制造工艺学问答题 机械工艺学 Sky出品(华理的学弟学妹们,膜拜你(5)

7、表面残余应力产生的原因、控制措施？

表面残余应力产生的原因:（1）切削过程中表面层局部冷态塑性变形。

（2）表面层金属局部热塑性变形。

（3）表层局部金相组织的转变。

控制措施

(1)当以减少或消除残余应力为目的时，可采用精密加工工艺或光整加工工艺作为最终加工工序，或另加时效工序以消除残余应力；

(2)当以形成残余压应力为目的时，可采用表面强化工艺或表面热处理工艺，使工件表面形成残余压应力。

8、什么是精密加工工艺？其特点是什么？有哪些类型？

精密加工工艺：指加工精度和表面光洁度高于各相应加工方法精加工的各种加工工艺。 特点：

（1）精度由机床保证，对机床的精度和刚性要求高；

（2）切深和进给极小，切削速度很高或极低；

切削过程残留面积小，又最大限度地排除了切削力、切削热和振动的不利影响。

（3）有充分的冷却润滑；

（4）既能提高加工表面的尺寸和形状精度，又能提高表面质量，加工后表面基本不带有

残余拉应力。

类型：（1）精密切削加工（高速精镗——金刚镗、高速精车、宽刃精刨）

（2）高光洁度、高精度磨削

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9、什么是光整加工工艺？其特点是什么？有哪些类型？

光整加工工艺：用粒度很细的磨料对工件表面进行微量切削和挤压擦光的工艺.

特点：

（1）利用随机创制成形原理进行加工，不要求机床的成型运动精度；

（2）要求磨具与工件的相对运动轨迹尽量复杂，使误差逐步均化而消除

（3）不规定磨削用量参数，只规定磨具与工件表面之间的压力；

（4）由于压力一般很小，磨粒的切削能力很弱，生产率低；

（5）主要提高被加工表面的表面质量，表面一般不带有残余拉应力，由于磨具与工件间

相对浮动，因此不能纠正工件表面的位置误差。对工件表面的尺寸精度和几何形状精度的纠正能力较弱。

类型：（1）研磨

（2）珩磨

（3）超精加工

（4）轮式超精磨

10、什么是表面强化工艺？常用的表面强化工艺方法有哪些？

表面强化工艺：通过对工件表面的冷挤压，使之发生冷态塑性变形，从而提高表面硬

度、强度，并形成表面残余压应力的工艺。

类型：喷丸强化、滚压强化。

11、工艺系统受迫振动的振源有哪些？

外部振源：其它机器的振动、冲击、地基传来的振动。

内部振源：（1）旋转零件的偏心质量。

（2）机床传动零件的缺陷。

（3）电动机的振动。

（4）液压系统的振动。

（5）往复机构引起的振动。

（6）切削加工过程的不均匀性。

12、受迫振动的消减措施有哪些？

主要原则：不发生共振；增加系统静刚度和阻尼、减小激振力幅值从而减小振幅。

（1）消除和减少机内振源的激振力。

（2）改变激振频率和系统固有频率以避免发生谐振。

改变主轴转速以改变激振频率；改变工件夹具系统的静刚度以提高系统的固有频率，避开谐振区。

（3）减少冲击切削对振动的影响。

（4）采用减振装置。

（5）隔振。

13、什么是动刚度、动柔度、方向因素？

动柔度：单位激振力引起的系统的振动位移响应称为系统的动柔度。

动刚度：产生单位振动位移所需激振力称为动刚度。

方向因素：是指激振力方向、主振方向与需要研究的振动量方向三者与系统抗振性的

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关系。

14、自激振动有什么特点？

自激振动特点：

（1）与自由振动相比，虽然二者都是在没有周期性干扰力作用下产生的振动，但自由

振动在系统阻尼作用下会逐渐衰减，而自激振动则会从自身的振动中吸取能量以

补偿阻尼的消耗，使振动维持。

（2）与受迫振动相比，两者都是持续的等幅振动，但受迫振动是从外界周期性干扰中

吸取能量以维持振动的，而维持自激振动的交变力是自振系统在振动过程中自行

产生的，因此振动运动一停止，这交变力也相应消失。

（3）自激振动的频率和振幅由系统本身的参数决定。其频率接近系统中某主振部件的

固有频率，其振幅大小则取决于系统在一个周期中所获得的能量和阻尼所消耗能

量的对比情况。

15、试述负摩擦颤振机理。

该理论认为切削颤振是由于刀具与工件材料间的负摩擦特性而产生的。

16、试述再生颤振机理。

该理论认为切削颤振是由于切削加工过程前后两转的切削表面有部分重迭时，前一转振动留下振纹的再生效应所激励的

17、试述主振模态耦合颤振机理。

该理论认为，工艺系统作为一个多自由度系统，在一定条件下，它在各个自由度上的振动相互联系，造成了一个向振动系统输送能量的条件，从而使颤振得以维持。这种情况就叫模态耦合。

18、抑制切削颤振的措施有哪些？

（1）合理选择切削用量。

避免中速切削（v=20~60m/min）；增大进给量；减小切深。

（2）合理选择刀具的几何参数。

适当增大主偏角和前角；适当减小后角；采用减振车刀。

（3）提高工艺系统的抗振性。

增加静刚度和阻尼都可提高系统的抗振性能。

考虑主振模态耦合的影响，合理安排低刚度轴线的位置。

19、常用的减振装置有哪些？各有何特点？

1、阻振器

用来增加振动系统的阻尼，通过阻尼的作用来消耗振动能量，达到减振的目的。

2、摩擦减振器

利用摩擦阻尼来消耗振动能量。

3、动力减振器

利用附加系统作用于主系统上的动态力来抵消激振力，从而消除或减小主系统的振动。

类型：无阻尼动力减振器、阻尼动力减振器、纯阻尼动力减震器。

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4、冲击式减震器

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