岩层与构造理论及其工程影响ppt讲稿
路基路面讲稿
(1)开场
顾老师还有在座的同学们上午好，我是交运2班的杨银江，我们小组呢要给大家展示的内容是岩层与构造理论及其工程影响。
(2)小组分工
先看我们的小组分工，PPT制作与修改主要是我和肖国胜，特列克、张亚博和周泽朝主要负责资料收集和整理。
(3)目录
那么我们要展示的主要是这四个方面的内容，岩石、岩层、地质构造三者之间层层递进关系之下的基础理论和工程特性，最后是我们小组简单的总结。
(4)岩石理论
第一部分是岩石理论，我们主要介绍三种常见岩石的成因还有他们各自的工程特性。(5)岩石
岩石呢是由天然产出的矿物或类似矿物的物质（如有机质、玻璃质，非晶质等）组成的固体集合体。根据成因，自然界的岩石可划分为岩浆岩，沉积岩，变质岩三大类。接下来我们将围绕着这三种岩石的成因及其工程特性进行介绍。
(6)1.1岩浆岩成因及工程性质
岩浆岩主要是岩浆上升到一定高度的时候，温度、压力都要减低。当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时，迫使岩浆停留下，冷凝形成成岩浆岩。
图片展示了新的岩浆岩的形成。
(7)岩浆岩工程特性
岩石强度的降低主要是受冷凝过程构造的不均匀性和裂隙发育两个方面的影响。对于喷出岩和侵入岩，它们的工程特性会有所不同。
喷出岩主要为流纹构造、杏仁状构造。强度低、易风化矿物内部富集。内部孔隙发育成为破坏突破口，提高孔隙度，促进风化。水的进入提供通道，水侵岩石后粒间粘结力降低。
侵入岩矿物结晶好，颗粒之间联接牢固，多呈块状构造。抗水性强、力学强度及弹性模量高，具有较好的工程性质。但侵入岩矿物成分、结构构造不同，其工程性质有较大的差别。
(8)1.2沉积岩成因及工程性质
沉积岩的形成过程：
露出地表的岩石经历风化破坏、流水风力搬运沉积，经过长期压密、胶结、重结晶等等作用后也就形成了沉积岩。
由于季节性气候的变化，沉积环境的改变，使先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色和成分上发生相应变化，从而显示出来的成层现象。这就是沉积岩的层理构造，层理可分为：水平层理、斜层理、交错层理。
（超链接）这就是沉积岩三种不同的层理，水平层理、斜层理、交错层理。
(9)沉积岩地貌
这是沉积岩地貌，很明显，左边这是斜层理，右边这种是水平层理的沉积岩。
(10)沉积岩工程特性分析
在垂直于层理的方向上，薄层泥灰岩和或页岩等软弱夹层，或岩性软硬相间，往往导致层间滑动及层间扭曲，并伴有渗水，对岩体稳定不利，顺层滑坡多与此有关。
平行于层理方向上，岩性岩相变化非常复杂，岩层厚度常因相变尖来而形成透镜体、扁豆体，构成船形滑移体。
(11)1.3变质岩成因及工程性质
变质岩：由原来的岩石（岩浆岩、沉积岩和变质岩）在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新的岩石。
如普通石灰石由于重结晶变成大理石，沉积岩粘土质岩石在低级作用下，形成板岩；在中级变质时形成云母片岩；在高级变质作用下形成片麻岩。
(12)变质岩工程特性
在片理构造中，片岩、千枚岩及板岩片理构造发育，工程性质各向异性。千枚岩、滑石片岩、绿泥石片岩、石墨片岩等岩石强度低，抗水性很差，特别是沿片理或节理面，抗剪、抗拉强度低，遇水易滑动，沿片理、节理面容易剥落。片麻岩片理构造发育，当石英、正长石含量较多时，工程性质比上述岩石要好。
对于块状构造而言，石英岩和大理岩，结晶连接、矿物成分稳定或比较稳定的单矿物岩石。强度高，抗风化能力强，有良好的工程性质。
(13)Part2：岩层基础及其工程特性
然后是第二部分，我们介绍岩层基础理论及其工程特性。
(14)2.1岩层分类
岩层呢就是指由两个平行或近于平行的界面所限制的同一岩性组成的层状岩石。根据不同岩层的强度还有稳定性，我们将岩层分成了五种类型，强稳定岩层、稳定岩层、中等稳定岩层、弱稳定岩层、不稳定岩层。比如强稳定岩层，一种是坚硬、完整、整体性强，不易风化，强度大于60 MPa，第二种是层状岩层，层间胶结好，无软弱夹岩。典型的代表就有玄武岩、石英岩、石英质砂岩、奥陶纪石灰岩、茅口石灰岩等。
当然对于还有依据岩层的厚度、产状等对岩层进行分类，这里我们不做介绍了。(15)2.2岩层产状及其分类
岩层产状就是岩层在空间产出的状态和方位的总称，有水平、倾斜和直立三种类型。这是水平岩层，然后是倾斜和直立岩层。
(16)岩层产状三要素
倾斜岩层的产状均以其走向、倾向和倾角表示，称为岩层产状三要素。
(17)2.3岩层产状对工程的影响
在褶皱的翼部主要是单斜构造中倾斜岩层引起的顺层滑坡问题。倾斜岩层作为建筑物地基时，一般无特殊不良的影响，但对于深路堑、高切坡及隧道工程等则有影响。
对于深路堑、高切坡来说，当路线垂直岩层走向，或路线与岩层走向平行但岩层倾向与边坡倾向相反时形成反向坡，就岩层产状与路线走向的关系而言，对边坡的稳定性是有利的；当路线与岩层走向平行且岩层倾向与边坡倾向一致时形成顺向坡，稳定性较差，特别是当边坡倾角大于岩层倾角时且有软弱岩层分布在其中时，稳定性最差。
(18)Part3：地质构造及其工程特性
第三部分是地质构造及其工程特性。
(19)地质构造
地质构造是地壳或岩石圈各个组成部份的形态及其相互结合方式和面貌特征的总称。
构造可分为水平构造、倾斜构造、褶皱和断裂。我们主要给大家介绍褶皱和断裂两种构造形式。
(20)3.1褶皱构造
褶皱构造是组织成地壳的岩层，受构造力的强烈作用，使岩层形成一系列弯曲且未丧失连续性的构造。
褶皱的基本单位是褶曲，褶曲有两种基本形态，一种是向斜，一种是背斜。
(21)背斜
背斜是指岩层发生折曲时，其形状向上凸起者。
背斜的工程特性：因受到张力而被侵蚀成破碎的谷地，可建采石场向上拱起的岩层形成顶托作用，使开掘隧道的安全性提高，背斜岩层的结构稳定，且不易储水，也便于施工。(22)向斜
向斜是地层中岩层向下弯曲的褶曲构造，其核部由新地层组成。地层时代由核部向两翼由新到老排列，与背斜相对。这是向斜成山的地貌。
向斜的工程特性：因为向斜岩层向下弯曲，受力集于中心。所以，同一平面上各点受力不均匀，不宜修建铁路、隧道等工程。
(23)褶皱构成要素
褶皱由核、翼部、转折端、枢纽、轴面(枢纽面)、轴迹、脊线与槽线、褶轴等基本要素构成，这张图片展示了褶皱的详细构成。
(24)褶皱构造的分类
褶皱构造的方式多种多样，一般按产状、形态和组合形态分类。
产状：直立水平褶皱、直立倾伏褶皱、倾坚褶皱、斜歪水平褶皱、平卧褶皱、斜歪倾伏褶皱、斜卧褶皱。
形态：开阔褶皱、穹隆构造、构造盆地、短轴褶皱、线状褶皱等。
空间组合分类：平行褶皱群、雁行褶皱群、帚状褶皱群、弧形褶皱群等
(25)3.2断裂构造
断裂构造又称断裂。断裂或断裂构造是指岩石因受地壳内的动力，沿着一定方向产生机械破裂，失去其连续性和整体性的一种现象。断裂构造是岩石破裂的总称，包括劈理、节理、断层、深大断裂和超壳断裂等。时间关系，我们只介绍节理和断层。
(26)3.2.1节理
首先是节理，节理是指岩石在自然条件下形成的裂纹或裂缝，岩石中的裂隙，是断裂构造的一类，岩石裂开而裂面两侧无明显位移。
这是节理地貌，很类似一根一根石柱组成的岩层。右图这是常见的柱状玄武岩。
(27)节理分类
通常，根据节理与岩层的产状要素的关系而划分为四种节理:
走向节理:节理的走向与岩层的走向一致或大体一致。
倾向节理:节理的走向大致与岩层的走向垂直，即与岩层的倾向一致。
斜向节理:节理的走向与岩层的走向既非平行，亦非垂直，而是斜交。
顺层节理:节理面大致平行于岩层层面。
(28)节理的工程影响
地壳中广泛发育的节理，对岩体的强度和稳定性均有不利的影响：破坏了岩体的完整性，水易渗入，加速风化，降低了承载力，增大岩石渗透性等。
地下开挖中，岩体的节理裂隙影响爆破效果，并使地下工程的围岩失稳。
对于隧道工程来说，从褶皱的翼部通过一般较为有利。如果中间有软弱岩层或软弱结构面时，则在顺倾向一侧的洞壁，有时会出现明显的偏压现象，甚至会导致支护结构的破坏，发生局部坍塌。
(29)3.2.2断层
断层是岩石顺破裂面发生明显位移的断裂构造。地壳运动中产生强大的压力和张力，超过岩层本身的强度，对岩石产生破坏作用，导致岩层断裂错位。
两条断层中间的岩块相对上升，两边岩块相对下降时，相对上升的岩块叫地垒;常常形成块状山地，如我国的庐山、泰山等。而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时，形成地堑，即狭长的凹陷地带。我国的汾河平原和渭河谷地都是地堑。
看这图，很明显可以看出地层的错位。
(30)断层的不同形式
断层由断层面和断盘构成
通常按断层的位移性质分为:
1）正断层：正断层主要受到地壳水平张力和重力的作用形成的。
2）逆断层：逆断层主要由地壳的水平应力的挤压形成的，又统称为倾向滑动断层。
3）平移断层：主要由水平剪切作用造成的，又称走向滑动断层(简称走滑断层)
(31)断层的工程影响
断层附近裂隙增多，风化严重,地下水发育
由于岩体发生强烈的断裂变动，致使岩体裂隙增多、岩石破碎、风化严重、地下水发育，从
而降低了岩石的强度和稳定性，对工程建筑造成了种种不利影响。因此，在公路工程建设中，如确定路线布局、选择桥位和隧道位置时，要尽量避开大的断层破碎带。
强度和稳定性差：
在断层发育地带修建隧道，是最不利的一种情况。由于岩体的整体性遭到破坏，加上地面水或地下水的侵入，其强度和稳定性都很差，容易产生洞顶坍落，影响施工安全。
(32)Part4：总结
最后一部分是我们简单的小结。
(33)总结
地壳中存在很大的应力，组成地壳上部岩石，在地应力的长期作用下就会发生变形，形成各种形态的地质构造。在漫长的地质历史演化中，地壳经历了多次大的构造运动，形成了复杂多变的大地构造格局。在某一区域，往往有不同规模不同类型的构造体系形成，并相互干扰、互相切割，是区域内地质构造复杂化。
在道路工程施工中，应综合考虑岩石种类、岩层类型及地质构造等因素，选择合适的线路走向及施工方案。
(34)结尾
那么到这里，我们小组的展示就结束了，谢谢大家的聆听，当然展示的过程中可能会有不足和错误的地方，欢迎各位的提出和指正，同时也欢迎大家的提问，我和我的小组一定全力回答，当然也欢迎顾老师和其他同学的补充！
透镜体扁豆体船形滑移体片理构造块状构造深路堑、高切坡岩石圈水平构造、倾斜构造劈理深大断裂和超壳断裂围岩喷出岩侵入岩层理构造顺层滑坡
透镜体：凡是具有中间厚周边薄特点的固体都叫透镜体，通常形容在压性或压扭性构造破碎带中的，它标志着该构造属于压应力为主形成的，应力的作用力方向与透镜体的长轴方向相垂直。它的产状与构造的产状相当。泛指形似透镜状分布的砂层或岩体。它中间厚周边薄，且被非渗透岩层封闭。如有烃源条件，则可能形成岩性油气藏
扁豆体：船型滑移体无
就形成条件来看，侵入岩是岩浆在侵入岩层的过程中冷却凝固形成；喷出岩岩浆喷出地表冷却凝固形成。
就分布位置来看，形成初期，侵入岩形成在地壳内部；喷出岩形成在地表。长期来看经过地壳运动两者都有可能在地表找到。
层理构造——沉积岩在沉积过程中，由于气候、季节等周期性变化，必然引起搬运介质如水的流向、水量的大小等变化，从而使搬运物质的数量、成分、颗粒大小、有机质成分的多少等也发生变化，甚至出现一定时间的沉积间断，这样就会使沉淀物在垂直方向由于成分、颜色、结构的不同，而形成层状构造，总称为层理构造。
片理构造——是板状矿物、片状矿物和柱状矿物在定向压力作用下，发生平行排列而形成的构造。又分为板状构造、千枚状构造、片状构造和片麻状构造。常见的变质岩主要有板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、构造角砾岩、蛇纹岩、云英岩，大理岩、石英岩、角岩、矽卡岩、混合岩等。
层理构造是岩石在形状、颜色和成分上发生相应变化以显示出的层状现象，属于岩石间的层状，
片理构造则是变质岩中矿物定向排列形成的，例如：变质岩中的矿物（长石，方解石等）各自排列在一起，则就有了片理构造，属于同一种岩石中矿物间的层状。
块状构造：由粒状矿物组成的变晶构造，矿物颗粒无定向排列而表现的均一性构造，常发育有强烈的重结晶作用。
滑动面倾向与斜坡倾向一致的叫顺层滑坡，顺层滑坡又可分为沿层面滑动或沿基岩面滑动的滑坡。
岩石圈，地质学专业术语，是地球上部相对于软流圈而言的坚硬的岩石圈层。厚约60~120公里，为地震高波速带。包括地壳的全部和上地幔的顶部，由花岗质岩、玄武质岩和超基性岩组成。其下为地震波低速带、部分熔融层和厚度100公里的软流圈。对岩石圈的认识，分歧很大，有人认为岩石圈与地壳是同义词，而与下部软流圈即上地幔有区别，但岩石圈与上地幔系过渡关系而无明显界面；有人认为岩石圈至少应包括地壳和地幔上层。
倾斜构造也叫单斜构造
地质构造：指地质体（岩层岩体矿体等）存在的空间形式、状态、及相互关系，是地壳运动所造成的岩石（或矿体）变形、变位等形象。
劈理（cleavage）是一种由潜在分裂面将岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板的次生面状构造。
深大断裂是规模巨大向地下深切而且发育时期很长的区域性断裂。又称深断裂。其切割深度可达下地壳，甚至切穿地壳伸入地幔。区域延伸可上百公里乃至上千公里。
在岩石地下工程中，由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体，称为围岩
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机械制造工程基础综合复习题 一、选择题 1. 加工硬化的金属，最低加热到________，即可消除残余应力。 A. 回复温度 B. 再结晶温度 C. 熔点 D. 始锻温度 2. 图示圆锥齿轮铸件，齿面质量要求较高。材料HT350，小批生产。最佳浇注位置及分型面的方案是________。 A.方案Ⅰ B.方案Ⅱ C.方案Ⅲ D.方案Ⅳ Ⅱ Ⅲ全部 3. 精加工塑性材料时，为了避免积屑瘤的产生，应该采用________。 A. 较低的切削速度 B. 中等切削速度 C.较高的切削速度 D.较低或者较高的切削速 4. 下面能够提高位置精度的孔加工方法是________。 A. 铰孔 B. 浮动镗 C. 扩孔 D. 拉孔 5. 顺铣与逆铣相比较，其优点是________。 A. 刀具磨损减轻 B. 工作台运动稳定 C. 散热条件好 D. 生产效率高 6. 在液态合金中，混入了________会使合金的流动性提高。 A. 高熔点夹杂物 B. 低熔点夹杂物 C. 气体杂质 D. 型砂 7. 在铸件凝固过程中，其断面的_________对铸件质量的影响最大。 A. 液相区 B. 固相区 C. 液固两相区 D. 液相区和固相区 8. 金属在其_________之下进行的塑性变形称为冷变形。 A. 回复温度 B. 再结晶温度 C. 熔点 D. 始锻温度 9. 研究表明，金属材料在三向应力状态下，_________的数目越多，则其塑性越好。 A. 压应力 B. 拉应力 C. 剪应力 D. 弯曲应力 10. 拉深加工时，如果凸凹模间隙过大，拉深件容易出现________缺陷。 A. 起皱 B. 拉裂 C. 拉穿 D. 扭曲 11. 焊接电弧各区域中产生热量最多的是________。 A. 阴极区 B. 弧柱区 C. 阳极区 D. 不确定
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《机械制造工程基础》课程习题解答 一、填空： 1. 表面发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法和展成法四种。 2. 从形态上看，切屑可以分为带状切屑、节状切削、粒状切削、和崩碎切削四种类型。 3. 刀具耐用度是指刀具从开始切削至达到磨损量达到磨钝标准为止所使用的切削时间，用T表示 4.切削时作用在刀具上的力，由两个方面组成：1）三个变形区内产生的弹性变形抗力和塑性变形抗力；2）切屑、工件与刀具间的摩擦阻力。 5.刀具磨损可以分为四类: 硬质点划痕、冷焊粘结、扩散磨损和化学磨损。 6.刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止所经历的总切削时间，称为刀具寿命。 7.磨削过程中磨粒对工件的作用包括摩擦阶段、耕犁阶段和形成阶段三个阶段。 8．靠前刀面处的变形区域称为第二变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内。 9. 牛头刨床的主运动是工作台带动工件的直线往复移动，进给运动是的间歇移动。 11.零件的加工精度包含尺寸精度、形状精度和位置精度等三方面的内容。 12、切削过程中，切削层金属的变形大致可划分为三个区域。 13、切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面处的金属纤维化、基本上和前刀面平行，这一区域称为第二变形区。 14、在一般切削速度范围内，第一变形区的宽度仅为0.02mm—0.2mm，切削速度越高、其宽度越小，故可近似看成一个平面，称剪切面。 15、切削过程中，阻滞在前刀面上的积屑瘤有使刀具实际前角增大的作用(参见图2-19)，使切削力减小，使加工表面粉糙度增大。 16、在无积屑瘤的切削速度范围内，切削层公称厚度hD越大，变形系数Ah越小。 17、加工塑性金属时，在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成节状切屑切屑；在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时常产生节状切屑切屑，又称挤裂切屑；在切屑形成过程中，如剪切面上的剪切应力超过了材料的断裂强度，切屑单元从被切材料上脱落，形成粒状切屑；切削脆性金属时，由于材料塑性很小、抗拉强度较低，刀具切入后，切削层金属在刀具前刀面的作用下，未经明显的塑性变形就在拉应力作用下脆断，形成形状不规则的崩碎切屑。 18、研究表明，工件材料脆性越大、切屑厚度越大、切屑卷曲半径越小，切屑就越容易折断。 19、切削力来源于两个方面：克服切削层材料和工件表面层材料对弹性交形、塑性变形的抗力；克服刀具与切屑、刀具与工件表面间摩擦阻力所需的力。 20、为了便于测量和应用可将切削合力F分解为Fc、Fp和Ff三个互相垂直的分力。 22、在切削层面积相同的条件下，采用大的进给量f比采用大的背吃刀量αp的切削力小。 23、前角增大，切削力下降。切削塑性材料时，ro对切削力的影响较大；切削脆性材料时，由于切削变形很小，ro对切削力的影响不显著。 30、刀具磨损机制有：硬质点划痕，冷焊粘结，扩散磨损，化学磨损。 31、刀具的破损形式分为脆性破损和塑性破损。脆性破损有：崩刃，碎断，剥落，裂纹破损等。 32．在砂轮的磨削过程中磨粒对工件的作用包括滑擦、耕犁和形成切屑三种阶段。 33．机床误差是由机床的制造误差、安装误差和使用中的磨损引起的，其中对加工精度影响最大的三种几何误差是主轴回转误差、导轨误差和传动误差。
机械制造工程原理教案
机械制造工程原理 教案
绪论 一、课程概述 1、课程名称：机械制造工程原理 2、课程内容： 3、学习目的：培养专业人材 4、基本要求：识记 理解 应用 二、制造行业现状 发展快，要求高，专业人员缺乏 现代制造的目标：高质量、高效率、低成本和自动化 第一章工件的定位夹紧与夹具设计本章内容：第一节工件在机床上的安装 第二节夹具概念 第三节定位原理 第四节工件在夹具中的夹紧 第五节夹具举例 第一节工件在机床上的安装 一、安装概念
定位：把工件安放在机床工作台上或夹具中，使它和刀具之间有相对正确的位置。夹紧：工件定位后，将工件固定，使其在加工过程中保持定位位置不变。 二、工件在机床或夹具上的三种安装方式 1、直接找正安装 2、划线找正安装 3、夹具安装 夹具安装指直接由夹具来保证工件在机床上的正确位置，并在夹具上直接夹紧工件。
第二节夹具概念 一、夹具的概念 机床夹具是将工件进行定位、夹紧，将刀具进行导向或对刀，以保证工件和刀具间的相对运动关系的附加装置，简称夹具。 二、夹具的基本构成 夹具构成：1、定位元件；2、夹紧装置；；3、导向元件和对刀装置；4、连接元件；5、夹具体； 6、其它元件及装置。 三、夹具的分类 1、通用夹具 2、专用夹具 3、成组夹具 4、组合夹具 5、随行夹具 第三节定位原理 一、六点定位原理 长方体六点定位
三、定位方法 1、平面定位 ⑴支承钉 固定支承钉 可调支承钉
自定位支承 辅助支承 辅助支承和可调支承的区别：辅助支承是在工件定位后才参与支承的元件，其高度是由工件确定的，因此它不起定位作用，但辅助支承锁紧后就成为固定支承，能承受切削力。辅助支承主要用来在加工过程中加强被加工部位的刚度和提高工作的稳定性，通过增加一些接触点防止工件在加工中变形，但又不影响原来的定位。 ⑵支承板
《基础地质学》理论教学指导
《基础地质学》理论教学指导 《基础地质学》是资源勘查工程、地质学、应用地球化学、珠宝首饰与材料工艺学等地学类专业本科学生的专业基础课和必修课。该课程旨在学生明确地质学的研究对象、内容、任务和研究方法，掌握地质学的一些基本理论和基本知识，了解地质学的研究现状、主要成就和发展方向，初步具备分析和解决地质问题的科学思维能力，培养学生勇于献身地质事业的精神，为进一步学习后续专业课程打下良好的基础。根据教学大纲，具体教学要求如下：第一章绪论 知识点：地质学的研究对象；地质学的研究内容；地球科学研究对象的特点；地质学的研究方法；为什么要学习地质学；本课程的内容和学习方法。 学习目标：了解地质学的研究对象、主要内容和研究方法，掌握“将今论古”的原理。 第二章地球的物理性质和内部构造 知识点：地球在宇宙中的位置；地球的唯一性；地球的形状和大小；地球的表面特征，大陆地形单元和海底地形单元：大陆边缘，大洋盆地，大洋中脊。地球的主要物理性质：重力、密度、地磁、地热；地球的圈层构造，岩石圈、软流圈的概念；大陆地壳与大洋地壳的特点；核幔差异旋转；地球能量系统，地质作用的概念，内外动力地质作用的概念与分类。 学习目标：了解地球的物理性质、表面特征、圈层划分及各圈层的特征，掌握地质作用的概念及分类。 第三章地球物质组成 知识点：地壳的物质组成，克拉克值、丰度的概念；矿物的概念，矿物的形态和物理性质与分类；常见矿物的认识；岩石的概念，岩浆岩、沉积岩、变质岩的概念。 学习目标：掌握元素丰度和矿物的概念、形态和物理性质、岩石的概念、常见矿物的认识。 第四章风化作用 知识点：风化作用的概念及分类；物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用的方式及主要产物；残积物，风化壳，土壤的概念；风化壳剖面及结构，风化壳的类型，影响风化作用的主要因素。 学习目标：掌握风化作用概念、类型、特征、影响因素及产物特征。 第五章地面流水的地质作用 知识点：地面流水的概念；地面流水的运动形式；片流和洪流的地质作用及产物主要特征和地貌；河谷及其横剖面的组成要素；底蚀作用及其产物，侵蚀基准面、向源侵蚀、河流袭夺和平衡剖面的概念；侧蚀作用，河曲的发展及牛轭湖的形成；河流的搬运作用及机械分异；沉积类型和冲积物的特征；三角洲的形成原因和条件；河流地貌；阶地的概念、形成过程及研究意义。
机械制造工程原理课后答案
2-13 1.刀具磨损有三个阶段：1初级磨损阶段，2正常磨损阶段，3剧烈磨损阶段。 2.刀具磨钝标准有：刀具磨损后将影响切削力，切削温度和加工质量，因此必须根据加工情况规定一个最大磨损值，这就是刀具的磨钝标准。 3.制定刀具磨钝的依据：（1)工艺系统刚性，工艺系统刚性差，VB应取小值。如车削刚性差的工件，应控制在VB=0.3mm左右。（2）工件材料。切削难加工材料，如高温合金，不锈钢，钛合金等，一般应取较小的VB值；加工一般材料，VB值可取大一些。（3）加工精度和表面质量。加工精度和表面质量要求高时，VB应取小值。（4）工件尺寸。加工大型工件，为了避免频繁换刀，VB应取大值。 4.刀具使用寿命：刃磨好的刀具资开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的净切削时间，称为刀具的使用寿命。 5.使用寿命与切削量的关系：综合V c=A/T M或v c T m=A，f=B/T n和a p=C/T p（试中：B,C为系数：n，p为指数。）可以得到刀具使用公式的三因素公式： T=C T/v c1/m f1/n a p1/p，v c=C V/T m f yv a p xv或式中：C T,C V分别为与工件材料，刀具材料和其他切削条件有关的系数；指数x v=m/p，y v=m/n，系数C T,C V和指数x v，y v可在有关手册中查得。 6.确定刀具使用寿命的原则和方法：工件材料和刀具材料的性能对刀具的使用寿命影响最大。切削速度，进给量,切削深度以及刀具的几何参数对刀具的使用寿命都有影响。在这里用单因数法来建立v c ，a p，f与刀具使用寿命T的数学关系。 7.在确定刀具使用寿命后，如何选定切削用量：由T=C T/v c1/m f1/n a p1/p和T=C T/v c5f2.25a p0.15可知，一般情况下1/m>1/n>1/p或m 机械制造工程原理思 考题答案 Revised on November 25, 2020 第一章金属切削的基本要素 一、基本概念 发生线：一般的基本表面都可以看作是一条母线沿着一条导线运动形成的，母线和导线统称为形成表面的发生线。 形成发生线的四种方法：轨迹法、成形法、相切法、展成法。 简单运动和复合成型运动及其本质区别是什么：旋转运动或直线运动称为简单运动。由多个简单运动构成复合运动。复合运动各个部分必须保持严格的相对运动关系是相互依存，而不是独立的。简单运动之间是互相独立的没有严格相对运动关系。 主运动进给运动：主运动是道具与工件之间的主要相对运动，进给运动配合主运动，使切削加工保持不断地进行，形成具有所需几何形状的以加工表面。 工件的三总表面：待加工表面、已加工表面、过渡表面。 切削用量三要素：切削速度Vc、进给量f和切削深度ap。 刀具角度参考系的组成：参考系可分为刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系，前者由主运动方向确定，后者由合成切削运动方向确定。 工具角度的定义、改变原因和改变值：按照切削加工的实际情况，在刀具工作角度参考系中所确定的角度称为工作角度，进给运动和切削刃上选定点安装高低对工作角度影响。 切削层参数：切削层的尺寸称为切削层参数。 金属切除率：刀具在单位时间内从工件上切除的金属的体积。 主要角度定义及图示（前后角、主副偏角、刃倾角）：*前角：基面和前刀面的夹角。是刀具的锋利程度。我们把铁屑流经过的面成为前刀面。*后角：切削平面和后刀面的夹角。主要影响摩擦和刀具强度。*主偏角：主切削刃和刀具进给方向的夹角。影响刀具的强度，和影响背向力，主偏角减小，背向力越大，机床的消耗率也越大，并且主偏角还会影响表面粗糙度。*副偏角、副切削刃与进给方向的反方向的夹角即为副偏角。同样影响强度，摩擦，以及表面粗糙度。刃倾角：是控制流屑的方向。主切削刃和基面的夹角。 二、简答题 2、刀具材料应具备的性能； 硬度,耐磨,耐热,强度和韧性,减摩性,导热,热膨胀,工艺性,经济型 3、高速钢和硬质合金性能对比； 硬质合金硬度随温度升高而降低，700-800℃大部分合金与高速钢常温硬度相当 硬质合金是脆性材料，韧性不足，高速钢好 高速钢导热性低于硬质合金 硬质合金线膨胀系数比高速钢小得多 硬质合金与钢发生冷汗的温度高于高速钢 4、YT 、YG两类硬质合金的牌号及应用； YT(WC-TiC-Co)：碳素钢，合金钢的加工 YG(WC-Co)：铸铁，有色金属及其合金精加工，半精加工，不能承受冲击载荷 5、常用的刀具材料有哪些 高速钢，硬质合金，陶瓷，金刚石，立方氮化硼 三、问答题 1、形成发生线的方法有哪些 轨迹法，成形法，相切法，展成法 机械制造知识点集锦 第一章金属切削的基本要素 一、基本概念 发生线：一般的基本表面都可以看作是一条母线沿着一条导线运动形成的，母线和导线统称为形成表面的发生线。 形成发生线的四种方法：轨迹法、成形法、相切法、展成法。 简单运动和复合成型运动及其本质区别是什么：旋转运动或直线运动称为简单运动。由多个简单运动构成复合运动。复合运动各个部分必须保持严格的相对运动关系是相互依存，而不是独立的。简单运动之间是互相独立的没有严格相对运动关系。 主运动进给运动：主运动是道具与工件之间的主要相对运动，进给运动配合主运动，使切削加工保持不断地进行，形成具有所需几何形状的以加工表面。 工件的三总表面：待加工表面、已加工表面、过渡表面。 切削用量三要素：切削速度Vc、进给量f和切削深度ap。 刀具角度参考系的组成：参考系可分为刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系，前者由主运动方向确定，后者由合成切削运动方向确定。 工具角度的定义、改变原因和改变值：按照切削加工的实际情况，在刀具工作角度参考系中所确定的角度称为工作角度，进给运动和切削刃上选定点安装高低对工作角度影响。 切削层参数：切削层的尺寸称为切削层参数。 金属切除率：刀具在单位时间内从工件上切除的金属的体积。 主要角度定义及图示（前后角、主副偏角、刃倾角）：*前角：基面和前刀面的夹角。是刀具的锋利程度。我们把铁屑流经过的面成为前刀面。*后角：切削平面和后刀面的夹角。主要影响摩擦和刀具强度。*主偏角：主切削刃和刀具进给方向的夹角。影响刀具的强度，和影响背向力，主偏角减小，背向力越大，机床的消耗率也越大，并且主偏角还会影响表面粗糙度。*副偏角、副切削刃与进给方向的反方向的夹角即为副偏角。同样影响强度，摩擦，以及表面粗糙度。刃倾角：是控制流屑的方向。主切削刃和基面的夹角。 二、简答题 2、刀具材料应具备的性能； 硬度,耐磨,耐热,强度和韧性,减摩性,导热,热膨胀,工艺性,经济型 3、高速钢和硬质合金性能对比； 硬质合金硬度随温度升高而降低，700-800℃大部分合金与高速钢常温硬度相当 硬质合金是脆性材料，韧性不足，高速钢好 高速钢导热性低于硬质合金 硬质合金线膨胀系数比高速钢小得多 硬质合金与钢发生冷汗的温度高于高速钢 4、YT 、YG两类硬质合金的牌号及应用； YT(WC-TiC-Co)：碳素钢，合金钢的加工 YG(WC-Co)：铸铁，有色金属及其合金精加工，半精加工，不能承受冲击载荷 5、常用的刀具材料有哪些？ 高速钢，硬质合金，陶瓷，金刚石，立方氮化硼 三、问答题 1、形成发生线的方法有哪些？ 轨迹法，成形法，相切法，展成法 机械制造工程原理练习题 一、填空题： 1. 表面发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法和展成法四种。 2. 从形态上看，切屑可以分为带状切屑、节状切削、粒状切削、和崩碎切削四种类型。 3. 刀具耐用度是指刀具从开始切削至达到磨损量达到磨钝标准为止所使用的切削时间，用T表示 4.切削时作用在刀具上的力，由两个方面组成：1）三个变形区内产生的弹性变形抗力和塑性变形抗力； 2）切屑、工件与刀具间的摩擦阻力。 5.刀具磨损可以分为四类:硬质点划痕、冷焊粘结、扩散磨损和化学磨损。 6.刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止所经历的总切削时间，称为刀具寿命。 7.磨削过程中磨粒对工件的作用包括摩擦阶段、耕犁阶段和形成阶段三个阶段。 8．靠前刀面处的变形区域称第二变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内。 9. 牛头刨床的主运动是工作台带动工件的直线往复移动，进给运动是由工件和刀具作垂直于主运动的间歇移动。 10.敏捷制造生产模式的核心是虚拟企业或称之为动态联盟。 11.零件的加工精度包含尺寸精度、形状精度和位置精度等三方面的内容。 13、切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面处的金属纤维化、基本上和前刀面平行，这一区域称为第二变形区。 14、在一般切削速度范围内，第一变形区的宽度仅为0.02mm—0.2mm，切削速度越高、其宽度越小，故可近似看成一个平面，称剪切面。 15、切削过程中，阻滞在前刀面上的积屑瘤有使刀具实际前角增大的作用(参见图2-19)，使切削力减小，使加工表面粉糙度增大。 16、在无积屑瘤的切削速度范围内，切削层公称厚度Hd越大，变形系数Ah越小。 17、加工塑性金属时，在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成节状切屑切屑；在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时常产生节状切屑切屑，又称挤裂切屑；在切屑形成过程中，如剪切面上的剪切应力超过了材料的断裂强度，切屑单元从被切材料上脱落，形成粒状切屑；切削脆性金属时，由于材料塑性很小、抗拉强度较低，刀具切入后，切削层金属在刀具前刀面的作用下，未经明显的塑性变形就在拉应力作用下脆断，形成形状不规则的崩碎切屑。 18、研究表明，工件材料脆性越大、切屑厚度越大、切屑卷曲半径越小，切屑就越容易折断。 19、切削力来源于两个方面：克服切削层材料和工件表面层材料对弹性交形、塑性变形的抗力；克服刀具与切屑、刀具与工件表面间摩擦阻力所需的力。 20、为了便于测量和应用可将切削合力F分解为Fc、Fp和Ff三个互相垂直的分力。 21、金属切削过程就是工件的被切金属层在刀具前刀面的推挤下，沿着剪切面滑移面产生剪切变形并转变为切屑的过程。因而可以说，金属切削过程就是金属内部不断滑移变形的过程。 22、在切削层面积相同的条件下，采用大的进给量f比采用大的背吃刀量αp的切削力小。 23、前角增大，切削力下降。切削塑性材料时，ro对切削力的影响较大；切削脆性材料时，由于切削变形很小，ro 对切削力的影响不显著。 30、刀具磨损机制有：硬质点划痕，冷焊粘结，扩散磨损，化学磨损。 31、刀具的破损形式分为脆性破损和塑性破损。脆性破损有：崩刃，碎断，剥落，裂纹破损等。 32．在砂轮的磨削过程中磨粒对工件的作用包括滑擦、耕犁和形成切屑三种阶段。 33．机床误差是由机床的制造误差、安装误差和使用中的磨损引起的，其中对加工精度影响最大的三种几何误差是主轴回转误差、导轨误差和传动误差。 34．典型的刀具磨损过程分为初期磨损、正常磨损和急剧磨损阶段。 35．精加工基准的选择原则应遵循如下原则：统一基准、基准重合、互为基准和自为基准等原则。 36．工件的装夹过程就是定位和夹紧的综合过程。 37．在切削加工中，用于描述切削机理的指标是切削层及切削层参数，切削层参数包括切削层公称厚度h D、切削层 岩层及构造基础理论 一、岩石的分类 岩石是自然形成的产物；岩石是由一种或几种矿物组成的固态集合体。岩石是由一种或多种矿物和胶结物、火山玻璃、生物遗骸等物质组成的。它们是在地壳中形成的，是机械作用、物理化学作用和生物作用等综合地质作用的产物，也是地壳和上地幔顶部的重要组成部分。岩石不包括人工合成的工艺岩石，比如陶瓷是由含高岭石的瓷土烧制而成的，不能称为岩石；浇注混凝土里面虽然有很多大小不等的石块，也只是建筑材料，而不是岩石。 岩石是有一定形状的固态集合体，有的成层状、片状；有的成块状、球状、柱状，形状各异。换句话说，那些没有固结的的松散沉积物，如砾石、砂子、黏土、火山灰，海底沉积物等碎屑。由于它们没有固定的形态，更没有胶结形成坚硬的岩石，因此，他们不在岩石之列。还有石油，因为它是液体，也不能称为岩石。 在绝大多数情况下，岩石都是由几种矿物组成的集合体。但是在个别情况下，也有由一种矿物组成的岩石，如石灰岩只是由方解石组成的；石英岩是由单矿物石英组成的。由于岩石类型不同，在很多岩石中，除了矿物之外，还有一些其他物质。比如矿物颗粒之间的胶结物；遗留在岩石中的植物和动物遗迹（也称化石）；还有由于岩石形成温度高，冷却快、来不及结晶而形成的火山玻璃，这些物质也都是构成岩石集合体的成分。 由于其矿物组合、矿物成分和矿物含量千变万化，使形成的岩石仍然各不相同。比如花岗岩是酸性侵入岩，主要是由石英、酸性斜长石和云母组成的；玄武岩是基性喷出岩，它的主要矿物成分是橄榄石、辉石、角闪石和基性斜长石。矿物组 合明显不一样，即使都有长石，成分也不同。 虽然岩石的面貌是千变万化的，但是从它们形成的环境，也就是从成因上来划分，可以把岩石分为三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。 二、各类岩石简介及其工程特性 ?岩浆岩 1.岩浆岩的形成 地壳下部，由于放射性元素的集中，不断地蜕变而放出大量的热能，使物质处于高温（1000"C以上）、高压（上部岩石的重量产生的巨大压力）的过热可塑状态。成分复杂，但主要是硅酸盐，并含有大量的水汽和各种其他的气体。当地壳变动时，上部岩层压力一旦减低，过热可塑性状态的物质就立即转变为高温的熔融体，称为岩浆。岩浆内部压力很大，不断向地壳压力低的地方移动，以致冲破地壳深部的岩层，沿着裂缝上升。上升到一定高度，温度、压力都要减低。当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时，迫使岩浆停留下，冷凝成岩浆岩。 2.岩浆岩的成分及工程特性分析 主要有SiO2、TiO2、A1203、Fe203、FeO、MgO、MnO、CaO、K2O、 第二章地质学基础 第四讲 构造运动与板块构造 讲课提纲 第一节构造运动的基本特征第二节构造运动的产物 第三节板块构造基本理论 一、大陆漂移学说 （一）证据/（二）衰落 二、海底扩张说 （一）洋底地形/（二）提出（三）磁条带证据/ （四）大洋钻探证据 三、板块构造学说 （一）要点/（二）转换断层（三）边界类型和板块划分 一构造运动的基本特征 定义： 构造运动(tectonic movement) : 由内动力所引起的地壳(或岩石圈)岩石发生变形、变位的一种机械作用。 (通常与地壳运动通用) 结果： 使地壳或岩石圈的物质发生变形和变位。一方面引起地表形态大规模变化：如山脉形成、海陆变迁、大陆分裂与大洋扩张等； 另一方面，使岩石圈中岩石发生变形:如地层的倾斜与弯曲、岩石块体的破裂与相对错动等； 珠穆朗玛峰 一地貌标志 (一) 水平运动 1 在岩石圈板块上的表现 主要表现为大陆漂移与海底扩张。 海底磁异常条带研究表明，大西洋洋中脊的扩张速度在东侧为13.4mm／a，西侧为7mm／a。 通过大地测量证明，非洲同阿拉伯之间的红海和亚丁湾在不断加宽，已使非洲远离阿拉伯200km。 红 海 亚丁湾 7 2 在地形地物及地貌上的表现 主要表现为断层、建筑物及地貌等方面的变化 （1）断层：主要表现为断层的活动。典型的实例是对美国旧金山附近跨越圣安德烈斯断层的测量，结果发现断层西侧向西北方向移动4cm/a，而东侧只作相对较小的往复式移动。 （2）地形地物：主要表现为建筑物的变化。如我国宁夏嘴山市的贺兰山东侧附近，明代修建的一条长城被错断，其水平错开距离约为1.45m，垂直断距为0.9m，该长城为1448～1485年间修建的，距今约500年。 （3）地貌：表现为水系等发生弯曲和错开，如四川西部鲜水河谷地中，因断层错动，使水系均出现S型特征。 9 （二）垂直运动（升降运动） 1 在岩石圈板块上的表现 主要表现为山脉和沉积盆地的形成。 如印度板块与欧亚板块在第三纪沿雅鲁藏布江缝合带碰撞之后，形成了青藏高原和喜马拉雅山脉，至今仍以0.13cm／a的速率隆起。 由于地幔隆起以及岩石圈伸展作用。我国华北地区在新生代发生裂陷沉降，形成了一系列呈北北东向排列的地堑式沉积盆地。 世界上最高的湖（纳木错4700m） 10 2 在地形地物及地貌上的表现 （1）地形地物：典型实例是意大利那不勒斯海湾海岸的塞拉比斯城镇的遗迹，这个镇建于公元前105年的古罗马时代。从三根大理石柱子上的生物钻孔等可推测该镇经历了两次下降和上升的过程。 11 （2）地貌：①河流阶地：在地壳上升时期，河流下蚀作用加强，使河床降低，原有的河漫滩相对升高，以至形成分布于河谷坡上、洪水已不能淹没的、顶面较平坦的台阶状地形，称为河流阶地。该区岩石圈稳定与升降多次交替相间出现，那么在河谷两侧就可形成多级阶地。 机械制造工程原理课后答案【篇一：机械制造工程学习题及答案超级完整】 列问题: 1．机械制造工业的发展历史和现状。 2．机械制造工业在国民经济中的地位作用。 3．本课程的主要任务和要求。 第二章金属切削加工的基础知识 一、填空题 1. 在加工中，刀具和工件之间的相对运动称为切削运动，按其功用可 分为主运动和进给运动。其中主运动消耗功率最大。 2. 切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量。 *3. 刀具静止角度参考系的假定条件是假定安装条件和假定运动条件。 4. 常用的切削刃剖切平面有正交平面、法平面、背平面和 假定工作平面，它们可分别与基面和切削平面组成相应的参考系。 5. 在正交平面内度量的前刀面与基面之间的夹角称为前角，后刀面与切削平面 之间的夹角称为后角。 6. 正交平面与法平面重合的条件是。 7. 基准平面确定后，前刀面由前角和刃倾角两个角确定；后刀面 由后角和主偏角两个角确定；前、后刀面确定了一条切削刃，所以一条切 削刃由前角、后角、刃倾角、主偏角四个角度确定。 8. 用以确定刀具几何角度的两类参考坐标系为刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系。 2. 背平面是指通过切削刃上选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于基面的平面。 4. 其它参数不变，背吃刀量增加，切削层宽度增加。（√ ） *6. 车削外圆时，若刀尖高于工件中心，则实际前角增大。（√ ） 7. 对于切断刀的切削工作而言，若考虑进给运动的影响，其工作前角减少，工作后角增大。 *8. 当主偏角为90?时，正交平面与假定工作平面重合。（√ ） 9. 切削铸铁类等脆性材料时，应选择k类（yg类）硬质合金。 （√ ） 三、名词解释 1. 基面过切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面。 2. 切削平面过切削刃上选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。 3. 正交平面过切削刃上选定点并同时垂直于切削平面与基面的平面。 4. 法平面过切削刃上选定点并垂直于切削刃的平面。 5. 自由切削刀具只有直线形主切削刃参加切削工作,而副切削刃不 参加切削工作,称为自 由切削。 6. 直角切削刃倾角等于零的切削叫做直角切削。 四、简答题 1. 试述正交平面、法平面、假定工作平面和背平面的定义，并分析 它们的异同点和用途。 2. 为什么基面、切削平面必须定义在主切削刃上的选定点处？ 3. 试述刀具的标注角度与工作角度的区别，为 时，进给量f不能过大。 4. 试分析图2-1所示钻孔时的切削层公称厚 什么横向切削度、公称宽度及 与进给量、背吃刀量的关系。 5. 何谓直角切削和斜角切削？各有何特点？ 6. 刀具切削部分材料必须具备那些性能？为什么？高的硬度、耐磨性、耐热性。足够 的强度韧性。良好的导热性和工艺性图2-1 7. 试按下列条件选择刀具材料或编号。 c⑴ 45钢锻件粗车； a⑵ ht200铸件精车； b⑶低速精车合金钢蜗杆； g⑷高速精车调质钢长轴； d⑸中速车削淬硬钢轴； f⑹加工冷硬铸铁。 a. yg3x b. w18cr4v c. yt5 d. yn10 e. yg8 f. yg6x g. yt30 五、分析计算题 《机械制造装备设计》是机械设计制造及其自动化专业的主要专业课程。通过学习，获得装备设计的基本理论、基本知识和方法；通过学习和课程设计，初步具备设计一般机械制造装备总体设计和部件设计的能力，具体要求是： 1.获得机械制造装备设计的基本知识和理论，包括机械制造装备的构成、基本要求，传统设计的基础理论、设计方法，先进的设计原理和现代设计法的理论和方法。 2.初步具备机械装备设计（总体设计和部件设计）的能力。 3.了解机械制造装备的技术现状和发展趋势。 考核目标（考核知识点、考核要点） 第一章绪论（2学时） 一、考核知识点 （一）机械制造装备的作用。 （二）机械制造装备应具备的主要功能和分类。 二、考核要求 1.识记：全新的生产制造模式的主要特征；制造装备的功能和分类。 2.领会：理解…1?的要求，如…功能?，对一般功能与柔性化、精密化、自动化、机电一体化、节材、绿色工程等以及现代制造业对绿色工程的要求。 第二章机械制造装备设计方法（2学时） 一、考核知识点 （一）机械制造装备设计的类型 创新设计、变形设计和组合设计及应用场合。 （二）机械制造装备设计的方法 系列化设计、模块化设计的概念及其作用；技术经济评价和可靠性评价的实质及其特点；产品造型、结构工艺性、标准化等评价的概念、内容及其作用。 二、考核要求 1.识记 装备设计的类型、实质及其区别；设计的各种方法及特点；设计评价的项目、实质及适用场合。 2.领会 装备设计方法评价的实质及特点和设计方法的基本知识。 第三章机床设计（18学时） 一、考核知识点 （一）机床设计应满足的基本要求和设计方法 （二）机床设计的基本理论 精度、刚度、抗振性、热变形、噪声、低速运动平稳性。 （三）机床总体设计 机床系列型谱概念，机床运动功能设计和总体结构方案设计的联系，机床主要技术参数设计与传动设计、部件设计的联系。 （四）传动设计 1.主传动设计 分级变速时转速图（常规和特殊）的变速规律及应用；计算转速概念和确定方法；数控机床主传动设计特点。 2.进给传动设计 机床进给传动的特点，数控机床进给传动系统设计特点。 （五）部（组）件设计 1.主轴组件设计 主轴组件应满足的基本要求（工作性能方面）；结构设计；滚动轴承的配置、预紧方法及防松措施；主轴的参数、构造和材料及热处理、技术要求；组件的布局、典型结构；提高主轴组件工作性能的措施。数控机床主轴组件的设计特点。 2.支承件设计 支承件设计的基本要求，提高刚度等性能的措施。 3.导轨设计 导轨的功用、基本要求、导轨的截形、组合及其应用，导轨间隙的调整方法及特点，宽窄导轨概念及应用，滚动导轨的特点、预紧方法及其应用，卸荷导轨的概念和应用。 4.数控机床（加工中心机床）刀架和自动换刀装置 刀架和自动换刀装置的功能、组成、要求和工作原理及其应用。 二、考核要点 1.识记 机床设计应满足的基本要求，如对工艺范围、柔性、刚度、精度、噪声、生产率和自动化、成本、可靠性等要求的理解；机床设计的基本理论及其在设计中的应用；总体设计与传动设计、部（组）件设计的主要内容、原理和方法。 2.领会 岩层及构造基础理论 一、岩石得分类 岩石就是自然形成得产物;岩石就是由一种或几种矿物组成得固态集合体。岩石就是由一种或多种矿物与胶结物、火山玻璃、生物遗骸等物质组成得、它们就是在地壳中形成得,就是机械作用、物理化学作用与生物作用等综合地质作用得产物,也就是地壳与上地幔顶部得重要组成部分。岩石不包括人工合成得工艺岩石,比如陶瓷就是由含高岭石得瓷土烧制而成得,不能称为岩石;浇注混凝土里面虽然有很多大小不等得石块,也只就是建筑材料,而不就是岩石。 岩石就是有一定形状得固态集合体,有得成层状、片状;有得成块状、球状、柱状,形状各异。换句话说,那些没有固结得得松散沉积物,如砾石、砂子、黏土、火山灰,海底沉积物等碎屑。由于它们没有固定得形态,更没有胶结形成坚硬得岩石,因此,她们不在岩石之列、还有石油,因为它就是液体,也不能称为岩石。 在绝大多数情况下,岩石都就是由几种矿物组成得集合体、但就是在个别情况下,也有由一种矿物组成得岩石,如石灰岩只就是由方解石组成得;石英岩就是由单矿物石英组成得。由于岩石类型不同,在很多岩石中,除了矿物之外,还有一些其她物质。比如矿物颗粒之间得胶结物;遗留在岩石中得植物与动物遗迹(也称化石);还有由于岩石形成温度高,冷却快、来不及结晶而形成得火山玻璃,这些物质也都就是构成岩石集合体得成分。 由于其矿物组合、矿物成分与矿物含量千变万化,使形成得岩石仍然各不相同。比如花岗岩就是酸性侵入岩,主要就是由石英、酸性斜长石与云母组成得;玄武岩就是基性喷出岩,它得主要矿物成分就是橄榄石、辉石、角闪石与基性斜长石。矿物组合明显不一样,即使都有长石,成分也不同。 虽然岩石得面貌就是千变万化得,但就是从它们形成得环境,也就就是从成因上来划分,可以把岩石分为三大类:沉积岩、岩浆岩与变质岩。 二、各类岩石简介及其工程特性 ?岩浆岩 1.岩浆岩得形成 地壳下部,由于放射性元素得集中,不断地蜕变而放出大量得热能,使物质处于高温(1０00”C以上)、高压(上部岩石得重量产生得巨大压力)得过热可塑状态、成分复杂,但主要就是硅酸盐,并含有大量得水汽与各种其她得气体、当地壳变动时,上部岩层压力一旦减低,过热可塑性状态得物质就立即转变为高温得熔融体,称为岩浆。岩浆内部压力很大,不断向地壳压力低得地方移动,以致冲破地壳深部得岩层,沿着裂缝上升。上升到一定高度,温度、压力都要减低。当岩浆得内部压力小于上部岩层压力时,迫使岩浆停留下,冷凝成岩浆岩。 机械制造工程原理 1、切削加工过程的两个基本要素：成型运动和刀具。 2、发生线：母线和导线。 3、形成发生线的方法：轨迹法，成形法，相切法，展成法。 4、成型运动的种类： 简单成形运动（直线运动和旋转运动）：各个部分相互独立，没有严格的相对运动关系。 复合运动：各个部分相互依存，保持严格的相对运动关系。 5、合成切削运动： 主运动：刀具的切削部分切入工件材料，使被切金属层转变为切屑，从而形成工件新表面，是刀具与工件之间的主要相对运动。 进给运动：使切削加工持续不断进行，形成具有所需几何形状的已加工表面。 6、主运动方向：切削刃上选定点相对于工件的瞬时主运动方向。 切削速度：切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度。 7、工件上的加工表面： 待加工表面：加工时即将被切除的表面。 已加工表面：已被切除多与金属而形成符合要求的工件新表面。 过渡表面：加工时由主切削刃正在切削的那个表面。 8、切削用量三要素： 切削速度： 进给量：工件或刀具每回转一周时二者沿进给方向的相对位移。 切削深度：工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离。 9、刀具材料具备的基本性能 硬度，耐磨性，耐热性，强度和韧性，减磨性，导热性和热膨胀系数，工艺性和经济性。 10、刀具常用材料 高速钢：（W MO CR V）优点：强度，韧性和工艺性能好，价格便宜，工艺性好，广泛用于复杂刀具和小型刀具。缺点：不能承受高温，高硬度，高强度的材料。 硬质合金：工艺性差，主要用于制作简单刀具，允许切削速度高 超硬刀具材料 11、切削加工：使刀具接近工件，然后使刀具对工件做相对运动，由于工件内部产生较大的应力而引起工件材料破坏，把不需要的部分作为切屑剥离出来，加工出所需形状，尺寸和表面质量的工件。 金属切削过程：工件的被切金属层在刀具前刀面的推挤下，沿着剪切面产生剪切变形并转变为切屑的过程，也可以说是金属内部不断滑移的过程。实质是：工件材料的剪切变形和挤压摩擦。 12、金属切削的三个变形区： A、主要特征：沿滑移线的剪切变形和随之产生的加工硬化现象。切削速度高，宽度较小 0.02-0.2mm，近似平面，成为剪切面。 B、切屑沿着前刀面流动，前刀面与切屑的摩擦力作用，切屑底部的晶粒进一步纤维化，方向与前刀面平行。 C、后到面与已加工表面的挤压和摩擦，使已加工表面产生晶粒的纤维化和冷硬效果。 13、切削变形的表达： 变形系数：直观的反应了切削变形程度，但很粗略，有时不能反映剪切变形的真实情况。切削层公称厚度hd越小，变形系数越大。 构造地质学：主要研究由内力地质作用所形成的诸如褶皱，断层，节理等各种地质构造的形态产状，规模，形成条件，成因机制，分配规律和演化历史。 露头宽度：岩层上下层面在地面上的出露界线之间的水平距离。倾斜岩层的露头宽度取决于地形（坡向和坡角），岩层产状（倾向和倾角），以及该岩层的厚度。整合接触：上、下地层在沉积层序上没有间断，产状基本一致，岩性或所含化石一致或递变。它们是在地壳相对稳定情况下缓慢下降接受连续沉积形成的。不整合接触：上下地层间的层序发生间断，即先后沉积的地层之间存在地层缺失平行不整合：不整合面上、下两套地层间有地层缺失，产状一致。 角度不整合：不整合面上、下两套地层间不仅有地层缺失，而且产状不同。 潜山：埋藏在不整合面以下的古地貌高地，包括披覆构造和潜山核两部分 披覆构造：指剥蚀面以上因沉积差异和压实差异较新底层中发育的正向褶皱构造应力状态：物体受力时，其内部通过某点的截面上应力的大小、方向和性质将有规律分布，物体所受的这种力学状态称为应力状态。 应变椭球体：在变形前的连续介质中的任意划定一个圆球体，当介质发生均匀变形时圆球体变成了椭球体，这种椭球体称为应变椭球体。 岩石的强度：岩石在外力的作用下抵抗破坏的能力。 褶皱要素：褶皱的各个组成部分和确定其形态的几何要素 闭合度：背斜顶到溢出点之间的高差。在构造等高线图上，则是最高等高线与最低的闭合等高线之间的高差。 闭合面积：背斜已被闭合部分所占的面积，也就是闭合构造内最低一条完全闭合的构造等高线所包围的面积。指的是平面面积。 闭合背斜：如果背斜的枢纽向两端倾没，成为一个四周被同一岩层包围的背斜。闭合背斜的要素：①闭合度：是指背斜的顶到溢出点之间的高差，也称闭合差。 ②通过溢出点的构造等高线所圈闭的面积。 生长背斜：在普遍沉降沉积的背景上，由于局部隆起形成的背斜。 底辟构造：地下高塑性的岩层或岩体在构造力或重力差异作用下向上拱起或刺穿上覆岩层而形成的构造。 滚动背斜：是在生长断层活动时由于两盘之间的差异压实作用和下降盘沉积层的重力作用而形成的弧形弯曲现象。 节理：是岩石受力发生破裂，两侧的岩石沿破裂面无明显位移的断裂构造。 原生节理：指在成岩过程中形成的节理。次生节理：指在岩石形成以后由于某种原因而形成的节理。 张节理：岩石受张应力超过抗张强度，形成的节理。与主压应力平行。 剪节理：岩石受剪应力超过抗剪强度，形成的节理。与主压应力斜交。 相当点：指未断前的一个点在断层位移以后分成的两个点。 相当层：指同一地层由于断层移动而分别在断层的两盘出现。 推覆构造：规模巨大(10公里以上)并且上盘沿低角度波伏起伏的断层面远距离推动的逆冲断层叫做推覆构造。 飞来峰：逆冲断层上盘被剥蚀，使下盘岩石出露，如果上盘岩石被剥蚀成孤岛状，则称为飞来峰 构造窗：这种由上盘岩块环绕，四周以断层线为界的下盘局部露头称为构造窗。生长指数：是同一岩层下降盘地层厚度与上升盘地层厚度的比值。 地堑：由两组走向近平行且相向倾斜的正断层及其所夹持的下降断块形成的构造地垒：由两组走向近平行且相背倾斜的正断层及其所夹持的抬升断块形成的构造 复习资料 1、地下结构的计算理论中以文克尔假定的基础局部变形理论以及弹性理论为基础的方法叫做文克尔理论。 2、土层地下建筑结构的计算方法有：荷载结构法、地层结构法、工程类比法等。 3、在无支护基坑竖直开挖分析中，坑壁自然稳定的最大临界深度与土的压缩性、抗剪能力、含水率等力学性质有关。 4、地下水的处理方法可归结为两种：一种是排水法另一种是堵水法 5、全长粘结锚杆的锚固剂主要有：树脂锚杆、聚氨酯锚杆、砂浆锚杆 6锚杆对围岩的加固作用主要体现在它的悬吊作用、组合作用、挤压作用 7、一般浅埋地下结构主要有：直墙拱形结构、矩形闭合结构和梁板式结构. 等结构形式。 8、沉管隧道基础处理方法的后填法有喷砂法、砂流法、压浆法等。 9、深基坑主要支护形式有：桩墙支护、锚喷支护、深层搅拌桩挡土结构、沉井等。 10、在土钉墙设计计算中，其边坡稳定性就算方法叫做土钉墙稳定性分析计算 11、隧道围岩压力确定主要有三种方法:在实践基础上的理论计算方法,直接量测法、经验法或工程类比法 12、锚杆对围岩的加固作用主要体现在它的悬吊作用、组合作用、挤压作用 13、地下结构中的矩形闭合框架的计算通常包括：承载力计算、受弯构件的受剪承载力必要时强度复核 14、变形缝主要有两种，分别是伸缩缝、沉降缝、抗震缝 15机械闭胸式盾构按压力平衡方法的不同可分为：局部气压盾构、泥水加压盾构、土压平衡式盾构 16、沉管隧道的基础处理方法，大体上分为先铺法、后填法 17、顶管施工中常用的工具管有手掘式、挤压式、泥水平衡式三段两铰型水力挖土式和多刀盘土压平衡式等。18沉井主要由刃角、井壁、内隔墙、取土井、凹槽、封底、顶板等部分组成。 19、水底隧道的施工方法主要有气压沉箱法、盾构法、沉管法 20、土层锚杆主要用于深基坑支挡、边坡加固、滑坡整治、挡墙锚固和结构抗倾覆等边坡工程中。 21、沉管隧道施工中的水下连接工艺流程是：管段沉放、管段水下连接、管段基础处理,拆除端封墙。 22、逆作拱墙中的挡土拱圈支护深基坑有何特点 1受力结构合理,安全可靠度高。（2）经济合理,大幅度节省支护费用。（3）节省工期,施工方便快捷。（4）改善劳动条件,避免环境污染。 23、与传统施工方法相比新奥法有何优点？ 新奥法设计施工的特点和优点：（1）新奥法认为隧道围岩是隧道结构体系中的主要承载单元；（2）为了充分发挥围岩的承载能力，应允许围岩有适当变形应；（3）为了改善支护结构的受力性能，施工中应尽快闭合，而成为封闭结构；（4）在各施工阶段应进行现场量测监视；（5）采用复合衬砌。（6）充分考虑了隧道开挖所揭示的围岩地质情况；（7）充分利用了围岩的自承能力，减少支付费用。 24、锚杆加固的作用体现在哪几方面？ 锚杆的力学作用主要有悬吊作用、组合作用、挤压作用。锚杆支护是在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式。用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱，打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中，利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板（亦可不用），或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以达到支护的目的。具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。 25、地层疏干后手掘式敞胸盾构施工的过程是什么？ 施工时用人工开挖土体，没有复杂的开挖和出土的机械设备。开挖面可根据地层条件，采用敞胸开挖，或采用正面支撑开挖，以防止土层坍塌。在松散的砂土层中掘进时，还可按砂土休止角将开挖面分成几层，构成棚式盾构。 26、顶管法施工中，中继环作用机理是什么？ 中继环——在中继环成环形布置若干中继油缸，油缸行程200mm。显然，将长距离顶管分成若干段，在段机械制造工程原理思考题答案
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