机械制造技术基础复习资料

1、机械制造技术基础1 .试分析图所示得三种加工情况.加工后工件表面会产生何种形状误差？假设工件得刚度很大，且车床床头刚度大于尾座刚度。答:如图a所示，在径向切削力得作用下，尾顶尖处得位移量大于前顶尖处得位移量，加工后工件外圆表面呈锥形，右端直径大于左端直径。如图b所示，在轴向切削力得作用下，工件受到扭矩得作用会产生沿顺时针方向得偏转.若刀具刚度很大，加工后端面会产生中凹。如图c所示，由于切削力作用点位置变化，将使工件产生鞍形误差，且右端直径大于左端直径2 .如习图4-25所示，零件安装在车床三爪卡盘上车孔车刀安装在刀架上）。加工后发现被加工孔出现外小得锥度误差。产生该误差得可能原因有（）。主轴径

2、向跳动三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行刀杆刚性不足3.在车床上以两顶尖定位车削光轴，车后发现工件中部直径偏大，两头直径偏小，其可能得原因有（）0工件刚度不足前后顶尖刚度不足 车床纵向导轨直线度误差导轨扭曲4.在车床上车削光轴（习图（ 4-2-7）,车后发现工件A处直径比B处直径大，其可能得原因有）.刀架刚度不足尾顶尖刚度不足导轨扭曲 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平5 .如习图428所示，零件安装在盘上钻孔（钻头安装在尾座上）。加发现孔径偏大。造成孔径偏大得可()。车床导轨与主轴回转轴线不平行尾座套筒轴线与主轴回转轴线不同轴刀具热变形钻头刃磨不对称6 .图所示为车床

3、进刀轴架零件，若已知其工刨底面与凸台；(2)粗精链小32H7孔;(3)孑I。试选择各工序得定位基准并确定各限制几个自艺过程为：(1 )粗精钻、扩、较小l 6H 9由度.一MN分析工序(3)得定位基准解:第一道工序按划线找正，刨底面与凸台第二道工序粗精链()32H7孔。加工要求为尺寸32i0、1mm、6i0、1mm及凸台侧面K得平行度0、03mm。根据基准重合得原则选择底面与凸台为定位基准，底面限制三个自由度，凸台限制两个自由度，无基准不重合误差。第三道工序钻、扩、较。16H9孔。除孔本身得精度要求外，本工序应保证得位置要求为尺寸40、1mm、510、1mm及两孔得平行度要求0、02mmo根据精

4、基准选择原则，可以有三种不同得方案：(1)底面限制三个自由度，K面限制两个自由度此方案加工两孔采用了基准统一原则.夹具比较简单.设计尺寸410、1mm基准重合；尺寸51小、1mm得工序基准就是孔32H7得中心线，而定位基准就是K面，定位尺寸为6叩、1则,存在基准不重合误差，其大小等于0、2mm;两孔平行度0、02mm也有基准不重合误差，其大小等于0、03mm。可见，此方案基准不重合误差已经超过了允许得范围，不可行。(2)432H7孔限制四个自由度，底面限制一个自由度此方案对尺寸4不、1mm有基准不重合误差，且定位销细长，刚性较差，所以也不好。(3)底面限制三个自由度，。32H7孔限制两个自由度

5、此方案可将工件套在一个长得菱形销上来实现，对于三个设计要求均为基准重合，唯(f)32H7孔对于底面得平行度误差将会影响两孔在垂直平面内得平行度，应当在像(f)32H7孔时加以限制。综上所述，第三方案基准基本上重合，夹具结构也不太复杂，装夹方便，故应采用。7 .要求在轴上铳一个键槽，如图所示.加工顺序为车削外圆；铳键槽尺寸为A2；磨外圆，要求磨外圆后保证键槽尺寸为，求键槽尺寸A2tb求键槽尺寸回尺寸链图b,A2、A3/2为增环，Ai/2为减环，Ao为封闭环.A2=A0A3/2+Ai/2=（6270/2+10、52）mm=62、25mmT2=ES2旧2=-0、05-（0、27）=0、22mm则I8

6、 .试选择习图5-41示三个零件得粗、精基准。其中a）齿轮，m=ZZ=37,毛坯为热轧棒料；b）液压油缸，毛坯为铸铁件，孔已铸出.c）飞轮，毛坯为铸件。均为批量生产.图中除了有不加工符号得表面外，均为加工表面。图a:精基准-一齿轮得设计基准就是孔A。按基准重合原则，应选孔A为精基准.以A为精基准也可以方便地加工其她表面，与统一基准原则相一致。故选孔A为统一精基准。粗基准-一齿轮各表面均需加工，不存在保证加工面与不加工面相互位置关系得问题。在加工孔A时，以外圆定位较为方便，且可以保证以孔A定位加工外圆时获得较均匀得余量，故选外圆表面为粗基准。图b:精基准-一液压油缸得设计基准就是孔B。按基准重合

7、原则，应选孔B为精基准.以B为精基准也可以方便地加工其她表面，与统一基准原则相一致。故选孔A为统一精基准。粗基准-液压油缸外圆没有功能要求，与孔B也没有位置关系要求。而孔B就是重要加工面，从保证其余量均匀得角度出发，应选孔B得毛坯孔作定位粗基准.图c:精基准一一液压油缸得设计基准就是孔C。按基准重合原则，应选孔C为精基准.以C为精基准也可以方便地加工其她表面，与统一基准原则相一致.故选孔C为统一精基准。粗基准为保证飞轮旋转时得平衡，大外圆与不加工孔要求同轴，且不加工内端面与外圆台阶面距离应尽可能得均匀，故应不加工孔及内端面作定位粗基准。9 .习图54-2所示a）为一轴套零件，尺寸与已加工好,b

8、）、c）、d）为钻孔加工时三种定位方案得简图。试计算三种定位方案得工序尺寸A1、A2与A3。a)b)c)d)答案1)图b:基准重合，定位误2 )图 c：尺寸 A 2,10 4 链(见习解图5X4-2。，其中尺 闭环，尺寸A2与就是组成环， 环。由直线尺寸链极值算法基 有：10= A 2 8 , 一A 2 由直线尺寸链极值算法偏0、1=Ey 2- ( 0、05)A100、1O 08 0、05c),-E SA2=0、05mm;c 08 0、0500、1A338 0、1左，mm；1与构成一个尺寸 寸10。1就是封且A2为增环，为减 本尺寸计算公式,习图 5-4-3ansd)=18mm差计算公式0、1

9、=EIA20,一EIA2=-0、1mm。故：mm3)图d:尺寸A3,10Q1,与构成一个尺寸链(见习解图5X42d),其中尺寸10Q1就是封闭环，尺寸A3,与就是组成环，且为增环，A3与为减环。由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：10=38(A3+8),一A3=28mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式，有：0、1=0一(EIA3+(0、05),-EIA3=-0、05mm;0、1=-0、1-(ESA+0),一ESA=0O故：mm10.图示零件加工时应如何选择粗精基准，(标有符号为加工面，其余为非加工面)并简要地说明理由。(图a、b要求保持璧厚均匀，图c、d所示零件毛坯孔已铸出，要求该孔加工

10、余量均匀。)答案：(1) 图a中以不加工面作粗基准，以孔作精基准。这样可保证壁厚均匀，保证孔与外圆得同轴度(2)图b中以不加工面小端外圆作粗基准，以孔作精基准，可保证壁厚均匀。(3)图c中以孔作粗基准，以小外圆为精基准，可简化夹具制造，保证孔加工余量均匀。(4)图d中以轴承孔作粗基准，以底面作精基准.可保证轴承孔加工余量均匀。11、在加工如图所示零件时，图样要求保证尺寸60、lmm,因这一尺寸不便于测量，只能通过测量尺寸L来间接保证，试求工序尺寸L及其公差。A2为减环，所以其中：L与Al为增环,L得基本尺寸=36-26+6=16mm上偏差=0、05（0、05）0、1=0mm下偏差=-0、1+0

11、、05+0=0、05mmL=mm12、如图所示，（a）为工件铳槽工序简图，（b）为工件定位简图。试计算加工尺寸mm得定位误差（外圆直径，工件内孔，定位心轴）.（1解：工件内孔中心线为定位基准，工件内孔圆柱面为定位基准面；定位心轴得外圆柱面为限位基面基准位移误差:尺寸得工序基准为工件外圆柱面得下母线，工序基准与定位基准不重合，基准不重误差为工序基准到定位基准尺寸得公差，即：又因为工序基准不在定位基准面上，所以，定位误差为：13如图（a）所示为轴套零件简图，其内孔、外圆与各端面均已加工完毕，试分别计算按图（b）中3种定位方案钻孔时得工序尺寸及偏差.解：方案一，由于定位基准与设计基准重合，所以，A1

12、=,方案二，可画出如下得工艺尺寸链：其中,A2为增环,mm为减环，所以，A2得基本尺寸=8+12=20mm上偏差=0、1-0、06=0、04mm下偏差=-0、10=0、1mm所以A2=mm方案三，可画出如下得工艺尺寸链：040-0.1其中，为增环，与A3为减环，所以得基尺寸=40（8+12）=20mm上偏差=0、1-0+0、1=0下偏差=0（-0、06）0=0、04mm所以A3=mm14、如图轴套零件在车床上已加工好外圆、内孔及各表面，现需在铳床上以端面A定位，铳出表面C保证尺寸200.2mm,试计算铳此缺口时得工序尺寸。（10分）5鼠 = 20 o 2已知A=40+05A3=650.0（1）

13、尺寸链图（2分）（2）判断封闭环A=220、2（2分）（3）上下偏差与基本尺寸计算（2分）A2=A+A2A3BsA2=BsA+BsA2-BxA3BsA=-0、BxA2=BxA+BxA2-BsA3Bx（4）入体尺寸标注：44、9-。、05（2分）（5）校核6=6+62+63=0、2（2分）15、习图24-7所示齿轮坯，内孔及外圆已加mm）,现在插床上以调整法加工键槽，要求保试计算图示定位方法得定位误差（忽略外圆与内定位误差：A =451A=0、 1 5d工合格（mm, 证尺寸 m m。孔同轴度误差）寸H方向上得习图2-4-7提示：工序基准为孔D下母线A,求A点在尺最大变动量，即为定位误差。6-1

14、6图652为齿轮轴截面图，要求保证轴径尺寸028鲁鬻即i和键槽深47mm0其工艺过程为工车外圆至由2S.51&nnn；铳键槽深到人热处理；磨外圆至尺寸028；黑加加。试求工序尺寸”及其极限偏差。图生52习睡生16图尺寸链为：4片为封闭环,1425、为减环.H.14黑:为增环11*4-14+1425*425mFSH)=flJ60S0012=0,098加El(H)-0.004nr二H的工序尺寸为方=425滥咂15、切削加工图5所示零件得内孔，其材料为45圆钢，尺寸精度及表面粗糙度如图5所示。试分别选择在单件小批生产与大批量生产条件下得加工方法及加工顺序。单件小批生产时得加工方法及加工顺序就是钻孔一

15、扩孔一较孔（或钻孔一扩孔一粗较孔一精较孔）大批量生产时得加工方法及加工顺序就是钻孔一拉孔16、某厂加工箱体孔系得粗、精加工工序如图所示，试分析这两道工序得特点题1图a)箱体孔系得粗加工b)箱体孔系精链加工答：a)粗加工目得：尽快去除余量，为半精加工做准备，对精加工不高故采用双面进刀；b)精加工以保证精度为主，图示方案易于保证孔得同轴度.17、如下图a所示，以工件底面1为定位基准，链孔2,然后以同样得定位基准链孔3。设计尺寸250、o5+04mm不就是直接获得得，试分析：1(?)加工后，如果Ai=60o02mm,A2=35-0、2mm,尺寸25o、05+04mm就是否能得到保证？(2)如果在加工

16、时确定A1得尺寸为600+02mm,A2为何值时才能保证尺寸250、。5+04mm得精度？建立工艺尺寸链如图b所示。其中，A0=250、05+0、4mm为封闭环。(1)尺寸250、05+0、4mm得不到保证。(2)当A2=350、20、05mm时，可保证尺寸250、05+0、4mm.判断题(散)(1)粗加工时产生积屑瘤有一定好处，故采用中等速度粗加工；精加工时需避免积屑瘤得产生，故切削塑性金属时，常采用高速或者低速精加工(T)(2)在刀具角度中，对切削速度有较大影响得就是前角与主偏角(F)应该为后角(3)切削脆性材料时，最易出现后刀面磨损(T)(4)磨削过程实际上就是许多磨粒对工件表面进行切削

17、，划刻与划擦得综合作用过程(T)(5)磨具粒度得选择主要取决于工件得精度、表面粗糙度与生产率(T)(6)磨具得硬度就是指组成磨具得磨料与硬度(N)磨具得硬度就是指磨粒在外力作用下，从磨具表面脱落得难易程度。它反映了结合剂把持磨粒得强度。磨具得硬度主要取决于结合剂加入量得多少与磨具得密度。磨粒容易脱落得表示磨具得硬度低，反之表示硬度高。硬度等级一般分为:超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬七大级。问答题1 .影响切削变形得因素有哪些，分别就是怎样影响切削变形得？答：影响切屑变形得因素很多，主要有：工件材料、刀具前角、切削速度、切削厚度。工件材料得强度，硬度越大，切屑变形越小，刀具得前角越大，切削刃

18、就越锋利，对切削层金属得挤压也就越小，剪切角就越大，所以，切屑变形也就越小。切削速度主要就是通过积屑瘤与切削温度使剪切角变化而影响切屑变形得，随着切削厚度得增加，使切屑得平均变形减小。2 .深孔加工得难点及应采取得工艺措施？答：难点：刀具细长，刚性差，易振动，易引偏、排屑困难、钻头散热条件差，冷却困难，易失去切削能力、措施：采用工件旋转刀具进给得方法，使钻头自定中心采用特殊结构得深孔钻；预先加工一个导向孔，防止引偏采用压力输送切削液，既使冷却充分又使切屑排出、3 .在车床或磨床上加工相同尺寸及相同精度得内、外圆柱表面时，加工内孔表面得进给次数往往多于外圆表面，试分析其原因。答：因加工内孔刀具与

19、外圆刀具比，刀具悬伸长，刀具刚度差，变力变形大，排屑困难，冷却效果差，刀具受热影响大等多因素；所以仅能采用比加工外圆时较小得切深，因此进给次数较多.4 .双面进刀有什么缺点，如何改进？（不确定）双面进刀比单面进刀得精度低。刚性差，抗弯曲能力弱，易受到材料自身得作用力作用下弯曲，易在切削力作用而弯曲，也会易受热伸长而弯曲，故引起振荡影响精度.工件长，走刀切削时间长，刀具磨损与工件尺寸变化不大，难保证工件尺寸.措施：1、改进装夹方式，用双顶尖或者一夹一顶装夹工件。2、用跟刀架或中心架安装，合理选择刀具3、选合理切削方法采用由车头向尾座走刀得反向切削法。5 .普通车床得床身导轨在水平面内核垂直面内得

20、直线度要求就是否相同？为什么？不相同。导轨就是机床上确定各机床部件相对位置关系得基准，也就是机床运动得基准。车床导轨得精度要求主要有以下三个方面：在水平面内得直线度；在垂直面内得直线度；前后导轨得平行度（扭曲）。卧式车床导轨在水平面内得直线度误差1将直接反映在被加工工件表面得法线方向（加工误差得敏感方向）上，对加工精度得影响最大。卧式车床导轨在垂直面内得直线度误差?可引起被加工工件得形状误差与尺寸误差。但A2对加工精度得影响要比1小得多。6、顶尖在轴类零件加工中起什么作用？在什么情况下需进行顶尖孔得修研？有哪些修研方法？答：轴类零件最常用两中心孔为定位基准，既符合基准重合得原则，并能够在一次装

21、夹中加工出全部外圆及有关端面，又符合基准统一得原则，所以顶尖在轴类零件加工中上重要得定位元件，起主要起定位作用当加工高精度轴类零件时，中心孔得形状误差会影响到加工表面得加工精度，另一方面，当零件进行热处理后，中心孔表面会出现一定得变形，因此，要在各个加工阶段对中心孔进行修研。修研得方法有三种：用硬质合金顶尖修研；用油石、橡胶砂轮或铸铁顶尖修研；用中心孔磨床磨削。6 .为什么积屑瘤常发生在中低速切削塑性金属时产生？当工件材料得硬度低、塑性大时，切削过程中得金属变形大，切屑与前刀面间得摩擦系数（大于1）与接触区长度比较大.在这种条件下，易产生积屑瘤。当工件塑性小、硬度较高时，积屑瘤产生得可能性与积

22、屑瘤得高度也减小，如淬火钢。切削脆性材料就是产生积屑瘤得可能更小。7、asp、f与v对切削力得影响有何不同？为什么？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；增大过,切屑厚度压缩比人力不变.即单位切削层面积上的变形抗力小变，因向切削力成正比增大：而加大九八片有所卜降,故切削力不成正比增大.切削速度正是通过切削厚度Ik推比八*来熊响切削力的,若切削速度”增大，使人增入变形抗力增人,做切削力相人：反之.若发噌大时八a减小,变拶抗力减小,切削力也就随之喊小。工者之中心对切削力的都响最大，f次之，以最小。在切除相同余运的前提卜，增大f比%增大更有利.7.磨削温度指得什么？影响磨削温度

23、得因素有哪些？磨削温度为什么高于一般得切削温度？机加工切削刀具锋利，磨削磨粒不锋利，磨粒顶锥角一般在80145,并不尖，比轮圆钝，不锋利，刀切削金属时要小号很多能力才能进行切除。11.简述前角、后角得改变对切削加工得影响前角作用：加大前角，刀具锋利，切削层得变形及前面屑摩擦阻力小，切削力与切削温度可减低，可抑制或消除积屑瘤，但前角过大，刀尖强度降低；后角作用：减少刀具后面与工件得切削表面与已加工表面之间得摩擦。汉前角一定时，后角愈锋利，但会减小楔角，影响刀具强度与散热面积。在主剖面内测量得前刀面与基面之间得夹角为前角.适当增加前角，则主切削刃锋利，切屑变形小，切削轻快，减小切削力与切削热。但前

24、角过大，切削刃变弱，散热条件与受力状态变差，将使刀具磨损加快，耐用度降低，甚至崩刀或损坏.在主剖面内测量得主后刀面与基切削平面之间得夹角为后角。后角用以减少刀具主后刀面与零件过度表面间得摩擦与主后刀面得磨损，配合前角调整切削刃得锋利程度与强度；直接影响加工表面质量与刀具耐用度.后角大，摩擦力小，切削刃锋利.但后角过大，将使切削刃变弱，散热条件变差，加速刀具磨损12.分别讨论，增大前角、减小前角、增大后角、减小后角得影响增大前角可以减少切屑变形，从而使切削力与切削温度减少，刀具使用寿命提高，但就是若前角过大，楔角变小，刀刃强度降低，易发生崩刃，同时刀头散热体积减少，致使切削温度升高，刀具寿命反而下降。增大后角，可以减小后刀面得摩擦与磨损，提高已加工表面质量与刀具使用寿命.同时可以增加切削刃得锋利性。延长了刀具使用寿命。后角增大时，由于楔角减少，将使切削刃与刀头得强度削弱，导热面积与容热体积减少，从而降低刀具使用寿命。13 .在车床上装夹工件加工细长轴外圆表面，试分析可能产生鼓形误差得原因。加工细长轴如不使用中心架或跟刀架，导致工件悬伸过长，刚性变差。在工件得两端，也就就是顶尖与卡盘处刚性较女？,但在车削至中间位置时，刚性变差，由于切削力得影响，工件会被顶弯，产生了严重得让刀现象，这时被切削层变薄。所以就会造成中间粗，两头细得鼓型误差。14 .钻头刚性不足时，分析会出现什