机械制造工程学_复习题2010A

《机械制造工程学》复习题2010
第一章金属切削加工基本概念
在切削加工时,直接切除工件上多余金属层,使之转变为切屑,以形成工件新表面的运动,称为主运动。通常主运动的速度较高,消耗的切削功率也较大。
前角是指在主剖面内度量的基面与前刀面间的夹角。后角是指在主剖面内度量的后刀面与切削平面间的夹角。主偏角是指在基面内度量的切削平面与进给平面间的夹角。副偏角是指在基面内度量的副切削刃与进给运动方向在基面上投影间的夹角。刃倾角是指在切削平面内度量的主切削刃与基面间的夹角。
刀具材料应具备以下性能: (一)硬度  (二)强度和韧性  (三)耐磨性    (四)耐热性  (五)导热性和膨胀系数  (六)工艺性刀具材料的种类很多,常用的有工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等。
WC—Co类硬质合金一般用于加工铸铁、有金属及其合金。
WC—TiC—Co硬质合金则用于高速切削钢料。
第二章金属切削基本原理及应用
工件材料的强度、硬度越高,切削时前刀面上的正压力越大,同时,刀—屑接触长度减小,因此,正应力增大,摩擦因数减小,剪切角增大,变形系数减小。
良好屑形的主要标志是:不缠绕、不飞溅,不损伤工件、刀具和机床;不影响工人的操作。
粗车、半精车碳钢与合金钢材料时,在车刀上刃磨适当的卷屑槽,能够得到C形屑。
密度天平刀具角度中,增大主偏角,可使切屑变厚变窄,卷曲时弯曲应力增大,容易折断;
刀具前角增大时,剪切角增大,因而变形系数减小,切削力显著减小。前角减小时,可使基本变形增大,有利于断屑;
进给量增大时,切屑变厚,卷曲时弯曲应力增大,易断屑。
切削速度增大时,切屑基本变形减小,断屑变得困难。
掌握切削力的变化规律,计算切削力的数值,不仅是设计机床、刀具、夹具的重要依据,而且对分析、解决切削加工生产中的实际问题有重要的指导意义。
主切削力是决定机床主电机功率、设计与校验主传动系统各零件以及夹具、刀具强度、刚度的重要依据。
主偏角对主切削力的影响不大。
刃倾角改变时,将使切削合力的方向发生变化,因而改变各分力的大
小。
等离子割负倒棱和刀尖圆弧半径能够提高刃区的强度,但同时会增大切削力。
车削加工中50%~86%的热量由切屑带走,40%~10%传入车刀,9%~3%传入工件,1%左右传入空气。
随着切削速度的提高,单位时间内金属切除率成比例地增加,消耗的功率及其转化成的热随之增加,切削温度显著提高。
进给量增大时,切削温度也随之升高,但其影响程度不如切削速度大,切削深度对切削温度的影响较小。
前角增大,切削力减小,消耗的功率及产生的切削热相应减少。减小主偏角,将使刀刃工作长度增加,散热条件得到改善影响刀具耐用度的因素有工件材料、刀具角度、切削用量以及切削液等。
能使单件工序成本最低的耐用度称为经济耐用度。
在金属切削加工中,合理使用切削液,能有效地改善工件与刀具之间的摩擦状况,减小切削力,降低切削温度,提高刀具耐用度,并能抑制积屑瘤和鳞刺的产生,提高工件的加工精度和表面质量。
减小前角,使楔角增大,刀具强度提高。
乳胶模具加工塑性材料时,应取较大的前角。
高速钢刀具的前角一般可比硬质合金刀具大。硬质合金的抗弯强度及韧性较差,硬质合金刀具前角应取得小些,同样原因,陶瓷刀具的前角应取得更小些。
粗加工,断续切削时,切削力大,刀具经常受到冲击力作用。为保证切削刃有足够的强度,应取较小的前角。
精加工中,对刀具强度要求较低,为减小切削变形和获得高的表面质量,可取较大的前角。
工艺系统刚性差或机床功率不足时,应取较大的前角,以减小切削力。
在数控机床、自动线、自动机床上,为增大刀具工作的可靠性防止刀具发生破损,也宜取较小的前角。
增大后角可减小后刀面与工件之间的摩擦,并使刀具刃口锋利,有利于提高已加工表面的质量。
在磨钝标准相同的情况下,增大后角可提高刀具耐用度。
在前角一定的条件下,较小的后角可使刀具楔角增大,刀具强度提高,改善散热条件,并可减小切削过程中的振动。
粗加工、强力切削及受冲击力作用的刀具,应取较小的后角,以保证刀具有足够的刃口强度。
精加工中使用的刀具,应取较大的后角。以减小摩擦并使刃口锋利,有利于提高已加工表面质量。
加工塑性较大的工件材料时,后刀面摩擦对刀具磨损及工件表面质量影响较大,宜取较大的后角;
切削脆性材料时,切削力、切削热集中在刀刃附近,为保证刀具刃部强度,应取较小的后角。
强度、硬度高的材料,应取较小的后角。
工艺系统刚性较差时,应取较小的刀具后角,以增强后刀面对振动的阻尼作用,减小或避免切削过程中的振动。
对一些定尺寸刀具,如拉刀、铰刀等,为减小刀具重磨后尺寸的变化,应取较小的后角:
粗加工、强力切削、工艺系统刚性不足时,应取较大的主偏角,以防止切削时的振动并提高断屑效果,
工件材料的强度、硬度高时,为减小单位切削刃工作长度上的切削力并改善散热条件,提高刀具耐用度,应取较小的主偏角。
断续切削、工件表面不规则,冲击力大时应取负的刃倾角。微量切削,可取较大的刃倾角.使切削刃锋利。
第三章车床
汽车前灯车床主要用于加工各种回转表面,如内、外圆柱表面、圆锥面及成形回转表面等。
车床进给运动的速度低,消耗的功率也较少。
mide008车床辅助运动包括切入运动、刀架纵、横向机动快速移动等。
进给箱内装有进给运动变换机构,用来改变机动进给量或所加工螺纹的导程,
传动装置是把动力源的动力和运动传给执行件的装置。传动装置同时还能完成变速、变向、改变运动形式等功能。
一台机床可以有多条传动链。内联系传动链是联系构成复合运动的各个分运动执行件的传动链。因此,
汪伊涵传动链所联系的执行件之间的

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