[工學(xué)]機械制造技術(shù)課后作業(yè)習(xí)題講解

1、課后作業(yè)習(xí)題講解,主講教師：劉英教授助教：任慶泰 孫明杰,課堂作業(yè):列出機床主運動傳動鏈的傳動路線, 并計算主軸最高、最低轉(zhuǎn)速。,,,課堂作業(yè),傳動路線：,計算最高轉(zhuǎn)速：,計算最低轉(zhuǎn)速：,金屬切削機床基本知識,,2-3：畫出Y0=10°、?s=6°、?0=6°、?’0 =6°、Kr=60°、 K’r=15°的外圓車刀刀頭部分投影圖。,金屬切削機床基本知識,,

2、2-3：畫出Y0=10°、?s=6°、?0=6°、?’0 =6°、Kr=60°、 K’r=15°的外圓車刀刀頭部分投影圖。,2-7：按照下列條件選擇刀具材料類型和編號。 1)45鋼鍛件粗車 2)HT200鑄鐵件精車 3)低速精車合金鋼蝸桿 4)高速精車調(diào)質(zhì)鋼長軸 5)高速精密鏜削鋁合金缸套 6)中速車削高強度淬火鋼軸 7)加工冷硬鑄鐵或淬硬

3、鋼,金屬切削機床基本知識,金屬切削及機床基本知識,45號鋼鍛件粗車,刀具材料選擇：車刀 硬質(zhì)合金鋼 鋼鍛件 P類硬質(zhì)合金 粗車 P30,,,,,,金屬切削及機床基本知識,,HT200鑄鐵件精車,刀具材料選擇：車刀 硬質(zhì)合金 鑄鐵件 K類硬質(zhì)合金 精車 K01,,,,,,金屬切削及機床基本知識,低速精車合金鋼蝸桿,刀具材料選擇要點：在加工淬火鋼、高強度鋼和高溫合金時，以及在低速下切削鋼時，由

4、于切削力很大，易造成崩刃，不宜采用強度低、脆性大的P類合金，宜采用韌性好的K類硬質(zhì)合金。（P49）故選擇K01,金屬切削及機床基本知識,,高速精車調(diào)質(zhì)鋼長軸,,刀具材料選擇：車刀 硬質(zhì)合金 調(diào)質(zhì)鋼 P類精車 P01,,,,,金屬切削及機床基本知識,,高速精密鏜削鋁合金缸套,刀具材料選擇：加工條件：高速、精密鏜削,加工材料：鋁合金,應(yīng)選擇選擇金剛石刀具加工！,金屬切削及機床基本知識,中速切削高強度淬火鋼軸,刀具

5、材料選擇：,加工材料：高強度淬火鋼軸。這種條件下普通刀具已經(jīng)無法滿足加工要求！,選擇立方氮化硼或陶瓷刀具！,金屬切削及機床基本知識,加工65HRC冷硬鑄鐵或淬硬鋼,刀具材料選擇：,加工材料的硬度>65HRC，屬于硬態(tài)切削，普通刀具無法滿足加工要求。這里，陶瓷刀具是最佳選擇。,2-12：甲、乙二人每秒鐘切下的金屬體積完全相同(即生產(chǎn)率相同)，只是甲的吃刀量asp比乙大1倍，而進給量f比乙小1倍。試比較二人主 切削力的大小，由此可得出

6、什么有益的結(jié)論？,金屬切削及機床基本知識,金屬切削及機床基本知識,解： 切除率Q=1000vcaspf ； 由題意可知：asp1=2asp2，f1=f2 /2，所以ｖc1=vc2　 主切削力經(jīng)驗公式為: 查表2-5，XFC 總是大于或等于YFC（ 、 只與被加工材料、加工刀具以及加工形式有關(guān)）

7、所以， FC１>FC２,,有益結(jié)論：在選擇切削用量的時候,為 了減小切削力及勞動力的損耗,在切除 量相同時，應(yīng)選擇較大的進給量f，較 小的被吃刀量asp。,金屬切削及機床基本知識,2-13：用P10的刀具材料，加σb=650N/mm2的碳鋼，當(dāng) 增加1倍且f減小1倍時。計算 兩種情況下切削溫度變化的百分?jǐn)?shù)。,金屬切削及機床基本知識,,,,,解：由切削溫度公式：,,現(xiàn)令改變用量之前：,,現(xiàn),則有：,,,,

8、,故：,注：這里你也可以根據(jù)指數(shù)0.26-0.41，算出一個變化范圍，答案是8.7%-20.6%。,金屬切削及機床基本知識,2-15 ：甲、乙、丙三人高速車削σb=750N/mm2的碳鋼。切削面積(asp ? f )各為10?0.2，5?0.4，4?0.5，三人的經(jīng)濟耐用度Tc=60分鐘，比較三人的生產(chǎn)率，解釋生產(chǎn)率不同的原因？,金屬切削及機床基本知識,,解：刀具壽命計算公式為：,故切削速度：,查表2-17得到參數(shù)m=0.2,yv=0.

9、45,xv=0.15；所以，vc甲>vc乙>vc丙；又因 Q=1000vcaspf故Ｑ甲>Ｑ乙>Ｑ丙,金屬切削及機床基本知識,2-21：在外圓，磨床上磨削淬火鋼工件，工件表面粗糙度要求為0.4um，工藝系統(tǒng)中等剛度，試選擇磨削工件的砂輪特性。,根據(jù)工藝和查表2-21選擇磨料為白剛玉，粒度54#～100#均可，結(jié)合劑為陶瓷，硬度為中軟，組織含磨料52%。,,機床夾具設(shè)計,7-6：試分析圖7-120中的定位元件

10、所限制的自由度，并判斷有過定位，對不合理的地方提出改進意見。,,機床夾具設(shè)計,a圖中Z軸方向的兩個V形塊限定的自由度為：繞X軸的轉(zhuǎn)動，沿 X方向的移動，繞Y軸的轉(zhuǎn)動，沿Y方向的移動；X軸方向的V形塊限定的自由度為沿Z方向的移動，繞Z軸的轉(zhuǎn)動。無過定位，是完全定位。,,機床夾具設(shè)計,b圖中X平面限定沿Z方向的移動，繞X軸轉(zhuǎn)動，繞Y軸轉(zhuǎn)動三個自由度；左邊的V形塊限定沿X方向的移動，沿Y方向的移動。為不完全定位，無過定位。,機床夾具設(shè)計,c

11、圖X平面限定沿Z方向的移動，繞X軸轉(zhuǎn)動，繞Y軸轉(zhuǎn)動三個自由度，左邊短圓柱銷限定沿X方向的移動，沿Y方向的移動兩個自由度。右邊的V形塊限定了繞Z軸的轉(zhuǎn)動和沿X、Y方向的移動三個自由度。有過定位，可以把右邊的V形塊換成削邊銷。,機床夾具設(shè)計,7-11、分析圖7-125所示的夾緊力方向和作用點，并判斷其合理性及如何改進。,機床夾具設(shè)計,,機床夾具設(shè)計,機床夾具設(shè)計,機床夾具設(shè)計,,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,9-3 指出圖中結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)工藝性方面存

12、在的問題，并提出改進意見。,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,存在問題：螺紋孔應(yīng)該加工成通孔，有利于消氣，保證螺紋連接的可靠性。,改進方案：孔鉆成通孔,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,存在問題：鉆孔時，孔的底部應(yīng)該有錐形部分，如圖做成圓柱形孔尾不便于加工。,改進方案：在孔底部增加錐形部分。,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,存在問題：圓柱面和圓錐面均有粗糙度要求，無越程槽，不便于加工。,改進方案：在錐面和圓柱面相交部位增開越程槽。,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,圖存在問題：內(nèi)孔

13、的直徑不同，均有粗糙度要求，中間細(xì)，兩端粗不便于加工。,改進方案：將內(nèi)孔的直徑改為中間大，兩端小。,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,存在問題：軸上的退刀槽寬度不一樣，切槽時需要更換刀具；鍵槽的寬度也不相同，加工時也需要更換不同的刀具；加工起來費時。,改進方案：將退刀槽寬度改為一致，鍵槽寬改為相同的寬度。,存在問題： 中央凸臺未與外邊緣對齊，加工時需要調(diào)整刀具且加工困難。,改進方案：將中央凸臺的尺寸設(shè)計的和邊緣一樣高。,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,存在問

14、題：孔設(shè)計不合理，孔底部無錐面部分，加工困難。,改進方案：將孔改為通孔。,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,存在問題：螺紋孔一邊為通孔，另一邊為盲孔，加工時需反轉(zhuǎn)零件，加工不便。,改進方案：將盲孔改為通孔，以便于一次加工成型。,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,9-7如圖所示的毛坯，在鑄造時內(nèi)孔2與外圓1有偏心。如果要求獲得：①與外圓有較高同軸度的內(nèi)孔應(yīng)如何選擇粗基準(zhǔn)？②內(nèi)孔2的加工余量均勻，應(yīng)如何選擇粗基準(zhǔn)？,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,粗基準(zhǔn)選擇原則： 若工

15、件必須保證某重要表面加工余量均勻則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)； 在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下若零件上有不需要加工的表面，則應(yīng)以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn),結(jié)論：① 保證外圓內(nèi)孔同軸度，則以外圓1表面為粗基準(zhǔn)。②為了保證內(nèi)孔2的加工余量均勻，則選擇內(nèi)孔2表面本身為粗基準(zhǔn)。,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,,9-8 圖示為一鍛造或鑄造的軸坯，通常是孔的加工余量較大，外圓的加工余量較小。試選擇粗、精基準(zhǔn)。,機

16、械加工工藝規(guī)程設(shè)計,粗基準(zhǔn)選擇原則： 在沒有要求保證零件上重要表面加工余量均與的情況下，若零加上的所有表面都需要加工，則應(yīng)以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。,結(jié)論： 粗基準(zhǔn)：外圓 精基準(zhǔn)：孔,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,,9-16 如圖所示工件成批生產(chǎn)時用端面B定位加工表面A（調(diào)整法）以保證尺寸100+0.02 ，試標(biāo)注銑削表面A時的工序尺寸及上、下偏差。,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,解： 由題意可得

17、尺寸鏈如圖所示：,可知，A0為封閉環(huán)，A2、A3為增環(huán)，A1 為減環(huán)。,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,經(jīng)校核，封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差值和，尺寸鏈正確！,,9-17 如圖所示工件， 因 不便測量，試重新出測量尺寸，并標(biāo)注該測量尺寸的公差。,,機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,,解： 由題意，尺寸鏈如下圖所示：,其中，A3為封閉環(huán)A