機械加工技術思考題解答一

1、機械加工技術（一）（機械加工技術專業(yè)思考題解答）第一章機械加工概念1、何謂機械加工？它分為哪兩大類？ （ P3）答：機械加工時改變加工件尺寸和形狀的一種加工。機械加工可分為兩大類：一類是采用經過鑄造、鍛造和焊接等熱加工方法所制造的毛坯，它的尺寸和形狀 不準確，表面粗糙；另一類是加壓于工件的表面使之改變尺寸和形狀，以制造出符合 質量要求額零件。2、什么是機械產品生產過程？它包括哪些內容？答：機械產品生產過程是指從原材料到該機械產品出廠的全過程。它包括生產的準備工作、毛坯的制造、機械加工、熱處理、檢驗與試驗、油漆和包裝 等過程的內容。3、什么是機械加工工藝過程？答：機械加工工藝過程是指對工件采用各

2、種加工方法直接改變工件的尺寸、形狀、表面質 量及力學性能，使之成為機械產品中的合格零件的全部的勞動過程。4、什么是工序、安裝、工位、工步和走刀？答：、工序是指一個（或一組）工人，在一個工作地，對同一個或同時對幾個工件，連 續(xù)完成的那一部分工藝過程。、安裝是指工件（或裝配單元）經一次裝夾后所完成的那一部分工序。、工位是指在加工中，為了減少安裝次數，往往采用回轉夾具，回轉工作臺或移動 夾具，使工件在一次安裝中先后處于不同的位置，此時每個位置所完成的那部分 加工。、工步是指在加工表面（或裝配時的連接表面）和加工（或裝配）工具不變的情況 下，所完成的那一部分工序。5、何謂生產綱領？它應如何計算？答：產

3、品的生產綱領是指包括備品和廢品在內的該產品的年產量。產品的生產綱領可按下列式計算：N=Qn（1+a + B）式中：N-零件的生產綱領，件/年；Q廣品的年廣量，臺/年；n-每臺產品中該零件的數量，件/臺a 備品百分率；B-廢品百分率。6、何謂生產類型，分為哪幾類，各有何特點？答：生產類型是指企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地)生產專門化程度的分類，一般分 為大量生產、成批生產和單件生產三種類型。不同的生產類型零件零件的加工工藝特點有很大不同，其分類與特點如下：、單件生產：產品對象經常變換；一般使用通用設備或工具，以機群式布置；常采用 通用夾具、刀具和標準量具；零件的互換性差；生產效率低，成本高。、

4、成批生產：產品對象呈周期變換；除使用通用設備外還使用專用設備或工具，按工 藝線路布置成流水線路；常采用專用夾具、刀具和量具；零件中多數可互換，部分 可試配；生產效率或成本適中。、大量生產：產品對象固定不變；廣泛使用專用設備，以自動生產線和專用設備流水 線；常采用高效專用夾具和特種工具、刀具和量具；零件可全部互換；生產效率高, 成本低。7、什么是基準，分為哪幾類？答：確定零件上某一個點、線、面的位置時所依據的那些點、線、面稱為基準。根據其作用的不同，基準可分為設計基準和工藝基準兩大類，前者用于產品零件的設 計圖上，后者用于機械制造的工藝過程中。8、何為勞動生產率？答：勞動生產率是指在單位時間內制

5、造出的合格產品的數量，或者是指用于制造單件合格 產品所消耗的時間。9、何謂時間定額？何謂產量定額？答：時間定額是在一定生產技術組織條件下，規(guī)定生產一件產品或完成一道工序所消耗的時間。產量定額是在一定生產技術組織條件下， 規(guī)定在單位時間內生產合格產品數量的標準。10、單件時間包括哪些內容，如何計算？答：單件時間即單件工序時間所包括的內容有：(1)基本時間 tb是指直接改變生產對象的尺寸、形狀、性能或對象位置等工藝過程所所消耗的時間。如車削的基本時間由下式計算:tbnfap式中：L計Z- N Fap- -工件行程的計算長度(包括加工表面的長度、刀具切入和切出長度) mm 工序余量，mm 工件轉速，

6、r/min ； 進給量，mm背吃刀量，mm (2)輔助時間ta是指為保證完成基本工作而執(zhí)行的各種輔助工作所需要的時間。(3)技術服務時間 tc是指在工作班內，消耗在照看工作地而分攤到每一個零件上所 消耗的時間。(4)組織服務時間 tg是指在整個工作班內，消耗在照看工作地而分攤到每一個零件 上所消耗的時間。(5)自然需要及休息時間tn是指工人在工作班內為恢復體力和滿足生理上的需要而分攤到每一個零件上所消耗的時間。單件時間可用下式計算：t0= (tb+ta) (1+B )式中：B百分比單件生產和大量生產中，B =0.050.10在成批量生產中B =0.100.2011、提高勞動生產率的工藝途徑有哪

7、些？答：提高勞動生產率的措施和途徑有很多。如技術方面的措施有涉及產品設計、制造工藝和組織管理等多方面。其主要有以下幾點：1 、縮減時間定額 即縮減占時間定額中比重較大的部分。如：(1)縮減基本時間(2)縮減輔助時間(3)縮減調整時間2 、實施多臺機床看管即一個工人管理幾臺機床，其勞動生產率可相應提高幾倍，它是一種先進的勞動組織措施。3 、提高機械加工自動化程度即在大量生產中，可采用專用的組合機床和自動線，其勞動生產率極高；在中小批生產中，可采用各種數控機床或柔性制造系統(tǒng)，同樣也 有和高的勞動生產率。第二章 金屬切削的基本知識1、什么叫金屬切削加工？其主要方法有哪些？答：金屬切削加工是依靠刀具與

8、工件之間的相對運動，從工件表面切去多余的金屬，以獲 得所需零件的加工方法。其主要的方法有車削、銃削、包I削、磨削和鉆削等。2、什么叫主運動？什么叫進給運動？答：主運動是指由機床或人力提供的主要運動，它促使刀具和工件之間產生相對運動，從 而使刀具前面靠近工件。所以，主運動是提供切削可能性的運動。其主要特點是它的 速度最高，消耗的功率最大。進給運動是指由機床或人力提供的運動，它促使刀具和工件之間產生附加相對運動， 加上主運動，即可不斷地或連續(xù)地切削，并得到具有所需幾何特性的已加工表面。3、切削加工時工件上形成的三個表面是如何定義的？答：在整個切削過程中，工件上有三個不斷變化的表面，即(1)待加工表

9、面 工件上有待切除的表面；(2)已加工表面 工件上經刀具切削后產生的表面；(3)過渡表面工件上由切削刃形成的那部分表面，它在下一切削行程，刀具或工件的下一轉里被切除，或者由下一切削刃切出。4、切削用量包括那三個要素？它們是如何定義的？答：切削用量包括切削速度、進給量和背吃刀量三個要素。它們的定義分別是：切削速度V0是指切削刃上選定點相對于工件的主運動的瞬間的速度，單位是 m/s 進給量f是指在進給運動方向上刀具相對運動工件的位移量，可以用刀具或工件每轉或每行程的位移量來表述和度量，單位是 mm/r或mm行程。背吃刀量ap是指在通過切削刃基點并垂直于工作平面方向上測量的吃刀量，單位 是mm5、選

10、擇切削用量的基本原則是什么？答：選擇切削用量的基本原則是：首先，盡量選擇較大的背吃刀量；其次，在工藝裝配和 技術條件允許的情況下選擇最大的進給量；最后，再根據刀具的耐用度確定合理的加工速度。6、切削層橫截面要素有哪些？它們是如何定義的？答：切削層橫截面要素包括切削寬度、切削厚度和切削面積三個要素。它們的定義分別是：(1)切削寬度aw是指刀具切削刃與工件的切削長度，單位是 mm若車刀主偏角為apKr,則aw 一-(2)切削厚度ac是指刀具或工件每移動一個進給量時，刀具切削刃相鄰兩個位置之 間的距離，單位是 mm車外圓時aw f sin kr(3)切削面積Aw是指切削層橫斷面的面積單位是 mm2即

11、Ac fa p acaw7、影響加工工件表面粗糙度值大小的因素主要有哪些？答：影響加工工件表面粗糙度值大小的因素主要有以下幾個方面：(1)殘余面積 在車削時，工件每轉一轉，刀具沿進給運動方向移動一個進給量，也 就是說刀尖在工件表面的運動軌跡是一條螺旋線，致使始終有一個三 角形區(qū)域殘留在工件表面上，進給量越大，三角形面就越大；反之， 就越小。(2)積屑瘤 當摩擦力超過切削內部分子間的結合力時，一部分金屬停滯下來，是 刀具切削刃附近的前面上粘附上一塊很硬的金屬。(3)振動波紋 當工藝系統(tǒng)剛性不足、切削力不穩(wěn)定時，切削過程中機床會產生振動。 這種振動致使工件和刀具之間產生附加的相對位移，導致工件已加

12、工 表面出現(xiàn)周期性的縱橫向波紋。另外，還有其他原因，如麟刺、刀具的邊界磨損、排屑不暢而劃傷工件已加工表面等，均會使表面粗糙度增大。8、何謂加工硬化？其主要影響因素有哪些？答：加工硬化是指在切削過程中，工件已加工表面受刀刃和的擠壓和摩擦而產生塑性變形，使表層組織發(fā)生變化，硬度顯著提高的現(xiàn)象。其主要影響因素有：(1)切削力的作用，導致切削熱的產生；(2)塑性變形時的溫度升高；（3）金屬材料的晶格扭曲，晶粒長大、破碎等。9、產生積屑瘤的原因是什么？答：在中低速切削塑性金屬材料時，切屑接觸表面由于強烈的擠壓和摩擦而成為新鮮表面 ， 兩接觸表面的金屬原子產生強大的吸引力，使少量切屑金屬粘結在前刀面上，產

13、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。10、何謂總切削力？它是如何產生的？又如何分解？答：總切削力是指切削力（主切削力）進給力（進給抗力）、背向力（切深抗力）的合力。1、切削力（主切削力）Fe:在主運動方向上的分力。它是校驗和選擇機床功率，校驗 和設計機床主運動機構、刀具和夾具強度和剛性的重要依據。2、背向力（切深抗力）Fp：垂直于工作平面上的分力。它是影響加工精度、表面粗 糙度的主要原因。3、進給力（進給抗力）Ff:進給運動方向上的分力。它是校驗進給機構強度的主要 依據?？偳邢髁Φ漠a生是由3個變形區(qū)產牛的彈、塑性變形抗力。即工件材料被切過程中所 發(fā)生

14、的彈性變形和塑性變形的抗力。切屑、工件與刀具間摩擦力。即切屑對刀具前刀面的摩擦力和刀具后刀面對過渡 表面和已加工表面之間的摩擦力?？偳邢髁煞纸鉃椋海?）主切削力Fz切于過渡表面并與基面垂直（切削力或切向力）（2）進給抗力Fx處于基面內并與工件軸線平行（進給力或軸向力）（3）切深抗力Fy 處于基面內并與工件軸線垂直（背向力、徑向力、吃刀力）11、影響總切削力的因素有哪些？答：在切削過程中，凡對切削過程中的變形和摩擦有影響的因素，都將對總切削力產生影響，其中工件材料的力學性能、刀具的幾何角度、切削用量和切削液等因素。12、切削熱從何而來？有何危害？又如何傳散？答：在切削塑性金屬時，切削熱主要來源

15、于剪切滑移變形區(qū)和塑性滑動變形區(qū)；在切削脆性金屬時，切削熱主要來源于剪切滑移變形區(qū)和彈性擠壓變形區(qū)。切削熱所帶來的危害主要表現(xiàn)以下幾個方面:一是會使刀具材料的切削性能降低，磨損加快，縮短刀具的使用壽命；二是導致工件產生熱變形，甚至引起工件表面燒傷，影響工件的加工精度和表面質量；三是切削熱還會通過刀具和工件傳散給機床和夾具，對工件加工精度產生不良影響，尤其是在精加工時影響更明顯。為了減小切削熱對工件加工質量的不良影響，可可采取以下兩方面的工藝措施：一方面減小工件材料的變形抗力和摩榛力，降低功率消耗和減少切削熱；另一方面則要加速切削熱的傳散，以降低切削溫度。13、何謂切削溫度？實際生產中如何根據切屑的顏色判斷切削溫度？答：切削溫度是指刀具表面與切屑及工件接觸處的平均溫度。切削溫度的高低，取決于產 生熱量的多少和傳散熱量的快慢。在實際生產中常常憑借目測切屑的顏色來判斷切削溫度。如：銀白色切斜溫度最低，約200C；深藍色切屑溫度為600c左右。切斜顏色越深，切屑 溫度也就越高。14、切削液的作用有哪些？分為哪幾類？答：切削液的作用主要有：冷卻作用、潤滑作用、清洗和排屑作用以及防銹作用?？煞譃椋?1)水溶液 即以水為主要成分并加入防銹添加劑的切削液；(2)乳化液 即由水和油再加乳化劑均勻混合而成的切削液；(3)切削油 即由礦物油加入動、植物油和油性或極壓添