机械制造考试重点及习题

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1、简答题 1、简述切屑运动、切屑用量、切削种类 答：切削运动包括主运动（图中）和进给运动（图中） 。主运动是切下切屑最基本的运 动；进给运动是使金属层不断投入切削，从而加工出最终表面所需的运动。 切削用量： （1）切削速度 在单位时间内，工件和刀具沿主运动方向的相对位移。单位为 m/s 或 m/min。 （2）进给量 工件或刀具运动在一个工作循环（或单位时间）内，刀具与工件之间沿进给 运动方向的相对位移。 （3）切削深度 ap 待加工表面与已加工表面间的垂直距离，单位为 mm。 切屑种类： （1）带状切屑 （2）挤裂切屑 （3）单元切屑 （4）崩碎切屑 2、 切削液的作用：1）冷却作用 2）润滑

2、作用 3）清洗作用 4）防锈作用 切削液中的添加剂：油性、极压添加剂、乳化剂（表面活性剂） 、防锈添加剂、抗泡沫 剂等 切削液的种类：水溶液、乳化液、切削油 切削液的合理选用： 切削液应根据工件材料、刀具材料、加工方法和加工要求的具体情况选用，否则不 能取得应有的效果。 高速钢刀具耐热性差，故应采用切削液。粗加工时，金属切除量多，产生热量大， 刀具容易磨损。使用切削液的主要目的为降低切削温度，可选用以冷却为主的切削 液，如 35%乳化液或水溶液。精加工时主要改善加工表面质量，应选用润滑性好 的极压切削油或高浓度极压乳化液。 硬质合金刀具由于耐热性好，一般不用切削液，必要时也可采用低浓度乳化液或

3、水 溶液,但必须连续，充分地供应，否则高温下刀片冷热不匀，容易产生很大内应力 而导致裂纹。 从加工材料考虑，切削钢料等塑性材料，需用切削液。切削铸铁等脆性材料，则一 般可不用切削液，因为作用不如切钢时明显，且容易搞脏工作地。对于高强度钢、 高温合金等难加工材料，对切削液的冷却、润滑等方面，均有较高要求。这类材料 的切削加工均处于极压润滑摩擦状态，故应选用极压切削油或极压乳化液，有时还 需专门配制特殊的切削液以适应其切削要求。对于铜、铝及铝合金，为了得到较高 表面质量和精度，可采用 1020%乳化液、煤油或煤油与矿物油的混合。但要注意 硫会腐蚀铜，故切铜时不用含硫的切削液。铝的强度低，如果极压添

4、加剂与金属形 成的化合物强度超过金属本身，这种切削液将带来相反效果，故切铝时也不宜用硫 化切削油。 再从加工方法考虑，钻孔、攻丝、铰孔和位削等，其排屑方式为半封闭状态，导向 部分或校正部分与已加工表面的摩擦也严重，对硬度高、强度大、韧性大、冷硬严 重的难切削材料尤为突出，宜用乳化液、极压乳化液和极压切削油。成形刀具、螺 纹和齿轮刀具要求保持形状、尺寸精度，且其加工成本高，刃磨复杂，要求较高耐用度，也应采用润滑性较好的极压切削油或高浓度极压切削液。磨削加工温度很高， 且细小磨屑会破坏工件表面质量，要求切削液具有较好冷却性能和清洗性能，常用 半透明或透明的水溶液和普通乳化液。磨削不锈钢、高温合金则

5、宜用润滑性能较好 的水溶液和极压乳化液。3、铣削的铣削方式、与比较 答：周铣法 用圆柱铣刀铣削平面称为周铣。周铣有两种方式 （1）逆铣 铣刀旋转方向与工件进给方向相反。铣削时每齿切削厚度 ac从零逐渐 到最大而后切出。 （2）顺铣 铣刀旋转方向与工件进给方向相同。铣削时每齿切削厚度 ac从最大逐 渐减小到零。端铣法 用端铣刀的端面刀齿加工平面，称为端铣法。比较： （1）端铣的加工质量比周铣高。端铣同周铣相比，同时工作的刀齿数多，铣削过 程平稳；端铣的切削厚度虽小，但不像周铣时切削厚度最小时为零，改善了刀具后 刀面与工件的摩擦状况，提高了刀具耐用度，减小表面粗糙度 Ra值，端铣刀的修 光刃可修光

6、已加工表面，使表面粗糙度 Ra值减小。 （2）端铣的生产率比周铣高。端铣的面铣刀直接安装在铣床主轴端部，刀具系统 刚性好，同时刀齿可镶硬质合金刀片，易于采用大的切削用量进行强力切削和高速 切削，使生产率得到提高，而且工件已加工表面质量也得到提高。 （3）端铣的适应性比周铣差，端铣一般只用于铣平面，而周铣可采用多种形式的 铣刀加工平面、沟槽和成形面等，因此周铣的适应性强，生产中仍常用。4、 齿形加工方法 答：1. 铣齿 2. 插齿 3. 滚齿 用切削加工的方法加工齿轮齿形，若按加工原理的不同，可以分为 如下两大类： （1）成形法（也称仿形法） 是指用与被切齿轮齿间形状相符的成 形刀具，直接切出齿

7、形的加工方法，如铣齿、成形法磨齿等。 （2）展成法（也称范成法或包络法） 是指利用齿轮刀具与被切齿 轮的啮合运动（或称展成运动），切出齿形的加工方法，如插齿、 滚齿、剃齿和展成法磨齿等。 5、机械加工工艺过程由一系列工序、安装、工位、工步和走刀等组成。 机械加工工艺过程中，一个或一组工人在一个工作地点，对一个或一组工件 连续完成的那部分工艺过程，称为工序。 安装是工件经一次装夹后所完成的那部分工序内容。 在工件的一次安装中，工件在相对机床所占据一固定位置中完成的那部分安 装的内容称为工位。在不改变加工表面、切削刀具和切削用量的条件下所完成的那部分工位的内 容称为工步。 在一个工步中，当加工表面

8、、刀具和切削用量中的转速与送进量保持不变时， 切去一层金屑的加工过程称为走刀。6、粗精精准选择原则，零件表面加工顺序原则答：粗基准选择原则：1）基准重合原则 2）基准统一原则 3）互为基准原则 4）自为基准 原则 零件表面加工顺序原则：1）先加工基准表面，后加工其它表面，即基准先行原则。2）先 加工平面，后加工孔，即“先面后孔”原则。3）先加工主要表面，后加工次要表面，即“先 主后次”原则。4）先安排粗加工，后安排精加工，即“先粗后精，粗精分开”原则。二、分析题 分析下图传动系统结构式与转速解：主运动的传动路线可用传动结构式表示：主轴最高转速应取传动比最大的一条路线，计算如下 同理主轴最低转速

9、：上两式中 0.98 为胶带滑动系数。进给运动的传动路线可用下面的传动结构式表示：为保险起见，看看书上 105 页的镗床大图吧，要难些，怕老师变态2、外圆面加工方案的分析孔加工方案的分析3、运用六点定位原理来分析实际零件加工时的欠定位或过定位，并改正；第一种方案是消除过定位。将四个支撑点改为三个支撑点并重新布置。也可将四个支 撑点之一改为辅助支撑；辅助支撑只起支撑作用，不起定位作用。 第二种方案是将工件定位表面先进行加工，并将个支撑点准确地调到同一平面内， 这样，上述过定位既能保证定位精度又能增加支撑刚度，减小工件的受力变形。 工件在定位时，为满足工件加工精度的要求必须约束的自由度没有被约束，

10、这样的定 位称为欠定位。在加工中欠定位是不充许的。如图 5.8 中，若有尺寸 a 的要求，而在定位 时没有约束y，则工件欠定位，尺寸 a 的要求无法满足。4、 简单的零件结构工艺性分析和进行结构改进。 1、（a）适合在插齿机上加工，但要大批大量生产，则应改为图（b）的结构，以便采 用拉削方式生产。2、例如图 5-20a 所示电液伺服阀套上精密方孔的加工，为了保证方孔之间的尺寸公差 要求，过去将阀套分成五个圆环分别加工然后再连接起来，认为这样的结构工艺 性好。但是随着电火花加工精度提高，把原来由五个圆环组装改为整体结构（图 5- 20b，用四个电极，同时把四个方孔加工出来，也能保证方孔之间的尺寸

11、精度。这 样既减少了劳动量又降低了成本，所以这种整体结构的工艺性也是好的。3、4、图 5-23 所示为在零件孔内插一段键槽，底部无退刀空间容易打刀，应在键槽顶端 设计一孔或一环形越程槽（图 5-23（b） ） 。5、图 5-24 所示螺纹设计时，要采用标准参数，这样才能使用标准丝锥和板牙加工， 也能利用标准螺纹量规进行检验。 6图 5-25（a）所示零件，在加工上表面时，因底面不平，不便安装，增加一个工艺 凸台便可方便地安装。7、图 5-26（a）所示的大平板，在加工其上表面时，不易装夹，若增加凸缘便能可靠 夹紧（图 5-26（b）)。 8图 5-27（a）所示的轴承盖，要加工的外圆及端面，如

12、果夹在处，一般卡爪的长度不够， 面又不便装夹。若改为图 5-27（b）所示结构，便可在面方便地装夹，或者改成图 5- 27（c）所示结构，增加一工艺圆柱面用于装夹9、图 5-28（a）的加工面在箱体内，不便于加工；若将加工面设计在箱体外（图 5- 28（b）所示） ，加工性能得到改善。 10.图 5-29（a）所示进排气通道设计在孔内，加工困难。改为图 5-29（b）所示的结构， 将进排气通道设计在轴的外圆上，加工较容易。11、图 5-30（a）所示管件的壁厚较薄，易因夹紧力和切削力而变形，增设凸缘后（图 5-30（b） ） ，提高了零件的刚度。 12、图 5-31（a）所示箱体结构刚度较差，

13、刨削上平面时易因切削力造成工件变形。增 加肋板后（图 5-31（b） ）,提高了刚度，可以采用较大的切深和进给量加工，易于 保证加工工件的质量并提高了生产率。13、图 5-32（a）所示支座零件的底面加工面积较大，改为图 5-32（b）的结构后，减少 了加工面积，从而减少机械加工量，减少了材料和刀具消耗。14、图 5-33（a）所示拨叉的沟槽底部为圆弧形，只能单个进行加工。改为图 5-33（b） 所示的结构后，可实现多个工件一起加工，有利于提高生产率。15、图 5-34（a）所示的轴上设计的两个键槽的加工需在两次装夹中完成，而如 5- 34（b）所示将两个键槽改成同一方向后，两个键槽的加工只需

14、装夹一次。16、图 5-35（a）所示 A、B 面的加工需要分别调整机床；若如图 5-35（b）所示将 、面的高度改成一致，则可在机床的一次调整中完成、面的加工。 17、图 5-36（a）所示的轴上砂轮越程槽宽度、键槽宽度设计成不同尺寸，则需采用不 同尺寸的刀具加工。若如图 5-36（b）所示将这些槽的宽度改成相同尺寸，则可用 一把刀具完成所有槽的加工。 18、图 5-37（a）所示零件的外圆面与内孔有同轴度要求，但图 5-37（a）所示结构需要 通过两次装夹来分别加工外圆面和内孔，难以满足同轴度精度的要求。若改成图 5- 37（b）所示结构，这样便可在一次装夹中加工出内、外圆表面，容易满足同

15、轴度 要求。19、图 5-38（a）所示，标注尺寸测量基准为面，不便测量，改为图 5-38（b）后，尺 寸测量基准为面，便于测量。20、应避免同一方向两个平面同时接触。如图 5-39（a）所示，端盖的两个轴向表面 、同时接触，这样不利于加工和装配。改为图 5-39（b）或图 5-39（c）的结构 形式，有利于装配，并可降低零件上有关表面加工的尺寸精度和形位精度要求，减 少加工和装配的工作量。 21、图 5-40（a）所示轴承外圈与轴承座孔的装配结构不利于轴承外圈的拆卸，改为图 5-40（b）的结构后可使用带螺纹的拆卸工具方便的拆卸轴承。 刀具材料性能及车刀形状及几何角度，掌握主剖面参考系中主要刀具几何角度的标注及刀具工作几何角度与静止几何角度的变化；