机械制造技术主观题库

《机械制造技术》课后讨论

1.减材成形、等材成形和增材成形三种制造技术之间会相互取代吗？

不会相互取代，减材是目前流行的主要制造方法，如：车，铣，等材：材料成型前后形状发生改变，质量不变，增材：可以认为“无中生有”，比如3d打印等等，适合于当教具，也是近几年流行的制造方法。三种方法各有优缺点，可互补。

2.刀具前角和后角的选用与工件材料的强度、硬度和塑性之间的关系。

前角：

强度，硬度：工件材料的强度、硬度低，可以取较大的甚至很大的前角；工件材料强度、硬度高，应取较小的前角；加工特别硬的工件(如淬硬钢)时，前角很小甚至取负值。

塑性：加工塑性材料时，尤其是冷加工硬化严重的材料，应取较大的前角；加工脆性材料时，可取较小的前角。

后角：

工件材料的强度硬度高时，应取较小的后角，工件材料硬度低塑性大时应取较大的后角，教工脆性材料，应取较小后角。

3.比较金刚石刀具与立方碳化硼刀具各自适用的工件材料

金刚石刀具适合加工非金属材料，有色金属及其合金（铝及其合金、铜及其合金、木材、塑料、橡胶、石墨、陶瓷以及硬质合金）,不适合加工钢铁类材料，因为金刚石与铁有很强的化学亲和力，在高温下铁原子容易与碳原子相互作用使其转化为石墨结构，刀具容易损坏。

立方氮化硼，俗称CBN，是工具类硬度仅次于金刚石的材料。它硬度高，红硬性好，与几乎所有金属亲和性差，但同时韧性差，不耐冲击，易崩损。根据它的以上特性，立方氮化硼，适用于淬火材料（高硬度），高硅钢，有色金属的精加工和半精加工。特别的，由于CBN与铸铁中的C没有亲和性，在铸铁件高速精加工中普遍采用CBN。

4.钛合金加工过程中，刀具的磨损有何特点？

刀具易磨损：毛坯经过冲压、锻造、热轧等方法加工后，形成硬而脆的不均匀外皮，极易造成崩刃现象，使得切除硬皮成为钛合金加工中最困难的工序。由于钛合金对刀具材料的化学亲和性强，在切削温度高和单位面积上切削力大的条件下，刀具很容易产生粘结磨损。车削钛合金时，有时前刀面的磨损甚至比后刀面更为严重；进给量f0.2mm/r时，前刀面将出现磨损；用硬质合金刀具精车和半精车时，后刀面的磨损以VBmax在铣削加工中，由于钛合金材料的导热系数低，而且切屑与前刀面的接触长度极短，切削时产生的热不易传出，集中在切削变形区和切削刃附近的较小范围内，加工时切削刃刃口处会产生极高的切削温度，将大大缩短刀具寿命。对于钛合金Ti6Al4V 来说，在刀具强度和机床功率允许的条件下，切削温度的高低是影响刀具寿命的关键因素，而并非切削力的大小.

5.为什么说对高端机床而言，运动精度更为重要？

精度是机床的一个重要性能指标。运动精度直接影响加工零件的精度和质量,体现着整个制造业的技术水平和竞争力。对于高端机床来说，对其加工工件的尺寸公差、几何公差要求较高，所以运动精度比较

重要。在高端机床上加工的工件往往对工件的尺寸、几何精度要求很高，而机床如果无法保证运动精度的话，很显然无法加工这类工件。

6.你接到一批零件的加工订单，需要购置机床。在购置机床是你需要考虑哪些因素？

1、确定加工这批零件所需的工艺要求；

2、在现有机床不能满足加工的情况下，考虑本批次零件加工所需的加工机床，采购后是否有长期的业务需求，如此类加工不多，可考虑外协加工方式；

3、如此类加工较多，或可作为一个业务增长方式，再确定采购机床；

4、根据该批零件的加工工艺要求和对以后加工工艺的预期，确定所需采购机床的技术指标；

5、根据机床的性价比，在同类机床中还应选择性价比最高的。

7.主轴和进给轴中，起支承作用的零部件有哪些？对这些零部件的性能要求有哪些？

主轴支承部件：滚动轴承，动压/动静压轴承直线进给轴支承部件：丝杆传动方式--丝杆轴承，齿轮齿条传动方式--齿轮轴轴承旋转进给轴支承部件：带、齿轮、蜗轮蜗杆等的支承轴承。对以上支承部件的性能要求如下： 1、约束主轴/进给轴除旋转方向外的其它五个自由度； 2、根据安装位置不同，提供径向、轴向的支承； 3、根据机床要求，满足刚度，旋转精度、抗震性、温升和热变形等的要求。

8.车削加工中心一般配备刀架，采用转位换刀。铣削加工中心一般配备刀库，采用机械手换刀。在铣削加工中心上，能不能采用刀架，通过转位实现换刀呢？如果这样做，好不好呢？

可以，但一般不使用。

第一，铣销需要的刀具较多，所以刀库更合适。

第二，铣削是刀具旋转，车削是工件旋转，转位换刀不利于铣削运动。

9.举例说说常见的机床夹具有哪些？如何实现工件装夹的？

三爪卡盘：三爪卡盘是最常用的车床通用卡具，三爪卡盘最大的优点是可以自动定心，将被加工件放置于卡盘中间，夹紧即可。四爪卡盘装夹：单动卡盘找正比较费时，但夹紧力较大，于三爪卡盘夹紧方式相同。一顶一夹装夹：为了防止由于进给力的作用而使工件产生轴向位移，可在主轴前端锥孔内安装一限位支撑,也可利用工件的台阶进行限位。自动夹紧拨动卡盘：在数控车床上加工轴类零件时，毛坯装在主轴顶尖和尾座顶尖之间，工件用主轴上的拨动卡盘或拨齿顶尖带动旋转，将工件放置于工作台上即可实现自动夹紧。

10.定位误差产生的原因有哪些？其实质是什么？

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。

（2）定位副制造不准确产生的基准位移误差——基准位移误差。

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，为加工参数的定位误

差。

11.什么是基准？

基准就是用来确定生产对象上几何关系所依据的点,线或面。

12.数控机床夹具有什么特点？

1 具有较高的精度；

2 数控机床夹具具有柔性，经适当调整即可夹持多种形状和尺寸的工件；

3 具有足够的刚度，适应大切削量切削；

4 使用气动，液压，电动等自动夹紧装置快速夹紧，辅助时间短；

5 定位误差小；

6 能提高加工效率；

7 快速定位，降低对操作者的技能要求。

13.如何全面理解“粗基准应尽量避免重复使用”这句话？

粗基准应尽量避免重复使用，特别是在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次。

因粗基准是毛面，表面粗糙、形状误差大，如果二次装夹使用同一粗基准，两次装夹中加工出的表面就会产生较大的相互位置误差。14.某一表面的（工序）加工余量与工序尺寸间有何关系？

工序尺寸是根据加工余量来确定的，与加工精度有关

15.单从加工工艺过程本身来看，数控加工工艺过程和传统机床加工工艺最大的不同之处是什么？

精度高，加工效率高，批量越大，数控加工经济性越好

16.保证装配精度的工艺方法有几种？各自适用于什么场合？

1.互换法：适用于装配零件少，生产批量大，零件可以用经济加工精度制造的场合。

2.分组法：适用于大批量生产中，装配精度要求高，装配零件数量少于不便调整装配的场合。

3.修配法：适用于单件小批生产，装配精度要求高的场合。

4.调整法：除必须采用分组法的精密配件外，可用于各种装配场合。

17.“加工精度”与“加工误差”的区别和联系是什么？

1加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度

2.加工误差是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的偏离程度

3.加工精度是由零件图纸或工艺文件以公差T给定的，而加工误差则是零件加工后的实际测得的偏离值，当加工误差小于T时，就保证了加工精度。

18.工艺系统的刚度除了受到各组成部分刚度的影响外，还会随着受理点的位置变化而变化。在车床顶尖间加工光轴时，为什么有时候加工出来的零件呈鞍形，有时呈鼓形？请分情况进行说明和讨论。

鞍形:热变力作用，工件由于有顶尖，不能伸长，只能弯曲，因此中间背吃刀量大，会形成鞍形。

鼓形:工件刚性差，受切削力作用朝刀具相反方向变形，因此中间量变形最大，背刀吃量较小，会形成鼓形。

19.工厂实际加工时，经常会让机床在开车后空转一段时间再进行加工，这是为什么？这样做是否存在问题？如何解决？

让机床在开车后空转一段时间，在到达或接近热平衡后再进行加工，在加工有些精密零件时，尽管有不切削的间断时间，但仍让机床空转，以保持机床的热平衡。

机床在没有达到热平衡之前，由于系统温度的变化造成的机床变形，使工艺系统处于精度不稳定状态，造成零件加工误差较大。20.为减少加工误差，有时采用误差补偿或误差抵消的方法，请分析该方法的优缺点。

误差补偿是仪器设计的重要内容，通过误差补偿措施，可以降低对仪器各部分的工艺技术要求或提高仪器的总精度水平。同时，误差补偿也是机械加工的重要内容，如在数控机床中的应用，它能够改善机床加工精度

21.分布曲线法的缺陷是什么？点图法的优点是什么？

分布曲线法的缺陷：产生加工误差的因素比较复杂，不容易从分布曲线中看出和区分出几种不同性质的加工误差；必须待全部工件加工完毕后才能进行测量和处理数据，因此，分布曲线法不能暴露出在加工过程进行中误差变化的规律性，以供在线控制时之用。

点图法的优点：采用的样本为顺序小样本；能在工艺过程进行中及时提供主动控制的资料；计算简单。

22.零件表面质量对零件的抗蚀性能有何影响？

零件表面粗糙度对零件的耐腐蚀性有很大的影响。表面粗糙值大，腐

蚀物质易积于坑凹中，腐蚀表面金属。尖峰状表面纹理形状、有裂纹缺陷的表面，耐蚀性更差。表面层残余应力对耐腐蚀性也有影响，残余拉应力加速了表面的腐蚀，残余压应力阻止裂纹的扩展,腐蚀介质不易侵入，增强了耐腐蚀性能。

23.磨削裂纹的产生与工件材料及热处理有无关系？

磨削裂纹的产生与工件材料及热处理工序有很大的关系。如磨削导热性差的材料(如耐热钢、不锈钢)，容易产生裂纹:含碳量高的钢，由于晶界较脆，磨削时也容易产生裂纹。工件淬火后，如果存在残余拉应力过大，即使在正常的磨削条件下也可能出现裂纹。