机械制造工程学重点(概念)西安石油大学.doc

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1、机械制造工艺学习题试题库第一章 金属切削原理1. 使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本的运动称为主运动。其特点是运动的速度最高，消耗功率最大。不论主运动是旋转运动还是直线运动，其主运动的方向是假装工件不动。2. 使主运动能够继续切除工件上多余的金属，以便形成工件表面所需的运动，称为进给运动。进给运动的方向也是假设工件不动，刀具相对于工件的运动方向。3. 切削过程中工件上存在三个表面：待加工表面，已加工表面，过渡表面。4. 刀具切削部分的表面与刀刃： （1）前刀面A -切下的切屑沿其流出的表面。 （2）主后刀面A -与工件上过渡表面相对的表面。 （3）副后刀面A -与工件上已加工表面相对的

2、表面。 （4）主切削刃S-前刀面与主后刀面相交而得到的边锋，并承担主要切削任务的切削刃。 （5）副切削刃S -前刀面与副后刀面相交而得到的边锋，承担次要切削任务的切削刃。主副切削刃的定义说明两点，其一是切削刃的位置，其二是切削刃的作用，两者缺一不可。 （6）刀尖-主、副切削刃之间的连接处，即主、副切削刃的交点。 一般用作标注前、后刀面角度的测量平面有三种：正交平面P ，法平面P ，背平面P 和假定工作平面P 。 车刀前、后刀面的位置由以下两角度确定： （1）前角 -在主刀刃上选定的正交平面P 内，前刀面与基面之间的夹角。 （2）后角 -在同一正交平面P 内，后刀面与切削平面之间的夹角。 金属切

3、削过程是塑性变形的过程，不但应变大而且是在高速、高温情况下产生的，涉及到塑性理论及金属物理等学科的范围。 工件与刀具作用部位存在着三个变形区： 第一变形区-在切削层上形成切屑的变形区； 第二变形区-切屑流出时，与前刀面接触的切屑底层受摩擦作用后产生的变形区； 第三变形区-在已加工表面上与后刀面挤压摩擦形成的变形区。 切屑形成的四种形态：带状切屑、挤裂切屑、单元切屑、崩碎切屑。 切削变形程度的度量方法：相对滑移、变形系数。 当切削塑性金属时，在切削速度不高，而又能形成带状切屑的情况下，在刀刃附近的前刀面上粘覆着一块硬度很高的楔形金属块，它的硬度可达工件材料硬度的2-3倍，这一小硬块金属称为积屑瘤

4、。通常认为积屑瘤的形成是由于切屑在刀面上粘结造成的。 积屑瘤的特点：积屑瘤可代替刀刃切削，保护刀刃；可增大刀具的实际工作前角，减小切削变形；但它形成的圆弧刃口对工件产生挤压和过切，降低了加工精度；降低了切削刃口的质量，积屑瘤脱落后粘附在已加工表面上使加工表面粗糙度值增大。所以在精加工时应该尽量避免积屑瘤的产生。形成积屑瘤的条件主要决定于刀、屑间的压力和温度。防止积屑瘤主要从减小切削变形和减小刀、屑间的摩擦入手，具体方法是： （1）降低切削速度，使切削温度较低，不易发生粘结现象； （2）采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度； （3）采用润滑性能好的切削液，减小摩擦； （4）增加刀具前

5、角，以减小刀、屑接触区压力； （5）提高工件材料硬度，减少加工硬化倾向。（调质处理）工件材料强度、硬度愈高，切削变形愈小。刀具要切下金属，必须使被切金属产生弹性变形、塑性变形，以及克服金属对刀具的摩擦，因此，切削力来源以下两个方面： （1）被切金属的弹、塑性变形力； （2）切屑、工件与刀具间的摩擦力。切削合力F 可以分解为相互垂直的三个切削分力，即F 、F 和F ，车削时： F 切削力或切向分力；F 切深抗力或径向分力；F 进给抗力或轴向分力。切削力的变化规律： （1）被加工材料强度越高，硬度越大，切削力就越大。 （2）切削力随切削面积的增大而增大。 （3）切削力随切削速度的提高而降低。 （4

6、）切削力随前角的增大而减小。 （5）F 、F 随主偏角 的变化而改变它们之间的比值。 （6）F 、F 随刃倾角的变化而改变。切削热的来源是切削时所消耗的功转换而成的，其热源共有三个：剪切区变形功形成的热Q 、切屑与前刀面摩擦功形成的热Q 、已加工表面与后刀面摩擦功形成的热Q 。 切削塑性金属时切削热主要由剪切区的变形和前刀面摩擦形成；切削脆性金属则后刀面摩擦热占的比例较大。切削温度一般指的是切削区的平均温度，它的最高温度可达1000度以上，比平均温度高2-2.5倍。测量切削温度的方法有热电偶法、热辐射法、远红外法和热敏涂色法等。热电偶法用的最多，它的测温装置简单、测量方便。热电偶法可分为：自然

7、热电偶法和人工热电偶法。刀具磨损的原因：硬质点磨损、粘结磨损、扩散磨损、化学磨损。刀具的磨损过程：初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段。刀具耐用度是指新刃磨好的刀具从开始切削，一直到磨损量达到刀具磨钝标准所经过的总切削时间。刀具耐用度合理数值的确定，可以用最高生产率或最低成本的原则来制定。第二章 机床夹具基本原理一、工件的安装方法：直接找正定位安装法；划线找正定位安装法；夹具定位安装法二、工件获得尺寸精度的方法：试切法；定尺寸刀具法；调整法；自动控制法三、工件获得形状精度的方法：轨迹法；成形法；展成法四、机床夹具的组成：定位元件；加紧装置；对刀元件；导引元件；其他装置；连接元件和连接表面；

8、夹具体五、工件定位的基本原理：实质是根据弓箭的加工要求用定位元件来限制影响加工精度的自由度，使工件在夹具中占据正确的位置。六、工件在夹具中的几种情况：完全定位；不完全定位；欠定位；重复定位七、工件在夹具中的定位方式通常分为两大类：单个典型表面定位方式和组合定位方式八、单个定型定位及定位元件：1、平面定位方式：以粗基准定位（工件上的基准是粗糙不平的毛坯表面，为了保证定位稳定可靠，一般采用三点支承定位方式。定位元件：球头支承钉和锯齿头支承钉。这类支承钉头部采用球面和锯齿状是为了减少定位支承面积，以便保持与工件毛坯表面稳定接触，增大接触面间的摩擦力，防止工件受力滑动）；以精基准定位（工件定位基准是经

9、加工过的表面，一般采用小平面定位方式。定位元件如平头支承钉和支承板。前者用于接触面积较小时，后者用于接触面积较大时）； 2、圆孔定位方式：圆柱定位心轴（主要用于车铣磨齿轮加工等机床上加工套筒类和盘类零件时的定位。定位心轴有：锥形心轴、过盈配合圆柱心轴、间隙配合圆柱心轴。心轴定位限制工件自由度情况取决于定位心轴外圆与定位孔的配合性质、长径比的大小和相对接触面的长短，分为长定位心轴和短定位心轴。）；圆柱定位销（主要用于定位杆件、支架和箱体类零件。一般分为固定式和可换式，分为长定位销和短定位销。长的限制四个方向的自由度，短的限制两个方向的自由度）；锥销（可限制三个方向的自由度）3、外圆定位方式：圆定

10、位套定位外圆柱面、V形块定位外圆柱面、支承板定位外圆柱面、内锥套定位外圆柱面4、圆锥孔定位方式（长圆锥孔和短圆锥孔定位，前者五个自由度后者三个自由度）九、组合定位要点：限制工件自由度总数等于每个定位元件单独定位相应定位面是所限制的自由度数目之和；定位元件原来起限制工件移动自由度的作用，在组合定位后可能转化成起限制工件转动自由度的作用，且该定位元件就不再起限制工件移动自由度的作用；单个表面定位是组合定位的基本单元十、一面两孔组合定位方式通常用于箱体类零件定位。工件的定位面是两定位孔和平面，夹具的定位元件是两短圆柱定位销和支承板。 消除重复定位的办法：减小其中一定位销直径，增大该定位销与定位孔的最

11、小配合间隙，来补偿中心距误差；改变其中一圆柱定位销为削边定位销十一、定位误差：用夹具安装加工一批工件时，由于定位不准确而引起该批工件有关尺寸、位置误差。十二、设计基准是指在设计图上确定零件几何要素的几何位置所依据的基准；工艺基准是在工艺工程中所采用的基准十三、工艺基准按用途分为：工序基准、定位基准（在加工过程中是工件在夹具中（或在机床上）占有正确加工位置所依据的基准）、测量基准、装配基准、调刀基准（是指用以调整加工刀具位置所依据的基准）。有夹具定位元件的定位工作面所体现，是加工精度参数（尺寸、位置）方向上调整加工刀具位置的依据。十四、产生定位误差的原因：由于定位基准与设计基准不重合的位置变化B

12、,而引起的定位误差P称为第一类定位误差或基准不重合误差。P= f（B）；由于工件定位面和夹具定位工作面的制造误差，使工件定位基准相对夹具调刀基准发生的位置变化E，而引起的定位误差P称为第二类定位误差或基准位移误差。十五、圆柱孔定位的定位误差：过盈配合时，定位面与定位工作面不存在配合间隙，因而没有相对位置变化E=0，则P=0 ；间隙配合时，工件圆柱孔轴线相对定位元件外圆柱面轴线会发生相对位置变化十六、夹紧力的三要素：夹紧力的作用点、方向、和大小。十七、合理选择加紧力的作用点：应作用在工件刚性加号的部位，以免工件变形；夹紧力的作用点应正对于定位元件或定位元件所形成的稳定受力区内，以免因加紧力引起的

13、工件的移动和翻转；应尽可能靠近加工部位，这样可以减小切削力对夹紧力的作用力矩，从而减小工件加工时的变形和振动；精良避免直接作用在精加工的表面上，以免造成压痕十八、合理选取夹紧力的作用方向：主要夹紧力的作用方向应指向主要定位基准；夹紧力的作用方向尽可能有利于减小夹紧力；夹紧力的方向应有助于定位，而不应破坏定位。十九、基本夹紧机构：斜契夹紧机构；螺旋夹紧机构；圆偏心夹紧机构；对中定心夹紧机构第三章 机械加工工艺设计基础工艺过程的组成：由工序、工步、走刀组成工序：在同一工作地点，对同一工件、由一个（或一组）工人连续完成的那一部分工艺过程。工步：在被加工表面，切削工具和机床的切削用量均保持不变的条件下

14、完成的那部分工作走刀：在一个工步中，切削工具从被加工表面上每次进给切去一层厚度。 2. 实施工艺过程必须遵循的原则 优质、高产、低耗是实施工艺过程必须遵循的三个原则所谓优质，就是保证产品的质量全部符合设计图纸的技术要求。所谓高产和低耗，就是在保障生产安全的前提下，保证符合要求的高生产效率及经济的合理性。3.确定生产类型及组织形式。根据年产量及零件结构与工艺的复杂程度确定生产类型，然后根据生产类型来确定零件机械加工的生产组织形式。采用成组技术组织生产会加大零件组的产量。4.工序顺序安排及加工阶段的划分。（三原则） a, 先基准后其他 b, 先主后次 c, 先粗后精5.设计工艺过程时，划分加工阶段

15、的原因，什么情况下可以不划分或不严格划分？ （1）粗加工阶段切除金属较多，产生较大切削力、切削热、内应力和切削变形。 （2）可合理使用机床设备 （3）为了在机械加工工序中插入必要的热处理工序，同时使热处理充分发挥其效果。 （4）粗加工各表面后可及早发现毛坯的缺陷，有利于及时报废或补修，以免继续进行精加工而浪费工时和制造费用。 （5）有利于合理使用操作工人和技术质量的管理。 （6）精加工工序安排在最后，可以保护精加工后的表面少受损或不受损伤。当加工质量要求不高，工件的刚性足够，毛坯质量高和加工余量小时，则可以不划分加工阶段，例如在自动机上加工零件就是如此。另外，有些重型零件由于装夹、运输比较困难

16、，常不划分加工阶段，在一次装夹下完成全部粗加工和精加工；或在粗加工后松开夹紧，在消除夹紧变形后，再用较小的夹紧力重新夹紧进行进行精加工，这样，就有利于保证重型零件的加工质量。6.热处理工序问题 精加主轴加中，粗加工后进行时效处理以消除应力；在半精加工后进行淬火处理以便提高表面硬度；在精加工后进行冰冷处理或低温回火以便获得稳定的组织；最后进行光整加工以便获得好的表面质量。 如何获得较高的生产率？将粗、精加工分开，按照粗加工-半精加工-精加工-光整加工四个阶段进行，并保证光整表面达到图纸规定的要求 7. 加工余量的确定。 定义：毛坯尺寸与成品零件图的设计尺寸之差称为加工余量。 怎样确定。 形成因素

17、：（1）前工序的表面质量，如表面粗糙度、表面变质层。 （2）前工序的尺寸公差 （3）前工序的形状和位置公差 （4）本工序的装夹误差 8.粗基面：使用毛坯表面作为定位基准。要求粗基面稳定可靠，要有大的定位基面面积。选择时有一定的要求： （1）选择重要的加工表面（2）各加工表面中加工余量最小的表面（3）与加工表面有较高的位置精度的不加工表面（4）选择平整、光洁、无飞边、无冒口等缺陷的表面精基准的选择： 以已加工的表面为定位基准时，此表面为精基准。选择精基准有5大原则基准重合原则（2）基准统一原则（3）互为基准原则(4 ) 自为基准原则 （5）定位准确、稳定可靠的原则9. 封闭环：在加工过程中按零件

18、顺序“自然得到的”，是间接保证的尺寸。 组成环：是在加工过程中直接控制获得的尺寸 增环： 其他各组成环不变的条件下，某组成环尺寸增大（减小）使封闭环尺寸也相应增大（或减小）的组成环。减环： 某组成环尺寸增大（或减小）使封闭环尺寸相应的增大（或减小）的组成环10.建立尺寸链应注意的问题 （1）工艺尺寸链的构成取决于工艺过程（2）一个尺寸链只能解一个封闭环 （3）确定哪一个尺寸是封闭环，是解尺寸链的决定性的一步（4）最短尺寸链原则11.将封闭环尺寸链分配给各组成环的方法： （1）等公差分配（2）等精度分配（3）经济精度分配12.假废品的问题 只要超差量小于另一组成环的公差时，就有可能出现假废品的问

19、题13.中间工序（工艺过程（齿距内孔）：（1）镗内孔（2）插健槽（3）热处理、淬火（4）磨内孔14.在终加工时，将选出的设计尺寸作为组成环，以此为基准的其他设计尺寸只能间接获得封闭环第四章 机械加工精度1 加工精度：零件在加工后的几何、形状、位置与图纸规定的理想零件的几何参数符合的程度 加工误差： 实际加工的零件与理想零件精度的偏差加工精度和加工误差是评价同一零件几何参数工艺系统：机械加工时，机床、夹具、刀具、工件构成一个工艺系统；工艺系统的误差是根源，加工误差是表现， 所以把工艺系统的误差称为 原始误差2.原始误差的内容（简答） （1）原理误差（2）工件装夹误差（3）工艺系统静误差 （4）调

20、整误差（5）工艺系统误差 （6）度量误差3.影响加工精度的因素 （1）原理误差 由于采用了近似加工运动或近似的刀具轮廓而产生的加工误差，叫做原理误差。（例）齿轮滚刀，它具有两种原理误差 A由于制造上的困难，采用阿基米德基本蜗杆或法向直轮廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆产生的误差；B. 由于滚刀刀刃刃数有限，所切成的齿轮的齿形实际上是一根折线，和理论上的光滑渐开线相比较，滚刀齿轮就是一种近似的加工方法。 （2）导轨误差 导轨是机床的主要部件的相对位置基准和直线运动基准，其制造精度要求是：在水平垂直面内导轨的直线度，前后导轨的平行度（3）调整误差 ： 减小回转精度对加工精度的影响（4）试切法调整：试切

21、度量调整再试切。影响因素：度量误差，微进给结构误差和加工余量大小等4.工艺系统的刚度：工艺系统抵抗外力使其变形的能力 棒料悬伸装夹时，变形计算公式 双顶尖装夹工件时，中间位置最大挠度 5.机床刚度测定（1）力与变形非线性关系（2）加载曲线与卸载曲线不重合（3）卸载后，变形恢复到原点（4）部件刚度远小于实体零件的刚度 影响机床刚度因素：（1）接触变形（2）薄弱零件本身的变形（3）摩擦力影响（4）间隙影响6.工艺系统刚度对加工精度的影响（1）受力点位置变化影响 （工艺刚度）（2）切削力变化引起形状误差=C/K系统。表示了加工误差和毛坯误差间的关系，决定了毛坯误差经加工所减小的程度，称为“误差复映系

22、数”。工艺系统刚度越高，越小，复映在工件上的误差越小误差复映规律在加工过程中，由于工件毛坯加工余量或硬度的变化，引起切削力和工艺系统变形的变化，因而产生加工误差。比如，加工偏心毛坯之后得到的工件仍然是略有偏心的，这种现象称为误差复映。误差复映规律的一般情况：（a, b, c）a毛坯的形状误差，不论是圆度、圆柱度、平面度误差等都以一定的复映系数反映工件的加工误差b.车削时，远小于1，在23次走刀后，加工误差将下降很快 c.采用调整法加工时，对一批尺寸大小有参差的毛坯，由于误差复映的结果，造成“尺寸分散”。（3）毛坯材料硬度影响（4）工艺系统中其他作用力影响7.提高工艺系统刚度的措施 （1）提高接

23、触强度：a提高工艺系统中零件间的配合表面质量b.预加载荷 （2）增加辅助支承 （3）合理安装工件（4）防止和消除微量进给下的“爬行”。8.工艺系统的热源： （1）切削热、（2）动力源热、（3）运动副的摩擦热、（4）环境热9.车削零件外圆时，随切削的进行，温度，直径，加工结束时，直径增大最多。10.内应力：是指当外部的载荷去除以后，仍残存在工件内部的应力。内应力是由于金属内部宏观的或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生的。11.内应力产生的原因 （1）毛坯制造过程中产生的内应力（2）冷校直、冷轧及冷挤压等工艺带来的内应力 （3）切削加工带来的内应力12.消除内应力的措施 （1）时效处理：自然时

24、效，人工时效，振动时效（2）热校直工艺（3）合理设计零件结构，尽可能缩小零件尺寸厚度，防止差距过大13.常值系统性误差： 包括：原理误差、机床、刀具、夹具、量具的制造误差，调整误差，工艺系统的静力变形14.正态分布曲线应用 （1）分析加工误差的性质（2）确定各种加工方法所能达到的精度等级 （3）计算工件加工后的合格率及废品率15.正态分布曲线的缺点 （1）不能区分系统性误差和随机性误差（2）不能在加工过程中提供控制工艺过程的资料 16.误差预防技术 减小误差源，或改变原始误差与加工误差的数量转换关系。一，合理采用先进工艺与设备；二，直接消除和减少原始误差法17.误差补偿技术 人为的引入一附加误

25、差，用以抵消系统的原始误差，从而消除或减小系统原始误差对零件加工精度的影响。根据附加误差的性质，分为静态补偿法。抵消系统的原始误差，消除常值性的系统误差动态补偿法。对原始误差进行自动连续补偿或自动周期补偿，消除变值系统性误差。第5章机械加工表面质量一：机械加工表面质量，也可称为表面完整性，它包括两方面的内容：（1）表面几何形状特征：1表面粗糙度，2 表面波度。（2）表面层材质的变化：1表面层因塑形变形引起的冷作硬化，2表面层因切削热引起的金相组织的变化，3表面层中产生的残余应力。二：切削加工表面粗糙度的形成，大致可归纳为三个方面：一是刀刃与工件相对运动轨迹所形成的表面粗糙度几何因素；二是和被加

26、工材料性质及切削机理有关的因素物理因素；三是工艺系统的振动所产生的表面振痕工况因素。其中，低频振动一般在工件表面上产生波度，高频振动直接影响表面粗糙度。三：影响切削加工表面粗糙度的主要因素是：1刀具的几何参数的影响2工件材料性能的影响3切削用量的影响。四：影响磨削表面粗糙度的主要因素是：1砂轮的粒度2砂轮速度3砂轮的修整4磨削切深五：加工表面的冷作硬化 形成：金属切削使工件表面层产生了塑性变形，使晶体间产生了剪切滑移，晶格扭曲，并产生晶粒拉长、破碎和纤维化，引起材料的强化（强度和硬度有所提高），即形成冷作硬化。 表示形式：可以用冷硬层的深度h，表面层的显微硬度H以及硬化程度N来表示。N=（H-

27、H0）/H0% 5-1.被加工材料：硬度，塑性N5-2. 回火烧伤：以淬火钢而言，当磨削区温度超过马氏体转变温度，工件表面的马氏体组织将转化为回火屈氏体、索氏体组织与回火组织相近似的组织，使表层硬度低于磨削前的硬度，一般称为回火烧伤。5-3.淬火烧伤：当淬火钢表面层温度超过相变临界温度时，马氏体转变为奥氏体，加之冷却液的急剧冷却，发生二次淬火现象，使表面出现二次淬火马氏体组织，硬度比原来的回火马氏体高，一般称之为淬火烧伤。5-4.减轻磨削烧伤的基本途径是：要让磨削热产的少，散的快。具体：如精磨时，（1）每次逐渐减小磨削深度；（2）合理选择自锐能力强，且不易堵塞粘屑的砂轮（3）采用开槽砂轮六：加

28、工表面层的残余应力：切削加工时表面层相对于基体材料发生了形状、体积和金相组织的变化，表面层与基体材料的交界处就产生了互相平衡的弹性应力，这种应力称为表面层的残余应力。 引起表面残余应力的原因是：1热塑性变形的影响 2冷塑性变形的影响3金相组织的影响 七：表面机械强化工艺方法：对于承受高应力、变载荷的零件可以采用喷丸、滚压、辗光等。8-1.金属切削加工中的振动主要是：强迫振动和自激振动。八：减小强迫振动的途径：1减小激振力2调节振源频率3提高工艺系统刚性并增强其阻尼4消振和隔振九：自激振动的特点：1自激振动是一种不衰减的振动。维持振动的交变力是由本身产生和控制的，当振动一停止，则交变力也随之消失

29、。2自激振动的频率等于接近系统的固有频率，也就是说它是由振动系统本身的参数决定的，这与强迫振动相比有显著的差别。3自激振动的产生以及振幅的大小，决定于每一振动周期内系统所获得的能量与所消耗的能量。第6章 装配质量的控制一：任何机器都是由若干零件或部件组成。根据据定的技术要求将有关零件或部件组合成机器的过程，称为装配。二：装配尺寸链的计算方法有极值法（极大极小法）和概率法两类。三：保证装配精度的工艺方法：1互换法：在装配过程中，零件互换后仍能达到装配精度要求的一种方法即为互换法。它的实质是靠控制零件的加工误差来实现零件的互换性并保证其产品的装配精度。分为完全互换法和不完全互换法。2选配法：可以将

30、组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证规定的装配精度要求，此法即为选配法。选择装配法有直接选配法、分组选配法和复合选配法。3修配法：在单件小批生产中，对那些装配精度要求较高的多环装配尺寸链，各组成环先按经济精度加工，装配时通过修配某一组成环的尺寸，使封闭环达到规定的精度，这样的装配方法称为修配法。4调整法，调整法分为可动调整法和固定调整法两种。Unit8 提高金属切削效率的途径一：刀具材料应具备的性能：1高的硬度。2高的耐磨性。3足够的强度与冲击韧性。4高的耐热型（热稳定性）。5良好的工艺性和经济性。二：高速钢：高速钢是一种加入了适当的钨、络、钒、钼等合金元素的高

31、合金工具钢。其性能为1硬度：一般为HRC6370。2强度一般抗弯强度为33.4GPa。3耐热型：在切削温度高达500600时。切削性能变化不大。通用型高速钢可分为钨钢、钨钼钢两种。钨钢的典型牌号为W18Gr4V(W18), 钨钼钢为W6Mo5Cr4V2（M2）。 高性能高速钢分为钴高速钢和铝高速钢两种。钴高速钢W2Mo9Cr4VCo8(M2) 铝高速钢 W2Mo4V2Al。三：硬质合金的分类：P类，用于加工长切削的黑色金属、相当于我国的YT类。 K类，用于加工短切削的黑色金属、有色金属和非金属材料，相当于我国的YG类。 M类，用于加工长或短切削的黑色金属盒有色金属，相当于我国的YW类。四：刀具

32、耐用度指标：用刀具耐用度高低来衡量被加工材料的切削加工性的好坏。在切削普通材料时，用刀具耐用度为60min所允许的切削速度V60值的大小，来评定材料切削加工性的好坏，在切削难加工材料时，则用V20值。在相同的加工条件下，V60 与V20的值愈高，材料的切削加工性就愈好；反之，加工性差。以45钢（HB170229，）的V60为基准，记作V060，其他材料的V60与V V060之比值kv称为相对加工性，即：kv= V60/ V060五；影响材料切削加工性的因素：1硬度和强度2塑形和韧性3导热型4金属材料的化学成分。一 、填空题1、工件与刀具产生相对于运动以进行切削的基本运动为（主运动），其主要特点

33、（运动的速度最高，消耗功率最大）。2、工件在夹具中定位时，通常会存在（第一类）和（第二类）两种定位误差。3、设计机械加工工艺过程时，切削加工顺序的安排必须遵循（先基准后其他）（先主后次）和（先粗后精）三个原则。4、机器的装备过程中，互换法是靠（控制零件的加工误差）来保证产品的装备精度。互换法又分为（不完全互换法）和什（完全互换法）两种。5、机械加工过程中，加工精度是指（零件加工后的几何参数（尺寸，形状，位置）与图纸规定的理想零件的几何参数的符合精度）；加工误差是指（加工后的零件与理想零件的偏离量）。加工精度和加工误差是从两种观点来评价同一零件的（几何参数）。6、在工艺系统中，影响机床刚度的主要

34、因素有接触变形； 薄弱零件本身变形；摩擦力影响；间隙影响7、完全定位是指（选用并布置定位元件，使工件具有的六个方向自由度全部被限制，工件在夹具中占有完全确定的唯一位置），欠定位是指（根据工序加工要求应该限制的自由度，实际上没有完全限制），重复定位（几个定位元件重复限制同一个自由度）。8、机器的装备过程中，调整法是靠（调节某一零件的位置或某一组成环的更换来补偿）来保证产品的装备精度，调整法又分为（可动调整）和（固定调整）两种。9、机械加工中，减小强迫振动的途径有（减小激振动）（调节振源频率）（提高工艺系统刚性和增强其阻尼）（消振和隔振）10、生产中，常见的表面机械强化工艺方法有（喷丸）（滚压）1

35、1、机械加工中，影响磨削加工表面粗糙度的主要因素（砂轮的粒度）（砂轮速度）（砂轮的整修）（磨削切深）12、机械零件的表面几何形状特征是指（表面粗糙度）（表面波度）13、机械加工中，工件获得形状精度的方法有（轨迹法）（成形法）（展成法）14、加工误差补偿技术可分为（静态补偿法）和（动态补偿法）。二、判断题1、直接找正定位安装法一般在单件小批生产中或工件定位精度要求特别高时使用。2、机床刚度实验中，在和和变形曲线的斜率即表示刚度的大小，一般可取两个端点连线的斜率来表示其刚度的平均值。3、机械加工时，工艺系统刚度越高，误差复映系数就越大，毛坯误差复映在工件上的加工误差就越小。4、工件的内应力是由于金

36、属内部宏观的或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生的。5、机械加工时，工艺系统产生的原理误差、机床和刀具的热变形、刀具的磨损等误差均属于常值系统性误差。6、在加工误差统计分析时，参数x的变动仅能使正态分布曲线在横坐标上移动，对曲线的形状无任何影响。7、切削加工时，提高切削速度和降低进给量，均可减少零件加工后的表面粗糙度值。8、零件表面层的硬化程度取决于产生塑性变形的力、变形速度及变形时的温度。9、磨削时的磨削温度较高，磨削零件表面层通常产生以相变和热塑性变形占主导地位的残余拉应力。10、机械加工中，自激振动的频率等于或接近系统的固有频率，是由振动系统本身的参数所决定的。11、调刀基准是指用以

37、调整加工刀具位置所依据的基准，由工件的定位面所体现。12、根据工序加工要求应该限制的自由度，实际上没有完全限制，这种现象称为不完全定位。13、工件定位原理的实质就是根据工件的加工要求用定位元件来限制影响加工精度的自由度，使工件在夹具中占据正确的位置。14、提高切削速度或进给量，可减少切削热的产生，降低工件的热变形。15、在机械加工工艺过程中，粗加工时所用的基准称为粗基准。三、简答题1、设计工艺过程时，分为那几个加工阶段？为什么要划分加工阶段？什么情况下可以不划分或不严格划分？答：分为粗加工-半精加工-精加工-光整加工四个阶段进行，并保证光整表面达到图纸规定的要求划分加工阶段的原因（1）粗加工阶

38、段切除金属较多，产生较大切削力、切削热、内应力和切削变形。 （2）可合理使用机床设备 （3）为了在机械加工工序中插入必要的热处理工序，同时使热处理充分发挥其效果。 （4）粗加工各表面后可及早发现毛坯的缺陷，有利于及时报废或补修，以免继续进行精加工而浪费工时和制造费用。 （5）有利于合理使用操作工人和技术质量的管理。 （6）精加工工序安排在最后，可以保护精加工后的表面少受损或不受损伤。什么情况下可以不划分或不严格划分答：当加工质量要求不高，工件的刚性足够，毛坯质量高和加工余量小时，则可以不划分加工阶段，例如在自动机上加工零件就是如此。另外，有些重型零件由于装夹、运输比较困难，常不划分加工阶段，在

39、一次装夹下完成全部粗加工和精加工；或在粗加工后松开夹紧，在消除夹紧变形后，再用较小的夹紧力重新夹紧进行进行精加工，这样，就有利于保证重型零件的加工质量。2、什么是精基准？精基准选择时应遵循哪些原则？答：以已加工的表面为定位基准时，此表面为精基准。选择精基准有5大原则基准重合原则（2）基准统一原则（3）互为基准原则(4 ) 自为基准原则 （5）定位准确、稳定可靠的原则3、什么是误差复映规律？减小误差复映现象对加工精度的影响有何工艺措施？答：在加工过程中，由于工件毛坯加工余量或硬度的变化，引起切削力和工艺系统变形的变化，因而产生加工误差。比如，加工偏心毛坯之后得到的工件仍然是略有偏心的，这种现象称

40、为误差复映4、什么是原始误差？原始误差的内容包括哪些？答：机械加工时，机床、夹具、刀具、工件构成一个工艺系统；工艺系统的误差是根源，加工误差是表现， 所以把工艺系统的误差称为 原始误差原始误差的内容（简答） （1）原理误差（2）工件装夹误差（3）工艺系统静误差 （4）调整误差（5）工艺系统误差 （6）度量误差5、何谓随机性误差？随机性误差通常包括哪些误差？答：顺序加工同一批零件时，误差大小和方向没有一定变化规律，该类误差称为随机性-包括：毛坯误差的复映，基面尺寸不一的定位误差，夹紧力大小不同的夹紧误差，多次调整的误差，内应力引起的变形误差等。6、加工表面的冷作硬化是指什么？影响加工硬化的因素有

41、哪些？答：金属切削使工件表面层产生了塑性变形，使晶体间产生了剪切滑移，晶格扭曲，并产生晶粒拉长、破碎和纤维化，引起材料的强化（强度和硬度有所提高），即形成冷作硬化。影响冷作硬化的因素：表面层的硬化程度取决于产生塑性变形的力，变形速度及变形的温度。力愈大，塑性变形愈大，则硬化程度严重；变形速度快，塑性变形愈不充分，硬化程度减小。7、在加工误差综合分析时，正态分布线主要用来干什么？它存在哪些缺点？答：应用（1）分析加工误差的性质（2）确定各种加工方法所能达到的精度等级 （3）计算工件加工后的合格率及废品率缺点：（1）不能区分系统性误差和随机性误差（2）不能在加工过程中提供控制工艺过程的资料 8、机

42、床夹具是由那几个部分组成的？并说明每部分的作用。机床夹具的组成：（1）定位元件；定位过程中使用的元件，与工件的定位面相接触，确定工件在夹具中的正确位置。（2）加紧装置；实现对工件夹紧，使工件在定位后，保持在加工过程中不会移动。（3）对刀元件；调整刀具相对机床或夹具的位置（4）导引元件；引导刀具的运动方向（5）其他装置；实现定位和夹紧以外的辅导过程（6）连接元件和连接表面；与机床表面接触，确定夹具在机床中的正确位置。（7）夹具体；夹具的基础元件，用于连接夹具上的各元件和装置，使其成为一个整体四、回火烧伤和淬火烧伤是如何形成的？减轻磨削热损伤的途径有哪些？一、填空题1、金属切削过程中，切削用量的增

43、加会使切削温度升高，其中（切削速度）对切削温度的影响最大；（进给量）次子；（背吃刀量）最小。2、机械加工时，工件获得尺寸精度的方法有（试切法）（定尺寸刀具法）（调整法）（自动控制法）3、夹紧力的三要素元则是指（夹紧力的作用点）（方向）（大小）4、机械加工工艺过程中，工序是指（工作地点）不变，（工件）不变，（工人）不变的条件下，所连续完成的那部分工艺过程。5、用分布曲线法来研究加工误差问题时，其中两个重要特征参数是（）和（）6、机械加工中，减少强迫振动的途径有（减小激振动）（调节振源频率）（提高工艺系统刚性并增加其阻尼）（消振和隔振）7、内应力产生的原因有（毛坯制造过程中产生的内应力）（冷校直、

44、冷轧及冷挤压等工艺带来的内应力）（切削加工带来的内应力）8、常值系统性误差通常通过（相应的调整或检修工艺装备的）办法来消除，变值系统性误差通常通过（自动连续补偿、自动周期补偿）办法来消除。9、正态分布曲线主要用来（分析加工误差的性质）（确定各种加工方法所能达到的精度等级）（计算工件加工后的合格率和废品率）10、切削加工表面粗糙度的形成大致可归纳为（几何因素）（物理因素）（工况因素）11、切削加工时，表面层的硬化程度取决于（产生塑性变形的力）（变形速度）（变形时的温度）12、金属切削加工中的主要振动类型有（强迫振动）（自激振动）（）13、加工误差补偿技术分为（静态补偿法）（动态补偿法）14、生产

45、中，常见的表面机械强化工艺方法有（喷丸）（滚压）二判断题1、在刀具标注角度的参考平面中，基面是指通过刀刃上选定点切与工件过度表面的平面。2、变形系数是利用切削外形尺寸的变化来衡量切屑变形程度。3、金属切削过程中，当前角增大时，剪切角随之增大，切削变形减小，有利于切削过程。4、刀具耐用度是指新磨好的刀具从开始切削一直到磨损量达到刀具磨钝标准所经过的切削时间。5、工件在夹具中定位时，部分限制了工件几个方向自由度，且能满足加工要求，该定位称为欠定位。6、机械加工过程中，由工艺系统所引起的误差称为原理误差。7、金属切削过程中，零件表面层的硬化程度取决于产生塑性变形的力、变形速度及变形时的温度。8、粗加

46、工时所用的基准称为粗基准。9、金属切削过程中，强迫振动的频率等于系统的固有频率。10、磨削时的磨削温度较高，磨削零件表面层通常产生以相变和热塑性变形占主导地位的残余拉应力。11、用试切法粗车工件外圆时，最后得到的尺寸会比试切部分的尺寸小。12、零件表面产生的残余应力，能够延缓疲劳裂纹的扩展，提高零件的疲劳强度。13、磨削加工时，提高砂轮速度，可明显减小加工后零件表面的表面粗糙度值。14、工件定位原理的实质是根据工件的加工要求用定位元件来限制影响加工精度的自由度，使工件在夹具中占据正确的位置。15、机械加工时，确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程称为安装。三 简答题1、切削力来源那几个方面？车削时，切削力通常分解为那几个切削分力？答：切削力来源以下两个方面： （1）被切金属的弹、塑性变形力； （2）切屑、工件与刀具间的摩擦力。切削合力F 可以分解为相互垂直的三个切削分力，即Fx 、Fy 和Fz ，车削时： Fz 切削力