机械制造技术基础期课后作业答案..
机械制造技术基础课后答案
机械制造技术基础(作业拟定答案)2-2 切削进程的三个变形区各有何特点?它们之间有什么关联?答:三个变形区的特点:第一变形区为塑性变形区,或称大体变形区,其变形量最大,经常使用它来讲明切削进程的变形情形;第二变形区为摩擦变形区,切屑形成后与前面之间存在压力,因此沿前面流出时必然有专门大摩擦,因此使切屑底层又产生一次塑性变形;第三变形区发生在工件已加工表面与后面接触的区域,已加工表面受到切削刃钝圆部份与后刀面的挤压和摩擦产生变形。
关联:这三个变形区聚集在切削刃周围,应力集中且复杂;它们实质上都是因为挤压和摩擦产生变形,第一变形区要紧由挤压沿剪切线产生剪切变形,第二变形区要紧由挤压和摩擦产生切屑的变形,第三变形区要紧由挤压和摩擦产生加工表面变形。
2-3 分析积屑瘤产生的缘故及其对加工的阻碍,生产中最有效的操纵积屑瘤的手腕是什么?答:积屑瘤产生的缘故:在切削速度不高又能形成持续切削的情形下,加工塑性材料时,刀面和切屑表面由于挤压和摩擦使得接触表面成为新鲜表面,少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并形成加工硬化和瘤核。
瘤核慢慢长大形成积屑瘤。
对加工的阻碍:积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作角度增大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使得切削厚度增加,降低了工件的加工表面精度并使加工表面粗糙度增加。
生产中操纵积屑瘤的手腕:在粗加工中,能够采纳中低速切削加以利用,爱惜刀具。
在精加工中应幸免采纳中低速从而操纵积屑瘤的产生,同时还能够增大刀具前角,降低切削力,或采纳好的切削液。
2-7 车削时切削合力什么缘故常分解为三个相互垂直的分力来分析?试说明这三个分力的作用?答:分解成三个相互垂直力的缘故:切削合力的方向在空间中是不固定的,与切削运动中的三个运动方向均不重合,而切削力又是设计和性能分析的一个重要参数。
为了便于分析和实际应用,将切削力沿车削时的三个运动方向分解成三个力。
三个切削运动别离为:主运动(切削速度)、进给运动(进给量)、切深运动(背吃刀量)。
机械制造技术基础课后答案
机械制造技术基础作业拟定答案2-2 切削过程的三个变形区各有何特点它们之间有什么关联答:三个变形区的特点:第一变形区为塑性变形区,或称基本变形区,其变形量最大,常用它来说明切削过程的变形情况;第二变形区为摩擦变形区,切屑形成后与前面之间存在压力,所以沿前面流出时必然有很大摩擦,因而使切屑底层又产生一次塑性变形;第三变形区发生在工件已加工表面与后面接触的区域,已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦产生变形;关联:这三个变形区汇集在切削刃附近,应力集中且复杂;它们实质上都是因为挤压和摩擦产生变形,第一变形区主要由挤压沿剪切线产生剪切变形,第二变形区主要由挤压和摩擦产生切屑的变形,第三变形区主要由挤压和摩擦产生加工表面变形;2-3 分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么答:积屑瘤产生的原因:在切削速度不高又能形成连续切削的情况下,加工塑性材料时,刀面和切屑表面由于挤压和摩擦使得接触表面成为新鲜表面,少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并形成加工硬化和瘤核;瘤核逐渐长大形成积屑瘤;对加工的影响:积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作角度增大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使得切削厚度增加,降低了工件的加工表面精度并使加工表面粗糙度增加;生产中控制积屑瘤的手段:在粗加工中,可以采用中低速切削加以利用,保护刀具;在精加工中应避免采用中低速从而控制积屑瘤的产生,同时还可以增大刀具前角,降低切削力,或采用好的切削液;2-7 车削时切削合力为什么常分解为三个互相垂直的分力来分析试说明这三个分力的作用答:分解成三个互相垂直力的原因:切削合力的方向在空间中是不固定的,与切削运动中的三个运动方向均不重合,而切削力又是设计和性能分析的一个重要参数;为了便于分析和实际应用,将切削力沿车削时的三个运动方向分解成三个力;三个切削运动分别为:主运动切削速度、进给运动进给量、切深运动背吃刀量;三个运动的方向在车削时是互相垂直的,所以车削时将切削力分解成沿三个运动方向、互相垂直的力;三个分力的作用:F:切削力或切向力;它是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定机床功率所必须的;zF:进给力、轴向力;它是设计进给机构,计算车刀进给功率所必须的;xF:切深抗力或背向力;它是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据;工件在切削过yF有关;程中产生的主动往往与y2-9切削热是如何产生和传出的仅从切削热产生的多少能否说明切削区温度的高低 答:被切削的金属在刀具的作用下,发生弹性和塑性变形而耗功,这是切削热的一个重要来源;此外,切屑与前面、工件与后面之间的摩擦也要耗功,也产生大量的热量;所以,切削热的来源就是切屑变形功和前后面的摩擦功;切削区域的热量被切屑、工件、刀具和周围介质传出;不能仅从切削热产生的多少来说明切削区温度的高低;切削温度收到多方面的影响:切削用量、刀具几何参数、工件材料、刀具磨损和切削液;如材料的导热性很好,但是强度硬度高,其切削热变多,但是由于导热性好所以切削温度有所降低;因此不能从切削热产生的多少来衡量切削温度;2-11 背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否一样为什么如何运用这一规律指导生产实践答:根据切削力的经验公式,pa 的系数大于f 的系数,因而背吃刀量对切削力的影响大于进给量;根据切削温度的经验公式,f 的系数大于p a 的系数,因而进给量对切削温度的影响大于背吃刀量;指导生产实践:生产实践中常用刀具寿命、生产效率、加工质量作为考虑因素;由于切削温度增加,刀具寿命降低,并且背吃刀量对刀具寿命的影响比进给量小,这一点跟刀具寿命经验公式吻合;而刀具寿命降低对产品加工质量也有很大影响,因此在刀具寿命和加工质量这两方面,增大背吃刀量有优势;而在切削力方面,背吃刀量的影响比进给量大,对所需机床的功率有所影响;提高生产率要通过提高切削速度来实现;综合考虑,在实际加工过程中,一般先考虑尽可能大的背吃刀量,其次选尽可能大的进给量;2-12 增大前角可以使切削温度降低的原因是什么是不是前角越大切削温度越低答:前角加大,变形和摩擦减小,因而切削热少;但前角不能过大,否则刀头部分散热体积减小,不利于切削温度的降低;2-15 什么是刀具寿命刀具寿命和磨钝标准有什么关系磨钝标准确定后,刀具寿命是否就确定了为什么答:一把新刀从开始使用直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间,成为刀具寿命; 确定了磨顿标准后可以定义刀具寿命;但不能仅靠磨顿标准来确定刀具寿命;因为刀具寿命受到工件、刀具材料、刀具几何形状和切削参数的影响;2-18 选择切削用量的原则是什么从刀具寿命出发时,按什么顺序选择切削用量从机床动力出发时,按什么顺序选择切削用量为什么答:综合切削用量三要素对刀具寿命、生产率和加工质量的影响,选择切削用量的顺序应为:首先选尽可能大的背吃刀量,其次选尽可能大的进给量,最后选尽可能大的切削速度; 从刀具寿命出发,切削速度对刀具寿命影响最大,进给量次之,背吃刀量最小;因此应选择较大的背吃刀量和进给量,选择较小的切削速度;从机床动力出发,应保证有足够的切削力,因此较大的切削速度同时选择较小的背吃刀量和进给量;2-21 提高切削用量可采取哪些措施答:1. 采用新型刀具材料;2.改善工件材料加工性;3.改进刀具结构;4.改善冷却润滑条件;2-22 在CA6140车床上粗车、半精车一套筒的外圆,材料为45钢调质,抗拉强度681.5b MPa σ=,硬度为200~300HBW ,毛坯尺寸80350w w d l mm mm ⨯=⨯,车削后的尺寸为(750.25)d mm φ=-,340L mm =,表面粗糙度值均为 3.2Ra m μ;试选择刀具类型、材料、结构、几何参数及切削用量;答:本题选择直头外圆车刀,刀片材料为硬质合金15YT ,结构为焊接刀具;刀杆尺寸为1625mm mm ⨯;几何参数015γ=︒,08α=︒,75r k =︒,10r k '=︒,6s λ=︒,1r mm ε=; 因表面粗糙度要求,故分粗车和半精车两道工序;1、粗车工步1确定背吃刀量p a :单边加工余量为2.5mm ,粗车取12p a mm =,半精车取20.5p a mm =; 2确定进给量f :根据工件材料、刀杆截面尺寸、工件直径和背吃刀量,从表中查出0.5~0.9/f mm r =;按机床说明书中实有的进给量,取0.51/f mm r =3确定切削速度:切削速度可通过v v vv x y m p c v K T a f =计算,也可查表,本题查表取110/min v m = 主轴转速10001000110438/min 3.1480w v n m d π⨯===⨯ 按机床书说明书取450/min n r =,实际切削速度为113/min 1000w d n v m π==2、半精工步1确定背吃刀量p a :20.5p a mm =; 2确定进给量f :根据表面粗糙度和刃口圆角半径,并预估切削速度50/min m >,从表中查出0.3~0.35/f mm r =;按机床说明书中实有的进给量,取0.3/f mm r =; 3根据p a 与f ,查表取130/min v m =; 计算主轴转速10001000130545/min 3.1476w v n r d π⨯===⨯ 按说明书取560/min n r =,实际切削速度为134/min 1000w d nv m π==2-23 刀具材料应具备那些性能常用的刀具材料有哪些各有何优缺点答:刀具材料应满足以下基本要求:1. 高的硬度;2. 高的耐磨性;3. 高的耐热性;4. 足够的强度和韧性5. 良好的热物理性能和耐热冲击性能;常用的刀具材料:1. 碳素工具钢和合金工具钢:碳素工具钢淬火后有较高的硬度,价格低廉,但耐热性较差,淬火时容易产生变形和裂纹;合金工具钢与其相比热处理变形有所减少,耐热性也有所提高;但两者的耐热性都比较差;2.高速钢:与前者相比,具有较高的耐热性,强度、韧性和工艺性都较好但温度超过600摄氏度以后热硬性变差;3.硬质合金:耐磨耐热性好,强度和韧性比高速钢低,工艺性差;4.新型材料:陶瓷——硬度高,化学性能好,耐氧化,但强度低,韧性差;立方氮化硼——硬度很高,具有很好的热稳定性;人造金刚石——高硬度,很高的耐磨性,热稳定性差,不易加工钢铁件;。
机械制造技术基础期课后作业答案
7-6试分析题7-6图中的定位元件所限制的自由度,判断有无欠定位或过定位,并对方案中不合理处提出改进意见。
答:a )V 型块1限制了工件X ,Y自由度;V 型块2限制了工件 自由度;V 型块3限制了工件 自由度;定位方式属于完全定位。
b )V 型块1V 型块2V 型块3V 型块1V 型块2圆柱销支承平面支承平面:Z ,X ,Y 自由度;V 形块1,V 形块2:y x,。
;不完全定位,无不合理处。
c )平面限制了Z ,X ,Y自由度;短定位销限制了X ,Y 自由度;固定V型块限制了Z,X 。
属于过定位。
将固定V 型块改为活动V 型块4-3 习图5-4-2所示a )为一轴套零件,尺寸m m 3801.0-和m m 8005.0-已加工好,b )、c )、d )为钻孔加工时三种定位方案的简图。
试计算三种定位方案的工序尺寸z x yzA 1 、A 2和 A 3。
答案:1)图b :基准重合,定位误差0=DW ∆,1.0101±=A mm ;2)图c :尺寸A 2,10±0.1和005.08-构成一个尺寸链(见习解图5X4-2c ),其中尺寸10±0.1是封闭环,尺寸A 2和005.08-是组成环,且A 2为增环,005.08-为减环。
由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式,有:10= A 2-8,→A 2=18mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式: 0.1=ESA 2-(-0.05),→ESA 2=0.05mm;-0.1=EIA 2-0,→EIA 2=-0.1mm 。
故:05.01.0218+-=A mm3)图d :尺寸A 3,10±0.1,005.08-和构成一个尺寸链(见习解图5X4-2d ),其中尺寸10±0.1是封闭环,尺寸A 3,005.08-和01.038-是组成环,且01.038-为增环,A 3和005.08-为减环。
由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式,有:10= 38-(A 3+8),→A 3=28mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式,有:0.1=0-(EIA 3+(-0.05)),→EIA 3= -0.05mm;-0.1= -0.1-(ES A 3+0),→ESA 3=0。
机械制造技术基础课后答案2
机械制造技术基础课后习题答案第一章机械加工方法1-1 特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同?答:1加工是不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约故可加工超硬脆材料和精密微细的零件。
2加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等出去多余材料而不是靠机械能切除多余材料。
3加工机理不同于一般金属切削加工不产生宏观切削不产生强烈的弹、塑性变形故可获得很低的表面粗糙度其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。
4加工能量易于控制和转换故加工范围光、适应性强。
1-2 简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面形成原理和应用范围。
答:1电火花加工放电过程极为短促具有爆炸性。
爆炸力把熔化和企划的金属抛离电极表面被液体介质迅速冷却凝固继而从两极间被冲走。
每次电火花放电后是工件表面形成一个凹坑。
在进给机构的控制下工具电极的不断进给脉冲放电将不断进行下去无数个点蚀小坑将重叠在工件上。
最终工作电极的形状相当精确的“复印”在工件上。
生产中可以通过控制极性和脉冲的长短放点持续时间的长短控制加工过程。
适应性强任何硬度、软韧材料与难切削加工加工的材料只要能导电都可以加工如淬火钢和硬质合金等电火花加工中材料去出是靠放电时的电热作用实现的材料可加工行主要取决于材料的导电性与热学特性不受工件的材料硬度限制。
2电解加工将电镀材料做阳极接电源正极工件作阴极放入电解液并接通直流电源后作为阳极的电镀材料就会逐渐的溶解儿附着到作为阴极的工件上形成镀层。
并由电解液将其溶解物迅速冲走从而达到尺寸加工目的。
应用范围管可加工任何高硬度、高强度。
高韧性的难加工金属材料并能意见单的进给运动一次加工出形状复杂的型面或行腔如锻模、叶片3激光加工通过光学系统将激光聚焦成一个高能晾凉的小光斑再次高温下任何坚硬的材料都将瞬间几句熔化和蒸发并产生强烈的冲击波是融化的物质爆炸式的喷射去处。
激光束的功率很高几乎对任何难度加工的金属和非金属材料如皋熔点材料、内热合金与陶瓷、宝石、金刚石等脆硬材料都可以加工也可以加工异型孔。
机械制造技术基础课后答案
第二章2-1.金属切削过程有何特征?用什么参数来表示?答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点?它们之间有什么关联?答:第一变形区:变形量最大。
第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以沿前刀面流出时有很大摩擦,所以切屑底层又一次塑性变形。
第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域。
这三个变形区汇集在切削刃附近,应力比较集中,而且复杂,金属的被切削层在此处于工件基体分离,变成切屑,一小部分留在加工表面上。
2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—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。
积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。
消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。
2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别?若有区别,而这何处不同?答:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以流出时有很大的摩擦,因为使切屑底层又一次产生塑性变形,而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面,化学性质很活跃。
而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦,并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的?标注角度与工作角度有何不同?答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(P17)。
工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。
2-6金属切削过程为什么会产生切削力?答:因为刀具切入工具爱你,是被加工材料发生变形并成为切屑,所以(1)要克服被加工材料弹性变形的抗力,(2)要克服被加工材料塑性变形的抗力,(3)要克服切屑与前刀面的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力。
机械制造技术基础课后习题答案完整版
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机械制造技术基础(第三版)课后习题答案
机械制造技术基础(第三版)课后习题答案第二章2-1.金属切削过程有何特征?用什么参数来表示?答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点?它们之间有什么关联?答:第一变形区:变形量最大。
第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以沿前刀面流出时有很大摩擦,所以切屑底层又一次塑性变形。
第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域。
这三个变形区汇集在切削刃附近,应力比较集中,而且复杂,金属的被切削层在此处于工件基体分离,变成切屑,一小部分留在加工表面上。
2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—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。
积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。
消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。
2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别?若有区别,而这何处不同?答:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以流出时有很大的摩擦,因为使切屑底层又一次产生塑性变形,而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面,化学性质很活跃。
而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦,并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的?标注角度与工作角度有何不同?答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(P17)。
工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。
2-6金属切削过程为什么会产生切削力?答:因为刀具切入工具爱你,是被加工材料发生变形并成为切屑,所以(1)要克服被加工材料弹性变形的抗力,(2)要克服被加工材料塑性变形的抗力,(3)要克服切屑与前刀面的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力。
机械制造技术基础作业1~8参考答案
习表 4-18 组号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 测量值 x1 30 37 31 35 36 43 35 21 20 26 x2 25 29 30 40 30 35 18 18 15 31 x3 18 28 33 35 43 38 25 11 21 24 x4 21 30 35 35 45 30 21 23 25 25 x5 29 35 30 38 35 45 18 28 19 26 平均值 24.6 31.8 31.8 36.6 37.8 38.2 23.4 20.2 20 26.4 极差 12 9 5 5 15 15 17 17 10 7 组号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 测量值 x1 26 22 28 24 29 38 28 30 28 33
习图 4-3
解:加工后形状误差如习图答 4-3 所示:a)锥度(圆柱度)误差;b)平面度误差;c)圆柱度误差
a)
b)
习图答 4-3
c)
(2) 教材 201 页习题 4-8: 横磨一刚度很大的工件时, 径向磨削力F x 为 100N, 头、 尾架刚度分别为 50000N/mm 和 40000N/mm,工件尺寸示于习图 4-8,试分析加工后工件的形状,并计算形状误差。 解: A处受力:FA = F x ×100/300=33.3N B处受力:FB = F x ×200/300=66.7N A 处位移:XA = FA/50000=0.00067mm B 处位移:XB = FB/40000=0.00167mm 加工后出现锥度(左小右大) 形状误差为(右大左小) :
“机械制造技术基础”作业 1 参考答案
(1)写出图 1 所示阶梯轴(材料:45,毛坯:棒料)的 JLBM-1 成组编码,要求画出零件结构简图,标明 与编码有关的尺寸与技术要求,并说明各位编码对应的特征。
机械制造技术基础课后答案
第二章2-1.金属切削过程有何特征用什么参数来表示答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点它们之间有什么关联答:第一变形区:变形量最大..第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力;所以沿前刀面流出时有很大摩擦;所以切屑底层又一次塑性变形..第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域..这三个变形区汇集在切削刃附近;应力比较集中;而且复杂;金属的被切削层在此处于工件基体分离;变成切屑;一小部分留在加工表面上..2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响;生产中最有效地控制它的手段是什么答:在中低速切削塑性金属材料时;刀—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..积屑瘤粘结在前刀面上;减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大;有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外;使切削厚度增加;降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙..由此可见:积屑瘤对粗加工有利;生产中应加以利用;而对精加工不利;应以避免..消除措施:采用高速切削或低速切削;避免中低速切削;增大刀具前角;降低切削力;采用切削液..2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别若有区别;而这何处不同答:切屑形成后与前刀面之间存在压力;所以流出时有很大的摩擦;因为使切屑底层又一次产生塑性变形;而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面;化学性质很活跃..而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦;并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的标注角度与工作角度有何不同答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角P17..工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度..2-6金属切削过程为什么会产生切削力答:因为刀具切入工具爱你;是被加工材料发生变形并成为切屑;所以1要克服被加工材料弹性变形的抗力;2要克服被加工材料塑性变形的抗力;3要克服切屑与前刀面的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力..2-7车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析分力作用是什么答:2.8背吃刀量和进给量对切削力的影响有何不同答:2-9切削热是如何产生和传出的仅从切削热产生的多少能否说明切削区温度的高低答:被切削的金属在刀具作用下;会发生弹性和塑性变形而消耗功;因此切削热的主要来源就是切屑的变形功和前、后刀面的摩擦功..不能;因为产生切削热的同时;还通过切屑、刀具、工件将一部分热量散入到空气中;因此无法说明切削区温度的高低..2-10切削温度的含义是什么他在刀具上是如何分布的他的分布和三个变形区有何联系1答:切削温度一般是指前刀面与切屑接触区域的平均温度..三个发热区与三个变形区是相对应的..2-11背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否是一样为什么如何指导生产实践答:不一样..切削速度影响最大;进给量次之;背吃刀量最小..从他们的指数可以看出;指数越大影响越大..为了有效地控制切削温度以提高刀具寿命;在机床允许的条件下选用较大的背吃刀量和进给量;比选用打的切削速度更为有利..2-12增大前角可以使切削温度降低的原因是什么是不是前角越大切削温度越低答:因为前角增大;变形和摩擦减小;因而切削热减小;但前脚不能郭达;否则到头部分散热体积减小;不利于切削温度的降低..2-13刀具的正常磨损过程可分为几个阶段各阶段特点是什么刀具的磨损应限制在哪一阶段答:1初期磨损阶段新刃磨的道具后刀面存在粗糙不平之处以及显微裂纹、氧化或脱碳层等;而且切削刃较锋利;后刀面与加工表面接触面积较小;应力较大;所以该阶段磨损较快..2正常磨损阶段刀具毛糙表面已经磨平;这个阶段磨损比较缓慢均匀;后刀面磨损量随着切削时间延长而近似地称正比例增加;这一阶段时间较长.. 3急剧磨损阶段刀具表面粗糙度值增大;切削力与切削温度均学苏升高;磨损速度增加很快;一直刀具损坏而失去切削能力..2-14刀具磨钝标准是什么意思他与哪些因素有关答:刀具磨损到一定限度就不能继续使用;这个磨损限度称为磨钝标准2-15什么叫刀具寿命刀具寿命和磨钝标准有什么关系磨钝标准确定后;刀具寿命是否就确定了为什么答: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叫做刀具寿命..2-16简述车刀、铣刀、钻头的特点..答:2-17切削用量对刀具磨损有何影响在VTm=C关系中;指数m的物理意义是什么不同刀具材料m值为什么不同答:切削速度影响最大;进给量次之;背吃刀量最小;和对切削温度影响顺序完全一致.. m是刀具寿命线的斜率..因为不同的材料耐热性不同;因此有不同的m值;耐热性越低;斜率越小;切削速度对刀具寿命影响越大;也就是说;切削速度改变一点;刀具寿命变化很大;反之亦然..2-18选择切削用量的原则是什么从刀具寿命出发时;按什么顺序选择切削用量从机床动力出发时;按什么顺序选择为什么答:1首先尽可能选大的背吃刀量;其次选尽可能大的进给量;最后选尽可能大的切削速度..22-19粗加工时进给量选择受哪些因素限制当进给量受到表面粗糙度限制时;有什么办法能增加进给量;而保证表面粗糙度要求答:粗加工时以提高生产率为主;同时要保证规定的刀具寿命;因此一般选取较大的背吃刀量和进给量;切削速度不能很高..要保证零件加工精度和表面质量时;则往往逐渐减小贝齿道理那个来逐步提高加工精度;进给量的大小主要依据表面粗糙度的要求来选取..22-20如果初定切削用量后;发现所需的功率尝过机床功率时;应如何解决答:分两次或多次进给降雨量切完..2-21提高切削用量可采取哪些措施答:2-23刀具材料应具备那些性能常用的材料有哪些各有什么优缺点答:1高硬度、高耐磨性、高耐热性、足够的强度和韧性、良好的工艺、良好的热舞理性和耐热冲击性能..2碳素工具钢:硬度高;价格低廉;但耐热性较差;温度达到200°C时就会失去原油硬度;淬火时易变形和裂纹..合金工具钢:与碳素工具钢相比;热处理变形减小;耐热性有所提高..高速钢:其耐热性比前两者有显着提高;600°C时仍能正常切削;许用的切削速度较高;强度、韧性、工艺性都较好..硬质合金:耐磨、耐热性好;许用切削速度高;但强度和韧性比高速钢滴;工艺性差..2-24试比较磨削和单刃刀具切削的异同答:磨削的切削刃很多;所以加工过程平稳、精度高、表面粗糙度值小.. 2-26高速切削有何优点答:加工效率高、加工精度高、加工表面质量高、加工能耗低、节省制造资源2-27分析切削切削时切削力、切削热、与切削速度变化的关系答:1切削开始时;随切削速度的增加;摩擦因数增加;剪切角减小;切削力增加..但在高速切削范围内;则随切削速度提高;摩擦因数减小;剪切角增大;剪切力降低..2随切削速度的提高;开始切削温度升高很快;但达到一定速度后;切削温度的升高逐渐缓慢;甚至很少升高..4-1机床夹具有哪几部分组成各部分起什么作用答:1定位元件———使工件在夹具中占有准确位置;起到定位作用..2夹紧装置———提供夹紧力;使工件保持在正确定位位置上不动..3对刀元件———为刀具相对于夹具的调整提供依据..4引导元件———决定刀具相对于夹具的位置..5其他装置———分度等..6连接元件和连接表面———将夹具连接到工作台上..7夹具体———将各夹具元件装配为一个整体..4-2工件在机床上的装夹方法有哪些其原理是什么答:1用找正法装夹工件——原理:根据工件的一个或几个表面用划针或指示表找正工件准确位置后再进行夹紧;也可先按加工要求进行加工面位置的划线工序;然后再按划出的线痕进行找正实现装夹..2用夹具装夹工件——夹具使工件在夹具中占有正确的加工位置;而且夹具对机床保证有准确的相对位置;而夹具结构保证定位元件的定位;工作面对夹具与机床相连接的表面之间的相对准确位置;使刀具相对有关定位元件的定位工作面调整到准确位置;这就保证了刀具在加工出的表面对工件定位基准的位置尺寸..4-3何为基准试分析下列零件的有关基准..答基准——零件上用来确定点、线、面位置时作为参考的其他点、线、面..1设计基准——内孔轴线;装配基准——内孔轴线;定位基准——下端面和内孔;测量基准——内孔轴线..2设计基准——断面1;定位基准——大头轴线;测量基准——端面1..4-4什么事“六点定位原理”3答:用六个支撑点;去分别限制工件的六个自由度;从而使工件在空间得到确定位置的方法;称为工件的六点定位原理..4-5什么是完全定位;不完全定位;过定位以及欠定位..答:完全定位——工件的六个自由度完全被限制的定位;不完全定位——按加工要求;允许有一个或几个自由度不被限制的定位;欠定位——按工序的加工要求;工件应该限制自由度而未予限制的定位;过定位——工件的一个自由度被两个或两个以上的支撑点重复限制的定位..4-6组合定位分析的要点是什么答:1几个定位元件组合起来定位一个工件相应的几个定位面;该组合定位元件能限制工件的自由度总数等于各个定位元件单独定位各自相应定位面时所能限制的自由度数目之和;不会因组合后而发生数量上的变化..2组合定位中定位元件在单独定位某定位面时原来起限制工件移动自由度的作用可能会转化成限制工件转动自由度的作用;但一旦转化后;该定位元件就不能再起原来限制工件移动自有度的作用了..3单个表面的定位是组合定位分析的基本单元..4-7根据六点定位原理;分析题图4-72所示定位方案中;各定位元件所限制的自由度4-8什么是固定支承;可调支承;自位支承和辅助支承答:1固定支承——高度尺寸固定;不能调整的支承..2可调支承——顶端位置可在一定高度范围内调整的支承..3自位支承——支承本身的位置在定位过程中能自动适应工件定位基准面位置变化的一类支承..4辅助支承——为提高工件刚度和定位稳定性而采用的不起定位作用的支承..4-9定位误差产生的原因有哪些其实质是什么答:定位误差产生的原因:1定位基准与设计基准不重合产生的定位误差——基准不重合误差△jb2定位副制造不准确产生的基准位移误差——基准位移误差△jw..实质:一批工件某加工参数尺寸;位置的设计基准相对夹具的调刀基准在该加工参数方向上的最大位置变化量△dw;为加工参数的定位误差..4-104-114-124-13简述夹具夹紧力的确定原则..答:1夹紧力方向的确定——1应垂直于主要的定位基准面2应使所需夹紧力最小3应使工件变形尽可能小2夹紧力作用点的确定——1应落在支承元件或几个支承元件形成的稳定支承区域内2应落在工件刚性好的部位3应尽可能靠经加工面3夹紧力大小的确定——根据切削力工件重量的大小、方向和子昂胡位置具体计算;并乘以安全系数k.. 4-14气动夹紧与液压夹紧各有那些优缺点1共同优点:操作简单;动作迅速;辅助时间短..2气动夹紧典型的活塞式气缸工作形成较长;且作用力的大小不受工作行程长度的影响;但结构尺寸较大;制造维修困难;寿命短;且易漏气..3液压夹紧优于启动夹紧优点——1工作压力高;比气压高出十余倍;故液压缸尺寸比气缸小的多;因传动力大;通常不需增力机构;使夹具结构简单;紧凑2油液不可压缩;因此夹紧刚性的;工作平稳;夹紧可靠..3噪声小;劳动条件好..缺点:成本高..4-15分别简述车、铣、钻床夹具的设计特点..1车床夹具的特点:1整个车床夹具随机床主轴一起旋转;要求它结构紧凑;轮廓尺寸尽可能小;质量小;而且重心尽可能靠近回转轴线;以减少惯性力和回转力矩..2应有平衡措施消除回转中不平衡现象;以减少震动等不利影响..平衡块的位置应根据需要可以调整..3与主轴端联接部分是夹具的应定位基准; 4所以应有较准确的圆柱孔或锥孔;其结构和尺寸;依据其使用的机床主轴端部结构而定..4高速回转的夹具;应特别注意使用安全;应尽可能避免带有尖角或凸出部分;夹紧力要足够大;且自锁可靠等;必要时回转部分外面可加罩壳;以保证操作安全..2铣床夹具:1铣床加工中切削力较大;振动也较大;故需要较大的夹紧力;夹具刚性也要好..2借助对刀装置确定刀具相对夹具定位元件的位置;此装置一般固定在夹具体上..3借助定位键确定夹具在工作台上的位置4由于铣削加工中切削时间一般较短;因而单件加工时辅助时间相对较长;故在铣床夹具设计中;需特别注意降低辅助时间..3钻床夹具——钻套高度要适中;过低导引性能差;过高会增加磨损..钻套装在钻模板上后;与工件表面应有适当间隙;以利于排屑;一般可取所钻孔径的0.3-1.5倍..钻套材料一般为T10A或20钢;渗碳淬火后硬度为58-64HRC..必要时可采取合金钢..4-16钻套种类有哪些分别适用于什么场合1固定钻套——用于小屁生产量条件下单纯用钻头钻孔..2可换钻头——用于生产批量较大时;仅供钻孔工序..3快换钻头——用于同一个孔须多种加工工步;而在加工过程中必须以此更换或取出钻套以适应不同加工的需要时..4特殊钻套——用在特殊情况下加工孔..4-17何谓随行夹具适用于什么场合设计随行夹具主要考虑哪些问题1随行夹具——在自动线上适用的随工件一起输送的夹具为随行夹具..2设计随行夹具考虑的内容——1工件在随行夹具中的夹紧方法..2随行夹具在机床夹具中的夹紧方法..3随行夹具的定位基面和输送基面的选择..4随行夹具的精度问题..5排屑与清洗..6随行夹具结构的通用化..3适用场合:用于工件间接输送的自动线中;主要适用于工件形状复杂;没有合适的输送基面;或虽有合适的输送基面;但属于易磨损的有色金属工件;适用随行夹具可避免划伤与磨损..4-18何谓组合夹具;成组夹具和通用夹具三种夹具之间有什么关系1组合夹具——有一套预先制造好的;具有各种形状、功能、规格和系列尺寸的标准元件和组件组成..2成组夹具——根据成组工艺的原则;针对一组相似零件而设计的由通用底座和可调节或可更换元件组成的夹具..3通用可调夹具——通过调节或更换装在通用底座上的某些可调节或可更换元件;以装夹不同类夹具的工件..4三者的关系:1通用可调夹具结合了专用夹具和组合夹具的特点..2通用可调夹具和成组夹具在结构上十分相似;但二者的设计指导思想不同..在设计时;通用可调夹具的应用对象不明确;只提出一个大致的加工规模和范围;而成组夹具是根据成组工艺;针对某一组零件的加工而设计的;应用对象十分明确.. 4-19数控机床夹具有什么特点数控机床夹具在机床上应对相对数控机床的坐标原点有严格的坐标位置;以保证所装夹的工件处于规定的坐标位置上..因此数控机床夹具常采用网格状的固定基础板;它长期固定在数控机床工作台上;板上加工出准确孔心距位置的一组定位孔和一组紧固螺孔;它们成网格分布;利用基础板上的定位孔可装各种夹具;结构要求简单紧凑;体积小;采用机动夹紧方式;以满足数控加工的要求..本文只解答了简答题部分;计算题部分因需作图和一些公式;书写较慢;故省略;请见谅5-1什么叫主轴回转误差它包括哪些方面1主轴回转误差——在主轴运转的情况下;轴心线位置的变动量叫主轴回转误差..2包括:1纯轴向窜动△x..2纯径向移动△r..3纯角度摆动△Y5-2在卧式镗床上采用工件送进方式加工直径200mm的通孔时;若刀杆与送进方向…5-35-4什么是误差复映误差复映系数的大小与那些因素有关毛坯的误差部分或全部复映到工件上的现象为误差复映..误差复映系数E=△I/△毛=C/K系统;K系统越大;E就越小;毛坯误差复映到工件上的部分就越小..5-8中间深度较两端浅是因为机床刚度有限;工件变形在中间严重造成..比调整深度小时因为刀架刚度有限;加工时刀架变形收缩..5-13原因:垫圈、螺母压紧过大;夹紧后使工件在轴线上变形膨胀;加工完成后;卸下夹紧力;工件变形消失;故导致加工不精确;产生壁厚不均匀的误差..5-151服从偏态分布的误差:有随机误差和突出变值误差的系统服从偏态误差..如端面圆跳动;径向圆跳动等..2服从正态分布的误差:大批大量生产;工件的尺寸误差是由很多相互独立的随机误差综合作用的结果;且没有一个随机误差是起决定作用的..如调整好的机床加工好的一批零件..5-19工艺系统不稳定..5-20为什么机器零件一般都是从表面层开始破坏零件表面和表面层经过常规机械加工或特种加工后总是存在一定程度是微观不平度、冷作硬化、残余应力以及金相组织变化等问题;零件在高应力、高速度、高温等条件下工作时;由于表面作用着最大的应力并直接受外界介质的腐蚀;表面层的任何缺陷都可能引起应力集中;应力腐蚀等现象;从而机器零件一般是从表面层开始破坏..5-21试述表面粗糙度;表面物理机械性能对机器使用性能的影响..1表面粗糙度对机器使用性能的影响:a对耐磨性;一般表面粗糙度越大;耐磨性越差;但表面粗糙度太小耐磨性也差;b对疲劳强度;表面粗糙度越小;使疲劳强度升高;c对配合质量:表面粗糙度太大;影响配合稳定性;d 对抗腐蚀性;表面粗糙度越小;抗腐蚀性越好..2表面层物理机械性能对机器使用性能的影响:a金相组织变化使耐磨性改变;b残余压应力可以提高零件的疲劳强度;而残余拉应力会降低疲劳强度;c在应力状态下会有应力腐蚀;d残余应力会降低零件精度..5-22为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象机械加工过程中;因切削力作用产生的塑性变形;使晶格扭曲;畸变;晶粒间产生剪切滑移;晶粒被拉长和纤维化;甚至破碎;这些都会使表面金属的硬度和强度提高;故切削加工中易产生冷作硬化现象.. 5-23什么是回火烧伤什么是淬火烧伤什么是退火烧伤为什么切削加工中易产生烧伤1回火烧伤是指对淬火钢;磨削区温度超过马氏体转变温度;工件表面原来的马氏体组织将转变为回火屈氏体索氏体等与回火组织相近的组织;使表面层硬度低于磨削前的硬度..2淬火烧伤:磨削区温度超过了相变温度;再冷却液的急冷作用;表层金属发生二次淬火;使表面层金属出现二次淬火马氏体组织;其硬度比原来的回火马氏体的高;在它的下层;因冷却较慢;出现了比原来的回火马氏体硬度低的回火组织..3退火烧伤:磨削区温度超过了相变温度;而磨削区域又无冷却液进入;表层金属将产生退火组织;表层硬度将急剧下降..4磨削加工易产生烧伤——因为磨削加工的特点:1磨削过程复杂;单位磨削力大;切深抗力较大;磨削速度高;磨削温度高..2因气流问题;切血液不能充分冷却工件..5-24试述机械加工中表面层产生残余应力的原因..表面层产生残余应力的原因:1切削时在加工表面金属层内有塑性变形发生;使金属层的比体积增大..由于塑性变形只在表层金属中产生;而表层金属比体积增大;体积膨胀;不可避免地要受到与它相连的里层金属的阻止;因此就在表面金属层产生残余压应力;而在里层金属中产生残余拉应力..3不同的金相组织有不同的密度;亦有不同的比体积;从而金相组织变化后产生残余应力..5-25试述机械加工中产生自激振动的条件..并用以解释再生型颤振、耦合型颤振的激振原理..1机械加工产生自激振动的条件:E吸收>E消耗..2再生型颤振——由于切削厚度变化效应而引起的自激振动..3耦合型颤振——多自由度系统;在切削过程中因偶然干扰使刀架系统产生一定角频率的振动..5-26 a强烈振动原因——工艺系统刚度差..b升高刀具位置和改变工件转向;削弱自激振动..c采用两力加工;平衡切削力;提高工艺系统刚度..d增大事迹工作前角;使切削刚度下降;从而减小振动..6-1什么是生产过程;工艺过程和工艺规程1生产过程——将原材料转变为成品的过程..2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称为工艺过程..3工艺规程——把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..6-2何谓工序、工步、走刀1工序是指一个或一组工人;在一台机床上或一个工作地点;对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程..2工步是在加工表面不变;加工工具不变;切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序..3走刀又叫工作行程;是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步.. 6-3零件获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些1零件获得尺寸精度的方法:试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法..2零件获得形状精度的方法:轨迹法、成形法、展成法..3零件获得位置精度的方法:找正法、装夹法..6-4不同生产类型的工艺过程的特点:p222-223表6-4.6-5试述工艺规程的设计原则、设计内容、设计步骤..1工艺规程的设计原则:1所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质。
机械制造技术基础期课后作业答案定稿版
机械制造技术基础期课后作业答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】7-6试分析题7-6图中的定位元件所限制的自由度,判断有无欠定位或过定位,并对方案中不合理处提出改进意见。
题7-6图答:a )V 型块1限制了工件X ,Y自由度;V 型块2限制了工件 自由度;V 型块3限制了工件 自由度;定位方式属于完全定位。
b )支承平面:Z ,X ,Y 自由度;V 形块1,V 形块2:y x,。
;不完全定位,无不合理处。
c )平面限制了Z ,X ,Y自由度;短定位销限制了X ,Y 自由度;固定V 型块限制了Z,X 。
属于过定位。
将固定V 型块改为活动V 型块zxyz4-3 习图5-4-2所示a )为一轴套零件,尺寸mm 3801.0-和mm 8005.0-已加工好,b )、c )、d )为钻孔加工时三种定位方案的简图。
试计算三种定位方案的工序尺寸A 1 、A 2和 A 3。
答案:1)图b :基准重合,定位误差0=DW ∆1.0101±=A mm ;2)图c :尺寸A 2,10±0.1和005.08-构成一个尺寸链(见习解图5X4-2c ),其中尺寸10±0.1是封闭环,尺寸A 2和005.08-是组成环,且A 2为增环,005.08-为减环。
由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式,有:10= A 2-8,→A 2=18mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式:0.1=ESA 2-(-0.05),→ESA 2=0.05mm;-0.1=EIA 2-0,→EIA 2=-0.1mm 。
故:05.01.0218+-=A mm3)图d :尺寸A 3,10±0.1,005.08-和构成一个尺寸链(见习解图5X4-2d ),其中尺寸10±0.1是封闭环,尺寸A 3,005.08-和01.038-是组成环,且01.038-为增环,A 3和005.08-为减环。
机械制造技术基础第2版课后习题答案教学教材
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第二章金属切削过程2-1什么是切削用量三要素?在外圆车削中,它们与切削层参数有什么关系? 答:切削用量三要素是指切削速度丫、进给量/、背吃刀量%(切削深度)。
在外圆车削中,它们与切削层参数的关系是:切削层公称厚度:hD = f sin K切削层公称宽度:j=a /sin工:切削层公称横截面积:AD = fa2-2确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度?试画图标出这些基本角度。
答:确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要7个基本角度:前角、后角、主偏角、副偏角、副前角、副后角和刃倾角,这些基本角度如下图所示(其中副前角、副后角不做要求)。
2-3试述刀具标注角度和工作角度的区别。
为什么车刀作横向切削时,进给量取值不能过大?答:刀具标注角度是在静态情况下在刀具标注角度参考系中测得的角度;而刀具工作角度是在刀具工作角度参考系中(考虑了刀具安装误差和进给运动影响等因素)确定的刀具角度。
车刀作横向切削时,进给量取值过大会使切削速度、基面变化过大,导致刀具实际工作前角和工作后角变化过大,可能会使刀具工作后角变为负值,不能正常切削加工(P23)。
2-4刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能?答:(P24)(1)高的硬度和耐磨性;(2)足够的强度和韧性;(3)高耐热性;(4)良好的导热性和耐热冲击性能;(5)良好的工艺性。
2-5常用的硬质合金有哪几类?如何选用?答:(P26)常用的硬质合金有三类:P类(我国鸨钻钛类YT),主要用于切削钢等长屑材料;K类(我国鸨钻类YG),主要用于切削铸铁、有色金属等材料;M类(我国通用类YW),可以加工铸铁、有色金属和钢及难加工材料。
2-6怎样划分切削变形区?第一变形区有哪些变形特点?答:切削形成过程分为三个变形区。
第一变形区切削层金属与工件分离的剪切滑移区域,第二变形区前刀面与切屑底部的摩擦区域;第三变形区刀具后刀面与已加工表面的摩擦区域。
机械制造技术基础课后习题答案
机械制造技术基础课后习题答案第⼆章2-1 什么叫主运动?什么叫进给运动?试以车削、钻削、端⾯铣削、龙门刨削、外圆磨削为例进⾏说明。
答:主运动:由机床提供的⼑具与⼯件之间最主要的相对运动,它是切削加⼯过程中速度最⾼、消耗功率最多的运动。
进给运动:使主运动能依次地或连续地切除⼯件上多余的⾦属,以便形成全部已加⼯表⾯的运动。
车削时,主运动为⼯件的旋转,进给运动为⼑具沿轴向相对于⼯件的移动;钻削时,主运动为⼯件或钻头的旋转,⽽⼯件或钻头沿钻头轴线⽅向的移动为进给运动;端⾯铣削时,主运动为铣⼑的旋转运动,进给运动为⼯件移动;龙门刨削时,主运动为刨⼑的直线往复运动,进给运动为⼯件的间隙移动;平⾯磨削时,主运动为砂轮的旋转,矩台的直线往复运动或圆台的回转(纵向进给运动)为进给运动,以及砂轮对⼯件作连续垂直移动,⽽周边磨削时还具有横向进给。
2-2 根据表2-2和表2-3,分析下列机床型号所代表的意义:MM7132、CG6125B 、X62W 、M2110、Z5125、T68答:MM7132代表⼯作台⾯宽度为320mm 的精密卧轴矩台平⾯磨床CG6125B 代表最⼤回转直径为250mm 的⾼精度卧式车床重⼤改进顺序号为BX62W 代表⼯作台⾯宽度为20mm 的卧式升降台铣床M2110代表磨削孔径为100mm 的内圆磨床Z5125代表最⼤钻孔直径为25mm 的⽅柱⽴式钻床T68代表卧式镗床2-3 画出Y 0=10°、λs =6°、α0=6°、0α'=6°、K r =60°、r K '=15°的外圆车⼑⼑头部分投影图。
答:参见课本第15页。
2-4 ⽤r r s 70157κκλ'=== 、、的车⼑,以⼯件转速n=4r s ,⼑具每秒沿⼯件轴线⽅向移动1.6mm ,把⼯件直径由54w d mm =,计算切削⽤量(sp c a f v 、、)。
机械制造基础部分课后习题答案
机械制造技术基础
《机械制造技术基础》
0 ;②铣键槽保证尺寸H; 28 . 5 ①车外圆至 0.1 mm 0.024 ③热处理; ④磨外圆至 28 0.008 mm
0
考虑到磨外圆与车外圆的中心不重合,设同轴度误差 为0.04mm。试求铣键槽的工序尺寸H及其偏差。
机械制造技术基础
解: ①画尺寸链
②判断:封闭环 增环
4
0.16 0
作业
机械制造技术基础
目 录 绪论 第 1章 第 2章 第 3章 第 4章 第 5章 第 6章
机械加工工艺装备 金属切削基本原理 工艺规程设计 典型零件加工 机械制造质量分析与控制 先进制造技术简介
机械制造技术基础
1.24 根据六点定则,分析图中所示各定位元件 所限制的自由度。
机械制造技术基础
1.24 根据六点定则,分析图中所示各定位元件 所限制的自由度。 三爪卡盘夹长限制 X , Y , X , Y
d 32.8
32.55
0 0.15
机械制造技术基础
3.27 轴在箱体上的装配关系如图所示(左右两套筒零
件尺寸相同),要求带轮与套筒之间保留有0.5~ 0.8mm的间隙。试按装配尺寸链最短路线原则绘制 出与轴向间隙有关的装配尺寸链简图,且分别用 极值法和概率法确定有关零件尺寸的上下偏差。
机械制造技术基础
解: ①画尺寸链
机械制造技术基础课后习题答案(值得拥有)
2-11用P10硬质合金车刀车削b为650N / mm 2的40钢外圆。切削用0量为asp =4mm f=0.6mm/r v=110r/min刀具几何角度为r0 = 10
s 5, 0 0 8 ,k 60, 1mm 0 0。按公式计算及查表方法确定切削
为Fp、Fp、Fc及切削时所消耗的功率。
故最先选择f而影响较大的是v c最后选择v c。
2-17切削液的作用有哪些如何正确选用切削液答切削液的作用冷却作用、润滑作用、清洗作用
切削液的选用应根据加工性质、工件材料、刀具材料、工艺要求等具体情况合理选用切削液
2-18什么叫刀具寿命刀具寿命和磨钝标准有什么关系磨钝标准确定后刀具寿命是否就确定了答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称为刀具寿命符号用T单位用min或s。刀具的磨钝标准是衡量刀具是否需要重磨或者换刃的标准磨钝标准确定后在给定的切削用量不变的情况下刀具寿命是确定的若切削用量发生改变刀具寿命也会发生改变。
切削速度正是通过切削厚度压缩比h来影响切削力的若切削速度c增大使h增大变形抗力增大故切a削力a增大反之若vc增大时h减小v变形抗力减小切削力也就随之减小。三者之中sp对切削力的影响最大f次之c最小。在切除相同余量的前提下增大f比sp增大更有利。
2-9什么叫刀具的工件角度参考系什么叫刀具的静态角度参考系这二者有何区别在什么条件下工作角度参考系与标注角度参考系重合答刀具工作参考系是定义刀具工作角度的参考系刀具的静态角度参考系是定义刀具的静态角度的参考系
所以Fc 3765.7KFc =3765.7×0.94=3539.8N Fp 1213.75K Fp =1213.75×0.96=1165.2N Ff K MFf K Kr K
机械制造技术基础课后答案
机械制造技术基础课后答案第一章:机械制造的概述与基本概念1.机械制造是指通过加工、装配等工艺手段将原材料转化为制品的一种生产方式。
它是现代制造业的基础和支撑。
2.机械制造技术包括机械加工技术、焊接技术、热处理技术、装配技术等。
这些技术相互依存、相互补充,共同构成了机械制造的核心内容。
3.机械制造的目标是满足人类对各种产品的需求,提高生产效率和质量,降低生产成本,推动社会经济的发展。
第二章:机械工艺基础1.机械加工是一种以去掉材料的无效部分为主要特点的制造过程。
常用的机械加工方法有车削、铣削、钻削、磨削等。
2.车削是一种将工件固定在旋转主轴上,在刀具的切削下,使工件产生相对旋转而得到所需形状的加工方法。
3.铣削是一种以刀具旋转为主轴,将工件固定在工作台上,通过切削运动控制刀具沿工件表面切削的加工方法。
4.钻削是一种以主轴旋转为主要运动,刀具不作切向运动的加工方法。
它主要用于加工孔的制造。
5.磨削是一种利用磨料与工件之间的相对运动,在切削力作用下去除工件表面材料的加工方法。
磨削可以获得较高的加工精度和表面质量。
第三章:数控工艺基础1.数控加工是一种利用数控设备控制加工过程的加工方法。
它可以实现复杂形状的加工,提高加工精度和生产效率。
2.数控加工的基本原理是通过计算机控制系统对加工设备进行程序控制。
加工过程中,刀具按照预定的路径进行运动,实现对工件的加工。
3.数控机床是数控加工的核心设备。
常见的数控机床有数控车床、数控铣床、数控刨床等。
4.数控加工的优点包括高加工精度、高生产效率、灵活性强等。
但是数控加工也存在着设备投资高、学习成本高等问题。
第四章:焊接工艺基础1.焊接是一种将金属材料加热至熔化或塑性状态,并在熔融金属的填充和涂敷下形成永久连接的加工方法。
2.常见的焊接方法有电弧焊、气焊、激光焊、电阻焊等。
3.电弧焊是利用电弧热和熔融金属进行焊接的方法。
它包括手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊等。
4.气焊是利用氧气和燃气的燃烧产生的火焰进行焊接的方法。
(完整)机械制造技术基础课后答案
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机械制造技术基础课后习题答案第一章机械加工方法1-1 特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同?答:1加工是不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约故可加工超硬脆材料和精密微细的零件。
2加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等出去多余材料而不是靠机械能切除多余材料。
3加工机理不同于一般金属切削加工不产生宏观切削不产生强烈的弹、塑性变形故可获得很低的表面粗糙度其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。
4加工能量易于控制和转换故加工范围光、适应性强。
1—2 简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面形成原理和应用范围.答:1电火花加工放电过程极为短促具有爆炸性.爆炸力把熔化和企划的金属抛离电极表面被液体介质迅速冷却凝固继而从两极间被冲走。
每次电火花放电后是工件表面形成一个凹坑。
在进给机构的控制下工具电极的不断进给脉冲放电将不断进行下去无数个点蚀小坑将重叠在工件上.最终工作电极的形状相当精确的“复印”在工件上。
生产中可以通过控制极性和脉冲的长短放点持续时间的长短控制加工过程。
适应性强任何硬度、软韧材料及难切削加工加工的材料只要能导电都可以加工如淬火钢和硬质合金等电火花加工中材料去出是靠放电时的电热作用实现的材料可加工行主要取决于材料的导电性及热学特性不受工件的材料硬度限制。
2电解加工将电镀材料做阳极接电源正极工件作阴极放入电解液并接通直流电源后作为阳极的电镀材料就会逐渐的溶解儿附着到作为阴极的工件上形成镀层。
机械制造技术基础(第2版)前五章课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第一章绪论1-1 什么是生产过程、工艺过程和工艺规程?答:生产过程——从原材料(或半成品)进厂,一直到把成品制造出来的各有关劳动过程的总称为该工厂的过程。
工艺过程——在生产过程中,凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程。
工艺规程——记录在给定条件下最合理的工艺过程的相关内容、并用来指导生产的文件。
1-2 什么是工序、工位、工步和走刀?试举例说明。
答:工序——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连续完成的那一部分工艺过程。
工位——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。
工步——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。
走刀——在一个工步中,如果要切掉的金属层很厚,可分几次切,每切削一次,就称为一次走刀。
比如车削一阶梯轴,在车床上完成的车外圆、端面等为一个工序,其中,n, f, a p不变的为一工步,切削小直径外圆表面因余量较大要分为几次走刀。
1-3 什么是安装?什么是装夹?它们有什么区别?答:安装——工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。
装夹——特指工件在机床夹具上的定位和夹紧的过程。
安装包括一次装夹和装夹之后所完成的切削加工的工艺过程;装夹仅指定位和夹紧。
1-4 单件生产、成批生产、大量生产各有哪些工艺特征?答:单件生产零件互换性较差、毛坯制造精度低、加工余量大;采用通用机床、通用夹具和刀具,找正装夹,对工人技术水平要求较高;生产效率低。
大量生产零件互换性好、毛坯精度高、加工余量小;采用高效专用机床、专用夹具和刀具,夹具定位装夹,操作工人技术水平要求不高,生产效率高。
成批生产的毛坯精度、互换性、所以夹具和刀具等介于上述两者之间,机床采用通用机床或者数控机床,生产效率介于两者之间。
1-5 试为某车床厂丝杠生产线确定生产类型,生产条件如下:加工零件:卧式车床丝杠(长为1617mm ,直径为40mm ,丝杠精度等级为8级,材料为Y40Mn );年产量:5000台车床;备品率:5%;废品率:0.5%。
机械制造技术基础期课后作业答案
7-6试分析题7-6图中的定位元件所限制的自由度,判断有无欠定位或过定位,并对方案中不合理处提出改进意见。
答:a )V 型块1限制了工件X ,Y自由度;V 型块2限制了工件 自由度;V 型块3限制了工件 自由度;定位方式属于完全定位。
b )V 型块1V 型块2V 型块3V 型块1V 型块2圆柱销支承平面支承平面:Z ,X ,Y 自由度;V 形块1,V 形块2:y x,。
;不完全定位,无不合理处。
c )平面限制了Z ,X ,Y自由度;短定位销限制了X ,Y 自由度;固定V型块限制了Z,X 。
属于过定位。
将固定V 型块改为活动V 型块4-3 习图5-4-2所示a )为一轴套零件,尺寸mm 3801.0-和mm 8005.0-已加工好,b )、c )、d )为钻孔加工时三种定位方案的简图。
试计算三种定位方案的工序尺寸z x yzA 1 、A 2和 A 3。
答案:1)图b :基准重合,定位误差0=DW ∆,1.0101±=A mm ;2)图c :尺寸A 2,10±0.1和005.08-构成一个尺寸链(见习解图5X4-2c ),其中尺寸10±0.1是封闭环,尺寸A 2和005.08-是组成环,且A 2为增环,005.08-为减环。
由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式,有:10= A 2-8,→A 2=18mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式: 0.1=ESA 2-(-0.05),→ESA 2=0.05mm;-0.1=EIA 2-0,→EIA 2=-0.1mm 。
故:05.01.0218+-=A mm3)图d :尺寸A 3,10±0.1,005.08-和构成一个尺寸链(见习解图5X4-2d ),其中尺寸10±0.1是封闭环,尺寸A 3,005.08-和01.038-是组成环,且01.038-为增环,A 3和005.08-为减环。
由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式,有:10= 38-(A 3+8),→A 3=28mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式,有:0.1=0-(EIA 3+(-0.05)),→EIA 3= -0.05mm;-0.1= -0.1-(ES A 3+0),→ESA 3=0。
机械制造技术基础课后答案
6-1.什么是生产过程、工艺过程和工艺规程答:①机器的生产过程是将原材料转变为成品的全过程..②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成为工艺过程..③人们把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;这些工艺文件即称为工艺规程..6-2.何为工序、工步、走刀答:①工序:一个工序是指一个或一组工人;在一台机床上或一个工作地点;对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程..②工步:是在加工表面不变;加工工具不变、切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序..③走刀:是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步..6-3.零件获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些答:①尺寸精度的获得方法:试切法、定尺寸道具法、调整法、自动控制法..②形状精度的获取方法:轨迹法、成形法;展成法..③位置精度的获得与工件的装夹方式和加工方式有关..当需要装夹加工时;有关表面的位置精度依赖夹具的正确定位来保证;如果工件一次装夹加工多个表面时;各表面的位置精度则依赖机床的精度来保证;如数控加工中主要靠机床的精度来保证工件各表面之间的位置精度..6-4.不同生产类型的工艺过程有何特点答:各种生产类型的工艺过程的主要特点如下表:6-5试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤:答:步骤:原则:①所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质量;达到设计图样上规定的各项技术要求..②应使工艺过程具有较高的生产率;是产品尽快投放市场..③设法降低制造成本..④注意减轻工人的劳动强度;保证生产安全..设计内容及步骤:⒈分析研究产品的装配图和零件图⒉确定毛坯⒊拟定工艺路线;选择定位基面⒋确定各工序所采用的设备⒌确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具⒍确定各主要工序的技术要求及检验方法⒎确定各工序的加工余量;计算工序尺寸和方差⒏确定工时定额⒐确定切削用量⒑技术经济分析⒒填写工艺文件6-6.拟定工艺路线需完成的工作答:确定加工方法;安排加工顺序;确定定位夹紧方法;以及安排热处理、检验及其他辅助工序去毛刺、倒角等..6-7.试简述粗、精基准的选择原则;为什么在同一尺寸方向上粗基准通常只允许坎答:粗基面原则:①如果必须首先保证工件某表面的余量均匀;就应该选择该表面为粗糙面..②如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求;则应以不加工表面为粗基准面;如果工件上有好几个不需要加工表面;则应以其中与加工表面的位置精度要求的表面为粗准面③应该用毛坯制造中尺寸和位置比较可靠、平整光洁的表面为粗基面..精基面的原则:①应尽可能选用设计基准作为定位基准;这称为基准重合原则..②应尽可能选用统一的定位基准加工各表面;以保证各表面间的位置精度;称为统一基准原则..③有时还要遵循互为基准;反复加工的原则..④有些精加工工序要求加工余量小而均匀;以保证加工质量和提高生产率;这时就以加工面本身作为基准面;称为自为基准原则..原因:由于粗基准面的定位精度很低;所以精基面在同一尺寸方向上通常只允许使用一次;否则误差太大..6-8解:对于图中a、b、c所示零件要求内外圆同轴;端面与孔心线垂直;非加工面与加工面尽可能保持壁厚均匀..对于图a中的零件:以底面A作为粗基准面;以孔的中心线作为精基准..对于图b中的零件:以底面B作为粗基准;以C作为精基准..对于图c中的零件:以D作为粗基准;以E作为精基准..对于图中d要求孔加工余量尽可能均匀对于d中零件;要求孔加工余量均匀;即应选择孔的表面作为粗精准;即以G面为粗基准;以底面F作为精基准..6-9:解:加工过程可以划分为以下几个阶段:①粗加工阶段②半加工阶段③精加工阶段④光整加工阶段划分加工阶段的原因是:①粗加工阶段中切除金属较多;产生的切削刀和切削热;都加多;所需的夹紧力也比较大;因而加工的零件内应力和变形也较大;不能够满足要求;所以要分为以上四个阶段..②可合理的使用机床设备..③为了在加工过程中插入热处理工序;同时时热处理发挥充分的效果..6-10:解:工步集中适应情况:将工步集中成若干个工序;在若干台机床上进行..立式多工位回转工作台组组合机床、加工中心和柔性生产线就是工序集中的极端情况..每一个工步或走刀都作为一个工序在一台机床上进行;这就是工步分散的极端情况..在一般情况下;单位小批量生产只能工序集中;而大批大量生产则可以集中;也可以分散..6-11:什么是加工余量、工序余量和总余量答:在由毛坯变为成品的过程中;在某加工表面上切除金属层的总厚度称为该表面的加工总余量每一道工序所切除的金属层厚度称为工序间加工余量对于外园和孔等旋转表面而言;加工余量是从直径上考虑的;称为对称余量;即实际所切削的金属层厚度是直径上的加工余量之半..平面的加工余量则是单边余量;它等于实际所切除的金属层厚度6-12:试分析影响工序余量的因素;为什么在计算机本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差的影响因为:①上工序的表面粗糙度Rya②上工序的表面破坏层Da③上工序的尺寸公差Ta④需要单独考虑的误差⑤本工序的安装误差本工序的装夹误差包括定位误差和夹紧误差;这两种误差会影响加工时的磨削余量等;所以计算本工序加工余量;需考虑工序装夹误差..6-13:图a: A0是封闭环时:增环为:A1、A2、A4、A5、A7、A8减环为:A3、A6、A9、A10图b: A0是封闭环:增环为:A1减环为:A2、A3B0是封闭环:增环为:B1、B2、B3减环为:B4图c: C0是封闭环:增环为:C1减环为:C2D0是封闭环:增环为:D1、D2减环为:D36-14:试分析比较用极值法解算尺寸链与用统计法解算尺寸链的本质区别..答:统计概率法主要用于生产批量大的自动化及半自动化生产方面;但是当尺寸链的环数较多时;即便生产批量不大也宜用概率法..6-15:方案一:钻孔的定位基准与设计基准重合;因此A1的工序尺寸就等于设计尺寸;即A1=10±0.1方案二:尺寸链为10-0.1+0.1为封闭环;A2为增环;80-0.05为减环∴A2=8+10=18㎜ESA2=0.1-0.05=0.05㎜EIA2=-0.1㎜公差TA2=0.2-0.05=0.15∴A2的工序尺寸为18+0.05-0.1方案三:尺寸链为10-0.1+0.1为封闭环;80-0.05;A3为减环;380-0.1为增环∴A3=38-8-10=20㎜EIA3=0.05-0.1=-0.05㎜ESA3=0公差TA3=0.2-0.1-0.05=0.05∴A3的工序尺寸为200-0.056-16:尺寸链为:4+0.160为封闭环;14.250-0.05为减环; H、14+0.012+0.004为增环∴H=4-14+14.25=4.25㎜ESH=0.16-0.05-0.012=0.098㎜EIH=-0.004㎜∴H的工序尺寸为4.25+0.098-0.0046-17:加工右端面时的设计基准与定位基准重合 ∴A 1的工序尺寸就等于设计尺寸 即A 1=500-0.1 A 3的尺寸链为250-0.3为封闭环;A 3为减环;500-0..1为增环 ∴A 3=50-25=25㎜ ESA 3=0.3-0.1=0.2㎜ EIA 3=0∴A 3的工序尺寸为25+0.20 A 4的尺寸链为5+0.40为封闭环;A 4为减环;A 3为增环 ∴A 0=A 3-5=25-5=20㎜ EIA 0=ESA 3-0.4=-0.2㎜ ESA 0=EIA 3-0=0∴A 4的工序尺寸为200-0.26-18:答:制造一个零件或一台产品所必须的一切费用的总和;就是零件或产品的生产成本..对不同的工艺方案进行经济分析和评比时;就只需分析;评比它们与工艺过程直接有关的生产费用;即所谓工艺成本..可变费用:材料费、操作费用、工人的工资、机床电费、通用机床折旧费和修理费、通用夹具和力具费等与年产量有关并与之成正比的费用..不可变费用:调整工人的工资、专用机床折旧费和修理费、专用刀具和夹具费等与年产量的变化没有直接关系的费用;即当年产量在一定范围内变化时;这用费用基本上保持不变..1当分析;评比两种基本投资相近;或者都是采用现有设备条件下;只有少数工序不同的工艺方案时; S i Ⅰ=V 1+C Ⅰ/N S 1Ⅱ=V Ⅱ+C Ⅱ/N当两个工艺方案有较多的工序不同时;就应按S=NV+C 分析;对比这两个工艺方案的全年工艺成本:S Ⅰ=NV Ⅰ+C Ⅰ S Ⅱ=NV Ⅱ+C Ⅱ当年生产纲领变化时;可直接按两直线交点的临界产量N C 分别选定经济方案Ⅰ或Ⅱ..此时的N C 为:N C V Ⅰ+C Ⅰ=N C V Ⅱ+C Ⅱ N C =C Ⅱ-C Ⅰ /V Ⅰ-V Ⅱ2当两个工艺方案的基本投资差额较时;用较大的基本投资使劳动生产率提高;而单件工艺成本降低;在作评比时就必须同时考虑到这种投资的回收期限;回收期愈短;则经济效果越好..6-19:1基本时间:直接改变工件的尺寸、形状、相对位置和表面质量所耗费的时间..2辅助时间:在各工序中为了保证完成基本工艺工作需要做的辅助动作所耗费的时间..3工作地点、服务时间:工人在工作班时内照管工作地点及保持工作状态所耗费的时间..4休息和自然需要时间:用于照顾工人休息和生理上的需要所耗费的时间;一般按操作时间的2%来计算..6-20:有关零件公差之和应小于或等于装配公差;T≥∑Ti6-7这种、装配方法中;零件时完全可以互换的;因此它又称为“完全互换法”..。
机械制造技术基础课后答案
机械制造技术基础课后答案第一篇:机械制造技术基础课后答案一、单选题1.正确答案:A2.正确答案:C3.正确答案:C4.正确答案:A5.正确答案:B6.正确答案:A7.正确答案:C8.正确答案:B9.正确答案:D10.正确答案:B11.正确答案:C12.正确答案:B13.正确答案:C14.正确答案:D15.正确答案:C16.正确答案:C17.正确答案:B18.正确答案:C19.正确答案:D20.正确答案:A二、多选题1.正确答案:ABD2.正确答案:ACD3.正确答案:ABCD4.正确答案:ABCD5.正确答案:ABCD6.正确答案:ABD7.正确答案:ABD8.正确答案:BCD9.正确答案:ABCD10.正确答案:ABCD三、判断题1.正确答案:错误2.正确答案:正确3.正确答案:错误4.正确答案:正确5.正确答案:错误6.正确答案:错误7.正确答案:正确8.正确答案:正确9.正确答案:错误10.正确答案:正确四、填空题1.正确答案:实体式2.正确答案:c3.正确答案:桅杆4.正确答案:静摩擦力5.正确答案:肯尼迪五、简答题1.铝合金是具有铝为主体的合金,具有轻质、强度高、抗腐蚀的特点。
常见的铝合金有2014、6061、7075等。
2.数控机床是一种利用数字信息控制机床运行的机床。
相比传统机床,数控机床具有自动化程度高、精度高、加工效率高等优点。
3.常见的接口有USB、RS232、以太网等。
USB一般用于连接计算机和外设,RS232一般用于串联各种设备,以太网一般用于网口通信。
4.加工精度和表面光洁度是制造零件时必须考虑的两个重要因素。
加工精度关系到零件的尺寸精度和形位精度,表面光洁度关系到零件的功能、使用寿命和外观。
六、计算题1.弯曲应力的计算公式为σ=B(M/Z),其中B为材料弯曲系数,M为距离中心轴的距离,Z为截面模量。
代入数据可得σ=750N/mm²。
2.缸套的厚度为10mm,内径为60mm,外径为80mm。
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7-6试分析题7-6图中的定位元件所限制的自由度,判断有无欠定位或过定位,并对方案中不合理处提出改进意见。
答:a )V 型块1限制了工件X ,Y自由度;V 型块2限制了工件 自由度;V 型块3限制了工件 自由度;定位方式属于完全定位。
b )V 型块1V 型块2V 型块3V 型块1V 型块2圆柱销支承平面支承平面:Z ,X ,Y 自由度;V 形块1,V 形块2:y x,。
;不完全定位,无不合理处。
c )平面限制了Z ,X ,Y自由度;短定位销限制了X ,Y 自由度;固定V型块限制了Z,X 。
属于过定位。
将固定V 型块改为活动V 型块4-3 习图5-4-2所示a )为一轴套零件,尺寸mm 3801.0-和mm 8005.0-已加工好,b )、c )、d )为钻孔加工时三种定位方案的简图。
试计算三种定位方案的工序尺寸z x yzA 1 、A 2和 A 3。
答案:1)图b :基准重合,定位误差0=DW ∆,1.0101±=A mm ;2)图c :尺寸A 2,10±0.1和005.08-构成一个尺寸链(见习解图5X4-2c ),其中尺寸10±0.1是封闭环,尺寸A 2和005.08-是组成环,且A 2为增环,005.08-为减环。
由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式,有:10= A 2-8,→A 2=18mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式: 0.1=ESA 2-(-0.05),→ESA 2=0.05mm;-0.1=EIA 2-0,→EIA 2=-0.1mm 。
故:05.01.0218+-=A mm3)图d :尺寸A 3,10±0.1,005.08-和构成一个尺寸链(见习解图5X4-2d ),其中尺寸10±0.1是封闭环,尺寸A 3,005.08-和01.038-是组成环,且01.038-为增环,A 3和005.08-为减环。
由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式,有:10= 38-(A 3+8),→A 3=28mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式,有:0.1=0-(EIA 3+(-0.05)),→EIA 3= -0.05mm;-0.1= -0.1-(ES A 3+0),→ESA 3=0。
故:005.0328-=A mm三、计算题(本大题共计10分。
)如图示套筒零件,除缺口B 外,其余表面均已加工,尺寸分别为。
试分析当加工缺口B 保证尺寸时,有几种定位方案?计算出各种定位方案的工序尺寸,并选择其最佳方案。
c )d )a )b )习图5-4-2A 3A 2A 1 10±0.1 8 0-0.05 38 0 -0.1 c ) A 210±0.180 -0.05d )A 338 0-0.110±0.1 8 0-0.05关键点:第一种方案:(本关键点3分)如果可以的话,以D 面为定位基准。
则工序尺寸为:8200.+mm 。
第二种方案:(本关键点3分)以C 面定位,则工序尺寸为X c =71020..--。
尺寸链图是: (8200.+) X c 第三种方案:(本关键点3分) 15010.-以A 面定位,则工序尺寸为X A =3305010..++。
尺寸链图是:显然,T 8<T 15+T 40+T XA ,该尺寸链没有意义。
也就是说, X A以A 面定位时,无论如何加工,无法达到图样尺寸, (8200.+)即:8200.+(mm )。
15010.-综合考虑上述三种情况,可能第二种方案比较可行。
400150.- (结论1分)5-13、如图所示。
已知工件的相关尺寸025.0050.0170--=L ,0025.0260-=L ,15.00320+=L ,3L 不便测量。
试重新给出可以测量的尺寸,并标注该测量尺寸及偏差。
(10分)1、(尺寸链图)5-4.在两台相同的自动车床上加工一批小轴的外圆,要求保证直径φ11±0.02mm ,第一台加工1000件,其直径尺寸按正态分布,平均值1x =11.005mm,均方差1σ=0.004mm 。
第二台加工500件,其直径尺寸也按正态分布,且2x =11.015mm ,2σ=0.0025mm 。
试求:(1)哪台机床的精度高?(2)加工中有无变值系统误差和常值系统误差,有无废品产生?如有,可否修复?并分析其产生的原因及提出改进的方法。
(1)第一台机床的精度 6σ1=6×0.004=0.024mm P11T 0.04C 1.6760.024σ=== (1分)第二台机床的精度 6σ2=6×0.0025=0.015mmP22T 0.04C 2.6760.015σ=== (1分)所以 ,6σ2<6σ1,故第二台机床的精度高。
工序能力均足够(1分)(2)呈正态分布,无变值系统误差,但均有常值系统误差 (1分)第一台机床加工的小轴,其直径全部落在公差内,故无废品。
(1分)第二台机床加工的小轴,有部分小轴的直径落在公差带外,成为可修复废品。
(1分)从可见,第二台机床产生废品的主要原因是刀具调整不当,使一批工件尺寸分布中心偏大于公差中心,从产生可修废品。
002mm.0)004.03025.050(015.50x 028mm .0)004.03025.050(015.50x 2min 2max =⨯-+-==⨯+--=改进的办法是对第二台机床的车刀重新调整,使之再进給0.002~0.028 mm 为宜。
(2分)一、试分析图中的各定位方案中定位元件所限制的自由度?判断有无欠定位或过定位?是否合理?如何改进?答:图(a)的三个V 型块各限制工件的2个自由度,共同完成工件的六个自由度(即X 、Y、Z 、X 、Y 、Z)的限制,属于完全定位,无欠定位和过定位,合理。
图(e)的底平面限制了3个自由度(即Z 、X 、Y )、圆柱销限制了2个自由度(即X 、Y)、V 型块限制了2个自由度(即X 、Z ),三个元件共限制了7个自由度,出现了重复限制X 自由度的情况,属于过定位,不合理。
其改进办法是:将V 型块改为挡销限制1个Z 自由即可。
5 下图所示连杆在夹具中定位,定位元件分别为支承平面1、短圆柱销2和固定短V 形块3。
x z试分析图中所示定位方案的合理性并提出改进方法。
1-支承平面 2-短圆柱销3-固定短V 形块答:底面限制z x y ,短销限制yx ,左侧V 型块由于是固定的,很难保证和工件接触,因而实现不了定位功能,属于欠定位。
改进:把左侧V 型块变成可移动的。
图(C)的前顶尖限制了三个自由度(即X 、Y 、Z )、后顶尖限制了二个自由度(即X 、Y)、三爪卡盘限制了二个自由度(即X、Y ),三个定位元件共限制了7个自由度,出现了过定位,不合理。
其改进办法是:①取掉三爪卡盘即可;②将前顶尖改为一个挡销即可。
图(d)的端面限制了三个自由度(即Z 、X 、Y )、左边的V 型块限制了二个自由度(即X、Y ),两个定位元件共限制了5个自由度,还有一个Z自由度未限制,此定位属于不完全定位,合理。
且不完全定位图(b )圆柱表面限制了4个自由度(即X 、Y 、X 、Y )、端面限制了Z 一个自由度,还的一个Z自由度未限制,属于不完全定位,无欠定位和过定位,合理。
图2 滚切直齿圆柱齿轮传动原理图答:母线:渐开线,由展成法形成,需要一个复合的表面成型运动,可分解为滚刀旋转运动和工件旋转运动;导线:直线,由相切法形成,需要两个独立的成形运动,即滚刀旋转运动和滚刀沿工件的轴向运动展成运动传动链:滚刀----4----5-------6-----7-----工件,滚刀旋转运动和工件旋转运动之间保持严格的相对运动关系,属于内联系传动链;主运动传动链:电动机-----1----2----------3----4----滚刀,与动力源直接相连,属于外联系传动链;进给运动传动链:工件-----7-----8----------9-----10------刀架升降丝杠,工作台为间接动力源,属于外联系传动链11 75rK 15o8oo5s15rK外圆车刀的几何角度,并指出刀具的前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃及刀尖的位置。
图2所示为齿轮孔的局部图,设计尺寸是:孔05.0040+φmm 需淬硬,键槽尺寸深度为30.0046+mm 。
孔和键槽的加工顺序是:1)镗孔至10.006.39+φmm 。
2)插键槽,工序尺寸为A 。
3)淬火热处理。
4)磨内孔至05.0040+φmm ,同时保证05.0040+φmm (假设磨孔和镗孔时的同轴度误差很小,可忽略)。
试求插键槽的工序尺寸及其公差。
解:(1)由题意,列尺寸链如图所示。
(2)解尺寸链,可得插键槽工序尺寸及公差为:A 05.008.19+ 025.0020+3.0046+尺寸3.0046+为封闭环,解之得:23.0085.45+=A1. 如图所示为齿轮孔的局部图,设计尺寸是:孔05.0040+φmm 需淬硬,键槽尺寸深度为30.0046+mm 。
孔和键槽的加工顺序是:1)镗孔至10.006.39+φmm 。
2)插键槽,工序尺寸为A 。
3)淬火热处理。
4)磨内孔至05.0040+φmm ,同时保证05.0040+φmm (假设磨孔和镗孔时的同轴度误差很小,可忽略)。
试求插键槽的工序尺寸及其公差。
(7分)解:按加工路线作出如图四环工艺尺寸链。
其中尺寸46为要保证的封闭环, A 和20为增环,19.8为减环。
按尺寸链基本公式进行计算:基本尺寸:偏差: +0.30=(+0.025+△ sA)-0 ∴ △ sA =0.275 +0=(0+△ xA)-(+0.05) ∴ △ xA =0.050 因此A 的尺寸为: 按“入体”原则,A 也可写成 :2如下图所示轴套零件的轴向尺寸,其外圆、内孔及端面均已加工。
试求:当以B 面定位钻直径为φ10mm 孔时的工序尺寸A1及其偏差。
(要求画出尺寸链图)46()19.820A →→←=+-⎧⎨⎩0.2750.05045.8++0.225045.8+解:如图 A1:封闭环;A2、A4:增环;A3:减环1.01.0005.001.0254,503,602+---===A A AA1=A2+A4-A3=60+25-50=35ES A1= ES A2 +ES A4-EI A3=0+0.1-(-0.05)=0.15EI A1= EI A2 +EI A4+ES A3=-0.1-0.1-0=-0.2所求 A1及其偏差为:A1=15.020.035+-1.如图所示工件成批加工时用端面用B 定位加工表面A(用调整法),以保证尺寸 mm 20.0010+,试计算铣削表面A 时的工序尺寸及上、下偏差。
答:尺寸链如图所示, L0间接获得为封闭环,L3为工序尺寸在加工过程要使用,需要计算出来。