機械制造技術(shù) 課后習題答案 項目一思考題答案

思考題參考答案

項目一

1、軌跡法；成形法；相切法；展成法。

2、主運動和進給運動。車削外圓時，工件的旋轉(zhuǎn)運動是主運動，車刀沿平行于工件軸線

方向的連續(xù)直線運動為進給運動。

3、切削速度、進給量和背吃刀量統(tǒng)稱為切削用量。

切削速度是指刀具切削刃上選定點相對于工件的主運動的瞬時速度，用外表示，單

位為m/s或m/mino

進給量是工件或刀具每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時兩者沿進給運動方向的相對位移，用符號/'表示，單

位為mm/r。

背吃刀量是工件已加工表面和待加工表面的垂直距離，用符號即表示,單位為mm。

4、1）粗加工切削用量的選擇

對于粗加工，在保證刀具具有一定壽命的前提下，要盡可能提高在單位時間內(nèi)的金屬切

除量。在選擇粗加工切削用量時，應(yīng)優(yōu)先選用盡可能大的背吃刀量，其次選用較大的進

給量，最后根據(jù)刀具壽命選定一個合理的切削速度，這樣選擇可減少切削時間，提高生

產(chǎn)率。背吃刀量應(yīng)根據(jù)加工余量和加工系統(tǒng)的剛度確定。

2）精加工切削用量的選擇

選擇精加工或半精加工切削用量的原則是在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧必要的生產(chǎn)率。

進給量根據(jù)工件表面粗糙度的要求來確定。

5、查表法，包括查詢各類加工手冊、機床產(chǎn)品手冊及工廠內(nèi)部資料等；經(jīng)驗法；實驗法。

6、較高的硬度；較好的耐磨性；足夠的剛度和韌性；較高的耐熱性和化學穩(wěn)定性；良好

的導熱性；良好的工藝性能與經(jīng)濟性。

7、高速工具鋼；硬質(zhì)合金；涂層刀具和其他刀具材料。

8、切削工具用硬質(zhì)合金根據(jù)使用領(lǐng)域的不同分成P、M、K、N、S、H六類；

P類：以TiC、WC為基，以Co（Ni+Mo、Ni+Co）作粘結(jié)劑的合金/涂層合金，常用

于長切屑材料的加工，如鋼、鑄鋼、長切削可鍛鑄鐵等的加工；以牌號P10為例，適

應(yīng)的加工條件為高切削速度、中、小切屑截面條件下的車削、仿形車削、車螺紋和銃

削；

M類：以WC為基，以C。作粘結(jié)劑，添加少量TiC的合金/涂層合金，常用于不銹

鋼、鑄鋼、鎰鋼、可鍛鑄鐵、合金鋼、合金鑄鐵等的加工；以牌號M01為例，適應(yīng)

于高切削速度、小載荷、無震動條件下精車、精鑲。

K類：以WC為基，以Co作粘結(jié)劑，添加少量TaC、NbC的合金/涂層合金，常用于

短切屑材料的加工，如鑄鐵、冷硬鑄鐵、短切屑可鍛鑄鐵、灰口鑄鐵等的加工；

N類:以WC為基，以Co作粘結(jié)劑，添加少量TaC、NbC或CrC的合金/涂層合金，

常用于有色金屬、非金屬材料的加工，如鋁、鎂、塑料、木材等的加工；

S類：以WC為基，以Co作粘結(jié)劑，添加少量TaC、NbC或TiC的合金/涂層合金,

一般用于耐熱和優(yōu)質(zhì)合金材料的加工，如耐熱鋼、含銀、鉆、鈦的各類合金材料的加

工；

H類：以WC為基，以Co作粘結(jié)劑，添加少量TaC、NbC或TiC的合金/涂層合金，

常用于硬切削彩禮的加工，如淬硬鋼、冷硬鑄鐵等材料：

9、與碳素工具鋼和合金工具鋼相比，高速工具鋼能提高切削速度1~3倍，提高刀具壽命

10~40倍，甚至更多。它可加工包括有色金屬、高溫合金在內(nèi)的范圍廣泛的材料。

高速工具鋼具有高的強度（抗彎強度為一般硬質(zhì)合金的2~3倍，為陶瓷的5~6倍）和

韌性，抗沖擊振動的能力較強，適宜制造各類刀具。高速工具鋼刀具制造工藝簡單，

能鍛造，容易磨出鋒利的切削刃，因此在復(fù)雜刀具（鉆頭、絲錐、成形刀具、拉刀、齒

輪刀具等）的制造中，高速工具鋼占有重要的地位。

缺點：耐磨性較差，硬度低，不耐高溫，切削效率低，加工尺寸容易受溫度影響。

1（）、“三面”包括前刀面、主后刀面和副后刀面?！岸小卑ㄖ髑邢魅泻透鼻邢?/p>

刃。“一刀尖”指刀尖。

11、參考系有兩種：一種是靜止參考系，它是刀具設(shè)計時標注、刃磨和測量的基準，

以此定義的刀具角度稱為刀具標注角度：另一種是工作參考系，它是確定刀具切削工

作時角度的基準，以此定義的刀具角度稱為刀具工作角度。

12、正交平面參考系（主剖面參考系）是由基面、切削平面和正交平面這三個參考平面

組成的正交參考系。

1）基面尸r。過切削刃選定點，平行或垂直于刀具上的安裝面（軸線）的平面，或者是

與該點切削速度矢量相垂直的平面。車刀的基面可理解為平行于刀具底面的平面。

2）切削平面Ps。過切削刃選定點，與切削刃相切并垂直于基面的平面。

3）正交平面尸。。過切削刃選定點，同時垂直于基面和切削平面的平面。

13、在基面中測量的刀具角度有主偏角、副偏角和刀尖角.三者之和為180度。

在基面內(nèi)，主切削刃的投影線與假定進給運動方向的夾角。

在基面內(nèi)，副切削刃的投影線與假定進給運動反方向的夾角。

在基面內(nèi)，主切削刃的投影蟹口副切削刃的投影線夾角，它是派生角度。

在切削平面中測量的刀具角度只有刃傾角。刃傾角心是在切削平面內(nèi)，主切削刃與基面的

夾角。刃傾角有正負之分，當?shù)都庀鄬嫣幱谥髑邢魅猩系淖罡唿c時，刃傾角為正值；反之，

刃傾角為負值；主切削刃與基面平行（或重合）時，刃傾角為0。

在正交平面中測量的刀具角度有前角、后角和楔角。三者

之和為90度。

在正交平面中測量的前刀面與基面間的夾角。前角有正負之分：當前刀面與正

交平面的交線向里收縮（楔角變?。r，前角為正值；當前刀面與正交平面的交線向外擴張（楔角變

大）時，前角為負值；當前刀面與正交平面的交線，與基面重合時，前角為0°。

在正交平面中測量的后刀面與切削平面間的夾角。后角也有正負之分：當主后

刀面與正交平面的交線向里收縮（楔角變?。r，后角為正值；當主后刀面與正交平面的交線向外

擴張（楔角變大）時，后角為負值；當主后刀面與正交平面的交線與主切削平面重合時，后角為

0°.

在正交平面中測量的前刀面與后刀面間的夾角，它是派生角度。

14、隨著工件加工直徑的不斷縮小，刀具的工作前角會不斷增大，工作后角不斷減

小。切斷車刀逼近工件中心，當工作后角時，就不能實現(xiàn)切削，最后出現(xiàn)工

件被刀具后刀面撞斷的現(xiàn)象。因而，在橫向車削時，適當增大可補償橫向進給

速度的影響。

15、當切削刃高于工件中心時，工作基面和工作切削平面將轉(zhuǎn)過，角，從而使工作

前角增大，同時使工作后角變小。當切削刃低于工件中心時，上述角度的變化與切削

刃高于工件中心時的情況相反。

16、1）前角的選用原則如下：

①工件材料的強度低、硬度低、塑性好時，應(yīng)取較大的前角；加工脆性材料（如鑄鐵）

時，應(yīng)取較小的前角；加工淬硬的材料（如淬硬鋼、冷硬鑄鐵等），應(yīng)取較小的前角，甚

至負前角。

②刀具材料的抗彎強度和韌度高時，可取較大的前角。

③斷續(xù)切削或粗加工有硬皮的鍛、鑄件時，應(yīng)取較小的前角。

④工藝系統(tǒng)剛度差或機床功率不足時，應(yīng)取較大的前角。

?成形刀具或齒輪刀具等為防止產(chǎn)生齒形誤差，常取較小的前角，甚至采用0°前

角。

2）后角的選用原則如下。

①精加工刀具及切削厚度較小的刀具（如多刃刀具），磨損主要發(fā)生在后刀面上，為

降低磨損，應(yīng)采用較大的后角。粗加工刀具要求切削刃堅固，應(yīng)采取較小的后角。

②工件強度、硬度較高時，為保證刃口強度，宜取較小的后角；工件材料軟、黏時，

后刀面磨損嚴重，應(yīng)取較大的后角；加工脆性材料時，載荷集中在切削刃處，為提高

切削刃強度，宜取較小的后角。

③定尺寸刀具，如拉刀和錢刀等，為避免重磨后刀具尺寸變化過大，應(yīng)取較小的后

角。

④工藝系統(tǒng)剛度差（如切細長軸）時，宜取較小的后角，以減小振動。

3）主偏角的選用原則如下。

①在工藝系統(tǒng)剛度允許的條件下，應(yīng)采取較小的主偏角，以延長刀具的壽命。加工

細長軸應(yīng)用較大的主偏角。

②加工很硬的材料時，為減輕單位切削刃上的載荷，宜取較小的主偏角。

③在切削過程中，刀具需進行中間切入時，應(yīng)取較大的主偏角。

④主偏角的大小還應(yīng)與工件的形狀相適應(yīng)，如切階梯軸時可取主偏角為90°。

在工藝系統(tǒng)剛度較好時.，主偏角宜取較小值，如《尸30°~45°；當工藝系統(tǒng)剛度較差

或強力切削時，一般取勺=60°~75°；車削細長軸時，一般取心=90°~93°,以減

小背向力FPo

4）刃傾角的選用原則如下。

在加工一般鋼料和鑄鐵時，無沖擊負荷時，粗車取九=0°~-5°,精車取九=0°~5°；

有沖擊負荷時，取九=-5°-15°；當沖擊特別大時，取乙=-30°-45°,切削高強

度鋼、冷硬鋼時，為提高刀頭強度，可取小=30°-10°o

①單刃刀具采用較大的刃傾角，可使遠離刀尖的切削刃首先接觸工件，使刀尖免受

沖擊。

②對于回轉(zhuǎn)的多刃刀具，如柱形銃刀等，螺旋角就是刃傾角，此角可使切削刃逐漸

切入和切出，使銃削過程平穩(wěn)。

?可增大實際工作前角，使切削輕快。

④加工硬材料或刀具承受沖擊載荷時，應(yīng)取較大的負刃傾角，以保護刀尖。

⑤精加工時宜取正刃傾角，使切屑流向待加工表面，并可使刃口鋒利。

?內(nèi)孔加工刀具（如錢刀、絲錐等）的刃傾角方向應(yīng)根據(jù)孔的性質(zhì)決定。

17、表面粗糙度受進給量/、主偏角心和副偏角膝的影響，具體可以表示成下式。

Rf

maX

COtKr+COtK；

當車削外圓時，車刀的主偏角一般是固定的，為90度，因此車削外圓的表面粗糙度

受進給量/和副偏角臃的影響。

18、常用的切削液有水溶液、切削油和乳化液。切削液的主要作用有潤滑、冷卻、清

洗、緩蝕等作用。

19、切削液的選用應(yīng)遵循以下原則。

（1）粗加工時，切削用量大，產(chǎn)生的切削熱量多，容易使刀具迅速磨損。此類加工一般

采用冷卻作用為主的切削液。切削速度較低時，刀具以機械磨損為主，宜選用潤滑性

能為主的切削液；切削速度較高時，刀具主要是熱磨損，應(yīng)選用冷卻為主的切削液。

硬質(zhì)合金刀具耐熱性好，熱裂敏感，可以不用切削液。如采用切削液，必須連續(xù)、充

分澆注，以免冷熱不均產(chǎn)生熱裂紋而損傷刀具。

（2）精加工時，切削液的主要作用是提高工件表面加工質(zhì)量和加工精度。加工一般鋼

件，在較低的速度（6.0~30m/min）情況下，宜選用極壓切削油或10%~12%極壓乳化

液，以減小刀具與工件之間的摩擦和粘結(jié)，抑制積屑瘤。

（3）加工難加工材料時，其硬質(zhì)點多，熱導率低，切削液不易散出，刀具磨損較快。

此類加工一般處于高溫高壓的邊界潤滑摩擦狀態(tài)，應(yīng)選用潤滑性能好的極壓切削油

或高濃度的極壓乳化液。當用硬質(zhì)合金刀具高速切削時，可選用冷卻作用為主的低濃

度乳化液。

20、車床按照用途和功能不同，可分為臥式車床、立式車床、落地車床和轉(zhuǎn)塔車床

等。

21、CA6140型臥式車床的主要組成部件有主軸箱、床鞍與刀架、尾架、車身、溜板

箱、進給箱。

22、車床適用于加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱面、

圓錐面及成形回轉(zhuǎn)表面、車削端面及各種常用的米制、寸制、模數(shù)制和徑節(jié)制螺紋,

還可以進行鉆孔、擴孔、較孔、滾花等工作。

23、米制螺紋、寸制螺紋、模數(shù)制螺紋、徑節(jié)制螺紋。

24、粗加工時，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具壽命，故一般優(yōu)先選擇盡可能

大的背吃刀量4,其次選擇較大的進給量f,最后根據(jù)刀具壽命要求，確定合適的切削速度。

精加工時，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要求，故一般選用較小的進給量/和背吃刀

量火，而盡可能選用較高的切削速度以

25、在選擇機床時應(yīng)遵循下列原則：

1）機床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外廓尺寸和加工表面的有關(guān)尺寸相適應(yīng)。

2）機床的精度要與工序要求的加工精度相適應(yīng)。

3）機床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。

4）盡量利用現(xiàn)有的機床設(shè)備。

若需改裝舊機床或設(shè)計專用機床，應(yīng)提出任務(wù)書，說明與工序內(nèi)容有關(guān)的參數(shù)、生產(chǎn)

綱領(lǐng)、保證產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)條件及機床的總體布置等。

26、1）在自定心卡盤或單動卡盤上找正安裝工件；2）一夾一頂安裝工件；3）在雙

頂尖間安裝工件；4）中心架安裝軸類零件；5）跟刀架安裝軸類零件。

27、

工序名

工序號工序內(nèi)容設(shè)備

稱

10備料熱軋圓鋼中70mmX305mm鋸床

20粗車粗車各部，總長保證298mm，兩端鉆中心孔，CA6140

外圓留2~3mm余量

30半精車除Ra值為0.8Um外圓留0.3?0.5mm余量CA6140

外，其余全部車成

40銃將14mmX70mm和14mmX110mm的兩個鍵X6132

槽銃成

50磨將Ra值為0.8um的外圓全部磨成M1432A

60檢驗

28、

工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備

1()備料熱軋圓鋼050mmx]60mm鋸床

20熱處理正火處理

30粗車粗車各部，總長保證150mm,兩端鉆中心孔，CA6140

外圓留2?3mm余量

40熱處理調(diào)質(zhì)處理220—250HBW

5()半精車除Ra值為0.8pm外圓留0.3?0.5mm余量外，CA6140

其余全部車成

60銃將8mmx40mm的鍵槽銃成