機(jī)械制造基礎(chǔ)下精選重點(diǎn)

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)（下）1.1. 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 2 到 3.53.5 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，從而使切削力增大，在工件表面劃出溝紋并影響到零件加工的尺寸精度。 由 于積屑瘤局部不穩(wěn)定，容易使切削力產(chǎn)生波動(dòng)而引起振動(dòng)。 積屑瘤形狀不

2、規(guī) 則，使切削刃形狀發(fā)生畸變，直接影響加工精度。積屑瘤被撕裂后，若被切削帶走，會(huì)劃傷刀面，加快刀具的磨損，若留在已加工表面上，會(huì)形成毛刺， 影響工件表面質(zhì)量。有利方面：積屑瘤包覆在切削刃上，代替刀具進(jìn)行切削，對(duì)切削刃起到一定的保護(hù)作用。形成積屑瘤時(shí)，增大了實(shí)際工作前角，可使切削力減??；其中形成積屑瘤時(shí)前角增大較多，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?，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)035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。2.2. 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，減少切削力，降低切削溫度和 動(dòng)力消耗 增大前角能改善切削對(duì)前刀面的摩擦，減少刀具磨損，提高刀具耐 用度增大前角能改善加工表面質(zhì)量，抑制積屑瘤與鱗刺的產(chǎn)生，減少切削振 動(dòng)前角過大，將削弱刃口強(qiáng)度，減少散熱體積，影響刀片受力情況，容易造 成崩刀。選擇：工件材料的塑性越大時(shí)，前角合理的數(shù)值越大，加工脆性材料時(shí)應(yīng)取較小的前角 當(dāng)工件材料的強(qiáng)度、硬度越大時(shí)，合理的

4、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 粗加工 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，從而減少刀 具的磨損，提高加工表面質(zhì)量和刀具耐用度。增大后角，在同樣的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)VBVB 條件下，刀具由新刃磨用到磨鈍，允許磨去的金屬體積較大，因而有利于提 高刀具耐用度。 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。選擇： 切削厚度越小，后角越大，切削厚度越大，后角越小 粗加工時(shí)選用較小后角， 精加工時(shí)選用較大后角 工件材料硬度、強(qiáng)度高，宜取較小后角，工件材料較 軟，應(yīng)取

5、較大的后角 工藝系統(tǒng)剛度較差時(shí)選用較小的后角。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)，如過于減小主偏角，就可能引起振動(dòng)，造成損壞刀具，頂彎工件。主偏角的變化影響切削截面的形狀。在切削深度和進(jìn)給量一定的情況下，隨著主 偏角的減小，切削厚度將減小，切削寬度增加，切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，刀尖角增大，這就會(huì)提高刀尖強(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，當(dāng)車削階梯軸時(shí)， 應(yīng)選用r90o，而當(dāng)車削外圓端面及倒角時(shí)，則可選擇r45o主偏角

6、的大小還影響斷屑的效果。r越大時(shí)，切削厚度越大，切削寬度越小，越容易斷屑。主偏角的大小還可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r10：30。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15o。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)增加副后刀面同已加工表面之 間的摩擦，從而可

7、能引起振動(dòng)。選擇：一般取r5：15;當(dāng)加工中間切入的工件時(shí)，取r30: 45；而切斷刀、槽銑刀等，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，r1：2。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

8、切出過程的平穩(wěn)性。在斷續(xù)切削的情況下，當(dāng)刃傾角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s0。:4。；粗車時(shí)為了提高人口強(qiáng)度，取s0。：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s5。：15。車削淬硬鋼時(shí)，取s5。：12。o3.3. 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 X 第二主參數(shù)）、

9、重大改進(jìn)順序號(hào)、其他特性代號(hào)CM1107ACM1107A 車床、精密、1 1 組 1 1 系（單軸縱切自動(dòng)）、車削直徑 70mm70mm 第一次重大改進(jìn)CA6140CA6140 車床、A A 結(jié)構(gòu)、6 6 組 1 1 系、最大車削直徑 400mm400mm Y Y 3150E3150E齒輪加工機(jī)床、3 3 組 1 1 系、最大加工直徑 500mm500mm 第五次重大改進(jìn)MGB1432AMGB1432A 磨床、高精度、半自動(dòng)、1 1 組 4 4 系、最大磨削直徑 320mm320mm 第一次重大改進(jìn) C6132AC6132A車床、6 6 組 1 1 系、最大車削直徑 320mm320mm 第一

10、次重大改進(jìn)型 C1312C1312車床、 1 1 組 3 3 系、最大車削直徑 1200mm1200mm(7) T4140T4140鏜床、 4 4 組 1 1 系、最大加工直徑 400mm400mmL6120L6120拉床、 6 6 組 1 1 系、最大加工距離 200mm200mm X5032X5032銑床、 5 5 組 0 0 系、工作臺(tái)寬度 320mm320mm DK7725DK7725特種加工機(jī)床、數(shù)控、最大加工厚度250mm250mm0。時(shí)，切4.4. 周銑法與端銑法的比較端銑的加工質(zhì)量比周銑高。端銑同周銑相比，同時(shí)工作的刀齒數(shù)多，銑削過 程平穩(wěn)；端銑的切削厚度雖小，但不像周銑時(shí)切削

11、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RaRa 值，端銑刀的修光刃可修光已加工表面，使表面粗糙度RaRa 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。端銑適應(yīng)性比周銑差，端銑一般只用于銑平面，而周銑可采用多種形式的銑 刀加工平面、溝槽和成形面等。5.5. 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磨

12、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，切下切屑。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FyFy 較大不宜加工較軟的有色金屬磨削溫度高 自銳性 ：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。6.6. 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：銑齒、成形法磨齒展成法：插齒、滾齒、剃齒、展成法磨齒插齒、滾齒和銑齒的比較 ：插齒和滾齒的精度基本相同，且都比銑齒高。 一般

13、情況下插齒和滾齒可以獲得 8 8 到 7 7 級(jí)精度的齒輪，若采用精密插齒或滾齒 可以得到 6 6 級(jí)精度，而銑齒僅能達(dá)到 9 9 級(jí)精度。插齒齒面的表面粗糙度 RaRa 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：銑齒：單件小批生產(chǎn)中加工直齒和螺旋齒輪及齒條滾齒：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)7.7. 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 7 級(jí)、表面粗糙度 RaRa 值小于0.8 m或齒面需要

14、淬火的齒輪，在銑 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。8.8. 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、找 正工具盒工人技術(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、形狀簡單的零件。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

15、0.20.2 到 0.5mm0.5mm 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) 0.01mm0.01mm9.9. 工件的基準(zhǔn)及選擇工件的基準(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)裝配基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)：粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)附加基準(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

16、則當(dāng)要求保證工件上加工表面與不加工表面的相互位置要求時(shí)，應(yīng)選不加工表面作為粗基準(zhǔn)。例如加工套杯 時(shí)以不加工的外圓表面作為粗基準(zhǔn)，可保證各加工面與外圓表面有較高的同軸 度或垂直度，且可在一次安裝中完成絕大部分要求加工表面的加工。當(dāng)零件有 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精度要求較高的表面為粗 基準(zhǔn)。 保證加工表面加工余量合理分配的原則當(dāng)要求保證工件某重要表面余量均勻時(shí)，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 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

17、、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)，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。

18、如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的加工。 互為基準(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。10.10. 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)11.11. 加工階段的劃分：粗加工階段，IT12IT12 下，RaRa 值為50: 12.5 m半精加工階段，IT10IT10 到 IT12IT12，RaRa 值為6.3: 3.2 m精加工階段，IT7IT7 到 IT10IT10，RaRa 值為1.6: 0.4 m光整加工階段，IT5IT5 以上，典型方法有珩磨、研磨、超精加工及