4、 试述切削加工工艺方法类别
答:我国现行的行业标准JB/T5992-1992《机械制造工艺方法分类与代码》 法按大类、中类、小类和细分类四个层次划分。其中切削加工列为第三类:一般有外圆、
面和内孔及渐开线加工方法。
5、 试述外圆表面、孔和平面的加工方案(略)。
答:见机械工程师资格考试指导书表4.4-3《外圆表面加工方案》P169、表4.4-4《孔加 、表4.4-5《平面加工方案》 P169.
6、 试述经济加工精度的概念及如何正确理解其含义。
答:经济加工精度是指在正常加工条件下,该加工方法所能保证的加工精度。其含义可
进一步理解为:
①.经济加工精度是一个范围,在这范围内成本经济合理。
②.经济加工精度是一个动态概念,随机床、刀具、夹具和工艺技术水平的改善会随之 提高。
③.有关手册文献所介绍的加工精度一般可代表加工经济精度。
7、 试述典型的车削、铣削、磨削加工以及车削、铣削、磨削加工的新技术。 (1)典型的车削类型:外圆柱、端面、滚压;内孔的车、钻、扩、
铰、镗、滚压;螺旋面:车外螺纹、内螺纹、旋风切螺纹、攻内螺纹、绕制弹簧;切断、 切槽;锥面、球面、椭圆柱面;特殊表面,成型、仿形曲面车削。
(2)铣削典型表面加工类型:铣平面、键槽;铣弧形面、圆曲面、
球面;铣齿形,直、圆弧、锥、齿条;铣花键;铣凸轮。 (3)磨削典型表面加工类型:磨外圆、外锥面;磨端面;磨内孔; 磨曲面、凹球面、内球面;磨齿轮、齿形;专用表面磨削。
(4)车削新技术:加热车削:激光加热、等离子弧加热;超声车削(振动);超精车削;薅态 车削;双主轴车削。
(5)铣削新技术:高速铣削;超硬铣削。
(6)磨削新技术:速磨削;高速成型磨削;超精磨削。 8、 试述顺铣与逆铣的特点:
答:顺铣和逆铣都发球周铣。顺铣时,铣刀旋转方向与工件前进方向一致,其特点:(1) 每齿铣削厚度从最大到最小,刀具易切入工件。
(2)平均切削厚度大。(3)顺铣时刀具耐用度高,机床动力消耗较低。
(4)刀齿对工件的切削分为F1向下,有利于夹紧工件,加工过程平稳。(5)其切削分力 F2大于工作台的摩擦阻力进会千万工作台窜动,工作台丝杠间隙引起切削不稳定。
逆铣时,铣刀旋转方向与工件前进方向相反,其特点:(1)其水平切削分力F2的方向与
工件进给方向相反,切削进给平稳,有利于提高加工聨面质量和防止扎刀现象;(2)其垂直切 削分力1向上,不利于工件夹紧;(3)平均切削厚度较小;(4)刀刃切入工件时,是从已加工表面 圀始进刀,切削厚度从零开始,刀刃受挤压,磨损严重,加工表面粗糙度差,有严重的加工
硬化层。
9、 试述按照机床夹具通用化程度的不同,机床夹具可分为那些类型及它们的应用范
围。
答:按机床夹具通用化程度的不同,机床夹具可分为专用夹具、通用夹具、专业化可调
成组夹具)和组合夹具等。
10、 什么是欠定位和过定位?在机床夹具设计时能否出现欠定位和过定位?为什么?
答:
自由度,称为欠定位。在夹具的设计、制造中不允许出现欠定位。夹具上几个定位件都可能
限制工件的同一个或若干个自由度,造成工件定位不稳定或破坏正确定位,称为过定位。
定位对工件会产生不良的影响,一般都应设法消除;过定位产生的不良影响未超出工件的技 术要求,则可以允许存在,有时甚至有益。
11、 试述2-3类型的超硬材料刀具,并说明它们的应用对象。
答:见机械工程师资格考试指导书表4.4-19《各类刀具材料的主要性能》 P187
12、 试述刀具几何参数的选择原则。
答:刀具几何参数的选择原则:
(1)前角——工件材料的强度、硬度愈低,塑性愈好;刀具材料的
抗弯强度和冲击韧度较高;工艺系统刚性差或机床功率不足等,应取大前角。 (2)后角——应取较大后角的情况:精加工时切削厚度薄;多刃刀
具切削厚度薄;加工工件材料较软、粘,加工硬化倾向大,弹性模量小等。应取较小后 角的情况:工件材料的强度、硬度较高;粗加工强力切削、承受冲击载荷大的刀具;工艺系统 刚性差;定尺寸刀具(如拉刀、铰刀等);铲齿刀具等。
(3)主偏角——应取较大主偏角的情况:采用硬质合金刀具进行粗
加工和半精加工;在切削过程中刀具需做中间切入工件或阶梯轴等。应取较小主偏角的 情况:工艺系统刚度允许的条件下;工件材料的强度、硬度高等。
(4)副偏角——应取较大副偏角的情况:工件或刀具的刚度较差;
在切削过程中刀具需做中间切入工双向进给等。应取较小副偏角的情况:精加工刀具; 切断、切槽也孔加工刀具;加工高硬度和高强度的材料或断续切削;加工细长轴等。
(5)刃倾角——应取正刃倾角情况:精加工;微量切削的精加工刀
具可取特大正刃倾角;镗刀、铰刀等孔加工刀具加工盲孔;工艺系统刚度不足等。应取负 刃倾角情况:冲击负荷较大的断续切削;加工高硬度材料;孔加工刀具加工通孔等。
(6)刀尖形状——圆弧形刀尖(圆弧过渡切削刃):多用于单刃刀
具,钻头、铰刀也使用合理选用刀尖圆弧半径值,可提高刀具耐用度,并对工件表面有
修光作用,但刃磨较困难。倒角形刀尖(直线过渡切削刃);适用于各类刀具。可提高刀具耐用 度和改善工件表面质量,同时其刃磨方便。
(7)刃口形式——锋刃(锐刃):刃磨刀具的前面、后面时自然形
成的,比较锐利,广泛应用于各类精切削刀具、成形刀具、齿轮刀具等。
1)倒棱刃:通常是刃口附近的前刀面上的很窄负倒棱,主要适用于
粗加工或半精加工的硬质合金车刀、刨刀及端面铣刀。
2)消振棱刀:系在刃口附近的后刀面上一条很窄的负后角棱边。主
要用于工艺系统刚度不足条件下进行切削的单刃刀具(如车刀、刨刀、螺纹车刀等)。 3)零度刃带(白刃):系在刀具的主后刀面或副后刀面上靠近刃处 磨出的一条后角为零的窄棱边。主要用于多刃刀具。
4)钝圆刃(倒圆刃):系在切削刃上特意研磨出一定的刃口圆角。 主要适用于各种粗加工或半精加工的硬质合金刀具及其可转位刀片。 4.5特种加工
1、 什么是特种加工?常用特种加工的方法及特点有哪些?
答:特种加工是指不属于传统加工工艺范畴的加工工艺方法的总称。特种加工是将电、
磁、声、光等物理能量及化学能量或其组合施加在工件被加工的部位上,使材料被去除、
加、变形或改变性能等。常见的特种加工有电火花加工(EDM)、激光加工(LBM)、超声加工(USM)。
(1)电火花加工:在液体中通过工具电极与工件之间的脉冲电路放
电将材料调温蚀除。其特点为: ①.非接触式加工,无切削受力变形 ②.放电持续时间短,热影响范围小 ③.工具电极消耗影响加工精度
④.可加工任何硬、脆、韧和高熔点的导电材料 ⑤.其一般可用来穿孔、行腔加工、切割等。
(2)激光加工:材料在激光照射下瞬时急剧溶化和气化,并且产生
强烈的冲击波,使熔化物质爆炸式的喷溅和去除实现加工,轵特点:
①.材料适应性广,金属非金属均可以被加工
②.非接触式加工 ③.不存在工具磨损 ④.设备造价较高
⑤.其一般用来微孔、切割、焊接、热处理刻制等。
(3)超声(波)加工:利用超声振动的工具端面,使悬浮在工作液 中的磨料冲向工作表面,去除工件表面材料,其特点: ①.作用力小,热影响小
②.工具不旋转,加工与工具形状相似的复杂孔 ③.加工高硬度材料时,工具磨损大
④.其一般用来型腔加工、穿孔、抛光、零件清洗等,主要用于脆性材料。 2、 电火花加工的基本原理。 答:
用来切割成型和表面(形腔)成型加工,前者用工具电极为导线,常称为线切割加工,后者称 为电火花成型加工。
3、 评价电火花成型加工工艺质量的主要指标是哪些?
答:评价电火花成型加工工艺质量的主要指标是:(1)加工效率:单位时间内工件材料 的去除量,单位:mm3/min。(2)加工表面质量:粗糙度、表面组织变化及表面显微裂纹等。(3)加工精度:尺寸、位置、形状精度。(4)工具电极损耗率:通常用工具电极的何种损耗量 对工件材料的何种蚀除之比表示。
4、 影响电火花加工精度的主要因素是什么?
答:影响电火花加工精度的主要因素:
(4)脉冲电源的质量和加工参数的选择——包括脉冲宽度ti,放电
机械工程师考试试题及答案
机械工程师资格考试模拟试题(全)
1尺寸线,尺寸边界线,螺纹牙底线及齿轮线均用(细实线)画出。
2采用第一视角投影法表示工件视图时,后视图在左视图的最(右侧)。
3金属材料的剖面线一般是与水平方向成45度的平行线,但在(主要轮廓线与水平方向 成45度)时,可画成与水平方向30度或45度的平行线。
4尺寸公差是指(允许尺寸的变动量)。
5在金属及合金中,主要是(金属键),但有时也不同程度混有其他键。 6晶体的主要特征是具有一定的熔点,另一个特征是(各向异性)。 7铁碳合金相图中,共析转变温度为(727℃)。 8含碳量 〈(2.11%)为碳钢, 〉(2.11%)为铸铁。 9碳钢调质处理后获得的组织应为(索氏体)。
10高速钢片铣刀淬火后其变形应采用(回火矫正法)最为有效。
11中碳结构钢铸件、锻、轧件以及焊接件中出现的魏氏组织、粗大晶粒等地热缺陷和带状组织,通过(正火)处理可以消除这些缺陷。
12 38CrMoAl钢膛杆通嘸采用(渗氮)化学热处理。
13汽车变速齿轮一般采用(渗碳)化学热处理。 14碳钠米管的强度是钢的(100)倍。 15导光纤维的用途是(传输能量)。
16可以进行切削加工、锻造、焊接、热处理的硬质合金是(钢结硬质合金)。
17汽车方向盘、飞机舱内的装饰板、隔音板窗框等最后使用质坚、性韧、钢度大的工
程塑料(ABS塑料)。
18内燃机火花塞选用(氧化铝)陶瓷材料。
19化工管道泵等要求耐腐蚀耐老化性能的零件,可选用(聚四氟乙烯)工程塑料。 20三大固体材料是指(金属材料 陶瓷材料 高分子材料) 21测定金属材料化学成分最传统、较准确的方法是(化学分析法)。
22测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度及钢件退火、正火和调质后的硬度,多采用(布氏)硬度计。
23机床床身通常采用(灰铸铁)。
24铁碳相图中有三条恒温转变线分别表示(包晶转变 共析转变 共晶转变)。 25钢的淬硬性高低取决于(钢的含碳量)。 26淬火油槽的温度一般控制在(80℃)以下。 27铍青铜可采用(固溶时效)强化。
28为避免和减少钢件热处理时的氧化、脱氧最好采用(真空炉)。 29高速钢直柄麻花钻采用(氧硫碳氮硼共渗)化学热处理,耐用度最高。 30 65Mn钢弹簧类零件常用的强韧化的方法是(等温淬火)。 31机床导轨表面硬化最后采用(超音频淬火)热处理。
32灰铸铁拉延模必须进行(铬铌共渗)强韧化处理,才能显著提高模具寿命。 33球墨铸铁制作拉延模时,经正火、回火后,还需进行(氮碳共渗)化学热处理。 34车床上加工外圆及孔时出现混乱波纹,是由于(车床主轴轴向窜动大)。 35下述工件加工时哪一种(不易夹紧的平板类工件)采用顺铣方式较为适合。
36哪一种因素最可能引起外圆磨削时工件表面烧伤(砂轮太硬)。
37 (部分互换装配法)装配方法应按照概率法求解装配尺寸。
38为保证机床主轴中心高与尾座顶尖中心高的同轴度精度, 配装配法)。
39机床主轴运转时出现了哪一种现象就表明其支承的滚动轴承工作游隙过小:主轴支
承部位温度明显升高
40一般切削加工的速度用(m/min)表示,电火花线切削加工的速度则用(mm2/min)表
示。
41不同材料、不同铸造方法生产铸件所能得到的最小壁厚不一样,用砂型铸造灰铸铁
件时,能获得的最小壁厚为(3mm)
42如采用封闭浇铸系统, 直浇口面积,
内浇口面积之比应为(1.15:1.1:1)。
43当获得铝合金的最小壁厚在0.6-0.8mm时,应采用(压铸)铸造。
44不同的压力加工方法使金属内部受力不同, 45锻造比重不采用工件变形前后的(体积比)来表示。
46自由锻分为手工锻造和机器锻造两种,目前采用最多的是机器锻,产生的锻件形状 和尺寸主要由(操作工的技术水平)决定。
47冲压工艺使用的原材料多属于(可塑性)较好的金属材料,如普通低碳钢,铜,铝合
金等。
48三大类焊接方法指(熔焊 钎焊 压焊)
49在焊接生产中(电焊)焊接方法占主导地位。 50焊接电弧由阴极区、阳极区和(弧柱区)组成。 51焊接电弧温度可达(5000K-30000K)
52电焊过程中,每5分钟内有2分钟用于换焊条和清渣,带电源的持续负载率为(60%)。
55汽车车身普遍采用(阴极电泳)涂漆方式。
56汽车行业应用最广泛的涂膜干燥方式是(对流辐射)。
57喷涂纯钼层的最好选择是(火焰喷涂)。 58长效防腐锌、铝涂层的最佳选择是(电弧喷涂)。 59目前应用喷涂技术最多的行业是(航空发动机)。
60镀锌钢板,镀锌薄板和钢带,镀锌铁丝等生产时采用(连续电镀)生产方式。 61应用最广泛的(镀锌)工艺,约占总电镀量的60%以上。 62用于制罐工业用薄板的防护层是(镀锡)。
63用于发动机汽缸内壁,活塞环等零件的电镀是(镀铬)。
64电火花成型的加工质量和脉冲电源参数的选择有关,为了提高加工效率,应调节哪 个参数?应如何调?
:放电时间 峰值电流 同时增大
65金属表面的激光热处理,常采用的是(二氧化碳)激光器?为什么?:功率大
66设备预防性保养(PM)的目的是(延长设备寿命 保证加工质量 避免突发事故)。 67妇女进入生产加工车间,通常要求带帽子,其原因是(避免长发卷绕旋转部件内)。
68冲压设备中为避免冲头冲断手指, 上有左右手同时按的按钮冲头才能下落的操作装置)。
69在易触电的电气设备上操作时,防止触电的最重要的措施是(B)。
A带橡皮手套操作B将电气设备接地和接零
C不接触电气设备中不带电的导电部分D电气设备四周用金属护拦防护
70在工业生产中,由于能源,资源的转换,在生产过程中引起废水,废气,废渣,废 热和放射性物质的排放,从而污染大气、水体、和土壤;或是以产生噪声、振动、电磁辐射等给周围环境带来危害,能产生这些有害影响的场所、设备和装置的单元常被称为( A)。
A工业污染源B工业污染物C污染企业D工业废物
71工业废气中的主要污染物是( A )。
A二氧化硫、颗粒物、一氧化碳、二氧化碳和笨类有机物
B二氧化硫、颗粒物、一氧化碳、臭氧 C二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、臭氧 D二氧化硫、一氧化硫、一氧化碳、二氧化碳 72工业废水中的主要污染物是( A)。
A重金属、有机物、悬浮物、放射性物质、色度、氨、氮、磷及油类 B重金属、碳化钙微生物 C细菌、悬浮物、放射性物质 D碳化钙、重金属、细菌、放射性物质
73在《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中,国家对固体废物污染环境的防治采用的“三化”治理原则为(C )。
A填埋化、覆盖化、和无害化;
B全部减量化、全部资源利用化和全部处理无害化原则
C减量化、资源化、无害化,即实行减少固体废物的产生、充分合理利用固定废物和 无害化的处置固体废物的原则
D减量化、资源化、无害化,即减少废渗滤液的产生、充分合理利用渗滤液和无害化 处理渗滤液的原则
74我国《公民基本道德规范》是( B)。
A爱国守法、正直诚信、团结互助、艰苦朴素、忠于职守 B爱国守法、明礼诚信、团结友善、勤俭自强、敬业奉献 C爱国守法、谦虚谨慎、团结合作、勤勤恳恳、自力更生
D爱国守法、诚信公正、互敬互爱、勤俭自强、敬业奉献
8、 简述工艺方案的技术经济评价原则和方法。
答:工艺方案的评价原则:
①.成本指标:有关费用(工艺成本);生产成本=工艺成本+无关费用;工艺成本约占生产 成本的70%~75%,作为评价工艺方案的成本指标。
②.投资指标
③.追加投资回收期T1=(I2-I1)/(C2-C1) I1、I2——两种投资方案的投资总额 C1、C2——两种方案的工艺成本 工艺方案经济评价评价方法: (1) C=VN+F——工艺成本 (2) C1=V+F/N——单件成本
若两种方案投资额相差大时,必须考虑投资回收期: (1)应小于工艺装备使用年限 (2)应小于产品生产年限 (3)应小于国家规定的年限 4.2工艺装备的设计与制造
1、 工艺装备包括哪些内容?它们如何分类?
答:为完成加工工艺过程必须的切削刀具、机床夹具、压力加工和铸造加工用的各种模
具和工具焊接加工用的夹具和工具装配用的工具、
工用辅具以及各种工位器具等统称为工艺装备。工艺装备的类型:
(1)按制造工艺分类:切削加工用的工艺装备、装配用工艺装备、
特殊加工用工艺装备、铸造用工艺装备、压力加工用工艺装备、焊接用工艺装备。
(2)按标准化、通用化、组合化程度分类:标准工艺装备、通用工
艺装备、专用工艺装备、组合工艺装备。 2、 工艺装备的选用和设计原则是什么? 答:工艺装备的选用和设计原则是: ①.高低耗原则;
②.遵守工装设备的通化(标准化、通用化、系列化和组合化)原则; ③.尽量缩短生产准备周期,满足试制和投产期要求;
④.缩短工艺装备投资回收期与满足相应的技术经济指标,
不超过试制产品成本的10%-15%。产品正式生产阶段中工艺装备费用占产品成本的比例应 该在5%以下。外购工艺装备、自制工艺装备与专用工艺装备的消耗成本比例应为2:1:3,以此来提高经济效益;
⑤.保证快速高效与安全方便;
⑥.工艺装备具有良好的结构工艺性。 3、 组合工艺装备(夹具)的特点是什么?
答:组合工艺装备是一种带有柔性的特殊的工艺装备,其特点为: 1)其完全或主要由标准元件和标准部件组装而成 2)其是针对被加工工件的某道工序的要求组装而成的 3)用完后可拆卸还原以备后用
4)一般可组成各类机床的组合夹具、焊接、检验、装配及冲模组合夹具。 4、 工艺装备选择的依据是什么?选择的原则是什么?选择的程序又是什么?
答:(1)工艺装备选择的依据是:工艺方案;工艺规程;工序要求与设备;本企业的现有工 艺装备条件;各类工艺装备的标准、订购手册、图册及使用说明书。
(2)其选择的原则是:高效低耗;标准化、通用化、系列化、组合化;
生产周期短;满足投资回收期要求及经济指标;方便、
(3)其选择的程序是:认真分析工艺方案;确定工艺装备类型(标准、通用、专用、组合) 与规格;填写各种工艺装备明细表或编制工艺装备设计任务书;主管批准。
5、 进行工艺装备验证的目的和内容是什么?如何进行工艺装备的验证?
(1)进行工艺装备验证的目的:
①.保证产品零件部件加工质量符合设计和工艺要求。
②.验证工艺装备的可靠性、合理性、安全性以保证产品的正常生产。 (2)工艺装备验证的内容:
①.安装方便、可靠、安全、总重量是否超过设备承重能力。 ②.保证工件正确、可靠的定位与夹紧等。
③.满足工艺要求,在加工余量、切削用量符合工艺要求的条件下工艺装备刚度是否满 足加工要求,刀具是否干涉等。
④.满足生产进度和批量生产要求。
(3)工艺装备的验证方法: ①.固定场地、固定设备上验证。 ②.现场验证。
③.重点验证——大型、复杂、精密、关键的工艺装备。 ④.一般验证。 ⑤.简单验证。 4.3车间平面设计
1、 车间平面设备布置的原则是什么?
答:车间平面设备布置的原则:生产效率;生产设备的利用率稳定;生产过程的工件库存
量小,加工流程平衡;生产柔性与适应性;生产的经济性。
2、 如何根据产品品种P和产品Q来确定车间生产设备的布置方案?
答:车间生产设备的布置方案基本取决于产品种类和生产量,根据P(产品种类)—Q(生 产量)分析建立P—Q图,再确定车间生产设备的布置方案。
(1)按产品(流水线生产线)的设备布置方案——Q/P比值大时,
适合于连续的大量生产,应按照生产产品的工艺路线进行车间生产以及辅助设备的布
置;
(2)按工程(或专业化)的设备布置方案——当Q/P小时,即单件,
多品种小批量生产。
区域;
(3)成组(或单元)的设备布置方案——当Q/P介于上述两者之间,
可按成组技术原理和方法将多种产品的零件分类成组,
批量的零件组的加工需要来布置车间生产设备和辅助设备形成生产单元。
3、 车间生产设备的布置方式都有哪几种?各有何特点?适合于何种场合?
答:车间生产设备的布置有机群式和流水线两种布置。 (1)机群式布置 按工程或工艺专业化原则,将同类机床布置在一 个区域其特点是对产品品种适应性强,
一般工件加工路线长周转多,生产周期长在制品量大且流动资金占用多,车间之间协作多, 管理工作复杂。
(2)流水线布置 按生产对象专业化原则对某种零件(或零件组)
按其加工顺序来排列各种生产设备和辅助设备组成流水线。其特点:单一品种流水线,
适用于大量生产方式;多品种(成组、可变)流水线,适用于少品种成批生产。
柔性制造系统(FMS)由加工中心和数控机床为主的机床系统,物料搬运系统、计算机控
制系统组成的柔性制造系统。有很高的柔性加工可变性,特别适用于多品种小批量生产,
有高效自动化水平高的特点。
4.4切(磨)削加工
1、 何谓切削合力,切削合力与主切削力、进给抗力和吃刀抗力四者的关系如何? 答:在切削过程中为克服工件的变形抗力及刀具前刀面、后刀面上切屑层摩擦力,刀具
要受到一个作用力R称为切削合力,其方向与大小依切削条件变化而变化,为适应机床、 夹具、刀具的设计、使用的需要,需将R分解为主切削力Pz、进给抗力Px和吃刀抗力Py, 四者的关系为:R=(Pz2+Py2+Px2)1/2;切削法向力PN为Px、Py的合力,当切深t远大于 进给量s,并且刀尖圆弧半径re及刃倾角λs又不大时,切削合力将近似地处于于刀具与工 件的正交平面内,
则:Px≈PNsinKτ,Py≈PNcosKτ。
2、 影响切削力的因素有哪些?刀具对切削力的影响因素有哪些?
答:影响切削力的因素有:工件材料,切削速度,进给量与切削深度,刀具的前角、
偏角、刃倾角、刀尖圆半径和刀具的磨损、切削液等。刀具对切削力的影响因素:
(1)前角γ 一般γ增大时切削力下降,并且对Px、Py的影响比对Pz的影响大。(2)主
偏角Kr切削塑性金属时当Kr在小于60°-75°的范围内增大时,切削力减小;当Kr在大于 60°-75°范围内增大时,由于刀尖圆弧的影响切削力又增大;切削脆性金属时Kr>45°, 切削力基本不变。(3)刃倾角λs当λs在10°-45°范围内变动时,切削力基本不变;但当 λs减小时,Py增大,Px减小。(4)刀尖圆弧半径 对切削力影响不大;但当re增大时,Py 增大,Px减小。(5)刀具磨损 磨损增大,切削力增大,尤Py增大最明显。
3、 刀具磨损的类型以及刀具耐用度如何确定?
答:
免的磨损,刀具磨损的形式有:(1)前刀面磨损 成月牙状或凹洼,亦称月牙形磨损;(2)后刀
形成一道后角为零的磨损区;(3)刀尖磨损系刀尖圆弧 是刀具主后刀面磨损的延续;(4)边界磨损 系刀尖在
后刀面上相应工件外圆处形成的磨损深沟。
刀具耐用度指刀具重新刃磨后开始使用到又磨损到规定的磨损限度内时总实际切削时
间。
动有以下几中方式:
1)动能(能耗)制动:一般电动机电枢断电后,其转子动能仍维持
转子盧续转动,靠风阻待摩擦损耗耗尽原有动能后停车,持续时间较长;为缩短停车过 程占用时间,保持励磁不变,电枢从电源断开后接入电阻RL,则电枢中电动势Ea。产生电 流Ia(与电动势状态方向相反),在电阻RL上耗能,并按发电机原理在电枢上产生与转动方 向相反的电磁制动转矩,使转子快些减速。但转速降至较低值时电动势Ea和电枢电流Ia 都较小,制动转矩也较小,常辅以制动闸加强低速制动效果。
2)反接制动:制动时保持励磁不变,电源反接使电枢电流反向,产
生制动的电磁转矩。同时应串入附加电阻RL以限制过大的电流。当转速下降至零时, 应及时切断电源,
的能量损耗,运行经济性较差。
3)反馈制动:在直流电动机带恒定转矩负载并采用调压调速运行
时,如需降低转速,应先降低电枢电压,些时电动机转速n与电势Ea不会突变,因而 暂时U〈Ea,电枢电流Ia反向,成发电状态运行,向电源反馈电能,并产生制动的电磁转 矩,使转速下降。在此过程中电枢转子多余的动能反馈给电源,而不是空耗在附加电阻上, 因此运行经济性较好。
异步电动机制动方法有:
① 能耗制动:当电动机定子绕组与交流电源断开后,立即接 到一个直流电源上,
转子绕组中感生电流、电阻损耗:转子电流与静止磁场相作用产生制动转矩。
② 发电(再生)制动:当电动机转子转速大于定子旋转磁场
的同步转速(用外力使电动机转子加速或定子电源频率减低)时,电动机处于发电机制定 运行状态。
③ 反接制动:电动机电源相序改变,使旋转磁场旋转方向改
变;或因负载作用使转子反转,均可使电动机旋转磁场与转子旋转方向相反,产生制动
转矩。与直流电动机反接制动相似,此时如仍维持电源电压不变,定子电流将很大,要采取
限流措施。
4、简述电动机选用的一般原则。
答:电动机的选用时应综合考虑下列问题:
(1)根据机械负载性质和生产工艺对电动机启动、制动、反转、调速等要求,选择电动 机类型。
(2)根据负载转矩、转速变化范围和启动频繁程度等要求,考虑电动机的温升限制、过
载能力与启动转矩倍数选择电动机容量,并确定通风冷却方式。容量选择应适当留有余量。
(3)根据使用场所的环境条件如温度、湿度、灰尘、腐蚀和易燃易爆气体等考虑必要的
防护等级和结构与安装方式。
(4)根据企业的电网电压标准和对功率因数的要求,确定电动机的电压等级与类型。
(5)根据生产机械的转速要求与http://www.jxcad.com.cn械的复杂程度,选择电动机的 额定转速。
(6)由于目前已有相当多的派生与专用产品系列,能较好地适应与满足各行业的特殊要
求,可优选考虑选用专用系列产品。
另外,运行可靠性、条件通用性、安装与维修是否方便、产品价格、建设费用和运行维
修费用等方面,也应在综合考虑之列。
3.6设计方法与应用
1、简述计算机辅助设计方法在工程方面的应用。
(1)
由图形处理系统软件和图形处理应用软件组成。CAD绘图系统能完成主观图、侧视图、剖 面、局部视图、正等轴侧图以及三维图形的绘制。
(2)用于计算和分析CAD系统可进行产品的静/动态特性、
磁场、温度场、流体场、振动、强度、应变分布、热变形等内容的分析研。CAD系统 还可用于研究机构的运动学特性,
重心、惯性矩、截面二次矩等。
(3)用于产品设计CAD系统可分为两大类,即人机交互会话型和非会话型。前者用于
设计目标难以用数学模型定量描述的场合,人在设计过程中起到推理、分析、判断、决策的
作用,
完成设计的各个工作步骤, 性设计。
(4)计算机仿真及试验CAD系统在设计阶段,为了对设计对象进行性能评价、决策,
特别是对难以实时对实物进行性能试验的工程对象,如:价值昂贵的武器系统,难以进行实
物试验的航空航天产品,难以复现的瞬态过程,大型结构及大型设备的性能预测研究等。 用模拟或仿真技术进行性能评价有重要的实用价值。
能试验,进行数据的采集、分析、处理已是现代产品试验技术的主要特征之一。
2、 简述人机工程设计的一般原则。
答:人机工程设计的一般指导原则如下:
1)工作空间应符合人体尺寸和工作类型,身体姿势、体力和运动 三者应适宜操作并互相制约。
空间时,应使四肢具有足够的活动空间。工作器具应与人的四肢相适应。各种操纵器具的布
置应在人体功能可能实现的范围内。
2)信息的显示与信号的选择设计和布置,应与人的感觉能力(视
觉、听觉、触觉)相适应。信息的显示有视觉、听觉和触觉三类。通常,信息通过视觉 获得但在紧急情况下使用听觉显示的效果更大。
应能力。但过度地应用听觉显示,易使人疲劳。
3)操纵、调节部件的选择造型和布置,应适合有关身体部位及其
运动,并考虑有关灵敏度、精确度、速度、作用力等方面的要求。控制件设计的一般要
求如下:
①.控制件的运动方向应与被控制动作或显示器的运动方向一致;
②.控制件的造型应使操作者只用一般的体力;
③.要求精确度较高的操作活动只能使用较小的体力,但应保持适当
的阻力,使操作者对操作的精确度有所感觉; ④.不同设备完成相同功能控制件的大小和形状应一致;
⑤.控制件应易于识别,可以用颜色、尺寸、开关或在控制面板上加 说明予以区别;
⑥.除非故意联动,控制件的使用不应互相干扰; ⑦.要求迅速或精确高速的地方用手进行操作; ⑧.为执行若干个分段控制,应采用止动型控制?;
⑨.当控制件要求用力大或要求连续向前用力时,可选用脚操作。 4)环境、安全和技术文件等方面的考虑。工作环境对人的工?能 力和安全有巨大影响。
括温度、湿度、辐射热、灰尘、射线、气体、气压、重力、加速度、照明、色彩、噪声、
在人-机设计中着重考虑的应是设备本身对人(操作人员或服务对象)所处环境的劣化和 设备设计叹人所处环境的改善两个方面。
环境备件,空调、通风、减振、降噪等是此类设备的设计所必须考虑的人机界面问题。
3、 简述模块化设计的含义和划分原则。
答:模块化设计是在对产品进行市场分析、预测、功能分析的基础上,划分并设计出一
系列通用的功能模块,根据用户要求,对模块进行选择和组合,构成不同功能或功能相同性 能不同、规格不同的产品。
模块化莾计的划分原则是力求以少数模块组成尽可能多的产品,
使产品精度高、性能稳定、结构简单、成本低廉,且模块结构应简单规范,模块间的联系尽 可能简单。划分模块既要兼顾制造管理方便,具有较大灵活性,避免组合时产生混乱,又要 考虑到该模块系列将来的扩展和向专用、
计的成功与否。划分前必须对系统进行仔细、系统的功能分析和结构分析,并要注意?下各
点:
1)模块在整个系统中的作用及其更换的可能性和必要性;
2)保持模块在功能及结构方面有一定的独立性和完整性; 3)模块间的接合要素应便于联接与分离; 4)模块的划分不能影响系统的主要功能。 4、 简述生命周期设计的含义和应用。
答:产品生命周期设计其目标是所设计的产品对社会的贡献最大,而对制造商、用户和
环境的成本最小。
包括产品所需的功能、产品的可生产性、可装配性、可测试性、可拆卸性、可运输性及其循 环利用性和环境友好性。 导设计和制造方案的决策。
生命周期设计的应用见下图。
5、 简述创新设计的含义和方法。
答:创新设计是技术创新的重要内容,是希望在设计中更充分发挥设计者的创造力,
用最新的科技成果,在现代设计理论方法的指导下,设计出更具有竞争力的新颖产品。创新 设计可分为开发型设计、变异设计和反求设计三种类型。
机械工程师考试试题及答案(3)
1)开心型设计是针对新任务进行从有所不同方案到结构方案的新
设计,完成从产品规划到施工设计的全过程,是在探索中创新。 2)变异地设计是在已有产品的基础上,进行原理方案机构结构、参
数、尺寸的变异以适用市场新的要求或提高竞争力,变型系列产品在生产中广泛应用,
这是通过变异的一种创新。
反求设计是针对已有产品或设计、进行分析、消化、吸收,掌握其关键技术,进而开心
出同类的先进产品,这是一种在吸取中的创新。
第四章 机械制造工艺学
4.1工艺过程设计
1、 什么是工艺规程?简述工艺规程的设计依据和基本程序。 答:
中的指导性技术文件。
设计工艺规程的主要主要依据(亦即原始材料)主要有:
1)零件的样图及相关的装配图 2)产品验收的质量标准
3)企业生产条件毛坯生产、专用工艺装备制造条件 4)通用与标准工艺装备及有关手册资料 设计工艺规程的基本程序(基本步骤):
1)产品装配与零件图分析、产品性能功用、零件结构工艺性 2)确定毛坯制造方法
3)拟订零件制造工艺路线选择定位基准面
4)工序设计:确定各工序中的工步顺序与内容;各工序所用设备、工艺装备;各工序尺寸 与加工余量;主要加工工序分析;计算工时定额;
5)编制工艺规程文件
2、 工艺规程设计中最应注意的问题是哪些?
答:工艺规程设计中最应注意的问题(即解决的主要问题)有:
①.零件的结构工艺性分析
②.零件加工中的基准选择 ③.表面加工方法选择 ④.加工阶段的划分 ⑤.加工顺序的安排 ⑥.工序的合理组合 ⑦.加工余量的确定 ⑧.加工工序尺寸的计算 ⑨.主要工序的分析
3、 结构工艺性审查的主要对象和内容包括哪些?审查的目的和意 义何在? 答:
工性、可装配性、可维修性和经济性分析、评价。其审查的主要对象:
①.自行设计的新产品
②.根据引进的技术资料或样机开发的产品 ③.根据市场需求进行局部改造设计的老产品 其审查目的:
①.发现产品的设计及工艺生问题
②.提前预见到生产所需关键设备或专用工艺设备 结构审查时应考虑的主要因素有:
①.产品的类型、结构特点与复杂程度;
②.生产类型与产品发展前景
③.企业现有生产工艺技术的发慌趋势及可推广国内外的新工艺、新技术、新装备等。 4、 什么是基准?工艺基准选择的主要原则是什么?
答:所谓工艺基准就是零件上用来确定其它点、线、面的那些点、
线、面。其可分为:设计基准——在零件力样上用来确定其它点、线、面的位置的基准; 工艺基准——在加工和装配过程中使用的基准。
装配基准等。
工艺基准选择的原则是(这里是指定位):
①.精基准选择的原则
①.基准重合原则 即尽可能选择零件的设计基准作为定位基准,这样可消除由于基准 不重合带来的基准不重合误差。
②.基准统一原则 即尽可能在加工工序中采用同一基准,以简化夹具设计及工序集中
提高加工精度和生产率。
③.互为基准原则 即在主要零件中的两个重要表面有高的相对位置要求时,一般在精
加工时先以其中一面作为定位基准加工另一表面,
它们之间的相互位置精度。
④.自为基准原则 对零件上的重要工作表面的加工储备量及一些先整加工方法往往采
用被加工表面本身作为基准以保证加工质量。
②.粗基准的选择
①.为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度,则应以不加工表面作为粗基准; ②.为保证零件上的重要表面加工侠量小而均匀,则要以该表面作为粗基准;
③.为使毛坯上多个表面的加工余量较为均匀,
位置误差得到均匀的毛坯面为粗基准。如阶梯轴的置身辅助副本基准应该选中间阶梯的端
面;
④.在没有设计要求保证表面余量均匀的情况下,若零件每个表面都需加工,则应选择 加工小的表面为粗基准;
⑤.粗基准应便于定位、装夹和加工;
⑥.粗基准应尽可能平整、光整:有飞边、浇口、冒口的表面以及分型面、分模面不应 作为粗基准;
⑦.同一定位自由度方向的粗基准一般只允许使用一次。
5、 工艺路线设计的内容和所要解决的问题是什么?
答:工艺路线设计中解决的主要问题包括:表面加工方法选择、加工阶段的划分与加工
顺序的安排以及工序的合理组合等。
表面加工方法选择:
①.表面的加工要求考虑经济加工精度; ②.要考虑加工方法对相对位置精度的影响; ③.加工方法应对零件材料的可加工性相适应; ④.加工方法要考虑生产类型; ⑤.加工方法要考虑现场加工条件; 加工阶段划分:
①.粗加工阶段 高效地切除各加工表面的大部分余量,为进一步加工做准备;
②.半精加工阶段 降低粗加工时带来的误差,使工件达到一定精度,?精加工做好准 备,并对一些次要表面完成加工;
③.精加工阶段 其主要目的是保证主要表面的精度;
④.光整加工 其主要目的是降低粗糙度或进一步提高加工精度。 加工顺序的安排(拟订):
①.机械加工顺序安排:先粗后精;先基准后其它,先平后孔、先主后次;
②.热处理工序安排:改善机械加工工艺性热处理;提高机械性能热处理;稳定性热处理;
③.其它辅助工序的安排:检验工嚏、其它特殊要求——探伤、退沙等; ④.工序合理组合:
I.集中和工序分散的合理组合:
a.所谓工序集中就是在一次工胅下尽可能同时加工多个表面; b.而工序分散是每个表面的加工尽可能分散到不同的工序中去加工。
II.工序集中的特点:有利?采用高效专用机床和工艺装备,工件安装次数少,操作工 人少,占地面积小,容易保证各表面位置精度,设备制造周期长,可靠性好,要求高。
III.工序分散的特点:机床、夹具、刀具简单,调整简便,生产准备工作小,工序柔性 好,可选较为合理的切削用量,设备多。
IV.工序集中与工序分散之间的关系及组合应根据生产类型及加工精度和现场生产条
件合理组合。
6、 工艺路线的设计应首先确定加工的方法选择表面加工方法时应
遵守哪些原则?
答:选择表面加工方法时应遵守下列原则: ①.经济加工精度加工表面粗糙度;
②.对几何形状精度和位置精度与选择方法相适应; ③.加工方法与所选加工材料的可加工性相适应; ④.加工方法与加工类型相适应; ⑤.加工方法与现场设备情况相适应。 7、 机械加工工艺顺序安排有哪几个先后原则?
答:先基准后其它;先主后次,以主带次;先面后孔;先粗后精。