《机械制造技术基础》思考题与习题0.1什么是制造和制造技术?0.2机械制造业在国民经济中有何地位?为什么说机械制造业是国民经济的基础?0.3如何理解制造系统的物料流、能量流和信息流?0.4什么是机械制造工艺过程?机械制造工艺过程主要包括哪些内容?0.5什么是生产纲领,如何确定企业的生产纲领?0.6什么是生产类型?如何划分生产类型?各生产类型各有什么工艺特点?0.7企业组织产品的生产有几种模式?各有什么特点?0.8按照加工过程中质量m的变化,制造工艺方法可分为几种类型?并说明各类方法的应用范围和工艺特点。
1.1解释下列机床型号的含义:X6132,CG6125B,Z3040,MG1432,Y3150E,T6112。
1.2机床的主要技术参数有哪些?1.3各类机床中能加工外圆、孔及平面的机床有哪些?它们的适用范围有何区别?1.4列出CA6140型卧式车床最高和最低转速的传动路线表达式。
1.5何谓外联传动链?何谓内联传动链?其本质区别是什么?1.6写出在CA6140型卧式车床上车削米制螺纹P=3mm,k=1的传动路线表达式。
1.7简述数控机床的特点、分类、及组成。
说明开环、闭环、半闭环伺服系统的区别及适用场合。
1.8简述刀具材料应具备的基本要求和刀具材料的种类。
1.9常用的高速钢刀具材料有哪几种?适用的范围是什么? 硬质合金的牌号种类很多,它们各有何特点?试述陶瓷、金刚石、立方氮化硼刀具材料的优缺点及适用的场合。
1.10刀具正交平面参考系中,各参考平面Pr、Ps、Po及刀具角度γo、αo、κr、λs是如何定义的?γo和λs、kr和αo、κr和λs分别确定了哪些刀具构成要素(切削部分)在空间的位置?1.11已知刀具角度γo=30°、αo=10°、αo′=8°、κr=45°、κr′=15°、λs=-30°,请绘出刀具切削部分。
1.12镗削内孔时,如果刀具安装(刀尖)低于机床主轴中心线,在不考虑合成运动的前提下,试分析刀具工作前、后角的变化情况.1.13外圆车削直径为80mm,长度180mm的45钢棒料,在机床CA6140上选用的切削用量为a P=4mm,f=0.5mm/r,n =240r/min。
试①选刀具材料;②计算切削速度;③如果κr=45°,计算切削层公称宽度b D、切削层公称厚度h D、切削层横截面积A D。
1.14相对于硬质合金焊接式车刀、机夹重磨式车刀而言,试述可转位车刀的优点。
1.15试述孔加工刀具的类型及其用途。
1.16试述铣刀的类型及其用途。
1.17简述拉刀的结构组成、拉削加工表面的形状。
1.18螺纹刀具有哪些类型?它们各适用于什么场合?能加工哪些类型螺纹?1.19试述齿轮刀具的类型及其用途。
1.20影响砂轮的特性因素有哪些?1.21什么是定位?工件在机床上的定位方式有哪些?各有什么特点?适用于什么场合?1.22何谓六点定则?何谓不完全定位、欠定位和过定位?这三种情况是否都不允许,为什么?1.23定位时,工件朝一个方向的自由度消除后,是否还具有朝其反方向的自由度?为什么?1.24根据六点定则,分析题1.24图中所示各定位元件所限制的自由度。
题1.24图分析各定位元件所限制的自由度1.25试分析题1.25图中定位元件限制哪些自由度?是否合理?如何改进?题1.25图分析各定位元件所限制自由度的合理性1.26根据题1.26图中所示的工件加工要求,试确定工件理论上应限制的自由度,并选择定位元件,指出这些定位元件实际上限制了哪些自由度?其中图a)过球心钻一小孔;图b)在圆盘中心钻一孔;图c)在轴上铣一槽,保证尺寸H和L;图d)在套筒上钻孔,保证尺寸L。
题1.26图确定应限制的自由度1.27如何确定夹紧力的三个要素?1.28分析三种基本夹紧机构的优缺点。
1.29何谓定心夹紧?定心夹紧机构有什么特点?1.30钻套有几种类型?怎样选用?钻模板有几种类型?钻夹具有几种类型?1.31车床夹具设计有何特点?车床夹具与主轴的联结方式有哪几种?1.32铣床夹具设计有何特点?定位键起什么作用?它有几种结构形式?1.33对刀装置由哪些部分组成?塞尺的作用是什么?1.34镗套有几种类型?怎样选用?2.1. 切削过程的三个变形区各有何特点?它们之间有什么关联?2.2. 金属切削的变形过程有何特征,用什么参数来表示和比较?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?2.4.试述工件材料、刀具前角和切削用量对切屑变形影响的规律。
并说明生产中如何利用这些规律来提高生产率?2.5.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?试说明这三个分力的作用。
2.6.背吃刀量和进给量对切削力的影响有何不同?为什么?2.7.试述主偏角κr对F p、F f和F c的影响规律。
2.8.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?2.9.切削温度的含义是什么?它在刀具上是如何分布的?它的分布和三个变形区有何联系?2.10.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?2.11.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?2.12.常用的切削液有哪几种?主要成分是什么?各适用于何种场合?2.13.试比较磨削和单刃刀具切削的异同。
2.14.简述磨削过程的特点。
2.15.试说明θA、θd o t和工件温升的增大对磨削加工质量的影响。
2.16.刀具的正常磨损过程可分为几个阶段?各阶段的特点是什么?刀具使用时磨损应限制在哪一阶段?2.17.简述刀具磨损的各种原因。
高速钢刀具、硬质合金刀具在不同切削速度条件下,各产生什么原因的磨损?2.18.何谓刀具磨钝标准?试述制订刀具磨钝标准的原则。
2.19.什么叫刀具耐用度和刀具寿命?刀具耐用度和磨钝标准有什么关系?磨钝标准确定后,刀具耐用度是否就确定了?为什么?2.20.何谓最大生产率耐用度和经济耐用度?粗加工和精加工所选用的刀具耐用度是否相同,为什么? 2.21.讲述前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角的功用及其合理值的选择原则。
2.22.选择切削用量的原则是什么?从刀具耐用度出发时,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?2.23.粗加工时进给量的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,而同时保证表面粗糙度要求?2.24.如果选完切削用量后,发现所需的功率超过机床功率时,应如何解决?3.1什么叫工序、工步、安装、工位?3.2如题3.2图所示零件,毛坯为φ35mm棒料,批量生产时其机械加工过程如下所述:在锯床上切断下料,车一端面钻中心孔,调头,车另一端面钻中心孔,在另一台车床上将整批工件一端外圆都车至φ30mm及φ20mm,调头再用车刀车削整批工件的φ18外圆,又换一台车床,倒角,车螺纹。
最后在铣床上铣两平面,转90°后,铣另外两平面。
试分析其工艺过程的组成。
题3.2图轴3.3常用的零件毛坯有哪些形式?各应用于什么场合?3.4什么叫基准?粗基准和精基准的选择原则有哪些?3.5试选择题3.5图所示支架和法兰盘零件加工时定位的粗基准和精基准。
题3.5图 支架和法兰盘3.6什么是经济加工精度?零件加工表面加工方法的选择应遵循哪些原则?3.7在制订加工工艺规程中,为什么要划分加工阶段?3.8机械加工顺序安排的原则有哪些?如何安排热处理工序?3.9什么叫毛坯余量?什么叫加工余量?加工余量和工序尺寸及公差有何关系?影响加工余量的因素有哪些?3.10 某箱体零件材料为HT200,欲加工箱体上780H 的孔。
试确定其表面加工方案,并计算各工序的工序尺寸及公差,绘制出加工余量和加工尺寸分布图。
3.11在单件小批生产及大批量生产中分别应如何选择机床、夹具和量具?3.12在粗加工、半精加工中分别应如何选择切削用量?3.13缩短单件时间的途径有哪些?举例说明缩减基本时间T b 的方法有哪些?3.14什么是生产成本、工艺成本?什么是可变费用、不变费用?在市场经济条件下,如何正确运用经济分析方法合理选择工艺方案?3.15轴承座零件如题3.15图所示,除B 面外,其他尺寸均已加工完毕。
现工序以表面A 定位加工B面,试计算工序尺寸及其偏差。
题3.15图 轴承座零件加工示意3.16轴套零件如题图3.16所示,其内外圆及端面A 、B 、D 均已加工。
现后续加工工艺如下:①以A面定位,钻¢8孔,求工序尺寸及其偏差。
②以A 面定位,铣缺口C ,求工序尺寸及其偏差。
题3.16图 轴套零件加工示意3.17铣削加工一轴类零件的键槽时,如题图3.17所示,要求保证键槽深度为mm 16.004+,其工艺过程为:①车外圆至mm 01.05.28-φ;②铣键槽保证尺寸H ;③热处理;④磨外圆至mm 024.0008.028++φ,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。
题3.17图 铣键槽3.18设一套筒零件,材料为2Cr13,其内孔加工顺序为:①车内孔至尺寸mm 14.008.31+φ;②氰化,要求工艺氰化层深度为t ;③磨内孔至尺寸mm 035.0010.032++φ,要求保证氰化层深度为0.1~0.3mm 。
试求氰化工序的工艺氰化层深度尺寸t 的范围。
3.19某零件规定的外圆直径为mm 005.032-φ,渗碳深度为0.5~0.8mm 。
现为使此零件能和其它零件同炉渗碳,限定其工艺渗碳层深度为0.8~1.0 mm 。
试计算渗碳前车削工序的直径尺寸及其偏差。
3.20轴套零件如题图3.20a 所示,现部分加工工序如下:⑤精车小端外圆、端面、肩面(题图3.20b);⑥钻孔(题图3.20c);⑦热处理;⑧磨孔及底面(题图3.20d);⑨磨小端外圆及肩面(题图3.20e)。
试求:工序尺寸A 、B 及其偏差。
题3.20图 轴套加工3.21阶梯轴零件的轴向尺寸如题3.21图所示,其加工工序为:①车台阶面保证尺寸mm 005.025.25-;②车小端面保证尺寸mm 01.048.53-;③精磨大端面,尺寸为L 。
试求精磨工序的尺寸及其偏差。
题3.21图 阶梯轴加工3.22何谓成组技术?制定成组加工工艺与普通零件加工工艺方法有何区别?3.23试为题3.23图的零件进行分类编码。
题3.23图 连接底板零件简图3.24简述派生法CAPP 系统的工作原理。
3.25装配精度包括哪些内容?装配精度与零件精度有何关系?3.26保证装配精度的方法有哪几种?各有何特点?3.27轴在箱体上的装配关系如图3.27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。