机械制造工程原理思考题答案修订稿
太原理工大学机械制造基础思考题

版权所有转载请标明出处,江南拖鞋厂第一章1.外圆切削时,工件上出现了那些表面?试绘图说明,并对这些表面下定义待加工表面:即将被切去金属层的表面以加工表面。
已经切去一部分金属形成的表面加工表面:切削刃正在切削着的表面2.切削用量三要素是什么,怎么定义三要素:1)切削速度2)进给量工具或刀具每旋转一周时两者沿进给方向的相对位移3)背吃刀量。
弓箭上以加工表面和待加工表面间的垂直距离(圆柱为切削雨量的一半,刨削为切削余量)3.外圆车刀切削部分的“三面两刃一尖”1.前刀面,是刀具上切屑流过的面2.主后刀面为与加工表面相对的刀具表面。
副后刀面是与已加工表面相对的刀具表面3.切削刃是前刀面上直接进行切割的锋边,有主切削刃和副切削刃之分4.刀尖是主副切削刃的交点,也可以是一小段切削刃4.刀具标注角度参考系与标注角度P7自己看书去前角:在主剖面中测量的前刀面与基面的夹角。
<90°为正后角:在主剖面中测量的后刀面与切削平面的夹角<90°为正主偏角:基面中测量的主切削刃与基面间的夹角刃倾角:切削平面中测量的主切削刃与基面间的夹角5.外圆车刀,切断车刀,和端面车刀的刀具角度外圆车刀切断车刀6.普通高速钢的牌号及物理机械性能,适合做什么刀具钨系:W18Cr4V。
W:18%,Cr:44%,V:1%.,有良好的综合性能,硬度62-66HRC、强度、韧度、耐热性较好,通用性强,常用于钻头,铣刀,拉刀,齿轮刀具,丝锥等复杂刀具制造。
因晶粒较粗大,分布不太均匀,影响薄刃刀具或小截面刀具的耐用度强度韧性不够,热塑性差。
钨钼:W6Mo5Cr4V2。
这种牌号的钢中是用Mo代W:6,Mo:5,Cr:4,V:2。
钨钼系高速钢的综合性能和钨系相近,但是碳化物晶粒较细小,分布较均匀,故强度和韧度要好于钨系高速钢,用于制造承受冲击力较大的刀具,特别是热状态下塑性好,适于制造热轧刀具,缺点是热处理时脱碳倾向打,容易氧化,蘸火温度范围较窄7.硬质合金的牌号的应用范围1、YG3x/ K01/ 1420;92.5/适于铸铁、有色金属及合金、淬火钢合金钢小切削断面高速精加工。
机械制造技术基础课后部分习题及答案

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:切削塑性金属材料时,刀具与工件接触的区域可分为3个变形区:①第一变形区(基本变形区):是切削层的塑性变形区,其变形量最大,常用它来说明切削过程的变形情况;②第二变形区(摩擦变形区):是切屑与前面摩擦的区域;③第三变形区(表面变形区):是工件已加工表面与后面接触的区域。
它们之间的关联是:这三个变形区汇集在切削刃附近,此处的应力比较集中而且复杂,金属的被切削层就在此处与工件基体发生分离,大部分变成切屑,很小的一部分留在已加工表面上。
2-3分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么?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。
2-7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:(1)车削时的切削运动为三个相互垂直的运动:主运动(切削速度)、进给运动(进给量)、切深运动(背吃刀量),为了实际应用和方便计算,在实际切削时将切削合力分解成沿三个运动方向、相互垂直的分力。
(2)各分力作用:切削力是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定机床功率所必须的;进给力是设计进给机构、计算车刀进给功率所必需的;背向力是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据,与切削过程中的振动有关。
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?如何运用这一定律知道生产实践?答:不一样。
机械制造技术基础习题答案

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机械制造技术基础习题答 案
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第一章习题答案
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第二章习题答案
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第三章习题答案
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第四章习题答案
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第六章习题答案
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第七章习题答案
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太原理工大学机械设计练习册分析思考题及答案

太原理工大学机械设计练习册分析思考题及答案太原理工大学机械设计基础期末复习题第一章机械设计概论1,一部完整的机器由哪些部分所组成?各部分的作用是什么?试以汽车为例说明这些组成部分各主要包括些什么?答:包括:动力部分,执行部分,控制部分,辅助部分,传动部分。
2,人们常说的机械的含义是什么?机器和机构各指的是什么?答:机械是机器和机构的总称。
机器是人类进行生产以减轻体力劳动和提高生产率的主要工具。
有两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统称为机构。
3,什么是部件?什么是零件?什么是构件?答:为完成同一使命在结构上组合在在一起并协同工作的零件成为部件。
组成机器的不可拆的基本单元称为机械零件。
构件是机械系统中实际存在的可更换部分,它实现特定的功能,符合一套接口标准并实现一组接口。
4,什么是通用零件?什么是专用零件?答:各种机器中普遍使用的零件称为通用零件。
只有在一定类型的机器中使用的零件称为专用零件。
5,什么是标准件?答:经过优选,简化,统一并经以标准代号的零件和部件称为标准件。
6:机器设计应满足哪些基本要求?机械零件设计应满足哪些基本设计要求?答:(1),在使用方面,机器应能在给定的工作期限内具有高的工作可靠性,并能始终正常工作;在经济方面,应从机器费用,产品制造成本等多种因素中综合衡量,以能获得最大经济效益的方案为最佳设计方案;机器外观造型应比例协调,大方,给人以时代感,美感,安全感;限制噪声分贝数。
(2)工作可靠,又要成本低廉,应正确选择材料,合理规定公差等级以及认真考虑零件的加工工艺性和装配工艺性。
7,机械零件的计算可分为哪两种?它们大致可包含哪些内容?答:可分为设计计算和校核计算两种。
设计计算根据零件的工作情况和选定的工作能力准则拟定出安全条件,用计算方法求出零件危险截面的尺寸,然后根据结构与工艺条件和尺寸协调的原则,使结构进一步具体化。
校核计算是先参照已有实物,图纸和经验数据初步拟定零件的结构布局和有关尺寸,然后根据工作能力准则核验危险截面是否安全。
机械制造工程原理练习题

.《机械制造工程基础》课程习题解答一、填空:1. 表面发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法和展成法四种。
2. 从形态上看,切屑可以分为带状切屑、节状切削、粒状切削、和崩碎切削四种类型。
3. 刀具耐用度是指刀具从开始切削至达到磨损量达到磨钝标准为止所使用的切削时间,用T表示4.切削时作用在刀具上的力,由两个方面组成:1)三个变形区内产生的弹性变形抗力和塑性变形抗力;2)切屑、工件与刀具间的摩擦阻力。
5.刀具磨损可以分为四类: 硬质点划痕、冷焊粘结、扩散磨损和化学磨损。
6.刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止所经历的总切削时间,称为刀具寿命。
7.磨削过程中磨粒对工件的作用包括摩擦阶段、耕犁阶段和形成阶段三个阶段。
8.靠前刀面处的变形区域称为第二变形区,这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内。
9. 牛头刨床的主运动是工作台带动工件的直线往复移动,进给运动是的间歇移动。
11.零件的加工精度包含尺寸精度、形状精度和位置精度等三方面的内容。
12、切削过程中,切削层金属的变形大致可划分为三个区域。
13、切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦,使靠近前刀面处的金属纤维化、基本上和前刀面平行,这一区域称为第二变形区。
14、在一般切削速度范围内,第一变形区的宽度仅为0.02mm—0.2mm,切削速度越高、其宽度越小,故可近似看成一个平面,称剪切面。
15、切削过程中,阻滞在前刀面上的积屑瘤有使刀具实际前角增大的作用(参见图2-19),使切削力减小,使加工表面粉糙度增大。
16、在无积屑瘤的切削速度范围内,切削层公称厚度hD越大,变形系数Ah越小。
17、加工塑性金属时,在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成节状切屑切屑;在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时常产生节状切屑切屑,又称挤裂切屑;在切屑形成过程中,如剪切面上的剪切应力超过了材料的断裂强度,切屑单元从被切材料上脱落,形成粒状切屑;切削脆性金属时,由于材料塑性很小、抗拉强度较低,刀具切入后,切削层金属在刀具前刀面的作用下,未经明显的塑性变形就在拉应力作用下脆断,形成形状不规则的崩碎切屑。
机械制造工程学习题答案(1)

工艺尺寸链1. 图为一轴套零件图,图2 b)为车削工序简图,图2 c)为钻孔工序三种不同定位方案的工序简图,均需保证图a 所规定的位置尺寸10 0.1mm 的要求,试分别计算工序尺寸A1、A2与A3的尺寸及公差图2 a)为一轴套零件图,图2 b)为车削工序简图,图2 c)为钻孔工序三种不同定位方案的工序简图,均需保证图a 所规定的位置1)方案一设计基准和工序基准重合,工序尺寸等于设计尺寸,即:A1 10 0.1mm(2)方案二① 建立工艺尺寸链图:其中:A0为封闭环,A 2为增环,A 4为减环。
A 0 10 0.1mm, A 4 8 00.05mm② 计算工序尺寸及其公差:10 A 2 8 A 2 18mm0.10 ESA 2 ( 0.05) ESA 2 0.05mm 0.10 EIA 2 0 EIA 2 0.10mm(2)方案三① 建立工艺尺寸链图:其中:A 0 为封闭环, A 5为增环, A 3和 A 4为减环。
A 0 10 0.1mm, A 4 8 00.05mm, A 5 38 00.01 mm② 计算工序尺寸及其公差:10 38 A 3 8A 3 20mm 0.10 0EIA 3 ( 0.05) EIA 3 0.05mm 0.100.1 ESA 30 ESA 3 0mm0 结果:A 3 20 0.05 mm2.設一零件,材料为 2Cr13 ,其内孔的加工顺序如下:0.14+0.035( 1)车内孔Φ 31.80( 2)氰化,要求工艺氧化层深度为磨内孔Φ32+0.010 ,要求保证氧化层深度为 0.1~0.3mm, 试求氰化工序的工艺氧化层深度 t ?[解] 按加工顺序画出形成氰化层深度 0.1 ~0.3mm 的尺寸链计算图。
图中 0.1~0.3 mm 是最后形成的尺寸应为封闭环。
结果: 0.05 A 2 18 0.10mm0.1=t min +15.9-16.0175得 t max =0.335mmmin=0.2175mm故氰化工序的工艺氰化层深度 t T=0.21753.设某一零件图上规定的外圆直径为Ф32 0.05mm ,渗碳深度为 0.5~ 0.8 mm 。
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机械制造工程原理思考题答案
Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】 第一章 金属切削的基本要素 一、基本概念 发生线:一般的基本表面都可以看作是一条母线沿着一条导线运动形成的,母线和导线统称为形成表面的发生线。 形成发生线的四种方法:轨迹法、成形法、相切法、展成法。 简单运动和复合成型运动及其本质区别是什么:旋转运动或直线运动称为简单运动。由多个简单运动构成复合运动。复合运动各个部分必须保持严格的相对运动关系是相互依存,而不是独立的。简单运动之间是互相独立的没有严格相对运动关系。 主运动进给运动:主运动是道具与工件之间的主要相对运动,进给运动配合主运动,使切削加工保持不断地进行,形成具有所需几何形状的以加工表面。 工件的三总表面:待加工表面、已加工表面、过渡表面。 切削用量三要素:切削速度Vc、进给量f和切削深度ap。 刀具角度参考系的组成:参考系可分为刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系,前者由主运动方向确定,后者由合成切削运动方向确定。 工具角度的定义、改变原因和改变值:按照切削加工的实际情况,在刀具工作角度参考系中所确定的角度称为工作角度,进给运动和切削刃上选定点安装高低对工作角度影响。 切削层参数:切削层的尺寸称为切削层参数。 金属切除率:刀具在单位时间内从工件上切除的金属的体积。 主要角度定义及图示(前后角、主副偏角、刃倾角):*前角:基面和前刀面的夹角。是刀具的锋利程度。我们把铁屑流经过的面成为前刀面。*后角:切削平面和后刀面的夹角。主要影响摩擦和刀具强度。*主偏角:主切削刃和刀具进给方向的夹角。影响刀具的强度,和影响背向力,主偏角减小,背向力越大,机床的消耗率也越大,并且主偏角还会影响表面粗糙度。*副偏角、副切削刃与进给方向的反方向的夹角即为副偏角。同样影响强度,摩擦,以及表面粗糙度。刃倾角:是控制流屑的方向。主切削刃和基面的夹角。 二、简答题 2、刀具材料应具备的性能; 硬度,耐磨,耐热,强度和韧性,减摩性,导热,热膨胀,工艺性,经济型 3、高速钢和硬质合金性能对比; 硬质合金硬度随温度升高而降低,700-800℃大部分合金与高速钢常温硬度相当 硬质合金是脆性材料,韧性不足,高速钢好 高速钢导热性低于硬质合金 硬质合金线膨胀系数比高速钢小得多 硬质合金与钢发生冷汗的温度高于高速钢 4、YT 、YG两类硬质合金的牌号及应用; YT(WC-TiC-Co):碳素钢,合金钢的加工 YG(WC-Co):铸铁,有色金属及其合金精加工,半精加工,不能承受冲击载荷 5、常用的刀具材料有哪些?
高速钢,硬质合金,陶瓷,金刚石,立方氮化硼 三、问答题 1、形成发生线的方法有哪些? 轨迹法,成形法,相切法,展成法 2、简单成形运动与复合成形运动的本质区别是什么?
简单成形运动之间是相互独立的,没有严格的相对运动关系 3、写出切削用量三要素的单位和计算方法。 切削速度VC=πdn/1000,进给速度Vr=fn,切削深度ap=(dw-dm)/2 4、试分别画出主偏角为45o的外圆车刀车外圆和车端面时的所有标注角度和切削厚度和切削宽度。 5、刀刃上同一点的主剖面与法剖面之间的夹角是多少?
刃倾角λs 6、车削外径36mm、中径33mm、内径29mm、螺距6mm的梯形螺纹时,若使用刀具前角γο=0o,左刃后角αοL=12o,右刃后角αοR =6 o。试问左、右刃的工作前、后角是多少?
Tan =6/36Π γοo=γο+ αοeL=αοL-η αοeR=αοR-η 7、半精车45钢外圆,试选择刀具材料牌号;车刀角度κr =75o,κr’=15o,γo=10o ,αo=6o ,λs=8o;试按制图标准标注刀具角度。 8、粗车HT200内圆,直径80mm,试选择刀具材料牌号;内圆车刀κr =45o,κr’=45o,γo=5o ,αo=8o ,λs=0o 试标注刀具角度(符合制图标准)。 9、车削外径36mm的外圆,刀尖上一点低于工件中心0.8mm,该点的工作前角相对于标注前角改变了多少增大还是减小
第二章 金属切削过程和切削参数优化选择 1三个变形区:第一,发生在切屑,特征是沿着滑移线的剪切变形和产生加工硬化第二,沿着前刀面的变形区,切屑底部的晶粒进一步纤维化,纤维化方向与前刀面平行第三,后刀面与已加工表面之间挤压和摩擦,使已加工表面处也产生晶粒的纤维化和冷硬效果。 2剪切角:剪切面与切削速度方向的夹角。 3切削温度:前刀面与切屑的接触区的平均温度。 4磨损原因:磨料扩散氧化热电冷焊 5刀具使用寿命:刃磨好的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的净切削时间。 6合理刀具几何参数:在保证加工质量前提下能够满足刀具使用寿命长,生产效率高,加工成本低的刀具几何参数。 7切削变形程度及其衡量指标:剪应变剪切角变形系数 8切削变形的影响因素:工件材料刀具前角切削速度切削厚度 9切屑类型及其形成条件:带状(切塑性材料,切削厚度小,切削速度高,刀具前角较大)节状(切削速度较低,厚度较大)粒状(切削塑性材料且切削速度极低)崩碎(切削脆性材料,被切金属层在前刀面的挤压下未经塑性变形就在张应力的状态下脆断) 10积屑瘤的成因及对切削的影响:成因(当切削塑性材料时在切削速度不高而又能形成带状切屑的情况下形成)影响(保护刀具增大前角增大切削厚度增大已加工表面粗糙度加速刀具磨损) 11切削力的来源:一是切削层金属,切屑和工件表层金属的弹塑性变形所成生的抗力;二是刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力 12切削力和切削温度的影响因素:工件材料切削用量刀具几何参数刀具磨损 13材料的切削加工性:工件材料加工的难易程度 14欲减小切深抗力在刀具几何角度方面可采取哪些措施?增大主偏角 15衡量切削变形的指标有哪些你认为哪个更合理些剪应变最合理 16剪切角只与刀具前角有关系吗为什么不是,还与摩擦角有关 17车削45钢可能形成哪几种切屑改变哪几种条件可以使切屑形态转化带节粒改变切削速度厚度和刀具前角 18切削用量中哪一个要素对切削力的影响最大哪一个最小 切削厚度最大切削速度最小 19切削用量中哪一个要素对切削温度的影响最大哪一个最小为什么 切削速度最大,切削厚度最小。切削速度增大,金属去除率也增大,做的功越多产生的热越多,切削厚度增大,切出的切屑厚度大,散热多 20分析积屑瘤控制措施实际上就是要控制刀-屑界面处的摩擦系数,改变切削速度是控制其生长的最有效措施,加注切削液和增大前角都可以抑制其的形成。 21刀具的γo、κr、λs和磨损程度怎样对切削力产生影响?前角增大,切削力减小。主偏角增大,切削力减小。刃倾角对切削力的影响很小。 22切削用量中哪一个要素对刀具使用寿命的影响最大哪一个最小为什么切削速度最大,切削深度最小。 23切削力的计算方法有哪几种?理论经验 24叙述刀具磨损形态、过程和原因。前后过程为初期磨损正常磨损剧烈磨损 25刀具磨损原因中哪些与切削温度有关?扩散磨损氧化磨损热电磨损 26刀具使用寿命是一个时间,此概念可以用来评价哪些切削因素?
27工件材料和刀具几何参数怎样影响刀具使用寿命? 28合理刀具使用寿命有哪几种有何时用意义保证加工生产率最高利润最高成本最低的刀具实用寿命 29刀具主要角度(γo、αo、κr、κ’r 、λs )的功用有哪些?前角:1切削区的变形程度2切削刃与刀头强度,受力性质和散热条件3切屑形态和断屑效果4已加工表面质量后角:1减小后刀面和加工表面之间的摩擦2后角越大,切削刃越锋利3相同磨钝标准下,后角越大,所磨去的金属体积越大,延长刀具使用寿命4增大后角将使切削刃和刀头的强度削弱,导热面积和容热体积减小主副偏角的作用1影响已加工表面的残留面积高度2影响切削层形状3影响三向切削分力的大小和比例关系4影响刀尖强度、导热面积、容热体积5影响断屑效果和排屑方向刃倾角1刀尖强度和散热条件2控制切屑流出方向3切削刃的锋利性4切入切出平稳性5刃口具有割的作用6切削刃的工作长度7三向切削分力之间的比值 30工件材料的切削加工性用哪些指标来衡量?1刀具使用寿命的相对比值2相同刀具使用寿命下切削速度的相对比值3切削力或切削温度4已加工表面质量5切屑控制或断屑的难易程度 31工件材料的相对切削加工性是怎样定义的以相同刀具使用寿命下切削速度的相对比值 32改善工件材料的切削加工性的方法有哪些?热处理改变材料的组织和机械性能调整材料的化学成分 33切削液的种类及应用?水溶液乳化液切削油作用为冷却润滑清洗防锈 34合理选择切削用量应按什么顺序进行有何道理首先尽量选取大的切削深度,然后根据加工条件和加工要求选取允许的最大进给量,最后根据刀具使用寿命允许的情况下选取最大的切削速度。道理为提高刀具使用寿命。
第三章 金属切削机床与刀具 一、基本概念 机床传动链:机床上为了得到所需的运动,需要通过一系列的传动件把执行件和动源,或者把执行件和执行件连接起来,以构成传动联系。构成一个传动联系的一系列传动件,称为传动链 成形车刀的定义:是加工回转体成形表面的专用工具,它的切削刃形状是根据工件的轮廓设计的 成形车刀的加工误差:表面的精度与工人技术水平无关,主要取决于刀具切削刃的制造精度。 麻花钻的角度和变化规律:(1)螺旋角:外缘到中心,逐渐减小。(2)刃倾角外缘到中心逐渐增大。(3):主偏角:外缘到中心逐渐减小(4):前角,外缘到钻芯逐渐减小,(5):后角,外缘到中心逐渐增大。 铲齿过程:铣刀毛柸回转,铲刀向铣刀轴线作直线运动,切去毛柸上的金属 铣削方式:(1)圆周铣削方式:逆铣和顺铣。(2)端铣刀铣削方式:对称铣削,不对称顺铣和不对称逆铣。 拉削方式:(1)综合式拉削(2)分块式拉削:成型式和渐成式(3)分层式拉削 插齿刀的几何角度:插齿刀的后角,顶刃后角,侧刃后角。插齿刀的前角,顶刃后角,侧刃后角。 齿轮滚刀的几何角度:产形齿轮:插齿刀刀刃运动轨迹形成一个齿轮。 基本蜗杆:渐开线蜗杆,阿基米德蜗杆,法向直廓蜗杆 砂轮的特性:磨料,粒度,结合剂,硬度和组织 二、简答题 1、内传动链:联系复合运动之内的各个运动分量。外传动链:联系动源和机床执行件。 8、顺铣、逆铣的定义及特点(1)逆铣,铣刀刀齿切削速度在进给方向上的速度分量与工件进给速度方向相反,特点:逆铣时刀齿有一个从零切削厚度开始切入工件的过程,与已加工表面的加工硬化层挤压和摩擦,刀具易磨损(2)顺铣,铣刀刀齿切削速度在进给方向上速度分量与工件进给速度方向相同,特点:切入工件的切削厚度最大,然后逐渐减小到零切出,从而避免了再已加工表面的冷硬层上挤压和滑擦。
第四章 工件的定位与夹具设计 一.基本概念: 六点定位原理:采用6个按一定规则布置的约束点,可以限制工件的6个自由度,实现完全定位