數(shù)控加工工藝電大復(fù)習(xí)資料

第 1章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 一、 D D A B C D A C C C AC B B A B 二、 三、簡(jiǎn)答題 1、 將根據(jù)加工要求規(guī)定的主后刀面中間部分的平均磨損量 VB 允許達(dá)到的最大值作為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。刀具從刃磨后開(kāi)始切削，一直到磨損量到達(dá)磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止所經(jīng)過(guò)的總切削時(shí)間 T，稱為刀具的耐用度。影響刀具耐用度的因素有：（ 1）切削用量（ 2）刀具幾何參數(shù)（ 3）刀具材料（ 4）工件材料 2、前角的作用和選擇原則是什么？ 前角的作用 ： 影響切削區(qū)域的變形程度 影響切削刃與刀頭的強(qiáng)度、受力性質(zhì)和散熱條件 影響切屑形態(tài)和斷屑效果 影響已加工表面質(zhì)量 合理前角的選擇原則： 加工塑性材料取較大的前角；加工脆性材料取較小的前角 當(dāng)工件材料的強(qiáng)度、硬度低，可以取較大的前角；當(dāng)工件材料強(qiáng)度、硬度高，應(yīng)取較小的前角；。 刀具材料的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性較低時(shí)，應(yīng)取較小的前角。粗加工應(yīng)取較小前角甚至負(fù)前角；精加工應(yīng)取較大前角。 工藝系統(tǒng)剛性差和機(jī)床功率小時(shí)，應(yīng)選取較大的前角，以減小切削力和振動(dòng)。 數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)線用刀具，為使刀具工作的穩(wěn)定性 ，宜取較小的前角。 3、主偏角的作用和選擇原則是什么？ 主偏角的作用 主要影響刀具耐用度，已加工表面粗糙度及切削力的大小。 主偏角的選擇原則： （ 1）粗加工和半精加工，硬質(zhì)合金車刀一般選用較大的主偏角，以利于減少振動(dòng)，提高刀具耐用度和斷屑。 （ 2）加工很硬的材料，如冷硬鑄鐵和淬硬鋼，為減輕單位長(zhǎng)度切削刃上的負(fù)荷，改善刀頭導(dǎo)熱和容熱條件，提高刀具耐用度，宜取較小的主偏角（ 10 -30）。 （ 3）工藝系統(tǒng)剛性低時(shí)，應(yīng)取大主偏角，甚至主偏角 r 90 ,以減小背向力，從而降低工藝系統(tǒng)的彈性變形和振動(dòng)。 （ 4）單件 小批生產(chǎn)，希望一兩把刀具加工出工件上所有的表面，則選取通用性較好的 45車刀或 90車刀。 （ 5）需要從工件中間切入的車刀，以及仿形加工的車刀，應(yīng)適當(dāng)增大主偏角和副偏角。 4、切削液的作用有哪些？ （ 1）冷卻作用 （ 2）潤(rùn)滑作用 （ 3）清洗作用 （ 4）防銹作用 5、 什么是積屑瘤？如何抑制積屑瘤的產(chǎn)生 切削塑性金屬材料時(shí) ,常在切削刃口附近黏結(jié)一個(gè)硬度很高的楔狀金屬塊 ,它包圍著切削刃且覆蓋部分前面 ,這種楔狀金屬塊稱為積屑瘤 . 積屑瘤的防止 :（ 1）控制切削速度從而控制切削溫度。 （ 2）適當(dāng)降低進(jìn)給量，減少刀與屑的接觸長(zhǎng)度。 (3）增大前角，減小前刀面上的摩擦。 （ 4）采用潤(rùn)滑性能良好的切削液。 （ 5）提高工件材料的硬度、降低塑性。 四、分析題 1、外圓車刀： Kr=90， Kr=35， o=8， o=o=10， s= 5，要求繪制刀具示意圖并標(biāo)注上述幾何角度。 書(shū)本 11頁(yè) ,圖 1-9 2、（ 1） 45端面車刀： Kr=Kr=45， o= 5， o=o=6， s= 3 書(shū) 本 11頁(yè) ,圖 1-10 （ 2）內(nèi)孔鏜刀： Kr=75， Kr=15， o=10， o=o=10， s= 10 要求繪制刀具示意圖并標(biāo)注上述幾何角度。 書(shū)本 12頁(yè) ,圖 1-12 第 2 章數(shù)控機(jī)床刀具的選擇 一 .D A C A A A B D A B A B C B D 二、 三 .簡(jiǎn)答題 1.優(yōu)點(diǎn) :(1)刀具壽命長(zhǎng) .由于刀具避免了由焊接和刃磨高溫引起的缺陷 ,切削性能穩(wěn)定 ,從而提高了刀具壽命 . (2)生產(chǎn)效率高 .減少了停機(jī)換刀等輔助時(shí) 間 . (3)有利于 推廣新技術(shù) ,新工藝 2.鏜銑類工具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式分為整體式結(jié)構(gòu)和模塊式結(jié)構(gòu) . 整體式結(jié)構(gòu)的工具系統(tǒng)的特點(diǎn)是 :將錐柄和接桿連成一體，不同品種和規(guī)格的工作部分都必須帶有與機(jī)床相連的柄部 .其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,使用反方便 ,可靠 ,更換迅速等 ,其缺點(diǎn)是錐柄的品種和數(shù)量較多 . 模塊式工具系統(tǒng)克服了整體式工具系統(tǒng)的缺點(diǎn)，把工具柄部和工作部分分割開(kāi)來(lái)，制成各種系列化的模塊，然后經(jīng)過(guò)不同規(guī)格的中間模塊，組成一套套不同規(guī)格的模塊式工具。其優(yōu)點(diǎn)是方便制造 ,使用和保管 ,減少工具的規(guī)格 ,品種和數(shù)量的儲(chǔ)備 ,對(duì)加工中心較多 的企業(yè)有很高的實(shí)用價(jià)值 . 3.優(yōu)點(diǎn) (1)定位精度高 (2)靜態(tài) ,動(dòng)態(tài)剛度高 (3)適合高速加工 (4)質(zhì)量輕 ,尺寸小 ,結(jié)構(gòu)緊湊 (5)清除污垢方便 HSK 刀柄適用于高速加工 第 3 章 數(shù)控加工中工件的定位與裝夾 作業(yè) 一、單項(xiàng)選擇題 B ADAC BDDDC BCBCA 二、 三、簡(jiǎn)答題 1、什么是欠定位？為什么不能采用欠定位？什么是過(guò)定位？ 按照加工要求應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有被限制的定 位稱為欠定位 . 欠定位是不允許的 ,因?yàn)榍范ㄎ槐ＷC不了加工要求 . 工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被不同的定位元件重復(fù)限制的定位稱為過(guò)定位 . 2、 什么叫定位誤差？產(chǎn)生定位誤差的原因是什么？ 因工件在夾具上定位不準(zhǔn)而造成的加工誤差 ,稱為定位誤差 . 產(chǎn)生定位誤差的原因是 :由于定位基面 ,定位元件的工作表面本身存在一定的制造誤差 ,導(dǎo)致一批工件在夾具中的實(shí)際位置不可能完全一樣 ,從而使加工后各工件的加工尺寸存在誤差 . 3、 確定夾緊力的作用方向和作用點(diǎn)應(yīng)遵循哪些原則？ (1)夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn) ； (2)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi) ,并靠近支承元件的幾何中心 ； (3)夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力的大小 ； (4)夾緊力的方向和作用點(diǎn)應(yīng)施加于工件剛性較好的方向和部位 (5)夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近工件加工表面 . 4、粗基準(zhǔn)的選擇原則是什么？ （ 1）相互位置要求原則。 （ 2）加工余量合理分配原則。 （ 3）重要表面原則 （ 4）不重復(fù)使用原則 (5)便于工件裝夾原則 5、精基準(zhǔn)的選擇原則是什么？ (1）基準(zhǔn)重合原則。 （ 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 （ 3）自為基準(zhǔn)原則 （ 4）互為基準(zhǔn)原則 (5)便于 裝夾原則 6、夾緊裝置應(yīng)具備的基本要求是什么？ (1)夾緊過(guò)程可靠，不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 (2)夾緊力的大小適當(dāng)，既要保證工件在加工過(guò)程中其位置穩(wěn)定不變、振動(dòng)小，又要使工件不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的夾緊變形。 (3)操作簡(jiǎn)單方便、省力、安全。 (4)結(jié)構(gòu)性好，夾緊裝置的結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單、緊湊，便于制造和維修。 四、計(jì)算題 1、軸套類零件銑槽時(shí)，其工序尺寸有三種標(biāo)注方法，如圖 1所示，定位銷為水平放置，試分別計(jì)算工序尺寸 H1、 H2、 H3 的定位誤差。 解 :由圖可知 : TD=0.021 Td=(-0.007)-(-0.028)=0.021 (1)當(dāng)工序尺寸為 H2 時(shí) ,工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合 ,故基準(zhǔn)不重合誤差 B =0 則定位誤差 Dr =(TD +Td)/2 = (0.021+0.021)/2=0.021 (2) 當(dāng)工序尺寸為 H2 時(shí) ,工序基準(zhǔn)是圓柱面的下母線 ,與定位基準(zhǔn)不重合 ,工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量即基準(zhǔn)不重合誤差 B = TD/2. 因 工 序 基 準(zhǔn) 在 定 位 基 面 上 , 因 此 定 位 誤 差 D r B ,而 兩 者 變 動(dòng) 方 向 相 反 ,故有 : D r B = 11()22D d DT T T=0.0105 (3) 當(dāng)工序尺寸為 H3 時(shí) , 由于工序基準(zhǔn)不在定位基面上 11()22D d DD r B T T T =0.0315 五、分析題 1、根據(jù)六點(diǎn)定位原理分析圖 2 各定位方案的定位元件所限制的自由度。 圖 2 解 :對(duì)于圖 (a),限制 xyzrrr 對(duì)于圖 (b),限制 xyzrrr 對(duì)于圖 (c), 限制xyzrrr 對(duì)于圖 (d),限制 xyzrrr 2、什么是過(guò)定位？試分析圖 3 中的定位元件分別限制了哪些自由度？是否合理？如何改進(jìn)？ H3圖 1 圖 3 答 :工件的一個(gè)或幾 個(gè)自由度被不同的定位元件重復(fù)限制的定位稱為過(guò)定位 . 對(duì)于圖（ a）而言，圓錐銷限制了 xyzrrr ,平面限制了 zr ，不合理，因?yàn)橥瑫r(shí)限制了 zr ，改進(jìn)方法：將圓錐銷改為圓柱銷 . 對(duì)于圖（ b）而言，短銷限制了 xyrr ，底平面限制了 zr ， V型快限制了 xr ，不合理，改進(jìn)方法：將 V 型快變成加彈簧的活 V型快。 對(duì)于圖（ c）而言，長(zhǎng)銷限制了 yzrr ，平面限制 zr ，軸 xr 不合理，改進(jìn)方法：將長(zhǎng)銷改為短銷，把側(cè)面改成臺(tái)階。 3、 試分析圖 4中夾緊力的作用點(diǎn)與方向是否合理？為什么？如何改進(jìn)？ 圖 4 (a)不合理 ,因?yàn)閵A緊力的方向和作用點(diǎn)應(yīng)施加于工件剛性較好的方向和部位 ,薄壁箱體夾緊時(shí) ,應(yīng)作用于剛性較好的凸邊上 . (b)不合理 ,因?yàn)?夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi) ,并靠近支承元件的幾何中心 .在此圖中 ,夾緊力作用在支承面之外 ,導(dǎo)致工件的傾斜和移動(dòng) ,破環(huán)工件的定位 . (c)不合理 , 因?yàn)閵A緊力的方向和作用點(diǎn)應(yīng)施加于工件剛性較好的方向和部位 ,對(duì)于細(xì)桿長(zhǎng)軸而言 , 應(yīng)作用于剛性較好的支承上 . (d)不合理 , 因?yàn)?夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi) ,并靠近支承元件的幾何中心 .在此圖中 ,夾緊力作用在支承面之外 ,導(dǎo)致工件的傾斜和移動(dòng) ,破環(huán)工件的定位 . 單向選擇題 1.D2.A3.A4.B5.D6.B7.D8.A9.D10.C 判斷題 1. 2. 3. 4. 5. 6.7. 8. 9. 10. 簡(jiǎn)答題 1. 一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地 ,對(duì)一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程稱為工序。在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序，稱為工步。 劃分工序的依據(jù)是工作地是否發(fā)生變化和工作是否連續(xù)。劃分工步的依據(jù)是加工表面和工具是否變化。 2. 在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，一般按工序集中原則劃分工序，劃分方法： 按所用刀具劃分：以同一把刀具完成的那一部分工藝過(guò)程 為一道工序。 按安裝次數(shù)劃分：以一次安裝完成的那一部分工藝過(guò)程為一道工序。 按粗、精加工劃分：粗加工為一道工序，精加工為一道工序。 按加工部位劃分：以完成相同型面的那一部分工藝過(guò)程為一道工序。 3. 劃分加工階段的目的： 保證加工質(zhì)量； 合理使用設(shè)備； 便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷； 便于安排熱處理工序。 4. “對(duì)刀點(diǎn)”是數(shù)控加工時(shí)刀具相對(duì)零件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，又稱“起刀點(diǎn)”，也就是程序運(yùn)行的起點(diǎn)。 選擇對(duì)刀點(diǎn)的原則是： （ 1）選擇的對(duì)刀點(diǎn)便與數(shù)學(xué)處理和簡(jiǎn)化程序編制； （ 2）對(duì)刀點(diǎn)在機(jī)床上容易校準(zhǔn)； （ 3）加工過(guò)程中便于檢查； （ 4）引起的加工誤差小。 5. 切削加工順序安排應(yīng)遵循的原則 基面先行原則 先粗后精原則 先主后次原則 先面后孔原則 6. 確定加工余量時(shí)應(yīng)該注意的幾個(gè)問(wèn)題 采用最小加工余量原則 余量要充分 余量中應(yīng)包含熱處理引起的變形 大零件取大余量 總加工余量（毛坯余量）和工序余量要分別確定 7. 加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、幾何形狀和相互位置）與理想幾何參數(shù)相符合的程度。 加工精度包括三個(gè)方面： 尺寸精度； 幾何形狀精度； 相互位置精度。 8. 表面質(zhì)量是指零件加工后的表層狀態(tài)，它是衡量機(jī)械加工質(zhì)量的一個(gè)重要方面。表面質(zhì)量包括以下幾個(gè)方面。 表面粗糙度 表面波紋度 冷作硬化 殘余應(yīng)力 表層金相組織變化 9. 產(chǎn)生加工誤差的原因 加工原理誤差 工藝系統(tǒng)的幾何誤差 工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差 工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差 工件內(nèi)應(yīng)力引起的加工誤差 測(cè)量誤差 10. 工件材料： 切削用量 刀具幾何參數(shù) 切削液 計(jì)算題答案 第 1 題答案： 方案一：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，則 A1 工序尺寸及其 偏差為 120.1 方案二：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，要確定 A2，則設(shè)計(jì)尺寸 120.1 是間接得到的，即為封閉環(huán)。 如下圖： A2 的 基本尺寸： LA2 8 12 20 0.1 ESA2（ 0.05）得 ESA2 0.05mm 0.1 EIA2 0 得 EIA2 0.1mm 故 0.050.120mm。 方案三：同上，設(shè)計(jì)尺寸 120.1 是間接得到的，即為封閉環(huán)。 A3 基本尺寸： LA3 40 8 12 20mm 0.1 0 EIA3（ 0.05）得 EIA3 0.05mm 0.1 0.1 ESA3 0 得 ESA3 0mm 故 A3 的基本尺寸及偏差： 00.0520mm 第 2 題答案： 根據(jù)題意可知， A3 是封閉環(huán)， A2 和 A4 是增環(huán)， A1 是減環(huán)，則列出尺寸鏈圖。 A4 的基本尺寸 LA3 LA4 LA2 LA1 得 LA4 LA3 LA1 LA2 20 70 60 30mm ESA3 ESA2 ESA4 EIA1 得 ESA4 ESA3 ESA2 EIA1 0.19 0（ 0.07） 0.12mm EIA3 EIA2 EIA4 ESA1 得 EIA4 EIA3 EIA2 ESA1 0（ 0.04）（ 0.02） 0.02mm 故 A4 的測(cè)量尺寸為 0.120.0230， 公差為 TA4 ESA4 EIA4 0.12 0.02 0.10mm。 （有多種解法 ,可求公差之和計(jì)算） 第 3 題答案： 下圖為尺寸鏈圖 ， 由于設(shè)計(jì)尺寸 L3 是本工序加工 中間接得到的，即為封閉環(huán)。 : t% U0 用箭頭表示 L2、 L4 為增環(huán)， L1 為減環(huán)。則尺寸 L4 的計(jì)算如下： 基本尺寸： L3 L2 L4 L1 得 L4 L3 L1 L2 100 280 80 300mm 上偏差 ESL3 ESL4 ESL2