北大 侯書林主編 機械制造基礎(下冊)課后習題答案

1、1、一般情況下，車削的切削過程為什么比刨削、銑削等平穩(wěn)？對加工有何影響？ 答：除了車削斷續(xù)表面之外，一般情況下車削過程是連續(xù)進行的，不像銑削和刨削，在一次走刀過程中刀齒有多次切入和切出，產(chǎn)生沖擊。并且當車刀幾何形狀、背吃刀量和進給量一定時，切屑層公稱橫截面積是不變的。因此，車削是切削力基本上不發(fā)生變化，車削過程要比銑削平穩(wěn)。又由于車削的主運動為工件回轉(zhuǎn)，避免了慣性力和沖擊的影響，所以車削允許采用較大的切削用量進行高速切削或強力切削，有利于提高生產(chǎn)率。2.無心磨的導輪軸線為什么要與工作砂輪軸線斜交a角？導輪周面的母線為什么是雙曲線？零件的縱向進給速度如何調(diào)整？答。由于導輪是用橡膠結合劑做的，磨粒

2、較粗，零件與導輪之間的摩擦較大，所以零件有導輪帶動旋轉(zhuǎn)。導輪軸線相對于零件軸線傾斜一定角度（a=15度），以使導輪與工件接觸點的線速度V分解為兩個分量Vwt和Vwa,Vwt是零件旋轉(zhuǎn)速度，即圓周進給速度，Vwa為零件軸向移動速度，即縱向進給速度，Vwa使零件沿軸向做自動進給。導輪傾斜a角后，為了使導輪表面與零件表面仍能保持線接觸，導輪的外形應修整成單葉雙曲面。3.何為周銑和端銑？為什么在大批量生產(chǎn)中常采用端銑而不用周銑？周銑：是用銑刀圓周表面上的切削刃銑削零件，銑刀的回轉(zhuǎn)軸線平行。端銑：是用銑刀端面上的切削刃銑削零件，銑刀的回轉(zhuǎn)軸線與加工平面垂直。由于端銑的切削過程比周銑平穩(wěn)，有利于提過加工質(zhì)

3、量，并且端銑可達到較小的表面粗糙度，端銑還可以采用高速銑削提高生產(chǎn)效率，也提過已加工表面質(zhì)量。4.鏜床鏜孔與車床鏜孔有何不同？各適合于什么場合？答。鏜床鏜孔時，鏜刀刀桿隨主軸一起旋轉(zhuǎn)，完成主運動，進給運動可由工作臺帶動零件縱向移動，也可由鏜刀刀桿軸向移動實現(xiàn)。車床鏜孔主運動和進給運動分別是由零件的回轉(zhuǎn)和車刀的移動。回轉(zhuǎn)體零件上的軸心孔多在車床上加工。箱體類零件上的孔或孔系（相互有平行度或垂直度要求的若干個孔)常用鏜床加工。5.若用周銑法銑削帶黑皮鑄件或鍛件上的平面,為減少刀具磨損，應采用順銑還是逆銑？為什么？答。應采用逆銑，因為鑄件或鍛件平面帶有黑皮時，硬度一般較高，而順銑時，銑齒首先接觸黑皮

4、，對銑齒產(chǎn)生較大的沖擊力，而逆銑時，銑齒首先接觸已加工表面，切削力逐漸增大，銑齒的引入和退出非常順利，因此，逆銑比較適合于帶有黑皮的零件表面的加工。6. 為什么刨削，銑削只能得到中等精度和較大的表面粗糙度Ra值？刨削:在龍門刨床上用寬刃細刨刀以很低的切削速度，大進給量和小的切削深度，從零件表面上切去一層極薄的金屬，因切削力小，切削熱少和變形少。銑削：在銑削過程中銑削力是變化的，切削過程不平穩(wěn)，容易產(chǎn)生振動，這就限制了銑削加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的進一步提高。7.用周銑法銑平面，從理論上分析，順銑比逆銑有哪些優(yōu)點？實際生產(chǎn)中，目前多采用哪種銑削方式？為什么？ 順銑比逆銑刀具耐度高，零件表面質(zhì)量好，零件夾

5、持的穩(wěn)定性高。多采用逆銑，因為逆銑 時，水平分力Fct與進給方向相反，銑削過程中工作臺絲桿始終壓向螺母，導致因為間隙的 存在而引起零件竄動。目前，一般銑床尚沒有消除工作臺絲桿螺母之間間隙的機構，所以， 生產(chǎn)中常采用逆銑法。當銑削帶黑皮表面鑄件或鍛件時，若用順銑法，因銑齒首先接觸黑皮 將加劇刀齒的磨損。 1.試說明下列加工方法的主運動和進給運動。 （1）車端面：主運動：工件的旋轉(zhuǎn)運動 進給運動：刀具垂直于工件軸線的直線運動。 (2) 在鉆床上鉆孔：主運動：刀具（鉆頭）的旋轉(zhuǎn)運動； 進給運動：刀具（鉆頭）沿軸線 的直線運動。 (3) 在銑床上銑平面： 主運動：銑刀的旋轉(zhuǎn)運動 進給運動：工作臺帶動工

6、件的直線運動。 (4) 在牛頭刨床上刨平面： 主運動：刨刀的直線往復運動； 進給運動：工件垂直于刨刀 運動方向的間歇的直線運動。 (5) 在平面磨床上磨平面。主運動：砂輪的旋轉(zhuǎn)運動； 進給運動：工作臺帶動工件的直線運動。 在車床上鉆孔主運動：工件旋轉(zhuǎn)；進給運動：刀架移動 在車床上鏜孔主運動：工件旋轉(zhuǎn)；進給運動：刀架移動 在鏜床上鏜孔 主運動：鏜桿旋轉(zhuǎn)；進給運動：工件移動 在龍門刨床上刨平面 主運動：刀架移動；進給運動：工件移動 在內(nèi)圓磨床上磨孔主運動：磨頭旋轉(zhuǎn)；進給運動：工件移動 13.根據(jù)什么原則選擇粗基準和精基準？ 答：（1）精基準的選擇原則：基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；自為基準原則互為基

7、 準原則；可靠、方便原則。 （2）粗基準的選擇原則 若零件上具有不加工的表面，為了保證不加工表面與加工表面之間的相對位置要求， 則應選擇不需要加工的表面作為粗基準。若零件上有多個不加工表面，要選擇其中與加 工表面的位置精度要求較高的表面作為粗基準。 若必須保證零件某重要表面的加工余量均勻，則應以該表面為粗基準。 若零件上每個表面都需要機械加工，為保證各表面都有足夠的余量，應選加工余量 最小的表面為粗基準。 選作粗基準的表面應盡可能平整、光潔和有足夠大的尺寸，以及沒有飛邊、澆口、冒口 或其他缺陷。 粗基準一般只能用一次。2. 試說明車削時的切削用量三要素，并簡述粗、精加工時切削用量的選擇原則。切

8、削用量三要素：切削速度對切削熱的影響最大，進給量次之，背吃刀量最小。粗加工時，從提高生產(chǎn)率的角度出發(fā)，應當在單位時間內(nèi)切除盡量多的加工余量，因而應當加大切削面積，在保證合理的刀具耐用度的前提下，首先選盡可能大的背吃刀量，其次選盡可能大的進給量，最后選盡可能大的切削速度。精加工時，應當保證零件的加工精度和表面粗糙度。這時加工余量較小，一般選取較小的進給量和背吃刀量，以減少切削力，降低表面粗糙度，并選取較高的切削速度。只有在受到刀具等工藝條件限制不宜采用高速切削時才選用較低的切削速度。3.簡述車刀前角、后角、主偏角、副偏角和刃傾角的作用及選擇原則。(1)前角o：前刀面與基面的夾角，在正交平面內(nèi)測量

9、。適當增大前角，則主切削刃鋒利，切削變形小，切削輕快，減少切削力和切削熱。但前角過大，切削刃變?nèi)?，散熱條件和受力狀態(tài)變差，將使刀具磨損加快，耐用度降低，甚至崩刀或損壞。生產(chǎn)中應根據(jù)零件材料、刀具材料和加工要求合理選擇前角的數(shù)值。加工塑性材料時，應選擇較大的前角；加工脆性材料時，應選擇較小的前角；精加工時前角可選大些，粗加工時前角可選小些。(2)后角o : 主后刀面與切削平面間的夾角，在主剖面中測量。后角用以減少刀具主后刀面與零件過渡表面間的摩擦和主后刀面的磨損，配合前角調(diào)整切削刃的鋒利程度與強度；直接影響加工平面質(zhì)量和刀具耐久度。后角應在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下取小值。粗加工和承受沖擊

10、載荷的刀具，為了保證切削刃的強度，應取較小的后角。精加工為減少后刀面的磨損，應取較大的后角。(3)主偏角r: 主切削刃與進給方向間的夾角，在基面中測量。主偏角的大小影響切削面形狀和切削分力的大小。在進給量和背吃刀量相同的情況下，減小主偏角，將得到薄而寬的切屑。由于住切削刃參加切削長度增加，增大了散熱面積，使刀具的壽命得到提高。但減小主偏角卻使吃刀抗力增加。當加工剛性差的零件時，為了避免零件產(chǎn)生變形和震動，常采用較大的主偏角。(4）副偏角r: 副切削刃與進給反方向間的夾角，在基面中測量。副偏角的作用是為了減少副切削刃與零件已加工表面之間的摩擦，防止切削時產(chǎn)生振動。粗加工時副偏角取較大值，精加工時

11、取較小值。(5）刃傾角 s:主切削刃與基面間的夾角，在主切削平面中測量。 刃傾角主要影響刀頭的強度和排屑方向。粗加工和斷續(xù)切削時，為了增加刀頭強度，刃傾角常取負值。精加工時，為了防止切屑劃傷已加工表面，刃傾角常取正值或零。 4機夾可轉(zhuǎn)位式車刀有哪些優(yōu)點？ 1）避免了因焊接而引起的缺陷，在相同的切削條件下刀具切削性能大為提高。 2）在一定條件下，卷屑、斷屑穩(wěn)定可靠。 3）刀片轉(zhuǎn)位后，仍可保證切削刃與零件的相對位置，減少了調(diào)刀停機時間，提高了生產(chǎn)效率。 4）刀片一般不需重磨，利于涂層刀片的推廣應用。 5）刀體使用壽命長，可節(jié)約刀體材料及其制造成本。 5切屑是如何形成的？常見的有哪幾種？金屬切削過程

12、不是將金屬劈開而去除金屬層，而是靠刀具的前刀面與零件間的擠壓，使零件表層材料產(chǎn)生以剪切滑移為主的塑性變形成為切屑而去除。切削過程也是切屑的形成過程。帶狀切屑、節(jié)狀切屑、粒狀切屑、崩碎切屑.6積屑瘤：當切屑沿前刀面流出時，在一定的溫度和壓力的作用下，切屑與前刀面接觸的表層產(chǎn)生強烈的摩擦甚至黏接，是該表面變形層流速減慢，是切屑內(nèi)部靠近表層的各層間流速不同，形成滯留層，導致切屑層內(nèi)層處產(chǎn)生平行于黏接表面的切應力。當該切應力超過材料的強度極限時，表面金屬被剪斷而黏接在前刀面上，形成積屑瘤。影響：積屑瘤由于經(jīng)歷了強烈的塑性變形而強化，因而可代替切削刃而進行切削，它有保護切削刃和之增大實際工作前角的作用，

13、使切削輕快，可減少切削力和切屑變形，粗加工時產(chǎn)生積屑瘤有一定好處。但是積屑瘤的頂端伸出切削刃之外，它時現(xiàn)時消，時小時大，這就使切削層的公稱厚度發(fā)生變化，導致切削力的變化，引起振動，降低了加工精度。此外，有一些積屑瘤碎片黏附在零件已加工表面上，使表面變得粗糙。因此在精加工時，應當避免產(chǎn)生積屑瘤?？刂疲簩⒘慵牧线M行正火或調(diào)質(zhì)處理，以提高其強度和硬度，降低塑性；避免中等切削速度，精車和精銑一般均采用高速切削，而在鉸削、拉削、寬刃精刨和精車絲杠、蝸桿等情況下，采用低速切削；采用適當?shù)那邢饕海n有效降低切削溫度，減少摩擦。7刀具的磨損形式：后刀面磨損、前刀面磨損、前后刀面同時磨損。過程分為三個磨損階段

14、：初期磨損階段,正常磨損階段,急劇磨損階段。刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達到磨鈍標準為止的切削時間成為刀具耐磨度。刀具的耐磨度越長，兩次刃磨或更換刀具之間的實際工作時間越長。刀具從開始切削到完全報廢,實際切削時間的總和.刀具壽命等于該刀具的耐用度乘以刃磨次數(shù).刀具壽命越長,經(jīng)濟性越好。8如何評價材料切削加工性的好壞?最常用的衡量指標是什么?如何改善材料切削加工性?材料切削加工的好壞往往是相對于另一種材料來說的。切削加工性是指材料被切削加工成合格零件的難易程度。衡量指標：一定刀具耐用度下的切削速度；已加工表面質(zhì)量；切屑控制或斷屑的難度；切削力。改善：進行熱處理改變材料的金相組織；調(diào)整材料的化

15、學成分；其他輔助性的加工。精密和光整加工:研磨、珩磨、超級光磨、拋光車錐面:轉(zhuǎn)動小滑板法、偏移尾座法、仿形法、寬刃法螺紋表面的加工方法:車螺紋、套螺紋與攻螺紋、銑螺紋、磨螺紋、滾螺紋和搓螺紋圓柱齒輪齒面的加工:成形法、展成法（插齒，滾齒，剃齒，磨齒，垳齒）機械加工工藝過程的組成:工序、工步、走刀、安裝、工位生產(chǎn)綱領:企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃.機床夾具組成：定位元件，夾緊元件，導向元件，夾具體六點定位原理：用6個點支承就可以完全確定零件的空間位置。零件定位:完全定位、不完全定位、欠定位、過定位平面定位的定位元件:支承釘、支承板（固定支承）、可調(diào)支承，自位支承圓柱孔定位的定位元件:定位銷、定位心軸，圓錐銷，定心夾緊裝置零件以外圓柱面定位的定位元