǎn)同時(shí)切入和切出，沖擊大；當(dāng)刃傾角S 0 時(shí)，切削刃逐漸切入工件，沖擊小，使切入切出平穩(wěn)。且刃傾角越大，過程越平穩(wěn)。刃傾角S的正負(fù)和大小，影響各切削分力的比值。負(fù)值S越大，吃刀抗力Fy越大,當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度較差時(shí)，容易引起振動(dòng)。選擇： 通常加工鋼和鑄鐵，精車時(shí)為了避免切屑劃傷已加工表面，取 S 0 ：4；粗車時(shí)為了提高人口強(qiáng)度，取S 0 ： 4 。 當(dāng)切削斷續(xù)表面承受沖擊載荷時(shí)，為了保護(hù)刀尖，取較大的負(fù)刃傾角5 :15。車削淬硬鋼時(shí)，取5o : 12o

9、。3. 機(jī)床型號(hào)的含義 類別代號(hào)、（特性代號(hào)） 、組別系別代號(hào)、主參數(shù)、 （X 第二主參數(shù)） 、重大改進(jìn)順 序號(hào)、其他特性代號(hào) CM1107A 車床、精密、 CA6140 車床、 A 結(jié)構(gòu)、 Y3150E 齒輪加工機(jī)床、 MGB1432A 磨床、 C6132A C1312T4140L6120 X5032 DK7725車床、 車床、 鏜床、 拉床、 銑床、1組1系（單軸縱切自動(dòng)）、車削直徑70mm第一次重大改進(jìn) 6組1 系、最大車削直徑 400mm3組1系、最大加工直徑 500mm第五次重大改進(jìn)1組4系、最大磨削直徑 320mm第一次重大改進(jìn) 320mm第一次重大改進(jìn)型1200mm400mm20

10、0mm高精度、半自動(dòng)、6組 1 系、 1組 3 系、 4組 1 系、 6組 1 系、 5組 0 系、最大車削直徑最大車削直徑最大加工直徑最大加工距離工作臺(tái)寬度 320mm特種加工機(jī)床、數(shù)控、最大加工厚度 250mm4. 周銑法與端銑法的比較端銃的加工質(zhì)量比周銃高。端銃同周銃相比，同時(shí)工作的刀齒數(shù)多，銃削過程平穩(wěn)；端銃的切削厚度雖小， 但不像周銑時(shí)切削厚度最小時(shí)為零， 改善了刀具后刀面與工件的摩擦狀況， 提高了刀具耐用度，減小表面粗糙度Ra值，端銃刀的修光刃可修光已加工表面，使表面粗糙度Ra值減小。端銑的生產(chǎn)效率比周銑高。 端銑時(shí)端銑刀一般直接安裝在銑床的主軸端部， 刀具系列剛性 好，同時(shí)刀齒可

11、鑲硬質(zhì)合金刀片， 易于采用大的切削用量進(jìn)行強(qiáng)力切削和高速切削， 使生產(chǎn) 率得到提高，而且工件已加工表面質(zhì)量也得到提高。端銃適應(yīng)性比周銃差，端銃一般只用于銃平面，而周銃可采用多種形式的銃刀加工平面、 溝槽和成形面等。5. 砂輪的特性主要由哪些因素來決定?試簡述磨削加工的過程以及工藝特點(diǎn)有哪些。砂輪特性 ：磨料、粒度、硬度、結(jié)合劑、組織以及形狀和尺寸切下切屑。磨削過程 ：第一階段 ，磨粒從工件表面滑擦而過，只有彈性變形而無切屑。 第二階段 ，磨粒 切入工件表面， 刻劃出溝痕并形成隆起。 第三階段 ，切削厚度增大到某一臨界值，工藝特點(diǎn)：精度高、表面粗糙度小砂輪有自銳作用徑向分布力Fy較大不宜加工較自

12、銳性 ：砂輪上圓鈍的磨粒能夠從其表面脫落，露出一層新鮮鋒利的磨粒，從而保持自 身鋒銳的性能。軟的有色金屬磨削溫度高6.簡述常用的齒輪加工方法有哪些？試比較插齒、滾齒和銑齒的工藝特點(diǎn)以及加工范圍。加工方法：成形法：銃齒、成形法磨齒展成法：插齒、滾齒、剃齒、展成法磨齒插齒、滾齒和銃齒的比較：插齒和滾齒的精度基本相同，且都比銃齒高。一般情況下插齒和滾齒可以獲得 8到 7級(jí)精度的齒輪， 若采用精密插齒或滾齒可以得到 6級(jí)精度， 而銑齒 僅能達(dá)到9級(jí)精度。插齒齒面的表面粗糙度Ra值較小。插齒的生產(chǎn)率低于滾齒而高于銑齒插齒刀和滾齒刀加工齒輪數(shù)范圍較大適用范圍：銃齒：單件小批生產(chǎn)中加工直齒和螺旋齒輪及齒條滾

13、齒：各種批量生產(chǎn)中加工直齒、 斜齒和外嚙合圓柱齒輪和蝸輪插齒： 各種批量生產(chǎn)中加工內(nèi)外圓柱齒輪、 雙聯(lián)齒 輪、扇形齒輪、短齒條等，但插削斜齒輪只適用于大批量生產(chǎn)7. 對(duì)什么樣的圓柱齒輪齒形采用精加工？其精加工方法有哪幾種？ 對(duì)于精度高于7級(jí)、表面粗糙度 Ra值小于0.8 m或齒面需要淬火的齒輪，在銃齒、插齒、滾齒后，還需要進(jìn)行齒形的精加工。常用的精加工方法有剃齒、桁齒和磨齒。8. 什么是定位 ?工件定位的基本要求是什么？實(shí)現(xiàn)工件定位基本要求的裝夾方法有哪幾 種？各有何特點(diǎn)？定位 ：使工件在機(jī)床或夾具中占有某一正確位置加緊 ：工件定位后將其固定，使之在加工過程中保持定位不變的操作找正工具盒工人形

14、狀簡單的零裝夾方法：直接找正法，定位精度和找正效率取決于所要求的加工精度、 技術(shù)水平。 其生產(chǎn)效率較低， 一般僅適用與單件小批生產(chǎn)或者精度要求較高、件。劃線找正法，能保證工件相關(guān)表面的位置精度，且可通過劃線調(diào)整加工余量。但是需 要有技術(shù)水平較高的劃線工人，且定位精度低，一般只能達(dá)到到0.5mm生產(chǎn)效率低，只適用于單件小批生產(chǎn)， 毛坯精度較低， 以及大型工件等不宜使用夾具的加工情況夾具定位法， 定位效率高，也比較容易保證加工精度的要求，一般可達(dá)0.01mm9. 工件的基準(zhǔn)及選擇裝配基準(zhǔn)附加基準(zhǔn)當(dāng)要求保證工件上加工表面與不加工表 例如加工套杯時(shí)以不加工的外圓表面作 且可在一次安裝中完成絕 當(dāng)零件有

15、兩個(gè)以上的不加工表面時(shí)， 則應(yīng)選擇與加工表面位置工件的基準(zhǔn)：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：在設(shè)計(jì)零件圖時(shí)，根據(jù)零件在裝配結(jié)構(gòu)中的裝配關(guān)系以及零件本 身結(jié)構(gòu)要素之間的互相位置關(guān)系，用以標(biāo)注尺寸和各表面相互位置關(guān)系時(shí)所依據(jù)的點(diǎn)、線、 面。工藝基準(zhǔn)：零件在加工、檢測和裝配中，用作依據(jù)的點(diǎn)、線、面。 工藝基準(zhǔn)：工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測量基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)：粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn) 工件定位基準(zhǔn)的選擇 ： 粗基準(zhǔn)的選擇： 保證相互位置要求的原則 面的相互位置要求時(shí)， 應(yīng)選不加工表面作為粗基準(zhǔn)。保證加工表面加工余量合理分配的原則當(dāng)要求保證應(yīng)選取該表面的毛坯面為粗基準(zhǔn)。 例如選擇導(dǎo)軌面為粗基準(zhǔn)加 便于裝夾的原則為粗基準(zhǔn)， 可保證各加工面與外圓表面

16、有較高的同軸度或垂直度， 大部分要求加工表面的加工。 精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。 工件某重要表面余量均勻時(shí)， 工床腿底平面，然后以床腿底平面為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。便于裝夾的原則為保證零件定位精度并可靠加緊，以及考慮到夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，應(yīng)選擇無毛刺、澆口、冒口 的光潔、 平整、尺寸比較大、 便于裝夾的表面為粗基準(zhǔn)。 如活塞外圓加工時(shí)以內(nèi)壁為粗基準(zhǔn)， 用自動(dòng)定心裝置來保證工件的壁厚均勻， 但因金屬型芯裝配縫隙而在內(nèi)壁上產(chǎn)生飛刺， 卡爪 經(jīng)常會(huì)壓在飛刺上， 造成工件不能正確定位。 粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用原則若有已加工表面可用來定位， 則不應(yīng)再選用粗基準(zhǔn)定位面。 但是，當(dāng)毛坯是精密鑄件或者精密鍛件時(shí)，

17、毛 坯的質(zhì)量很高，而加工精度要求不高，這時(shí)可以重復(fù)使用某一粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇： 基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)盡量選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)， 即定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)重合。 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 當(dāng)以某精基準(zhǔn)定位時(shí)能方便地加工零件上大多數(shù)其它表面時(shí)， 應(yīng)盡早將次表面加工出來，然后以此表面為精基準(zhǔn)加工其它表面。如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的加工?；榛鶞?zhǔn)原則 當(dāng)兩表面的相互位置精度以及他們自身尺寸和形狀精度要求很高時(shí)，則 可采取互為基準(zhǔn)原則。 如精密齒輪的精加工通常是在齒面經(jīng)高頻淬火淬硬后再磨削齒面及內(nèi) 孔，精加工時(shí)以齒面定位磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔定位磨齒面。自為基準(zhǔn)原則 某些精加工或者光整加工工序要求加工余量小而均勻，在加工時(shí)就應(yīng)盡量選擇被

18、加工表面自身作為精基 準(zhǔn)。如磨削床身導(dǎo)軌面、浮動(dòng)鉸刀鉸孔、拉刀自由拉削圓孔、無心磨削外圓表面等。10. 工序的安排：機(jī)械加工工序：“基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔”熱處理工序：與被處理、時(shí)效處理、最終處理、表面鍍層及發(fā)藍(lán)11.加工階段的劃分：粗加工階段，IT12 下，Ra值為50: 12.5 m 半精加工階段，IT10 到 IT12 ,Ra 值為 6.3 : 3.2 m 精加工階段，IT7 到 IT10,Ra 值為 1.6 : 0.4 m光整加工階段 ，IT5 以上，典型方法有珩磨、研磨、超精加工及無屑加工12. 零件的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化刀具加工工 零件結(jié)構(gòu) 要有 足夠的剛性減少機(jī)床的調(diào)整次數(shù)同類（11）便于測量（12）應(yīng)有利于裝配和拆卸零件加工部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于刀具正確地切入及切出有利于保證位置精度 零件應(yīng)便 于安裝 避免在箱 體內(nèi)或孔 內(nèi)加 盡量減少加工面積 減少在機(jī)床上裝夾的次數(shù) 參數(shù)盡量一致（13）不能對(duì)斜面進(jìn)行鉆孔13. 加工方法的 經(jīng)濟(jì)精度 是指在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo) 準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人且不延長加工時(shí)間）所能保證的加工精度。工位 ：在工件的一次工步 ：在不改走刀 ：在一個(gè)14. 機(jī)械產(chǎn)品的 生產(chǎn)過程 是指由原料到生產(chǎn)出成品的全部勞動(dòng)過程的總和， 它包括原材料的 運(yùn)輸、保