机械制造技术基础复习提纲2012

一、填空
1、切削用量的三要素包括（切削速度、进给量、背吃刀量）。

2、机械加工方法主要有（车削）、刨削、（铣削）、镗削、（磨削）、钻削等。

3、刀具前角是指（前刀面与基面的夹角），用符号（ro）表示。

4、当工件材料硬度提高时，切削力（增加）；
5、零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度称为加工精度
6、一般情况有下，刀具材料的硬度越高，耐磨性越（好）。

7、生产中常用的切削液有3类，即（水溶液、乳化液、切削油）。

8、工件装夹就是定位和夹紧的总和。

9、一把新刀（或重新刃磨过的刀具）从开始使用直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间称为（刀具寿命）。

10、合理的刀具耐用度包括（Tc）与（Tp）两种。

11、转位车刀的切削性能比焊接车刀（好），粗加工孔时，应选择（麻花钻）刀具。

12、（切屑控制）是指在切削加工中采取适当的措施来控制切屑的卷曲、流出与折断，使形成“可接受”的良好屑形。

13、在加工中使工件在机床夹具上占有正确位置所采用的基准称为（定位基准）。

14、YT类硬质合金是由（WC、Tic和Co）组成的。

15、工序是指（一个工人在一台机床上对一个（或多个）零件所连续完成的那部分工艺过程）。

16、剪切角增大，表明切削变形（减少）；当切削速度提高时，切削变形（减少）。

17、传动件数（越少），传动链（越短），传动精度越高。

18、机床主轴回转误差可分解为纯径向跳动、纯倾角摆动和纯轴向窜动三种形式。

19、为了提高生产率，常采用复合刀具同时加工工件上的几个表面，称为（复合工步），在工艺文件上，复合工步应当看作为（一个工步）。

20、在一次安装或一个工位中，当（加工表面）、（加工工具）和（切削用量仅指主轴转速和进给量）均保持不变的条件下所完成的那部分工序内容为工步。

21、外圆车削时，背吃刀量a p的定义为（在基面上垂直于进给运动方向测量的切削层最大尺寸）。

22、进行精加工时，应选择（切削油），为改善切削加工性，对高碳钢材料应进行（退火）处理。

23、定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称（基准不重合）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准位置）误差。

24、YT30硬质合金牌号中的30表示（合金中碳化钛的含量）。

25、为了提高生产率，常采用复合刀具同时加工工件上的几个表面，称为（复合工步），
在工艺文件上，复合工步应当作为（一个工步）。

26、机床制造误差是属于（系统）误差，一般工艺能力系数C p应不低于（二级）。

27、在常用三种夹紧机构中，增力特性最好的是（螺旋）机构，动作最快的是（圆偏心）机构。

28、当车削细而长的轴形工件时，主要的形状误差为：（腰鼓形），产生该误差的原因是（工件刚度差）。

29、在顺次加工的一批零件中，出现的大小不变或有规律变化的误差，称为（系统误差）。

前者为（常值系统误差），后者为（变值系统误差）。

30、刀具后角是（后刀面与切削平面间的夹角）。

31、衡量切削变形的方法有（变形系数与滑移系数）两种，当切削速度提高时，切削变
形（减少）。

32、精车铸铁时应选用（YG3）；粗车钢时，应选用（YT5）。

33、当进给量增加时，切削力（增加），切削温度（增加）。

34、粗磨时，应选择（软）砂轮，精磨时应选择（紧密）组织砂轮。

35、机床型号由（字母）与（数字）按一定规律排列组成，其中符号C代表（车床）。

36、滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条（附加运动）传动链。

滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称（成形运动）。

37、一个浮动支承可以消除（1）个自由度，一个长的v型块可消除（4）个自由度。

38、工艺过程是指（用机械加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能，使之成为合格零件的过程。

）
39、当高速切削时，宜选用（硬质合金）刀具；粗车钢时，应选用（YT5）。

40、CA6140车床可加工（公制，英制，模数,径节）等四种螺纹。

41、不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为（互换法）。

42、当主偏角增大时，刀具耐用度（减少），当切削温度提高时，耐用度（减少）。

43、在四种车刀中，转位车刀的切削性能（最好）；粗磨时应选择（软）砂轮。

44、机床的基本参数包括（尺寸，运动，动力）。

45、滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称（成形运动）。

滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条（附加运动）传动链。

46、衡量已加工表面质量的指标有（表面层几何形状特征，表面层物理机械性能）
47、定位基准面和定位元件制造误差引起的定位误差称（基准位置）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准位置）误差。

48、测量误差是属于（随机）误差，对误差影响最大的方向称（误差敏感）方向。

49、夹紧力的方向应与切削力方向（相同），夹紧力的作用点应该（靠近）工件加工表面。

50、辅助支承可以消除（0）个自由度，限制同一自由度的定位称（过定位）。

51、磨削加工时，应选择（乳化液），为改善切削加工性，对不锈钢进行（调质）处理。

当切削速度提高时，切削变形（减少）。

52、制造复杂刀具宜选用（高速钢）；粗车钢时，应选用（YT5）。

53、为改善切削加工性，对高碳钢采取（退火）处理；对不锈钢（调质）处理。

54、粗加工时应选择（水溶液），粗磨时，应选择（软）砂轮。

55、精基准的选择原则是（基准重合、统一、自为、互为、可靠原则）。

56、进给量越大，表面粗糙度（愈高）；精加工孔时，应选择（拉刀）刀具。

57、机床的运动按其功用可分为（成型运动）与（辅助运动）两大类。

58、滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条（附加运动）传动链。

滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称（成形运动）。

59、在CA6140车床上加工公制螺纹时，所用挂轮是（63/100×100/75）。

60、夹紧力作用点应（靠近）工件的加工表面；工件以平面定位时，可以不考虑（基准位置）误差。

61、完全互换法适用于（大量）生产，所有零件公差之和应（小于）装配公差。

62、工艺系统刚度等于（Fy/y，工艺系统刚度大，误差复映（小）。

63、一个支承钉可以消除（1）个自由度，消除六个自由度的定位称（完全定位）。

64、生产类型通常分为（单件，成批，大量生产）三种。

二、判断题
（×）1、欠定位是指工件加工所需限制的自由度数少于6个定位现象。

（×）2、过定位是指工件在定位过程中所限制的自由度数多于工件加工所需限制的所有自由度数的现象。

（√）3、毛坯上留作加工用的材料层称为加工余量。

（×）4、机床的主运动可有一个或几个，进给运动只能有一个。

（√）5、夹紧是指工件在定位之后，保证工件在加工过程中总能保持其正确位置，把工件压紧的过程。

（×）6、在实际生产中，可以允许出现欠定位，但绝对不允许出现过定位。

（√）7、一般情况下，铸件的外表面总比中心部分冷却得快，因此都会因冷却不均而形成内应力。

（√）8、大量生产是指产品的品种较少，数量很大，每台设备经常重复地进行某一工件的某一工序的生产。

（×）9、大量生产的工艺特征为品种较少，数量很大，互换性差，主要在通用机床上加工。

（√）10、工序是指一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所完成的那一部分工艺过程。

（√）11、工位是在工件的一次安装中，工件相对于机床（或刀具）每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。

（√）12、工步是在加工表面、切削刀具和切削用量（仅指机床主轴转速和进给量）都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。

（√）13、工艺过程的点图分析法能在工艺过程中及时提供控制工艺过程精度的信息，可用于工艺过程不稳定的场合。

（×）14、金属切削过程中剪切角增大变形系数增大。

（√）15、变形系数永远是大于1的数。

（×）16、YT类硬质合金多用于加工脆性材料。

（×）17、刀具主偏角是主切削刃与进给方向的夹角。

（√）18、切削主运动的特点是：速度最高、消耗功率最大。

（×）19、刀具有了积屑瘤将更有利于工件的精加工。

四、名词解释
1、冷作硬化：机械加工中因切削力作用产生的塑性变形使表层金属的硬度和强度提高的现象
2、材料的切削加工性：工件材料被切削加工的难易程度
3、工艺规程：合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工艺文件称为工艺规程
4、六点定位原理：利用六个定位支承点将工件在空间的六个自由度限制住，使工件完全定位，以确定工件在空间中的正确位置
5、产品质量：指用户对产品的满意程度
6、加工误差：零件加工后的实际参数和理想几何参数的偏离程度。

7、原始误差：由机床，刀具，夹具，和工件组成的工艺系统的误差。

8、误差敏感方向：过切削刃上的一点并且垂直于加工表面的方向。

9、主轴回转误差：指主轴瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。

10、表面质量：通过加工方法的控制，使零件获得不受损伤甚至有所增强的表面状态。

包括表面的几何形状特征和表面的物理力学性能状态。

11、工艺过程：在生产过程中凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等使其成为成品或半成品的过程。

12、工序：一个工序是一个或一组工人在一台机床（或一个工作地），对同一工件（或同时对几个）所连续完成的工艺过程。

13、工步：在加工表面不变，加工刀具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。

14、定位：使工件在机床或夹具中占有准确的位置。

15、夹紧：在工件夹紧后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。

16、装夹：就是定位和夹紧过程的总和。

17、基准：零件上用来确定点线面位置是作为参考的其他点线面。

18、设计基准：在零件图上，确定点线面位置的基准。

19、工艺基准：在加工和装配中使用的基准。

包括定位基准、度量基准、装配基准。

五、简答及论述题
1、试述机械加工中工件表面层产生残余应力的原因
答：切削时在加工表层金属产生塑性变形，使表层金属体积膨胀，而里层金属会阻止其膨胀，从而使表层金属产生残余压应力，里层金属产生残余拉应力
切削加工中有大量的切削热产生，切削加工结束后，工件表层冷却比里层快，表层金属先冷却收缩，里层金属会阻止其收缩，从而使表层金属产生残余拉应力，里层金属产生残余压应力
若表层金属产生金相组织变化，因不同的金相组织密度不同，在转变过程中，会产生比体积变化，从而使表层金属产生残余应力。

2、精基准的选择原则是什么？
答：（要点）基准重合原则；基准统一原则；自为基准原则；互为基准原则
3、金属切削层三个变形区各有什么特点？
答：（要点）第一变形区，主要特点是晶格间的剪切滑移；第二变形区：在刀具和切屑界
面之间存在强烈的挤压和摩擦，使切屑底部靠近前刀面处的金属发生“纤维化”的二次变形。

第三变形区：在已加工表面上与刀具后面挤压、摩擦形成的变形区域。

4、工序集中和工序分散的含义是什么，各有什么优缺点？
工序集中：将若干个工件集中在一个工序内完成。

优点：可以减少工件的装夹次数，在一次装夹中可以加工许多表面，有利于保证各表面之间的相互位置精度，也可以减少机床的数量，相应的减少工人数量和机床的占地面积。

缺点：所需的设备复杂，操作和调整工作也叫复杂。

工序分散：工序数目多，工艺路线长，每个工序所包括的工步少。

优点：所需要的设备和工艺装备结构简单、调整容易、操作简单。

缺点：专用性强。

5、精基准的选择原则和粗基准的选择原则P161
精基准：
（1）基准重合的原则
（2）基准不变原则
（3）互为基准，反复加工原则
（4）自为基准原则
（5）应能使工件装夹稳定可靠、夹具简单
粗基准：
（1）选择要求加工余量小而均匀的重要表面为粗基准
（2）某些表面不需要加工，则应选择其中与加工表面有相互位置要求的表面为粗基准（3）选择比较平整、光滑、有足够大面积的表面为粗基准
（4）粗基准在同一定位方向上只允许在零件加工工序中使用一次，不允许重复使用。

6、什么是误差复映，减少复映的措施有哪些？
误差复映：指工件加工后仍然具有类似毛坯误差的现象（形状误差、尺寸误差、位置误差）措施：多次走刀；提高工艺系统的刚度。

7、什么是磨削烧伤？影响磨削烧伤的因素有哪些？
磨削烧伤：当被磨工件的表面层的温度达到相变温度以上时，表面金属发生金相组织的变化，使表面层金属强度硬度降低，并伴随有残余应力的产生，甚至出现微观裂纹的现象。

影响因素：合理选择磨削用量；工件材料；正确选择砂轮；改善冷却条件。

8、什么是传动链误差？提高传动链传动精度的措施有哪些？
传动链误差：指传动链始末两端传动元件间相对传动的误差。

措施：缩短传动链；降速传动，末节大降速比；提高传动元件的制造精度和装配精度；误差补偿装置。

9、减少工艺系统受热变形的措施?
减少发热和隔热；改善散热条件；均衡温度场；改进机床机构；加快温度场的平衡；控制环境温度。

10、什么是工艺系统的刚度？误差产生的原因？
工艺系统刚度：垂直作用于工件加工表面（加工误差敏感方向）的径向切削分力与工艺系统在该方向的变形之间的比值。

原因：在机械加工过程中，机床、夹具、刀具、和工件在切削力的作用下，都将分别产生变形y机、y夹、y刀、y工，致使刀具和被加工表面的相对位置发生变化，使工件产生误差。

11、工艺规程的设计规则？
所设计的工艺规程应能包装零件的加工质量（或机器的装配质量），达到设计图样上规定的各项技术要求；
应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽快投放市场；
设法降低制造成本；
注意减轻工人的劳动程度，保证生产安全；
12、什么是粗基准？精基准？选择原则？
精基准：用加工过的表面作为静基准；基准重合原则，基准统一原则，互为基准，自为基准
粗基准：选用工件上未加工的表面作为基准；
保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则
合理分配加工余量的原则
便于装夹的原则
粗基准一般不得重复使用的原则
13、什么叫加工余量？影响加工余量的因素？
加工余量：毛坯上留作加工用的表面层
影响因素：上工序留下的表面粗糙度和表面缺陷层深度
上工序的尺寸公差
尺寸公差中没有包括的上工序留下的空间位置误差
本工序的装夹误差
14、什么叫时间定额?组成部分？
时间定额：在一定的生产条件下规定生产一件产品或完成一道工序所消耗的时间。

组成部分：基本时间、辅助时间、布置工作地时间、休息和生理需要时间、准备与终结时间
15、什么叫定位误差？定位误差产生的原因？
设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量
原因：定位基准和设计基准不重合产生的定位误差
定位副制造不准确产生的定位误差
16、夹紧力的确定原则？
方向确定原则：
（1）垂直于主要的定位基准面
（2）使夹紧力最小
（3）使工件变形最小
作用点的确定原则：
（1）应落在支承元件或几个支承元件形成的稳定受力区域内
（2）落在工件刚性好的部位
（3）尽可能靠近加工面，这可减少切削力对夹紧力的力矩，从而减轻工件的振动
大小确定的原则：
切削力，类比法，实验法
17、机械加工工序安排的原则？
先加工定位基准面在加工其他面；先加工主要表面在加工次要表面；先粗加工后精加工；先加工面后加工孔。

18、影响表面粗糙度的因素？
切削加工：刀具几何形状的复映；工件材料的性质；切削用量；切削液。

磨削加工：砂轮的粒度；砂轮的硬度；砂轮的修整；磨削速度；磨削径向进给量与光磨次
数；工件的圆周进给速度和轴向进给量；冷却液润滑。

19、减少原始误差的措施？
减少原始误差；转移原始误差；均分原始误差；均化原始误差；误差补偿。

六、分析计算题
1. 已知某车床主运动传动系统如图：
（1）写出主运动传动路线表达式；
（2）写出主轴获得最高转速、最低转速的传动路线，并计算主轴最高转速与最低转速n max 、
n min ；
（3）计算主轴的转速级数Z 。

答：（1）主运动传动路线表达式：
（2）主轴获得最高转速：N max =1440*（126/256）*（36/36）*（42/42）*(60/30)=1440r/min
－Ⅳ（主轴）－Ⅲ－－Ⅱ－Ⅰ－电动机⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--7218306062224242482430303636256126m in /1440φφr
最低转速的传动路线：N min=1440*（126/256）*（24/48）*（22/62）*(18/72)=31.5r/min （3）主轴的转速级数Z：Z=1*3*2*2=12
2. 工艺过程：(1)车外圆至Φ40.50-0.1；(2)插键槽至尺寸A ；(3)热处理；
(4)磨外圆至Φ40+0.036+0.015，同时保证键槽深度尺寸4+0。

20。

请计算工序
尺寸A及其公差。

解：求L2
设H= L2
L0 = 4+0.20 是封闭环
L2、L3是增环，L1是减环。

L0 = L2 +L3 -L1
L2 =L0 +L1 -L3 =4+20.25-20=4.25 ES0=ES2+ES3-EI1
0.2= ES2 +0.018+0.05
ES2 =0.2-0.018-0.05=0.132
EI0=EI2+EI3-ES1
0= EI2 +0.0075-0
EI2= -0.0075
1.0
5.
40
-Φ
036
.0
015
.0 40+
+
Φ。