仪表精度等级是根据示值相对误差划分的。()A. 对B. 错

用离心泵将低位敞口槽中的水以 100 mathrm(~m)^3/mathrm(h) 的流量输送至敞口高位槽，两槽液面恒定，高度差为 35 mathrm(~m)。已知离心泵的特性方程为 H = 115 - 3.8 times 10^-3 Q^2（Q，mathrm(~m)^3/mathrm(h)），输送管路内径为 150 mathrm(~mm)；在一定的出口阀门开度下，管路总长为 800 mathrm(~m)（包括所有局部阻力当量长度）。水的密度 rho = 1000 mathrm(~kg)/mathrm(m)^3，摩擦系数为 0.025。试确定：(1) 在此条件下的管路特性方程；(2) 该泵是否能完成该输送任务？

机电设备在运行中发生故障的可能性随时间变化的规律曲线常称之为()A. 正弦曲线B. 对数曲线C. 浴盆曲线D. 抛物线

-1.什么是生产过程、工艺过程和工艺规程?答:①机器的生产过程是将原材料转变为成品的全过程。②在生产过程中,凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程成为工艺过程。③人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式,用以指导生产,这些工艺文件即称为工艺规程。6-2.何为工序、工步、走刀?答:①工序:一个工序是指一个(或一组)工人,在一台机床上(或一个工作地点),对同一工件(或同时对几个工件)所连续完成的那一部分工艺过程。②工步:是在加工表面不变,加工工具不变、切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。③走刀:是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。6-3.零件获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些?答:①尺寸精度的获得方法:试切法、定尺寸道具法、调整法、自动控制法。②形状精度的获取方法:轨迹法、成形法,展成法。③位置精度的获得与工件的装夹方式和加工方式有关。当需要装夹加工时,有关表面的位置精度依赖夹具的正确定位来保证,如果工件一次装夹加工多个表面时,各表面的位置精度则依赖机床的精度来保证,如数控加工中主要靠机床的精度来保证工件各表面之间的位置精度。6-4.不同生产类型的工艺过程有何特点?答:各种生产类型的工艺过程的主要特点如下表:生产类型工艺特点单件生产成批生产大批量生产工件的互换性一般是配对制造，没有互换性，广泛用钳工修配大部分有互换性，少数用钳工修配全部有互换性，某些精度较高的配合使用分组选择装配法毛坯的制造方法及加工余量铸件用木模手工造型；锻件用自由锻。毛坯精度低，加工余量大部分铸件用金属模；部分锻件用模锻，毛坯精度中等，加工余量中等铸件广泛采用金属模机器造型，锻件广泛采用模锻以及其他高生产率的毛坯制造方法、毛坯精度高、加工余量小。机床设备通用机床或数控机床，或加工中心数控机床、加工中心或亲性制造单元。设备条件不够时，也采用部分通用机床、部分专用机床专用生产线、自动生产线、柔性制造生产线或数控机床⏺6-5试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤:答:步骤:原则:①所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质[1][1]量;达到设计样上规定的各项技术要求。②应使工艺过程具有较高的生产率,是产品尽快投放市场。③设法降低制造成本。④注意减轻工人的劳动强度;保证生产安全。设计内容及步骤:⒈分研究产品的装配和零件⒉确定毛坯⒊拟定工艺路线,选择定位基面⒋确定各工序所采用的设备⒌确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具⒍确定各主要工序的技术要求及检验方法⒎确定各工序的加工余量,计算工序尺寸和方差⒏确定工时定额⒐确定切削用量⒑技术经济分⒒填写工艺文件6-6.拟定工艺路线需完成的工作?答:确定加工方法,安排加工顺序,确定定位夹紧方法,以及安排热处理、检验及其他辅助工序(去毛刺、倒角等)。6-7.试简述粗、精基准的选择原则,为什么在同一尺寸方向上粗基准通常只允许坎?答:粗基面原则:①如果必须首先保证工件某表面的余量均匀,就应该选择该表面为粗糙面。②如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求,则应以不加工表面为粗基准面,如果工件上有好几个不需要加工表面,则应以其中与加工表面的位置精度要求的表面为粗准面③应该用毛坯制造中尺寸和位置比较可靠、平整光洁的表面为粗基面。精基面的原则:①应尽可能选用设计基准作为定位基准,这称为基准重合原则。②应尽可能选用统一的定位基准加工各表面,以保证各表面间的位置精度,称为统一基准原则。③有时还要遵循互为基准,反复加工的原则。④有些精加工工序要求加工余量小而均匀,以保证加工质量和提高生产率,这时就以加工面本身作为基准面,称为自为基准原则。原因:由于粗基准面的定位精度很低,所以精基面在同一尺寸方向上通常只允许使用一次,否则误差太大。6-8:. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .-|||-. . . . . . . . . . . .. . . . . . .-|||-. . . . . . . . . .-|||-C 1. . . . . . .-|||-对于中a)、b)、c)所示零件要求内外圆同轴,端面与孔心线垂直,非加工面与加工面尽可能保持壁厚均匀。对于a中的零件:以底面A作为粗基准面;以孔的中心线作为精基准。对于b中的零件:以底面B作为粗基准;以C作为精基准。对于c中的零件:以D作为粗基准;以E作为精基准。对于中d)要求孔加工余量尽可能均匀对于d中零件,要求孔加工余量均匀,即应选择孔的表面作为粗精准,即以G面为粗基准;以底面F作为精基准。6-9::加工过程可以划分为以下几个阶段:①粗加工阶段②半加工阶段③精加工阶段④光整加工阶段划分加工阶段的原因是:①粗加工阶段中切除金属较多,产生的切削刀和切削热,都加多,所需的夹紧力也比较大,因而加工的零件内应力和变形也较大,不能够满足要求,所以要分为以上四个阶段。②可合理的使用机床设备。③为了在加工过程中插入热处理工序,同时时热处理发挥充分的效果。6-10::工步集中适应情况:将工步集中成若干个工序;在若干台机床上进行。立式多工位回转工作台组组合机床、加工中心和柔性生产线就是工序集中的极端情况。每一个工步(或走刀)都作为一个工序在一台机床上进行,这就是工步分散的极端情况。在一般情况下,单位小批量生产只能工序集中,而大批大量生产则可以集中,也可以分散。6-11:什么是加工余量、工序余量和总余量答:在由毛坯变为成品的过程中,在某加工表面上切除金属层的总厚度称为该表面的加工总余量每一道工序所切除的金属层厚度称为工序间加工余量对于外园和孔等旋转表面而言,加工余量是从直径上考虑的,称为对称余量,即实际所切削的金属层厚度是直径上的加工余量之半。平面的加工余量则是单边余量,它等于实际所切除的金属层厚度6-12:试分影响工序余量的因素,为什么在计算机本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差的影响因为:①上工序的表面粗糙度(Rya)②上工序的表面破坏层(Da)③上工序的尺寸公差(Ta)④需要单独考虑的误差⑤ 本工序的安装误差本工序的装夹误差包括定位误差和夹紧误差,这两种误差会影响加工时的磨削余量等,所以计算本工序加工余量,需考虑工序装夹误差。6-13:a: A是封闭环时: 增环为:A1、A2、A4、A5、A7、A8 减环为:A3、A6、A9、A10b: A是封闭环: 增环为:A1减环为:A2、A3B是封闭环: 增环为:B1、B2、B3减环为:B4c: C是封闭环: 增环为:C1 减环为:C2D是封闭环: 增环为:D1、D2减环为:D36-14:试分比较用极值法算尺寸链与用统计法算尺寸链的本质区别。答:统计概率法主要用于生产批量大的自动化及半自动化生产方面,但是当尺寸链的环数较多时,即便生产批量不大也宜用概率法。6-15:方案一:钻孔的定位基准与设计基准重合,因此A1的工序尺寸就等于设计尺寸,即A1=10±0.1方案二:尺寸链为. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .-|||-. . . . . . . . . . . .. . . . . . .-|||-. . . . . . . . . .-|||-C 1. . . . . . .-|||-10-0.1+0.1为封闭环,A2为增环,8-0.05为减环∴A2=8+10=18㎜ES(A2)=0.1-0.05=0.05㎜EI(A2)=-0.1㎜公差T(A2)=0.2-0.05=0.15∴A2的工序尺寸为18+0.05-0.1方案三:尺寸链为. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .-|||-. . . . . . . . . . . .. . . . . . .-|||-. . . . . . . . . .-|||-C 1. . . . . . .-|||-10-0.1+0.1为封闭环,8-0.05,A3为减环,38-0.1为增环∴A3=38-8-10=20㎜EI(A3)=0.05-0.1=-0.05㎜ES(A3)=0公差T(A3)=0.2-0.1-0.05=0.05∴A3的工序尺寸为20-0.056-16:尺寸链为:4+0.16为封闭环,14.25-0.05为减环, H、14+0.012+0.004为增环∴H=4-14+14.25=4.25㎜ES(H)=0.16-0.05-0.012=0.098㎜EI(H)=-0.004㎜∴H的工序尺寸为4.25+0.098-0.0046-17:. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .-|||-. . . . . . . . . . . .. . . . . . .-|||-. . . . . . . . . .-|||-C 1. . . . . . .-|||-加工右端面时的设计基准与定位基准重合∴A1的工序尺寸就等于设计尺寸即A1=50-0.1A. 3的尺寸链为 B. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .-|||-. . . . . . . . . . . .. . . . . . .-|||-. . . . . . . . . .-|||-C 1. . . . . . .-|||- C. 为减环,50-0.33为增环 D. =50-25=25㎜ E. S(A-0。1)=0.3-0.1=0.2㎜ F. I(A3)=0 G. 3的工序尺寸为2533+0.2的尺寸链为. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .-|||-. . . . . . . . . . . .. . . . . . .-|||-. . . . . . . . . .-|||-C 1. . . . . . .-|||-+0.4为减环,A为增环4=A3-5=25-5=20㎜I(A)=ES(A3)-0.4=-0.2㎜S(A)=EI(A3)-0=0的工序尺寸为20346-18:答:制造一个零件或一台产品所必须的一切费用的总和,就是零件或产品的生产成本。对不同的工艺方案进行经济分和评比时,就只需分,评比它们与工艺过程直接有关的生产费用,即所谓工艺成本。可变费用:材料费、操作费用、工人的工资、机床电费、通用机床折旧费和修理费、通用夹具和力具费等与年产量有关并与之成正比的费用。不可变费用:调整工人的工资、专用机床折旧费和修理费、专用刀具和夹具费等与年产量的变化没有直接关系的费用,即当年产量在一定范围内变化时,这用费用基本上保持不变。SⅠ=V-0.2+Ci/NS1Ⅱ=VⅠ+C1/NS=NV+C分,对比这两个工艺方案的全年工艺成本:SⅡ=NVⅡ+CⅠ SⅠ=NVⅠ+CⅡNⅡ分别选定经济方案Ⅰ或Ⅱ。NⅡ为:NCVC+CC=NⅠVⅠ+CCNⅡ=(CⅡ-CC) /(VⅡ-VⅠ)(2)当两个工艺方案的基本投资差额较时,用较大的基本投资使劳动生产率提高,而单件工艺成本降低,在作评比时就必须同时考虑到这种投资的回收期限,回收期愈短,则经济效果越好。6-19:(1)基本时间:直接改变工件的尺寸、形状、相对位置和表面质量所耗费的时间。(2)辅助时间:在各工序中为了保证完成基本工艺工作需要做的辅助动作所耗费的时间。(3)工作地点、服务时间:工人在工作班时内照管工作地点及保持工作状态所耗费的时间。(4)休息和自然需要时间:用于照顾工人休息和生理上的需要所耗费的时间,一般按操作时间的2%来计算。TⅠ≥∑Ti(6-7)这种、装配方法中,零件时完全可以互换的,因此它又称为“完全互换法”。如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!禭}蝌34190 858E 薎30171 75DB 痛L032935 80A7 肧e38217 9549 镉:32413 7E9D 纝2C 洬N33306 821A 舚32328 7E48 繈22228 56D4 囔

.-19. 如图 2-51 所示,用泵将贮槽中密度为 cdot (m)^-3 的溶液送-|||-到蒸发器内。贮槽内液面维持恒定,其上方与大气相通。蒸发器内的操作-|||-压强为200 mmHg(真空度),蒸发器进料口高于贮槽内的液面15m,输送-|||-8-|||-图 2-51 习题 2-19 附图-|||-管道的直径为 times 4mm ,送料量为 (m)^3cdot (h)^-1 ,溶液流经全部管道-|||-的能量损失为 cdot (kg)^-1 ,求泵的有效功率。

-2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:切削塑性金属材料时,刀具与工件接触的区域可分为3个变形区:1第一变形区(基本变形区):是切削层的塑性变形区,其变形量最大,常用它来说明切削过程的变形情况;2第二变形区(摩擦变形区):是切屑与前面摩擦的区域;3第三变形区(表面变形区):是工件已加工表面与后面接触的区域。它们之间的关联是:这三个变形区汇集在切削刃附近,此处的应力比较集中而且复杂,金属的被切削层就在此处与工件基体发生分离,大部分变成切屑,很小的一部分留在已加工表面上。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: 在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。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前角大,有利于减小切削力; 积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。2-7车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析?分力作用是什么?答:(1)车削时的切削运动为三个相互垂直的运动:主运动(切削速度)、进给运动(进给量)、切深运动(背吃刀量),为了实际应用和方便计算,在实际切削时将切削合力分解成沿三个运动方向、相互垂直的分力。 (2)各分力作用:切削力是计算车刀强度、设计机床主轴系统[1]、确定机床功率所必须的;进给力是设计进给机构、计算车刀进给功率所必需的;背向力是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据,与切削过程中的振动有关。2-11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?如何运用这一定律知道生产实践?答:不一样。切削速度影响最大,进给量次之,背吃刀量最小。从他们的指数可以看出,指数越大影响越大。为了有效地控制切削温度以提高刀具寿命,在机床允许的条件下选用较大的背吃刀量和进给量,比选用打的切削速度更为有利。2-18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?为什么?答:(1)指定切削用量时,要综合考虑生产率、加工质[2]量和加工成本,选用原则为:①考虑因素:切削加工生产率;刀具寿命;加工表面粗糙度;生产节拍。②粗加工时,应从提高生产率为主,同时保证刀具寿命,使用最高生产率耐用度。③精加工时,应保证零件加工精度和表面质量,然后才是考虑高的生产率和刀具寿命,一般使用小的切削深度和进给量,较高的切削速度。(2)从刀具寿命出发,优先选用大的ap ,其次大的f ,最后大的V,因为由V→f→ap对T的影响程度是递减的。(3)从机床动力出发时,优先选用大的f ,其次大的ap ,最后大的V,因为由V→ap→f对F2的影响程度递减。2-21提高切削用量可采取哪些措施?(1)采用切削性能更好的新型刀具材料; (2)在保证工件材料力学性能的前提下,改善工件材料的加工性; (3)改进刀具结构和选用合理的刀具几何参数; (4)提高刀具的刃磨及制造质量; (5)采用新型的性能优良的切削液和高效的冷却方法。3-1机床常用的技术性能指标有哪些?答:①机床的工艺围:指在机床上加工的工件类型和尺寸,能够加工完成何种工序使用什么刀具等。②机床的技术参数:包括尺寸参数、运动参数和动力参数。4-1机床夹具由哪几个部分组成?各部分起什么作用?(1)定位元件:用于确定工件在夹具中的位置使工件在加工时相对刀具及运动轨迹有一个正确的位置。 (2)夹紧装置[3]:用于保持工件在夹具中的既定位置,使它不致因加工时受到外力的作用而改变原定的位置。 (3)对刀元件:用来确定夹具相对于刀具的位置。 (4)导引元件:用于决定刀具相对夹具的位置。(5)其他装置:用于进行分度加工。(6)连接元件和连接表面:用于决定夹具在机床上的相对位置。(7)夹具体:用于连接夹具上各个元件或装置,使之成为一个整体的基础件。夹具体也用来与机床有关部位相连接。 4-4什么是“六点定位原理”?答:任一刚体在空间都有六个自由度,要使它在机床上(或夹具中)完全定位,就必须限制它在空间的六个自由度。4-7根据六点定位原理,分析题图4-72所示各定位方案中,各定位元件所限制的自由度?4-10 如图4-73所示为一圆柱零件,在其上面加工一键槽,要求保证尺寸,采用工作角度90°的V形块定位,试计算该尺寸的定位误差。4-12有一批如习题4-10图所示的工件,除孔外其余各表面均已加工合格。今按图b的方案用盖板式钻模一次装夹后依次加工孔Ⅰ和孔Ⅱ。盖板式钻模用心轴与工件孔相配定位。试分析计算两个孔心距的定位误差。 a) b)4-16钻套的种类有那些?分别适用于什么场合?答:(1)固定钻套:用于小批生产量条件下单纯用钻头[4]钻孔。 (2)可换钻套:用于生产批量较大时,仅供钻孔工序。(3) 快换钻套:用于同一个孔必须多种加工工序,而在加工过程中必须依次更换或取出钻套以适应不同加工刀具的需要时。(4)特殊钻套:用于特殊情况下加工孔。4-18何谓组合夹具,成组夹具和通用可调夹具?三种夹具之间有什么关系?答: (1)组合夹具:由一套预先制造好的具有各种形状、功用、规格和系列尺寸的标准元件和组件组成 。(2)成组夹具:根据成组工艺的原则,针对一组相似零件而设计的由通用底座和可调或可更换元件组成的夹具。(3)通用可调夹具:通过调节或更换装在通用底座上的某些可调节或可更换元件,以装夹多种不同类夹具的工件。三者关系:①通用夹具结合了专用夹具和组合夹具的特点。②通用可调夹具和成组夹具在结构上看十分相似,但二者的设计指导思想不同。在设计时,通用可调夹具的应用对象不明确,只提出一个大致的加工规模和围,而成组夹具是根据成组工艺,针对某一组零件的加工而设计的,应用对象是十分明确的。5-1什么叫主轴回转[5]误差?它包括那些方面?答:(1)主轴回转误差:在主轴远转的情况下,轴心线位置的变动量叫做主轴回转误差。(2)包括:①纯轴向窜动Δx ②纯径向移动Δr ③纯角度摆动Δy5-2 在卧式镗床上来用工件送进方式加工直径为Φ 200mm的通孔时,若刀杆与送进方向倾斜 ,则在孔径横截面将产生什么样的形状误差?其误差大小为多少?5-4何谓误差复映?误差复映系数的大小与哪些因素有关?解:在切削加工时,待加工表面有什么样的误差已加工表面必然出现同样性质的误差就是误差复映现象。由上述公式可以看出,误差复映系数与工艺系统刚度、和进给量f切削速度v等有关。5-8在卧式铣床上按习题4-17图所示装夹方式用铣刀A铣键槽,经测量发现,工件右端处的槽深大于中间的槽深,试分析产生这一现象的原因。答:产生误差的主要原因是铣床主轴刚性不足,当铣刀移向主轴时,出现主轴让刀现象,故造成工件中部槽变浅,而右边一开始进刀深度[6]是够得,当铣刀移向主轴时,主轴让刀,槽深变浅。改进措施是增大铣床主轴的刚性5-13按习题4-16a)图的装夹方式在外圆磨床上磨削薄壁套筒A,卸下工件后发现工件呈鞍形,如习题4-16b)图所示,试分析产生该形状误差的原因。答:产生上述图b)形状误差的主要原因是:磨床主轴和尾座刚度不足,当砂轮移动到主轴或者尾座处时,出现让刀现象,所以造成在工件两端直径增大。5-17车一批外圆尺寸要求为mm的轴。已知:外圆尺寸按正态分布,均方根偏差mm,分布曲线中心比公差带中心大0.03mm。试计算加工这批轴的合格品率及不合格品率。,转换成标准正态分布函数,合格品率为:不合格品率为:1.P=21.259%其中:0.5-φ(0.8)=21.19%是可以修复的;0.5-φ(3.2)=0.069%是不能修复的5-23什么是回火[7]烧伤?什么是淬火烧伤?什么是退火烧伤?为什么磨削加工容易产生烧伤?解:回火烧伤:工件表面原来的马氏体组织将转化成回火屈氏体、索氏体等与回火组织相近的组织,使表面层硬度低于磨削前的硬度。淬火烧伤:马氏体转变为奥氏体,又由于冷却液的急剧冷却发生二次淬火现象,使表面出现二次淬火马氏体组织,硬度比原来的回火马氏体高。退火烧伤:磨削区温度超过了相变温度,而磨削区域又无冷却液进入,表层金属将产生退火组织,表面硬度将急剧下降。磨削加工产生烧伤的主要原因是:①磨削过程复杂,单位磨削力很大,切深抗力大,磨削速度高,磨削温度高。②因气流问题,切削液不能充分冷却工件。5-26车刀按(图a)方式安装加工时如有强烈振动发生,此时若将刀具反装(图b)、或采用前后刀架同时车削(图c)、或设法将刀具沿工件旋转方向[8]转过某一角度装夹在刀架上(图d),加工中的振动就可能会减弱或消失,试分析其原因。

引言 21世纪是一个伟大的世纪,对于一个学习机械工程类的学生而言,要想在这个充满魔力的世纪里大放光彩,为祖国的繁荣发展贡献出自己的一份力量,在市场逐渐趋于饱和状态的同时能够独立创新,迎合时代的发展,这就对我们当代大学生就提出了一个空前的挑战和机遇。2,关于我国机械制造业的现状 目前,我国机械制造业远远落后于世界发达国家,特别在高技术含量,大型高效或精密、复杂的机电新产品开发方面,缺乏现代设计理论和知识的积累,实验研究和开发能力较弱,停留在引进与仿制国外同类产品阶段,大部分关键机电产品不能自主开发和独立设计,仍然需要依靠进口或引进技术。造成这种情况的重要原因之一就是缺乏掌握现代设计理论知识,具有实验研究和创新开发能力的人才工业设备在制造过程及整机性能测试中离不开各种机械量和几何量,有些工业设备在运行中还要经常对多种物量进行检测或监视,包括位移、速度、加速度、力、力矩、功率、压力、流量、温度、硬度、密度、湿度、比重、黏度、长度、角度、形状、位置、表面粗糙度、表面波形等,这些均属于物理量。实际生产、生活和科学实验中还会遇到化学量、生物量(包括医学),而所有这一切,从信号工程的角度来看,都需要通过传感器,将其转换成电信号(近代还可以转换成光信号),而后再进行信号的传输、处理、存储、显示、控制……,从信息的角度看,这些信号连同声音和象信息都是信息的源头,所以传感器和检测仪表、测量仪表是信息科学技术的三部分(信息获取、信息传输、信息处理)中的重要部分为有效控制机电一体化系统[1]的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。逐步在世界范围内掀起一股“检测传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产,检测传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 传感器技术包括敏感机理,敏感材料,工艺设备和计测技术四个方面约有30多种技术。随着微电子技术的发展,传感器技术发展很快,我国研发的力量尚需大量投入,特别要加强具存自主知识产权的传感器的创新开发。科研成果的转化及传感器生产产业化问题,在我国更是迫在眉睫的问题,在批量生产情况下,控制传感器产品性能(主要是稳定性、可靠性),使之合格率达到商业化产业要求,就需要有先进的制造工艺和自动化水平很高的工艺设备,因此应在开发专用工艺设备上下功夫,决传感器生产产业化的“瓶颈”问题。在传感器的应用上,特别是新型传感器的应用上,还得大力推广,改革开放创造了市场经济条件,各种工业设备应用了先进的传感器,这扩大了传感器市场,也使我国新型传感器生产产业化有了动力。在传感器生产产业化过程中,应该在引进国际技术和自主创新两方面都不放松。在引进国外先进技术中,可以提高自己的技术,同时也满足了国内市场的需求,形成了传感器生产产业规模。如横河公司最近发布的EJX多变量变送器,就是个可以考虑引进技术的例子, 它精度高(0.025%)、智能化程度高,采用现场总线技术,由于能把质量、流量、介质[2]压力及导管堵塞诊断、蒸气[3]体热诊断和孔板磨损情况等多种变量和信息经现场总线传输给中央控制室;对保证生产和提供设备维护信息、保证安全运行都很有利,这种新型变送器的发展,配合了自动化系统管控一体化的变革,只有信息源头能力强了,信息丰富了,才能使信息化更好促进生产力发展。另外,广阔的重化工工业市场使得新型传感器变送器在石油化工、冶金、电力等多个行业用量可以达到批量化产业要求。 3、检测传感技术在机电一体化中的发展前景智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 系统化。系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除RS232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构 造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。微型化。微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 模块化。模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 网络化。网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 绿色化。工业生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中, 对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。多传感器数据融合技术正在形成热点,它形成于20世纪80年代,它不同于一般信号处理,也不同于单个或多个传感器的监测和测量,而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高,在信息获取基础上,多种功能进一步集成以致于融合,这是必然的趋势,多传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展。多传感器数据融合的定义概括:把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合,采用计算机技术对其进行分,消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾,加以互补,降低其不确实性,获得被测对象的一致性释与描述,从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性,使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现,包括数据层(像素层)融合、特征层融合、决策层(证据层)融合。由于它比单一传感器信息有如下优点,即容错性、互补性、实时性、经济性,所以逐步得到推广应用。应用领域除军事外,已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。

下列产品不可能是标准件的是(   )A. 螺钉B. 垫圈C. 螺母D. 锁

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第二章 金属切削过程2-1什么是切削用量三要素?在外圆车削中,它们与切削层参数有什么关系? 答:切削用量三要素是指切削速度 v、进给量 f、背吃刀量 ap(切削深度)。在外圆车削中,它们与切削层参数的关系是:⏺rε= 0.5mm;切削用量为:ap=3mm, f=0.4mm/r,vc=8m/min。试求切削力 Fc、Ff、Fp 及切削功率。解:根据已知条件,查教材p39 表 2-3,得到⏺CFc  900,CFp  530,xFc  1.0,xFp  0.9,yFc  0.75,yFp  0.75,nFc  0;nFp  0;⏺CFf 450,xFf 1.0,yFf 0.40,nFf  0⏺代入p39 公式(2-20),可得F  C aFc f Fc vFc K  900  3  0.4  80 1.0  1358Nc Fc p c s FcF  C aFp f Fp vFp K  530  3  0.4  80 1.5  1075Np Fp p c s FpF  C aFf f Ff vFf K  450  3  0.4  80  0.75  702Nf Ff p c s Ff再根据p38 公式(2-17),可得切削功率P  F v 10  1358 80 / 60 10  1.81 KWc c c2-11影响切削力的主要因素有哪些?试论述其影响规律。答:(P41-42)影响切削力的主要因素有工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具磨损、切削液和刀具材料。工件材料的影响:工件材料强度、硬度越高,切削力越大;切削用量的影响:背吃刀量 a 影响最大,几乎成正比;f 次之,v 最小。⏺刀具几何参数的影响:前角增大,切削力减小;主偏角变化,影响 F 和 F 比例。刀具磨损增加会使切削力增大。润滑性能好的切削液可减小切削力。2-12影响切削温度的主要因素有哪些?试论述其影响规律。答:(P44-46)影响切削温度的主要因素有切削用量、刀具几何参数、工件材料性能、刀具磨损和切削液。切削用量的影响:v 最大,f 次之,ap 最小;刀具几何参数的影响:前角增大,切削温度减小;主偏角减小,会改善散热条件; 工件材料强度、硬度越高,产生的切削热越多;刀具磨损变钝,摩擦加剧,切削温度上升; 切削液可以明显减少切削热的影响。2-13试分析刀具磨损四种磨损机制的本质与特征,它们各在什么条件下产生?答:(P47)刀具磨损四种磨损机制的本质和特征:硬质点划痕:工件材料有硬质点,造成机械磨损,有划痕、划伤。冷焊磨损:即粘接磨损,在高压高温作用下,刀具材料被粘接、撕裂,导致磨损。扩散磨损:在高温下刀具材料中金属原子扩散,导致材料软化磨损。化学磨损:由于化学腐蚀、氧化作用产生的磨损。2-14什么是刀具的磨钝标准?制定刀具磨钝标准要考虑哪些因素?答:(P48)刀具磨损达到一定限度就不再使用,这个限度叫做刀具的磨钝标准。制定刀具磨钝标准要考虑的因素有:磨损量便于测量检验,生产的具体情况(如加工精度要求、刀具调整的方便性、刀具的复杂程度、刀具材料和工件材料等)。2-15什么是刀具寿命和刀具总寿命?试分析切削用量三要素对刀具寿命的影响规律。答:(P49-52)刀具寿命——刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的总切削时间。刀具总寿命——刀具寿命乘以刃磨次数。切削用量三要素对刀具寿命的影响规律是:切削用量三要素任意参数增大,都会导致刀具寿命降低,其中 v 的影响最大,f 次之,a 最小。2-16什么是最高生产率刀具寿命和最小成本刀具寿命?怎样合理选择刀具寿命?⏺答:(P50)最高生产率刀具寿命——按单件时间最短的原则确定的刀具寿命; 最小成本刀具寿命——按单件工艺成本最低的原则确定的刀具寿命。一般情况下,应采用最小成本刀具寿命,再生产任务紧迫或生产中出现节拍不平衡时可选用最高生产率刀具寿命。2-17试述刀具破损的形式及防止破损的措施。答:(P51)刀具破损的形式有脆性破损(崩刃、碎断、剥落、裂纹破损)、塑性破损。防止破损的措施有:合理选择刀具材料、合理选择刀具几何参数、保证刀具的刃磨质量、合理选择切削用量、提高工艺系统[1]的刚度、对刀具状态进行实时监控。2-18试述前角的功用及选择原则。答:(P57)前角的功用:前角增大可减小切削变形、降低切削力和切削温度,但前角过大会削弱刀刃的强度。选择原则:工件材料强度、硬度较低时选择较大前角,否则较小前角;加工塑性材料,选择较大的前角;刀具材料韧性好时选择较大的前角;粗加工选择较小的前角。2-19试述后角的功用及选择原则。答:(P57-58)后角的功用:减小刀具后刀面与工件之间的摩擦,提高已加工表面质量。选择原则:切削厚度较小时,选取较大的后角;粗加工选取较小的后角;工件材料塑性较大时取较大的后角;工件材料强度硬度高时,取较小的后角。2-20在CA6140 型车床上车削外圆。已知:工件毛坯直径为70 mm,加工长度为400mm;加工后工件尺寸为60 mm,表面粗糙度为Ra3.2μm;工件材料为 40Cr(σ=700MPa);采用焊接式硬质合金外圆车刀(牌号为 YT15),刀杆截面尺寸为 16mm 25mm,刀具切削部分几何参数为:γ=10°,α=6°,κ=45°,κ ’=10°,λ=0° ,r= 0.5mm,γ=-10°,b=0.2mm。试为该工序确定切削用量(CA6140 型车床纵向进给机构允许的最大作用力[2]为 3500N)。解答:(参照P52-57 例题 2-2)2-21试论述切削用量的选择原则。答:(P52)首先选取尽可能大的背吃刀量 a;其次根据机床进给机构强度、刀杆⏺刚度等限制条件(粗加工时域已加工表面粗糙度要求(精加工时),选取尽可能大的进给量 f;最后根据“切削用量手册”查取或根据公式(2-29)计算确定切削速度 v。2-22什么是砂轮硬度?如何正确选择砂轮硬度?答:(P60)砂轮硬度——磨粒在磨削力的作用下,从砂轮表面上脱离的难易程度。砂轮硬度越高,磨粒越不容易脱离。正确选择砂轮硬度:(1)磨削硬材,选软砂轮;磨削软材,选硬砂轮;(2)磨导热性差的材料,不易散热,选软砂轮以免工件烧伤;(3)砂轮与工件接触面积大时,选较软的砂轮;(4)成形磨精磨时,选硬砂轮;粗磨时选较软的砂轮。2-23为什么磨削外圆时磨削力的三个分力中以 Fo 值最大,而车外圆时切削力的三个分力中 Fo 值为最大?答:因为砂轮上的磨粒为自然形成的负前角,磨粒较钝,同时参与磨削的磨粒较多, 磨削时单位磨削力较大,故造成外圆磨削时磨削力的三个分力中以径向磨削力 Fγ 值最大,而车削车刀为人工刃磨的前角,切削刃锋利,故切向切削力最大。2-24粗磨一直径为50 mm 的外圆,工件材料为 45 钢,其硬度为 228~255HB,砂轮速度为 50m/s,试确定所用的砂轮特性。答:根据已知条件,砂轮特性选择应为:磨粒为棕刚玉,粒度为 F30—F60,陶瓷结合剂,砂轮硬度为中硬 Q,砂轮组织为疏松 9—12 号,平形砂轮。切削层公称厚度:hD f sinr⏺切削层公称宽度:bD  ap / sinr⏺切削层公称横截面积:A. D  B. p C. ⏺ D. 2-2确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度?试画图标出这些基本角度。 E. 答:确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要 7 个基本角度:前角、后角、主偏角、 F. 副偏角、副前角、副后角和刃倾角,这些基本角度如下图所示(其中副前角、副后角不做要求)。 G. '-0' a0-|||-y0-|||-a01 、-|||-80-|||-⊥__-|||-S O /-|||-i O `-|||-K r-|||-i K O , O-|||-√-|||-f-|||-S向-|||-λ2-3试述刀具标注角度和工作角度的区别。为什么车刀作横向切削时,进给量取值不能过大?答:刀具标注角度是在静态情况下在刀具标注角度参考系中测得的角度;而刀具工作角度是在刀具工作角度参考系中(考虑了刀具安装误差和进给运动影响等因素)确定的刀具角度。⏺车刀作横向切削时,进给量取值过大会使切削速度、基面变化过大,导致刀具实际工作前角和工作后角变化过大,可能会使刀具工作后角变为负值,不能正常切削加工P23)。2-4刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能?P24)(1) 高的硬度和耐磨性;(2) 足够的强度和韧性;(3) 高耐热性;(4) 良好的导热性和耐热冲击性能;(5)良好的工艺性。2-5常用的硬质合金有哪几类?如何选用?P 类(我国钨钴钛类YT),主要用于切削钢等长屑材料;K 类(我国钨钴类YG),主要用于切削铸铁、有色金属等材料;M 类(我国通用类YW),可以加工铸铁、有色金属和钢及难加工材料。2-6怎样划分切削变形区?第一变形区有哪些变形特点?答:切削形成过程分为三个变形区。第一变形区切削层金属与工件分离的剪切滑移区域,第二变形区前刀面与切屑底部的摩擦区域;第三变形区刀具后刀面与已加工表面的摩擦区域。第一变形区的变形特点主要是:金属的晶粒在刀具前刀面推挤作用下沿滑移线剪切滑移,晶粒伸长,晶格位错,剪切应力达到了材料的屈服极限。2-7什么是积屑瘤?它对加工过程有什么影响?如何控制积屑瘤的产生?P32-34)切削塑性材料又能形成带状切屑时在前刀面刀尖处粘附的三角形金属硬块是积屑瘤。它对加工过程的影响是:使刀具前角增大,切削厚度变化,加工表面粗糙度增大, 刀具寿命降低;粗加工时影响不大,精加工必须防止。控制积屑瘤的措施是正确选用切削速度(避开易产出积屑瘤的切削速度范围)、使用润滑性能好的切削液、增大刀具前角、适当提高工件材料硬度。2-8试述影响切削变形的主要因素及影响规律。P34)影响切削变形的主要因素是: 工件材料:强度越高,切削变形系数越小;刀具前角:增大刀具前角,切削变形系数减小; 切削速度:切削速度越大,切削变形系数越小; 切削层公称厚度:厚度越大,切削变形系数越小。⏺2-9常用的切屑形态有哪几种?它们一般都在什么情况下生成?控制切屑形态有哪几种方法?P34-36)常用的切屑形态有带状切屑、节状切屑、粒状切屑、崩碎切屑。带状切屑:加工塑性金属时,在切削厚度较小、切速较高、刀具前角较大的工况条件下常形成此类切屑。节状切屑、粒状切屑:在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时常产生此类切屑。崩碎切屑:加工脆性材料,切削厚度越大越易得到这类切屑。控制切屑形态的方法:采用断屑槽、改变刀具角度(主偏角、前角和刃倾角)、调整切削用量(主要是 f)。A6140 型车床上车削外圆,已知:工件材料为灰铸铁,其牌号为HT200; 刀具材料为硬质合金,其牌号为YG6;刀具几何参数为:γo=10°,αo= α ’ = 8°,κr=45°,⏺κ ’=10°,λ =-10°( 对三向切削分力的修正系数分别为 1.0,  1.5,  0.75 ),⏺r s sCS Fpf⏺