《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后答案.ppt
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《機(jī)械制造基礎(chǔ)》 課后習(xí)題講解,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,第一篇,第一章,P11頁,3、對于具有力學(xué)性能要求的零件,為什么在零件圖上通常僅標(biāo)注其硬度要求,而極少標(biāo)注其他力學(xué)性能要求?,答:硬度是指材料表面抵抗局部變形、特別是塑性變形、壓痕、劃痕的能力,反應(yīng)了金屬材料綜合的性能指標(biāo),同時,各種硬度與強(qiáng)度間有一定的換算關(guān)系,故在零件圖的技術(shù)條件下,通常只標(biāo)出硬度要求,其他力學(xué)性能要求可以按照換算關(guān)系獲得。,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,5、下列符號所表示的力學(xué)性能指標(biāo)名稱和含義是什么?,答:σb:抗拉強(qiáng)度,材料抵抗斷裂的最大應(yīng)力。 σs:屈服強(qiáng)度,塑性材料抵抗塑性變形的最大應(yīng)力。 σ0.2:條件屈服強(qiáng)度,脆性材料抵抗塑性變形的最大應(yīng)力 σ-1:疲勞強(qiáng)度,材料抵抗疲勞斷裂的最大應(yīng)力。 δ:延伸率,衡量材料的塑性指標(biāo)。 αk:沖擊韌性,材料單位面積上吸收的沖擊功。 HRC:洛氏硬度,HBS:壓頭為淬火鋼球的布氏硬度。HBW:壓頭為硬質(zhì)合金球的布氏硬度。,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,第一篇,第二章,P23頁,2、金屬的晶粒粗細(xì)對其力學(xué)性能有什么影響,細(xì)化晶粒的途徑是是什么?,答:一般來說,同一成分的金屬,晶粒越細(xì),其強(qiáng)度、硬度越高,而且塑性和韌性也愈好。影響晶粒粗細(xì)的因素很多,但主要取決于晶核的數(shù)目,晶核越多,晶核長大的余地愈小,長成的晶粒越細(xì),主要途徑有: 1、提高冷卻速度,增加晶核數(shù)目;2、添加變質(zhì)劑(孕育處理),增加外來晶核;3、熱處理或塑性加工,固態(tài)金屬晶粒細(xì)化;4、凝固時震動液體,碎化結(jié)晶的枝狀晶。,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,第一篇,第三章,P29頁,3、碳鋼在油中淬火,后果如何?為什么合金鋼通常不在水中淬火?,答:由于碳鋼的淬透性較差,因此在油中淬火時,心部冷卻速度較慢,可能得不到馬氏體組織,降低了材料的力學(xué)性能。 對于合金鋼,其淬透性較好,若在水中淬火,其整個截面將全部變成馬氏體,內(nèi)應(yīng)力較大,容易產(chǎn)生變形及開裂。,5、鋼銼、汽車大彈簧、車床主軸。發(fā)動機(jī)缸蓋螺釘最終熱處理有何不同?,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,答:鋼銼的最終熱處理為淬火+低溫回火,其組織為低溫回火馬氏體,主要提高表面的硬度及耐磨性。 汽車大彈簧為淬火+中溫回火,組織為回火屈氏體,保持材料的高彈性。 車床主軸為淬火+高溫回火,組織為回火索氏體,具有較高的綜合機(jī)械性能。 發(fā)動機(jī)缸蓋螺釘為滲碳+淬火+低溫回火,表層組織為回火馬氏體組織,表面具有較高的硬度和耐磨性,而心部為索氏體組織,具有較高的綜合機(jī)械性能,達(dá)到“面硬心軟”的使用目的。,,第一篇,第四章,P35頁,1、下列牌號鋼各屬于哪類鋼?試說明牌號中數(shù)字和符號的含義,其中哪些牌號鋼的焊接性能好? 15 40 Q195 Q345 CrWMn 40Cr 60Si2Mn,答:(1)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼: 15 40 ;普通碳素結(jié)構(gòu)鋼: Q195;低合金高強(qiáng)鋼: Q345;合金工具鋼: CrWMn;合金結(jié)構(gòu)鋼: 40Cr 60Si2Mn。 (2)15,40鋼含義:含碳量分別為0.15%,0.4%的碳素結(jié)構(gòu)鋼。,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,Q195:屈服強(qiáng)度為195MPa的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。Q345:屈服強(qiáng)度等級為395MPa的低合金高強(qiáng)鋼。CrWMn:含碳量大于1%,而含Cr、W、Mn合金元素均不足1.5%的合金工具鋼。40Cr:含碳量0.4%左右,而Cr合金元素含量不足1.5%的結(jié)構(gòu)鋼。60Si2Mn:含碳量0.6%左右,Si含量為2%,Mn含量小于1.5%結(jié)構(gòu)鋼。 (3)含碳量越低,含合金元素量越低焊接性能越好,因此15,Q195,Q345鋼的焊接性能好。,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,4、倉庫中混存三種相同規(guī)格的20鋼、45鋼和T10圓鋼,請?zhí)岢鲆环N最為簡便的區(qū)分方法,答:(1)由于此三種鋼碳含量差別較大,一般情況下,碳含量越高,硬度越高,因此根據(jù)三者硬度差別可以區(qū)分,20鋼硬度最低,45鋼次之,T10鋼最高。 測量硬度的方法具體有:利用儀器測量,鋼鋸鋸,更硬金屬劃擦等。一般情況下手感即可判斷出硬度。 (2)利用火花檢測法,一般情況下,含碳量越高,其火花的分叉越少。 (3)采用金相檢測,碳含量越低,鐵素體含量越高。,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,5、現(xiàn)擬制造如下產(chǎn)品,請選出適用的鋼號,答:六角螺釘:Q215,Q235。車床主軸:45,40Cr,40MnVB。鉗工的鏨子:T10,T8。液化石油氣罐:16Mn,Q295-Q420?;畎馐郑?CrSi,T8。臉盆:Q195,Q215。自行車彈簧:60Si2Mn。門窗合頁:Q215,20鋼。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,第二篇,第一章,P48頁,3、某定型生產(chǎn)的厚鑄鐵件,投產(chǎn)以來質(zhì)量基本穩(wěn)定,但近一段時間澆不到和冷隔的缺陷突然增多,試分析其可能的原因。,答:澆不到和冷隔缺陷增多是由于液態(tài)合金的充型能力降低所致,由于投產(chǎn)以來質(zhì)量基本穩(wěn)定,因此,其結(jié)構(gòu)影響因素應(yīng)予以排除。可能的原因有: 1、材料化學(xué)成分發(fā)生變化,其結(jié)晶溫度范圍變寬。導(dǎo)致流動性變差。2、澆注溫度及充型壓力變小也會造成充型能力的降低。3、鑄型材料導(dǎo)熱過快或鑄型溫度較低,使得液態(tài)合金溫度降低過快。4、鑄型排氣不暢或考慮天氣因素導(dǎo)致溫度降低過快。,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,4、既然提高澆注溫度可改善充型能力,那么為什么又要防止?jié)沧囟冗^高?,答:澆注溫度過高鑄件容易產(chǎn)生縮孔、縮松、粘砂、析出性氣孔、粗晶等缺陷,降低了出來的力學(xué)性能,因此,在保證充型能力的前提下,澆注溫度不宜過高。,8、試用下面異形梁鑄鋼件分析其熱應(yīng)力形成原因,并用虛線標(biāo)出鑄件的變形方向。,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,第二篇,第二章,P61頁,2、影響鑄鐵石墨化的主要因素是什么?為什么鑄鐵的牌號不用化學(xué)成分來表示?,答:影響石墨化的因素有:1、化學(xué)成分,其中碳與硅是強(qiáng)石墨化因素,此外,對于強(qiáng)碳化物形成元素,一般阻礙石墨化,而弱碳化物形成元素對石墨化進(jìn)程無明顯影響。2、冷卻速度,冷卻速度越快,阻礙石墨化進(jìn)程。 由于同一成分的鑄鐵可以根據(jù)石墨化進(jìn)程不同,得到不同強(qiáng)度級別的鑄件產(chǎn)品,因此,鑄件強(qiáng)度除受化學(xué)成分影響外,還與冷卻速度有很大關(guān)系,因此鑄鐵牌號不用化學(xué)成分來表示。,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,9、下列鑄件宜選用哪類鑄造合金?請闡述理由。,答:車床床身:灰鑄鐵,主要是由于減震、鑄造性能優(yōu)良等。 摩托車汽缸體:鋁合金或灰鑄鐵,形狀復(fù)雜,材料鑄造性能好。 火車輪:鑄鋼,具有較高的韌性及耐磨性能。 壓氣機(jī)曲軸:球墨鑄鐵或鑄鋼,具有較高的韌性要求。 汽缸套:蠕墨鑄鐵,具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能。 自來水管道彎頭:鋁合金或可鍛鑄鐵,耐蝕性良好,成型方便。 減速器渦輪:銅合金,具有優(yōu)良的減摩性及耐蝕性能。,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,第二篇,第三章,P73頁,4、澆注位置選擇和分型面選擇哪個重要?若它們的選擇方案發(fā)生矛盾該如何統(tǒng)一?,答:澆注位置是指澆注時鑄件在型內(nèi)所處的位置,鑄件的澆注位置正確與否對鑄件質(zhì)量影響較大,是制定鑄造方案時必須優(yōu)先考慮的。 當(dāng)澆注位置和分型面選擇發(fā)生矛盾時,應(yīng)首先考慮澆注位置,而后,根據(jù)試樣形狀、技術(shù)要求等內(nèi)容對其分型面進(jìn)行分型面的綜合考慮評價,同時還需采用必要的措施,如施加冒口、安放冷鐵等,獲得合格的鑄件產(chǎn)品。,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,5、圖示鑄件在單件生產(chǎn)條件下選用哪種造型方法。,(a)支架-整模造型,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,(a)支架-分模造型,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,(c)繩輪-挖砂造型+四箱造型,,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,(c)繩輪-活塊造型,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,(c)繩輪-環(huán)芯造型+分模造型,環(huán)芯,,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,7、試?yán)L制圖示調(diào)整座鑄件在大批量生產(chǎn)中的鑄造工藝圖。,用切削的方式加工出凹槽,,用鉆孔方式加工內(nèi)螺紋,,,,立鑄,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,臥鑄,,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,成對臥鑄-最優(yōu)的大批量生產(chǎn)工藝,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,第二篇,第四章,P81頁,2、什么是鑄件的結(jié)構(gòu)斜度?它與起模斜度有何不同?圖示鑄件結(jié)構(gòu)是否合理?應(yīng)如何改正?p77頁,答:結(jié)構(gòu)斜度是指鑄件垂直于分型面上的不加工表面具有的斜度,是為了更好起模而設(shè)計。結(jié)構(gòu)斜度應(yīng)標(biāo)注在零件圖中,斜度較大,是鑄件固有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn);起模斜度標(biāo)注于模型圖中,斜度較小。鑄件零件圖中不標(biāo)出。,,,,6、為什么要有結(jié)構(gòu)圓角?圖示鑄件上哪些圓角不夠合理?應(yīng)如何改正?p79頁(壁的連接),答:鑄件結(jié)構(gòu)有結(jié)構(gòu)圓角的原因有:①直角處易形成縮孔、縮松。②直角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中。③合金在結(jié)晶過程中易形成柱狀晶,性能變差。④圓角美觀,避免澆注時沖毀鑄型。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,,,,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,9、試用內(nèi)接圓方法確定下圖所示鑄件的熱節(jié)部位。在保證尺寸H的前提下,如何使鑄件的壁厚盡量均勻?,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,第三篇,第一章,P109頁,2、碳鋼在鍛造溫度范圍內(nèi)變形時,是否會冷變形強(qiáng)化現(xiàn)象?p108頁圖3-8,p105頁,答:碳鋼在鍛造溫度范圍內(nèi)變形時,會發(fā)生冷變形強(qiáng)化現(xiàn)象,只是由于變形溫度在再結(jié)晶溫度以上,因此,這種冷變形強(qiáng)化現(xiàn)象會產(chǎn)生再結(jié)晶,加工硬化現(xiàn)象會消除。,3、鉛在20℃,鎢在1000℃變形,各屬于哪種變形?為什么?p105頁,答:鉛熔點(diǎn)為327℃,即600K,而再結(jié)晶溫度為0.4T熔=240K=-27℃,即鉛的再結(jié)晶溫度為-27℃,因此在20℃加工是熱加工。 鎢的熔點(diǎn)是3380℃,即3653K,再結(jié)晶溫度為1461K,即1188℃,因此即使將鎢加熱到1000℃時,其變形也屬于冷變形。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,6、“趁熱打鐵”的含義何在?,答:溫度是金屬的可鍛性重要的影響因素,一般情況下,溫度越高,其可鍛性越好,因此,將金屬加熱到一定溫度,獲得單相奧氏體組織,而奧氏體組織是面心立方,其塑性、韌性較好,具有較低的變形抗力,可以實(shí)現(xiàn)獲得較好的鍛造性能。 當(dāng)溫度降低到奧氏體化溫度以下時,會產(chǎn)生相變,形成雙相組織,且這兩種雙相組織的性能差別較大,因此,其可鍛性變差,使得加工難于進(jìn)行,若強(qiáng)行鍛造,會導(dǎo)致加工硬化,鍛坯破裂報廢。 因此,趁熱打鐵的含義是將鋼鐵材料處于奧氏體單相區(qū)內(nèi)進(jìn)行鍛造,可以獲得良好的鍛造性能。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,第三篇,第二章,P126頁,2、為什么重要的軸類鍛件在鍛造過程中安排有鐓粗工序?,答:原因主要有:①碎化晶粒,提高軸類零件的力學(xué)性能;②焊合軸類零件內(nèi)部裂紋、孔洞缺陷;③改變軸類零件的纖維組織方向,降低材料力學(xué)性能的各向異性。,4、在圖示的兩種抵鐵上進(jìn)行拔長時,效果有何不同?,1為V形槽砧拔長,鍛件所受壓應(yīng)力數(shù)目較多,因此,此抵鐵拔長的材料可鍛性較好,質(zhì)量較好。 2為平砧拔長,壓應(yīng)力數(shù)目少,可鍛性較差,零件表面質(zhì)量較差。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,5、如何確定分模面的位置?p119頁,答:確定鍛件分模面的原則為: ①應(yīng)保證模鍛件從膜膛中取出。 ②應(yīng)使上下兩膜沿分模面的膜膛輪廓一致,否則容易產(chǎn)生錯膜。同時可以及時方便的調(diào)整鍛模位置。 ③分模面應(yīng)選在能是膜膛深度最淺的位置上。 ④選定的分模面應(yīng)使零件上所增加的余塊量最少。 ⑤分模面最好是一個平面,以便于鍛模的制造,并防止鍛造過程中上、下鍛模錯位。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,第三篇,第三章,P138頁,2、用φ50mm沖孔模來生產(chǎn)φ50mm 落料件能否保證落料件的精度,為什么?p130(凸凹模刃口尺寸的確定),答:不能保證,因?yàn)閷τ谕粋€沖裁模,其獲得的沖孔件尺寸和落料件尺寸不同,對于φ50mm沖孔模,其獲得的孔徑為φ50mm ,而獲得的落料件尺寸要大于φ50mm 。,3、用φ250×1.5mm的坯料能否一次拉深成直徑φ50mm的拉深件,應(yīng)采取哪些措施才能保證正常生產(chǎn)?p132(拉伸系數(shù)),答:該零件的拉伸系數(shù)m為0.2,變形程度越大,坯料被拉入凹模越困難,易產(chǎn)生廢品。可以采用多次拉深工藝,每次拉深后進(jìn)行退火處理,同時施加潤滑,安放壓邊圈。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,7、試述圖示沖壓件的生產(chǎn)過程。,答:首先落料,而后進(jìn)行沖孔,最后進(jìn)行彎曲 。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,第四篇,第一章,P166頁,4、如圖所示的拼接大塊鋼板是否合理?為什么?為減小焊接應(yīng)力與變形,應(yīng)怎樣改變?合理的焊接次序是什么?,答:不合理,因?yàn)閳D示的焊件焊縫密集交叉,焊接時形成焊接熱影響區(qū)使得材料性能變差,若多條焊縫密集交叉,則熱影響區(qū)相互交錯,極易在交叉部位形成裂紋。,焊接時,為減少焊接應(yīng)力,應(yīng)盡可能采用“T”形交叉焊縫,且焊接次序按照“先焊小,后焊大”的原則,使得各部位焊接時可以自由伸縮。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,5、試分析厚件多層焊時,為什么有時用小錘對紅熱狀態(tài)的焊縫進(jìn)行錘擊?,答:用小錘對紅熱狀態(tài)的焊縫進(jìn)行錘擊原因有:①通過錘擊,松弛由于熱影響區(qū)收縮引起的拉應(yīng)力;②細(xì)化焊縫區(qū)的晶粒,使得焊縫區(qū)力學(xué)性能得到改善;③錘擊紅熱態(tài)焊縫時,可以焊合焊縫內(nèi)的微裂紋、孔洞等缺陷,提高焊縫的力學(xué)性能;④錘擊焊縫,清除覆蓋在焊縫上的焊渣。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,7、焊條藥皮起什么作用?在其它電弧焊中,用什么取代藥皮的作用?,答:提高電弧燃燒的穩(wěn)定性,防止空氣對熔化金屬的有害作用,對熔池的脫氧和加入合金元素,可以保證焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能。 其它電弧焊中,起到藥皮作用的是:埋弧焊-焊劑;氣體保護(hù)焊中-氣體(CO2、氬氣等);等離子弧焊接-離子氣體(氬氣)。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,第四篇,第三章,P183頁,2、現(xiàn)有直徑φ500mm的鑄鐵齒輪和帶輪各1件,鑄造后出現(xiàn)圖示的斷裂現(xiàn)象,曾先后用J422焊條和鋼芯鑄鐵焊條進(jìn)行電弧焊冷焊補(bǔ),但焊后再次斷裂,試分析其原因,請問采用哪些方法能保證焊后不裂,并可進(jìn)行切削加工?,答:其主要原因是:J422焊條為結(jié)構(gòu)鋼酸性焊條,焊縫韌性差,焊芯碳含量較低,不符合焊條同成分及等強(qiáng)度原則,而對于鋼芯鑄鐵焊條冷焊,其焊接應(yīng)力較大,易在熱影響區(qū)形成白口組織,焊后會發(fā)生斷裂。 采用熱焊工藝,鎳基鑄鐵焊條或銅基鑄鐵焊條,焊前預(yù)熱,焊后緩冷,并盡快進(jìn)行熱處理。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,第四篇,第四章,P191頁,1、圖示工件,其焊縫布置是否合理,若不合理,如何改正。,,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,車削的切削用量:一、切削速度:切削刃上選定點(diǎn)相對于工件主運(yùn)動的瞬時速度,一般用νc表示,單位 m/s 或 m/min 二、進(jìn)給量:刀具在進(jìn)給運(yùn)動方向上相對工件的位移量,一般用f表示,單位 mm/r 三、背吃刀量:在通過切削刃上選定點(diǎn)并垂直于該點(diǎn)主運(yùn)動方向的切削層尺寸平面中,垂直于進(jìn)給運(yùn)動方向測量的切削層尺寸,一般用 ap,單位mm,第五篇,第一章,P30頁,2、試說明車削的切削用量(包括名稱、定義、代號和單位),,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,前 角:主要作用是使刀具刃口鋒利,同時影響切削刃強(qiáng)度和散熱情況。 后 角:減少刀具與工件間的摩擦和磨損,也影響切削刃強(qiáng)度和散熱狀況。 主偏角:影響切削層截面的形狀和參數(shù),切削分力的變化及已加工表面的粗糙度。 副偏角:減少副切削刃與工件已加工表面的摩擦,減少切削振動,同時對工件已加工表面的粗糙度Ra值影響較大。 刃傾角:影響切屑的流量、切削分力及刀尖的強(qiáng)度。,6、簡述車刀前角、后角、主偏角、副偏角和刃傾角的作用。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,8、何謂積屑瘤,它是如何形成的?對切削加工有哪些影響?,答:當(dāng)切削塑性材料時,在一定切削速度下,在切削刃附近粘附著一小塊金屬代替切削刃切削,稱為積屑瘤。 主要是由于切屑沿刀具前刀面流出時,在一定的切削速度下,在一定的溫度與壓力作用下,與前刀面接觸的切屑底層受到很大的摩擦阻力,致使這一層金屬的流出速度受到阻礙,形成一層“滯留層”,當(dāng)滯留層的摩擦阻力大于材料的內(nèi)部結(jié)合力時,會粘附于前刀面靠近切削刃附近,形成積屑瘤。 可以代替切削刃切削,保護(hù)刀具切削刃,增大了工作前角,使切削輕快,但是不斷脫落,影響尺寸精度及加工表面精度。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,11、何為刀具耐用度?粗、精加工時各以什么來表示刀具耐用度?,答:刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的實(shí)際切削時間,稱為刀具耐用度,以T表示。粗加工時,多以切削時間(min)表示刀具耐用度。 精加工時,常以走刀次數(shù)或加工零件個數(shù)表示刀具的耐用度。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,答:切削速度:vc=πdn/1000≈100m/min。進(jìn)給量: f= vc/n=0.3mm。背吃刀量:ap=(100-94)/2=3.0mm, 切削層公稱橫截面積:AD≈f ap=3×0.3=0.9mm2, 切削層公稱寬度:bD≈ ap/sinkr=3/sin60=3.464mm, 切削層公稱厚度hD≈ apsinkr=3sin60=2.598mm,,思考和練習(xí)題 1、車外圓面工件轉(zhuǎn)速等條件已知,求各切削參量。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,5、車刀的主要角度試畫出這些角度。,,,,,,,,,K向,K向,Kr /,Kr,αo,γo,λs,f,,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,-5o,30o,45o,10o,-15o,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,第三章復(fù)習(xí)題:4、用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆孔,為什么精度低且表面粗糙?,答:由于麻花鉆的直徑和長度受所加工孔的限制,呈細(xì)長狀,剛度較差,為了形成切削刃和容納切削,必需制出兩條較深的螺旋槽,使鉆心變細(xì),進(jìn)一步削弱了鉆頭的剛度,鉆頭僅與兩條很深的棱邊和孔壁接觸,接觸剛度和導(dǎo)向作用很差造成加工精度低,與其他類型的切削刀具相比,標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的主切削刃很長,不利于分屑與斷屑,這些切削極易劃傷以加工表面造成表面粗糙。,第五篇,第三章,P85,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,7、擴(kuò)孔和鉸孔為什么能達(dá)到較高的精度和較小的表面粗糙度值?,答:擴(kuò)孔時切削刃不必自外圓延續(xù)到中心,避免了橫刃和由橫刃引起的不良影響;切削窄,易排出,不易擦傷已加工面。同時容削槽也可做的較窄,從而可以加粗鉆心,大大提高擴(kuò)孔鉆的剛度,有利于加大切削用量和改善加工精度;刀齒多,導(dǎo)向作用好,切削平穩(wěn),生產(chǎn)效率高,由于擴(kuò)孔具有這些優(yōu)點(diǎn)所以精度較高。 鉸孔的切削條件比擴(kuò)孔更為優(yōu)越,例如:鉸刀具有修光部分,鉸孔的余量小,切削速度低,切削熱小,工件的受力變形和受熱變形小,可避免積削瘤的不利影響,故加工精度更高。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,14、銑削為什么比其他加工容易產(chǎn)生振動?,答:銑刀的刀齒切入和切出時產(chǎn)生沖擊,并將引起同時工作刀齒數(shù)的增減。在切削過程中每個刀齒的切削層厚度隨刀齒位置的不同而變化,引起切削層橫截面積變化,故銑削過程中銑削力是變化的,切削過程不平穩(wěn),容易產(chǎn)生振動。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,18、既然砂輪在磨削過程中有自銳作用,為什么還要進(jìn)行修整。,答:砂輪的這種自行推陳出新,保持自身鋒銳的性能稱為自銳性。 雖然本身具有自銳性,但由于切屑和碎磨粒會把砂輪阻塞,使它喪失了切削能力,磨粒隨機(jī)脫落的不均勻性,使得砂輪失去外形精度,所以,為了恢復(fù)砂輪的切削能力和外形精度,在磨削一定時間后,仍需對砂輪進(jìn)行修整。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,思考和練習(xí)題,1、加工要求精度高,表面粗糙度值小的紫銅小軸或鋁合金軸件外圓時,選用哪種加工方法,為什么?,答:應(yīng)選用車削或銑削的加工工藝。 由于這些零件材料的硬度較低,塑性較大,若采用砂輪磨削,軟的磨屑會堵塞砂輪,難以得到很光亮的表面,因此,當(dāng)有色金屬或鋁合金零件精度要求較高,而避免粗糙度要求較低時,不宜采用磨削加工,而是采用車削或銑削的加工工藝。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,2、在車床上鉆孔和鉆床上鉆孔,都會產(chǎn)生引偏,它們對加工的孔有何不同影響?在隨后的精加工中,哪一種比較容易糾正,為什么?,答:車床鉆孔和鉆床鉆孔主運(yùn)動不同,車床鉆孔主運(yùn)動為工件的轉(zhuǎn)動,而鉆床鉆孔主運(yùn)動為鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,這樣對孔的引偏影響不同,車床鉆孔時鉆頭在尾座上不動,靠工件的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆削,因此,與鉆床鉆孔相比,剛性較高,產(chǎn)生引偏的缺陷相對較小。 在隨后的精加工中,車床上形成的引偏容易糾正,因?yàn)橐某潭容^小。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,3、若用周銑法銑削帶黑皮鑄件或鍛件平面,為減少刀具磨損,應(yīng)采用順銑還是逆銑,為什么?,答:應(yīng)采用逆銑,因?yàn)殍T件或鍛件平面帶有黑皮時,硬度一般較高,而順銑時,銑齒首先接觸黑皮,對銑齒產(chǎn)生較大的沖擊力,而逆銑時,銑齒首先接觸已加工表面,切削力逐漸增大,銑齒的引入及退出非常順利,因此,逆銑比較適合于帶有黑皮的零件表面的加工。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,第五章,復(fù)習(xí)題.1、在零件的加工過程中,為什么常把粗加工和精加工分開進(jìn)行?,答:這是與它們的目的所決定的,粗加工的目的是切除各加工表面的大部分加工余量,并完成精基準(zhǔn)的加工,而精加工的目的是獲得符合精度和表面粗糙度要求的表面。 粗加工時,背吃刀量和進(jìn)給量大,切削力較大,切削熱較高,工件受力變形、受熱變形及內(nèi)應(yīng)力重新分布,將破壞已加工的表面,同時,粗加工時,還可以發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷,避免因?qū)Σ缓细衩骼^續(xù)生產(chǎn)而造成的浪費(fèi)。,第五篇,第五章,P118,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,3、按加工原理的不同,齒輪齒形加工可以分為哪兩大類?,答:(1)成形法(也稱仿形法):是指用與被切輪齒齒間形狀相符的成形刀具,直接切出齒形的加工方法。(2)展成法(也稱范成法或包絡(luò)法):是指利用齒輪刀具與被切齒輪的嚙合運(yùn)動(或稱展成運(yùn)動),切出齒形的加工方法。,5、試說明插齒和滾齒的加工原理及運(yùn)動。,答:(1)插齒原理及運(yùn)動:插齒是用插齒刀在插齒機(jī)上加工齒輪的輪齒,它是按一對圓柱齒輪相嚙合的原理進(jìn)行加工的。相嚙合的一對圓柱齒輪,若其中一件事工件(齒輪坯),另一個用高速鋼制造,并在齒輪上磨出前角和后角,形成切屑刃,再加上必要的切削運(yùn)動,即可在齒輪上切出輪齒來。 運(yùn)動包括:?主運(yùn)動:即插齒刀的往復(fù)直線運(yùn)動。?分齒運(yùn)動,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,(展成運(yùn)動):即維持插齒刀與被切齒輪之間嚙合關(guān)系的運(yùn)動。 ?徑向進(jìn)給運(yùn)動:插齒時,插齒刀不能一開始就切到輪齒的全齒深,需要逐漸切入。在分齒運(yùn)動的同時,插齒刀要沿著工件的半徑方向做進(jìn)給運(yùn)動。④讓刀運(yùn)動:為了避免插齒刀在返回行程中,刀齒的后面與工件的齒面發(fā)生摩擦,在插齒刀返回時工件要讓開一些,而當(dāng)插齒刀工作行程時工件又恢復(fù)原位的運(yùn)動。 (2)滾齒原理:滾齒是用齒輪滾刀在滾齒機(jī)上加工齒輪的輪齒,它實(shí)質(zhì)上是按一對螺旋齒輪相嚙合的原理進(jìn)行加工的。相嚙合的一對螺旋齒輪,當(dāng)其中一個螺旋角很大,齒數(shù)很少時,輪齒變得很長,將繞好多圈而變成蝸桿。若蝸桿用高速鋼等刀,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,具材料制造,并在螺紋的垂直方向開出若干個容屑槽,形成刀齒及切屑刃,它就變成了齒輪滾刀,再加上必要的切屑運(yùn)動,即可在工件上滾切出輪齒來。 運(yùn)動包括:?主運(yùn)動:即滾刀的旋轉(zhuǎn)。?分齒運(yùn)動(展成運(yùn)動):即維持滾刀與被切齒輪之間嚙合關(guān)系的運(yùn)動。?軸向進(jìn)給運(yùn)動:滾刀沿著工件的軸向進(jìn)給的運(yùn)動。④加工斜齒輪時,工件還需要一個附加的轉(zhuǎn)動,以便切出傾斜的輪齒。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,思考與練習(xí)題.1、加工相同材料、尺寸、精度和表面粗糙度的外圓面和孔,哪一個更困難?為什么?,答:孔的加工更困難;孔的加工條件與外圓面加工有很大不同,刀具的剛度差,排屑、散熱困難,切屑液不易進(jìn)入切屑區(qū),刀具易磨損。故加工同樣精度和表面粗糙度的孔,要比加工外圓面困難,成本也高。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,2、決定下列零件外圓面加工方案。,答:紫銅小軸,φ20h7,Ra值為0.8μm。 其精度為IT7,采用的加工方案是:粗車→半精車→精車。 45鋼軸,φ50h6,Ra值為0.2μm,表面淬火40~50HRC。 精度為IT6,方案:粗車→半精車→粗磨→半精磨→精磨,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,3、下列零件上的孔,用何種方案加工比較合理?,答:單件小批,鑄鐵齒輪孔,φ20H7,Ra值為1.6μm。 加工方案:鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸。 大批量生產(chǎn),鑄鐵齒輪孔φ50H7,Ra值為0.8μm 加工方案:鉆→拉→精拉。 高速鋼三面刃銑刀孔,φ27H6,Ra值為0.2μm 加工方案:擴(kuò)(鏜)→粗磨→精磨→研磨。 變速箱體傳動軸的軸承孔,φ62J7,Ra值為0.8μm 加工方案:擴(kuò)(鏜)→粗磨→精磨。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,4、試決定下列零件上平面的加工方案:,答:1).根據(jù)Ra值3.2um,確定加工方案為:粗加工——精加工 根據(jù)工件材料鑄鐵、單件小批生產(chǎn)、加工面尺寸形狀確定加工方法;其加工方法為:粗刨(銑)——精刨(銑) 2)根據(jù)Ra值1.6um,確定加工方案為:粗加工——精加工 根據(jù)工件材料鑄鐵、成批生產(chǎn)、加工面尺寸形狀確定加工方法;其加工方法為:粗銑(刨)——精銑(刨),,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,5、車削螺紋時,主軸與絲杠之間能否采用帶傳動?為什么?,答:不能采用帶傳動,其主軸到絲杠之間應(yīng)采用齒輪傳動,這樣可以精確的保證傳動比,而皮帶傳動不能保證準(zhǔn)確的傳動比,這對于車床很重要。而且齒輪傳動的結(jié)構(gòu)緊湊,可以在比較小的空間內(nèi)合理安排,因此可以減小機(jī)床的體積,并且可以實(shí)現(xiàn)方便的變速。雖然齒輪傳動不能夠打滑保護(hù)零件,但為了機(jī)床的安全,可以在整個的傳動鏈中加入過載保護(hù)裝置,比如摩擦片離合器,過載保護(hù)器,超越離合器等。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,復(fù)習(xí)題:3、增加工藝凸臺或輔助安裝面,可能會增加加工的工作量,為什么還要它們?,答:為了加工某些表面,表面安裝時必須使加工面水平,而有些零件較難安裝,為了安裝方便,有時可以增加工藝凸臺或輔助安裝面,必要時,零件加工完成后可以將工藝凸臺或輔助安裝面切除。,第五篇,第七章,P153,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,6、為什么孔的軸線應(yīng)盡量與其端面垂直?,答:如果鉆頭軸線不垂直于進(jìn)口或出口的端面,鉆孔時鉆頭很容易產(chǎn)生偏斜或彎曲,甚至折斷,因此孔的軸線盡量與端面垂直。,7、為什么零件上同類結(jié)構(gòu)要素要盡量統(tǒng)一?,答:零件上如果有多個退刀槽、過度圓弧、錐面、鍵槽等幾何要素,需要選用多把刀具,同類結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一,可以減少刀具的種類,進(jìn)而減少對刀和換刀的次數(shù),節(jié)省輔助時間。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,思考與練習(xí)題.1、為什么在零件設(shè)計時要考慮其結(jié)構(gòu)工藝?,答:零件上結(jié)構(gòu)的工藝性,是指這種結(jié)構(gòu)的零件被加工的難易程度。它既是評價零件結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)劣的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一,零件本身的結(jié)構(gòu),對加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益有著重要影響,為了獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,在設(shè)計零件結(jié)構(gòu)時,不僅要考慮滿足使用要求,還應(yīng)當(dāng)考慮是否能夠制造和便于制造,即考慮零件結(jié)構(gòu)的工藝性。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,,,,,,,,,,,,,空刀槽,,3、從切屑加工的結(jié)構(gòu)工藝性考慮,試改進(jìn)圖7-26所示零件的結(jié)構(gòu)。,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,,,加強(qiáng)筋,,,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,,,,,,,,,越程槽,,《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課后練習(xí)講解,,,,,,,,,,,,,,,,,越程槽,,- 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