电大数控加工工艺形成性考核册作业答案

电大【数控加工工艺】形成性考核册作业答案。

数控加工工艺】第1 次形成性考核册作业答案。

第1 章作业评讲。

1、什么是积屑瘤？它是怎样形成的？对切削过程有何影响？如何抑制积屑瘤的产生？

答：在一定的切削速度范围内切削钢、铝合金与球墨铸铁等塑性金属时，由于前刀面上挤压和摩擦的作用，使切屑底层中的一部分材料停滞和堆积在刃口附近，形成积屑瘤。积屑瘤是粘结在切削刃口附近一硬度很高的金属块。

对切削过程有何影响：

1）刀具实际前角增大。

2）增大切削厚度。

3）使加工表面粗糙度值增大。

4）对刀具耐用度有影响积屑瘤虽能保护刀尖，但不稳定，会影响加工精度，需要采取措施抑制：

采用高速切削是抑制积屑瘤的基本措施（最有效）；

增大进给量；

增大刀具前角；

采用润滑性能良好的切削液。

2、切屑的种类有哪些？不同类型切屑对加工过程和加工质量有何影响？

答：切屑的种类：带状切屑、节状切屑、粒状切屑和破碎切屑。

3、试述切削用量三要素对切削温度、切削力的影响规律。

答：切削用量对切削力的影响：背吃刀量最大、进给量次之、切削速度最小。

切削用量对切削温度的影响：切削速度最明显，进给量次之，背吃刀量最小。

4、试述前角、主偏角对切削温度的影响规律？

答：前角增大，切削温度降低，但前角太大，刀具散热体积变小，温度反而上升；主偏角增大，散热条件变差，切削温度上升。

5、刀具正常磨损的形式有哪几种？分别在何种情况下产生？

答：刀具正常磨损的形式正常磨损和非正常磨损。

前刀面磨损：在切削速度较高、切削厚度较大的情况下，切削高熔点塑性金属材料时，易产生前刀面磨损。

后刀面磨损：在切削速度较低、切削厚度较小的情况下，会产生后刀面磨损，刀尖和靠近工件外皮两处的磨损严重，中间部分磨损比较均匀。

前刀面和主后刀面同时磨损在中等切削速度和进给量的情况下，切削塑性金属材料时，经常发生前、后刀面同时磨损。

6、试述进给量、主偏角对断屑的影响。

答：进给量增大，切削厚度也按比例增大，切削卷曲应力增大，容易折断；主偏角越大，切削厚度越大，切削在卷曲时卷曲应力越大，易于折断。

7、车削直径80mm，长200mm 棒料外圆，若选用ap=4mm，f=0.5mm/r，n=240r/min，试问切削速度vc，切削时间tm，材料切除率q 为多少？

答：切削速度：vc=πdn/1000

60.3m/min

切削时间tm＝lm/l(min)

lm(mm):工件长度，ｌ(mm/min):每分钟的切削长度。

l=f×n＝0.5x240＝120 (mm/min)

tm＝lm/l＝(80/120)x60=40 秒。

材料切除率q＝1000 vcap

f＝1000x60.3x4x0.5＝120600mm3

第2 章作业评讲。

1、简述数控刀具材料的种类、特点及其应用场合？

答：（1）高速钢（high speed

steel，hss）高速钢是一种含钨（w）、钼（mo）、铬（cr）、钒（v）等合金元素较多的工具钢，它具有较好的力学性能和良好的工艺性，可以承受较大的切削力和冲击。

普通高速钢不适于高速和硬材料切削。

高性能高速钢添加co、al 等合金元素，提高耐热性、耐磨性，热稳定性高，可用于制造出口钻头、铰刀、铣刀等。

粉末冶金高速钢用于加工超高强度钢、不锈钢、钛合金等难加工材料；用于制造大型拉刀和齿轮刀具，特别是切削时受冲击载荷的刀具效果更好。（2）硬质合金（cementedcarbide）切削效率是高速钢刀具的5～10 倍。

普通硬质合金wc+co 类（yg）：主要用于加工铸铁及有色金属。co 含量高，韧性好，适合粗加工；含co 量少用于精加工。

tic+wc+co 类（yt）：含tic 量多，含co 量少，耐磨性好，适合精加工；含tic 量少，含co 量多，承受冲击性能好，适合粗加工。

新型硬质合金钨钛钽（铌）钴类（yw）：添加 tac 或 nbc，提高高温硬度、强度、耐磨性。用于加工难切削材料和断续切削。

常用牌号：yw1、yw2。碳化钛基类（yn）：

tic+ni+mo，硬度高、抗粘接、抗月牙洼磨损和抗氧化能力强。用于合金钢、工具钢、淬火钢的连续精加工。牌号：

yn05、yn10。

3）新型刀具材料。

涂层刀具较好地解决了材料硬度及耐磨性与强度及韧性的矛盾。常用的涂层材料有tin、tic、al2o3和超硬材料涂层。

陶瓷刀具材料（ceramics）al2o3基陶瓷刀具：适用于各种铸铁及钢料的精加工、粗加工。

si3n4基陶瓷刀具：适8x._纚于。

数控加工工艺】第2 次形成性考核册作业答案。

1、什么是欠定位？为什么不能采用欠定位？

答：欠定位是指根据工件的加工要求，应该限制的自由度段有完全被限制的定位。欠定位是不允许的．因为欠定位保证不了工件的加工要求。

2、什么是过定位？试分析图1 中的定位元件分别限制了哪些自由度？是否合理？如何改进？

图1答：工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位。

a.不合理，锥销限制三个方向移动自由度，平面限制两个方向移动自由度，重复一个方向的移动自由度，平面应该小一些，矮一些，不与零件接触。

b．不合理，长销和大端面定位造成重复定位了两个转动自由度，应该大端面改为小端面。

c．不合理，短圆销限制两个移动自由度，v 形块限制两个移动自由度，重复自由度，应该把v 形块改为浮动的。

3、根据六点定位原理分析图2中各定位方案的定位元件所限制的自由度。b)图2

答：a.限制x、y 和z的移动自由度，z和y 的转动自由度。

b．限制x、y 和z 的移动自由度，z 和y 的转动自由度。

c．限制x、y 和z 的移动自由度，x、y和z 的转动自由度。

d．限制x、y 和z 的移动自由度，x 和y 的转动自由度。

4、粗基准和精基准选择的原则有哪些？

答：粗基准的选择原则：

1）相互位置要求原则选取与加工表面相互位置精度要求较高的不加工表面作为粗基准，以保证不加工表面与加工表面的位置要求。

2）加工余量合理分配原则对所有表面都需要加工的工件，应该根据加工余量最小的表面找正工件。

3）重要表面原则为保证重要表面的加工余量均匀，应选择重要加工面为粗基准。

4）不重复使用原则粗基准未经加工，表面比较粗糙且精度低，易产生定位误差，一般不应重复使用。

5）便于工件装夹原则作为粗基准的表面，应尽量平整光滑，以便使工件定位准确、夹紧可靠。精基准的选择原则：

1）基准重合原则直接选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合原则，可以避免由定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差（基准不重合误差）

2）基准统一原则同一零件的多道工序尽可能选择同一个定位基准，称为基准统一原则。可保证各加工表面间的相互位置精度，又可简化夹具的设计与制造工作。基准重合和基准统一原则遇到相互矛盾的情况，若采用统一定位基准能够保证加工表面的尺寸精度，则应遵循基准统一原则；若不能保证尺寸精度，则应遵循基准重合原则。

3）自为基准原则精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，选择加工表面本身作为定位基准（根据加工表面找正工件），称为自为基准原则。

4）互为基准原则为使各加工表面之间具有较高的位置精度，或为使加工表面具有均匀的加工余量，可采取两个加工表面互为基准反复加工的方法，称为互为基准原则。

5）便于装夹原则。

5、对于图3

所示零件，已知a、b、c、d 及e 面均已经加工好，试分析加工φ10mm 孔时用哪些表面定位比较合理？为什么？

答：选择c 表面定位比较合理，c 表面是φ10mm 孔的尺寸基准，工序基准，用它作为定位，可以消除由于基准不重合引起的误差。

6、试分析图4 中夹紧力的作用点与方向是否合理？为什么？如何改进？

图3 图4

答：a.不合理，作用点在薄壁孔的顶端，刚度不够，应该在两旁加紧。

b．不合理，作用点没在定位元件的支撑范围内，导致工件倾斜，应在作用点下加浮动支承。

c．不合理，作用点在**，刚度不够，应作用在支承上方。

d．不合理，作用点没在定位元件的支撑范围内，导致工件倾斜，作用点下移。

e．不合理，对于薄壁零件采用多点加紧或是加紧力均匀分布。

f．不合理，作用方向应朝向主要定位基准。

7、套类零件铣槽时，其工序尺寸有三种标注方法，如图5

所示，定位销为水平放置，试分别计算工序尺寸h1、h2、h3 的定位误差。

图5答：零件上的键槽加工以心轴定位。对于工序尺寸h2，以心轴定位，心轴和零件内孔都有制造误差，由两者___引起的定位基准误差为：

y＝(内孔最大极限－心轴最小极限)/2

对于工序尺寸h1，以心轴定位，心轴和零件内孔都有制造误差，还有基准不重合误差。

基准不重合误差：△b＝（零件外圆最大尺寸－零件外圆最小尺寸）/2＝0.015

工序尺寸h1的定位误差△d＝△y＋△b＝0.025＋0.015＝0.040

对于工序尺寸h3，以心轴定位，心轴和零件内孔都有制造误差，还有基准不重合误差。

同h1，工序尺寸h3的定位误差△d＝△y＋△b＝0.025＋0.015＝0.040

8、对夹紧装置的基本要求有哪些？

答：夹紧装置应具备的基本要求：

夹紧过程可靠；

夹紧力的大小适当。

操作简单方便、省力、安全。

夹紧装置的结构力求简单、紧凑，便于制造和维修。

数控加工工艺】第3 次形成性考核册作业答案。

1、什么叫工序和工步？划分工序的原则是什么？

答：机械加工工艺过程中，一个或一组工人在一个工作地点，对一个或一组工件连续完成的那部分工艺过程，称为工序。划分工序的依据是工作地是否发生变化和工作是否连续。

在不改变加工表面、切削刀具和切削用量的条件下所完成的那部分工位的内容称为工步。划分工步的依据是加工表面和工具是否变化。

2、何谓“工序集中”和“工序分散”？什么情况下按“工序集中”原则划分工序？什么情况下按“工序分散”原则划分工序？

答：工序集中就是一种零件的加工只集中在少数几道工序里完成，工艺路线短，而每道工序所包含的加工内容却很多。工序分散一种零件的加工分得很细，工序多，工艺路线长，而每道工序所包含的加工内容却很少。

工序划分的原则。

工序集中原则：每道工序包括尽可能多的加工内容，不适合于大批量生产。

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