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《机械制造基础》练习题参考答案
一、填空题(每空
0.5分共25分)
1、端铣刀的主要几何角度包括前角后角、刃倾角、主偏角和副偏角
2、轴类零件一般采用中心孔作定位基准
3、用压板夹紧工件时,螺栓应尽量靠近工件;压板的数目一般不少于两块
4、铣床夹具一般要有定向键和对刀装置,以确保在铣床工作台上安装准确以及加工的尺寸精度
5、为了降低切削温度,目前采用的主要方法是切削时冲注切削液切削液的作用包括冷却作用;润滑作用;防锈作用和清洗作用
6、用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所依据的基准,称定位基准
7、用圆柱销定位时,必须有少量过盈
8、切削用量是切削加工过程中切削速度、进给量和背吃刀量(切削深度)的总称
9、切削用量的三要素是、、
10、工序集中表现为工序少,每个工序中加工内容很很多,工艺路线短
11.车削轴类工件L/D﹥20常用双顶尖装夹方式,通过拨盘和卡箍带动工件旋转
12.刀具材料应具备硬度和耐磨性、强度和韧性、热硬性、工艺与经济性
13.前角增大,切削变形减小,故切削力也减小
14.选择后角的原则是:在不产生较大摩擦的条件下应适当减小后角
15.车加工细长轴时,常用中心架和跟刀架来增强刚性,提高加工精度
16.设计专用夹具其结构应简单、合理,操作应简便、省力、安全、排屑方便
17.在车床上,当工件形状复杂或不规则无法用三爪和四爪卡盘装夹时,常用花盘和角铁装夹
18.工序集中是指零件工艺过程中工序少工艺路线短工步内容多
19.锻造的轴类零件锻造后需安排正火工序而调质工序应安排在粗加工工序之后进行淬火工序则安排在磨削工序之前20工序分散是指零件工艺过程中工序多,工艺路线长,工步内容少
三、判断题(每小题
0.5分,共15分)
1、程序段的顺序号,根据数控系统的不同,在某些系统中可以省略的√
2、绝对编程和增量编程不能在同一程序中混合使用×
3、车削中心必须配备动力刀架√
4、非模态指令只能在本程序段内有效√
5、顺时针圆弧插补G02和逆时针圆弧插补G03的判别方向是沿着不在圆弧平面内的坐标轴正方向向负方向看去,顺时针方向为G02,逆时针方向为G03√
6、数控车床的特点是Z轴进给1mm,零件的直径减小2mm×
7、数控车床刀架的定位精度和垂直精度中影响加工精度的主要是前者×
8、数控车床加工球面工件是按照数控系统编程的格式要求,写出相应的圆弧插补程序段√
9、数控车床的刀具功能字T既指定了刀具数,又指定了刀具号×
10、螺纹指令G32X
41.0W-
43.0F
1.5是以每分钟
1.5mm的速度加工螺纹×
11、车床的进给方式分每分钟进给和每转进给两种,一般可用G94和G95区分√
12、数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、公制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹,但是不能车削多头螺纹×
13、固定循环是预先给定一系列操作,用来控制机床的位移或主轴运转√
14、数控车床的刀具补偿功能有刀尖半径补偿与刀具位置补偿√
15、外圆粗车循环方式适合于加工棒料毛坯除去较大余量的切削√
16、编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系×
17、一个主程序中只能有一个子程序×
18、子程序的编写方式必须是增量方式×
19、G
00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位,因此它们都是插补指令×
20、当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工 ×
21、刀具前角越大,切屑越不易流出,切削力越大,但刀具的强度越高(×)
22、定位误差包括工艺误差和设计误差(×)
23、在批量生产的情况下,用直接找正装夹工件比较合适(×)
24、刀具磨损分为初期磨损、正常磨损、急剧磨损三种形式(×)
25、在加工过程中形成的相互有关的封闭尺寸图形,称为工艺尺寸链图(√)
26、为了防止工件变形,夹紧部位要与支承对应,不能在工件悬空处夹紧(√)
27、切削中,对切削力影响较小的是前角和主偏角(×)
28、同一工件,无论用数控机床加工还是用普通机床加工,其工序都一样(×)
29、工件在夹具中与各定位元件接触,虽然没有夹紧尚可移动,但由于其已取造得确定的位置,所以可以认为工件已定位(√)
30、在卧式铣床上加工表面有硬皮的毛坯零件时,应采用逆铣切削(√)
三、选择题(每小题1分共20分)
1、决定某种定位方法属几点定位,主要根据(B)A、 有几个支承点与工件接触B、工件被消除了几个自由度C、工件需要消除几个自由D、夹具采用几个定位元件
2.切削力是总切削力在(A)方向的正投影A主运动B进给运动C复合运动
3.对高速钢刀具来说,(A)是使它产生急剧磨损的主要原因A相变磨损B氧化磨损C粘结磨损D磨粒磨损
4.铣刀旋转方向与工件进给方向相同,称(A)方式A顺铣B逆铣
5.工序分散表现为工序多,工序内容(B),工艺路线长A多B少
6、用三个支承点对工件的平面进行定位,能消除其(C)自由度A、三个平动B、三个转动C、一个平动两个转动D、一个转动两个平动
7、刀具后角的正负规定后刀面与基面夹角小于90o时,后角为(A)A、正B、负C、非正非负
8、工件装夹后,在同一位置上进行钻孔、扩孔、铰孔等多次加工,通常选用(B)A、固定B、快换C、可换
9、由主切削刃直接切成的表面叫(B)A、切削平面B、切削表面C、已加工面D、待加工面
10、在数控机床上使用的夹具最重要的是(C)A.夹具的刚性好B.夹具的精度高C.夹具上有对刀基准
11、数控车床中,转速功能字S可指定B Amm/r Br/mm Cmm/min
12、下列G指令中C是非模态指令 AG00 BG01 CG
0413、数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用C来选刀换刀 A刀具编码 B刀座编码 C计算机跟踪记忆
14、数控机床加工依赖于各种C A位置数据 B模拟量信息 C数字化信息
15、数控机床的F功能常用B单位 Am/min Bmm/min或mm/r Cm/r
16、圆弧插补方向顺时针和逆时针的规定与C有关 AX轴 BZ轴 C不在圆弧平面内的坐标轴
17、用于指令动作方式的准备功能的指令代码是B AF代码 BG代码 CT代码
18、用于机床开关指令的辅助功能的指令代码是C AF代码 BS代码 CM代码
19、切削的三要素有进给量、切削深度和B A切削厚度 B切削速度 C进给速度
20、刀尖半径左补偿方向的规定是D A沿刀具运动方向看,工件位于刀具左侧B沿工件运动方向看,工件位于刀具左侧 C沿刀具运动方向看,刀具位于工件左侧
四、问答题(每小题4分共24分)
1、数控加工对刀具有哪些要求?
(1)在刀具性能方面
①、强度高.
②、精度高.
③、切削速度和进给速度高.
④、可靠性好.
⑤、耐用度高
⑥、断屑及排屑性能好;
(2)在刀具材料方面
①、有较高的硬度和耐磨性;
②、较高的耐热性;
③、足够的强度和韧性;
④、较好的导热性;
⑤、良好的工艺性;
⑥、较好的经济性
2、数控车削加工时车削用量的具体选择原则有哪些?
(1)粗车时,首先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量ap,其次选择一个较大的进给量f,最后确定一个合适的切削速度v增大背吃刀量ap可使走刀次数减少,增大进给量f有利于断屑,因此根据以上原则选择粗车切削用量对于提高生产效率,减少刀具消耗,降低加工成本是有利的
(2)精车时,加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀,因此选择精车切削用量时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高生产率因此精车时应选用较小(但不太小)的背吃刀量ap和进给量f,并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度v
3、在数控机床上按“工序集中”原则组织加工有何优点?工序集中就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成,每道工序的加工内容较多这样减少了机床数量、操作工人数和点地面积,一次装夹后加工较多表面,不仅保证了各个加工表面之间的相互位置精度,同时还减少工序间的的工件运输量和装夹工件的辅助时间
4、数控铣削加工对夹具的要求有那些?常用的夹具种类有哪些?答
(1)要求
①夹紧机构或其他元件不得影响进给,加工部位要敞开
②为保持零件安装方位与机床坐标系及编程的坐标系方向一致性
③夹具的刚性稳定性要好
④装卸方便,辅助时间尽量短
⑤夹具结构应力求简单
⑥减少更换夹具的准备结束时间
⑦减少夹具在机床上的加工误差
(2)种类
①通用夹具;
②组合夹具;
③专业夹具;
④可调整夹具;
⑤多工位夹具;
⑥成组夹具
5、数控车床的加工对象答数控车床主要用于轴类和盘类回转体工件的加工,还适合加工轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件;精度要求高的零件;特殊的螺旋零件;淬硬工件的加工
6、试述数控车床的编程特点答1在一个程序段中,根据图样上标注的尺寸可以釆用绝对编程的相对值编程,也可混合使用 2被加工零件的径向尺寸在图样上测量时,一般用直径值表示,所以釆用直径尺寸编程更为方便 3由于车削加工常用棒料作为毛坯,加工余量较大,为简化编程,常釆用不同形式的固定循环 4编程时把车刀刀尖认为是一个点 5为了提高加工效率,车削加工的进刀与退刀都釆用快速运动
2、合金结构钢如何表示,并说明20Cr的意义合金结构钢“二位数字+加化学元素符号+数字”前面的数字表示碳含量的万分数;元素符号表示钢中的合金元素;后面的数字表示合金元素的百分含量,当合金元素含量〈
1.5%时数字可不标出如“20Cr”表示含碳量为
0.2%含Cr量小于
1.5%的合金结构钢数控车削加工时车削用量的具体选择原则有哪些?
3、一个完整的、能够正常工作的液压系统,应该由以下五个主要部分来组成
1.能源装置它是供给液压系统压力油,把机械能转换成液压能的装置最常见的形式是液压泵
2.执行装置它是把液压能转换成机械能的装置其形式有作直线运动的液压缸,有作回转运动的液压马达,它们又称为液压系统的执行元件
3.控制调节装置它是对系统中的压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等
4.辅助装置上述三部分之外的其他装置,例如油箱,滤油器,油管等它们对保证系统正常工作是必不可少的
4、按滚动体分,滚动轴承可以分为哪几类?球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、滚针轴承
5.工作介质传递能量的流体,即液压油等
五、综合题典型零件的加工工艺分析(本题16分)如下图所示,分析支承套零件的加工工艺(分别在铣床和在加工中心加工),设计工艺、确定装夹方案和选择夹具与刀具
1、影响折弯精度的因素答
(1)材料的机械性能
(2)材料的相对弯曲半径
(3)折弯件的形状
(4)折弯方法
(5)材料轧制后的纤维组织2.粗基准选择原则答1选择重要表面为粗基准2选择不加工表面为粗基准3选择加工余量最小的表面为粗基准4选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准5粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次
3、什么是工艺信息?工艺信息包括哪些内容?答工艺信息是指通过工艺处理后所获得的各种信息这些信息有工艺准备刀具选择;加工方案包括走刀路线、切削用量等及补偿方案等各方面信息加工实践经验的积累,是获得工艺信息的有效途径
4、数控铣削加工的内容包括那些内容?答加工内容常采用数控铣削加工1工件上的曲线轮廓表面,特别由数学表达式给出的非圆曲线和列表曲线等曲线轮廓2给出数学模型的空间曲面或通过测量数据建立的空间曲面3形状复杂,尺寸繁多,画线于检测困难的部位4能在一次装夹中顺带铣出来的简单形状表面或形状5用通用铣床加工时难以观察﹑测量和控制进给的内外凹槽采用数控铣削能成倍提高生产率,大大减轻体力劳动的一般加工内容
十、什么是顺铣?什么是逆铣?数控机床的顺铣和逆铣各有什么特点?
1、分析图样并选择加工内容支承套的材料为45钢,毛坯选棒料支承套¢35H7孔对¢100f9外圆,¢60mm孔底面对¢35H7孔,2﹡¢15H7孔对端面C及端面C对¢100f9外圆均有位置精度要求为便于在数控铣床上定位和夹紧,将¢100f9外圆、80mm尺寸两端面,78mm尺寸上平面均安排在前面工序中由普通机床完成其余加工表面(2﹡¢15H7孔,¢35H7孔,¢60mm孔,2﹡11mm孔,2﹡¢17孔,2﹡M16-6H螺孔)确定在加工中心上一次安装完成
2.选择数控铣床因加工表面位于支承套互相垂直的两个表面﹙左侧面及上平面﹚上,需要两工位加工才能完成,故选择卧式数控铣床加工工步有钻孔,扩孔,镗孔,锪孔,铰孔及攻螺纹等,所需刀具不超过20把国产XH754型卧式数控铣床可满足上述要求该机床工作台尺寸为400mm﹡400mmx轴行程为500mm,z轴行程为400mmy轴行程为400mm,主轴中心线至工作台距离为100~500mm,主轴端面至工作台中心线距离为150~550mm,主轴钻孔为ISO40,定位精度和重复定位精度分别为0﹒02mm和0﹒011mm,工作台分度精度和重复分度精度分别为7和
43.设计工艺
(1)选择加工方法所有孔都是在实体上加工,为防钻偏,均先用中心钻钻引正孔,然后再钻孔为保证¢35H7孔及其2﹡¢15H7孔的精度,根据其尺寸,选择铰削作其最终加工方法对¢60的孔,根据孔径精度,孔深尺寸和孔底平面要求,用铣削方法同时完成孔壁和孔底平面的加工各加工表面选择的加工方案如下¢35H7孔钻中心孔--钻孔--粗镗--半精镗--铰孔;¢15H7孔钻中心孔--钻孔--扩孔--铰孔;¢60mm孔粗铣--精铣;¢11mm孔钻中心孔--钻孔;¢17mm孔锪孔在¢11mm底孔上;M6--6H螺孔钻中心孔--钻底孔--孔端倒角--攻螺纹
(2)确定加工顺序为减少变换工位的辅助时间和工作台分度误差的影响,各上的加工表面在工作台一次分度下按先粗后精的原则加工完毕业具体的加工顺序是第一工位(BO)钻¢35H7,2﹡11mm中心孔--钻石¢35H7孔--钻2﹡¢11mm孔--锪2﹡¢17mm孔--粗镗¢35H7孔--粗铣,精铣¢60mm﹡12孔--半精镗¢35H7孔--钻2﹡M6-6H螺纹中心孔--钻2﹡M6-6H螺纹底孔--2﹡M6-6H螺纹孔端倒角--攻2﹡M6-6H螺纹--铰¢35H7孔;第二工位﹙B90°﹚钻2﹡15H7中心孔--钻2﹡15H7孔--扩2﹡15H7孔--铰2﹡15H7孔详见表1--1数控加工工艺卡片
(3)确定装夹方案和选择夹具¢35H7孔,¢60mm孔,2﹡11mm孔及2﹡¢17mm孔的设计基准均为¢100f9外圆中心线,遵循基准重合原则,选择¢100f9外圆中心线为主要定位基准因¢100f9外圆不是整圆,故用V形块作定位元件在支承套长度方向,若选右端面定位,则难以保证¢17mm孔深尺寸11mm﹙因工序尺寸80mm-11mm无公差﹚,故选择左端面定位所用夹具为专用夹具,工件的装夹简图如图2所示在装夹时应使工件上平面在夹具中保持垂直,以消除转动自由度﹙4﹚选择刀具各工步刀具直径根据加工余量和孔径确定,详见表1--2数控加工刀具卡片刀具长度与工件在机床工作台上的装夹位置有关,在装夹位置确定之后,再计算刀具长度限于篇幅,这里只介绍¢35H7孔钻孔刀具的长度计算为减少刀具的悬伸长度,将工件装夹在工作台中心线与机床主轴之间,因此,刀具的长度用式﹙6-2﹚和式﹙6-3﹚计算,计算式中A=550mmB=150mmN=180mmL=80mmZ=3mmT=0.3d=0.3﹡31mm=9.3mm所以T﹥﹙550-150-180+80+3+9.3﹚mm=312mmT﹤﹙550-180﹚mm=370mm取T=330mm其余刀具的长度参照上述算法一一确定,见表1-2。