工考季 工勤晋级机械冷加工《机械加工技术》复习参考试题库
项目一 机械加工的基本概念
知识要点:基本概念
一、填空
1、工艺过程是指生产过程中直接改变生产对象的 尺寸 、 形状 、 相对位置 和 性质 等,使之成为成品或半成品的过程。
附:机械加工工艺过程是改变尺寸、形状、表面质量、力学性能使之成为合格零件。
2、一个或一组工人,在一个工作地或一台机床上对于一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称为工序 。
*3、工件在机床上或夹具中完成定位并夹紧的过程称为 装夹 。车削轴类零件,调头一次, 2 次安装。
4、工件相对于机床或刀具每占据一个加工位置,称为 工位 。
5、加工余量大时,刀具对工件每一次切削称为一次 走刀 。
6、企业在计划期内的产品产量,称为 生产纲领 。
7、生产类型是企业生产专业化程度的分类。根据生产的特点,企业的生产可分为三种基本类型: 单件生产 、 成批生产 和 大量生产。
二、判断
( X )1、原材料的组织、运输、保管等属于工艺过程的内容。
( X)2、工件调头加工时,因加工不连续,应算两道工序。
( V)3、工件先找正位置再夹紧算作一次安装。
( V)4、工件在工作台上每占据一个加工位置,就算作一个工位。
( X)*5、单件小批生产采用金属模机器造型,毛坯精度高,加工余量小。
( )*6、大批大量生产中,对操作工人的技术要求也提高。
(大批量生产时,其工人的技术要求方面,对调整工的技术水平要求高,对操作工的技 术水平要求较低。)
( X)*7、大批大量生产往往生产对象的生产成本较高。
三、解释名词
*1、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。其他过程则称为辅助过程。
工艺过程又可分为:铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。。“机械制造技术基础”课只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程。
2、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,称为工序。工序是工艺过程的基本组成部分,工序是制订生产计划和进行成本核算的基本单元。
机械零件的机械加工工艺过程由若干工序组成,毛坯依次通过这些工序,就被加工成合乎图样规定要求的零件。
3、工步
一个工序(或一次安装或一个工位)中可能需要加工若干个表面;也可能只加工一个表面,但却要用若干把不同的刀具轮流加工;或只用一把刀具但却要在加工表面上切多次,而每次切削所选用的切削用量不全相同。
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。上述三个要素中(指加工表面、切削刀具和切削用量)只要有一个要素改变了,就不能认为是同一个工步。
为了提高生产效率,机械加工中有时用几把刀具同时加工几个表面,这也被看作是一个工步,称为复合工步。
4、安装
在同一工序中,工件在工作位置可能只装夹一次,也可能要装夹几次。安装是工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。从减小装夹误差及减少装夹工件所花费的时间考虑,应尽量减少安装数。
5、走刀
走刀是指刀具相对工件加工表面进行一次切削所完成的那部分工作。每个工步可包括一次走刀或几次走刀。
综上分析可知,工艺过程的组成是很复杂的。工艺过程由许多工序组成,一个工序可能有几个安装,一个安装可能有几个工位,一个工位可能有几个工步,如此等等。
四、简答题
1、什么是工序?划分工序的依据是什么?
一个或一组工人,在一个工作地(机床设备)上,对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称为工序。
划分依据
工作地是否改变,对一个工件不同表面的加工是否连续(顺序或平行)完成。
**2、大批大量生产可设计采用专用工夹量具,而中小批生产往往采用通用设备,说明理由。
对于大批生产与大量生产的工艺特点比较接近,产品的制造数量很多,因此,广泛地采用高效率的自动化、半自动化设备、专用机床和专用工艺装备,生产的自动化水平高,手工操作的比重减少到最低限度,为提高劳动生产率和降低产品劳动量创造了有利条件。
对于小批生产与单件生产的工艺特点十分接近,单个(少量)地制造某一种零件,很少重复,甚至完全不重复的生产,为降低生产成本,大量采用通用的机床和工艺装备。
知识要点;机械加工的生产率
一、填空
1、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需的时间。
2、目前,多数企业采用 时间定额 这一劳动定额形式。
3、单件时间包括 基本时间、辅助时间、布置工作地时间、休息生理需要时间。
二、判断
( V)1、减小或重合行程长度可以缩减基本时间,提高生产率。
( V)2、采用平行或顺序多件加工可缩短加工时间,提高生产率。
项目二 金属切削基础知识
知识要点:切削运动与切削要素
一、填空
1、切削运动按在切削加工中所起作用不同分为: 主运动 和 进给运动 。
2、切削运动中切削速度最高、消耗功率最大的运动是 主运动 。如车削加工中的 主轴的旋转运动。
3、切削用量三要素是指 切削速度 、 进给量 和 背吃刀量 。
4、切削层参数是指 切削宽度 、切削厚度和 切削面积 。
5、车削进给速度常用单位是 mm/r ,铣削进给速度常用单位是 mm/min 。
*6、铣削加工主运动是 铣刀的旋转 ,进给运动是 工件或铣刀的移动 。
二、判断
( X )1、车削加工中,用转速来判断切削效果及刀具磨损度。
( V)2、切削加工中的进给运动可以是一个或多个。
( V )3、磨削加工中砂轮旋转是主运动。
( V )4、切削速度是决定刀具耐用度的重要因素。
三、解释名词
1、切削速度
是刀具切削刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度。
2、进给量
是指在进给运动方向上刀具相对工件的位移量。(or:主轴每转一转钻头/刀具对工件沿主轴轴线相对移动的距离)
3、背吃刀量
垂直于进给速度方向的切削层最大尺寸。一般指工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离。
知识要点:刀具切削部分的基本定义
一、填空
1、刀具切削部分主要由三个表面组成,分别是 前刀面、 后刀面 和 副后刀面 。
2、刀具上切屑流过的表面是 前刀面 ,与工件过渡表面相对的是 后刀面 ,与已加工表面相对的是 副后刀面 。
3、刀具的正交平面参考系三个基准平面分别是: 基面、 主切削面, 正交平面。
4、刀具的五个基本角度中,在正交平面内测量的刀具角度有 前角和 后角 ,在基面内测量的刀具角度有 主偏角 和 副偏角 ,在切削平面内测量的刀具角度有刃倾角。
*5、工作时由于与理想条件不符,其实际角度并不等到于标注角度,这种变化了的角度称为 实际工作角度。
*6、当刀尖安装高于工件轴线时,其工作前角 变大 ,工作后角 变小 。
7、在工件加工中,一般粗加工刀具的前角 较小 ,精加工刀具的前角 较大 。
8、当刀尖为切削刃上的最低点时刃倾角为 负 值,当刀尖为主切削刃上的最高点时刃倾角为 正 值。
二、判断题
( X)1、一般粗加工时由于切削负载较大,刀具采用较大的前角。
( V)2、主偏角是主切削刃在基面内的投影与进给运动方向之间的夹角。
( X)3、刃倾角影响切屑的流向,其为负值时切屑流向待加工表面。
( X)4、刃倾角为正值时,刀尖强度比较好。
( V)*5、副偏角影响工件已加工表面的表面粗糙度数值。
**三、图形题
对图示普通车刀进行合理剖切,表达出刀具静止参考系中的五个基本角度。
知识要点:切削过程及其物理现象
一、填空
1、切屑的种类可分为 带状切屑, 节状切屑(挤裂切屑),粒状切屑(单元切屑)和 崩碎切屑四种类型。
2、使用较大前角、较小的进给量高速切削塑性材料,容易形成 带 状切屑。
3、 工件材料的力学性能 和 切削速度 是影响积屑瘤产生的主要因素。(另外还有刀具前角、冷却润滑条件)
4、切削力分解三个分力,分别是 切削力 、 进给力 和 背向力 。
*5、刀具角度中对切削力影响最大的是 前角。
*6、切削用量中对切削力影响最大的是背吃刀量。
7、车削时,切削热的大部分由 切屑 带走。
*8、主偏角减小,将使刀刃工作长度 增加 ,散热条件得到改善,利于降低切削温度。
9、切削液的作用是 冷却作用 、 润滑作用 、 清冼和排屑作用 和 防作用 。
10、切削液的种类常用的有 水溶液 、乳化液 和 切削油三类。
二、判断
( V)1、切削脆性材料由于是崩碎状切屑,不易形成积屑瘤。
( X)2、对切削温度影响最大的是背吃刀量。
( V)3、增大前角、提高切削速度减小切削厚度易形成带状切屑。
( V)4、用油石打磨前刀面减小摩擦,有利于减小积屑瘤。
( V)5、刀头切削温度高,会加速刀具磨损。
( X )*6、主偏角减小,有利于减小背向力,适合切削细长轴。
( X)7、切屑呈现蓝色意味着切削温度较低。
( X )8、工件材料强度和硬度越高,切削力越小。
( V )9、粗加工时积屑瘤可以保护刀刃,对加工有利。
( V)10、粗加工时,切削热多,应选用以冷却为主的切削液。
( X)11、用高速钢刀具粗加工时,可使用乳化液或切削油。
( V)12、硬质合金刀具一般不加切削液。
( V)*13、加工铸铁、铜等,一般使用乳化液。
三、简答题
1、积屑瘤是怎么样形成的?对加工有何影响?
在加工过程中,由于工件材料是被挤裂的,因此切屑对刀具的前面产生有很大的压力,并摩擦生成大量的切削热。在这种高温高压下,与刀具前面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响,流动速度相对减慢,形成“滞留层”。当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时,“滞流层”中的一些材料就会粘附在刀具刀刃靠近刀尖的前面上,形成积屑瘤。
积屑瘤可以增大刀具前角,降低切削力;可以保护前刀面减少刀具磨损。但是,积屑瘤是不稳定的,易破碎、重复堆积,对加工尺寸精度、表面粗糙度有影响,适用于粗加工。
*2、采取怎么样的措施有利于减轻积屑瘤?
①、首先从加工前的热处理工艺阶段解决。通过热处理,提高零件材料的硬度,降低材料的加工硬化。
②、调整刀具角度,增大前角,从而减小切屑对刀具前刀面的压力。
③、调低切削速度,使切削层与刀具前刀面接触面温度降低,避免粘结现象的发生。
④、或采用较高的切削速度,增加切削温度,因为温度高到一定程度,积屑瘤也不会发生。
⑤、更换切削液,采用润滑性能更好的切削液,减少切削摩擦。
项目三 机械加工工艺系统
知识要点:机床
一、填空
1、CA6140中,“C”是指 车床 ,“61”是指 普通卧式车床基本型 , “40”是指 车床最大回转直径为400mm 。
2、车床主要用于加工 各种回转表面和回转体的端面的零件。车削加工一般多用于 粗加工和 半精 加工阶段。
3、CA6140型车床的“三箱”是指 主轴箱 、 进给箱 和 溜板箱 。
*4、CA6140型车床在轴I上装有双向多片式摩擦离合器,是为了控制主轴的启动、停止及换向 。
5、铣削加工主要用于 各种平面 和 各种沟槽 的加工;铣削加工主要用工件的 粗加工 和 半精 加工阶段。
6、X6132中,“X”是指 铣床,“61”是指 卧式铣床 ,“32”是指 工作台宽320mm 。
7、万能外圆磨床切削运动的实现中,主运动是 砂轮的转动,圆周进给是 零件轴的转动 ,横向进给是 砂轮靠近零件轴的移动,纵向进给是 工作台的轴向往返运动 。
8、镗床主要用于 镗孔 ,还可以 铣削 、 钻孔 、 攻丝与 车丝、车削大面及大孔等,镗床的加工适应性很强。
*9、在万能外圆磨床上磨圆锥面,可以分别扳动 砂轮架、工作台 和头架进行磨削锥面的加工。
10、刨床类机床主要有 牛头刨床、 龙门刨床 、 悬臂刨床 、和 插床等。
11、牛头刨床的主运动是滑枕的往复运动 ,进给运动是 工作台的移动。
12、 M1432型号中的“32”是指 最大磨削外圆直径320mm,Z3040型号中的“40”是指 最大钻孔直径为40mm。
*13、学习过的机床中, 磨床类 机床的工作台移动是靠液压传动实现的。
14、磨床类机床除了万能外圆磨床,还有 平面磨床、 内圆磨床 和工具磨床等机床。
二、判断
( V)*1、X6132型机床有升降台机构,带动工作台上下移动。
( X)2、顺铣加工方式一般用于粗加工,逆铣加工方式用于精加工。
( V)*3、CA6140车床接通断开丝杠传动的是开合螺母机构。
( V)*4、CA6140车床溜板箱的互锁机构是为了保证机动进给和车螺纹不能同时接通。
( V)5、X6132型铣床能铣削加工螺旋槽。
( V )6、铣削花键、齿轮等零件,需使用分度头。
( X )7、钻削加工加工精度中等,一般用于工件的粗加工和半精工。
( X)8、摇臂钻床适合用于中小型工件的加工。大中型多孔零件
( V)9、在万能外圆磨床上也可以进行磨内孔的加工。
( V)10、镗床最适合加工箱体、机架等零件上的孔系。
( X)11、Z3040型钻床是立式钻床。z3040 摇臂钻床
( V)12、钻—扩—铰是加工中小型孔的典型工艺方法。
( V)13、牛头刨床加工生产率低,是因为刀具有空行程。
( V)14、磨削加工一般是作为零件的精加工工序。
( V)15、插床主要用于单件、小批生产中加工各种槽。
三、简答题
1、龙门刨床有何应用特点?
龙门刨床主要用于刨削大型工件,也可在工作台上装夹多个零件同时加工,是工业的母机。龙门刨床的工作台带着工件通过门式框架作直线往复运动,空行程速度大于工作行程速度。横梁上一般装有两个垂直刀架,刀架滑座可在垂直面内回转一个角度,并可沿横梁作横向进给运动;刨刀可在刀架上作垂直或斜向进给运动;横梁可在两立柱上作上下调整。一般在两个立柱上还安装可沿立柱上下移动的侧刀架,以扩大加工范围工作台回程时能机动抬刀,以免划伤工件表面。机床工作台的驱动可用发电机-电动机组或用可控硅直流调速方式,调速范围较大,在低速时也能获得较大的驱动力。有的龙门刨床还附有铣头和磨头,变型为龙门刨铣床和龙门刨铣磨床,工作台既可作快速的主运动,也可作慢速的进给运动,主要用于重型工件在一次安装中进行刨削、铣削和磨削平面等加工。
2、用FW250型分度头铣削Z=24的齿轮,每铣削加工完一个齿槽,分度头手柄应转过多少转数?
N=40/24=1 16/24转
*3、镗削加工有何应用特点?
特点,可保证平面、各孔、槽的垂直度、平行度。可保证同轴孔的同轴度。可在一次装夹下,加工相互垂直、平行的孔和平面。
*4、磨削加工有何应用特点?
磨削是一种常用的半精加工和精加工方法,砂轮是磨削的切削工具,磨削是由砂轮表面大量随机分布的磨粒在工件表面进行滑擦、刻划和切削三种作用的综合结果。磨削的基本特点如下:
1.磨削的切削速度高,导致磨削温度高。普通外圆磨削时v=35m/s,高速磨削v>50m/s。磨削产生的切削热80%~90%传入工件(10%~15%传入砂轮,1%~10%由磨屑带走),加上砂轮的导热性很差,易造成工件表面烧伤和微裂纹。因此,磨削时应采用大量的切削液以降低磨削温度。
2.能获得高的加工精度和小的表面粗糙度值加工精度可达IT6-IT4,表面粗糙度值可达Ra0.8-0.02μm。磨削不但可以精加工,还可以粗磨、荒磨、重载荷磨削。
3.磨削的背向磨削力大因磨粒负前角很大,且切削刃钝圆半径rn较大,导致背向磨削力大于切向磨削力,造成砂轮与工件的接触宽度较大。会引起工件、夹具及机床产生弹性变形,影响加工精度。因此,在加工刚性较差的工件时(如磨削细长轴),应采取相应的措施,防止因工件变形而影响加工精度。
4.砂轮有自锐作用在磨削过程中,磨粒有破碎产生较锋利的新棱角,及磨粒的脱落而露出一层新的锋利磨粒,能够部分地恢复砂轮的切削能力,这种现象叫做砂轮的自锐作用,有利于磨削加工 。
5.能加工高硬度材料磨削除可以加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料外,还能加工一般刀具难以切削的高硬度材料,如淬火钢、硬质合金、陶瓷和玻璃等。但不宜精加工塑性较大的有色金属工件。
四、填写完成下表
机床型号 | 主运动 | 进给运动 |
CA6140车床 | 主轴旋转运动 | 车刀的直线运动 |
X6132铣床 | 铣刀的旋转 | 工件或者刀具的直线运动 |
Z3040钻床 | 钻头的旋转 | 钻头的轴向直线运动 |
TP619镗床 | 镗刀旋转 | 镗刀或工件直线运动 |
M1432磨床 | 砂轮旋转 | 工件旋转移动或磨具移动 |
B6065刨床 | 刨刀的直线运动 | 工件横向运动 |
知识要点:刀具
一、填空
1、车刀按结构分有整体车刀、焊接车刀 、机夹车刀、可转位车刀 和 成型车刀 等。
2、用于加工齿轮的刀具有 滚齿刀和 插齿刀等。
3、目前生产中广泛使用的刀具材料有 高速钢和 硬质合金两大类,在切削速度较低的手工工具中常使用 碳素工具钢 和 合金工具钢 。
4、常用的硬质合金有钨钴类(YG)和钨钛钴类(YT)两类,其中主要用于加工塑性材料和钢料的是钨钛钴类(YT)。
5、刀具的磨损形式有 前面磨损、 后面磨损和 前、后面磨损 三种。
6、大多数情况下,刀具的后刀面都有磨损,而且测量也较容易,所以通常以 后面磨损量作为刀具的磨损限度。
7、 刀具耐用度是刀具两次刃磨之间实际进行切削的时间。
*8、负倒棱、过渡刃的目的是提高 刀刃 的强度。
9、加工内外螺纹的常用刀具有丝锥、 螺纹车刀 和螺纹滚压工具等。另外还有圆板牙、螺纹铣刀
10、高速钢常用的牌号有w18Cr4V(钨系高速钢)和 W9Cr4V2(钨钼系高速钢)两类。
二、判断
( V )1、铣刀是多齿多刃刀具,加工不连续,影响了平稳性。
( V)2、铣刀加工散热性较好。
( X )3、高速钢的切削速度高于硬质合金。
( X)4、硬质合金因为脆性大,不宜用于高速切削。
( V )5、为了保证各种刀具所规定的耐用度,必须合理地选择切削速度。
三、名词解释
1、磨钝标准
磨钝标准是, 规定允许刀具磨损量的最大限度。
2、耐用度
刀具由刃磨后开始切削一直到磨损量达到磨钝标准为止的总切削时间(即刀具两次刃磨之间实际进行切削的总时间)
三、简答题
1、刀具材料应具备哪些性能?
简单:高的硬度、足够的强度和韧性、高的耐磨性、高的耐热性、良好的工艺性。
性能优良的刀具材料,是保证刀具高效工作的基本条件。刀具切削部分在强烈摩擦、高压、高温下工作,应具备如下的基本要求。
高硬度和高耐磨性
刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属,这是刀具材料必备的基本要求,现有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬,其耐磨性越好,但由于切削条件较复杂,材料的耐磨性还决定于它的化学成分和金相组织的稳定性。
足够的强度与冲击韧性
强度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎与刀杆折断所应具备的性能。一般用抗弯强度来表示。
冲击韧性是指刀具材料在间断切削或有冲击的工作条件下保证不崩刃的能力,一般地,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾,也是刀具材料所应克服的一个关键。
高耐热性
耐热性又称红硬性,是衡量刀具材料性能的主要指标。它综合反映了刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和抗扩散的能力。
良好的工艺性和经济性
为了便于制造,刀具材料应有良好的工艺性,如锻造、热处理及磨削加工性能。当然在制造和选用时应综合考虑经济性。当前超硬材料及涂层刀具材料费用
都较贵,但其使用寿命很长,在成批大量生产中,分摊到每个零件中的费用反而有所降低。因此在选用时一定要综合考虑。
2、硬质合金有何性能特点?
由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金广泛用作刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。现在新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。
知识要点:夹具
一、填空
1、机床夹具由 定位元件和定位装置、 夹紧装置 、 夹具体 、 对刀元件和引导元件 及其它元件和装置组成。
2、用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的定位方法,称为 六点定位原则。
3、按加工要求应该限制的自由度没有被限制,定位不足,称为 欠定位。
4、工件定位时几个支承点重复限制同一个自由度,这样的定位称为 过定位。
5、工件以平面定位,常用的定位元件是 固定支承钉 、可调支承钉 和 可换支承钉 。
6、工件以圆孔定位,常用的定位元件是 定位销 和 定位心轴。
7、工件以外圆柱面定位,常用的定位元件是 V形块 、定位套、和 半圆套 。
8、常用的夹紧机构有 斜楔夹紧机构 、 偏心夹紧机构 、 螺旋夹紧机构、铰链夹紧机构等。
二、判断
( X)1、欠定位和重复定位是不可靠的定位,应设法避免。
( V)*2、长V形块定位时能消除工件四个自由度。
( X)3、夹紧力的作用点应远离加工表面,以提高装夹刚性。
( V)4、斜楔夹紧机构应要求斜楔能实现自锁。
( V )5、螺旋夹紧机构结构简单、夹紧力大,目前在夹具中广泛采用。
三、名词解释
1、六点定位
六点定位原理 是指 工件在空间具有六个自由度,即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度 。因此,要完全确定工件的位置,就必须消除这六个自由度,通常用六个支承点(即定位元件)来限制工件的六个自由度,其中每一个支承点限制相应的一个自由度。
2、重复定位
工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位。当过定位导致工件或定位元件变形,影响加工精度时,应该严禁采用。但当过定位并不影响加工精度,反而对提高加工精度有利时,也可以采用。各类钳加工和机加工都会用到。
三、简答题
1、机床夹具有何作用?
保证加工精度、提高生产效率、改善劳动条件、降低生产成本、扩大工艺范围
*2、定位和夹紧的任务各是什么?
定位,是让工件在加工中,相对于机床、刀具,有准确的位置,以保证加工尺寸、几何形状的准确性的作用。
夹紧,是保证定位可靠、抵抗切削力的作用。
项目四:机械加工工艺规程的制定
知识要点:零件的工艺性分析及毛坯选择;定位基准的选择
一、填空
1、零件的结构工艺性分析是指所设计的零件在满足 使用要求 的前提下,应便于制造和维修。
2、机械零件常用的毛坯种类有 锻件 , 铸件 、型材和焊接件等。
3、生产批量较 大 时,应选用精度和生产率都较高的毛坯制造方法。
4、*箱体、机体和支架类零件宜用 铸造 毛坯,轴类和盘类零件宜用 锻造 毛坯以提高其力学性能。
5、用已加工过的表面作为定位基准,称为 精基准 ;用未加工过的表面作定位基准,称为 粗基准 。
6、基准重合原则是指 设计基准 和工艺基准 重合,可以避免基准不重合误差。
7、零件多道工序采用同一定位基准,称为 基准统一原则,可以减小夹具设计和制造费用,提高生产率。
二、判断
( V )1、零件上键槽的尺寸和方位尽量保持相同,以减小装夹次数加工。
( X )2、形状简单的零件可以采用铸造毛坯。
( V )3、对强度有一定要求、形状较复杂的零件,可以采用锻造毛坯。
( V )*4、支承底平面,应尽量减小加工面积,以减小材料消耗,加工量小。
( V )5、同一方向的凸台应设计在同一平面上,一次进给加工,减小调整时间。
( V )6、工艺规程是指导生产的主要技术文件,也是组织和管理生产的重要依据。
( V )*7、以不加工面作粗基准,可以保证不加工表面与加工表面的相互位置关系。
( V )8、粗基准在一个方向上只准使用一次。
( X )9、选余量最大的表面作粗基准,保证其它表面的加工余量。
三、简答题、
*1、怎样合理选择粗基准?
(1)选择工件上的不加工表面作为粗基准
(2)选择重要表面或加工余量最小的表面作为粗基准
(3)选择较为平整光洁、面积较大的表面作粗基准
(4)粗基准一般只能使用一次,尽量避免重复使用
*2、怎样合理选择精基准?
粗基准使用一次后,零件就应该用精基准定位,精基准选择应遵守以下原则。
(1)基准重合原则,即尽量选择设计基准作为定位基准,以避免因基准不重合而引起的定位误差.
(2)基准同一原则,应使尽可能多的表面加工采用同一个精基准.
(3)一般要求,选择精基准时,要求定位准确、稳定可靠,并能使夹具结构简单、操作方便.
知识要点:工艺路线的拟定;工艺尺寸链
一、填空
1、选择表面加工方法要考虑 加工表面的加工精度和加工表面的表面粗糙度。
2、零件的工艺路线一般划分为 粗 、 半精 和 精 加工阶段。
3、被选作精基准的表面,应安排在工艺过程的 一开始 进行加工。
4、因为主要表面一般精度高,容易出废品,就尽量放在 前 阶段进行,以减小工时浪费。
5、预备热处理一般包括 退火、正火 和 调质 等热处理。
6、最终热处理一般包括 淬火 、 回火 和 调质 等热处理。
7、加工总余量是指 加工过程中各工序余量之和 。
8、确定加工余量的方法有 查表修正法 、 经验估算法 和 分析计算法 三种方法。单件小批生产一般采用 经验估算法。
二、判断
( V)1、粗加工的主要任务是切除大部分加工余量,对加工精度和表面质量要求不高。
( X )2、经济精度是指尽量减小获得加工精度的经济成本。
( V )*3、零件的结构形状和尺寸对加工方法的限制较多。
( V )4、先加工平面后加工孔,是因为有利于保证孔的精度或是孔与平面的相对精度。
( V )5、重要工序前后应安排检验工序。
( X )6、调质处理常安排在半精加工之后,精加工之前。调质处理常安排在粗加工之后,半精加工之前进行。
( X )7、喷丸一般安排在工艺过程的开始。
( V )*8、工件表面加工遵循先主后次是因为主要表面精度高容易出废品。
( V )*9、尺寸链中封闭环的公差等于所有组成环公差之和。
( V )10、毛坯余量等于各工序余量之和。
三、简答题
1、划分加工阶段的意义是什么?
1)有利于保证加工质量;
2)能合理使用设备;
3)便于安排热理工艺;
4)及时发现毛坯缺陷;
5)保证精加工后的高精度表面。
*2、什么是工艺尺寸链?怎么样定义封闭环、增环和减环?
1)通常把相互联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合叫做尺寸链。
2)封闭环:在零件加工或机器装配过程中最后自然形成(间接获得)的环。
增环:若该组成环的变动引起封闭环同向变动叫做增环。
减环:若该组成环的变动引起封闭环反向变动叫做减环。
项目五;典型零件的加工
知识要点:轴类零件的加工
一、填空
1、 外圆 表面是轴类零件的主要加工表面,其常用加工方法为 车削和 磨削 。
2、用中心磨加工外圆柱面时,基本的磨削方式有两种,即 纵向磨削法 和 横向磨削法 。其中纵向磨削法适用于磨削较长的轴类零件。
3、遵循基准先行的原则,轴类零件加工首先应加工端面和中心孔。
4、车削轴类零件一般用 外圆表面 定位装夹,用 夹盘 和 顶尖 带动使工件获得转动。
5、外圆表面精加工之前需要用 铸铁顶尖研磨、用油石或橡胶砂轮夹在车床的卡盘上、和 用硬质合金顶尖刮研 修磨顶尖孔,以保证外圆表面加工精度。
6、轴类零件的精密加工方法有 研磨 、 超精加工 、滚压加工和 抛光 等。
7、车细长轴时要有采用 中心架 和 跟刀架 辅助装夹,增强工件的刚性。
二、判断
( V )1、轴类零件常用的毛坯是锻件和圆棒料。
( V )2、一般轴类零件常用45钢正火或调质处理。
( X )*3、轴类零件装夹粗加工用两顶尖,精加工用一夹一顶,保证装夹精度。
( X )4、切入磨削法适合磨削较长的轴类零件。
( V )5、无心磨削是一种高效的磨削加工方法。
( V )6、粗车或车大导程的螺纹可以采用斜进法进刀。
( V )*7、用两顶尖定位装夹轴类零件,定位精度高,不需找正。
三、简答题
**1、轴类零件常选择顶尖孔作定位基准,这样做是如何体现精基准选择原则的?
主轴外圆表面的设计基准是主轴轴心线,根据基准重合的原则考虑应选择主轴两端的顶尖孔作为精基准面。用顶尖孔定位,还能在一次装夹中将许多外圆表面及其端面加工出来,有利于保证加工面间的位置精度。所以主轴在粗车之前应先加工顶尖孔。
*2、轴类零件的功用是什么?其结构有什么特点?
轴类零件是机械加工中遇到的典型零件之一。在机器中,轴类零件主要用来支承传动件(如齿轮、带轮、离合器等)、传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
知识要点:套类零件的加工
一、填空
1、套类零件的主要加工表面是 内孔、外圆和 端面 。
2、*孔径较小时,其加工工艺方案多 钻、扩、铰 采用的方案;孔径较大时,多采用钻孔后镗或直接镗孔 的加工方案。
3、麻花钻为了减小导向部分与孔壁的摩擦,外径磨有 倒 锥;为了保持钻头有足够强度,钻芯制成倒 锥。正锥体
4、标准麻花钻的锋角是 118°度。相对来说锋角 小 时容易切入工件。
5、常用的深孔钻有 枪钻 、深孔扁钻和 深孔麻花钻等。
6、铰刀分为 手用铰刀 和 机用铰刀 两种,其中 手用铰刀为直柄,工作部分较长,导向作用好;机用铰刀为锥柄,便于安装。
7、*孔加工方法除了钻孔与铰孔外,还可以采用 镗孔 和 磨孔 的方法加工孔,获取较高精度的孔表面。
二、判断
( X )1、钻孔加工精度低,只能用于孔的预加工。他既可以作为精加工(铰孔,镗孔)前的预加工,也可以作为要求不高的孔径最终加工
( x)2、麻花钻的规格厂标等刻在麻花钻的柄部上。
( V )*3、麻花钻的横刃使钻头的加工难度增加,但增强了钻尖的强度。
( V )4、麻花钻的切削刃需对称,否则钻头易偏斜。
( X )*5、扩孔钻的横刃比较短,使切削过程更趋平稳,加工质量高。无横刃
( X )6、铰孔的切削速度一般较高,易于获得较高的加工精度。
( X )*7、浮动镗刀能减小刀片安装造成的误差,常作为孔的精密加工方法。不能修正孔的直线性偏差
( V )8、拉削加工孔成本高,精度高,但适应性差。
( V )9、改径向夹紧力为轴向夹紧力,可减小套类零件的装夹误差。
( V )10、机用铰刀不可逆转,否则易崩刃。
三、简答题
1、套类零件的功用如何?有何结构特点?
(1)功用
1)用作旋转轴轴颈的支承时,在工作中承受径向力和轴向力量,并将其传至机架。
2)用之于油缸或轴套时,主要起导向作用。
(2)结构特点
1)零件的主要表面为同轴度要求较高的内、外圆回转表面。
2)零件壁厚较薄,易变形。
3)长度一般大于直径。
**2、深孔加工的工艺难点在哪些方面?
1)深孔加工的刀杆细长,强度和刚性比较差,在加工时容易引偏和振动。
2)切屑排除困难。
3)刀具冷却散热条件差,切削液不易注入切削区,使刀具温度升高,刀具寿命降低。
知识要点:箱体类零件的加工
一、填空
1、箱体零件由于形状复杂,常选用 普通灰铸铁 材料,某些切削负荷大的采用 铸钢 材料。
2、箱体零件因其结构上的特点,在加工中定位基准常用 一面两孔(基准统一原则) 和 三面定位(基准重合)两种方案。
3、箱体的主要加工表面有 平面 和 孔系 等。
4、由于箱体平面主要是粗加工和半精加工,所以主要采用 刨削 和 铣削 加工方法。
5、箱体在形成铸造毛坯后,要采用 时效 处理,消除内应力,粗加工之后再安排人工时效处理,提高加工精度和稳定性。
6、铣削加工方式分为 采用圆柱铣刀铣削平面 和 采用端面铣刀铣削平面两种,其中, 大批量生产用端铣刀的端面刀齿加工平面。
7、箱体上的孔系可分为 平行孔系 、 同轴孔系 和 交叉孔系 三类。
*8、保证箱体上的孔与孔间的同轴度可采用 一次定位 、 一次装夹 和一次镗成的方法。
二、判断
(V)1、箱体零件一般加工难度较大。
( V )2、箱体加工尽可能采用同一基准定位,以使各加工面间具备较高的位置精度。
( X )3、箱体一般采用重要平面来做粗基准。通常选用箱体重要孔的毛坯孔作粗基准
( V )4、箱体的平面一般采用刨削和铣削的方法加工。
( V)5、箱体零件的孔一般采用镗削方法,以保证孔系的相互位置精度。
三、简答
*1、箱体的粗基准、精基准如何选择?
粗基准如何选择:箱体类零件粗基准一般都选择重要孔(如主轴孔)为粗基准
粗基准的作用主要是决定不加工面与加工面的位置关系,以及保证加工面的余量均匀。
箱体零件上一般有一个(或几个)主要的大孔,为了保证孔的加工余量均匀,应以该毛坯孔为粗基准(如主轴箱上的主轴孔)。箱体零件上的不加工面主要考虑内腔表面,它和加工面之间的距离尺寸有一定的要求,因为箱体中往往装有齿轮等传动件,它们与不加工的内壁之间的间隙较小,如果加工出的轴承孔端面与箱体内壁之间的距离尺寸相差太大,就有可能使齿轮安装时与箱体内壁相碰。从这一要求出发,应选内
壁为粗基准。但这将使夹具结构十分复杂,甚至不能实现。考虑到铸造时内壁与主要孔都是同一个泥心浇注的,因此实际生产中常以孔为主要粗基准,限制四个自由度,而辅之以内腔或其它毛坯孔为次要基准面,以达到完全定位的目的。
精基准的选择:精基准的选择箱体加工精基准的选择也与生产批量大小有关①单件小批生产用装配基面做定位基准。②量大时采用一面两孔作定位基准。
*2、箱体类零件的一般加工工艺过程如何安排?
1)加工顺序为先面后孔箱体类零件的加工顺序均为先加工面,以加工好的平面定位,再来加工孔。因为箱体孔的精度要求高,加工难度大,先以孔为粗基准加工平面,再以平面为精基准加工孔,这样不仅为孔的加工提供了稳定可靠的精基准,同时还可以使孔的加工余量较为均匀。由于箱体上的孔分布在箱体各平面上,先加工好平面,钻孔时,钻头不易引偏,扩孔或绞孔时,刀具也不易崩刃。
2)加工阶段粗、精之分,箱体的结构复杂,壁厚不均,刚性不好,而加工精度要求又高,故箱体重要加工表面都要划分粗、精加工两个阶段,这样可以避免粗加工造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响,有利于保证箱体的加工精度。粗、精分开也可及时发现毛坯缺陷,避免更大的浪费;同时还能根据粗、精加工的不同要求来合理选择设备,有利于提高生产率。
3)工序间合理按排热处理,箱体零件的结构复杂,壁厚也不均匀,因此,在铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力,减少加工后的变形和保证精度的稳定,所以,在铸造之后必须安排人工时效处理。人工时效的工艺规范为:加热到500℃~550℃,保温4h~6h,冷却速度小于或等于30℃/h,出炉温度小于或等于200℃。
普通精度的箱体零件,一般在铸造之后安排1次人工时效出理。对一些高精度或形状特别复杂的箱体零件,在粗加工之后还要安排1次人工时效处理,以消除粗加工所造成的残余应力。有些精度要求不高的箱体零件毛坯,有时不安排时效处理,而是利用粗、精加工工序间的停放和运输时间,使之得到自然时效。箱体零件人工时效的方法,除了加热保温法外,也可采用振动时效来达到消除残余应力的目的。
4)用箱体上的重要孔作粗基准箱体类零件的粗基准一般都用它上面的重要孔作粗基准,这样不仅可以较好地保证重要孔及其它各轴孔的加工余量均匀,还能较好地保证各轴孔轴心线与箱体不加工表面的相互位置。
如:
表A某主轴箱小批生产工艺过程
序号 | 工序内容 | 定位基准 |
1 | 铸造 | |
2 | 时效 | |
3 | 漆底漆 | |
4 | 划线:考虑主轴孔有加工余量,并尽量均匀。划C、A及E、D加工线 | |
5 | 粗、精加工顶面A | 按线找正 |
6 | 粗、精加工B、C面及侧面D | 顶面A并校正主轴线 |
7 | 粗、精加工两端面E、F | B、C面 |
8 | 粗、半精加工各纵向孔 | B、C面 |
9 | 精加工各纵向孔 | B、C面 |
10 | 粗、精加工横向孔 | B、C面 |
11 | 加工螺孔及各次要孔 | |
12 | 清洗、去毛刺倒角 | |
13 | 检验 |
表B某主轴箱大批生产工艺过程
序号 | 工序内容 | 定位基准 |
1 | 铸造 | |
2 | 时效 | |
3 | 漆底漆 | |
4 | 铣顶面A | I孔与II孔 |
5 | 钻、扩、绞2-Ф8H7工艺孔(将6-M10mm先钻至Ф7.8mm,绞2-Ф8H7) | 顶面A及外形 |
6 | 铣两端面E、F及前面D | 顶面A及两工艺孔 |
7 | 铣导轨面B、C | 顶面A及两工艺孔 |
8 | 磨顶面A | 导轨面B、C |
9 | 粗镗各纵向孔 | 顶面A及两工艺孔 |
10 | 精镗各纵向孔 | 顶面A及两工艺孔 |
11 | 精镗主轴孔I | 顶面A及两工艺孔 |
12 | 加工横向孔及各面上的次要孔 | |
13 | 磨B、C导轨面及前面D | 顶面A及两工艺孔 |
14 | 将2-Ф8H7及4-Ф7.8mm均扩钻至Ф8.5mm,攻6-M10mm | |
15 | 清洗、去毛刺倒角 | |
16 | 检验 | |
知识要点:齿轮类零件的加工
一、填空
1、齿轮的传动精度包括 、 、 和 四个方面。
2、齿轮的毛坯一般选择 ,并经过 处理和表面处理,以获得较高的强度、耐磨性和耐冲击性。
3、一般带孔齿轮常选用 和 作定位基准。
4、齿形的加工按其加工原理可分为 和 两种方法。
5、 和 加工齿形具有较高的效率和精度,应用广泛。
*6、加工较高精度的齿形可以采用 、 和 的方法,加工精度一般可达7级以上。
二、判断
( )1、滚刀是一个螺旋线刀具,其上开有纵向槽,是为了节省刀具材料。
( )*2、滚刀合理安排,可以加工直齿轮和斜齿轮,左旋或右旋齿轮。
( )*3、插齿加工生产率较低,应用不多。
( )4、A级剃齿刀精度较高,可以加工8级精度的齿轮。
( )5、齿轮加工分为齿坯加工和齿形加工两个阶段。
三、简答
*1、齿轮的一般工艺路线怎样安排?
项目六;装配工艺基础
一、填空
1、装配工作的常见装配内容有 清洗 、 连接 、 校正、调整与配作 、 验收试验 和平衡等。
2、装配的组织形式是指 固定式装配 和 移动式装配 两种形式。
3、实践中应用的装配方法有 互换法 、 选配法 、修配法 、 调整法四大类。
*4、在成批或大量生产的条件下,装配精度要求较高时,可采用 互换 法装配。
*5、在单件小批生产中,可以采用 修配 法进行装配,保证封闭环的精度。
*6、对于装配精度要求较高而组成环较多,可以采用 调整 法进行装配。
二、判断
( X)1、刮削普遍应用于装配中,是因为其可以高效地获得高精度的表面。
( V)2、转速较高、运转平稳性要求高的机器,要进行平衡处理。
( V )3、用修配法装配中,选好修配环很重要。
项目七:特种加工
一、填空
1、特种加工是指直接利用 、 、 、 和 等进行加工的总称。
2、电火花加工是一种利用 能量对金属进行加工的方法。
3、电解加工是利用 原理来进行加工的。
4、超声加工是利用 的工具,带动工件和工具间的磨料悬浮液,冲击和抛磨被加工部位完成加工的。
5、*电火花加工只能加工 材料,超声加工的优势体现在适合加工 材料。
二、判断
( )1、电火花加工只需材料导电,材料软硬并不影响加工效果。
( )*2、电火花设备的工作液需是绝缘液体。
( )3、电火花线切割可加工微细异形孔、窄缝等。
( )4、电火花加工可以获得较高的加工精度和生产率。
( )5、超声加工在加工脆性材料有其独特的优越性。
( )*6、激光加工时,光斑处可以产生上万度的高温,任何材料都会被熔化和汽化。
三、简答
*1、简单说明电火花机床的加工原理。