機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)答案2-5,7-10章

1、第二章1第三章9第四章10第五章12第七章14第八章21第九章25第十章36第二章2-1、什么叫主運動？什么叫進(jìn)給運動？試以車削、鉆削、端面銑削、龍門刨削、外圓磨削為例進(jìn)行說明。答：主運動是由機(jī)床提供的刀具和工件之間最主要的相對運動，主運動是切削加工過程中速度最高、消耗功率最多的運動。切削加工通常只有一個主運動。進(jìn)給運動是使主運動能夠依次地或連續(xù)地切除工件上多余的金屬，以便形成全部已加工表面的運動。進(jìn)給運動可以只有一個（如車削、鉆削），也可以有幾個（如滾齒、磨削）。進(jìn)給運動速度一般很低，消耗的功率也較少。表2-1加工類型與運動類型加工類型 運動類型主運動進(jìn)給運動車削工件的旋轉(zhuǎn)運動車刀的縱向、橫

2、向運動鉆削鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動鉆頭的垂直運動端面銑削銑刀的旋轉(zhuǎn)運動工件的水平運動龍門刨削刨刀的往復(fù)運動工件的間歇運動外圓磨削砂輪的旋轉(zhuǎn)運動工件的旋轉(zhuǎn)運動2-2、根據(jù)表2-2和表2-3，分析下列機(jī)床型號所代表的意義：MM7132、CG6125B、X62W、M2110、Z5125、T68。答：MM7132：M-類別代號：磨床類；M-通用特性：精密；7-組別代號：平面磨床組；1-系別代號：臥軸矩臺平面磨床系；32-主參數(shù)：最大磨削直徑320mm。CG6125B：C-類別代號：車床類； G通用特性：高精度； 6組別代號：落地及臥式車床組； 1系別代號：臥式車床系； 25主參數(shù)：床身上最大回轉(zhuǎn)直徑250mm；

3、 B重大改進(jìn)順序號。X62W(X6132A)：X類別代號：銑床類； 6組別代號：升降臺銑床組； 1系別代號：萬能升降臺銑床系； 32主參數(shù)：工作臺面寬度320mm； A重大改進(jìn)順序號。M2110：M-類別代號：磨床類； 2組別代號：內(nèi)圓磨床組； 1系別代號：內(nèi)圓磨床系； 10主參數(shù)：最大磨削孔徑100mm。Z5125：Z類別代號：鉆床類； 5組別代號：立式鉆床組； 1系別代號：方柱立式鉆床系； 25主參數(shù)：最大鉆孔直徑25mm。T68：T類別代號：鏜床類； 6組別代號：臥式銑鏜床組； 8主參數(shù)：鏜軸直徑80mm。2-3、畫出=10、ls=6、a0=6、=60、Kr=60、=15的外圓車刀切削部

4、分投影圖。答：圖1（典型外圓車刀切削部分結(jié)構(gòu)圖）圖2（車刀正交平面參考系及其靜止角度）圖3（背平面、假定工作平面參考系及其靜止角度）圖4（車刀法平面參考系及其靜止角度）理解好上面的參考系及其靜止角度，按照要求畫出靜止角度就可以了，注意各視圖之間的聯(lián)系，位置關(guān)系。2-6、切削力是怎樣產(chǎn)生的？為什么要把切削力分解為三個互相垂直的分力？各分力對切削過程有什么影響？答：切削過程中，刀具切入工件，使切削層變?yōu)榍行妓枰朔淖枇?，稱為切削力。刀具作用在工件上的切削力，隨著加工條件的不同，總切削力的方向和數(shù)值都是變化的。為了應(yīng)用和測量的方便，常將總切削力分解三個互相垂直的分力。主切削力：總切削力F在主運動

5、方向上的投影。是也稱切向力或主切削力，它是計算工藝裝置（刀具、機(jī)床和夾具）的強(qiáng)度、剛度以及校驗機(jī)床功率所必須的數(shù)據(jù)。背向力：總切削力在垂直于工作平面方向上的分力。也稱為徑向力，它能使工件變形或產(chǎn)生切削振動，故對加工精度及及加工表面的質(zhì)量影響較大。進(jìn)給力：總切削力在進(jìn)給運動方向上的正投影。也稱為軸向力，它是設(shè)計機(jī)床走刀機(jī)構(gòu)、計算進(jìn)給功率所必須的數(shù)據(jù)。2-7、按下列條件選擇刀具材料類型或牌號。1) 45#鋼鍛件粗車；2) HT200鑄鐵件精車；3) 低速精車合金鋼蝸桿；4) 高速精車調(diào)質(zhì)鋼長軸；5) 高速精密鏜削鋁合金缸套；6) 中速車削高強(qiáng)度淬火鋼軸；7) 加工HRC65冷硬鑄鐵或淬硬鋼；答：常

6、用刀具材料:高速鋼是一種加入了較多金屬（W、Cr、Mo 、V等）碳化物的、含碳量也比較高的合金工具鋼。它可以加工從有色金屬到高溫合金范圍廣泛的材料通用高速鋼的典型牌號是W18Cr4V 和W6Mo5Cr4V2。硬質(zhì)合金鋼硬質(zhì)合金是由高硬度的難熔金屬碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC等）和金屬粘結(jié)劑（如Co、Ni等）用粉末冶金方法制成的一種刀具材料。YG類硬質(zhì)合金主要用于加工鑄鐵，有色金屬和非金屬材料。粗加工時宜選用含鈷量較多的牌號（例如YG8），因其抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性較高；精加工宜選用含鈷量較少的牌號（例如YG3），因其耐磨性、耐熱性較高。YT類硬質(zhì)合金適用于加工鋼料。粗加工時宜選用含鈷較多

7、的牌號（例如YT5），精加工時宜選用含TiC較多的牌號（例如YT15）。在加工淬火鋼、高強(qiáng)度鋼和高溫合金時，以及在低速下切削鋼時，由于切削力很大，易造成崩刃，也不宜采用強(qiáng)度低、脆性大的YT類合金，而宜采用韌性較好的YG類合金。YN類硬質(zhì)合金主要用于精加工，不適于重切削及斷續(xù)切削，可加工鋼也可以加工鑄鐵。表2-2 各種硬質(zhì)合金的應(yīng)用范圍牌號應(yīng)用范圍YG3X硬度耐磨性切削速度 抗彎強(qiáng)度韌性進(jìn)給量鑄鐵，有色金屬及其合金的精加工、半精加工，不能承受沖擊載荷YG3鑄鐵，有色金屬及其合金的精加工、半精加工，不能承受沖擊載荷YG6X普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工，半精加工YG6鑄鐵，有色金屬及其合金的

8、半精加工和粗加工YG8鑄鐵、有色金屬及其合金、非金屬材料的粗加工，也可用于斷續(xù)切削YG6A冷硬鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工，亦可用于高錳鋼、淬硬鋼的半精加工和精加工YT30硬度耐磨性切削速度 抗彎強(qiáng)度韌性進(jìn)給量碳素鋼、合金鋼的精加工YT15碳素鋼、合金鋼在連續(xù)切削時的粗加工、半精加工，亦可用于斷續(xù)切削時的精加工YT14同YT15YT5碳素鋼、合金鋼的粗加工，可用于斷續(xù)切削YW1硬度耐磨性切削速度 抗彎強(qiáng)度韌性進(jìn)給量高溫合金、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工和精加工YW2高溫合金、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工和精

9、加工綜上分析：1）YT5 5）W18Cr4V2）YG3X 6）YG83）YT30 7）YG6X 立方氮化硼4）YN102-9、什么叫刀具的工件角度參考系？什么叫刀具的靜態(tài)角度參考系？這二者有何區(qū)別？在什么條件下工作角度參考系與靜態(tài)角度參考系重合？答：刀具工作角度參考系，是以實際安裝條件下的合成切削運動方向和進(jìn)給運動方向為基準(zhǔn)來建立的；刀具靜止參考系，是以“假定主運動方向”和“假定進(jìn)給運動方向”為基準(zhǔn)來建立的。主要區(qū)別：建立參考系的基準(zhǔn)不一樣。重合條件：通常的進(jìn)給速度遠(yuǎn)小于主運動速度（合成速度角2），所以在一般安裝條件下，刀具的工作參考系與靜止參考系差異甚小，可以用刀具的靜態(tài)角度代替工作角度，也

10、就是說在大多數(shù)場合下（如普通車削、鏜削、端銑、周銑等），不必考慮工作角度，即可以認(rèn)為這兩個參考系是重合的。2-10、主偏角對切削加工有何功用？一般選擇原則是什么？Kr=90的車刀適用什么場合？答：主偏角對切削力的影響：隨著的增大,先減后增,在=6075時，達(dá)到最小值，但的變化范圍約在10以內(nèi)。主偏角的功用：減小主偏角，參加切削的刀刃長度會增加，刀尖角增大，從而使刀具壽命提高；減小主偏角可使工件表面殘留面積高度減小，從而可減小表面粗糙度。然而，減小主偏角會使徑向力增大，在工藝系統(tǒng)剛性不足的情況下，容易引起振動，這不僅會降低刀具壽命，也會使加工表面粗糙度增大。主偏角的選擇原則：由主偏角的功用可知，

11、當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性較好時宜選較小的主偏角，反之則選較大的主偏角。=90的車刀適用于系統(tǒng)剛性較差、車端面、車外圓、多階梯軸等場合。2-11、用P10硬質(zhì)合金車刀，車削sb為650N/mm2的40#鋼外圓。切削用量為asp=4mm，f=0.6mm/r，v=110/min；刀具幾何度為：g0=10，ls= 5，a0=8，Kr=60，ge=1mm。按公式計算及查表方法確定切削為Fr、FP、Fc及切削時所消耗的功率。答：有下列公式及其參數(shù)表格: 查課本表2-5公 式 中 的 系 數(shù) 及 指 數(shù)FCFpFf27951.00.75-0.1519400.900.6-0.328801.00.5-0.4查課本表2-6

12、參數(shù)數(shù)值參數(shù)FcFpFf主偏角/()600.940.771.11前角/()101.01.01.0刃傾角()-51.01.250.85最終計算出：Fc = 3539.8 NFp = 1168.2 NFf = 1284.5 NPc = 6.4896 KW2-12、甲、乙二人每秒鐘切下的金屬體積完全相同(即生產(chǎn)率相同)，只是甲的吃刀深度比大1倍，而走刀量f比乙小1倍。試比較二人主切削力的大小，由此可得出什么有益的論？答：生產(chǎn)率:由于甲乙兩人的與的乘積相同,那么甲乙兩人的主切削速度也相同.主切削力:通常情況下: 所以，F(xiàn)c甲 Fc乙 即甲的主切削力較乙的主切削力大一些。有益的結(jié)論：在同等生產(chǎn)率下，應(yīng)該

13、采用較大的進(jìn)給量來減小主切削力，延長刀具壽命。2-14、切削用量(asp、f、vc)中，哪個因素對刀具壽命影響最大？哪一個因素對刀具壽命影響最??？為什么？答：切削用量與刀具壽命的關(guān)系為：當(dāng)用硬質(zhì)合金車刀車削b=0.65GPa的中碳鋼時，切削用量與刀具壽命的關(guān)系為：由此可見，切削速度對刀具壽命影響最大，其次是進(jìn)給量，背吃刀量的影響最小。2-15、甲、乙、丙三人高速車削sb=750N/mm2的碳鋼。切削面積( asp f )各為100.2，50.4，40.5，三人的經(jīng)濟(jì)耐用度Tc=60min，比較三人的生產(chǎn)率，解釋生產(chǎn)率不同的原因。答：生產(chǎn)率: 切削速度（硬質(zhì)合金車刀）： 因為， 所以， 因此，即

14、甲的生產(chǎn)率最高，乙的生產(chǎn)率次之，丙的生產(chǎn)率最低。2-16、刀具壽命一定時，從提高生產(chǎn)率出發(fā)，選擇切削用量的順序如何？從降低切削功率出發(fā)，選擇切削用量的順序又如何？為什么？答：當(dāng)用硬質(zhì)合金車刀車削= 0.65GPa的中碳鋼時，切削用量與刀具壽命的關(guān)系為：生產(chǎn)率: 從上面的公式中可以看出：切削速度對刀具壽命影響最大，其次是進(jìn)給量，背吃刀量的影響最小。而切削速度，進(jìn)給量，背吃刀量對生產(chǎn)率的影響是相同的。所以，從提高生產(chǎn)率出發(fā)，首先選擇較大的背吃刀量，其次選擇合適的進(jìn)給量，最后確定切削速度。切削功率：而切削力：刀具壽命： 通常情況下:所以，從降低切削功率出發(fā)，首先選擇較小的切削速度其次，選擇較大的進(jìn)給

15、量，最后確定背吃刀量。2-19、選擇切削用量的原則是什么?從刀具壽命出發(fā)，按什么順序選擇切削用量?從機(jī)床動力出發(fā)，按什么順序選擇切削用量?為什么?答：選擇切削用量時，要綜合考慮切削過程的質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本等問題。所謂合理的切削用量是指在充分利用刀具的切削性能和機(jī)床性能（功率、扭矩）以及保證工件加工質(zhì)量的前提下，能獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。從刀具壽命出發(fā):選擇切削用量的原則是在機(jī)床、刀具、工件的強(qiáng)度以及工藝系統(tǒng)剛性允許的前提下，首先選擇盡可能大的背吃刀量，其次選擇在加工條件和加工要求限制下允許的進(jìn)給量，最后再按刀具壽命的要求確定一個合適的切削速度。從機(jī)床動力和剛性的限制等條件出發(fā):

16、選取盡可能大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具壽命確定最佳的切削速度 。2-20、何謂砂輪硬度？它與磨粒的硬度是否是一回事？如何選擇砂輪硬度？砂輪硬度選擇不當(dāng)會出現(xiàn)什么弊??？答：砂輪硬度是指砂輪表面的磨料在磨削力的作用下脫落的難易程度。砂輪的硬度軟，表示磨粒容易脫落; 砂輪硬度硬，表示磨粒較難脫落。顯然砂輪硬度是由結(jié)合劑的粘結(jié)強(qiáng)度和數(shù)量所決定的，而與磨料本身的硬度無關(guān)。選擇砂輪硬度的一般原則：磨削軟材料時，選用硬砂輪；磨削硬材料時，選用軟砂輪。前者是因為在磨削軟材料時，砂輪的工作磨粒磨損很慢，不需要太早的脫離下來；后者是因為在磨削硬材料時，砂輪的工作磨粒磨損較快，需要較快地更新。砂輪硬度選擇不當(dāng)：砂輪選得

17、過硬，磨鈍的磨粒不易脫落，砂輪易堵塞，磨削熱增加，工件易燒傷，磨削效率低，影響工件表面質(zhì)量；砂輪選得過軟，磨粒還在鋒利時就脫落，增加了砂輪損耗，易失去正確的幾何形狀，影響工件精度。第三章3-2 什么是內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，它與外聯(lián)系傳動鏈有和不同，試舉例說明。答：內(nèi)聯(lián)系傳動鏈：內(nèi)聯(lián)系傳動鏈?zhǔn)锹?lián)系復(fù)合運動之內(nèi)的各個分解部分，因而傳動鏈所聯(lián)系的執(zhí)行件相互之間的相對速度（及相對位移量）有嚴(yán)格的要求，用來保證執(zhí)行件運動的軌跡。例如，在臥式車床上用螺紋車刀車螺紋時，為了保證所需螺紋的導(dǎo)程大小，主軸（工件）轉(zhuǎn)一周時，車刀必須移動一個規(guī)定的準(zhǔn)確的距離（螺紋導(dǎo)程）。聯(lián)系主軸刀架之間的螺紋傳動鏈，就是一條傳動比有嚴(yán)格要

18、求的內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。再如，用齒輪滾刀加工直齒圓柱齒輪時，為了得到正確的漸開線齒形，滾刀轉(zhuǎn)1 / K轉(zhuǎn)（K是滾刀頭數(shù)）時，工件就必須轉(zhuǎn)1 / Z轉(zhuǎn)（Z為齒輪齒數(shù)）。聯(lián)系滾刀旋轉(zhuǎn)B11和工件旋轉(zhuǎn)B12的傳動鏈，必須保證兩者的嚴(yán)格運動關(guān)系。外聯(lián)系傳動鏈：外聯(lián)系傳動鏈?zhǔn)锹?lián)系動力源（如電動機(jī)）和機(jī)床執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作臺等）之間的傳動鏈，使執(zhí)行件得到運動，而且能改變運動的速度和方向，但不要求動力源和執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動比關(guān)系。例如，車削螺紋時，從電動機(jī)傳到車床主軸的傳動鏈就是外聯(lián)系傳動鏈，它只決定車螺紋速度的快慢，而不影響螺紋表面的成形。再如，在臥式車床上車削外圓柱表面時，由于工件旋轉(zhuǎn)與刀具移動之

19、間不要求嚴(yán)格的傳動比關(guān)系，兩個執(zhí)行件的運動可以互相獨立調(diào)整。3-3 試列出CA6140車床主運動傳動鏈的傳動路線,并計算主軸最高、最低轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速級數(shù)。答：傳動鏈的傳動路線如下：主軸最高速度：r/min主軸最低速度：r/min正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級數(shù)：23(1+(22-1)=24級反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級數(shù)：13(1+(22-1)=12級3-4 CA6140車床主運動、車螺紋運動、機(jī)動進(jìn)給運動、快速運動等傳動鏈中，哪些傳動鏈的兩端件之間具有嚴(yán)格的傳動比？答：車螺紋運動：兩端件（主軸與刀架）之間具有嚴(yán)格的傳動比。3-10 外圓磨削與外圓車削相比有何特點（試從機(jī)床、刀具、加工過程等方面進(jìn)行分析）？并以此說明外圓磨削比外圓車削

20、質(zhì)量高的原因。答：1） 機(jī)床結(jié)構(gòu)方面：磨床結(jié)構(gòu)較車床簡單、緊湊、傳動鏈更優(yōu)化；2） 刀具方面：砂輪加工效果較車刀精細(xì)、高效；3） 加工過程方面：磨床操作方便，易于控制，主軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。由上可以看出：外圓磨削，操作方便、傳動鏈短、主軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，剛度大、砂輪加工精度高；外圓車削，傳動鏈長、主軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)度不夠好，剛度不大、車刀加工精度不高。因此，外圓磨削比外圓車削質(zhì)量要高。3-11 為什么車床用絲桿和光桿分別擔(dān)任車螺紋和車削進(jìn)給的傳動？如果只用其中的一個既車螺紋又傳動進(jìn)給，會產(chǎn)生什么問題？答：車螺紋時，要求主軸與刀架之間有嚴(yán)格的傳動比，所以，只能用絲桿；車削進(jìn)給時，不要求主軸與刀架之間有嚴(yán)格的傳動比，

21、用光桿更經(jīng)濟(jì)高效；若用絲桿既車螺紋又傳動進(jìn)給，對于車螺紋沒有問題（影響），對于傳動進(jìn)給有時不能滿足快速進(jìn)給要求，影響加工效率，總體上還會影響絲桿使用壽命；若用光桿既車螺紋又傳動進(jìn)給，對于傳動進(jìn)給沒有問題（影響），對于車螺紋，由于不能保證主軸與刀架之間的嚴(yán)格傳動比，無法正確加工。第四章4-2 什么是逆銑？什么是順銑？試分析其工藝特點。在實際的平面銑削生產(chǎn)中，目前多采用哪種銑削方式？為什么？答：逆銑：銑刀主運動方向與工件進(jìn)給運動方向相反時稱為逆銑；順銑：銑刀主運動方向與工件進(jìn)給運動方向相同時稱為順銑。逆銑時，刀齒的切削厚度從零增加到最大值，切削力也由零逐漸增加到最大值，避免了刀齒因沖擊而破損的可能

22、。但刀齒開始切削時，由于切削厚度很小, 刀齒要在加工表面上滑行一小段距離，直到切削厚度足夠大時，刀齒才能切入工件，此時, 刀齒后刀面已在工件表面的冷硬層上擠壓、滑行產(chǎn)生了嚴(yán)重磨損，因而刀具使用壽命大大降低，且使工件表面質(zhì)量變差；此外,銑削過程中，還存在對工件上抬的垂向切削分力Fcn，它會影響到工件夾持的穩(wěn)定性,使工件產(chǎn)生周期性振動,影響加工表面的粗糙度。順銑時,刀齒切削厚度從最大開始，因而避免了擠壓、滑行現(xiàn)象；同時，垂向銑削分力Fcn始終壓向工件，不會使工件向上抬起，因而順銑能提高銑刀的使用壽命和加工表面質(zhì)量。 但由于順銑時漸變的水平分力Fct與工件進(jìn)給運動的方向相同，而銑床的進(jìn)給絲桿與螺母間

23、必然有間隙。實際的平面銑削生產(chǎn)中，多采用順銑。順銑的最大缺點是進(jìn)給絲桿與螺母間有間隙，多數(shù)銑床縱向工作臺的絲桿螺母有消除間隙裝置，即使沒有消除間隙的裝置，則當(dāng)水平分力Fct較小時，工作臺進(jìn)給可以采用絲桿驅(qū)動。同時，順銑避免了逆銑過程中的擠壓、滑行問題，還能提高銑刀的使用壽命和加工表面質(zhì)量。4-3 為什么順銑時，如工作臺上無消除絲杠螺母機(jī)構(gòu)間隙的裝置，將會產(chǎn)生工作臺竄動 ？答：由于順銑時漸變的水平分力Fct與工件進(jìn)給運動的方向相同，而銑床的進(jìn)給絲桿與螺母間必然有間隙，若工作臺上無消除絲杠螺母機(jī)構(gòu)間隙的裝置，當(dāng)水平分力Fct 變得足夠大，間隙由最大變?yōu)榱愕倪^程中，工作臺就會突然向前竄動，整過過程表

24、現(xiàn)為振動。4-4 試分析比較銑平面、刨平面、車平面、拉平面、磨平面的工藝特征和應(yīng)用范圍。答：銑平面：1）工藝特征：平面銑削分粗銑和精銑。精銑后的表面粗糙度可達(dá)Ra3.20.63m，尺寸公差可達(dá)IT8IT6，直線度可達(dá)0.080.12mm/m。2）應(yīng)用范圍：可加工各種不同形狀的平面、溝槽等。刨平面：1）工藝特征：平面刨削分粗刨和精刨，精刨后的表面粗糙度可達(dá)Ra3.21.6m，兩平面間的尺寸公差等級可達(dá)IT8IT7，直線度可達(dá)0.040.12/1000mm。在龍門刨床上采用寬刀精刨，其表面粗糙度可達(dá)Ra0.80.4m，直線度不超過0.02mm/m。2）應(yīng)用范圍：刨削一般適于單件小批生產(chǎn)及修理工作中

25、加工平面，可加工水平面、垂直面、直槽、V形槽、T形槽和燕尾槽等。車平面：1）工藝特征：容易保證回轉(zhuǎn)體的端面與其內(nèi)圓表面、外圓表面的垂直度要求，且工藝簡單，效率較高。2）應(yīng)用范圍：平面車削一般用于加工回轉(zhuǎn)體的端面。拉平面：1）工藝特征：拉削加工精度為IT9IT6，直線度可達(dá)0.080.12mm/m。2）應(yīng)用范圍：在大批大量生產(chǎn)中加工面積不大而要求較高(Ra1.6m)的零件平面時，可采用拉削加工方式。磨平面：1）工藝特征：磨削后的表面粗糙度可達(dá)Ra1.250.16m，尺寸公差可達(dá)IT6IT5，平面度可達(dá)0.010.03mm/m。2）應(yīng)用范圍：主要用于中、小型零件高精度表面及淬火鋼等硬度較高的材料表

26、面的加工。4-7 試述下列零件上平面的加工方案：1) 單件小批生產(chǎn)中，機(jī)座（鑄鐵）的底面：500mm300mm，Ra3.2m。2) 成批生產(chǎn)中，銑床工作臺（鑄鐵）臺面：1250mm300mm，Ra1.6m。3) 大批量生產(chǎn)中，發(fā)動機(jī)連桿（45調(diào)質(zhì)鋼， 217255 HBS）側(cè)面：25mm10mm，Ra3.2m。答：1） 粗銑-精銑（平面銑削加工）；2） 粗刨-精刨（平面刨削加工）；3） 粗拉-精拉（平面拉削加工）或粗銑-精銑（平面銑削加工）第五章5-1試分析比較鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的結(jié)構(gòu)特點。答：標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆由四部分組成：柄部、頸部、導(dǎo)向部分、切削部分；擴(kuò)孔鉆：與麻花鉆相比，擴(kuò)孔鉆的齒數(shù)較多（一般

27、34齒），切削刃未從外圓延至中心；鉸刀：由柄部、頸部和工作部分組成，鉸刀有612刀齒。5-4鏜床上鏜孔和車床上鏜孔有何不同，分別用于什么場合？答：在鏜床上鏜孔時，通常鏜刀隨鏜刀桿一起被鏜床主軸驅(qū)動作旋轉(zhuǎn)主運動，工作臺帶動工件作縱向進(jìn)給運動，此外，工作臺還有橫向進(jìn)給運動，主軸箱還有垂向運動，可用此調(diào)整工件孔系各個孔的位置。鏜床主要用于加工工件上已經(jīng)有了鑄造的孔或加工過的孔（或孔系），常用于加工尺寸較大及精度較高的場合，特別適宜于加工分布在不同表面上、孔距尺寸精度和位置精度要求十分嚴(yán)格的孔系，鏜床主要適用于批量較小的加工。在車床上鏜孔，夾緊在車床卡盤上的工件被主軸帶動進(jìn)行主運動旋轉(zhuǎn)，鏜刀桿隨車床床

28、鞍一起沿縱向作進(jìn)給運動，通過對刀架橫向位置的調(diào)整來設(shè)定背吃刀量。車床鏜孔是一種用刀具將內(nèi)孔或者內(nèi)部輪廓尺寸擴(kuò)大的工序。鏜孔加工一般都是半精加工或者精加工，一般使用單刃的切削鏜刀。5-6拉削速度并不高，但拉削卻是一種高生產(chǎn)率的加工方法，原因何在？拉孔為什么無需精確的預(yù)加工？拉削能否保持孔與外圓的同軸度要求？答：在拉削長度內(nèi)，拉刀的同時工作齒數(shù)多，并且一把（或一組）拉刀可連續(xù)完成粗切、半精切、精切及擠壓修光和校準(zhǔn)加工，故生產(chǎn)率極高。拉刀的齒升量被設(shè)計成從大到小的階梯式遞減方式，即對應(yīng)于粗加工，齒升量較大，而對應(yīng)于半精加工和精加工，齒升量較小，工件加工表面的形狀和尺寸是由拉刀最后幾顆校準(zhǔn)刀齒來保證，

29、所以，無需精確的預(yù)加工。工件以被加工孔自身定位（拉刀前導(dǎo)部就是工件的定位元件），拉孔不易保證孔與其他表面的相互位置精度；對于那些內(nèi)外圓表面具有同軸度要求的回轉(zhuǎn)體零件的加工，往往都是先拉孔，然后以孔為定位基準(zhǔn)加工其他表面。5-8下列零件上的孔，用何種加工方案比較合理：1) 單件小批生產(chǎn)中，鑄鐵齒輪上的孔，20H7，Ra1.6m。2) 大批量生產(chǎn)中，鑄鐵齒輪上的孔，50H7，Ra0.8m。3) 變速箱體（鑄鐵）上傳動軸的軸承孔，62J7，Ra0.8m。4) 高速鋼三面刃銑刀上的孔，27H6，Ra0.2m。答：1) 粗鏜-半精鏜-精鏜（粗?jǐn)U-精擴(kuò)-鉸）2) 擴(kuò)-拉3) 粗鏜（擴(kuò)）-半精鏜-精鏜-浮動

30、鏜刀精鏜4) 鉆孔-擴(kuò)-粗鉸-精鉸-珩磨第七章7-1定位、夾緊的定義是什么？定位與夾緊有何區(qū)別？答： 定位是使工件在機(jī)床上或夾具中占據(jù)一個正確位置的過程。而夾緊是對工件施加一定的外力，使工件在加工過程中保持定位后的正確位置且不發(fā)生變動的過程。定位是確保工件加工的正確位置，保證工件有好的定位方案和定位精度，定位后不能直接加工。而夾緊是保證工件的定位位置不變，定位在前，夾緊在后。保證加工精度和安全生產(chǎn)。（一般夾緊面和定位面是重合的,否則會引起工件變形和定位不準(zhǔn).允許加一定的輔助支承供夾緊使用,但不能破壞定位基準(zhǔn)）7-2 機(jī)床夾具由哪幾個部分組成？各部分的作用是什么？ 解：機(jī)床夾具由定位元件、夾緊裝

31、置、對刀及導(dǎo)向裝置、夾具體和其他裝置或元件組成。作用：(1) 定位元件 定位元件的作用是確定工件在夾具中的正確位置。（2） 夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件夾緊夾牢，保證工件在加工過程中位置不變。（3） 對刀及導(dǎo)向裝置 對刀及導(dǎo)向裝置的作用是迅速確定刀具與工件間的相對位置，防止加工過程中刀具的偏斜。（4） 夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有部分連接成一個整體。（5） 其他裝置或元件 按照工序的加工要求，有些夾具上還設(shè)置有如用作分度的分度元件、動力裝置的操縱系統(tǒng)、自動上下料裝置、夾具與機(jī)床的連接元件等其他裝置或元件。7-3 什么叫六點定位原理？什么叫完全定位？答：在機(jī)械加工中，

32、用六個適當(dāng)分布的定位支承點來分別限制工件的六個自由度,從而使工件在夾具中有唯一確定的正確位置，稱為“六點定位原理”。在工件實際裝夾中，六個自由度被六個支承點完全限制的定位方式即為完全定位。7-4 什么叫欠定位？為什么不能采用欠定位？試舉例說明。答：欠定位是由于工藝設(shè)計或者夾具設(shè)計上的疏忽，造成對必須加以限制的自由度沒有得到限制的不良結(jié)果，欠定位不能保證工件的加工精度。所以欠定位是在任何情況下都不被允許的。例如，書上P195的圖7-13中，若去除側(cè)擋銷，則工件繞著Z軸轉(zhuǎn)動的自由度沒有被限制，無法滿足加工要求。7-5 輔助支承的作用是什么？輔助支承統(tǒng)與可調(diào)支承在功能和結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是什么？(課件有詳

33、細(xì)說明)解：輔助支承在夾具中僅起支承作用，用于增加工件的支承剛性和穩(wěn)定性，以防止在切削時因切削力的作用使工件發(fā)生變形，影響加工精度。區(qū)別： 功能：可調(diào)支承的可調(diào)性完全是為了彌補(bǔ)粗基準(zhǔn)面的制造誤差而設(shè)計的,常用于毛坯表面的定位。而輔助支承在夾具中僅起支承作用，不起定位作用，亦不限制工件的自由度。 結(jié)構(gòu)： 7-6試分析題7-6圖中的定位元件所限制的自由度，判斷有無欠定位或過定位，并對方案中不合理處提出改進(jìn)意見。題7-6圖答：a）V型塊1限制了工件，自由度即沿X方向的移動，沿Y方向的移動；y xV型塊2限制了工件 自由度即繞X軸的轉(zhuǎn)動，繞Y軸的轉(zhuǎn)動；zz V型塊3限制了工件 自由度即沿Z方向的移動，

34、繞Z軸的轉(zhuǎn)動； 定位方式屬于完全定位，無過定位。b）支承平面限制了，即沿Z方向的移動，繞X軸轉(zhuǎn)動，繞Y軸轉(zhuǎn)動三個自由度；V形塊1和2限制即沿X方向的移動，沿Y方向的移動兩個自由度。定位方式屬于不完全定位，無過定位，無不合理處。c）平面限制了，即沿Z方向的移動，繞X軸轉(zhuǎn)動，繞Y軸轉(zhuǎn)動三個自由度；短定位銷限制了，即沿X方向的移動，沿Y方向的移動兩個自由度；固定V型塊限制了，即繞Z軸的轉(zhuǎn)動和沿X方向的移動兩個自由度。屬于過定位。改進(jìn)：將固定V型塊改為活動V型塊或換成削邊銷，只限定繞Z軸的轉(zhuǎn)動。7-7試分析題7-7圖所列加工零件所必須限制的自由度；選擇定位基準(zhǔn)和定位元件，并在圖中示意畫出。題圖7-7a

35、在小軸上銑槽，要求保證尺寸H和L；題7-7b圖在支座零件上加工兩孔，保證尺寸A和H。題7-7圖答：a） 定位基準(zhǔn)選外圓柱面和側(cè)面。用兩個短V型塊，確定四個自由度，再在零件右端加一支承釘，限制一個自由度，不完全定位。b）H的設(shè)計基準(zhǔn)為底面，在零件底面加兩個支承板限制工件三個自由度；A的設(shè)計基準(zhǔn)為大孔，大孔處加一個削邊銷限制1個自由度，最后在外圓弧處加一短V型塊，限制兩個自由度，完全定位。7-8 如圖7-122所示，齒輪坯的內(nèi)孔和外圓均已加工合格。現(xiàn)在插床上用調(diào)整法加工內(nèi)鍵槽，要求保證尺寸。忽略內(nèi)孔與外圓同軸度公差，試計算該定位方案能否滿足加工要求？若不能滿足，應(yīng)如何改進(jìn)？解：由于工序定位基準(zhǔn)不重

36、合將產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)位移誤差 因為 因此該定位方案不能滿足加工要求。 改進(jìn)措施: 提高齒輪坯外圓的制造精度，增大V形塊的夾角a、或者把鍵槽轉(zhuǎn)成水平方向等都可以減小定位誤差。7-9 工件裝夾如圖7-123所示?，F(xiàn)欲在的圓柱工件上銑一平面，保證尺寸。已知的V型塊所確定的標(biāo)準(zhǔn)工件（）的中心距安裝面為，塞尺厚度。試求：當(dāng)保證對刀誤差為h公差（0.05mm）的三分之一時，夾具上安裝對刀塊的高度H為多少？工件的定位誤差為多少？解：（1）對刀基本尺寸為，且，上下偏差分別為，則，夾具上對刀塊高度H為：(2)jb=H=0.003*2=0.006mmjy= d=jb+jy=0.006+0.02=0.026m

37、m7-10 在圖7-124所示套筒零件上銑鍵槽，要求保證尺寸及對稱度?，F(xiàn)有三種定位方案，分別如圖7-124b、c、d所示。試計算三種不同定位方案的定位誤差，并從中選擇最優(yōu)方案（已知內(nèi)孔與外圓的同軸度公差不大于0.02mm）。答：b）圖中，尺寸H的定位誤差，有，對稱度的定位誤差，又有，故此方案能滿足加工要求。c）圖中，尺寸H的定位誤差，有而由于銑鍵槽時，心軸為水平放置，故：故，該定位方案不能滿足加工要求。對稱度的定位誤差 故，該定位方案不能滿足加工要求。d）圖中，尺寸H的定位誤差，有，而，對稱度的定位誤差故，該定位方案不能滿足加工要求。綜上所述，應(yīng)選擇b方案為最優(yōu)方案。7-11分析題7-11圖所

38、示的夾緊力方向和作用點，并判斷其合理性及如何改進(jìn)。題7-11圖 答：a）夾緊力應(yīng)指向主要定位支承，不合理，不能保證平行度。夾緊力的作用點應(yīng)該位于上斜面。b）夾緊力應(yīng)指向主要定位支承，不合理，不能保證垂直度。夾緊力的方向為箭頭指向左，作用點在右端面。c）不合理，夾緊力的方向指向左，作用點在右邊輪廓線d）不合理，夾緊力方向正確但作用點不應(yīng)該離加工位置太遠(yuǎn)，改進(jìn)如圖。7-12 指出圖7-126所示各定位、夾緊方案及機(jī)構(gòu)設(shè)計中不正確的地方，并提出改進(jìn)意見。解：圖a）夾緊力的作用點未落在支承元件上，破壞了工件的定位。改進(jìn)方法是使夾緊力的作用點落在支承元件上。圖b）夾緊力會使工件產(chǎn)生變形，影響加工精度。改

39、進(jìn)方法是在夾緊力作用的地方加輔助支承，以提高零件的剛度。圖c）圖中的定位方案未欠定位，不能滿足定位要求。改進(jìn)方案為增加兩個支承釘。圖d）同圖a）一樣夾緊力的作用點未落在支承元件上，破壞了工件的定位。改進(jìn)方案為右邊的夾緊元件下調(diào)對準(zhǔn)左面的支承釘。圖e）該定位方案使工件上表面定位產(chǎn)生過定位，工件的夾緊力作用點不確定。改進(jìn)方案是在蓋板上增加一個自位支承。圖f）同圖e)一樣，工件的夾緊力作用點不確定。改進(jìn)方案是在是將兩個支承安裝在一個自位支承上，如P198頁圖7-20-b所示。第八章8-1 試述影響加工精度的主要因素。答：加工精度主要包含了三個方面：尺寸精度、形狀精度、位置精度。而影響加工精度的主要因

40、素包括：定位誤差，安裝誤差，對刀誤差，因機(jī)床精度、刀具精度、工藝系統(tǒng)彈性變形和熱變形以及殘余應(yīng)力等原因引起的過程誤差。8-2 何謂調(diào)整誤差？在單件小批生產(chǎn)或大批大量生產(chǎn)中各會產(chǎn)生哪些方面的調(diào)整誤差，他們對零件的加工精度會產(chǎn)生怎樣的影響？答：切削加工時，要獲得規(guī)定的尺寸就必須對機(jī)床、刀具和夾具進(jìn)行調(diào)整。無論哪種調(diào)整方法，想獲得絕對準(zhǔn)確的規(guī)定尺寸是不可能的，這就產(chǎn)生了調(diào)整誤差。在單件小批生產(chǎn)中，普遍用試切法調(diào)整；而在成批、大量生產(chǎn)中，則常用調(diào)整法。顯然，試切法不可避免會產(chǎn)生誤差，而調(diào)整法中，對刀有誤差，擋塊、電器行程開關(guān)行程控制閥等的精度和靈敏度都影響調(diào)整的準(zhǔn)確性。8-3 試述主軸回轉(zhuǎn)精度對加工精

41、度的影響。答：主軸回轉(zhuǎn)精度直接影響工件的圓度、圓柱度和端面對軸線的垂直度等多項精度。主軸的回轉(zhuǎn)誤差主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）徑向圓跳動，又稱徑向飄移，是指主軸瞬時回轉(zhuǎn)中心線相對平均回轉(zhuǎn)中心線所做的公轉(zhuǎn)運動。車外圓時，該誤差將影響工件圓柱面的形狀精度，如圓度誤差。（2）軸向竄動，又稱軸向飄移，是指瞬時回轉(zhuǎn)中心線相對于平均回轉(zhuǎn)中心線在軸線方向上的周期性移動。軸向竄動將不影響加工圓柱面的形狀精度，但會影響端面與內(nèi)、外圓的垂直精度。加工螺紋時還會使螺紋導(dǎo)程產(chǎn)生周期性誤差。（3）角度擺動誤差，又稱角度飄移，是指主軸瞬時回轉(zhuǎn)中心線相對于平均回轉(zhuǎn)中心線在角度方向上的周期性偏移。它主要影響工件的形狀精度，車

42、削外圓時產(chǎn)生錐度誤差。在實際的工作中，主軸回轉(zhuǎn)中心線的誤差運動是上述三種基本形式的合成，所以它既影響工件圓柱面的形狀精度，也影響端面的形狀精度，同時還影響端面與內(nèi)、外圓的位置精度。8-4 試舉例說明在加工過程中，工藝系統(tǒng)受力變形和磨損怎樣影響零件的加工精度，各應(yīng)采取什么措施來克服這些影響？答：由機(jī)床、夾具、工件和刀具所組成的工藝系統(tǒng)在外力作用下（主要是切削力）會產(chǎn)生彈性變形。這種變形會使切削過程中發(fā)生振動，從而嚴(yán)重惡化加工精度和表面質(zhì)量，還會限制加工的生產(chǎn)率。而在機(jī)床的使用過程中，由于各摩擦部分的磨損，機(jī)床的精度會逐漸下降，從而影響加工精度。刀具的徑向磨損量NB不僅會影響工件尺寸精度，還影響工

43、件的形狀精度。將工藝系統(tǒng)抵抗外力變形的能力稱為工藝系統(tǒng)的剛度，并將它定義為：。要克服這些影響，就可以通過提高機(jī)床的剛度、刀具的剛度以及工件的剛度實現(xiàn)。具體的說，就是提高配合零件的接觸剛度；提高機(jī)床零件本身的剛度；增加連接件的剛度；減少零件間的配合間隙等等。8-5 車削細(xì)長軸時，工人經(jīng)常在車削一刀后，將后頂尖松一下在車下一刀，試分析其原因何在？答：軸在切削熱的作用下，會產(chǎn)生熱伸長，將后頂尖松一下可以為工件在軸向提供伸縮的余地，避免長軸發(fā)生撓曲。8-6在臥式銑床上銑鍵槽，如圖8-45所示，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)靠工件兩端比中間的深度尺寸大，且都比調(diào)整尺寸深度小分，析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。答：產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是

44、由于工件的剛度不足引起的。工件裝夾在兩固定頂尖之間加工，相似于一根梁自由支承在兩個支點上，若垂直銑削分力為Fcn對于光軸最大的撓曲變形發(fā)生在中間位置，此處彈性變形為：Ygj=Fcnl3/48EI對于圓鋼工件的剛度為：Jgj=48EI/l3受工件剛度的影響在銑刀的整個行程中，銑刀所切下的切削層厚度將不等，在工件的中點（撓曲度最大的地方）最薄，兩端的切削層最厚，故鍵槽深度兩端比中間的深度尺寸大，且均小于調(diào)整尺寸。8-7 車床床身導(dǎo)軌在垂直平面及水平面內(nèi)的直線度對車削軸類零件的加工誤差有何影響？影響程度有何不同？答：1）車床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)有直線度誤差，則車外圓時工件會產(chǎn)生半徑誤差R，即；2）若車床導(dǎo)

45、軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差，車外圓時，引起的工件半徑誤差。垂直面內(nèi)的直線度誤差對工件的尺寸精度影響不大，可忽視；而在水平面內(nèi)的直線度誤差，對工件尺寸精度的影響甚大，不能忽視。8-8 在車床上加工一批光軸的外圓，加工后經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)工件有下列幾何誤差（圖8-46），試分別說明產(chǎn)生上述誤差的各種可能因素。解： a）由于機(jī)床主軸有角度擺動b）機(jī)床的剛度不是一個常值，是車刀所處位置的函數(shù)。受此影響，即使工件系統(tǒng)所受的力為恒值，沿著工件軸線方向，機(jī)床的變形也是變化的。受此影響，加工工件將產(chǎn)生形狀誤差，被加工成馬鞍形。 c）受工件剛度的影響，在刀具的整個工作行程中，車刀所切下的切削層厚度將不相等，在工件中點處，

46、即撓曲最大的地方最薄，而兩端切削層厚度最厚。 d）加工時工件裝夾在卡盤上并用后頂尖支承，這種裝夾方式屬靜不定系統(tǒng)，若工件時光軸，加工后的形狀如圖。8-9 試分析在車床上加工時產(chǎn)生下列誤差的原因：1）在車床上鏜孔時，引起被加工孔的圓度和圓柱度誤差。2）在車床三爪自定心卡盤上鏜孔時，引起內(nèi)孔與外圓的同軸度誤差。答：（1）當(dāng)?shù)稐U的旋伸長度不變時，刀尖因鏜桿變形而產(chǎn)生的位移在孔的全長上是相等的，孔的軸向剖面的直徑一致，孔與主軸同軸，但由于主軸的剛度在各個方向上不等，孔的橫剖面形狀有圓度誤差。當(dāng)進(jìn)給運動由鏜桿實現(xiàn)時，加工過程中，鏜桿上鏜刀主切削刃據(jù)主軸端面的距離逐漸增加，鏜刀受鏜桿和主軸彈性變形的綜合影

47、響，產(chǎn)生圓度和圓柱度誤差。（2） 三爪自定心卡盤能找準(zhǔn)工件的回轉(zhuǎn)軸線，但不能保證它找正的工件的回轉(zhuǎn)中心與車床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸，因而不能保證內(nèi)孔和外圓的同8-10 何謂誤差復(fù)映規(guī)律？誤差復(fù)映系數(shù)的含義是什么？減小誤差復(fù)映有哪些主要工藝措施？答：誤差復(fù)映規(guī)律是指在車床加工中，偏心毛坯加工后所得到的表面仍然是偏心的，即毛坯誤差被復(fù)映下來了，只不過誤差減小了的現(xiàn)象。誤差復(fù)映系數(shù)是衡量加工后工件精度提高的程度，值越小，表示加工后零件的精度越高。由于式可知，則減小誤差復(fù)映的主要工藝措施：增大工藝系統(tǒng)的剛度。8-11 已知工藝系統(tǒng)的誤差復(fù)映系數(shù)為0.25，工件毛坯的圓柱度誤差為0.45mm,如本工序形狀精

48、度公差為0.01mm，問至少要走刀幾次才能使形狀精度合格？解：已知：=0.25 b=0.45mm 1= b=0.450.25=0.1125mm 0.01mm2=1=0.11250.25=0.0281mm 0.01mm3=2=0.02810.25=0.007315mm 99.73%；第二臺機(jī)床： 故合格率99.73%。第九章9-1 什么是機(jī)械制造工藝過程？機(jī)械制造工藝過程主要包括哪些內(nèi)容？答：機(jī)械制造工藝過程是指在機(jī)械加工制造過程中，人們使用各種設(shè)備和工具將毛坯制成合格的零件，直接改變了毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等的過程。此過程主要包括：原材料的運輸、保管和準(zhǔn)備；生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作；毛坯的制造；零件的機(jī)械加工與熱處理；零件裝配成機(jī)器；機(jī)器的質(zhì)量檢查及運行試驗；機(jī)器的涂漆、包裝和入庫。9-2 某機(jī)床廠