机械制造工程原理题

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1、一、填空：1. 表面发生线的形成方法有 轨迹法 、 成形法 、 相切法 和 展成法 四种。2. 从形态上看，切屑可以分为带状切屑、 节状切削 、 粒状切削 、和 崩碎切削 四种类型。3. 刀具耐用度是指刀具从开始切削至达到 磨损量达到磨钝标准 为止所使用的切削时间，用T表示4.切削时作用在刀具上的力，由两个方面组成：1）三个变形区内产生的 弹性 变形抗力和塑性变形抗力；2）切屑、工件与刀具间的 摩擦阻力 。5.刀具磨损可以分为四类: 硬质点划痕 、 冷焊粘结 、 扩散磨损 和 化学磨损 。6.刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止所经历的总切削时间，称为刀具 寿命 。7.磨削过程中磨

2、粒对工件的作用包括 摩擦阶段 、 耕犁阶段 和 形成阶段 三个阶段。8靠前刀面处的变形区域称为 第二 变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内。9. 牛头刨床的主运动是 工作台带动工件 的直线往复移动，进给运动是 的间歇移动。11.零件的加工精度包含 尺寸精度 、 形状精度和 位置精度等三方面的内容。12、切削过程中，切削层金属的变形大致可划分为三个区域。13、切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面处的金属纤维化、基本上和前刀面平行，这一区域称为第二变形区。14、在一般切削速度范围内，第一变形区的宽度仅为0.02mm0.2mm，切削速度越高、其宽度越

3、小，故可近似看成一个平面，称剪切面。15、切削过程中，阻滞在前刀面上的积屑瘤有使刀具实际前角增大的作用(参见图2-19)，使切削力减小，使加工表面粉糙度增大。16、在无积屑瘤的切削速度范围内，切削层公称厚度hD越大，变形系数Ah越小。17、加工塑性金属时，在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成节状切屑切屑；在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时常产生节状切屑切屑，又称挤裂切屑；在切屑形成过程中，如剪切面上的剪切应力超过了材料的断裂强度，切屑单元从被切材料上脱落，形成粒状切屑；切削脆性金属时，由于材料塑性很小、抗拉强度较低，刀具切入后，切削层金属在刀具前刀面的作用下，

4、未经明显的塑性变形就在拉应力作用下脆断，形成形状不规则的崩碎切屑。18、研究表明，工件材料脆性越大、切屑厚度越大、切屑卷曲半径越小，切屑就越容易折断。19、切削力来源于两个方面：克服切削层材料和工件表面层材料对弹性交形、塑性变形的抗力；克服刀具与切屑、刀具与工件表面间摩擦阻力所需的力。20、为了便于测量和应用可将切削合力F分解为Fc、Fp和Ff三个互相垂直的分力。22、在切削层面积相同的条件下，采用大的进给量f比采用大的背吃刀量p的切削力小。23、前角增大，切削力下降。切削塑性材料时，ro对切削力的影响较大；切削脆性材料时，由于切削变形很小，ro对切削力的影响不显著。30、刀具磨损机制有：硬质

5、点划痕，冷焊粘结，扩散磨损，化学磨损。31、刀具的破损形式分为脆性破损和塑性破损。脆性破损有：崩刃，碎断，剥落，裂纹破损等。32在砂轮的磨削过程中磨粒对工件的作用包括 滑擦 、 耕犁 和 形成切屑 三种阶段。33机床误差是由机床的制造误差、安装误差和使用中的磨损引起的，其中对加工精度影响最大的三种几何误差是主轴回转误差 、 导轨误差和 传动误差 。34典型的刀具磨损过程分为初期磨损 、 正常磨损 和 急剧磨损 阶段。35精加工基准的选择原则应遵循如下原则： 统一基准 、 基准重合 、 互为基准 和自为基准等原则。36工件的装夹过程就是 定位 和 夹紧 的综合过程。37在切削加工中，用于描述切削

6、机理的指标是切削层及切削层参数，切削层参数包括 切削层公称厚度hD 、切削层公称宽度bD 和切削面积，其中切削面积=hD bD 。38由于工件材料以及切削条件的不同，切削的变形程度也不同，因而所产生的切屑也不同，切屑的可分为 带状 切屑、 节状 切屑、粒状 切屑和崩碎 切屑四大类。其中当切削塑性材料，切削速度极低，刀具前角较小时，往往产生 节状 切屑。39切削变形程度有三种不同的表示方法，即 变形系数 、相对滑移 和 剪切角 。 45、切削用量是切削加工过程中切削速度、进给量和背吃刀量的总称。46、最常用的刀具切削部分的材料是高速钢、硬质合金其中硬度高的硬质合金，允许切削速度高的是硬质合金，制

7、造工艺性好的是高速钢；制造形状复杂和精密刀具时常用 高速钢 材料。47、机床在切削过程中，使工件获得一定表面形状，所必需的刀具 和 工件 间的相对运动称为表面成形运动 。48、工件在加工之前，使同一批工件在机床或夹具上占据某一正确位置的过程称为定位，然后将其固定使其在加工过程保持位置不变的操作称为夹紧 。49、工件定位时被限制的自由度少于六个，但能满足工件加工技术要求的定位形式称为不完全定位。50、工件以一面两孔定位时，常采用一个大支承板，一个圆柱销和一个菱形销作为定位元件限制工件的自由度，该定位方式共限制了工件的 6 个自由度，其中菱形销限制了工件一个自由度。52、确定夹紧力作用点的位置时，

8、应使夹紧力作用点落在定位元件上或几个定位元件所形成的支承区域内，作用在刚性较好的部位上，并应尽量靠近加工部位。53、一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程称为工序。54、零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度称为加工精度，而它们之间的偏离程度称为加工误差。55、零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下，制造的可行性 和经济性。56刀具的几何角度中，决定刀具切削部分结构的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角、副后角六个。57刀具的磨损有正常磨损的非正常磨损两种。其中正常磨损有前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损

9、三种。58加工脆性材料时，刀具切削力集中在刀尖 附近，宜取较小的前角和 较小的后角。59刀具切削部分材料的性能，必须具有高的硬度和耐磨性、良好的强度和韧性、较高的耐热性、良好的导热性和耐热冲击能力、良好的工艺性及经济性。62、切屑形成过程实质上是工件材料的剪切滑移与挤压摩擦过程。为了便于测量，切削过程中的变形程度近似可用变形系数指标来度量。63、在金属切削过程中，在中速度加工 塑性材料时易产生积屑瘤，它将对切削过程带来一定的影响，故在 精 加工时应尽量避免。68、正交平面标注角度参考系中三个坐标平面是指 基面 、 正交平面 和 主切削平面 ，它们之间关系为 相互垂直 。69、一般在精加工时，对

10、加工表面质量要求高时，刀尖圆弧半径宜取较 大 。70、磨平面和磨内孔时，应比磨外圆时选用粒度较 大 ，硬度较 小 ，组织较 大 的砂轮。71、在加工细长轴类零件时，刀具的刃倾角s常取为 正 值，这是因为s使 背吃刀力减小 。72、刀具的合理前角主要取决于刀具材料和工件材料的性能。73、在背吃刀量和进给量一定时，减小主偏角将使切削厚度减小，切削宽度增大。74、从刀具耐用度出发，主偏角选小些为宜；选取小主偏角还可以减小加工残留面积高度，减小表面粗糙度值。75、限制粗加工切削用量提高的主要约束条件是刀具耐用度77、砂轮的特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度和组织等五因素所决定。82、精整、光整加工的主

11、要任务是减小表面粗糙度84、加工平面的方法很多，常用的有铣、刨、车、拉、磨削等方法。其中铣平面是平面加工应用最广泛的方法。85、铣平面有端铣和周铣两种方式。端铣是指用分布在铣刀端面上的刀齿进行铣削的方法；周铣是指用分布在铣刀圆柱面上的刀齿进行铣削的方法。86、按照铣平面时主运动方向与进给运动方向的相对关系，周铣有顺铣和逆铣之分。87、零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度等三个方面的内容。88、为便于分析，可将机床主轴回转误差分解为径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动三种不同形式的误差。89、装夹误差包括定位误差和夹紧误差两个部分。90、工艺系统刚废主要取决于薄弱环节的刚度。91、按照加工

12、误差的性质，加工误差可分为系统性误差和随机性误差。92、系统性误差可分为常值性系统误差和变值性系统误差两种。94、保证装配稿度的四种装配方法包括：互换装配法，分组装配法，修配装配法，调整装配法。95、机械产品设计的工艺性评价包括毛坯制造工艺性评价、热处理工艺性评价、机械加工工艺性评价和装配工艺性评价。96、车刀在结构上可分为整体车刀、焊接车刀和机械夹因式车刀。99、基准可分为设计基准和工艺基准两大类；工艺基准又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准等。97、按照以下刀具材料、工件材料、加工条件进行相应刀具材料的合理选择。刀具材料：YG3X，YG8，YT5，YT30，W18Gr4V。工件材

13、料及切削条件：粗铣铸铁箱体平面-YG8；精镗铸铁箱体孔-YG3X；齿轮加工的滚齿工序-YT30；45钢棒料的粗加工-YT5；精车40Cr工件外圆-W18Gr4V。98、金属切削过程就是工件的被切金属层在（ 刀具前刀面 ）的推挤下，沿着剪切面（滑移面）产生（ 剪切变形 ）并转变为（切屑 ）的过程。因而可以说，金属切削过程就是金属内部不断（ 滑移变形 ）的过程。 99由于刀尖不断挤压已加工表面，而当前刀面前移时，工件表面产生反弹，因此（后刀面 ）与已加工表面之间存在（ 挤压和摩擦 ），其结果使已加工表面处也产生晶粒的（ 纤维化 ）和（ 冷硬效应）。此变形区称为（ 第变形区 ）。100、刀具与切屑之

14、间有哪两种接触形式？（峰点型接触和紧密型接触）101、切削时前刀面上的摩擦由（ 紧密型接触区 ）的摩擦起主要作用，也就是说，前刀面上的摩擦不服从（ 古典 ）法则。102、积屑瘤对切削过程的影响有哪些？1、保护刀具 2、增大前角 3、增大切削厚度 4、增大已加工面的粗糙度 5、加速刀具磨损11、影响切削变形的因素有哪些？1、工件材料 2、刀具前角3、切削速度 4、切削速度12、影响切削力的因素有哪些？1、工件材料 2、切削用量3、刀具几何参数 4、刀具磨损13、切削热的两个来源：（在刀具的切削作用下，切削层金属发生弹性变形和塑性变形）和（切屑和前刀面、工件和后刀面间消耗的摩擦功也将转化成热能）。

15、切削热通过（ 工件 ）、（ 刀具）和（切屑 ）和周围介质传走。14、影响切削温度的因素有哪些？1、工件材料 2、切削用量3、刀具几何参数 4、刀具磨损15、刀具的磨损机理主要有（磨料磨损）、（冷焊磨损）、（扩散磨损）、（氧化磨损）和热电磨损。16、刀具的磨损过程分（初期磨损阶段）、（正常磨损阶段）和（剧烈磨损阶段）三个阶段。17、一般选择刀具的使用寿命应从三个方面考虑，即以（生产效率最高）、（生产成本最低）和利润率最大为目标来优选刀具的使用寿命。18、前角的功用有哪些？1、影响切削区的变形程度 2、影响切削刃和刀头强度，受力性质和散热条件 3、影响切削形态和断屑效果4、影响已加工表面质量19、

16、切削液的各类分为3大类：（ 水溶液 ）、（乳化液）和（切削油）。20、切削液的作用机理；（冷却作用）（润滑作用）（ 清洗作用）和防锈作用。21、根据传动联系的性质，传动链可以分为以下两类：（外连接传动链）和（内连接传动链）22、CA6140车床正转时主轴总共可以获得（ 24 ）级转速；主轴反转时可以获得（12 ）级转速。23、一般的夹具由下列几部分组成的：（ 定位元件 ）、（ 夹紧装置）、（导向元件和对刀装置 ）、（连接元件）和（夹具体）。24、工件的安装有两个含义：（定位）和（夹紧）。25、定位误差包括（基准不重合误差）和（基准位移误差）。26、可调支承其高度调整好后必须（锁紧），以防止加工

17、中（松动）。27、辅助支承是在工件定位后才参与支承的元件，其高度是由（工件）确定的，因此它不起定位作用，但辅助支承锁紧后就成为（固定支撑），能承受（切削力）。28、机械加工精度主要包括：（尺寸精度）（几何形状精度）和（相互位置精度）。29、获得加工精度的方法：（试切法）、（调整法）、（主动测量法）和定尺寸刀具法。30、在分析机床的运动误差时，常将对加工精度影响最大的方向称为（ 误差敏感方向）。导轨在（ 水平面）内的弯曲不能忽略。31、主轴的回转误差可分为4种基本形式：（ 纯径向跳动）、（ 纯角度摆动 ）、（ 纯轴向窜动）和（轴心漂移）。32、凹形曲线的特点是（开始变形很大），逐渐（ 刚度）变好

18、。33、先在正方向加载，得加载变形曲线，然后卸载，得到卸载变形曲线，可见两条曲线（不重合 ），产生类似（磁滞）现象，这主要是由于接触面的塑性变形、零件位移时的（ 摩擦力）消耗以及（ 间隙 ）的影响。34、系统存在薄弱环节（刚度较差的零件）时容易出（ 凹形）变形曲线；有连接件夹紧力的结构中，容易出（凸形）的变形曲线。35、当传动力与离心力或切削分力方向相同时，切深 （减小）；两者方向相反时，切深（ 增大 ）。36、切削合力可分解为（ 主切削力Fc ）、（切深抗力Fp）和（进给抗力Ff）三个分力。37、设计夹具夹紧机构时，必须首先合理确定夹紧力的三要素（大小 ）、（ 方向 ）和（ 作用点）等。1

19、、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。11.

20、车削轴类工件(L/D20)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 硬度和耐磨性和耐热性 、强度和韧性、 减摩性、导热性和热膨胀系数、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

21、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 。1、三面两刀 （前刀面 后刀面 副后刀面；主切削刃 副切削刃） 2、积屑瘤（在金属切削过程中，常常有一些从切屑和工件上来的金属冷焊并层积在前刀面上，形成一个非常坚硬的金属堆积物，其硬度是工件的材料的2-3.5倍，能够代替刀刃进行切削，并且以一定的频率生长和脱落。）3、欠定位与过定位（根据工件加面位置尺寸要求必须限制自由度没有得到全部限制，约束点不足，这

22、样的定位叫做欠定位。工件在定位时，同一自由度被2个或者2个以上的约束点约束，这样的定位叫做过定位。） 4、原理误差（是由于采用了近似的加工运动或者近似的刀具轮廓而产生的。） 5、简单运动和复杂运动（运动最简单，最容易得到的，成为简单运动，有简单运动复合而成的运动为复杂运动。）二、填空题和简答1、由于使用刀具切削刃开关和采取的加工方法不同，发生线的形成方法可归纳为（成形法）、（轨迹法）（相切法）和（展成法）四种。2、切削用量三要素是指（ 切削速度Vc ）、（ 进给量f ）和（ 切削深度ap ）。3、主剖面参考系由哪几个平面组成？（主剖面Po，切削平面Ps，基面Pr）4、按照以下刀具材料、工件材料

23、、加工条件进行相应刀具材料的合理选择。刀具材料：YG3X，YG8，YT5，YT30，W18Gr4V。工件材料及切削条件：粗铣铸铁箱体平面-YG8；精镗铸铁箱体孔-YG3X；齿轮加工的滚齿工序-YT30；45钢棒料的粗加工-YT5；精车40Cr工件外圆-W18Gr4V。5、金属切削过程就是工件的被切金属层在（ 刀具前刀面 ）的推挤下，沿着剪切面（滑移面）产生（ 剪切变形 ）并转变为（切屑 ）的过程。因而可以说，金属切削过程就是金属内部不断（ 滑移变形 ）的过程。 6由于刀尖不断挤压已加工表面，而当前刀面前移时，工件表面产生反弹，因此（后刀面 ）与已加工表面之间存在（ 挤压和摩擦 ），其结果使已加

24、工表面处也产生晶粒的（ 纤维化 ）和（ 冷硬效应）。此变形区称为（ 第变形区 ）。7、切屑形态一般分为四种基本类型，即（ 带状切屑 ）、（ 节状切屑 ）、（ 粒状切屑 ）和（崩碎切屑）。8、刀具与切屑之间有哪两种接触形式？（峰点型接触和紧密型接触）9、切削时前刀面上的摩擦由（ 紧密型接触区 ）的摩擦起主要作用，也就是说，前刀面上的摩擦不服从（ 古典 ）法则。10、积屑瘤对切削过程的影响有哪些？1、保护刀具 2、增大前角 3、增大切削厚度 4、增大已加工面的粗糙度 5、加速刀具磨损11、影响切削变形的因素有哪些？1、工件材料 2、刀具前角3、切削速度 4、切削速度12、影响切削力的因素有哪些？1

25、、工件材料 2、切削用量3、刀具几何参数 4、刀具磨损13、切削热的两个来源：（在刀具的切削作用下，切削层金属发生弹性变形和塑性变形）和（切屑和前刀面、工件和后刀面间消耗的摩擦功也将转化成热能）。切削热通过（ 工件 ）、（ 刀具）和（切屑 ）和周围介质传走。14、影响切削温度的因素有哪些？1、工件材料 2、切削用量3、刀具几何参数 4、刀具磨损15、刀具的磨损机理主要有（磨料磨损）、（冷焊磨损）、（扩散磨损）、（氧化磨损）和热电磨损。16、刀具的磨损过程分（初期磨损阶段）、（正常磨损阶段）和（剧烈磨损阶段）三个阶段。17、一般选择刀具的使用寿命应从三个方面考虑，即以（生产效率最高）、（生产成本

26、最低）和利润率最大为目标来优选刀具的使用寿命。18、前角的功用有哪些？1、影响切削区的变形程度 2、影响切削刃和刀头强度，受力性质和散热条件 3、影响切削形态和断屑效果4、影响已加工表面质量19、切削液的各类分为3大类：（ 水溶液 ）、（乳化液）和（切削油）。20、切削液的作用机理；（冷却作用）（润滑作用）（ 清洗作用）和防锈作用。21、根据传动联系的性质，传动链可以分为以下两类：（外连接传动链）和（内连接传动链）22、CA6140车床正转时主轴总共可以获得（ 24 ）级转速；主轴反转时可以获得（12 ）级转速。23、一般的夹具由下列几部分组成的：（ 定位元件 ）、（ 夹紧装置）、（导向元件和

27、对刀装置 ）、（连接元件）和（夹具体）。24、工件的安装有两个含义：（定位）和（夹紧）。25、定位误差包括（基准不重合误差）和（基准位移误差）。26、可调支承其高度调整好后必须（锁紧），以防止加工中（松动）。27、辅助支承是在工件定位后才参与支承的元件，其高度是由（工件）确定的，因此它不起定位作用，但辅助支承锁紧后就成为（固定支撑），能承受（切削力）。28、机械加工精度主要包括：（尺寸精度）（几何形状精度）和（相互位置精度）。29、获得加工精度的方法：（试切法）、（调整法）、（主动测量法）和定尺寸刀具法。30、在分析机床的运动误差时，常将对加工精度影响最大的方向称为（ 误差敏感方向）。导轨在（

28、 水平面）内的弯曲不能忽略。31、主轴的回转误差可分为4种基本形式：（ 纯径向跳动）、（ 纯角度摆动 ）、（ 纯轴向窜动）和（轴心漂移）。32、凹形曲线的特点是（开始变形很大），逐渐（ 刚度）变好。33、先在正方向加载，得加载变形曲线，然后卸载，得到卸载变形曲线，可见两条曲线（不重合 ），产生类似（磁滞）现象，这主要是由于接触面的塑性变形、零件位移时的（ 摩擦力）消耗以及（ 间隙 ）的影响。34、系统存在薄弱环节（刚度较差的零件）时容易出（ 凹形）变形曲线；有连接件夹紧力的结构中，容易出（凸形）的变形曲线。35、当传动力与离心力或切削分力方向相同时，切深 （减小）；两者方向相反时，切深（ 增大 ）。36、切削合力可分解为（ 主切削力Fc ）、（切深抗力Fp）和（进给抗力Ff）三个分力。37、设计夹具夹紧机构时，必须首先合理确定夹紧力的三要素（大小 ）、（ 方向 ）和（ 作用点）等。38、.下图为车削工件端面的示意图，在图上标注： 三、计算题1、根据图示定位方案,用定位符号标明，图示的工件上采用了哪些表面限制了工件的什么自由度？2、 如图示，回答：轴有几级转速？其最高转速Nmax=？最低转速Nmin=？解： 33=9级转速 写出9个传动比iij Nmax=1800imax Nmin=1800imin