機械制造技術基礎習題集-丁江民習題解答

參考答案

第一章機械加工方法

1-1能成形內(nèi)或外圓柱面、內(nèi)或外圓錐面、旋轉(zhuǎn)曲面、鉆擴較孔、內(nèi)或外螺紋、車端面、切槽、滾花

等表面。

1-2主運動不同。

（1）車削主運動為工件的選轉(zhuǎn)，而鏤削主運動為鏢刀的旋轉(zhuǎn)。

（2）針對的主要加工對象不同。鋒削主要加工精密孔。

1-3主運動方向不同。

刨削的主運動方向通常為刨刀的水平往亞運動，插削的主運動方向通常為插刀的垂直往亞運動。

1-4孔的精加工方法主要有較孔、住孔、拉孔和磨孔等。

較孔主要適用于對位置精度要求不高的小孔精密加工，鎮(zhèn)孔主要適用于對位置精度要求較高的

大孔精密加工。

1-5錢削土運動為鐵刀軸的旋轉(zhuǎn)。

分順銃和逆銃。

能成形平面、曲面、齒面等表面。

1-6有三種方法，分別是周邊磨削、端面磨削和周邊-端面磨削。

周邊磨削用砂輪的圓周面進行磨削，能減少工件受熱產(chǎn)生的變形，有利于提高工件的精度，適

于精磨。

端面磨削用砂輪的端面進行磨削，彎曲變形小，剛性好，可選用較大的磨削用量，散熱較差，

生產(chǎn)效率較高，適于粗磨。

周邊-端面磨削，同時用砂輪圓周和端面進行磨削，適用于磨臺階面，磨削用量不宜過大。

1-7①速度傳動鏈：電動機

②展成傳動鏈:4-5-E-6-7-ux-8-9；

③軸向進給傳動鏈：9-10-^-11-12

④差動傳動鏈：12-13-w-14-15-E-6-7-8-9

1-8切削加工是依靠切削運動，一條母線沿一條導線做一定規(guī)律運動形成軌跡，從而形成零件表面。

特種加工是利用化學、物理（電、聲、光、熱、磁）或電化學方法對工件材料進行去除的一系列加

工方法。

1-9電解加工是利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽極溶解的電化學原理對工件進行成形加工的一種方法，

主要用于加工型孔、型腔、復雜型面、小宜徑深孔、膛線以及進行去毛刺、刻印等。

電火花加工是利用工具電極和工件電極間瞬時火花放甩所產(chǎn)生的高溫，溶蝕工件材料來獲得工

件成形的。適用于加工各種硬、脆、韌、軟和高熔點的導電材料，可以加工各種型孔、曲線孔和微

小孔，也可以加工各種立體曲面型腔，既可以用來切斷、切割，也可以用來進行表面強化、刻寫、

打印銘牌和標記等。

激光加工是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性，對材料（包括金屬與非金屬）進行切割、焊接、

表面處理、打孔及微加工。廣泛應用于金剛石拉絲模、鐘表寶石軸承、發(fā)散式氣冷沖片的多孔蒙皮、

發(fā)動機噴油嘴、航空發(fā)動機葉片等的小孔加工，以及多種材料的切割加工、集成電路制作中的激光

焊接和激光劃片等工藝。

超聲波加工是利用超聲頻作小振幅振動的工具，并通過它與工件之間游離于液體中的磨料對被

加工表面的捶擊作用，使工件材料表面逐步破碎的特種加工。常用于穿孔、切割、焊接、套料和拋

光。

水射流加工是將水流的壓力提升到足夠高（200MPa以上），使水流具有極大的動能，可以穿透

化纖、木材、皮革、橡膠等，在高速水流中混合一定比例的磨料，則可以穿透幾乎所有堅硬材料如

陶瓷、石材、玻璃、金屬、合金等。在二維數(shù)控加工平臺的引導下，在材料的任意位置開始加工或

結(jié)束加工，按設定的軌跡以適當?shù)乃俣纫苿?，實現(xiàn)任意圖形的平面切割加工。

磁流變拋光是利用磁流變拋光液在梯度磁場中發(fā)生流變而形成的具有鉆塑行為的柔性“小磨頭”

與工件之間具有快速的相對運動，使工件表面受到很大的剪切力，從而使工件表面材料被去除。其

是介于接觸式拋光與非接觸式拋光的一種拋光方法，與傳統(tǒng)拋光方法相比，具有拋光精度高，無刀

具磨損、堵塞現(xiàn)象，去除率高且不引入亞表面損傷等優(yōu)點，可實現(xiàn)近零亞表面損傷和納米級精度拋

光，通?？勺鳛楣鈱W零件加工的最后一道工序。

第二章金屬切削原理與刀具

2-1車削主運動是工件的旋轉(zhuǎn)，其進給運動是刀具相對工件的運動。

銃削主運動是刀具的旋轉(zhuǎn)，其進給運動是工件相對刀具的運動。

刨削主運動是刀具的往復直線移動，其進給運動是T件相對刀具的間歇運動。

鉆削主運動是刀具的旋轉(zhuǎn)，其進給運動是刀具相對工件的直線軸向運動。

磨削主運動是砂輪的旋轉(zhuǎn)，其進給運動是工件相對砂輪的運動。

2-2簡圖（略）

（1）通外圓車刀車外圓錐面；

工件的旋轉(zhuǎn)和刀具的斜線進給，屬于簡單運動。

（2）成形車刀車削外圓錐面；

工件的旋轉(zhuǎn)和刀具垂直軸向的進給，屬于簡單運動。

（3）尖刃車刀縱橫向同時走刀車削外錐面；

工件的旋轉(zhuǎn)和刀具的斜線進給，屬于簡單運動。

（4）麻花鉆鉆孔；

2

鉆頭的旋轉(zhuǎn)和相對工件的軸向直線進給，屬于簡單運動。

（5）拉刀拉削圓柱孔；

拉刀的縱向進給，屬于簡單運動。

（6）插齒刀插削直齒圓柱齒輪；

工件的旋轉(zhuǎn)與插齒刀的往復移動，屬于復合運動。

（7）三角形螺紋車刀車螺紋；

工件的旋轉(zhuǎn)和刀具的直線進給，屬于復合運動。

（8）絲錐攻螺紋；

絲錐的旋轉(zhuǎn)與軸向進給，屬于復合運動。

（9）窄砂輪磨（長）圓柱表面。

砂輪的旋轉(zhuǎn)和相對工件的軸向移動，屬于簡單運動。

2-3標注角度，假定①無進給量②主切削刃刀尖位于工件軸向水平面內(nèi)③刀桿中心線垂直于工件軸

線條件下，在所建立的標注角度坐標參考系（切削平面-基面-正交平面直角坐標參考系）中，在正交

面內(nèi)測量前面與基面的夾角（前角）和主后面與切削平面的夾角（后角），在基面內(nèi)測量主切削刃

與進給方向的夾角（主偏角）和測量副切削刃與進給反方向的夾角（副偏角），在切削平面內(nèi)測量

主切削刃與基面的夾角（刃傾角）。

刀具的標注角度是制造和刃磨刀具所需要的，并在刀具設計圖上予以標注的角度。在實際的切

削加工中，由于刀具安裝位置和進給運動的影響，上述標注角度會發(fā)生一定的變化，其變化后的實

際角度稱為工作角度。角度變化的根本原因是切削平面、基面和正交平面位置的改變。

標注角度坐標參考系中速度方向為主運動速度方向，而工作角度坐標參考系中速度方向為合成速度

方向。

2-4在基面主切削力的投影上找到接近刀尖的一點，建立主剖面、切削平面和基面參考系，然后根

據(jù)刀具標注角度的定義繪出并標注。

2-5在基面主切削刃的投影上找到接近刀尖的一點，建立主剖面、切削平面和基面參考系，然后根

據(jù)刀具標注角度的定義和切削層的定義繪出并標注。

2-6v.=—空^—x1.256/7?/5

'1000x60

vf==120mm/min

ap=5mm

2-7（I）tanyn=tanyocoszv

九二9.85°

cotan=cotaocos45

aH=5.08°

(2)AD=hDbD=fap=0.9/初7廣

2-8roe=yo-arctan/

h

。初二+arctan

2-9刀具材料應具備如下基本性能：

（1）高于工件材料的硬度；

（2）足夠的強度和韌性；

（3）好的抵抗磨損能力：

（4）良好的耐熱性、抗擴散和氧化能力；

（5）盡量大的導熱系數(shù)和小的線膨脹系數(shù)；

（6）良好的工藝性和經(jīng)濟性。

常用刀具材料有：高速鋼、硬質(zhì)合金、陶寬材料、涂層刀具、金剛石、立方氮化硼“

高速鋼優(yōu)點是強度、韌性均好，刃磨后切削刃鋒利，質(zhì)量穩(wěn)定強度較好。缺點是價格高，耐熱

性中等，熱塑性差。

硬質(zhì)合金優(yōu)點是具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等。缺點是抗彎強度低，

沖擊韌性差，脆性大，承受沖擊和抗振能力低。

陶瓷材料刀具的優(yōu)點耐磨性好，可加工高硬材料，較耐沖擊，耐高溫，壽命較長。缺點是比較

脆，韌度低。

涂層刀具其較硬涂層可以使刀具耐啜性提高許多，另外還具有隔離效應，使刀具壽命大大延長。

缺點是涂層成本確實比較高。

金剛石的優(yōu)點是極高的硬度和耐磨性、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導、低熱膨脹系數(shù)，以

及與非金屬親和力小。缺點是可加工性差，遇熱易氧化和石墨化，馬鐵元素親和力大，不宜加工切

削鋼鐵。

立方氮化硼的優(yōu)點是很高的硬度、熱穩(wěn)定性和化學情性，其熱粒定性遠高于金剛石，對鐵系金

屬元素有較大的化學穩(wěn)定性。缺點是單晶立方碳化硼晶粒尺度小，存在容易劈裂的解理面，極容易

發(fā)生解理破損。

2-10有三類，分別是YG、YT、YW類。YG類合金硬度低、抗彎強度高，適用于加工鑄鐵和有色

金屬；YT類硬質(zhì)合金比YG類硬質(zhì)合金硬度和耐磨性高，線膨脹系數(shù)較大，韌性較差，適用于加工

碳鋼，YW類硬質(zhì)合金比YT類硬質(zhì)合金高溫硬度和耐磨性高，適用于加工熱硬材料。

2-11（1）45鋼一YT類硬質(zhì)合金；

（2）灰鑄鐵一YG類硬質(zhì)合金或高速鋼；

（3）黃銅和（4）鑄鋁—YG類硬質(zhì)合金;

（5）不銹鋼一YW類硬質(zhì)合金；

（6）鈦合金一YW類硬質(zhì)合金；

（7）高鐳鋼一YW類硬質(zhì)合金；

（8）高溫合金一YW類便質(zhì)合金。

2-12第一變形區(qū)——塑性變形區(qū)；

第二變形區(qū)一摩擦變形區(qū)；

第三變形區(qū)——加工表面變形區(qū)。

第?變形區(qū)：變形量最大。第二變形區(qū)：切屑形成后與前刀面之間存在壓力，所以沿前刀面流

出時有很大摩擦，所以切屑底層又一次塑性變形。第三變形區(qū)：已加工表面與后刀面的接觸區(qū)域。

這三個變形區(qū)匯集在切削刃附近，應力比較集中，而且復雜，金屬的被切削層在此處于工件基

體分離，變成切屑，一小部分留在加工表面上。

2-13在中低速切削塑性金屬材料時，刀一屑接觸表面由于強烈的擠壓和摩擦而成為新鮮表面，兩接

觸表面的金屬原子產(chǎn)生強大的吸引力，使少量切屑金屬粘結(jié)在前刀面上，產(chǎn)生了冷焊，并加工硬化,

形成瘤核.瘤核逐漸長大成為積屑瘤，且周期性地成長與脫落.

積屑瘤粘結(jié)在前刀面上，減少了刀具的磨損；積屑瘤使刀具的實際工作前角大，有利于減小切

削力；積屑瘤伸出刀刃之外，使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；積屑瘤使工件已加工表面

變得較為粗糙。積屑瘤對粗加工有利，生產(chǎn)中應加以利用；而對精加工不利，應以避免。

消除措施：采用高速切削或低速切削，避免中低速切削；增大刀具前角，降低切削力；采用切

削液。

2-14切屑形成后與前刀面之間存在壓力，所以流出時有很大的摩擦，因為使切屑層又一次女生塑性

變形，而且切屑與前刀面之間接觸的是新鮮表面，化學性質(zhì)很活躍。而剛體之間的滑動摩擦只是接

觸表面之間的摩擦，并沒有塑性變形和化學反應。

2-15衡量切削變形的程度可以分別用變形系數(shù)J、相對滑移￡和剪切角。三個指標來衡量。

變形系數(shù)J等于切屑厚度J與切削層厚度《、之比或切削層長度/,、與切屑長度加之比

也，＞1

5愈大，變形愈大。

相對滑移￡是指單位長度上的相對滑移量￡=生

\Y

剪切角”是剪切面與切削速度方向之間的夾角。劭增大，變形減小。

相對滑移與剪切角的關系￡=------少山------

sin0CQS（0一/〃）

變形系數(shù)與剪切角的關系&=8s（。-九）

sin0

變形系數(shù)與相對滑移的關系e=>-2&sm九十1

Jcos九

2-16帶狀切屑、擠裂切屑、單元切屑和崩碎切屑。

（1）帶狀切屑

它的內(nèi)表面光滑，外表面毛茸。加工塑性金屬材料（如碳素鋼、合金鋼、銅和鋁合金），當切削

厚度較小、切削速度較高、刀具前角較大時，一般常得到這類切屑。它的切削過程平衡，切削力

波動較小，已加工表面粗糙度較小。

（2）擠裂切屑

這類切屑與帶狀切屑不同之處在外表面呈鋸齒形，內(nèi)表面有時有裂紋。這種切屑大多在切削速度

較低、切削厚度較大、刀具前角較小時產(chǎn)生。

（3）單元切屑

如果在擠裂切屑的剪切面二，裂紋擴展到整個面上，則整個單元被切離，成為梯形的單元切屑。

切削鉛或用很低的速度切削鋼時可得到這類切屑。

（4）崩碎切屑

這是屬于脆性材料（如鑄鐵、黃銅等）的切屑。這種切屑的形狀是不規(guī)則的，加工表面是凸凹不

平的，當加工厚度較大時產(chǎn)生該切屑。

2-17（1）刀具前角：刀具前角越大，排屑越順利，前刀面對切屑的擠壓作用小，因此，切屑的變

形小。

（2）切削速度：切削速度越高，切屑流動越快，前刀面對切屑的擠壓作用時間短，因此切屑的

變形小。

（3）進給量：進給量越大，切屑與前刀面之間的擠壓作用越大，切屑的變形就越大。

2-18鱗刺形成的原因是前刀面與切屑摩擦形成粘結(jié)層并逐漸堆積，切屑在刀具的前刀面上周期性地

停滯，代替刀具的前刀面擠壓切削層，加劇了金屬的塑性變形。切削層金屬的積聚，使切削層增大

并向切削線以下延伸，導致切削刃前方的加工面上產(chǎn)生導裂，當切削力超過粘結(jié)力時，切屑流出并

被切離而導裂層殘留在已加工表面上形成鱗刺。

鱗刺對零件表面質(zhì)量有嚴重影響，使零件表面層產(chǎn)生殘余應力，進而使零件表面容易產(chǎn)生微裂

紋，降低零件的疲勞強度。對于裝配零件，裝配后，實際接觸表面減小、接觸剛度降低，影響機器

的工作精度。

影響鱗刺的主要因素有：切削速度、切削深度、刀具的前角、工件的材質(zhì)和切削液。

切削速度主要是通過切削溫度來影響鱗刺，溫度在一定范圍時，刀和屑間的摩擦系數(shù)最大，容

易產(chǎn)生切削層的層積，切削速度是影響切削溫度的主要因素，在某一適中切削速度范圍內(nèi)容易形成

鱗刺。通過實踐發(fā)現(xiàn)：切削速度低時，開始出現(xiàn)鱗刺但高度較小，鱗刺的高度隨著切削速度的提高

而增大，達到一定速度時便減小，最后消失。

6

切削厚度如果在同一切削速度下，切削厚度增大時，切削溫度和力及與切屑接觸長度隨之增大,

因此，鱗刺形成及高度隨著切削厚度增大而增大。

刀具的前角增大時，前刀面上的法向力減小，切削溫度降低，切屑變形減小，當切削速度低時,

鱗刺的高度隨前角增大而下降，但切削速度高時，隨著切削溫度的升高，鱗刺的高度卻隨著前角增

大而增大。

材質(zhì)在實踐中發(fā)現(xiàn)，在較低的切削速度下，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的工件，切削后鱗刺較大；正火處理

的工件較小。但在較高的切削速度下，情況完全不一樣，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的工件產(chǎn)生鱗刺高度較小，正

火退火處理的工件較高。

切削液的使用，可以有效控制切削溫度，減少摩擦，采用潤滑冷卻性能很好的切削液可以防止

和抑制鱗刺產(chǎn)生和生長。選用與工件材料化學親和性差的刀具材料，也可以抑制鱗刺產(chǎn)生。

2-19（1）卷屑的機理

設法使切屑沿著前刀面流出時，受到一個額外的作用力，在該力作用下，使切屑產(chǎn)生一個附加

的變形而彎曲。常用的方法是①自然卷屑和②在前刀面上設計制造卷屑槽或安裝附加卷屑臺。

（2）斷屑的機理

避免過長的切屑，對切屑需進?步施加力（變形）使之折斷，常用方法有：

①使卷曲后的切屑與工伶相碰，使切屑根部的拉應力越來越大，最終導致切屑完全折斷；

②使卷曲后的切屑與后刀面相碰，使切屑根部的拉應力越來越大，最終導致切屑完全斷裂。

2-20車削時的切削運動為三個相互垂直的運動：主運動（切削速度）、進給運動（進給量）、切深

運動（背吃刀量），為了實際應用和方便計算，在實際切削時將切削力分解成沿著三個運動方向、

相互垂直的分力。

切削力（主切削力）Fc:在主運動方向上的分力。它是校驗和選擇機床功率，校驗和設計機床主運

動機構、刀具和夾具強度和剛性的重要依據(jù)。

背向力（切深抗力）Fp：垂直于工作平面上的分力,它是影響加工精度、表面粗糙度的主要因

素°

進給力（進給抗力）Ff：進給運動方向上的分力，使工件產(chǎn)生彈性彎曲，引起振動。它是校驗

進給機構強度的主要依據(jù)。

2-21（1）克服被加工材料對彈性變形的抗力；

（2）克服被加工材料對塑性變形的抗力；

（3）克服切屑對前刀面的摩擦力和刀具后刀面對過渡表面與已加工表面之間的摩擦力。

2-22背吃刀量和進給量都會影響切削力大小，當進給量增大的時候，切削力的增大不成比例的增大,

而背吃刀量增大的時候，切削力成比例的增大。

府于切削力來說，背吃刀量影響最大，進給量其次，v有降低切削力的作用。

2-23查出0火、X》、）片、*z、k小CF.X"、＞6、"小、kF,、CFp."）%、勺〃、kFp

7

F(=CFza^產(chǎn)*kpx1613.627V

yF/nKf

Ff=CFa^fvkFf?750.86/V

F,=C?J""”640.12N

-3

Pm=Fevcx10=2.7kW

CCC擊匕”S84Uc

2-24(1)匕，=

喘5./。4(3075./。43。%產(chǎn)./加

切削速度降低16%

0z="九9P?f=a0.84匕?39?f=2.520

金屬切除率增加到2.52倍。

△CCC最了匕才匕

(2)v=_________=____________=____________0.64

2c0.15r0.4^0.15zorx0.4^0.40.15,04

aazf

4P'iiP.(")Jp'J

切削速境降低36%

Q?2=B?v2c?dp$=B.0.64%?明?3/=1.92Qz

金屬切除率增加到1.92倍。

2-25被切削的金屬在刀具的作用下，發(fā)生彈性和塑性變形而耗功，這是切削熱的一個重要來源。此

外，切屑與前刀面、工件與后刀面之間的摩擦也要耗功，也產(chǎn)生出大量的熱量。因此，切削時共有

三個發(fā)熱區(qū)域，即剪切面、切屑與前刀面接觸區(qū)、后刀面與過渡表面接觸區(qū)，切削熱的來源就是切

屑變形功和前、后刀面的摩擦功。

切削熱由切屑、刀具、工件和周圍介質(zhì)傳導出去。影響熱傳導的主要因素是工件和刀具材料的

熱導率、加工方式和周圍介質(zhì)的狀況

僅從切削熱的產(chǎn)生的多少不能說明切削區(qū)溫度的高低，主要由切削熱產(chǎn)生與傳出中其哪部分較

大有關。

2-26切削溫度一般指前刀面與切屑接觸區(qū)域的平均溫度。

切削溫度在刀具上的分布：

（1）剪切面上各點溫度幾乎相同。

（2）前刀面和后刀面上的最高溫度都不在刀刃上，而是在離刀刃有一定距離的地方。

（3）在剪切區(qū)域中，垂直剪切面方向上的溫度梯度很大。

（4）在切陷靠近前刀面的一層（簡稱底層）上溫度梯度很大，離前刀面0.1?0.2mm,溫度就可能下降

一半。

（5）后刀面的接觸長度較小，因此溫度的升降是在極短時間內(nèi)完成的。

（6）工件材料塑性越大，則前刀面上的接觸長度愈大，切削溫度的分布也就較均勻些；反之，工件

材料的脆性愈大，則最高溫度所在的點離刀刃愈近。

8

（7）工件材料的導熱系數(shù)愈低，則刀具的前、后刀面的溫度愈高。

2-27切削液具有潤滑、冷卻、清洗和防銹作用。

潤滑作用，可以減小前刀面與切屑，后刀面與已加工表面間的摩擦，形成部分潤滑膜，從而減

小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具與工件坯料摩擦部位的表面溫度和刀具磨損。

冷卻作用，有效地降低切削溫度，減少工件和刀具的熱變形，保持刀具硬度，提高加工精度和

刀具耐用度。

清洗作用，除去生成的切屑、磨屑以及鐵粉、油污和砂粒，防止機床和工件、刀具的沾污，使

刀具或砂輪的切削刃口保持鋒利。

防銹作用，防止環(huán)境介質(zhì)及殘存切削液中的油泥等腐蝕性物質(zhì)對金屬產(chǎn)生侵蝕。

常用切削液有三種類型，分別是水溶液類、乳化液類和切削油類。

水溶液類是以水為主要成分的切削液。水的導熱性能和冷卻效果好，但單純的水容易使金屬生

銹，潤滑性能差。

乳化液類是將乳化油用95%?98%的水稀釋而成，呈乳白色或半透明狀的液體，具有良好的冷

卻作用。但潤滑、防銹性能較差.

切削油類的主要成分是礦物油，少數(shù)采用動物油或復合油。純礦物油不能在摩擦界面形成堅固

的潤滑和防銹作用。

2-28不一樣。根據(jù)切削力的經(jīng)驗公式，背吃刀量的系數(shù)大于進給量的系數(shù)，因而背吃刀量對切削力

的影響大于進給量：根據(jù)切削溫度的經(jīng)驗公式，背吃刀量的系數(shù)小于進給量的系數(shù)，因而背吃刀量

對切削力的影響小于進給量。

生產(chǎn)實踐中常用刀具壽命、生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量作為考慮因素。在切削溫度方面，由于切削溫

度增加，刀具壽命降低，對產(chǎn)品加工質(zhì)量有很大影響，目背吃刀量對切削力的影響小于進給量，宜

增大背吃刀量。在切削力方面，背吃刀量對切削力的影響大于進給量，對所需機床的功率有所影響，

而提高生產(chǎn)率要通過提高切削速度來實現(xiàn)。綜合考慮，在實際加工過程中，一般先考慮盡可能大的

背吃刀量，其次選盡可能大的進給量。

2-29前角增大，變形和摩擦減少，因而切削熱減少，但是前角不能過大，否則刀頭部分散熱體枳減

小，不利于切削溫度的降低。

2-30參照有關書籍，畫出示意圖，切削塑性材料時，溫度場中最高溫度之處為刀尖靠近前刀面處，

切削脆性材料時，溫度場中最高溫度之處為刀尖靠近后刀面處。

2-31主偏角越大，切削溫度越高。

9

2-32刀具的正常磨損過程可分為三個階段，分別是初期磨損階段、正常磨損階段和急劇磨損階段。

（1）初期磨損階段

新刃磨的刀具后刀面存在粗糙不平之處以及顯微裂紋、氧化或脫碳層等，而且切削力較鋒利，

后刀面與加工表面接觸面積較小，應力較大，所以該階段磨損較快。

（2）正常磨損階段

刀具毛糙表面已經(jīng)磨平，這個階段磨損比較緩慢均勻，后刀面磨損量隨著切削時間延長而近似

地成正比例增加，這一階段時間較長。

（3）急劇磨損階段

刀具表面粗糙度值增大，切削力與切削溫度均迅速升高，磨損速度增加很快，直至刀具損壞而

失去切削能力。

刀具使用時磨損應限制在正常磨損階段結(jié)束前。

2-33刀具磨損到一定限度就不能繼續(xù)使用。這個磨損限度稱為磨鈍標準。規(guī)定后刀面上均勻磨損區(qū)

的高度VB值作為刀具的磨鈍標準。

制定磨鈍標準應考慮以下因素：

（1）工藝系統(tǒng)剛性

工藝系統(tǒng)剛性差，VB應取小值：

（2）工件材料

切削難加工材料，一般應取較小的VB值；

（3）加工精度和表面質(zhì)量，加工精度和表面質(zhì)量要求高時，VB應取小值；

（4）工件尺寸，加工大型工件，為了避免頻繁換刀，VB應取大值。

2-34刃磨好的刀具自開始切削直到磨損量達到磨鈍標準為止的凈切削時間，稱為刀具的使用壽命。

刀具的磨鈍標準是指刀具在正常使用時，切屑的形狀與繳色有了顯著的改變；切削力增大，出

現(xiàn)一些不正常的振動及聲響；加工出零件的表面光潔度顯著卜.降或精度超出公差等現(xiàn)象。

刀具的磨損標準確定后，刀具的使用壽命還與切削時的吃刀量、切削速度以及所加工材料的強

度、硬度等有關。如果切削速度不高，吃刀量不大，加工材料的強度、硬度不高，刀具就可以使用

的時間很長。刀具的使用壽命就會延長。

2-35切削速度影響最大，進給量次之，背吃刀量最小。

m是刀具壽命線的斜率。因為不同的材料耐熱性不同，因此有不同的m值，耐熱性越低，斜率

越小，切削速度對刀具壽命影響越大，也就是說，切削速度改變一點點，刀具壽命變化很大，反之

亦然。

2-36粗加工時切削力很大，合理的進給量應是工藝系統(tǒng)所能承受的最大進給量。

最大進給量主要受以下因素限制：

（1）機床進給機構的強度

（2）車刀刀桿的強度和剛度

（3）工件裝夾剛度

（4）硬質(zhì)合金或陶瓷刀片的強度

半精加工和精加工時，進給量的選擇受到表面粗糙度的限制。此時為減少加工表面粗糙度，可

適當增大刀尖圓弧半徑、減小副偏角或采用修光刃等辦法。此外，可增大前角，提高刀具刃磨質(zhì)量,

選用有效的切削液等措施，以減小積屑瘤和鱗刺的不利影響。

2-37選擇切削用量的原則是：首先選取盡可能大的背吃刀量，其次要在機床動力和剛度允許又能滿

足加工表面粗糙度的前提下，選取盡可能大的進給量，最后根據(jù)確定的刀具,耐川度選取或計算切削

速度。

從刀具壽命出發(fā)選擇切削用量時，選擇的順序應為背吃刀量一進給量一切削速度。其理由可從

刀具壽命表達式7二中看出,x>y>z,即切削速度對刀具壽命影響最大，其次是進給量,

背吃刀量的影響最小。按這個順序選擇切削用量，得到的生產(chǎn)率最高。

從機床動力出發(fā)選擇切削用量時，選擇的順序應為進給量一切削速度一背吃刀量。其理由可從

機床功率的計算公式210-3二7鬼泮七二

看出，影響切削功率最小的是進給量，其次是切削速度，最后是背吃刀量。

實際上，考慮背吃刀量取小值時，會增加走刀次數(shù)，從而增加了輔助工時，因此生產(chǎn)中一般仍

然按背吃刀量一進給量一切削速度的順序選擇切削用量，即先選擇盡可能大的背吃刀量，其次選擇

盡可能大的進給量，最后確定切削速度。

2-38工件材料切削加工性是指在一定的條件下，工件材料切削加工的難易程度。由于切削加工的條

件和要求不同，材料的切削加工性有不同的內(nèi)容和指標。所謂材料切削加工的難易，都是相對某種

工件材料而言，這種難易程度是一個相對概念。

常用的切削加工性衡量指標有：

（1）以表面加工質(zhì)量；

（2）刀具耐用度;

（3）單位切削力、切削溫度；

（4）斷屑性能。

11

常用的衡豉指標為相對加工性K，，指以強度b=0.637GPa的45鋼的匕$0為基準(記為

(vr60)),其它被切削材料的匕6c與之相比的數(shù)值，稱為相對加工性，即6ft/(「&))；K,.愈

大，切削加工性愈好。

改善工件材料的切削加工性的途徑主要有兩方面：

(1)調(diào)整材料的化學成分；

(2)采用熱處理改善材料的切削加工性。

2-39選用直頭外圓車刀，刀片材料為硬質(zhì)合金YT15,結(jié)構為焊接刀具。刀桿尺寸為16〃〃〃x25〃?m0

幾何參數(shù)九二15°,%=8",kr=75°,k；=10。,兒=6'七=1機利。

兩道工序：

(1)粗車

①確定背吃刀量與：單邊加工余量為2.5mm,粗車取〃川二2〃〃〃；

②確定進給量/：根據(jù)已知查表確定f=0.5\mm!r；

③確定切削速度v:根據(jù)公式v=K計算或可杳表取u=110，n/min；

"碟/」v

計算主軸轉(zhuǎn)速〃=哩"=438r/min,根據(jù)機床說明書取〃=450〃min,實際切削速度

血W

v=———=113m/min

1000

(2)半精車

①確定背吃刀量4〃：半精車取%2=0-5〃〃〃；

②確定進給量f:根據(jù)已知查表確定f=0.3mm/r；

③確定切削速度v：根據(jù)%2和f查表取u=13O〃/min

計算主軸轉(zhuǎn)速〃=——-=545r/min,根據(jù)機床說明書取〃=560/7min,實際切削速度

叫

磯〃山/?

v=——=134"?/min

1000

2-40磨削與切削相比，切削的刀具的前角一般都是正前角，因此，在切削時，產(chǎn)生的切削熱與磨削

相比，要小得多：而磨削的砂輪其砂粒的排列是不規(guī)則的，有正前角的，有零前角的，還有負前角

的，因此，磨削時，砂輪的砂粒有摩擦、劃痕、切削三種現(xiàn)象。與切削相比，產(chǎn)生的磨削熱熱量要

大得多，去除材料的效率也要低得多，故磨削適用于小余量的材料去除加工，適用于精加工。

2-41高速切削加工技術中的“高速”是一個相對概念。對于不同的加工方法和工件材料，高速切削加

工時應用的切削速度并不相同。一般認為高于5?1()倍的普通切削速度的切削加工定義為高速切削

加工。

12

隨切削速度提高，采用較小的切削深度和厚度，刀具的每刃切削量極小，所以切削力隨之減小,

切削力平均可減小30%以上，有利于加工薄壁零件和脆性材料。隨切削速度提高，單位時間內(nèi)的金

屬切除率增加，加工效率提高。高速切削加工時，切屑以很高的速度排出，帶走了90%以上的切削

熱，傳給工件的熱量很少，減少了工件的內(nèi)應力和熱變形，進一步提高了加工精度。轉(zhuǎn)速的提高，

使切削系統(tǒng)的工作頻率遠離機床的低階固有頻率，減小了振動，大大降低了加工表面粗糙度。由于

采用新型高硬度材料，高速切削可加工硬度HRC（45?65）的淬硬鋼鐵件，可取代磨削加工。

2-42高速切削時,，在切削速度提高到一定數(shù)值后，隨著切粒速度的提高，切削溫度反而會降低，切

削力降低，這個速度值對于而不同材料是不同的。

第三章金屬切削機床

3-1機床常用技術性能指標主要包含以下兩方面：

①機床的工藝范圍，即機床上加工工件類型和尺寸，還包括結(jié)構、工藝適應性、精度、使用可

靠性和宜人性等方面。

⑵主要技術參數(shù)包括：尺寸參數(shù)（反映機床的加工范圍，由主參數(shù)、第二主參數(shù)等）、運動參

數(shù)（機床執(zhí)行件的運動速度）與動力參數(shù)（機床電動機的功率或最大轉(zhuǎn)矩）。

3-2機床的主運動是形成機床切削速度或消耗動力最大的工作運動，只有一個。如車削工件時工件

的旋轉(zhuǎn)、鉆削、銃削時刀具的旋轉(zhuǎn)。進給運動是使工件的多余材料不斷被去除的工作運動，可以多

個。例如，車削外圓時，車刀沿工件軸向的直線運動。

3-3CM6132——單軸自動精密臥式車床，最大工件直徑320mm

Cl336——單軸六角自動車床，最大工件直徑36mm,加工長度80mm.

C2150x6——多軸自動、半自動車床，最大工件直徑500mm。

Z3040x16-----搖憎鉆床，最大鉆孔直徑40mm,主軸中心線至立柱母線最大距離1600mm。

T6I12——臥式鍵床，主軸直徑120mm

T4I63B——第二次重大改進的立式單柱坐標鐐床，工作臺面寬度的630mm

XK5040——數(shù)控立式銃床，工作臺面寬400mm.

B2021A——龍門刨床，最大刨削寬度2100mm

Y315OE——第五次重大改進的滾齒機床，工作最大直徑500mm

CA6140——第一次重大改進的臥式車床，最大工件直徑400mm

MBG1432——高精度萬能外圓磨床，最大磨削直徑320mm

L6120——臥式內(nèi)拉床，額定拉力20噸

DK7725——工作臺為250x320的慢走絲線切割機床

13

3-4開環(huán)系統(tǒng)就是沒有檢測和反饋的系統(tǒng)。如果檢測元件不是直接安裝在執(zhí)行部件上，而是安裝在

進給傳動系中間部位的旋轉(zhuǎn)部件上，稱為是半閉環(huán)系統(tǒng)。在執(zhí)行部件安裝有檢測元件，負載端如直

線運動可以做光柵反饋到上位機，旋轉(zhuǎn)運動最后負載端加編碼器反饋至上位機就是全閉環(huán)系統(tǒng)。

3-5旋轉(zhuǎn)精度較高，在無載荷、低速轉(zhuǎn)動條件下，在安裝工件或刀具主軸部位徑向和軸向跳動較小。

（1）剛度較大，指其在外加載荷作用下較強抵抗變形的能力，通常以主軸前端產(chǎn)生單位位移的彈性

變形時，在位移方向上所施加的作用力多少表示。

（2）抗振性較強，即較強的抵抗受迫振動和自激振動的能力。

（3）溫升和熱變形較小，主軸部件運轉(zhuǎn)時，相對運動處的摩擦熱、切削區(qū)的切削熱等使主軸部件的

溫度升高較少，形狀尺寸和位置發(fā)生變化較小，即所謂熱變形較小。

3-6（1）導向精度，即運動構件沿導軌面運動時其運動軌跡的準確程度，涉及幾何精度、接觸精度、

結(jié)構形式、剛度、油膜厚度、熱變形等。

（2）承載能力大，剛度好。

（3）精度保持性好。

（4）低速運動平穩(wěn)，不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象.

3-7（1）應具有足夠的剛度和較好的剛度-質(zhì)量比；

（2）應具有較好的動態(tài)特性，包括較大的位移阻抗（動剛度）和阻尼；整機的低階頻率較高，各階

頻率不致引起結(jié)構共振；不會因薄壁振動而產(chǎn)生噪聲。

（3）熱穩(wěn)定性好，熱變形對機床加工精度的影響較小。

（4）排屑暢通、吊裝安全，并具有良好的結(jié)構工藝性。

3-8（I）滿足工藝過程所提出的要求；

（2）在刀架上要能牢固地安裝刀具，在刀架上安裝刀具時還應能精確地調(diào)整刀具位置，采用自動換

刀時，應能保證刀具交換前后都能處于正確位置；

（3）刀架、刀庫、換刀機械手部應具有足夠的剛度；

（4）刀架可靠性高；

（5）自動換刀裝置應能保證換刀時間應盡可能縮短；

（6）操作方便安全。

3-9（1）傳動路線表達式：

-17--42"

4226

「2717]

3622_川_%小____v___

電動機(1430"min)——---1--11-6358-VI（主軸）

31502245@200M

2638UV11」

_32__30_

(2)主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)：3x3x2=18(級)

(3)主軸的最高轉(zhuǎn)速：1430x受x至x%x?=2018.5(r/min)

1502226200

143/p>

主:軸的最低轉(zhuǎn)速:x——x——x___x___x___=19(r/min)

42452006358

3-10（1）傳動路線表達式:

券（此左,%左）

-40'

68-必左)

電動機-幽-I-2661618132

-II--III（主軸）

032572旦（％左,右）

3337§

_65_17

而（％右，“2右）

（2）主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù):3x4=12（級）

(3)主軸的最高轉(zhuǎn)速：1440x?x"x?=43(Xr/min)

3256837

...10026373717.__.?、

主軸的最低轉(zhuǎn)4速：1440x-----x一x—x—x—=12.35(r/min)

32572616181

5232020

3-11(1)軸A的轉(zhuǎn)速：1440x—X—x一x一=81.8(r/min)

2223208()

on93353095I

(2)軸A轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時，軸B轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)：—X—X—X—X—X—X—=0.02r

20202330504084

84402

(3)軸B轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時，螺母C移動的距離：一x—x—xl0=134.4〃加

12520

3-12(1)性質(zhì)不同

①臥式機床主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工的機床。

②立式車床屬于大型機械設備，用于加工徑向尺寸大而軸向尺寸相對較小，形狀復雜的大型和

重型工件。

（2）主軸位置不同

①臥式機床主軸是平放的。

②立式車床主軸是垂直的，相當于把普通車床豎直立起來。

3-13無心外圓磨床，它有兩種磨削方法，即縱磨法和橫磨法。生產(chǎn)效率相對較低一些，適用于加工

帶階梯或成形回轉(zhuǎn)表面的工件?，它的布局比較緊湊，普通外圓磨床的頭架和砂輪架都不能繞垂直軸

線調(diào)整角度，頭架主軸不能轉(zhuǎn)動，沒有內(nèi)圓磨具，它的工藝范圍較窄，只能磨削外圓柱面和錐度較

小的外圓錐面。但由于主要部件的結(jié)構層次少，剛性好，可采用較大的磨削用量，生產(chǎn)效率較高，

同時易于保證磨削質(zhì)量。

3-14鉆床主要有立式鉆床、指臂鉆床、臥式鉆床、臺鉆、單軸鉆床、多軸鉆床、固定鉆床、移動鉆

床、磁座鉆床、滑道鉆床、半自動鉆床、數(shù)控鉆床、深孔鉆床、龍門數(shù)控鉆床、組合鉆床、鉆銃床

等。

15

①立式鉆床，工作臺和主軸箱可以在立柱上垂直移動，用于加工中小型工件。

②臺鉆，一種小型立式鉆床，最大鉆孔直徑為12?15亳米，安裝在鉗工臺上使用，多為手動進

鉆，常用來加工小型工件的小孔等。

③搖臂式鉆床，主軸箱能在搖臂上移動，搖臂能回轉(zhuǎn)和升降，工件固定不動，適用于和工大而

重和多孔的工件，廣泛應用于機械制造中。

④深孔鉆床，用深孔鉆鉆削深度比直徑大得多的孔（如槍管、炮筒和機床主軸等零件的深孔）的專

門化機床，為便于除切屑及避免機床過于高大，一般為臥式布局，常備有冷卻液輸送裝置（由刀具內(nèi)

部輸入冷卻液至切削部位）及周期退刀排屑裝置等。

⑤中心孔鉆床，用于加工軸類零件兩端的中心孔。

⑥鉆銃床，工作臺可縱橫向移動，鉆軸垂直布置，能進行銃削的鉆床。

⑦臥式鉆床，主軸水平布置，主軸箱可垂直移動的鉆床。一般比立式鉆床加工效率高，可多而

同時加工。

3-15銃床的主要類型有升降臺式銃床、床身式銃床、龍門鐵床、工具銃床、仿形銃床以及數(shù)控銃床

等。

升降臺式銃床包括萬能式、臥式和立式等，主要用于加工中小型零件，應用最廣。

床身式銃床，即工作臺不升降銃床，有矩形工作臺式和圓工作臺式兩種，是介于升降令銃床和

龍門銃床之間的一種銃床，其垂直方向的運動由銃頭在立柱上升降來完成。適用于成批或大量生產(chǎn)

中銃削中、小型工件的頂平面。

龍門銃床，包括龍門銃鑲床、龍門銃刨床和雙柱銃床，主要用來加工大型工件上的平面和溝槽,

是一種大型高效通用銃床。

3-16滾齒機是內(nèi)給加工機床中應用最廣泛的一種，它多數(shù)是立式的，用米加向齒和斜齒的外嚙合

圓柱齒輪及渦輪：也有臥式的，用于儀表工業(yè)中加工小模數(shù)齒輪和在一般機械中加工軸齒輪、花鍵

軸等；插齒機主要用于加工直齒圓柱齒輪，尤其適用于加工在滾齒機上不能加工的內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒

輪；它們的加工方法有著很明顯的區(qū)別，前者是由一對交錯軸斜齒輪嚙合傳動原理演變而來的，后

者是一個端面磨有前角而齒頂及齒側(cè)均磨有后角的齒輪。插齒時，插齒刀沿著工件軸向做直線往復

運動以完成切削主運動，在刀具與工件輪坯做“無間隙嚙合運動''過程中，在輪坯上漸漸切出齒廓。

3-17（1）外接直齒圓柱齒輪一滾齒機、插齒機

（2）外接斜齒圓柱齒輪一滾齒機

（3）內(nèi)接直齒圓柱齒輪一插齒機

（4）蝸輪一滾齒機

（5）齒條一插齒機；

（6）扇形齒輪+插齒機；

（7）人字齒輪一齒形銃床

3-18（1）加工中心尺寸

規(guī)格較小的升降臺式數(shù)控加工中心，其工作臺寬度多在400mm以下，它最適宜中小零件的加工

和狂雜形面的輪廓銃削任務。規(guī)格較大的如龍門式加工中心，工作臺在500?600mm以上，用來解決

大尺寸復雜零件的加工需要。

（2）加工中心精度

從精度選擇來看，一般的數(shù)控加工中心即可滿足大多數(shù)零件的加工需要。對于精度要求比較高

的零件，則應考慮選用精密型的數(shù)控加工中心。

（3）加工中心工件加工量

對于大批量的，用戶可采用專用加工中心。如果是中小批量而又是經(jīng)常周期性重復投產(chǎn)的話，

那么采用加T.中心是非常合適的，因為批最生產(chǎn)中準備好多工夾具、程序等可以存儲起來重復使用。

（4）加工中心數(shù)控系統(tǒng)

對于加工部位是框形平面或不等高的各級臺階，那么選用點位一直線系統(tǒng)的數(shù)控加工中心即可。

如果加工部位是曲面輪廓，應根據(jù)曲面的幾何形狀決定選擇兩坐標聯(lián)動和三坐標聯(lián)動的系統(tǒng)。也可

根據(jù)零件加工要求，在一般的數(shù)控加工中心的基礎上，增加數(shù)控分度頭或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，這時機

床的系統(tǒng)為四坐標的數(shù)控系統(tǒng)，可以加工螺旋槽、葉片零件等.

3-19優(yōu)點：

（1）高速度；

（2）小切深；

（3）干式切削；

（4）切削力小，切削溫度低；

（5）直接加工硬化材料，可省去電極制造，簡化工藝流程；

（6）加工薄壁寄件，可減少零件變形；

（7）工藝集中。

關鍵技術：

（1）主軸轉(zhuǎn)速高、功率大；

（2）進給量和快速行程速度高；

（3）主軸和工作臺（拖板）運動的加（減）速度高；

（4）機床要有優(yōu)良的靜、動特性以及熱特性；

（5）與主要部件的高速度匹配的輔件；

（6）數(shù)控系統(tǒng)功能優(yōu)良。

3-20高速加工進給系統(tǒng)主要有高速滾珠絲杠副傳動進給系統(tǒng)和直線電動機進給驅(qū)動系統(tǒng)兩種。

高速滾珠絲杠副傳動進給系統(tǒng)，一般情況下可以滿足進給系統(tǒng)的高速要求，但是存在下列缺點:

①制造較困難，成本較高；

②速度和加速度的提高有較大的限制；

③進給行程有限;④全閉環(huán)時系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。

17

直線電動機進給驅(qū)動系統(tǒng)比高速滾珠絲杠副傳動進給系統(tǒng)具有更優(yōu)良的加速性能，省去了許多

傳動中間環(huán)節(jié)，其優(yōu)點有：

①結(jié)構簡單，體積??；

②維護簡單；

③運行的行程較長；

④沒有機械接觸，摩擦?。?/p>

⑤加速度很大，最大可達10g；

⑥運動平穩(wěn)：

⑦很寬的轉(zhuǎn)速運行范圍；

⑧.精度和重復精度高。

其缺點有：

①直線電機的動態(tài)剛性極低；

②直線電機的耗電量大；

③發(fā)熱量大；

④不能自鎖緊。

第四章機床夾具原理與設計

4-1機床夾具主要由定位元件、夾緊裝置、對刀元件與導引元件、夾具體、其他原件及裝置組成。

（1）定位元件，使工件在夾具中占有準確位置，起定位作用；

（2）夾緊裝置，用于夾緊工件，在切削時使工件在夾具中保持既定的位置：

（3）對刀元件與導引元件，保證工件與刀具之間的正確位置：

（4）夾具體，用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎件。它與機床有

關部件進行相連定位，使夾具相對機床具有確定的位置；

（5）其他原件及裝置，杈據(jù)工件的加工要求，要有分度機構，銃床夾具還要有定位鍵等。

4-2（1）用找正法裝夾工件，其原理是：根據(jù)工件的一個或幾個表面用劃針或指示表找正工件準確

位置后再進行夾緊，也可先按加工要求進行加工面位置的劃線工序，然后再按劃出的線痕進行找正

實現(xiàn)裝夾。

（2）用夾具裝夾工件，其原理是：夾具使工件在夾具中占有正確的加工位置，而且夾具對機床

保證有準確的相對位置，而夾具結(jié)構保證定位元件的定位，工作面對夾具與機床相連接的表面之間

的相對準確位置，使刀具相對有關定位元件的定位工作面調(diào)整到準確位置，這就保證了刀具在加工

出的表面對工件定位基準的位置尺寸。

4-3設計基準：齒輪內(nèi)孔軸線

裝配基準：齒輪內(nèi)孔軸線

定位基準：齒輪內(nèi)孔和下端面

18

測量基準：齒頂圓

4-4完全定位——工件的六個自由度完全被限制的定位。

不完全定位——按加工要求，允許有一個或幾個自由度不被限制的定位。

欠定位——按工序的加工要求，工件應該限制自由度而未予限制的定位。

過定位——工件的一個自由度被兩個或兩個以上的支撐點重復限制的定位。

4-5(1)幾個定位元件組合起來定位一個工件相應的幾個定位面，該組合定位元件能限制工件的自

由度總數(shù)等于各個定位元件單獨定位各自相應定位面時所能限制的自由度數(shù)目之和，不會因組合后

而發(fā)生數(shù)量上的變化。

(2)組合定位中定位元件在單獨定位某定位面時原來起限制T件移動自由度的作用可能會轉(zhuǎn)化

成限制工件轉(zhuǎn)動自由度的作用，但一旦轉(zhuǎn)化后，該定位元件就不能再起原來限制工件移動自有度的

作用了。

(3)單個表面的定位是紐合定位分析的基本單元。

4-6a)Jr,y,z9y,zb)x9y,z9x,zc)x9z,x9y9zd)x,y,z9x9y9ze)xfy,z,x,y,z

f)y,z9x,z

4-7a)x,y,x,yb)x,y,z9x,yc)x,y,z,x,yd)i,y,x,ye)x,y,z,x,y,z

?X—?—―c-

0京5,3,y,zg)z,x,yh)y,z,x,)，,zi)無y,z,x,y,zj)x,y,x,y,z

——一個一

k)

y,z,x,y9z1)乞,m)x,z,x,y.zn)y,z,x,)，,zo)x,z,x,y,z

—?—?c.—?—?c

p)x,y,x,y,zq)x,z,x,y,zr)x,z,x,y,zs)x,z,x,y,zt)x,y,x,),,z

U)y,x,zV)X,J,Z

4-8(1)錐度心軸與錐孔配合——除軸向旋轉(zhuǎn)外，限制5個自由度

(2)錐銷與錐孔配合一限制3個移動自由度

(3)菱形銷與圓孔配合——限制1個自由度

4-9(1)固定支承——高度尺寸固定，不能調(diào)整的支承。

(2)可調(diào)支承——頂端位置可在一定高度范圍內(nèi)調(diào)整的支承。

(3)自位支承——支承本身的位置在定位過程中能自動適應工件定位基準面位置變化的一類支

承。

(4)輔助支承為提高工件剛度和定位穩(wěn)定性而采用的不起定位作用的支承。

4-10定位誤差產(chǎn)生的原因:

(1)定位基準與設計基準不重合產(chǎn)生的定位誤差——基準不重合誤差Ajb；

(2)定位副制造不準確產(chǎn)生的基準位移誤差——基準位移誤差△.。

實質(zhì)：一批工件某加工參數(shù)(尺寸，位置)的設計基準相對夾具的調(diào)刀基準在該加工參數(shù)方向

上的最大位置變化量△加，為加工參數(shù)的定位誤差。

411(1)加工B面

△?=°

△川=0

A</lr=Ay,4-A>>=0<0.12

滿足尺寸6()±().06的要求。

(2)加工A面

頤=0.04

鼠=0

△?=△川+△加=004>002

不滿足尺寸30±0.01的要求。

△ib=0

4-12A.,,=TD+T([+^=0.052+(-0.02()+().072)+0.020=().124

△加=0.124<0.4

滿足要求。

△加=0.06/2+0.04=0.07

4-13A=0.021+0.013+0.007=0.041

△癡=A+△加=().07+0.()41=0.111

AO

~2

(AD+\d)

4-14----------------cosa

2

AA△力(AD+AJ)

△亦A=—+---------cosa

△ib=—=0.025

2

=0,03=0.021

4-15A

2sin45'

△dw二八曲+/\加，=0.025+0.021=0.046

*+ABtantz=———+().3tan45"=0.44

4-16△加=

2siiia2siii45°

4-17第一種方案，插孔限制云底面限制三，五亍，側(cè)面銷限制2,完全定位。

第二種方案，插孔限制兄底面限制三,￡,少，短銷限制兀2,現(xiàn)過定位。

故第一種定位方案好。

4-18

20

\ib=2x0.2=0.4

（）.1

a）方案A/w=0.071

2sin45

△.=△.+A.=0.071+0.4=0.471

△小=2x0.2+0.05=0.45

b）方案△川=0

△加=、jb+△初=S45

=2x0.2=0.4

c）方案A,3=0.2—（-0.17）=037

△加=△砂+△"，=0.37+0.4=0.77

b）方案定位誤差較小，此方案較好。

4-19b）方案

-02=0.045

2

△.=（）

△尿=+A初=0045

c）方案

△仍—+0.02=0.035

2

002=0.014

A>=

2sin45°

△加=△?+△初二。。49

d）方案

A曲=—+0.02=0.035

2

A.=0.014

?w2sin450

鼠，=A?+A初=0.049

e）方案

Az/,=0.02

△>=0

△加=002

f）方案

21

△必=0.02

A>=d^=0014

A小"△砂+"=0.034

g）方案

A.?=0.02

=0.05-(-0.02)=0.07

=Aji>+△加=6?

h）方案

△力=0.02

△加=0.05-(-0.02)=0.07

△%=△而+△/卬=0.09

i）方案

A-h=0.02

=o

△加=A/&+△加=0.02

4-20（1）確定夾具上兩定位銷中心距尺寸與偏差

孑L心'距=50.05±0.05

銷心距Ld=50.05±(1/3x0.05)=50.05±0.017

（2）確定圓柱定位銷直徑的尺寸與偏差

按對稱度不大于006,則：＜0.06,取圓柱銷的配合公差帶為f7,。20/7=。20二然,

0.021+0.041=0031<0.06滿足對稱度要求。

2

（3）確定削邊定位銷直徑的尺寸與偏差

方十；/0.1+0.0343「

查表：A=4,a=-----------=0.067

2

獨;2x0.067x4=0.0536

Xzmin-

02inin1()

jI八-0.0536

^2max=10

取削邊銷的公差等級為IT6,1T6=O.OO9,最后削邊銷的尺寸為例0]:?篇:

（4）驗算鉆模的鉆套軸心線與兩定位孔連心線的夾角制