1-6 什么是生产类型？如何划分生产类型？各生产类型都有什么工艺特点？ 生产类型是指产品生产的专业化程度。 产品的用途与市场需求量不同，形成了不同的生产类型，分为单件小批生产、中批生产与大批量生产 工艺特点：P5n (1)单件(小批)生产 产品产量很少，品种很多，各工作地加工对象经常改变，很少重复。n (2)成批生产 一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，工作地的加工对象周期地重复。n (3)大量生产 产品产量很大，工作地的加工对象固定不变，长期进行某零件的某道工序的加工。1-7 企业组织产品的生产有几种模式？各有什么特点？ （1）生产全部零部件并组装机器 （2）生产一部分关键的零部件，进行整机装配，其余的零部件由其他企业供应 （3）完全不生产零件。只负责设计与销售特点： （1）必须拥有加工所有零件的设备，形成大而小，小而全的工厂，当市场发生变化时， 很难及时调整产品结构，适应性差 （2）自己掌握核心技术和工艺，或自己生产高附加值的零部件 （3）占地少，固定设备投入少，转产容易等优点，较适宜市场变化快的产品生产1-8按照加工过程中质量m的变化，制造工艺方法可分为几种类型？说明各类方法的应用范围和工艺特点 可分为材料成型工艺、材料去除工艺和材料累计工艺材料成型工艺 范围：材料成型工艺常用来制造毛坯，也可以用来制造形状复杂但精度要求不高的零件 特点：加工时材料的形状、尺寸、性能等发生变化，而其质量未发生变化，生产效率较高材料去除工艺 范围：是机械制造中应用最广泛的加工方式，包括传统的切削加工、磨削加工和特种加工 特点：在材料去除过程中，工件逐渐逼近理想零件的形状与尺寸材料累计工艺 范围：包括传统的连接方法、电铸电镀加工和先进的快速成型技术 特点：利用一定的方式使零件的质量不断增加的工艺方法2-1 切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？答：三个变形区的特点：第一变形区为塑性变形区，或称基本变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；第二变形区为摩擦变形区，切屑形成后与前面之间存在压力，所以沿前面流出时必然有很大摩擦，因而使切屑底层又产生一次塑性变形；第三变形区发生在工件已加工表面与后面接触的区域，已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦产生变形。关联：这三个变形区汇集在切削刃附近，应力集中且复杂；它们实质上都是因为挤压和摩擦产生变形，第一变形区主要由挤压沿剪切线产生剪切变形，第二变形区主要由挤压和摩擦产生切屑的变形，第三变形区主要由挤压和摩擦产生加工表面变形。2-3 分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么？答：积屑瘤产生的原因：在切削速度不高又能形成连续切削的情况下，加工塑性材料时，刀面和切屑表面由于挤压和摩擦使得接触表面成为新鲜表面，少量切屑金属粘结在前刀面上，产生了冷焊，并形成加工硬化和瘤核。瘤核逐渐长大形成积屑瘤。对加工的影响：积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作角度增大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使得切削厚度增加，降低了工件的加工表面精度并使加工表面粗糙度增加。生产中控制积屑瘤的手段：在粗加工中，可以采用中低速切削加以利用，保护刀具。在精加工中应避免采用中低速从而控制积屑瘤的产生，同时还可以增大刀具前角，降低切削力，或采用好的切削液。2-5 车削时切削合力为什么常分解为三个互相垂直的分力来分析？试说明这三个分力的作用？答：分解成三个互相垂直力的原因：切削合力的方向在空间中是不固定的，与切削运动中的三个运动方向均不重合，而切削力又是设计和性能分析的一个重要参数。为了便于分析和实际应用，将切削力沿车削时的三个运动方向分解成三个力。三个切削运动分别为：主运动(切削速度)、进给运动(进给量)、切深运动(背吃刀量)。三个运动的方向在车削时是互相垂直的，所以车削时将切削力分解成沿三个运动方向、互相垂直的力。三个分力的作用：切削力或切向力。它是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定机床功率所必须的。：进给力、轴向力。它是设计进给机构，计算车刀进给功率所必须的。：切深抗力或背向力。它是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据。工件在切削过程中产生的主动往往与有关。2-6 背吃刀量和进给量对切削力的影响有何不同，为什么？答：增加背吃刀量ap，进给量f都会使切削力Fc增大，但ap和f对Fc的影响是不同的。进给量f增加，会使切削变形降低，单位面积的切削力下降，因此，进给量增加1倍，切削力Fc只增加75%左右。背吃刀量ap增加，不会使切削变形降低，单位面积的切削力不变，因此，背吃刀量增加1倍，切削力Fc增加1倍。2-7 试述主偏角Kr对Fp、Ff和Fe的影响规律答：主偏角增加，会使切削厚度HD增加，切屑变形下降，从而使切削力Fc下降。但Kr60-75时，非自由切削成分增加，Fz会增大。主偏角增加，Fp增大、Ff减小。2-8切削热是如何产生和传出的？仅从切削热产生的多少能否说明切削区温度的高低？答：被切削的金属在刀具的作用下，发生弹性和塑性变形而耗功，这是切削热的一个重要来源。此外，切屑与前面、工件与后面之间的摩擦也要耗功，也产生大量的热量。所以，切削热的来源就是切屑变形功和前后面的摩擦功。切削区域的热量被切屑、工件、刀具和周围介质传出。不能仅从切削热产生的多少来说明切削区温度的高低。切削温度受到多方面的影响：切削用量、刀具几何参数、工件材料、刀具磨损和切削液。如材料的导热性很好，但是强度硬度高，其切削热变多，但是由于导热性好所以切削温度有所降低。因此不能从切削热产生的多少来衡量切削温度。2-9 切削温度的含义是什么？它在刀具上是如何分布的？它的分布和三个变形区有何关系？切削温度一般是指前刀面与切屑接触区域的平均温度。三个发热区与三个变形区是相对应的2-10 背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否一样？为什么？如何运用这一规律指导生产实践？答：根据切削力的经验公式，的系数大于的系数，因而背吃刀量对切削力的影响大于进给量；根据切削温度的经验公式，的系数大于的系数，因而进给量对切削温度的影响大于背吃刀量。指导生产实践：生产实践中常用刀具寿命、生产效率、加工质量作为考虑因素。由于切削温度增加，刀具寿命降低，并且背吃刀量对刀具寿命的影响比进给量小，这一点跟刀具寿命经验公式吻合。而刀具寿命降低对产品加工质量也有很大影响，因此在刀具寿命和加工质量这两方面，增大背吃刀量有优势。而在切削力方面，背吃刀量的影响比进给量大，对所需机床的功率有所影响。提高生产率要通过提高切削速度来实现。综合考虑，在实际加工过程中，一般先考虑尽可能大的背吃刀量，其次选尽可能大的进给量。2-11增大前角可以使切削温度降低的原因是什么？是不是前角越大切削温度越低？答：前角加大，变形和摩擦减小，因而切削热少。但前角不能过大，否则刀头部分散热体积减小，不利于切削温度的降低。2-12 常见的切削液有哪几种？主要成分是什么？适用于何种场合？常用的切削液有水溶液、乳化液、切削油与极压切削油等水溶液：在水中加入防锈剂、清洗剂、油性添加剂制成，广泛用于磨削和粗加工乳化液：在乳化油中加水稀释而成，主要用于车削、钻削、功螺纹；也常添加防锈剂、极压 添加剂来提高乳化液的防锈、润滑功能切削油：有矿物油、动植物油等，一般用于滚齿、插齿、车螺纹及一般材料的精加工极压切削油：在切削油中加入硫、氯和磷极压添加剂，常用于难加工材料的精加工2-13 刀具的正常磨损过程可分为几个阶段？各阶段的特点是什么？刀具使用时应限制在哪一阶段？（1）初期磨损阶段新刃磨的道具后刀面存在粗糙不平之处以及显微裂纹、氧化或脱碳层等，而且切削刃较锋利，后刀面与加工表面接触面积较小，应力较大，所以该阶段磨损较快。（2）正常磨损阶段刀具毛糙表面已经磨平，这个阶段磨损比较缓慢均匀，后刀面磨损量随着切削时间延长而近似地称正比例增加，这一阶段时间较长。（3）急剧磨损阶段刀具表面粗糙度值增大，切削力与切削温度均学苏升高，磨损速度增加很快，一直刀具损坏而失去切削能力。2-14简述刀具磨损的各种原因。高速钢刀具、硬质合金刀具在不同的切削速度条件下，各产生什么原因引起的磨损？（1） 磨料磨损：切削时，工件或切屑中的微小硬质点以及积屑瘤碎片，不断摩擦前后刀面， 划出沟纹（2） 粘结磨损：工件表面、切削底面与前后刀面之间存在着很大的压力和摩擦力，因而它 们之间会发生粘结，由于摩擦副的相对运动，粘结将被破坏而被一方带走（3） 扩散磨损：切削金属材料时，切屑、工件与刀具在接触过程中，双方的化学元素在固 态下相互扩散，改变了材料原来的成分与结构，使刀具表层变得脆弱，从 而加剧刀具磨损（4） 相变磨损：刀具材料因切削温度升高到相变温度时，使金相组织发生变化，刀具材料 表面的的马氏体组织转化为奥氏体或索氏体组织，硬度降低而造成磨损（5） 氧化磨损：当切削温度达到700-800。C时，空气中的氧在切削形成的高温区中与刀具 材料中的某些成分发生氧化反应，产生较软的氧化物，从而使刀具表面层 硬度下降，较软的氧化物被切屑或工件擦除而形成氧化磨损2-15 何为刀具磨钝标准？试述制定刀具磨钝标准的原则磨损限度）就是磨钝标准：以1/2背吃刀量处后刀面上测定的磨损带高度VB作为磨钝标准2-16什么是刀具寿命？刀具寿命和磨钝标准有什么关系？磨钝标准确定后，刀具寿命是否就确定了？为什么？答：一把新刀从开始使用直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间，成为刀具寿命。确定了磨顿标准后可以定义刀具寿命。但不能仅靠磨顿标准来确定刀具寿命。因为刀具寿命受到工件、刀具材料、刀具几何形状和切削参数的影响。2-19选择切削用量的原则是什么？从刀具寿命出发时，按什么顺序选择切削用量？从机床动力出发时，按什么顺序选择切削用量？为什么？答：综合切削用量三要素对刀具寿命、生产率和加工质量的影响，选择切削用量的顺序应为：首先选尽可能大的背吃刀量，其次选尽可能大的进给量，最后选尽可能大的切削速度。从刀具寿命出发，切削速度对刀具寿命影响最大，进给量次之，背吃刀量最小。因此应选择较大的背吃刀量和进给量，选择较小的切削速度。从机床动力出发，应保证有足够的切削力，因此较大的切削速度同时选择较小的背吃刀量和进给量。4-3细长轴车削有何特点？细长轴车削应采取哪些工艺措施？车削特点：1、细长轴刚性差，在车削过程中受切削力的作用极易产生弯曲变形和振动 2、在切削热作用下，产生很大的线膨胀，若两端顶尖固定支撑，则会弯曲变形 3、加工中连续切削时间长，刀具磨损大，影响加工精度和磨损质量工艺措施：1、改进工件装夹方式，一般采用一夹一顶的方法，同时在工件的端部缠绕一圈 直径为4的钢丝，以减少接触面积，避免夹紧时形成弯曲力矩 2、尾座顶尖改为弹性顶尖，避免工件受热弯曲变形 3、采用跟刀架，提高工件刚度 4、为减小背向力，尽量采用大主偏角车刀，一般取Kr=7593。 5、采用反向进给切削，改变工件受力方向，可减少工件的弯曲变形4-6 试分析主轴加工工艺过程中如何体现基准重合、基准统一、互为基准的原则？主轴在加工过程中，各主要加工表面的加工均采用锥心轴