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11考试1
(1)金属切削基础
#1.切削运动:
刀具和工件之间的相对运动。
1.主运动:
直接切除工件上的切削层,以形成工件新表面的基本运动,
或使工件和刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动。
(1)速度最高,消耗的功率最多;
(2)机床的主运动必须而且只有一个。
2.进给运动:
不断地把切削层投入切削,以逐渐切削出整个工件表面的运动。
(1)一般速度较低,消耗功率较少;
(2)可有一个、两个或多个,可以是连续、或间断的。
#2.切削用量三要素:
切削速度:
背吃刀量:
进给量f:
(进给速度)
#3.刀具的标注角度
主剖面参考系(正交平面参考系)组成:
Pr—Ps—Po
外圆车刀主、副切削刃上所必须标注的六个基本角度:
、→确定主切削刃位置的角度;
、→确定前刀面与主后刀面在主剖面内位置的角度;
、→是确定副切削刃位置的角度。
外圆车刀
端面车刀
尖头刨刀
#4.切削层参数:
在基面内度量的切削层的尺寸。
切削厚度:
垂直过渡表面测量的切削层尺寸。
切削宽度:
沿过渡表面测量的切削层尺寸。
切削面积:
切削层在基面内的截面面积
#5.简述刀具切削部分应具备基本性能?
P22
(2)金属切削原理
1.积屑瘤对切削过程的影响
①影响刀具耐用度②增大实际前角(积屑瘤具有30°左右的前角),减小变形和切削力;
③增大切削厚度,影响工件尺寸精度:
积屑瘤的前端,伸出切削刃之外,↑切削厚度;
④增大已加工表面粗糙度值,降低加工表面质量
#2.影响刀具耐用度(刀具寿命)的因素:
切削温度提高因素→
※切削用量:
刀具几何参数.工件材料.刀具材料
用硬质合金车刀切削:
的碳钢,当
经验公式为:
结论:
对刀具寿命影响最大;其次是;影响最小。
所以在优选切削用量以提高生产率时,选择先后顺序:
首先尽量选用大;
其次根据加工条件和加工要求选取允许的最大;
最后选取刀具耐用度或机床功率所允许的最大的
3.切削液的作用
冷却作用、润滑作用、清洗作用、、防锈作用
(3)机床与刀具
#1.机床型号编制
◆MG1432A型高精度万能外圆
M类别代号(磨床类)G通用特性代号(高精度)1组别代号(外圆磨床组)
4系别代号(万能外圆磨床系)32主参数(最大磨削直径320mm)
A重大改进顺序号(第一次重大改进)
主参数的含义:
最大加工直径500mm
◆CA6140型卧式车床(教材P77)
#2.复合运动和简单运动含义、举例说明P80-81
简单运动:
成形运动由单独的旋转运动或直线运动组成。
A→直线运动,B→旋转运动。
→在机床上,以主轴的旋转,刀架或工作台的直线移动出现。
复合运动:
成形运动由两个或两个以上旋转运动或(和)
直线运动,按照某种确定运动关系组合而成。
复合运动—成形运动是由两个或两个以上旋转运动或(和)直线运动,按照某种确定的运动速度关系组合而成。
如:
车床上车削螺纹需要工件的旋转和成形车刀的纵向移动两
个运动,两者之间需满足“工件转一转,刀具纵移一个螺纹导程”这一运动关系。
又如:
滚齿时需要工件的旋转和滚刀的旋转两个运动,两者之间需满足“滚刀转一转,工件转过
转”这一运动关系。
#3.机床的传动链
■按传动链性质不同分为:
●外联系传动链:
联系动力源(如电动机)和机床执行件→主轴、刀架、工作台之间的传动链,使执行件得到运动,并能改变运动的速度和方向,但不要求动力源和执行件之间有严格的传动比关系。
例如,车削螺纹,从电动机→车床主轴的传动链,决定螺纹速度的快慢,而不影响螺纹表面的成形。
●内联系传动链:
联系复合运动之内的各个分解部分,传动链所联系的执行件相互之间的相对速度(及相对位移量)有严格的要求,用来保证运动的轨迹→执行件之间有严格的传动比要求。
例如,卧式车床上用螺纹车刀车螺纹,联系主轴→刀架之间的螺纹传动链。
#4.制造精度不直接影响加工精度的刀具是(A)
A.外圆车刀B.拉刀
C.成形车刀D.麻花钻
#5齿轮加工方法
■成形法:
用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削轮齿→所用刀具的切削刃形状与被切齿轮的齿槽形状相吻合。
例如,在铣床上用盘状模数铣刀和指状模数铣刀铣齿轮;刨床或插床上用成形刀具插削或刨削齿轮。
■范成法→包络法或展成法:
利用齿轮的啮合原理进行的→把齿轮啮合副(齿条-齿轮、齿轮-齿轮)中的一个转化为刀具,另一个转化为工件,并强制刀具和工件作严格的啮合运动而范成切出齿廓。
刀具切削刃在各瞬时位置的包络线形成了工件的齿廓线。
#6.机床的主要技术参数
主参数;
基本参数:
■尺寸参数\■运动参数\■动力参数
#7.普通外圆磨床的磨削方式、运动分析及应用场合?
磨削方式:
纵磨法(贯穿磨削法)和横磨法(切入磨削法)
●纵磨法(贯穿磨削法)
①工件沿轴线往复移动→纵向进给运动();工件旋转——圆周进给运动(、)。
砂轮旋转运动(磨外圆、磨内孔)→主运动;
②砂轮的横向进给运动—间歇进给运动→切入运动。
③辅助运动:
砂轮架的横向快进和快退运动;尾座套筒伸缩移动→液压传动。
●横磨法(切入磨削法)
①表面成形运动:
工件旋转——圆周进给运动(、)。
砂轮旋转运动(磨外圆、磨内孔)→主运动;②砂轮的横向进给运动→切入运动:
③辅助运动:
砂轮架横向快进和快退运动;尾座套筒伸缩移动
#8.平面磨床的主要类型、磨削方式及运动?
磨削方式
Ø端面磨削:
用砂轮端面磨削
特点:
接触面积大,生产率↑,散热条件↓,↑
应用:
主要用于粗磨加工和半精磨加工
Ø周边磨削(圆周磨削):
用砂轮圆周磨削
特点:
接触面积小,生产率↓,散热条件↑,
应用:
主要用于精磨加工
Ø卧轴矩台平面磨床:
需要二个表面成形运动:
①砂轮的旋转——主运动:
②矩形工作台的纵向往复移动——进给运动:
③砂轮架的横向进给运动:
④砂轮架周期性沿垂直于工件被磨削表面的方向进给→切入运动:
Ø卧轴圆台平面磨床:
需要二个表面成形运动(磨削各种零件)
①砂轮的旋转——主运动;
②圆形工作台——圆周进给运动:
③砂轮架--径向进给运动:
④砂轮架--周期性切入运动:
Ø立轴矩台平面磨床:
①砂轮的旋转——主运动
②矩形工作台——纵向进给运动
③砂轮架——周期性切入运动
Ø立轴圆台平面磨床:
①砂轮的旋转——主运动
②圆形工作台——圆周进给运动
③砂轮架——周期性切入运动
(4)机械加工工艺规程的制定
■1精基准的选择
遵循原则:
5条原则■基准重合原则;■基准统一原则(基准不变);
■互为基准的原则;■自为基准的原则;■便于装夹的原则。
基准重合原则:
用被加工表面的设计基准作为定位基准。
目的:
避免基准不重合引起的基准不重合误差。
自为基准的原则:
用加工表面本身作为定位基准。
基准统一原则:
在工件的加工过程中使各个工序的定位基准相同。
■常用的统一基准:
①轴类零件常用其端面的两个中心孔;
②盘套类零件常用其端面和与端面垂直孔(中心线)组合定位;
③箱体类零件常用“一面两孔”,或三个互相垂直表面组合定位。
#2.加工阶段的划分、各加工阶段的任务P199
粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段
#3.划分加工阶段的好处(原因)P199-200
(1)及时发现毛坯缺陷,避免浪费工时。
(2)有利于保证加工质量。
(3)有利于合理使用设备和安排操作工人。
(4)便于组织生产(安排热处理工序)。
(5)精加工和光整加工安排在后,避免表面磕碰损坏。
4.光整加工阶段:
从工件上不切除或切除极薄的金属层,用以获得很光洁的表面或强化其表面的加工过程。
如珩磨、抛光、研磨。
目的:
进一步提高尺寸精度、形状精度和降低表面粗糙度值,<0.32um,IT6以上。
※不能用来提高位置精度→自为基准的加工方法。
4.工序的集中和分散
为便于组织生产、安排计划和均衡机床负荷,常将工艺过程划分为若干个工序,划分工序有两种不同的原则:
■工序集中:
工序数少而各工序的加工内容多
→将零件的加工内容集中在少数几道工序中完成。
■工序分散:
工序数多而各工序的加工内容少
→将零件的加工内容分散到很多道工序中完成。
5.确定加工余量的方法:
分析计算法、查表法、经验法
(5.)机床夹具设计
#1.六点定位原理、定位形式:
工件在夹具空间中有六个自由度,这六个自由度需要
用夹具上按一定要求布置的六个(不重复)定位支承点来消除,其中每个支承点相应地消除一个自由度。
#定位形式:
完全定位与部分定位
工件的六个自由度完全被限制的定位称为完全定位。
按加工要求,允许有一个或几个自由度不被限制的定位→工件被限制的自由度少于六个,但能保证加工要求的定位称为不完全定位。
●欠定位
工件被限制的自由度少于六个,但不能保证加工要求的定位称为欠定位。
●过定位(重复定位)
工件的同一自由度被二个或二个以上的支承点重复限制的定位→过定位。
在确定夹具的定位方案时,绝对不允许采用(C)。
A.不完全定位B.过定位C.欠定位D.完全定位
#3.工件的定位和夹紧的概念
◆定位:
确定工件夹具中(或在机床上)占据正确位置的过程。
◆夹紧:
把工件在夹具中占据的正确位置固定下来,并使其在外力作用下不发生变动的操作。
◆装夹:
定位和夹紧的全过程。
#4.(9-6)解决的主要问题:
过定位问题——应避免过定位。
定位元件:
两块长条支承板、一个短圆柱销、
一个短削边销(菱形小)
如何限制工件的自由度:
图9-20
■5作业
8-9(e):
支承板:
、、,短圆柱销:
※、 ,固定V形块:
、;有过定位现象;
消除过定位措施:
固定V形块→活动V形块。
(6.)机械加工精度
■锥形圆柱度误差(c)
●因素:
1)毛坯误差复映;
2)车床导轨与主轴回转轴线在水平面内有平行度误差;
3)刀具受热变形;
4)刀具磨损。
●改进措施:
提高毛坯精度\提高工艺系统刚度\增加走刀次数或工作行程数; 提高机床导轨导向精度; 刀具达到热平衡;
及时换刀,合理采用切削液和选用刀具材料。
■腰鼓形圆柱度误差(a)
●因素1)工件变形(或工件刚度不足);2)毛坯误差复映;
3)工件受热变形;4)导轨在水平面出现向后凸直线度误差。
●改进措施
提高工件刚度----中心架或跟刀架;提高毛坯精度\提高工艺系统刚度\增加走刀次数或工作行程数;
后顶尖改为弹簧顶尖,采用切削液,加强冷却;
提高机床导轨导向精度。
■鞍形圆柱度误差(b)
●因素:
1)机床变形(或机床刚度不足);2)毛坯误差复映;
3)车床导轨与主轴回转轴线在垂直面内有平行度误差;
4)导轨在水平面出现向前凸直线度误差。
●改进措施:
提高机床刚度;提高毛坯精度\提高工艺系统刚度\增加走刀次数或工作行程数;提高机床导轨导向精度。
#2.误差敏感方向:
原始误差对加工精度影响最大的哪个方向(通过刀刃的加工表面的法线方向)→即加工表面的法向。
#3.10-5何谓误差复映规律?
误差复映系数的含义是什么?
减小复映误差工艺措施有哪些?
P300
■误差复映规律(现象)
有误差(尺寸误差、形状误差、位置误差)的工件毛坯,再
次加工后,其误差仍以与毛坯相似的形式、程度不同地再次
反映在新的加工表面上。
①误差复映系数:
表示工件误差对毛坯误差的复映程度
2 与 的关系(车削):
■降低复映误差的主要工艺措施
①提高工艺系统刚度:
↑ ↓ ↓
②增加工作行程数(或走刀次数)
③提高毛坯精度(尺寸变动范围)和材质的均匀性。
大批大量生产中,用调整法加工一批工件→控制毛坯精度,通过热处理改善材质的均匀性(正火、退火、调质)。
#4.加工误差的分类
.系统误差
◆常值系统误差:
其大小和方向均不改变,与加工时间(加工顺序)无关,如:
①加工原理误差;
②机床、夹具、刀具的制造误差;
③工艺系统的受力变形误差。
◆变值系统误差:
误差大小和方向按一定规律变化,通常是加工时间的函数。
①在达到热平衡前,机床、夹具和刀具热变形误差;
②刀具的磨损
.随机误差:
在连续(顺序)加工一批工件时,加工误差的大小和方向不同,且呈现不规则变化。
①如复映误差(毛坯误差复映);
②定位误差;
③夹紧误差;
④内应力引起的变形误差。
#5.实际分布曲线符合正态分布说明什么问题?
没有变值系统误差或变值系统误差响可忽或略不计
.若加工后工件的尺寸服从正态分布,则可认为(B)。
A.无常值系统误差B.无变值系统误差C.无随机误差
.若加工后工件的尺寸服从正态分布,但分布中心与公差带中心不重合,则
可认为(C)。
A.无常值系统误差B.变值系统误差很大
C.常值系统误差和随机误差同时存在D.无随机误差
#5.10-4A面圆柱度误差:
床身导轨在水平面内的直线度误差;床身导轨的扭曲(前后导轨的平行度误差);主轴回转轴线的径向跳动与角度摆动;床身导轨与主轴回转轴线在水平面内的平行度误差。
B面对外圆A的中心线的垂直度误差:
主轴回转轴线的轴向窜动(轴向圆跳动);刀架的横向溜板导轨与主轴回转轴线的垂直度误差。
#6.10-2水平面的直线度影响大:
导轨在水平面内直线度误差△Y:
(P292)
卧式车床在水平面内Y方向有直线度误差△Y,该方向为加工面的法线方向→误差敏感方向,引起加工表面的形状误差→圆柱度误差△R=△Y
导轨在垂直面内直线度误差△Z:
(P293)
卧式车床在垂直面内Z方向有直线度误差△Z,该方向为加工面的切线方向→误差不敏感方向,引起加工表面的形状误差——圆柱度误差:
(7.)机械加工表面质量
#1表面质量的含义(内容):
零件表面质量
表面几何形状特征:
表面粗糙度;表面波度
表面物理机械性能的变化:
表面层冷作硬化(加工硬化);表面层残余应力;
表面层金相组织的变化
1.表面粗糙度:
表面的微观几何形状误差。
2.表面波度:
介于宏观和微观几何形状误差之间的周期性几何形状误差。
→由工艺系统的低频振动引起。
#2表面层物理力学性能的变化包括:
表面物理力学性能
表面层的冷作硬化
表面层的残余应力◇冷塑性变形◇热塑性变形◇金相组织变化
金相组织变化(磨削烧伤)
#2磨削烧伤:
由于磨削区瞬时高温(800~1000℃),使工件表面层的金相组织发生变化,从而使表面层的硬度和强度下降,产生残余(拉)应力,甚至引起显微裂纹,这种现象叫磨削烧伤。
磨削烧伤的类型(金相组织变化的类型)?
淬火烧:
一般中碳钢约720℃
●表层(几微
密度↓,体积膨胀↑→表层产生残余压应
●下层:
→A→回火索氏体或屈氏体
密度↑,体积缩小↓→下层产生残余拉应力
退火烧伤:
一般中碳钢约720℃
密度↑,体积缩小(重量不变)→表层产生残余拉应力
回火烧伤:
720~300℃→回火索氏体或屈氏体
密度↑,体积缩小↓→表层产生残余拉应力。
#3.表面残余应力产生的原因:
1)冷态塑性变形:
表面层产生残余的压应力;
2)热态塑性变形:
表面层产生残余的拉应力;
3)金相组织变化:
表面层的体积膨胀时,产生残余的压应力;
表面层的体积缩小时,产生残余的拉应力.
表面层的残余(C)会使疲劳裂纹扩大,加快疲劳破坏。
A.内应力B.压应力C.拉应力
(8)机械装配基础
#1.实现过盈联接的方法
◆不可拆卸连接——焊接、铆接及过盈连接。
过盈联接:
用于孔轴的配合
→压入配合法、热胀配合法、冷缩配合法。
#2装配组织形式
固定式装配:
全部的装配工作在一个固定的工作地上进行。
装配过程中装配对象的位置不变,装配所需要的零部件都汇集在工作地附近。
(●单件或中小批量生产;或大型机器的装配生产。
)
移动式装配:
装配过程在装配对象的连续或间歇的移动中完成。
●大批、大量生产类型。
#4修配装配法(修配法)
定义:
将零件(装配尺寸链中的各尺寸)按经济加工精度加工,在装配时,通过修配某一预先选定的组成环(修配环)的尺寸,使之满足装配精度要求(封闭环)的装配方法。
修配方法:
(1)单件修配法;2)合并加工修配法;3)自身加工修配法
修配环的选择原则:
●便于装卸、易于修配,一般应选形状简单,修配面积小的零件作为修配环;
●不选公共环作为修配环。
应选只与一项装配精度有关的零件作为修配环。
●不选标准件作为修
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