机械制造技术模拟试题一答案.doc

《机械制造技术基础》模拟试题一答案

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一、（10分）什么是刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角。并将各
角度标注在图上。
答：前角，在正交平面内度量的基准面与前刀面的夹角；
后角，在正交平面内度量的主后刀面与切削平面的夹角；
主偏角，在基面内度量的切削平面与进给方向之间的夹角；
副偏角，在基面内度量的副切削平面与进给运动反方向之间的夹角；
刃倾角，在切削平面内度量的主切削刃S与基面的夹角。

二、（10分）圆周铣削法和端面铣削法的铣削方式各有哪些？如何合理选用？
答：圆周铣削方式包括顺铣和逆铣。
顺铣和逆铣时，切入工件时的切削厚度不同，刀齿与工件的接触长度不同，铣刀的磨损程度不同。顺铣时，铣刀的耐用度可比逆铣时提高2-3倍，表面粗糙度也降低。顺铣不宜于铣削带硬皮的工件。在没有消除螺纹间隙装置的铣床上，只能采用逆铣，避免工作台的窜动和进给量不匀。
端面铣削法包括对称铣削、不对称逆铣和不对称顺铣。
在铣削碳钢和一般合金钢时，采用不对称逆铣，以减少切入时的冲击，提高硬质合金铣刀的耐用度。在加工 不锈钢和耐热合金时，采用不对称顺铣可以减少硬质合金的剥落磨损，提高切削速度。

三、（10分）试比较插齿和滚齿的加工原理、加工质量和工艺范围？
答：
插齿原理，模拟一对圆柱齿轮的啮合过程，其中一个是工件，另一个是齿轮形刀具（插齿刀），它与被加工齿轮的模数和压力角相同。当插齿刀沿其轴线方向往复运动时，切削刃的轨迹像一个直齿圆柱齿轮的齿面，即“产形齿轮”。
滚齿加工是根据展成法原理来加工齿轮轮齿的。模拟一对交错轴斜齿轮副啮合滚动的过程，滚刀与工件严格按照一对斜齿圆柱齿轮啮合的传动比关系旋转运动，滚刀就可以在工件上连续不断的切出齿。
加工质量：
1.插齿的齿形精度比滚齿高；
2.插齿后齿面的粗糙度比滚齿高；
3.插齿的运动精度比滚齿差；
4.插齿的齿向误差比滚齿大。
工艺范围：
1.加工带有台阶的齿轮以及空刀槽很窄的双联和多联齿轮，只能用插齿；
2.加工无空刀槽的人字齿轮只能用插齿；
3.加工内齿轮只能用插齿；
4.加工涡轮只能用滚齿；
5.加工斜齿圆柱齿轮，两者都可以用，但是，滚齿比较方便。

四、（10分）数控机床是由哪些部分组成的？各起什么作用？
答：
1. 程序载体，按一定的格式和代码存储零件加工程序；
2. 数控装置，数控机床的核心，由输入、处理和输出三个部分组成，输入装置将数控指令输入数控装置，信息处理部分按照控制程序的规定，逐步存储并进行处理，通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制系统；
3. 伺服系统和位置反馈系统，伺服系统用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。测量反馈系统将数控机床个坐标轴的实际位移值检测出来并经过反馈系统输入到数控装置中。
4. 机床主体，数控机床的主体，在机床上自动完成各种切削加工的机械部分。
5. 辅助装置，保证充分发挥数控机床功能。

五、（10分）什么是积屑瘤？试述积屑瘤的形成及其对切削过程的影响？
答：
由于刀具前刀面与切屑接触面上的摩擦，当切削速度不高且形成连续切屑时，加工钢料或其他塑性材料，常在刀刃处粘着一块剖面呈三角形的硬块，其硬度是工件材料硬度的2-3倍，称为积屑瘤。
刀-屑接触面间的摩擦是产生积屑瘤的原因，压力和温度是产生积屑瘤的条件。工件材料硬化指数越大，越容易形成积屑瘤。
积屑瘤对切削过程的影响：
1. 增大实际前角，粘结在前刀面上，增大了实际前角，可使切削力减小。
2. 增大切削厚度，由于积屑瘤的产生、成长、脱落是一个周期性的动态过程，切削厚度的变化易引起振动。
3. 积屑瘤不稳定，易破裂，使加工表面的粗糙度增大。
4. 影响刀具的耐用度，积屑瘤相对稳定时，可代替刀刃切削，提高刀具的耐用度；积屑瘤不稳定时，破裂部分有可能引起硬质合金刀具的剥落，降低刀具的耐用度。

六、（15分）CA6140型卧式车床的主电机功率为7.5KW，转速为1450 r/min，其主运动传动链如下所示。试求：1、主轴正转和反转各有多少级转速？2、为什么主轴反转转速高于正转？3、主轴正转的最低转速和反转的最高转速各为多少？
答：
1. 主轴正转时，从Ⅰ轴到Ⅱ轴有2条传动路线，从Ⅱ到Ⅲ轴有3条传动路线，从Ⅲ轴到Ⅴ轴4条传动路线的传动比为

其中和基本相同，所以实际只有三种不同的传动比。
所以主轴正转可获得级转速。
同理，主轴反转时可以获得级转速。
2.主轴反转主要用于车削螺纹时沿螺旋线退刀而不断开主轴和刀架的传动链，以免下次切削时“乱扣”，为节省辅助时间，主轴反转转速比正转转速高。
3.主轴正转最低转速：
主轴反转最高转速：

七、（17分）图示为一带键槽的齿轮孔，孔淬火后需磨削，故键槽深度的最终尺寸L=不能直接获得，这样插键槽的尺寸只能作为加工中的工序尺寸。有关内孔及键槽的加工顺序为：镗内孔至，插键槽至尺寸A，热处理，磨内孔至，同时间接获得尺寸L。试确定工序尺寸A及公差。

解：
在本题中共有三个工序尺寸，分别为，完工尺寸，中间尺寸，和工序尺寸A。
在此加工工艺中有两个设计尺寸，L=，D=，两个加工余量：磨孔余量和插槽深度余量（在本题中不用计算），因此可以建立两个设计尺寸链（a、b）和一个余量尺寸链（c）。
建立尺寸链如下：

(a)

(b)

(c)
由尺寸链b得：，
则中间尺寸。
极限偏差：根据公式

得：，公差T=0.2475mm。
根据余量尺寸链，可得。

八、 （18分）汽车发动机活塞销与连杆小头套孔直径为，装配精度要求：销孔间隙为0.0045~0.0095。若将两零件直径的制造公差均放大到0.01。试：确定分组数Z和两零件直径尺寸的极限偏差；并用公差带位置图表示出各组的配合关系。
解：回油阀阀芯和套孔最小间隙，最大间隙。
间隙公差
，则==0.0025mm
公差放大倍数为：，分组数应与放大倍数相等或稍大些，因此分为4组。
假设本题中采用基轴制，根据分组数和题目要求，将孔公差带放大后，活塞销mm， mm；
套孔mm
公差带位置图表示的配合关系如下：