机械制造简答题.doc

1、 绘制模锻件图时应考虑的因素有哪些？ 答：合理的分模面；模锻斜度；模锻圆角；加工余量、锻造公差与余块。2、 试比较粗精加工在选择切削用量方面的异同：答：粗加工时要选择较低的切削速度、较大的进给量和背吃刀量。精加工时则相反。3、 试举几个改善材料切削加工性的实例。答：热处理，如低碳钢可正火，合金钢可退火；加热切削；低温切削；振动切削；选择易切削钢。4、 简述氩弧焊的特点。答：对熔池保护好，热影响区小、适用于铝、铜及其合金的焊接。5、 螺旋起重器主要零件的材料和毛胚及制造方法应如何选择？并简述原理。答：托杯：托杯工作时直接支持重物，承受压应力。它具有凹槽和内腔，结构形状较复杂，宜选用灰铸铁，如HT200，采用铸造方法成型。手柄：手柄工作时，承受弯曲应力。受力不大且结构较简单，可选用碳素结构钢，如Q235A，在原棒料上截取即可。螺杆：螺杆工作时，沿轴线方向承受压应力，螺纹承受弯曲应力和摩擦力，受理情况较复杂。但毛胚结构形状较简单，宜选用中碳钢，如45钢，采用锻造成型方法。螺母：螺母工作时受力情况与螺杆相似，但为了保护比较贵重的螺杆，宜选用较软的材料，如ZCuSn10Pb1，采用铸造方法成型。螺母孔可直接铸出。支座：支座是起重器的基础零件，承受静载荷压应力。它具有锥度和内腔，结构形状较复杂，宜选用灰铸铁，如HT200，采用铸造成型方法。6、 简述研磨的特点。答：研磨速度较低，压力较小，切削力和切削热也小；可以达到很高的精度和很小的表面粗糙度；研磨只能去除很小的余量；能部分纠正形状误差，但不能纠正位置误差，适用范围广。各种材料、各种批量。方法简单可靠，对设备要求低。手工研磨生产效率低，劳动强度大。7、 试述拉削加工生产效率高的原因答：1.机床在一个行程内可完成粗、半精、精加工2.拉刀为多刃刀具，多个刀刃同时切削3.刀具、工件均为浮动安装，缩短了辅助工艺时 间8、简述前角、后角的改变对切削加工的影响。在主剖面内测量的前刀面与基面之间的夹角为前角。适当增加前角，则主切削刃锋利，切屑变形小，切削轻快，减小切削力和切削热。但前角过大，切削刃变弱，散热条件和受力状态变差，将使刀具磨损加快，耐用度降低，甚至崩刀或损坏。在主剖面内测量的主后刀面与基切削平面之间的夹角为后角。后角用以减少刀具主后刀面与零件过度表面间的摩擦和主后刀面的磨损，配合前角调整切削刃的锋利程度与强度；直接影响加工表面质量和刀具耐用度。后角大，摩擦力小，切削刃锋利。但后角过大，将使切削刃变弱，散热条件变差，加速刀具磨损8、 什么是主运动？什么是进给运动？各自有何特点？使零件与刀具之间产生相对运动以进行切削的最基本运动称为主运动。主运动的速度最高，所消耗的功率最大。在切削运动中，主运动只有一个。它可由零件完成，也可以由刀具完成，可以是旋转运动，也可以是直线运动。不断地把被切削层投入切削，以逐渐切削出整个零件表面的运动，称为进给运动。进给运动一般速度较低，消耗的功率较少，可有一个或多个运动组成。它可以是连续的，也可以是间歇的。9、 简述金属切削过程中切削热的来源，为减小切削热、降低切削温度，通常可采取哪些撒施？金属切削过程中的切削热的来源有以下三方面：（1）加工表面和已加工表面所发生的弹性变形或塑性变形产生的热量；（2）切屑与刀前面之间的摩擦而产生的热量（3）工件与刀具后面之间的摩擦所产生的热量。为减小切削热、降低切削温度，可采取以下措施：（1）合理选择切削用量、刀具材料及角度，以减小切削热量及利于散热；（2）应用冷却润滑液带走切削过程产生的热量，使切削温度降低；同时冷却润滑液还能有效减小刀具与工件的摩擦，减小切削热量。10、 简述积屑瘤的成因及其对加工过程的影响。当切屑沿前刀面流出时，在一定的温度和压力的作用下，切屑与前刀面接触的表层产生强烈的摩擦甚至黏接，使该表层变形层流速减慢，使切削内部靠近表层的各层间流速不同，形成滞留层，导致切屑层内层处产生平行于黏接表面的切应力。当该切应力超过材料的强度极限时，底层金属被剪断而黏接在前刀面上，形成积屑瘤。积屑瘤由于经过了强烈的塑性变形而强化，因而可以代替切削刃进行切削，它有保护切削刃和增大实际工作前角的作用，使切削轻快，可减少切削力和切削变形，粗加工时产生积屑瘤有一定好处。但是积屑瘤的顶端伸出切削刃之外，它时现时消，时大时小，这就使切削层的公称厚度发生变化，引起振动，降低了加工精度。此外，有一些积屑瘤碎片黏接在零件已加工表面上，使表面变得粗糙。因此在精加工时，应当避免产生积屑瘤。11、 夹具的基本组成有哪些？各有何作用？（1）定位元件。指在夹具中用来确定零件加工位置的元件。与定位元件相接触的零件表面称为定位表面。（2）加紧元件。用于保证零件定位后的正确位置，使其在加工过程中由于自重或受到切削力或振动等外力作用时避免产生位移。（3）导向元件。用于保证刀具进入正确加工位置的夹具元件。（4）夹具体。用于连接夹具上各元件及装置，使其成为一个整体的基础件，并通过它与机床相关部位连接，以确定夹具相对于机床的位置。12、 简述什么叫锻造流线：在金属铸锭中存在的夹杂物多分布在晶界上。有塑性夹杂物。锻造时，晶粒沿变形方向伸长，塑性夹杂物随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布。脆性夹杂物被打碎，顺着金属主要伸长方向呈碎粒状分布。拉长的晶粒通过再结晶过程得到细化，而夹杂物无再结晶能力，依然呈带状和链状保留下来，形成流线组织。13、 简述基面、主切削平面和正交平面。通过主切削刃上的某一点，与该点的切削速度方向相垂直的平面为基面。通过主切削刃上的某一点，与该点过渡表面相切的平面为切削平面。通过主切削刃上的某一点，且与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面为正交平面（主剖面）。14、 切削过程。金属切削过程是靠刀具的前刀面与零件间的挤压，使零件表层材料产生以剪切滑移为主的塑性变形成为切屑而去除，从这个意义上讲，切削过程也就是切屑形成的过程。15、 切削用量三要素。在一般切削加工中，切削要素包括切削速度、进给量和背吃刀量3个要素。单位时间内刀具相对于零件沿主运动方向的相对位移为切削速度c,在单位时间内，刀具相对于零件沿进给运动方向的相对位移为进给量f。待加工表面与已加工表面间的垂直距离为背吃刀量p。16、 磨削外圆的纵磨法和横磨法。纵磨法：磨削时砂轮高速旋转为主运动，零件旋转为圆周进给运动，零件随磨床工作台的往复直线运动为纵向进给运动。横磨法：又称切入磨法，零件不作纵向往复运动，而由砂轮作慢速连续的横向进给运动，直至磨去全部磨削余量。17、 分析主轴零件加工工艺过程中是如何运用“基准先行”、“基准统一”、“基准重合”和“互为基准”的原则的？它们在保证加工精度方面起何作用？“基准先行”的体现：主轴毛坯以外圆柱面为粗基准，车端面打中心孔，为粗车外圆准备好定位基准；其作用是有足够余量，并使余量较均匀；“基准统一”的体观：无论是安装锥堵前或后，多道工序均用两中心孔定位，以提高各外圆的同轴度和外圆与各端面的垂直度；“基准重合”的体现：各轴颈的直径其设计基准为中心线，采用两中心孔的定位基准也是中心线。无基准不重合误差，提高了加工精度；“互为基准”的体现：加工内锥孔采用轴颈定位，加工轴颈以内锥孔定位，提高加工精度。18、 试述常用的手工造型方法有哪些？整模造型：模样是整体的，分型面是平面，多数情况下，型腔完全在下半型内，上半型无型腔。造型简单，铸件不会产生错型缺陷。分模造型：将模样沿最大截面处分为两半，型腔分别位于上、下两个半型内。造型简单，节省工时。活块造型：铸件上有妨碍起模的小凸台、肋条等。制模时将此部分作为活块，在主体模样起出后，从侧面取出活块。造型费工，要求操作者的技术水平较高。挖砂造型：模样是整体的，但铸件的分型面是曲面。为了起模方便，造型时用手工挖去阻碍起模的型砂。每造一件，就挖砂一次，费工、生产率低。刮板造型：用刮板代替模样造型。可大大降低模样成本，节约木材，缩短生产周期。但生产率低，要求操作者的技术水平较高。三箱造型：铸型由上、中、下三部分组成，中型的高度须与铸件两个分型面的间距相适应。三箱造型费工、应尽量避免使用。19、 工件在锻造前为什么要加热？什么是金属的始锻温度和终锻温度？若过高和过低将对锻件产生什么影响？随着温度升高，原子动能升高，削弱了原子之间的吸引力，减少了滑移所需要的力，因此塑性增大，变形抗力减小，提高了金属的锻造性能。变形温度升高到再结晶温度以上时，加工硬化不断被再结晶软化消除，金属的铸造性能进一步提高。金属锻造加热时允许的最高温度为始锻温度，停止锻造的温度称为终锻温度。加热温度过高，会使晶粒急剧长大，导致金属塑性减小，锻造性能下降。如果加热温度接近熔点，会使晶界氧化甚至熔化，导致金属的塑性变形能力完全消失。20、 切削热是怎样产生？它对切削加工有何影响？切削加工过程中，切削功几乎全部转化为热能，将产生大量的热量，将这种产生于切削过程的热量称为切削热。其来源主要有3种：（1）切屑变形所产生的热量，是切削热的主要来源（2）切屑与刀具前刀面之间的摩擦所产生的热量。（3）零件与刀具后刀面之间的摩擦所产生的热量。传入零件的切削热，使零件产生热变形，影响加工精度，特别是加工薄壁零件、细长零件和精密零件时，热变形的影响更大。磨削淬火钢件时，磨削温度过高，往往使零件表面产生烧伤和裂纹，影响零件的耐磨性和使用寿命。传入刀具的切削热，比例虽然不大，但由于刀具的体积小，热容量小，因而温度高，高速切削时切削温度可达1000度，加速了刀具的磨损。21、 什么是砂轮的自锐作用？砂轮上的磨粒钝化后，使作用于磨粒上的磨削力增大，从而促使砂轮表面磨粒自动脱落，里层新增粒锋利的切削刃则投入切削，砂轮又恢复了原有的切削性能。砂轮的此种能力称为“自脱性”。22、 试述粗基准的选用原则。 (1) 该表面加工余量要求均匀时；(2) 加工余量最小的表面；(3) 位置精度要求较高的表面；(4) 粗基准的表面要求平整光洁；(5) 粗基准一般只使用一次。23、 简述切削过程中的三个变形区域的变化特点。第一变形区：从始剪切线开始发生塑性变形，到终剪切线晶粒的剪切滑移基本完成。第二变形区：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，纤维化方向基本上和前刀面平行。第三变形区：已加工表面受到刀刃钝园部分和后刀面的挤压与摩擦，产生变形与回弹，造成纤维化与加工硬化。这三个变形区汇集在刀刃附近，切削层金属在此处与工件母体分离，一部分变成切屑，很小一部分留在已加工表面上。24、 简述刀具磨损的过程。典型的刀具磨损分为三个阶段：初期磨损阶段；正常磨损阶段；急剧磨损阶段。第这一阶段的磨损很快，第二阶段的磨损比较缓慢均匀，尽量避免达到第三阶段，在这之前及时更换刀具。25、 分析车削过程中，由于刀具的刀尖安装高于回转工件的中心时，刀具的实际前角和实际后角的变化趋势。若车刀刀尖高于工件回转轴线，则由于切削速度方向的变化，引起基面和切削平面的位置改变，则工作前角增大，工作后角减小。26、 分析机床主轴纯径向跳动对工件回转类加工（如车削）和刀具回转类加工（如镗削）两种不同加工形式的影响。答：机床主轴纯径向跳动对工件回转类加工（如车削）的影响，加工的外园轴与回转中心不同轴，即是偏心轴。偏心距即是主轴纯径向跳动误差值。机床主轴纯径向跳动对刀具回转类加工（如镗削）的影响，主轴轴承孔或滚动轴承外园的圆度误差将直接复映到工件内园表面上，形成椭圆内孔。27、试分析高刚度轴类零件，采用两端顶尖支承车削后零件的实际形状。工件刚度大于两端顶尖的刚度，应用静力学知识，推导工件，两端顶尖刚度与工件变形（位移）的关系，可知：加工出来的工件呈两端粗，中间细的马鞍形28、 假如用两台相同的机床完成同一批零件相同的工序，加工完毕后，零件混在一起测量，测得的零件尺寸分布曲线可能是什么形状？为什么？可能会出现双峰曲线。将两批零件混在一起测量，由于两台机床调整时，常值系统误差一般是不同的，而且精度也可能存在区别。因此得到的零件尺寸分布曲线可能是双峰曲线，且可能是两个凸峰高度不等的曲线。29、为什么灰铸铁具有良好的铸造性能?答：灰铸铁的碳含量接近共晶成分，熔点较低，流动性好，又由于其结晶时析出石墨，所以收缩率小，不易产生缩孔、缩松、开裂等缺陷。所以具有优良的铸造性能。30、圆跳动和全跳动有什么区别？圆跳动是在某个截面上测量的，全跳动是某段长度上的圆跳动。31、粗车的目的是什么?根据粗车的特点，对粗车刀应有什么要求?答：粗车的目的是尽快地从工件表面上切去大部分加工余量，使工件的形状和尺寸接近图纸要求，为精车打下基础。因它吃刀深度大、走刀快。所以粗车刀必须要有足够的强度，断屑条件要好。32、选择钻削用量时应注意些什么?答：钻大孔时，转速应低些，以免钻头急剧磨损，但进给量可适当增大，有利于生产率的提高。钻小孔时，应提高转速，但进给量应小些，以免折断钻头33、何谓“基准先行”原则?答：主要加工表面的精基准应首先安排加工，以便后续工序使用它定位。精基准面的加工精度，应能保证后续工序工件安装对基准面精度的要求。34、 修配装配法有何特点？修配环应如何选取？ 特点：组成环可按经济精度制造，但可获得高的装配精度。 但增加了修配工作,生产效率低,对装配工人技术要求高。修配环选择：（1）易于修配、便于装卸（2）尽量不选公共环为修配环（3）不能选择进行表面处理的零件造型方法：1、手工造型：整模造型、分模造型、活块造型、挖沙造型、刮板造型、组芯造型；2、机器造型下料-粗车-精车-钳-钻-滚-铣-热-磨-检10 下料45*220 20 车（车床） 三爪卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔。用尾座顶尖顶住，粗车台阶2个，直径、长度均预留2MM。掉头，卡盘夹持工件另一端，车断面，保证总长度215MM，钻中心孔。用尾座顶尖顶住。粗车台阶2个，直径、长度预留2MM。30 热 调质处理24-28HRC 40 钳（钻床或车床） 修研两端中心孔 50 车（车床）双顶尖装夹，半精车两个台阶。（螺纹大经车到最大值）两个台阶直径留余量0.5MM，切槽2个，倒角3个。 60 调头，双顶尖装夹，半精车余下的2个台阶直径留余量0.5MM，切槽1个，倒角1个。 70 车（车床）双顶尖装夹，车一端螺纹至规定值；调头，车另一端螺纹至规定值。 80 钻孔 90 滚齿 100 钳 画键槽加工线 110 铣 粗-精铣键槽至规定值。 120 钳 修研两端中心孔 130 热 齿面淬火 140 磨 磨外圆至规定值 150 检 按图纸要求检验1、 顺铣和逆铣. 在切削部位刀齿的旋转方向和零件的进给方向相同时为顺铣。在切削部位刀齿的旋转方向和零件的进给方向相反时为逆铣。2、 机械加工结构工艺性指零件所具有的结构是否便于制造、装配和拆卸3、 定位与夹紧:加工时，首先要把零件安装在工作台或夹具里，使它和刀具之间有正确的相对位置，这就是定位。零件定位后，在加工过程中要保持正确的位置不变，才能得到所要求的尺寸精度，因此必须把零件夹住，这就是夹紧4、 标注角度与工作角度:刀具的标注角度是刀具制造和刃磨的依据，主要有：前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。切削加工过程中，由于刀具安装位置的变化和进给运动的影响，使得参考平面坐标系的位置发生变化，从而导致了刀具实际角度与标注角度的不同。刀具在工作中的实际切削角度称为工作角度。5、 积屑瘤:第变形区内，在一定范围的切削速度下切削塑性材料且形成带状刀屑时，常有一些来自切削底层的金属黏接层积在前刀面上，形成硬度很高的楔块，称为积屑瘤。138. 简述刨削加工效率低的原因。答：1中低速切削；2单刃切削；3回程不工作。139. 简述刨削工艺特点。答：1机床简单，操作方便，成本低；2半精加工；3生产率低140. 简述铣削工艺特点。答：1运动连续、切削断续2切削过程不平稳，容易产生振动3生产效率高 4刀齿散热条件好