机械制造工艺学王先逵课后答案

机械制造工艺学王先逵课后答案

【篇一:机械制造工艺学_习题_王先逵】

>一、填空

1. 获得形状精度的方法有_、成形法、_。

2. 主轴回转作纯径向跳动及漂移时,所镗出的孔是___形。

3. 零件的加工质量包括_和_。

30表面残余拉应力会_加剧_ (加剧或减缓)疲劳裂纹的扩展。

31车削加工时,主偏角增加会使表面粗糙度_变大__。

35机械加工工艺规程主要有_工艺过程卡片和_工序___卡片两种基本形式。

36产品装配工艺中对“三化”程度要求是指结构的__通用化_____、_标准化___和系列化。

38使各种原材料主、半成品成为产品的方法和过程称为工艺。

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43影响机械加工精度的因素有:加工原理误差、机床的制造误差和磨损、夹具误差、刀具误差、调整误差、工艺引起误差等

__形成、__保证的尺寸称为封闭环。

简答题

1. 冷作硬化的含义及其影响因素?

机械加工过程中,加工表面受切削力的作用而产生塑性变形,使晶格扭曲,表面层得到强化,其硬度和强度都有所提高,这种现象称为冷作硬化。

影响冷作硬化的因素有:1)刀具的影响 2)切削用量的影响 3)

2. 精基准有哪些选择原则?

(1)基准重合原则应选用设计基准作为定位基准。

(2)基准统一原则(3)自为基准原则

(4)互为基准原则

(5)可靠、方便原则 3. 加工阶段可以划分为哪几个阶段?

1)

2)

3) 4)度值。

4. 提高硬度,并产生残余压应力的加工方法,常见的表面

54分)

向着尺寸线的终端画箭头,则与封闭环同向的组成环为减环,反之

6? (8分)

1)2)确定毛坯3)拟定工艺路线4)确定各工序尺寸及公差5)确定各工序的设备,刀夹量具和辅助工具 6)确定切削用量和工艺

定额7)确定各重要工序的技术要求和检验方法8)填写工艺文件。 7.浅谈划分加工阶段的原因? (6分)

为了保证加工质量和便于热处理工序的安排等原因,工件的加工余

量往往不是一次切除,而是分阶段逐步切除的。

8.减小受迫振动的措施?

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受迫振动是由周期性变化的激振力所引起的,其振动频率等于激振

力的频率(或为激振力频率的倍数),可根据振动频率找出振源,

并采取适当的措施加以消除。主要途径包括:

(1)减少激振力(2)调整振源频率(3)提高工艺系统的刚度和

阻尼(4)采取隔振措施 (5)采用减振装置

9.加工工序的安排原则?

1)基面先行原则 2)先粗后精原则 3)先主后次原则 4)先面后

孔原则

10.什么是表面强化工艺,常用方法有哪些?

表面强化处理是通过冷压使表面层发生冷态塑性变形,提高硬度,

常见的表面强化方法有:喷丸强化,滚压加工,液体磨料强化。

11.单件工时定额的含义及组成?

答:单件工时在一定的生产规模,生产技术和生产组织的条件下,

其组成可表示为:t单=t基+t辅+t服+t休

12.表面质量的含义?

的物理机械性能也会发生变化。包括:

(1

(2

13.制定机械加工工艺规程的原则?

14.精密车削的必要条件?

答:精密车削的必备条件包括:(1

(2

(3

15 ?粗糙度增大,产生明显的表面振痕,这时不得不降低切削用量,使

三、 1.

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b2.

(1(23.

应采用方案Ⅰ

4.从装配工艺性特点指出图示结构哪个方案较好,并说明理由?

右边的结构(b)较好,支承孔内安装滚动轴承时,应使支承内孔台肩直

径大于轴承外圈内径,以便于拆卸方便。第 4 页共 15 页

5.

答:选a面(定位元件为支承板)、?30h7孔(定位元件为圆柱销)、?10h7(定位元件为削边销)作为定位基准。选?30h7孔和a

面可以符合基准重合原则。

6.从结构工艺性考虑哪个方案较好,并说明理由?

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【篇二:机械制造工艺学第三版王先逵第五章习题解答】>第五章:机械加工表面质量及其控制(第3版p267)

5-1机械加工表面质量包括哪些具体内容?

答:(p229)机械加工表面质量,其含义包括两个方面的内容:

a.加工表面层的几何形貌,主要由以下几部分组成:⑴表面粗糙度;

⑵波纹度;⑶纹理方向;⑷表面缺陷。

b.表面层材料的力学物理性能和化学性能,主要反映在以下三个方面:⑴表面层金属冷作硬化;⑵表面层金属的金相组织变化;⑶表

面层金属的残余应力。

5-2为什么机器零件一般总是从表面层开始破坏的?加工表面质量

对机器使用性能有哪些影响?

答:(p231)(1)由于表面是零件材料的边界,常常承受工作负荷

所引起的最大应力和外界介质的侵蚀,表面上有着引起应力集中而

导致破坏的微小缺陷,所以这些表面直接与机器零件的使用性能有

关。

(2)加工表面质量对机器的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、零件配合质

量都有影响。

5-3车削一铸铁零件的外圆表面,若进给量f=0.40mm/r,车刀刀尖

圆弧半径re=3mm,试估算车削后的表面粗糙度。

5-6为什么提高砂轮速度能减小磨削表面的粗糙度数值,而提高工件

速度却得到相反的结果?

5-7为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象?

答:(p240)机械加工过程中产生的塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒间产生滑移,晶粒被拉长,进一步变形受到阻碍,这些都会使

表面层金属的硬度增加,统称为冷作硬化(或称为强化)。

5-8为什么切削速度越大,硬化现象越小?而进给量增大,硬化现象增大?

答:(p240-241)增大切削速度,(1)刀具与工件的作用时间减少,使塑性变形的扩展深度减小,因而冷硬层深度减小;(2)温度增高,

弱化倾向增大,冷硬程度降低。而进给量增大时,硬化现象增大的

原因是随着进给量的增大,切削力也增大,表层金属的塑性变形加剧,冷硬程度增大。但是,这种情况只是在进给量比较大时才是正

确的。

5-11什么是回火烧伤、淬火烧伤和退火烧伤?

答:(p243)磨削淬火钢时,在工件表面形成的瞬时高温将使表层

金属产生以下三种金相组织变化:1)如果磨削区的温度未超过淬火钢的相变温度(碳钢的相变温度为720℃,但已超过马氏体的转变温度(中碳钢为300℃,工件表面金属的马氏体将转化为硬度较低的回火

组织(索氏体或托氏体),这称为回火烧伤。 2)如果磨削区温度超过了

相变温度,再加上冷却液的急冷作用,表层金属会出现二次淬火马

氏体织织,硬度比原来的回火马氏体高;在它的下层,因冷却较慢,出现了硬度比原来的回火马氏体低的回火组织(索氏体或托氏体),这

称为淬火烧伤。 3)如果磨削区温度超过了相变温度,而磨削过程又

没有冷却液,组织,表层金属的硬度将急剧下降,这称为退火烧伤。5-12为什么磨削容易产生烧伤?如果工件材料和磨削用量无法改变,减轻烧伤现象的最佳途径是什么?

答(p243-244):磨削容易产生烧伤的原因是:磨削速度高、消耗

功率大;砂轮磨粒导热性差,为天然负前角、磨削力大,磨削温度高。如果工件材料和磨削用量无法改变,减轻烧伤最有效的方法是

改善冷却条件,如选择内冷却砂轮或者开槽砂轮,使冷却液能够进

入磨削区域;还需要合理选择砂轮硬度、结合剂和组织等。

5-14磨削外圆表面时,如果同时提高工件和砂轮的速度,为什么能

够减轻烧伤且又不会增大表面粗糙度?

答:(p243-244)增大工件的回转速度vw,磨削表面的温度会升高,但其增长速度与磨削背吃刀量ap的影响相比小得多;且vw越大,热量越不容易传入工件内层,具有减小烧伤层深度的作用。增

大工件速度vw当然会使表面粗糙度增大,为了弥补这一缺陷,可以

相应提高砂轮速度vs,实践证明,同时提高砂轮速度vs和工件速度vw,可以避免产生烧伤。

5-16机械加工中,为什么工件表层金属会产生残余应力?

答:(教材p245-247)工件表层产生残余应力的原因是:

(1)冷态塑性变形:机械加工时,工件表面受到挤压与摩擦,表

层产生伸长塑变,基体仍处于弹性变形状态。切削后,表层产生残

余压应力,而在里层产生残余拉伸应力。

(2)热态塑性变形:机械加工时,切削或磨削热使工件表面局部温

升过高,引起高温塑性变形。表层产生残余拉应力,里层产生产生

残余压应力;

(3)金相组织变化:切削时产生的高温会引起表面的相变。比容大

的组织→比容小的组织→体积收缩,产生拉应力,反之,产生压应

力。

【篇三:机械制造工艺学(王先逵)第三章参考答案(部分)】 class=txt>机械加工表面质量,其含义包括两个方面的内容:

1.加工表面层的几何形貌

主要由以下几部分组成:

⑴表面粗糙度;

⑵波纹度

⑶纹理方向

⑷表面缺陷

2.表面层材料的力学物理性能和化学性能

表面层材料的力学物理性能和化学性能主要反映在以下三个方面:

⑴表面层金属冷作硬化;

⑵表面层金属的金相组织变化;

⑶表面层金属的残余应力。

3-2为什么机器零件一般总是从表面层开始破坏的?加工表面质量对

机器使用性能有哪些影响?

一、机器零件的损坏,在多数情况下都是从表面开始的,这是由于

表面是零件材料的边界,常常承受工作负荷所引起的最大应力和外

界介质的侵蚀,表面上有着引起应力集中而导致破坏的微小缺陷,

所以这些表面直接与机器零件的使用性能有关。

二、加工表面质量对机器的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、零件配合

质量都有影响

(一)表面质量对耐磨性的影响

1.表面粗糙度、波纹度对耐磨性的影响

表面粗糙度值越小,其耐磨性越好;但是表面粗糙度值太小,因接

触面容易发生分子粘接,且润滑液不易储存,磨损反而增加;因此,就磨损而言,存在一个最优表面粗糙度值。

2.表面纹理对耐磨性的影响

圆弧状、凹坑状表面纹理的耐磨性好;尖峰状的表面纹理由于摩擦

副接触面压强大,耐磨性较差。在运动副中,两相对运动零件表面

的刀纹方向均与运动方向相同时,耐磨性较好;两者的刀纹方向均

与运动垂直时,耐磨性最差

3.冷作硬化对耐磨性的影响

加工表面的冷作硬化,一般都能使耐磨性有所提高。

(二)表面质量对耐疲劳性的影响

1.表面粗糙度对耐疲劳性的影响

表面粗糙度值越小,表面缺陷越少,工件耐疲劳性越好

2.表面层金属的力学物理性质对耐疲劳性的影响

表面层金属的冷作硬化能够阻止疲劳裂纹的生长,可提高零件的耐

疲劳强度。

(三)表面质量对耐蚀性的影响

1.表面粗糙度对耐蚀性的影响

表面粗糙度值越大,耐蚀性能就越差。

2.表面层金属力学物理性质对耐蚀性的影响

表面层金属力学物理性质对耐蚀性的影响当零件表面层有残余压应

力时,能够阻止表面裂纹的进一步扩大,有利于提高零件表面抵抗

耐蚀的能力。

(四)表面质量对零件配合质量的影响有利于提高零件表面

加工表面如果太粗糙,必然要影响配合表面的配合质量。

3-6 为什么提高砂轮速度能减小磨削表面的粗糙度数值,而提高工

件速度却得到相反的结果?

砂轮速度越高,单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越多,刻痕的

等高性越好,因而工件表面粗糙度值越小。

工件速度对表面粗糙度的影响刚好与砂轮速度的影响相反,增大工

件速度时,单位时间内通过被磨表面的磨粒数减少,刻痕的等高性

越差,表面粗糙度值将增大。 3-7为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象?

机械加工过程中产生的塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒间产生滑移,晶粒被拉长,进一步变形受到阻碍,这些都会使表面层金属的硬度增加,统称为冷作硬化(或称为强化)。

3-8为什么切削速度越大,硬化现象越小?而进给量增大,硬化现象增大?

增大切削速度,1.刀具与工件的作用时间减少,使塑性变形的扩展深度减小,因而冷硬层深度减小,2.温度增高,弱化倾向增大,冷硬程度降低;加大进给量时,表层金属的显微硬度将随之增加;这是因为随着进给量的增大,切削力也增大,表层金属的塑性变形加剧,冷硬程度增大。但是,这种情况只是在进给量比较大时才是正确的

3-11什么是回火烧伤、淬火烧伤和退火烧伤?

磨削淬火钢时,在工件表面形成的瞬时高温将使表层金属产生以下三种金相组织变化:

1)如果磨削区的温度未超过淬火钢的相变温度(碳钢的相变温度为720。c),但已超过马氏体的转变温度(中碳钢为300。c),工件表面金属的马氏体将转化为硬度较低的回火组织(索氏体或托氏体),这称为回火烧伤。

2)如果磨削区温度超过了相变温度,再加上冷却液的急冷作用,表层金属会出现二次淬火马氏体织织,硬度比原来的回火马氏体高;在它的下层,因冷却较慢,出现了硬度比原来的回火马氏体低的回火组织(索氏体或托氏体),这称为淬火烧伤。

3)如果磨削区温度超过了相变温度,而磨削过程又没有冷却液,组织,表层金属的硬度将急剧下降,这称为退火烧伤。

3-14磨削外加表面时,如果同时提高工件和砂轮的速度,为什么能够减轻烧伤且又不会增大表面粗糙度?

增大工件的回转速度

吃刀量vw,磨削表面的温度会升高,但其增长速度与磨削背vwap 的影响相比小得多;且越大,热量越不容易传入工件内层,具有减 vw小烧伤层深度的作用。增大工件速度

一缺陷,可以相应提高砂轮速度

vwvs当然会使表面粗糙度增大,为了弥补这vs,实践证明,同时提高砂轮速度和工件速度,可以避免产生烧伤。

3-17试述加工表面产生压缩残余应力的原因,试述表面产生拉伸残余应力的原因。

一、加工表面产生压缩残余应力的原因

1.1机械加工时在加工表面的金属层内有塑性变形产生,使表层金属的比容增大。由于塑性变形只在表面层中产生,这样就在表面层内

产生了压缩残余应力

1.2当刀具从被加工表面上切除金属时,表层的纤维被拉长,刀具后刀面与已加工表面的摩擦又加大了这种拉伸作用;刀具切离之后,

拉伸弹性变形将逐渐恢复,而拉伸塑性变形则不能恢复,表面层金

属的拉伸塑性变形,受到与它相连的里层未发生塑性变形金属的阻碍,因此就在表层金属中产生了压缩残余应力

二、表面产生拉伸残余应力的原因

2.1在机械加工中,切削区会产生大量的切削热,工件表面的温度往往很高。工件受热彭胀时,表层金属处于没有残余应力作用的完全

塑性状态中,冷却时表层金属收缩受到里层金属阻碍,这样就在表

面层内产生了拉伸残余应力

2.2比容减小,表面层金属由于相变而产生的收缩受到基体金属的阻碍,因而在表层金属产生拉伸残余应力

3-22 什么是自激振动?它与强迫振动、自由振动相比,有哪些主要

特征?机械加工过程中,在没有周期性外力(相对于切削过程而言)作用下,由系统内部激发反馈产生的周期性振动,称为自激振动,

简称为颤振。

与强迫振动相比,自激振动具有以下特征:机械加工中的自激振动

是在没有外力(相对于切削过程而言)干扰下所产生的振动运动,

这与强迫振动有本质的区别;自激振动的频率接近于系统的固有频率,这就是说颤振频率取决振动系统的固有特性。这与自由振动相似

(但不相同),而与强迫振动根本不同。自由振动受阻尼作用将迅

速衰减,而自激振动却不因有阻尼存在而迅速衰减。

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