一、单项选择题
1.A 2.D 3.A 4.D 5.A 6.C 7.C 8.D 9.C 10.B
11.D 12.D 13.A 14.B 15.D 16.D 17.D 18.C 19.C 20.A
21.A 22.A 23.D 24.C 25.A 26.B 27.A 28.A 29.D 30.B
31.B 32.A 33.A 34.A 35.B 36.C 37.A 38.D 39.A 40.C
41.A 42.D 43.C 44.C 45.A 46.B 47.C 48.A 49.B 50.A
51.A 52.A 53.A 54.D 55.B 56.D 57.A 58.C 59.B 60.C
61.D 62.C 63.A 64.C 65.B 66.A 67.A 68.C 69.C 70.B
71.A 72.C 73.C 74.C 75.B 76.C 77.D 78.C 79.C 80.C
81.B 82.C 83.A 84.D 85.C 86.A 87.B 88.A 89.A 90.B
91.A 92.C 93.D 94.C 95.A 96.B 97.B 98.C 99.B 100.A
101.D 102.A 103.A 104.A 105.B 106.D 107.A 108.C 109.D 110.B
111.A 112.A 113.A 114.A 115.A 116.A 117.A 118.D 119.A 120.A
121.A 122.A 123.A 124.B 125.A 126.A 127.B 128.C 129.C 130.D
131.D 132.B 133.C 134.A 135.A 136.B 137.A 138.B 139.A 140.D
141.D 142.B 143.A 144.D 145.C 146.B 147.A 148.C 149.C 150.C
151.C 152.A 153.C 154.A 155.C 156.B 157.B 158.C 159.A 160.A
161.A 162.C 163.A 164.C 165.D 166.D 167.A 168.C 169.C 170.C
171.B 172.B 173.A 174.A 175.B 176.C 177.D 178.B 179.D 180.C
181.B 182.C 183.B 184.A 185.B 186.C 187.D 188.A 189.B 190.A
191.D 192.A 193.B 194.A 195.B 196.A 197.B 198.A 199.D200.A
二、多项选择题
1.ABCDE 2.BC 3.ABC 4.ABCDE 5.AB 6.B E7.AB
8.AC 9.ECB 10.CDE 11.BCE 12.ABCE 13.AB 14.CDE
15.ABCDE 16.ABCDE 17.ABC 18.ABCDE 19.ABCDE 20.ABCE 21.ABC
22.DE 23.ABDE 24.AD 25.BCDE 26.CD 27.AC 28.AB
29.BCD 30.AC 31.ACDE 32.ACE 33.ABCDE 34.ABCDE 35.ABCE
36.BE 37.ACDE 38.ABCE 39.BCE 40.ABCE 41.AD 42.CE
43.CD 44.BCDE 45.ACDE 46.AB 47.BCD 48.BCE 49.ACDE
50.ABC 51.ABC 52.ACE 53.CDE 54.BCE 55.ABCD 56.BCDE
57.ABCDE 58.CD 59.BDE 60.ACDE 61.BCDE 62.ABD 63.ABCD
64.ACDE 65.BC 66.ABC 67.ABCE 68.BCDE 69.ABCE
三、判断题
1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.√ 8.× 9.√ 10.×
11.× 12.√ 13.× 14.√ 15.× 16.√ 17.√ 18.× 19.× 20.×
21.× 22.× 23.× 24.√ 25.× 26.√ 27.× 28.× 29.× 30.×
31.√ 32.√ 33.× 34.√ 35.× 36.× 37.√ 38.× 39.× 40.√
41.× 42.× 43.× 44.√ 45.√ 46.× 47.× 48.√ 49.× 50.×
51.√ 52.√ 53.× 54.× 55.√ 56.√ 57.√ 58.√ 59.× 60.√
61.√ 62.√ 63.× 64.× 65.√ 66.√ 67.√ 68.√ 69.√ 70.√
71.× 72.× 73.× 74.√ 75.× 76.√ 77.√ 78.√ 79.√ 80.√
81.× 82.√ 83.× 84.√ 85.√ 86.√ 87.× 88.× 89.× 90.√
91.√ 92.√ 93.× 94.× 95.× 96.× 97.√ 98.× 99.× 100.√
101.√ 102.× 103.× 104.× 105.× 106.√ 107.× 108.× 109.× 110.√
111.√ 112.× 113.√ 114.√ 115.√ 116.√ 117.× 118.√ 119.× 120.×
121.× 122.√ 123.√ 124× 125.× 126.× 127.× 128.× 129.√ 130.×
131.√ 132.√ 133.√ 134.× 135.× 136.√ 137.√ 138.× 139.× 140.√
141.× 142.× 143.× 144.× 145.× 146.√ 147.× 148.× 149.× 150.√
151.× 152.√ 153.√ 154.√ 155.× 156.× 157.× 158.√ 159.× 160.√
161.× 162.√ 163.√ 164.× 165.√ 166.× 167.× 168.× 169.√ 170.√
171.√ 172.× 173.√ 174.√ 175.× 176.× 177.√ 178.√ 179.√ 180.√
181.√ 182.√ 183.√ 184.× 185.√ 186.× 187.√ 188.√ 189.× 190.×
191.√ 192.× 193.√ 194.√ 195.√ 196.× 197.√ 198.√ 199.√ 200.×
四、简答题
1.答:80表示大径,16表示宽度,27表示铣刀的孔径。
2.答:可转位铣刀分为可转位面铣刀、可转位立铣刀和可转位三面刃铣刀。
3.答:1)结构简单,利用普通三面刃铣刀改制就可以,一般可用手工刃磨,操作者易掌握。
2)各刀齿的切削宽度减小到原来的1/2左右,因此切屑窄而厚,卷曲自然,排屑顺利,切屑阻力小,不易引起振动,可提高进给量3~5倍。
3)散热冷却条件好,铣刀寿命高,因此可提高铣削速度。
4)切削平稳,切屑无堵塞现象,可减小工件表面粗糙度值。
4.答:铣刀相邻两次刃磨间有效的总切削时间称为铣刀的寿命。提高刀具寿命的措施有以下几个方面:①采用合理的切削用量;②选用合理的刀具角度;③提高刀具刃磨质量,保证刃面光洁;④采用合适的切削液冷润滑;⑤采用工艺措施,改善材料的切削性能。
5.答:1)螺旋角在50°以上,前角随着螺旋角增大而增大,所以刃口锋利,可连续切削,加工平稳、振动小。
2)齿数少,一般为6个齿左右,这样槽底圆弧半径大,排屑顺利。
3)刀齿强度增大,能提高切削用量。
6.答:机床精度包括以下四项,具体内容如下:
1)几何精度:是指机床在不运转的情况下(静止状态),部件间的相互位置精度和主要零件的形状精度。
2)运动精度:是指机床以工作速度运转时,主要零部件的几何位置精度。
3)传动精度:是指机床传动链始末两端传动元件之间运动的协调性和均匀性。
4)动态精度:是指机床在运动状态下,受重力、切削力、各种激振力和温升的作用,主要零部件的几何精度。此项精度目前尚无统一检验标准。
7.答:检验机床工作精度是在机床载荷试验之后进行的。
1)对于专用机床,要求在机床上完成规定工序,然后检验被加工工件的精度和表面质量。
2)对于普通机床,应按规定的几种适合该机床典型加工规范进行加工,然后检验被加工工件的表面质量。
3)对于仿形系统、数控系统和自动控制系统,应检验决定刀具和工件相对位置以及相对运动轨迹的工作精度。
8.答:1)应仔细地擦去机床上各部分的防锈油,然后涂一层机油,更换机床内部的润滑油,检查各个润滑点,并加足润滑油。
2)检查并试摇各手柄。
4)使主轴低速空转30min,然后再逐级提高转速试验各级转速和变速机构,同时检查各进给部分。
9.答:数控机床一般由主机、数控系统和电力拖动系统组成。数控机床可用于加工各种复杂箱体、模具、叶片等,还可完成钻削、功螺纹等加工。
10.答:加工中心机床也称自动换刀数控机床,它比普通机床增加了下列装置:
1)用于贮存加工所需刀具的刀库。
2)用于自动装卸刀具的机械手。
3)主轴定向机构、刀具自动夹紧与松开机构和刀柄自动清洗装置。
4)使工件自动转位的回转工作台或交换工作台。
数控加工中心加工时的优点:加工的辅助时间显著减少,即缩短了更换刀具、调整刀具及装卸工件的辅助时间,工件在机床上一次装夹可以完成很多步加工,实现了工序的高度集中,提高了生产率和加工精度。
11.答:夹具辅助支承有自引式和推引式两种,其作用是防止夹紧力破坏工件的正确定位和减少工件的受力变形。
12.答:工件在加工过程中,夹紧机构应夹得正、夹得牢、夹得快,且夹紧力调整方便。
13.答:设计铣床夹紧装置的基本要求如下:
1)夹紧力不能破坏工在定位元件上所获得的位置。
2)夹紧力应保证工件的位置在整个加工过程中不变,同时不应产生振动。
3)不能使工件产生过大的变形和表面损伤。
4)应有足够的夹紧行程和一定的自锁作用。
5)具有良好的使用性和结构工艺性。
14.答:表面涂层硬质合金是在韧性较大的硬质合金的基体上,涂覆一层硬度和耐磨性更大、厚度只有几微米的涂覆层,这样既保持了硬质合金刀片的强度,又能使刀具表明具有更高的耐磨性能,从而提高了刀具的切削性能。目前应用的表面涂层种类有碳化钛、氮化钛、碳化铌、氮化硼、金刚石等。
15.答:加工高硬度、高强度的材料时,切削力大,切削温度高,刀具磨损快。加工高塑性材料时,断屑性能差,易产生积屑瘤。
16.答:为了保证必要的刀具寿命,应优先选用较大的切削宽度或切削深度,其次是加大进给量,最后才是根据刀具寿命的要求选择适宜的切削速度。因为铣削速度对刀具寿命影响最大,进给量次之,铣削宽度和铣削深度影响最小。
17答:1)不锈钢的塑性大、韧性好、切削变形严重,容易和铣刀产生粘接现象,因此切削刃的磨损严重。
2)加工硬化倾向大,进一步加速了铣刀的磨损。(www.xing528.com)
3)不锈钢的耐热性好,高温强度高,因此铣削力大。
4)导热性差。
18.答:1)由于纯滚动的结果,渐开线的弧长等于发生线的长度。
2)发生线切于基圆,且发生线是渐开线上相应点的法线。
3)越靠近基圆,渐开线的曲率半径越小,渐开线的切率越大。
4)基圆相同,则渐开线完全相同;基圆越大,渐开线在相应点的曲率将变小,也即渐开线越平直。
5)基圆内无渐开线。
19.答:1)强度低、硬度低、导热性好,所以可取很高的切削速度。
2)塑性好、熔点低,故黏刀严重,排屑不畅,表面质量不易提高。
20.答:如果工件的基准面是一个矩形平面,若有一个斜面与基准面的一条边(为纵坐标x)的方向倾斜α角,并与基准面的另一条边(为横坐标y)的方向倾斜β角,则这个斜面称为复合斜面。
五、综合题
1.答:在零件生产过程中凡是把原料或半成品加工为成品的过程称为工艺过程。机械加工过程是由一个或数个工序依次排列组合而成的,通过这些工序后成为成品的过程,叫作机械加工工艺过程。
2.答:工艺卡片是一种按工序次序填写的表格,用以说明每个工序的加工内容、加工设备、加工车间,各工序的先后次序及加工尺寸、技术要求及装卡方法等。
3.答:齿轮加工的工艺过程必须根据图样的技术要求(即齿轮材质、精度等级、结构形状)、生产批量以及各工厂的生产条件来决定。一般低碳钢齿轮加工的工艺过程:锻造→粗加工齿坯→半精加工齿坯→齿形粗加工→渗碳淬火(热处理)→精加工齿坯→精加工齿形。中碳钢齿轮加工工艺过程:锻造→粗加工齿坯→热处理(调质处理)→半精工齿坯→粗加工齿形→热处理(淬火)→精加工齿坯→精加工齿形。
4.答:用具有齿廓形状的成形刀具加工齿形的方法叫仿形法。按齿轮与齿轮啮合或齿轮与齿条啮合的原理来加工齿形的方法叫展成法。展成法适用于滚齿、插齿、刨齿及展成磨齿等加工。展成法的特点:用同一把刀具可以加工相同模数、不同齿数的齿轮,刀具通用性好,齿形误差小。
5.答:挤轮是一个精度较高的圆柱齿轮,在工作时挤轮与被挤轮成平行轴线旋转,形成齿轮啮合为展成原理,来加工被挤齿轮的齿形。由于挤轮的宽度超过工件宽,故不需要沿着轴线做相对移动,只要径向移动,从两轮啮合开始逐渐减小挤轮与工件之间的中心距,直到要求的尺寸为止。其特点是挤轮制造容易,加工时机床运动类似制齿,挤轮在挤轮时产生的热量较少,又没有切削刃口,故使用寿命也长,由于径向进给,生产效率与制齿相比可提高3倍多。
6.答:球面的几何特点是,从其表面上任一点到球心的距离是不变的,这个距离是球面半径R。当一个平面和球面任意点相截时,其截面总是圆。根据这个原理在加工球面时,只要使铣刀和工件同时旋转,并且铣刀的旋转中心线和工件的旋转轴线交于一点,铣刀在工件表面上所形成轨迹的包络面就是球面。
7.答:1)传动时同时接触的齿数多,传动平稳,噪声小。
2)受力情况良好,能传递较大的动力。
3)可用于两轴相互平行或两轴成任何角度而不相交的情况下,因此螺旋齿轮应用范围较广。
8.答:因为直齿锥齿轮的直径是大端大、小端小,则基圆大端大、小端小;齿形大端齿廓大,模数大,齿形曲线曲率半径大,而小端齿廓小,模数小,齿形曲线曲率半径小;齿槽相应的是大端宽且深,小端窄而浅。为兼顾两端保证直齿锥齿轮的加工精度,故铣刀齿形曲线按大端设计制造,铣刀宽度按小端设计制造。
9.答:1)铣削时,可用单向进给的方法,将大部分余量切除,此后再按划线经过几次铣削,逐步将所打样冲眼铣去一半。切不可一次就将曲线外形铣去。
2)在铣削过程中,也必须正确地选用“手轮反摇法”,以防止台面窜动而造成打刀现象。
3)铣削形面曲线较长的工件时,可以一个方向采用机动进给,另一个方向用手动进给配合,以减轻劳动强度。
4)粗铣时铣削速度应较低,而精铣时铣削速度可稍高些,以便铣刀的外径容易对准工件的划线。
10.答:在铣床上铣平面时,应按如下方法选择铣刀:
1)选用圆柱形铣刀时,其宽度应大于工件待加工表面的宽度。
2)选用面铣刀时,其直径一般尽可能大于代加工表面的宽度。
3)用立铣刀周铣加工时,其长度应大于待加工表面的宽度。
4)如果待加工面较宽无法一次铣出,可采用接刀法逐次铣出。
11.答:当用三面刃铣削矩形螺旋槽时,由于铣刀两侧刃的运动轨迹是一平面,无法和螺旋槽侧面相吻合,因此干涉现象严重。实际上是由三面刃铣刀的两侧刃刀尖进行切削的,所以槽形是“内切”形状。因此在铣削过程中铣刀的两侧刃是不参与切削的,并且和槽侧面也是接触的。因此选择铣刀应注意下列原则:
1)由于存在严重的干涉现象,因此从理论上讲,用形状和螺旋槽法向截形相同的铣刀不能铣削出正确的槽形。当铣削精度要求较高的槽形时,必须专门设计刀具。
2)在生产实际中,对一般精度要求的螺旋槽,只要适当控制螺旋槽的“内切”,完全可用和法向截形相同的标准铣刀来加工。为了减少“内切”现象,要求铣刀的直径越小越好。
12.答:1)工件装夹前必须检查齿坯顶锥角及齿顶圆直径。
2)必须严格区分直齿锥齿轮与斜齿圆柱齿轮的当量齿数的选择计算方法。
3)铣削齿槽的左右侧余量时,为了防止出错,最好采用齿槽涂色法试铣。
13.答:1)由于蜗轮的模数是以端面模数mt计算的,因此铣蜗轮用的盘形铣齿轮铣刀应按端面模数mt来选择。但实际上,当和蜗轮相啮合的蜗杆头数为1或2时,蜗轮的端面模数和法向模数相差极小,因此在实际生产中,一般都采用标准模数的盘形齿轮铣刀。
2)蜗轮的齿槽是螺旋形的,其螺旋角β等于蜗杆导程角γ,所以铣刀的号数应根据蜗轮的当量齿数zv来选择,其计算公式和铣削斜齿圆柱齿轮相同。
3)盘形齿轮铣刀的外径最好比蜗轮相啮合的蜗轮外径大两倍的齿隙。如果没有这样的铣刀,那么就只能用直径大一点的铣刀。
14.答:斜齿圆柱齿轮的当量齿数zv的计算公式为
zv=z/cos3β式中,zv为当量齿数;z为实际齿数;β为螺旋角。
这样,铣削斜齿圆柱齿轮时,仍用直齿圆柱齿轮铣刀,但铣刀的号数却不按实际齿数选择,而必须根据斜齿轮的当量齿数zv来选择。
15.答:铣削锥齿轮时齿形不对称的主要原因如下:
1)铣刀刃磨时,两侧面型线不对称。
2)铣刀安装不好轴向圆跳动太大。
3)第一次进给前刀具对中不正确。
4)操作时偏移量和回转量控制不准。
16.答:端铣的生产效率和加工质量比周铣高的原因如下:
1)端铣时同时工作的刀齿比较多,铣削力波动小,工作较平稳。
2)面铣刀刀齿上的主副切削刃可同时工作。
3)装夹刚性好,切削振动小。
4)便于镶装硬质合金刀片进行高速切削。
17.答:1)先铣右旋齿槽,可铣成直槽。
2)再铣右旋斜直槽,注意其位置必须落在已铣好的两个齿槽之间。
3)分别铣出左右齿背,棱边宽度应一致。
4)分别铣出左、右端面齿槽,应分别和圆周齿铣削面接平。
5)分别铣出左、右端面齿背,棱边可外宽内窄。
18.答:换向阀的作用是利用阀芯和阀体间的相对运动来变换液流的方向,接通或关闭油路。对换向阀性质的要求:液体流经换向阀时压力损失小;关闭的油口的泄漏量小;换向可靠,而且平稳,迅速。
六、计算题
1.解:蜗杆齿顶圆直径
da1=m(q+2)=4(13+2)mm=60mm
答:此蜗杆齿顶圆直径为60mm。
2.解:由
得
故其分度圆直径
d1=mq=8mm×8=64mm
答:蜗杆分度圆直径为64mm。
3.解:蜗杆的导程
Pz=z1mπ=2×4×3.1416mm=25.13mm
交换齿轮速比
答:交换齿轮速比i为9.55。
4.解:
答:交换齿轮速比i为0.38。
5.解:分齿交换齿轮速比i
答:分齿交换齿轮速比为1.6。
6.解:由于轴颈和轴承内孔的锥度是1∶12,设调节垫片磨薄量为x,则
1/12=0.04/x
x=0.48mm
答:应将调节垫片磨薄0.48mm。
7.解:立铣刀最大直径
最小直径
可取dc=45mm或dc=40mm。
计算倾斜角α。由于
答:立铣刀直径最大为45mm,最小为40mm。取立铣刀直径为45mm时,分度头倾斜角为arccos0.75;取立铣刀直径为40mm时,分度头倾斜角为arccos0.6667。
8.解:顶锥角
δa=δ+θa=26°34′+2°34′=29°8′
根锥角
δf=δ+θf=26°34′-3°4′=23°30′
答:车削齿坯时,顶锥角为29°8′;铣削时,分度头应扳起23°30′。
9.解:当量齿数
答:选用5号锥齿轮盘铣刀。
10.解:取双角铣刀的廓形角θ=ε=60°,则
所以α=arccos0.0454=87°24′
答:分度头主轴的仰角α=87°24′。
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