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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划机床床体材料要求数控机床的结构要求机床本体是数控机床的主体部分。来自于数控装置的各种运动和动作指令，都必须由机床本体转换成真实的、准确的机械运动和动作，才能实现数控机床的功能，并保证数控机床的性能要求。数控机床的机床本体由下列各部分组成：(1)主传动系统，其功用是实现主运动。(2)进给系统，其功用是实现进给运动。(3)机床基础件，通常指床身、底座、立柱、滑座、工作台等。其功用是支承机床本体的零、部件，并保证这些零、部件在切削加工过程中占有的准确位置。(4)实现某些部件动作和某些辅助功
2、能的装置，如液压、气动、润滑、冷却以及防护、排屑等装置。(5)实现工件回转、分度定位的装置和附件，如回转工作台。(6)刀库、刀架和自动换刀装置(ATC)。(7)自动托盘交换装置(APC)。(8)特殊功能装置，如刀具破损检测、精度检测和监控装置等。其中，机床基础件、主传动系统、进给系统以及液压、润滑、冷却等辅助装置是构成数控机床的机床本体的基本部件，其他部件则按数控机床的功能和需要选用。尽管数控机床的机床本体的基本构成与传统的机床十分相似，但由于数控机床在功能和性能上的要求与传统机床存在着巨大的差距，所以数控机床的机床本体在总体布局、结构、性能上与传统机床有许多明显的差异，出现了许多适应数控机床
3、功能特点的完全新颖的机械结构和部件。数控机床是一种高精度、高效率的自动化加工设备。尽管数控机床价格昂贵，一次性投资巨大，但仍然为机械制造厂家所普遍采用并取得很好的经济效益，其原因在于数控机床能自动化地，高精度、高质量、高效率地解决中、小批量的加工问题。数控技术、伺服驱动技术的发展及在机床上的应用，为数控机床的自动化、高精度、高效率提供了可能性，但要将可能性变成现实，则必须要求数控机床的机械结构具有优良的特性才能保证。这些特性包括结构的静刚度、抗振性、热稳定性、低速运动的平稳性及运动时的摩擦特性、几何精度、传动精度等。一、提高机床结构的静刚度机床结构的静刚度是指在切削力和其他力的作用下，机床抵抗
4、变形的能力。机床在加工过程中，受多种外力的作用，包括运动部件和工件的自重、切削力、驱动力、加减速时的惯性力、摩擦阻力等。机床的各部件在这些力的作用下将产生变形，如各基础件的弯曲和扭转变形，支承构件的局部变形，固定连接面和运动啮合面的接触变形等。这些变形都会直接或间接地引起刀具与工件之间产生相对位移，破坏刀具和工件原来所占有的正确位置，从而影响机床的加工精度和切削过程的特性，所以，提高机床的静刚度是机床结构设计的普遍要求。数控机床为获得高效率而具有的大功率和高速度，使它所承受的各种外力负载更加恶劣，而且加工过程的自动化也使得加工误差无法由人工干预来修正和补偿，所以，数控机床的变形对加工精度的影响
5、会更为严重。为了保证数控机床在自动化、高效率的切削条件下获得稳定的高精度，其机械结构应具有更高的静刚度，有标准规定数控机床的刚度系数应比类似的普通机床高50。1合理设计基础件的截面形状和尺寸，采用合理的筋板结构机床在外力的作用下，各基础件将承受弯曲和扭转载荷，其弯曲和扭转变形的大小则取决于基础件的截面抗弯和抗扭惯性矩，抗弯、抗扭惯性矩大，变形则小，刚度就高。表5-1列出了在截面积相同(即重量相同)时，不同截面形状和尺寸的惯性矩。由表中数据可知：在形状和截面积相同时，减小壁厚，加大截面轮廓尺寸，可大大增加刚度；封闭截面的刚度远远高于不封闭截面的刚度；圆形截面的抗扭刚度高于方形截面，抗弯刚度则低于
6、方形截面；矩形截面在尺寸大的方向具有很高的抗弯刚度。因此，通过合理设计截面形状和尺寸，可大大提高基础件的结构静刚度。图5-1所示为日本森精机SL系列数控车床的床身截面，床身导轨倾斜布置，改善了排屑条件，同时截面形状采用封闭式箱体结构，从而加大了床身截面的外轮廓尺寸，使该床身具有很高的抗弯、抗扭刚度。这种倾斜布置的结构为数控车床所普遍采用。图5-2所示为卧式加工中心普遍采用的框式立柱结构。从正面看，立柱截面成封闭框形，轮廓尺寸大，从而保证以高扭转刚度承受切削扭矩产生的扭转载荷。从俯视截面看，两个立柱截面形状为矩形，矩形尺寸大的方向正是因切削力作用产生大的弯曲载荷的方向。因而这种结构具有很高的刚度
7、。合理布置基础件的筋板可以提高静刚度，表5-2给出了立柱的几种不同筋板布置时的相对静刚度。从表中可知：纵向筋板能提高立柱的抗弯和抗扭刚度，提高抗扭刚度效果更为显著；对角线斜置筋板和对角线交叉筋板对提高立柱的刚度更为有效。表5-2不同筋板布置时立柱的静刚度对比一、名词解释：1、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。2、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。2、合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度4、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。5、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。二、选
8、择适宜材料并说明常用的热处理方法名称候选材料选用材料热处理方法最终组织机床床身T10A,KTZ450-06,HT200HT200时效PFG片汽车后桥齿轮40Cr,20CrMnTi,60Si2Mn20CrMnTi渗碳淬火低温回火表面CmMA心部FM滚动轴承GCr15,Cr12,QT600-2GCr15球化退火淬火低温回火CmMA锉刀9SiCr,T12,W18Cr4VT12球化退火淬火低温回火CmMA汽车板簧45,60Si2Mn,T1060Si2Mn淬火中温回火T回钻头W18Cr4V，65Mn,20W18Cr4V淬火低温回火CmMA桥梁1Cr13,16Mn,Q19516Mn,不热处理FP滑动轴承H
9、70,ZSnSb11Cu6,T8ZSnSb11Cu6不热处理a+SnSb耐酸容器Q235,1Cr18Ni9Ti,ZGMn131Cr18Ni9Ti固溶处理A发动机曲轴QT600-3,45,ZL101QT600-3等温淬火高温回火S回G球三、车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC5458，其余地方为HRC2025，其加工路线为：下料锻造正火机加工调质机加工轴颈表面淬火低温回火磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac350保温一段时间空冷3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火高温回火4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度5低温回火目
10、的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面MA心部S回四、选择填空1合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是均强烈阻止奥氏体晶粒长大均强烈促进奥氏体晶粒长大无影响上述说法都不全面2适合制造渗碳零件的钢有。16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A45、40Cr、65Mn、T1215、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi3要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用45钢经正火处理60Si2Mn经淬火和中温回火40Cr钢经调质处理4制造手用锯条应当选用T12钢经淬火和低温回火Cr12Mo钢经淬火和低温回火65钢淬火后中温回火5高速钢的红硬性取决于
11、马氏体的多少淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量钢中的碳含量6汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用60钢渗碳淬火后低温回火40Cr淬火后高温回火20CrMnTi渗碳淬火后低温回火765、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是工具钢，淬火+低温回火轴承钢，渗碳+淬火+低温回火弹簧钢，淬火+中温回火8.二次硬化属于固溶强化细晶强化位错强化第二相强化9.1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀降低硬度，便于切削加工10.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击
12、，应选择用20Cr渗碳淬火后低温回火ZGMn133经水韧处理W18Cr4V淬火后低温回火五、填空题(20分)1、马氏体是碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体、片状马氏体。其中，片状马氏体硬度高、塑性差2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为12701280，回火加热温度为560，回火次数3次。3、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是强度高，淬透性好。5.共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是PBM。6.共析钢淬火形成M+A后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为M回AT回S回。7.45钢正火后渗碳体呈片状，调质处理
13、后渗碳体呈球状。3、由奥氏体和渗碳体组成的共晶体，称为A、奥氏体B、渗碳体C、铁素体D、莱氏体4、HT150是A、灰铸铁B、球墨铸铁C、可锻铸铁D、蠕墨铸铁5、将钢件完全奥氏体化后，随之缓慢冷却，获得接近平衡组织的退火工艺，称为A、完全退火B、球化退火C、均匀化退火D、去应力退火6、在共析温度下暂存的、不稳定的奥氏体称为。A、奥氏体B、过冷奥氏体C、本质奥氏体D、残存奥氏体7、H62是。A、普通黄铜B、铸造黄铜C、铝青铜D、铍青铜8、铸造条件下，冷却速度越大，则A、过冷度越大，晶粒越细B、过冷度越大，晶粒越粗C、过冷度越小，晶粒越细D、过冷度越小，晶粒越粗9、T10钢的含碳量为A、B、C、D、
14、1010、共晶转变是在下进行的，发生共晶转变的温度称为共晶温度。A、一定温度B、恒温C、800D、1000三、）2、一般金属材料都是单晶体。3、渗碳体是铁和碳形成的一种具有复杂晶格的金属化合物，是钢铁中常见的液相。4、在多晶体金属中其滑移抗力比单晶体大，即单晶体金属强度高。5、可锻铸铁是可以锻造的铸铁。6、完全退火可提高钢的硬度，以利于切削加工。7、淬透性好的钢，其淬硬性一定高。8、60Si2Mn是合金调质钢。9、淬火加高温回火就是调质。10、合金元素可以提高钢的耐回火性。四、名词解释1、晶体2、加工硬化3、淬火4、说明下列牌号属于哪种钢，并说明其数字和符号含义T12、ZG310570、20CrMnTi、GCr15、W18Cr4V、1Cr18Ni9Ti四、综合题1、某柴油机凸轮轴，要求表面有高硬度(50HRC),心部有良好韧性(AK40J)。原来采用45钢经调质后，再在凸轮表面进行高频淬火、低温回火。现拟改用20钢代替45钢，试问：原45钢各热处理工序的作用；改用2
