机械加工技术(思考题解答一)VIP

机械加工技术 一 机械加工技术 一 机械加工技术专业思考题解答 机械加工技术专业思考题解答 第一章第一章 机械加工概念机械加工概念 1 何谓机械加工 它分为哪两大类 P3 答 机械加工时改变加工件尺寸和形状的一种加工 机械加工可分为两大类 一类是采用经过铸造 锻造和焊接等热加工方法所制造的毛坯 它的尺寸和形状 不准确 表面粗糙 另一类是加压于工件的表面使之改变尺寸和形状 以制造出符合 质量要求额零件 2 什么是机械产品生产过程 它包括哪些内容 答 机械产品生产过程是指从原材料到该机械产品出厂的全过程 它包括生产的准备工作 毛坯的制造 机械加工 热处理 检验与试验 油漆和包装 等过程的内容 3 什么是机械加工工艺过程 答 机械加工工艺过程是指对工件采用各种加工方法直接改变工件的尺寸 形状 表面质 量及力学性能 使之成为机械产品中的合格零件的全部的劳动过程 4 什么是工序 安装 工位 工步和走刀 答 工序是指一个 或一组 工人 在一个工作地 对同一个或同时对几个工件 连 续完成的那一部分工艺过程 安装是指工件 或装配单元 经一次装夹后所完成的那一部分工序 工位是指在加工中 为了减少安装次数 往往采用回转夹具 回转工作台或移动 夹具 使工件在一次安装中先后处于不同的位置 此时每个位置所完成的那部分 加工 工步是指在加工表面 或装配时的连接表面 和加工 或装配 工具不变的情况 下 所完成的那一部分工序 5 何谓生产纲领 它应如何计算 答 产品的生产纲领是指包括备品和废品在内的该产品的年产量 产品的生产纲领可按下列式计算 N Qn 1 式中 N 零件的生产纲领 件 年 Q 产品的年产量 台 年 n 每台产品中该零件的数量 件 台 备品百分率 废品百分率 6 何谓生产类型 分为哪几类 各有何特点 答 生产类型是指企业 或车间 工段 班组 工作地 生产专门化程度的分类 一般分 为大量生产 成批生产和单件生产三种类型 不同的生产类型零件零件的加工工艺特点有很大不同 其分类与特点如下 单件生产 产品对象经常变换 一般使用通用设备或工具 以机群式布置 常采用 通用夹具 刀具和标准量具 零件的互换性差 生产效率低 成本高 成批生产 产品对象呈周期变换 除使用通用设备外还使用专用设备或工具 按工 艺线路布置成流水线路 常采用专用夹具 刀具和量具 零件中多数可互换 部分 可试配 生产效率或成本适中 大量生产 产品对象固定不变 广泛使用专用设备 以自动生产线和专用设备流水 线 常采用高效专用夹具和特种工具 刀具和量具 零件可全部互换 生产效率高 成本低 7 什么是基准 分为哪几类 答 确定零件上某一个点 线 面的位置时所依据的那些点 线 面称为基准 根据其作用的不同 基准可分为设计基准和工艺基准两大类 前者用于产品零件的设 计图上 后者用于机械制造的工艺过程中 8 何为劳动生产率 答 劳动生产率是指在单位时间内制造出的合格产品的数量 或者是指用于制造单件合格 产品所消耗的时间 9 何谓时间定额 何谓产量定额 答 时间定额是在一定生产技术组织条件下 规定生产一件产品或完成一道工序所消耗的 时间 产量定额是在一定生产技术组织条件下 规定在单位时间内生产合格产品数量的标准 10 单件时间包括哪些内容 如何计算 答 单件时间即单件工序时间所包括的内容有 1 基本时间 是指直接改变生产对象的尺寸 形状 性能或对象位置等工艺过 b t 程所所消耗的时间 如车削的基本时间由下式计算 b p L Z t nfa 计 式中 L 计 工件行程的计算长度 包括加工表面的长度 刀具切入和切出长度 mm Z 工序余量 mm N 工件转速 r min F 进给量 mm ap 背吃刀量 mm 2 辅助时间 是指为保证完成基本工作而执行的各种辅助工作所需要的时间 a t 3 技术服务时间 是指在工作班内 消耗在照看工作地而分摊到每一个零件上所 c t 消耗的时间 4 组织服务时间 是指在整个工作班内 消耗在照看工作地而分摊到每一个零 g t 件上所消耗的时间 5 自然需要及休息时间 是指工人在工作班内为恢复体力和满足生理上的需要 n t 而分摊到每一个零件上所消耗的时间 单件时间可用下式计算 1 0 t b t a t 式中 百分比 单件生产和大量生产中 0 05 0 10 在成批量生产中 0 10 0 20 11 提高劳动生产率的工艺途径有哪些 答 提高劳动生产率的措施和途径有很多 如技术方面的措施有涉及产品设计 制造工艺 和组织管理等多方面 其主要有以下几点 1 缩减时间定额 即缩减占时间定额中比重较大的部分 如 1 缩减基本时间 2 缩减辅助时间 3 缩减调整时间 2 实施多台机床看管 即一个工人管理几台机床 其劳动生产率可相应提高几倍 它是一种先进的劳动组织措施 3 提高机械加工自动化程度 即在大量生产中 可采用专用的组合机床和自动线 其劳动生产率极高 在中小批生产中 可采用各种数控机床或柔性制造系统 同 样也有和高的劳动生产率 第二章第二章 金属切削的基本知识金属切削的基本知识 1 什么叫金属切削加工 其主要方法有哪些 答 金属切削加工是依靠刀具与工件之间的相对运动 从工件表面切去多余的金属 以获 得所需零件的加工方法 其主要的方法有车削 铣削 刨削 磨削和钻削等 2 什么叫主运动 什么叫进给运动 答 主运动是指由机床或人力提供的主要运动 它促使刀具和工件之间产生相对运动 从 而使刀具前面靠近工件 所以 主运动是提供切削可能性的运动 其主要特点是它的 速度最高 消耗的功率最大 进给运动是指由机床或人力提供的运动 它促使刀具和工件之间产生附加相对运动 加上主运动 即可不断地或连续地切削 并得到具有所需几何特性的已加工表面 3 切削加工时工件上形成的三个表面是如何定义的 答 在整个切削过程中 工件上有三个不断变化的表面 即 1 待加工表面 工件上有待切除的表面 2 已加工表面 工件上经刀具切削后产生的表面 3 过渡表面 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 工件的下一转里被切除 或者由下一切削刃切出 4 切削用量包括那三个要素 它们是如何定义的 答 切削用量包括切削速度 进给量和背吃刀量三个要素 它们的定义分别是 切削速度 V0 是指切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬间的速度 单位是 m s 进 给 量 f 是指在进给运动方向上刀具相对运动工件的位移量 可以用刀具或工件 每转或每行程的位移量来表述和度量 单位是 mm r 或 mm 行程 背吃刀量ap 是指在通过切削刃基点并垂直于工作平面方向上测量的吃刀量 单位 是 mm 5 选择切削用量的基本原则是什么 答 选择切削用量的基本原则是 首先 尽量选择较大的背吃刀量 其次 在工艺装配和 技术条件允许的情况下选择最大的进给量 最后 再根据刀具的耐用度确定合理的加 工速度 6 切削层横截面要素有哪些 它们是如何定义的 答 切削层横截面要素包括切削宽度 切削厚度和切削面积三个要素 它们的定义分别是 1 切削宽度aw 是指刀具切削刃与工件的切削长度 单位是 mm 若车刀主偏角为 Kr 则 sin p w r a a k 2 切削厚度ac 是指刀具或工件每移动一个进给量时 刀具切削刃相邻两个位置 之间的距离 单位是 mm 车外圆时 sin wr afk 3 切削面积 Aw 是指切削层横断面的面积单位是即 2 mm cpcw Afaa a 7 影响加工工件表面粗糙度值大小的因素主要有哪些 答 影响加工工件表面粗糙度值大小的因素主要有以下几个方面 1 残余面积 在车削时 工件每转一转 刀具沿进给运动方向移动一个进给量 也 就是说刀尖在工件表面的运动轨迹是一条螺旋线 致使始终有一个三 角形区域残留在工件表面上 进给量越大 三角形面就越大 反之 就越小 2 积 屑 瘤 当摩擦力超过切削内部分子间的结合力时 一部分金属停滞下来 是 刀具切削刃附近的前面上粘附上一块很硬的金属 3 振动波纹 当工艺系统刚性不足 切削力不稳定时 切削过程中机床会产生振动 这种振动致使工件和刀具之间产生附加的相对位移 导致工件已加工 表面出现周期性的纵横向波纹 另外 还有其他原因 如麟刺 刀具的边界磨损 排屑不畅而划伤工件已加 工表面等 均会使表面粗糙度增大 8 何谓加工硬化 其主要影响因素有哪些 答 加工硬化是指在切削过程中 工件已加工表面受刀刃和的挤压和摩擦而产生塑性变形 使表层组织发生变化 硬度显著提高的现象 其主要影响因素有 1 切削力的作用 导致切削热的产生 2 塑性变形时的温度升高 3 金属材料的晶格扭曲 晶粒长大 破碎等 9 产生积屑瘤的原因是什么 答 在中低速切削塑性金属材料时 切屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面 两接触表面的金属原子产生强大的吸引力 使少量切屑金属粘结在前刀面上 产生了冷 焊 并加工硬化 形成瘤核 瘤核逐渐长大成为积屑瘤 且周期性地成长与脱落 10 何谓总切削力 它是如何产生的 又如何分解 答 总切削力是指切削力 主切削力 进给力 进给抗力 背向力 切深抗力 的合力 1 切削力 主切削力 Fe 在主运动方向上的分力 它是校验和选择机床功率 校 验和设计机床主运动机构 刀具和夹具强度和刚性的重要依据 2 背向力 切深抗力 Fp 垂直于工作平面上的分力 它是影响加工精度 表面粗 糙度的主要原因 3 进给力 进给抗力 Ff 进给运动方向上的分力 它是校验进给机构强度的主要 依据 总切削力的产生是由 3 个变形区产生的弹 塑性变形抗力 即工件材料被切过程中 所发生的弹性变形和塑性变形的抗力 切屑 工件与刀具间摩擦力 即切屑对刀具前刀面的摩擦力和刀具后刀面对过渡 表面和已加工表面之间的摩擦力 总切削力可分解为 1 主切削力 Fz 切于过渡表面并与基面垂直 切削力或切向力 2 进给抗力 Fx 处于基面内并与工件轴线平行 进给力或轴向力 3 切深抗力 Fy 处于基面内并与工件轴线垂直 背向力 径向力 吃刀力 11 影响总切削力的因素有哪些 答 在切削过程中 凡对切削过程中的变形和摩擦有影响的因素 都将对总切削力产生影 响 其中工件材料的力学性能 刀具的几何角度 切削用量和切削液等因素 12 切削热从何而来 有何危害 又如何传散 答 在切削塑性金属时 切削热主要来源于剪切滑移变形区和塑性滑动变形区 在切削脆性金属时 切削热主要来源于剪切滑移变形区和弹性挤压变形区 切削热所带来的危害主要表现以下几个方面 一是会使刀具材料的切削性能降低 磨损加快 缩短刀具的使用寿命 二是导致工件产生热变形 甚至引起工件表面烧伤 影响工件的加工精度和表面质量 三是切削热还会通过刀具和工件传散给机床和夹具 对工件加工精度产生不良影响 尤其是在精加工时影响更明显 为了减小切削热对工件加工质量的不良影响 可可采取以下两方面的工艺措施 一方面减小工件材料的变形抗力和摩檫力 降低功率消耗和减少切削热 另一方面则要加速切削热的传散 以降低切削温度 13 何谓切削温度 实际生产中如何根据切屑的颜色判断切削温度 答 切削温度是指刀具表面与切屑及工件接触处的平均温度 切削温度的高低 取决于产 生热量的多少和传散热量的快慢 在实际生产中常常凭借目测切屑的颜色来判断切削温度 如 银白色切斜温度最低 约 200 深蓝色切屑温度为 600 左右 切斜颜色越深 切 屑 温度也就越高 14 切削液的作用有哪些 分为哪几类 答 切削液的作用主要有 冷却作用 润滑作用 清洗和排屑作用以及防锈作用 可分为 1 水溶液 即以水为主要成分并加入防锈添加剂的切削液 2 乳化液 即由水和油再加乳化剂均匀混合而成的切削液 3 切削油 即由矿物油加入动 植物油和