机械设计基础作业答案一.doc

机械设计基础作业答案一一、解释下列名词术语 1.生产效率：单位时间内机床所能加工的工件数量。2.间隙配合：当孔与轴相配时，若孔的公差带在轴的公差带之上，形成的具有间隙的配合。3生产类型：是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类，一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种生产类型。4加工余量：在加工过程中，从某一表面上切除的金属层厚度。5加工经济精度：指在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）某种加工方法所能达到的加工精度。6生产过程：是指将原材料转变为成品的全过程。7安装：工件经一次装夹后所完成的那一部分工序内容。8.欠定位：由于工艺设计或者夹具设计上的疏忽，以至造成对必须加以限制的自由度没有得到限制的不良结果，影响加工，难于保证加工精度，对这样的定位结果称之为欠定位。9刀具寿命：刃磨或换刃后的刀具，自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间。10. 砂轮组织：是指砂轮内部结构中的磨料、结合剂、气孔三者之间的体积比例关系。二、填空题 1.选择公差与配合的原则是在保证机械产品基本性能的前提下，充分考虑制造的可行性并应使制造成本最低。2CW6163是一种机床的型号，其中“C”表示该机床是 车 床；“W”为通用特性，表示该机床是 万能 机床；“63”是主参数，它能直接反映出 机床加工能力 。3在切削用量中，对切削力影响最大的是 asp ；对切削温度影响最大的是 Vc ，对刀具寿命T影响最大的是 Vc 。4.按机床的通用特性可将机床分为通用机床、专门化机床、专用机床等三大类 5粗加工选择进给量f时，不考虑进给量对已加工表面粗糙度的影响，只考虑工艺系统的承受能力；半精加工和精加工时，选择进给量主要受加工精度和表面粗糙度 的限制，当车刀的刀尖圆弧半径re较大 或车刀具有副偏角很小 的修光刃，且切削速度较高 时，进给量可以选得大一些。6选择切削用量时，工件材料的强度、硬度越高，切削速度应越低 ；刀具的切削性能愈好，切削速度应愈高 ；断续切削时，应适当降低 切削速度，避免切削力冲击和切削热冲击；精加工时应采用高的 切削速度，避开积屑瘤发生区域；加工大件、细长件和薄壁件时，所确定的切削速度应适当降低 。7. 现在要在某工件上扩孔保证尺寸20h9mm，加工前孔的尺寸为15，扩孔钻的转速100r/min，扩孔时的背吃刀量asp为 5 mm，切削速度Vc为 6.28 m/min。8. 拉刀是定尺寸 、高精度 、高生产率 的专用刀具，制造成本很高，所以，拉削加工只适用于大批大量 生产，一般不宜用于单件、小批生产。9机械加工工序的安排顺序是先基面后其它、先主后次、先粗后精、先面后孔。10影响加工余量的因素，主要有上工序的尺寸公差、形状公差和位置公差、上工序加工表面的粗糙度以及表面缺陷层的深度、本工序的装夹误差包括定位误差和夹紧误差。11机床夹具的选择主要考虑生产类型， 大批大量 生产类型应采用高生产效率的专用机床夹具；量具的选择主要根据生产类型和要求的检验精度进行， 单件小批量 生产类型广泛采用通用量具（如游标卡尺、千分尺等）； 大批大量 生产类型宜采用流水线的生产组织形式。12常用的切削液主要有：水溶液 、乳化液 和切削油 等三大类。冷却效果最好的是水溶液 ，润滑效果最好的是切削油 。 13. 刃倾角ls可以控制切屑流出的方向，当刃倾角为负 时，切屑流向已加工表面；精车时，为避免切屑擦伤已加工表面，常取正 刃倾角。14在YG类（K类）硬质合金适用于加工铸铁；在YG类硬质合金中，钴含量的多少决定了其抗弯强度和冲击韧度 的高低；粗加工时由于切削力大，切削力波动也较大，宜选用含钴量较多 的牌号。15发生线的形成有成形法、轨迹法、相切法、展成法等四种方法。16基本尺寸相同的、相互结合的孔与轴公差带之间的相配关系称为配合。国家标准对规定了两种配合基准制：基孔制与基轴制。17CW6163是一种机床的型号，其中“C”表示该机床是 车 床；“W”为通用特性，表示该机床是 万能 机床；“63”是主参数，它能直接反映出 机床加工能力 。18工件材料的硬度和强度较高 时，切削力大，切削温度高，刀具磨损快，因而切削加工性差；工件材料的导热系数较大 时 ，则由切屑和工件带走的热量较多，切削温度较低，故切削加工性较好。机械设计基础作业答案二一、选择题 1A 2 D 3 A 4 D 5. B6 D 7 D 8 C 9 B 10 C11 D 12A 13 B 14 B 15 B1A 2 B 3A 4 C 5 B 6C 7 B 8A 9 B 10 A11 B 12 A 13C 14A 15 D二、asp、f对切削力的影响有何不同？如果机床动力不足，为保持生产率不变，应如何选择切削用量？ 答：背吃刀量asp 和进给量f对切削力的影响：背吃刀量asp和进给量f都会使切削层公称横截面积AD增大，从而使变形抗力和摩擦力增大，故切削力增大。但asp和f对切削力的影响并不相同。 asp增大时，切屑厚度压缩比h不变，即单位切削层面积上的变形抗力不变，因而切削力成正比增大，在车削力的经验公式中，asp指数XFc=1；而加大f，h有所下降，故切削力不成正比增大，而f的指数不等于1， 而是YFC=0.750.85。这就是说，asp增大一倍，FC也增大一倍；而f 增大一倍，FC只能增大68%80。由此可见，从减小切削力和节省动力消耗的观点出发，在切除相同余量的条件下，增大f比增大asp 更为有利。机械设计基础作业答案三一、按下图所示传动系统求下列各项： 答：1计算轴A的转速(r/min) 传动路线：电机-5/22-23/23-20/20-20/80-A nA=1440（5/22）（23/23）（20/20）（20/80）=81.8r/min2计算轴B转1转时，轴A转过的转数； 传动路线：A-80/20-20/20-23/23-35/30-30/50-25/40-1/80-B NA=1（84/1）（40/25）（50/30）（30/35）（23/23）（20/20）（20/80）=483计算轴B转1转时，螺母C移动的距离。 S=1（84/1）（40/25）（2/20）P =134mm二、 试分析题下图中的各定位元件所限制的自由度，判断有无或过定位，并对方案中不合理处提出改进意见。答: （1）短圆柱销1限制了工件 自由度；zy 短圆柱销2限制了工件 自由度；x 削边销限制了工件 自由度； 定位方式属于完全定位，无过定位。y xz (2) 平面支承1限制了工件 自由度； y x短圆柱销2限制了工件 自由度；zx V型块3限制了工件 自由度；x 由于 被短圆柱销2和 V型块3同时限制，产生了过定位。会出现工件无法安装的现象。x解决办法：一是将V型块3变成移动V型块，以消除其限制 的能力；x二是将短圆柱销2变成棱形销，以消除其限制 的能力。三、填表求工序尺寸及偏差 已知某传动轴轴径的设计要求是f(IT7级)，表面粗糙度Ra0.8，拟定的工艺路线为：粗车半精车磨削。工序名称工序余量基本尺寸经济加工精度工序尺寸及偏差磨削0.61000.035半精车1.8100.6IT10 (0.14)粗车7.6102.4IT12 (0.35)毛坯10110+21四、如图所示工件，试在工件上标出下列形位公差：1）A面的平面度0.03；2）A面与B面的平行度0.04；3）d外圆面轴线的直线度0.05 4）D孔的圆度0.035) d与D 的同轴度0.06 ABDd、答：ABDd 0.003 0.004 BC 0.03 0.05 0.06 C五、问答题 1、与普通外圆磨削相比，无心磨削有什么优点？答：加工时，无心磨削不用顶尖或卡盘夹持工件，和外圆磨床相比较，具有下列优点：a) 生产率较高，这是由于省去了打中心孔的工序，省去了装卡时间。此外，由于有导轮和托板沿全长支承工件，刚度差的工件也可用较大的切削用量进行磨削。b) 磨削所获得的外圆表面的尺寸精度和形状精度都比较高，表面质量也比较好，可获得较细的表面粗糙度。这是因为直接用工件自身的外圆表面定位，从而消除了工件中心孔误差、外圆磨床工作台运动方向与前后顶尖连线的平行度误差、顶尖的径向跳动误差等不良因素的影响。c) 如果配备适当的自动装卸工件的机构，无心磨削法比普通外圆磨削法更容易实现加工过程自动化。2、为什么车床用丝杆和光杆分别担任车螺纹和车削进给的传动？如果只用其中的一个既车螺纹又传动进给，会产生什么问题？（10分）答： 车螺纹时只能用丝杆担任进给运动，因为丝杆能保证传动链具有准确的传动比，而光杆不行。若车外圆时，也用丝杆作进给运动，从功能上讲是可以实现的，但不划算，不经济，丝杆是精密件，成本高，所以车外圆是通常都是用光杆作传动，如果用丝杆，则会导致丝杆磨损，精度降低。Z3如图所示为拉削圆孔的示意图，试分析：1）问拉削圆孔时能不能修正孔轴线的位置误差？为什么？2）拉削时，没有进给运动，其切削余量是怎样被切除的？答：1）为什么