金屬成形加工基礎 王英杰 習題答案

1、金屬成形加工基礎習題集答案主 編 王英杰內容簡介本習題集標準答案是根據機械工業(yè)出版社出版的5年制（或3年制）高等職業(yè)技術教育“十一五”規(guī)劃教材金屬成形加工基礎（王英杰主編）編寫的。全書共10章，習題集內容涉及：主要闡述了鑄造成形、鍛壓成形、焊接成形、切削加工基礎知識、金屬切削機床基礎知識、各種表面加工方法、鉗工、特種加工與數控加工、切削加工工藝過程制定、機械裝配等內容。本習題集及其標準答案覆蓋各章主要的知識點和基本的教學要求，題型種類多，習題數量合理，沒有難題和怪題，便于學生復習和自學考核，也便于教師根據教學要求進行組卷。本習題集及其標準答案主要面向5年制（或3年制）高等職業(yè)技術教育學院近機類

2、各專業(yè)學生。此外，還可適合機械類、近機類等專業(yè)的中等專業(yè)學生和職工培訓考核。 第一單元 鑄造成形綜合訓練一、名詞解釋1鑄造鑄造是指熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融金屬澆入與零件形狀相適應的鑄型中，待凝固后獲得一定形狀、尺寸和性能的金屬零件或毛坯的成形方法。2砂型鑄造在砂型中生產鑄件的鑄造方法，稱為砂型鑄造。3造型用型砂及模樣等工藝裝備制造砂型的方法和過程，稱為造型。4造芯制造型芯的過程稱為造芯。5澆注系統(tǒng)為了填充型腔和冒口而開設在鑄型中的一系列通道，稱為澆注系統(tǒng)。6流動性流動性是指熔融金屬的流動能力。7收縮性金屬在液態(tài)凝固和冷卻至室溫過程中，產生體積和尺寸減小的現象稱為收縮。8特種鑄造與砂型鑄造不

3、同的其它鑄造方法稱為特種鑄造。9壓力鑄造壓力鑄造是將熔融金屬在高壓下高速充填金屬型腔，并在壓力下凝固的鑄造方法。二、填空題1特種鑄造包括 金屬型 鑄造、 壓力 鑄造、 離心 鑄造、 熔模 鑄造等。 2型砂和芯砂主要由 原 砂、 粘結 劑和 附加 物等組成。3造型材料應具備的性能有一定的 強度 、 可塑 性、 耐火 性、 透氣 性、 退讓 性和 潰散 性等。4手工造型方法有： 整體模 造型、 分開模 造型、 挖砂 造型、 假箱 造型、 活塊 造型、 三箱 造型和 刮板 造型。5澆注系統(tǒng)由 澆口杯 、 直澆道 、 橫澆道 和 內澆道 組成。6造型方法通常分為 手工 造型和 機器 造型兩大類。7金屬

4、液從澆注溫度冷卻到室溫要經過 液態(tài) 收縮、 凝固 收縮、 固態(tài) 收縮三個階段。8鑄造應力分為 收縮 應力、 熱 應力和 相變 應力。9所謂順序凝固是指鑄件按“ 薄壁 厚壁 冒口 ”的順序進行凝固的過程。三、簡答題1鑄造生產有哪些特點?答：（1）鑄造成形適應性廣。鑄造成形可制造形狀復雜且不受工件尺寸、質量和生產批量限制的鑄件。（2）鑄造成形具有良好的經濟性。（3）鑄件力學性能較低。2繪制鑄造工藝圖時應確定哪些主要的工藝參數?答：繪制鑄造工藝圖時應考慮的主要工藝參數是加工余量、起模斜度、鑄造圓角、收縮率和芯頭等。3鑄件上產生縮孔的根本原因是什么?定向凝固為什么能避免縮孔缺陷?答：液態(tài)金屬在鑄型內凝

5、固過程中，由于補縮不良，在鑄件最后凝固的部分將形成孔洞。定向凝固可以使鑄件各個部位的凝固收縮均能得到液態(tài)金屬的充分補縮，從而將縮孔轉移到冒口之中。冒口為鑄件的多余部分，在鑄件清理時切除，即可得到無縮孔的鑄件。4按內澆道在鑄件上的位置，澆注系統(tǒng)分為哪幾個類型？答：澆注系統(tǒng)的類型按內澆口在鑄件上的位置，澆注系統(tǒng)可設計成頂注式澆注系統(tǒng)、中注式澆注系統(tǒng)、底注式澆注系統(tǒng)、階梯式澆注系統(tǒng)等形式。5影響金屬流動性的因素有哪些？答：金屬流動性的大小與澆注溫度、化學成分和鑄型的充填條件等因素有關。澆注溫度高，液態(tài)金屬所含的熱量多，在同樣冷卻條件下，保持液態(tài)的時間長。同時，在液態(tài)金屬停止流動前傳給鑄型的熱量也多，

6、導致鑄型的溫度升高，使金屬的冷卻速度降低，從而使液態(tài)金屬的流動性增強?；瘜W成分不同的金屬具有不同的結晶特點，其流動性也不同。其中純金屬和共晶成分的合金流動 性最好。鑄型中凡能增加金屬液流動阻力和提高冷卻速度的因素均使流動性降低。6圖142中的鑄件結構是否合理?應如何修改?答：不合理。上端的小孔直徑改成上小、下大，或者是改成上下一樣的直徑，但要設立起模斜度。7采用砂型鑄造方法制造圖143所示的啞鈴20件，問應采用何種造型方法?為什么?答：因為啞鈴制造數量20件，數量較少，而且啞鈴的結構上下對稱，中間的截面又是最大之處，所以可以采用分開模造型。8圖144中的鑄件結構有何缺點?如何改進?答：結構上的

7、兩圓柱凸出需要進行活塊造型，在造型時容易錯型?？梢詫芍С胁糠旨訉?，增加強度，并去掉活塊部分；或者是將圓柱凸出部分往下拉，與水平結構相連，取消活塊，方便造型。四、課外研討觀察“馬踏飛燕”青銅器的外形，分析此青銅器的鑄造工藝，并分析這種設計思想的內涵是什么?如果感興趣，請撰寫一篇關于對“馬踏飛燕”青銅器制造方法的研究論文。答：（1）形容馬奔跑得快和高；（2）飛燕用于增加馬的穩(wěn)定性。第二單元 鍛壓成形綜合訓練一、名詞解釋1冷變形強化隨著金屬冷變形程度的增加，金屬材料的所有強度指標和硬度都有所提高，但塑性有所下降，這種現象稱為冷變形強化。2再結晶當加熱溫度較高時，塑性變形后的晶粒及被拉長了的晶粒會重

8、新生核，轉變?yōu)榫鶆虻牡容S晶粒，并且金屬的鍛造性能得到恢復，這個過程稱為再結晶。3余塊余塊是指在鍛件的某些難以鍛出的部位加添一些大于余量的金屬體積，以簡化鍛件的外形及鍛件的鍛造工藝過程，在零件的某些地方增添的金屬。4熱加工在再結晶溫度以上進行的塑性變形稱為熱加工。5可鍛性可鍛性是指金屬材料在鍛壓加工過程中經受塑性變形而不開裂的能力。6鍛造流線塑性雜質隨著金屬變形沿主要伸長方向呈帶狀分布，且在再結晶過程中不會消除，這樣熱鍛后的金屬組織具有一定的方向性，通常將這種組織稱為鍛造流線。7鍛造比金屬變形前后的截面比、長度比或高度比稱為鍛造比。二、填空題1. 塑性 與 變形抗力 是衡量可鍛性優(yōu)劣的兩個主要指

9、標， 塑性 愈高， 變形抗力 愈小，金屬的可鍛性愈好。2.隨著金屬冷變形程度的增加，金屬的強度和硬度 提高 ，塑性和韌性 降低 ，使金屬的可鍛性 變差 。3.金屬加熱的目的是 提高 金屬的塑性和 降低 變形抗力，以改善金屬的 可鍛性 和獲得良好的鍛后 組織 。4.金屬塑性變形過程的實質是 位錯沿著滑移面的運動 過程。5.鍛件圖是在零件圖的基礎上，考慮 加工余量 、 鍛件工差 、 工藝余塊 等因素后繪制而成的。6.彎曲件的彎邊直線高度應大于板厚的 兩倍 ，否則，應先壓槽 后 彎曲，或加高彎曲后再將多余的高度切除。7.彎曲件的彎曲半徑應大于 材料許可的最小彎曲半徑 ，以免彎裂。8.彎曲件彎曲后，由

10、于有 回彈 現象，所以，彎曲模具的角度應比成品零件的角度 小 一個回彈角。9沖壓的基本工序可分為 分離工序 和 變形工序 兩大類。三、判斷題1.細晶組織的可鍛性優(yōu)于粗晶組織。（對）2.非合金鋼中碳的質量分數愈低，可鍛性愈差。（錯）3.零件工作時的拉應力應與鍛造流線方向一致。（對）4.金屬在常溫下進行的變形為冷變形，加熱后進行的變形為熱變形。(錯)5.因鍛前進行了加熱，所以，任何金屬材料均可進行鍛造。(錯)6.純金屬組織和未飽和的單相固溶體組織具有良好的可鍛性。(對)7.沖壓件材料應具有良好塑性。(對)8.彎曲模的角度必須與沖壓彎曲件的彎曲角度一致。(錯)9.落料與沖孔的工序方法相同，只是工序目

11、的不同。(對)四、簡答題1.確定鍛造溫度范圍的原則是什么?答：確定始鍛溫度的原則是在不出現過熱與過燒的前提下，應盡量提高始鍛溫度，以增加金屬的塑性，降低變形抗力，有利于金屬鍛造成形加工。確定終鍛溫度的原則是在保證鍛造結束前金屬還具有足夠的塑性，以及鍛造后能獲得再結晶組織的前提下，終鍛溫度應稍低一些。2.冷變形強化對鍛壓加工有何影響？如何消除冷變形強化現象?答：強度與硬度隨變形程度的增大而提高，塑性與韌性則明顯下降。所以，冷變形強化使金屬的可鍛性能惡化。消除冷變形強化現象的方法是進行再結晶退火處理。3.自由鍛有哪些主要工序？說明其主要應用?答：自由鍛是通過局部鍛打逐步成形的，它的基本工序包括：鐓

12、粗、拔長、沖孔、切割、彎曲、錯移及扭轉等。鐓粗是指使毛坯高度減小，橫截面積增大的鍛造工序，常用于鍛造齒輪坯、圓盤、凸緣等鍛件。拔長是指使毛坯橫斷面積減小，長度增加的鍛造工序，常用于鍛造拉桿類、軸類、曲軸等鍛件。沖孔是指在坯料上沖出透孔或不透孔的鍛造工序，常用于鍛造齒輪坯、套筒、圓環(huán)類等空心鍛件。切割是指將坯料分成幾部分或部分地割開或從坯料的外部割掉一部分或從內部割掉一部分的鍛造工序，常用于下料、切除鍛件的料頭、鋼錠的冒口等。彎曲是指采用一定的工模具將毛坯彎成所規(guī)定的外形的鍛造工序，常用于鍛造角尺、彎板、吊鉤、鏈環(huán)等一類軸線彎曲的零件。錯移是指將坯料的一部分相對另一部分錯開一段距離，但仍保持這兩

13、部分軸線平行的鍛造工序，常用于鍛造曲軸類零件。扭轉是將坯料的一部分相對于另一部分繞其軸線旋轉一定角度的鍛造工序。該工序多用于鍛造多拐曲軸、麻花鉆和校正某些鍛件。4.自由鍛件結構工藝性有哪些基本要求?答：（1）避免圓錐面過渡、斜面過渡，改為圓柱面過渡、平面過渡；（2）避免曲面截交，改為曲面與平面截交；（3）避免內側凸臺，改為整體實心；（4）避免加強筋結構，采用其他措施加固零件。5.對拉深件如何防止皺折和拉裂?答：為防止折皺的產生，必須用壓邊圈將坯料壓住。壓力的大小以工件不起皺為宜，壓力過大會導致拉裂。五、分析題1.試確定圖2-33中自由鍛件的主要變形工序（其中d0=2d1，d0為坯料直徑）：答：

14、坯料拔長（尺寸到d1）壓肩，測取1局部拔長（尺寸到d2）壓肩，測取2局部拔長（尺寸到d3）切頭，保證鍛件總長校正熱處理。2.試確定圖2-34中自由鍛件的主要變形工序（其中d0=2d1=4d2，d0為坯料直徑）：答：坯料沖孔穿棒拔長（孔徑尺寸保證d2），并使鍛件外徑尺寸達d1切頭，保證鍛件總長校正熱處理。3.判斷圖2-35中鍛壓結構設計是否合理，提出不合理的之處?為什么?答：不合理，圖2-35a中的鍛壓結構中的側肋板結構難以鍛出；不合理，圖2-35b中的鍛壓結構中的圓錐面和右端的外圓凸臺難以鍛出；不合理，圖2-35c中的鍛壓結構中的凸臺和斜面難以鍛出；不合理，圖2-35d中的鍛壓結構中的分模面深

15、度不是最小，分模面寬度不是最大；不合理，圖2-35e中的鍛壓結構中的內孔沒有拔模斜度難以鍛出；不合理，圖2-35f中的鍛壓結構中的分模面深度不是最小，分模面寬度不是最大；不合理，圖2-35g中的彎曲件中的孔離彎邊太近，難以保證孔的精度；圖2-35h中的落料件中的兩個尖角難以沖出；圖2-35i中的模鍛件中的內腔沒有拔模斜度，內外交角處沒有過渡圓角，難以鍛出。4.畫出圖2-36中零件的自由鍛圖（不需具體確定尺寸）：略。六、課外調研觀察小金匠鍛制金銀手飾的操作過程，分析整個操作過程中的各個工序的作用或目的，并編制其制作工藝流程。參考答案：以制作戒子為例，其制作過程是：熔化拔長再結晶退火拔長再結晶退火

16、局部造型修飾再結晶退火。第三單元 焊接成形綜合訓練一、名詞解釋1焊接焊接是指通過加熱或加壓或同時加熱加壓，并且用或不用填充材料使工件達到結合的一種工藝方法。2熔焊熔焊是將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法。3壓焊壓焊是焊接過程中必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱）以完成焊接的焊接方法。4釬焊釬焊是采用比母材熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點，低于母材熔化溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現連接焊件的的工藝方法。5焊接性焊接性是金屬材料在限定的施工條件下焊接成規(guī)定設計要求的構件，并滿足預定服役要求的能力。6焊條電弧焊焊條電弧焊是用手工操縱焊條進行焊

17、接的電弧焊方法。7氣焊氣焊是利用氣體火焰作為熱源來熔化母材和填充金屬，實現金屬焊接的一種方法。8氣體保護焊氣體保護電弧焊是利用外加氣體作為電弧介質并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊，簡稱氣體保護焊。9等離子弧焊等離子弧焊接是借助水冷噴嘴對電弧的拘束作用，獲得較高能量密度的等離子弧進行焊接的方法。10電阻焊電阻焊是工件組合后通過電極施加壓力，利用電流流過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產生的電阻熱進行焊接的方法。二、填空題1.焊接電弧由 陰極區(qū) 、 陽極區(qū) 、 弧柱區(qū) 三部分組成。2.焊件接 陽 極，焊條接 陰 極的接法稱為正接法。3.生產中按焊接電流的種類不同，電焊機可以分為 交流弧焊 機和 直流弧焊 機兩大類

18、。4.電焊條由 焊芯 和 藥皮 組成。5.焊縫的空間位置有 平焊 、 橫焊 、 立焊 、 仰焊 。6.焊接接頭的基本形式有 對接接頭 、 角接接頭 、 T形接頭 、 搭接接頭 。7.氣焊的主要設備工具有 氧氣瓶 、 氧氣減壓器 、 乙炔氣瓶 、 乙炔減壓器 、 回火防止器 、 焊炬 等。8.氣焊火焰分為 中性焰 、 碳化焰 、 氧化焰 。9.焊接變形的基本形式有 收縮變形 、 角變形 、 扭曲變形 、 波浪變形 、 彎曲變形 。10.預防和消除焊接應力與焊接變形一般從 設計 和 工藝 采取措施。11.矯正焊接變形的方法有 機械矯正 、 火焰矯正 兩大類。12.金屬材料焊接接頭包括 焊縫 、 熔

19、合區(qū) 和 熱影響區(qū) 三部分。三、選擇題1.下列焊接方法中屬于熔焊的有 C 。A摩擦焊；B.電阻焊；C.激光焊；D.高頻焊。2.焊接電弧中陰極區(qū)的溫度大約是 A ，陽極區(qū)的溫度大約是 B ，弧柱區(qū)的溫度大約是 C 。A.2400K左右；B.2600K左右；C.6000K8000K。3.焊接一般結構件時用 A ，焊接重要結構件時用 B ，當焊縫處有鐵銹、油脂等物時用 A ，要求焊縫抗裂性能高時用 B 。A.酸性焊條；B.堿性焊條。4.氣焊低碳鋼時應選用 A ，氣焊黃銅時應選用 B ，氣焊鑄鐵時應選用 C 。A.中性焰；B.氧化焰；C.碳化焰。5.下列金屬材料中焊接性好的是 A ，焊接性差的是 B、

20、C、D 。A.低碳鋼；B.鑄鐵；C.高合金鋼；D.紫銅。6.下列減少和預防焊接應力與焊接變形的措施中哪些是工藝措施 A、C、D 。A.焊前預熱；B.減少焊縫數量；C.反變形法；D.剛性固定法。四、判斷題1.凡是焊接時在接頭處施壓的焊接就是壓焊。（對）2.焊條電弧焊是非熔化極電弧焊。(錯)3.電焊鉗的作用就是夾持焊條。(錯)4.選用焊條直徑越大時，焊接電流也應越大。(對)5.在焊接的四種空間位置中，橫焊是最容易操作的。(錯)6.所有的金屬都適合于進行氧乙炔火焰切割。(錯)7.釬焊時的溫度都在450以下。(錯)五、簡答題1.熔焊、壓焊、釬焊有何區(qū)別?答：熔焊。它是將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的

21、焊接方法。壓焊。焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱）以完成焊接的焊接方法。釬焊。采用比母材熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點，低于母材熔化溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現連接焊件的的工藝方法。2.焊條的焊芯與藥皮各起什么作用?答；焊芯是組成焊縫金屬的主要材料。它的主要作用是傳導焊接電流，產生電弧并維持電弧燃燒；其次是作為填充金屬與母材熔合成一體，組成焊縫。藥皮由一系列礦物質、有機物、鐵合金和粘結劑組成。它的主要作用是：（1）保證焊接電弧的穩(wěn)定燃燒；（2）向焊縫金屬滲入某些合金元素，提高焊縫金屬的力學性能；（3）改善焊接工藝性能，有利于進

22、行各種空間位置的焊接；（4）使焊縫金屬順利脫氧、脫硫、脫磷、去氫等；（5）保護熔池與溶滴不受空氣侵入。3.用氧乙炔切割金屬的條件是什么?答：（1）金屬材料的燃點必須低于其熔點。否則，切割變?yōu)槿鄹钍垢羁谶^寬且不整齊。（2）燃燒生成的金屬氧化物的熔點應低于金屬本身的熔點，這樣熔渣具有一定的流動性，便于高壓氧氣流吹掉。（3）金屬在氧氣中燃燒時所產生的熱量應大于金屬本身由于熱傳導而散失的熱量，這樣才能保證有足夠高的預熱溫度，使切割過程不斷地進行。4.預防和減少焊接應力與焊接變形的措施有哪些?答：預防和減少焊接應力與焊接變形一般從設計方面和工藝方面采取措施。（1）設計方面的措施有：選用合理的焊縫尺寸和形

23、狀；盡可能減少焊縫數量；盡可能使焊縫分散，避免集中；合理安排焊縫位置；焊接接頭的厚薄處要逐漸過渡；采用剛性較小的接頭形式。 （2）工藝方面的措施有：焊前預熱，焊后緩冷；采用合理的焊接順序和方向；反變形法；采用剛性固定法；焊后及時消除應力。5.鋼的碳當量大小對鋼的焊接性有何影響？答：根據一般經驗，當鋼的碳當量CE<0.4%時，淬硬傾向小，焊接性良好，焊接時不需預熱；當鋼的碳當量CE=0.4%0.6%時，淬硬傾向較大，焊接性較差，焊接時一般需要預熱；當鋼的碳當量CE>0.6%時，淬硬傾向嚴重，焊接性差，焊接時需要較高的預熱溫度和采取嚴格的工藝措施。6.如何合理地布置焊縫?答：（1）焊縫

24、布置應盡量避免仰焊縫，減少立焊縫。（2）焊縫位置要便于操作。（3）焊縫位置應保證焊接裝配工作能順利進行。（4）焊縫應盡量避開最大應力處或應力集中處。（5）焊縫應盡量遠離切削加工面。7.用直徑20mm的低碳鋼制作圓環(huán)鏈，少量生產和大批量生產時各采用什么焊接方法?答：少量生產時，采用焊條電弧焊；大量生產時，采用電阻焊。六、課外調研深入社會仔細觀察，分析焊接技術在機械制造及工程建設方面的應用。第四單元 金屬切削加工基礎知識綜合訓練一、名詞解釋1切削運動在切削過程中，切削刀具與工件間的相對運動，就是切削運動。2進給量進給量是指主運動的一個循環(huán)內（一轉或一次往復行程）刀具在進給方向上相對工件的位移量。3

25、積屑瘤 在一定的切削速度范圍內切削塑性材料時，在切削刀具刀尖附近的前面上牢牢地粘附一小塊很硬的金屬，就是積屑瘤。4總切削力 切削刀具總切削力是切削刀具上所有參予切削的各切削部分所產生的切削力的合力。5切削刀具的耐用度切削刀具兩次刃磨中間的實際切削時間稱為切削刀具的耐用度，單位為min。二、填空題1.切削運動包括 主運動 和 進給運動 兩個基本運動。2.切削用量三要素是指 切削速度 、 進給量 和 背吃刀量 。3.目前用于生產上的切削刀具材料的種類有 碳素工具鋼 、 合金工具鋼 、 高速鋼 、 硬質合金 、 陶瓷 、 金剛石 、和 立方氮化硼 等。4.外圓車刀的切削部分由 前 面、 后 面、 副

26、后 面， 主切削 刃、 副切削 刃和 刀 尖組成。5.一把普通外圓車刀的主要角度有 前角 、 后角 、 副后角 、 主偏角 、 副偏角 、 刃傾角 等。6.常見的切屑類型有 崩碎切屑 、 帶狀切屑 、 節(jié)狀切屑 三種。7.切削過程中的物理現象包括 積屑瘤 、 切削力 、 切削熱 和 刀具磨損 。三、選擇題1.切削刀具的前角是在 A 內測量的前面與基面的夾角。A.正交平面；B.切削平面；C.基面。2.在切削運動中，主運動的速度是 C 。A.最大的；B.最小的；C.不是最大，也不是最小的。3.切削塑性材料時易形成 B ，切削脆性材料時易形成 A 。A.崩碎切屑；B.帶狀切屑；C.節(jié)狀切屑。4.在總

27、切削力的三個分力中， B 是最大的，故又稱主切削力。A.進給力Ff；B.切削力Fc；C.背向力Fp。四、判斷題1.主運動可為旋轉運動，也可為直線運動。（對）2.在切削時，切削刀具前角越小，切削越輕快。（錯）3.在切削過程中，進給運動的速度一般遠小于主運動速度。（對）4.與高速鋼相比，硬質合金突出的優(yōu)點是熱硬性高、耐高溫、耐磨性好。（對）5.減小切削刀具后角可減少切削刀具后面與已加工表面的摩擦。（錯）6.減小總切削力并不能減少切削熱。（錯）五、簡答題1.簡述切削刀具材料應具備哪些基本性能？答：切削刀具材料必須具備下列基本性能：（1）高硬度和高耐磨性。切削刀具材料的硬度一般必須大于被切削的材料的硬

28、度，常溫下一般要求6065HRC，滿足足夠的切削工作時間，提高切削效率。（2）高熱硬性。指切削刀具在高溫下保持其高硬度和高耐磨性的能力。（3）較好的化學穩(wěn)定性。指切削刀具在切削過程中不發(fā)生粘結磨損及高溫擴散磨損的能力。（4）足夠的強度和韌性。指切削刀具材料承受沖擊和振動而不破壞的能力。2.簡述積屑瘤的產生過程及對加工的影響。答：當滯流層金屬與切削刀具前面的外摩擦阻力超過切屑本身的分子結合力時，有一部分金屬發(fā)生劇烈變形而脫離切屑，停留在切削刀具前面上形成積屑瘤，隨后切屑底層金屬在開始形成的積屑瘤上逐層積累，積屑瘤也就隨之長大。積屑瘤可代替主切削刃進行切削，起到了保護切削刃、減少刀具磨損的作用。同

29、時積屑瘤又能使切削刀具的實際前角o增大，因而可使切削力降低。但積屑瘤又是時生時滅、時大時小的，會使已加工表面粗糙度值增大。3.簡述影響總切削力的因素和減小總切削力的措施。答：（1）工件材料。材料的強度、硬度愈高，即變形抗力愈大，總切削力也愈大。（2）切削用量。背吃刀量ap和進給量f兩者加大時，切削力明顯增大。減小背吃刀量ap可有效地降低總切削力。切削速度c對總切削力的影響較小。（3）切削刀具幾何角度。增大前角可有效地減小總切削力；減小刃傾角，可有效地減小Ff。（4）冷卻潤滑條件。充分的冷卻潤滑，可使總切削力減小5%20%。六、課外觀察活動到現場或利用模型、圖片等，仔細觀察不同的切削刀具，分析其

30、共同點和不同點。第五單元 金屬切削機床基礎知識綜合訓練一、填空題1車床主要用于加工 各種回轉 表面。2 鉆床 和 鏜床 均為孔加工機床。3常用的鉆床有 臺式鉆床 、 立式鉆床 和 搖臂鉆床 。4鏜削加工時主運動為 鏜刀回轉 ，進給運動為 工件或鏜刀移動 。5刨床和插床都是 平面 加工機床，但刨床主要用來加工 外表面 ，而插床主要用來加工 內表面 。6插床與刨床結構上的主要區(qū)別是 滑枕是直立的 。7外圓磨削時主運動為 砂輪的高速旋轉運動，進給運動分別為 工件的圓周進給運動 、 工件的縱向進給運動 、 砂輪的橫向進給運動 。8常用的平面磨床有 臥軸矩臺平面磨床 和 立軸圓臺平面磨床 。9對于高硬度

31、材料來講， 磨削 幾乎是唯一的切削加工方法。二、解釋下列常見機床型號的含義C6132：表示臥式落地車床，其最大車削直徑是320mm。Z5135：表示立式鉆床，其最大鉆孔直徑是35mm。Z3040：表示搖臂鉆床，其最大鉆孔直徑是40mm。B6065：表示牛頭刨床，其最大刨削長度是650mm。X6132W：表示臥式萬能升降臺銑床，其工作臺寬度是320mm。X5040：表示立式升降臺銑床，其工作臺寬度是400mm。三、簡答題1臥式車床主要由哪幾部分組成?各有何功用?答：主要由左右床腿、床身、主軸箱、進給箱、刀架、小滑板、中滑板、床鞍、溜板箱、光杠、絲杠、刀架和尾座等部分構成。（1）床身是車床的基礎零

32、件，用來支承和連接其它部件。（2）主軸箱固定在床身的左端，箱內裝有主軸部件和主運動變速機構。通過操縱外部手柄的位置，可以使主軸有不同的轉速。（3）進給箱安裝在床身的左前側，是改變進給量、傳遞進給運動的變速機構。改變進給箱外面手柄的位置，可以使光杠和絲杠得到不同的轉速，再分別通過光杠和絲杠將運動傳遞給刀架。（4）刀架用來夾持車刀，并使其作縱向、橫向或斜向移動。刀架安裝在小滑板上，用來夾持車刀；小滑板裝在轉盤上，可沿轉盤上導軌作短距離移動；轉盤可帶動刀架在中滑板上順時針或逆時針轉動一定的角度；中滑板可在床鞍（大拖板）的橫向導軌上面作垂直于床身的橫向移動；床鞍可沿床身的導軌作縱向移動。（5）尾座安裝

33、在床身導軌的右端，用來支承工件或裝夾鉆頭、鉸刀進行外圓及孔加工。尾座可根據工作需要沿床身導軌進行位置調節(jié)，進行橫向移動，用來加工錐體等。（6）絲杠用于車螺紋加工，將進給箱的運動傳給溜板箱。（7）光杠用于一般的車削加工，進給時將進給箱的運動傳給溜板箱。（8）溜板箱裝在床鞍的下面，是縱、橫向進給運動的分配機構。通過溜板箱將光杠或絲杠轉動變?yōu)榛宓囊苿?，溜板箱上裝有各種操縱手柄及按鈕，可以方便地選擇縱橫機動進給運動的接通、斷開及變向。溜板箱內設有連鎖裝置，可以避免光杠和絲杠同時轉動。2分析牛頭刨床和插床在結構和工藝范圍方面的主要區(qū)別。答：刨床與插床屬同一類機床，即刨插床類。插床是由牛頭刨床演變而來的

34、，插床實際上是立式牛頭刨床，它與牛頭刨床的主要區(qū)別在于滑枕是直立的，插刀沿垂直方向作直線往復主運動，向下移動為工作行程，向上移動為空行程。刨床與插床都是平面加工機床，但刨床主要用來加工外表面，而插床主要用于加工內表面。3銑床的主運動是什么?進給運動是什么?答：銑削加工時，主運動是銑刀的旋轉運動，進給運動是工件的移動。4為什么銑削加工比刨削加工生產率高?答：與刨削加工相比，銑削加工是以回轉運動代替了刨削加工中的直線往復運動；以連續(xù)進給代替了間歇進給；以多齒銑刀代替了單齒刨刀；因此，銑削加工生產率較高。5磨床有哪些功能和運動?答：磨床的主要功能是用來磨削各種內外圓柱面、平面、成形表面等。它是以砂輪

35、回轉主運動和各項進給運動作為成形運動的。外圓磨削時，主運動為砂輪的高速旋轉運動；進給運動有三種，分別為工件的圓周進給運動、工件的縱向進給運動和砂輪的橫向進給運動。四、觀察與分析到現場仔細觀察各種車床的工作原理、結構及用途，分析探討它們之間的共同點與不同點。第六單元 各種表面加工方法綜合訓練一、填空題1外圓表面車削分為 粗 車、 半精 車、 精 車和 精細 車。2齒輪常用的精加工方法有 剃 齒、 珩 齒和 磨 齒。3車成形回轉面的加工方法有： 雙手控制 法、 成形刀 法和 靠模 法。4研磨方法有 手工 研磨和 機械 研磨兩種。5齒輪的齒形加工按加工原理可分為 仿形法 和 展成法 兩種。二、簡答題

36、1.零件由哪些基本表面組成？答：機械零件的結構從形體上分析，都是由外圓面、內圓面、平面和成形面等基本幾何表面組成。2.粗車、精車的目的是什么？答：粗車屬于低精度外圓表面車削，其目的主要是迅速地切去毛坯的硬皮和大部分加工余量。精車是在半精車基礎上進行的，屬于較高精度外圓表面車削，其目的是滿足工件的加工精度。3.車外圓錐面的方法有哪些？答：小滑板轉位法、偏移尾座法、靠模法、寬刀法。4.外圓柱面的磨削方法有哪些?各適用于哪些零件?答：磨削方法有以下三種：縱磨法、橫磨法和分段綜合磨削法?？v磨法適于單件小批生產和加工細長軸類工件；橫磨法主要用于磨削工件剛性較好、長度較短的外圓表面以及有臺階的軸頸；分段綜

37、合磨削法適合于磨削余量較大和剛性較好的工件。5.外圓錐面的磨削方法有哪些?有何特點?各適用于哪些零件?答：外圓錐面一般采用以下三種磨削方法：轉動工作臺磨外圓錐面、轉動頭架磨外圓錐面、轉動砂輪架磨削外圓錐面。轉動工作臺磨外圓錐面適于磨削錐度較小而長度較大的錐體工件；轉動頭架磨外圓錐面適于磨削錐度大和長度較小的工件；轉動砂輪架磨削外圓錐面沒有縱向運動，要求砂輪的寬度要大于工件錐面的寬度并用橫磨法進行磨削。6.常用哪些方法實現孔的加工?各有何加工特點?答：鉆孔、鏜孔和車孔。鉆頭受孔徑的限制，剛度較差，導致孔的形狀和位置誤差較大。加工過程中鉆頭與吸熱較多，冷卻、潤滑和排屑困難，而且加工表面容易被切屑劃

38、傷。因此，加工質量差，屬于粗加工。鉆孔加工的尺寸精度一般為IT10以下，表面粗糙度Ra12.5m左右。鏜孔的加工精度為IT9IT8，表面粗糙度Ra值為3.21.6m，鏜孔能較好地修正前道加工工序所造成的幾何形狀誤差和相互位置誤差。車孔的質量較鉆床高，能夠保證孔的軸線與端面垂直度要求。7.為什么在鉆床上鉆孔時，鉆出的孔容易歪斜？答：在鉆床上鉆孔均是鉆頭旋轉作主運動。當鉆頭剛性不足時，鉆頭進給時其軸線易產生偏離現象，因此，引起孔的軸線偏斜。8.鏜孔可以在哪些機床上進行?其工藝特點是什么？答：鏜孔可以在鏜床、車床和銑床上進行。鏜孔過程中鏜刀旋轉作主運動，工件或鏜刀作進給運動。鏜孔能較好地修正前道加工

39、工序所造成的幾何形狀誤差和相互位置誤差。9.鉆削加工后，如何進一步提高孔的加工精度？答：鉆孔后，要進一步提高孔的精度，需用鉸刀鉸孔，鉸孔屬于精加工。鉆孔、擴孔、鉸孔聯(lián)合使用，是加工中、小孔的典型工藝。10.磨削平面的方式有哪些?各有何特點？答：磨削平面的方式有兩種，即周邊磨削和端面磨削。周邊磨削時砂輪與工件接觸面小，切削力小，砂輪圓周上的磨損基本一致，能達到高的加工精度。端面磨削時砂輪與工件接觸面大，磨削效率高，但砂輪端面的各點磨損不一，故加工精度較低。11.試比較刨削與銑削平面的工藝特點及應用場合。答：刨削加工可以獲得公差等級為IT9IT7、表面粗糙度為Ra6.31.6m的加工精度。具有加工

40、成本低和生產率低的特點。刨削的主要工藝范圍是刨削平面、溝槽和成形面等。銑削加工質量同刨削加工相當，銑削加工成本高于刨削加工。銑削加工應用范圍廣泛，銑削的主要工藝范圍是銑削平面、溝槽及成形面等。12.圓柱齒輪齒形的加工有哪些方法？答：圓柱齒輪齒形的加工從加工原理上可分為仿形法和展成法兩種。仿形法是在普通銑床上利用銑刀刃形狀和齒槽形狀相同的齒輪銑刀來切制齒形；展成法（滾齒、插齒、剃齒、珩齒）是根據齒輪嚙合原理，在專用機床上利用刀具和工件間具有嚴格傳動比的相對運動來切制齒形。13.試比較滾齒與插齒的加工特點及應用場合。答：滾齒為連續(xù)分齒切削，同時在切削過程中無空回程，在一般情況下滾齒生產效率高于銑齒

41、和插齒，其加工精度一般可達68級。滾齒常用于加工直齒、斜齒圓柱齒輪及蝸輪，但不能加工內齒輪以及齒輪間距太近的多聯(lián)齒輪。同一模數的插齒刀可以加工各種齒數的齒輪，生產效率高于銑齒而低于滾齒。插齒加工精度略高于滾齒，其加工精度可達79級。插齒常用于加工內、外直齒圓柱齒輪，多聯(lián)齒輪，加上附件還可以加工齒條及斜齒輪。14.光整加工的主要目的是什么？答：光整加工一般是指精加工后，對工件表面不切除或切除極薄金屬層，從而使工件獲得很高的表面質量（表面粗糙度Ra值為0.2m以下）或強化其表面的加工方法，如研磨、珩磨、超級光磨、拋光等。15.研磨和珩磨加工方法有何異同?答：研磨是指用研磨工具和研磨劑從工件上研去一

42、層極薄金屬的精加工方法。研具一般采用比工件軟的材料制成，以便部分磨粒在研磨中嵌入研具表面，對工件進行研磨。常用的研具材料有鑄鐵、低碳鋼、青銅、鉛、木、皮革等。研具的表面形狀應與被研磨工件表面的形狀相似。珩磨是利用珩磨頭對孔進行光整加工的方法。珩磨時，珩磨頭由機床主軸帶動低速旋轉并作上下往復運動，珩磨頭上裝有若干磨條，以一定壓力壓在工件被加工表面上，在珩磨頭運動時磨條便從工件上切去極薄的一層金屬。磨條在工件表面上的切削軌跡是交叉而不重復的網紋。16.零件切削加工結構的工藝性主要有哪些原則?答：（1）工件便于裝夾；（2）減少工件裝夾次數；（3）減少刀具調整次數；（4）減少刀具種類；（5）工件應便于

43、進刀與退刀； （6）增強刀具剛度；（7）盡量減少工件加工面的數量及面積。三、課外交流與討論針對實習中遇到的工件，從其加工技術要求出發(fā)，分析工件表面加工的項目要求和方法。第七單元 鉗工綜合訓練一、填空1鏨子的刃磨順序為： 磨兩斜面 磨兩側面 磨頭鏨子的楔角 。 2鋸條的安裝應注意 齒尖的 方向朝前。粗齒鋸條適用于鋸割_銅_、_鋁_、_鑄鐵_等較軟材料；細齒鋸條適用于鋸割_較硬材料_、_薄板_、_薄管_等材料。3攻螺紋是指用 絲錐 在圓孔的內表面加工出_內螺紋_的操作。4套螺紋是指用 板牙 在 外圓表面 加工出 外螺紋 的操作5刮削一般按 粗 刮、 細 刮、 精 刮步驟進行。6銼刀按用途分，有 鉗

44、工 銼刀、 整形 銼刀和 特種 銼刀。7鋸條是鋸削工具，按鋸齒的大小分為 粗齒 鋸條、 中齒 鋸條和 細齒 鋸條三種。二、簡答題1.常見的劃線基準有哪些類型？答：（1）以兩個互相垂直的平面為基準；（2）以一個平面和一個中心平面為基準；（3）以兩個互相垂直的中心平面為基準。2.簡述薄板材料的鏨斷工藝。答：劃出工件的鏨切線，使之與臺虎鉗鉗口平齊，然后夾緊。用扁鏨沿與鉗口成450左右，自右向左鏨切。鏨切時，一般將有用的那部分材料夾在鉗口下面，因為鉗口上面的材料容易彎曲變形。3.簡述鏨子的熱處理過程。答：把鏨子的刃部20mm30mm長的一段放入爐中加熱，當加熱至暗櫻紅色時，用鉗子迅速取出垂直插入水中4

45、mm6mm。當露出水面部分呈暗棕色時，提起鏨子，這時候就開始觀察刃部的顏色變化，顏色變化順序為：灰白色黃色紅色紫色。當刃部的顏色變?yōu)樽仙珪r，迅速把鏨子整體放入水中冷卻到室溫，則完成了整個熱處理過程。4.選用銼刀應考慮哪些方面？答：（1）根據工作的形狀和加工面大小選擇相應的銼刀的形狀和規(guī)格。 （2）根據工件材料、加工余量、加工精度和表面粗糙度要求來選擇銼刀的粗細。一般材料較軟、銼削加工余量較大、表面質量要求較低的工件要選用粗齒銼；材料硬、銼削加工余量少、表面質量要求高的工件則要選用中齒銼或細齒銼。5.簡述刮削的一般操作過程。答：刮削分為平面刮削和曲面刮削，而平面刮削的姿勢分為挺刮和平刮兩種。（1

46、）挺刮式。刮刀柄頂在腹部右下側肌肉處，雙手握緊刮刀前端，兩腿叉開，雙手壓刮刀，用腿部和臀部的力量使刮刀向前，然后右手引導刮刀方向，左手將其迅速提起，完成一次刮削。（2）手刮式。右手握柄，左手握在刮刀前方，并向下壓刮刀，當右手推動刮刀向前時，左手引導刮刀方向并將其提起。在刮削過程中，左腳前垮，上身稍朝前傾斜，以便能看清刮刀前面的凸點子。三、實作思考題1如圖7-67所示是小手錘零件圖，請按圖制訂小手錘的鉗工制作工藝過程。答：下料劃線銼削長四方體劃圓弧加工線鋸削錘頭尖部銼削錘頭尖部各表面鉆錘柄孔銼削孔表面劃錘頭部倒角加工線銼削錘頭倒角部分銼削錘頭尖部圓弧面砂布磨光熱處理。2如圖7-68所示是六角體鑲

47、嵌套零件圖，請按圖制訂六角體鑲嵌套的鉗工制作工藝過程。答：（1）下料劃線銼削凸六角體鑲嵌塊。（2）下料劃線銼削基準面c、d鉆孔銼削其它相對兩表面銼削凹六角體內表面將凸六角體鑲嵌塊塞入校對細銼嵌入表面砂布磨光。第八單元 特種加工與數控加工簡介綜合訓練 一、填空題 1常用的特種加工方法有 電火花加工 、 電解加工 、 超聲波加工 、 激光加工等 。 2數控機床是由 程序載體 、 輸入裝置 、 CNC單元 、 伺服務系統(tǒng) 、 位置反饋系統(tǒng) 和 機床機械部件 組成。 3數控機床按進給運動軌跡分類有采用 點控制 、 直線控制 和 輪廓控制 的數控機床。 4采用點位控制的數控機床有 數控鉆床 、 數控鏜床

48、 、 數控沖床 。 5采用輪廓控制的數控機床有 數控銑床 、 數控車床 、 數控磨床 、 數控齒輪加工機床 等。 6數控機床按工藝用途分類有 普通數控機床 和 數控加工中心 。 二、問答題1為什么特種加工能解決一般刀具無法加工的問題？答：特種加工是將電能、磁能、化學能、光能、聲能、熱能等或其組合施加在工件的被加工部位上，從而使材料被去除、變形、改變性能或被鍍蓋的非傳統(tǒng)的加工方法。隨著科學技術的發(fā)展，采用傳統(tǒng)的切削加工方法已遠遠不能滿足超精密加工、難切削材料加工、超小型零件加工的需求，因此，需要采用特種加工解決上述問題。2電解加工時為什么不會產生殘余應力、冷變形強化層、燒傷層、退火層等缺陷？答：

49、電解加工中無機械力和切削熱的作用，所以，在加工面上不存在應力和變形，不會產生殘余應力、冷變形強化層、燒傷層、退火層等缺陷。3為什么一臺電火花加工機床可以連續(xù)地對一個工件進行粗加工、半精加工和精加工？答：因為電火花加工機床的脈沖參數可以任意調節(jié)，生產中可以通過控制極性和脈沖的長短（放電持續(xù)時間的長短）控制加工過程，因此，在一臺電火花加工機床上可以連續(xù)進行粗加工、半精加工和精加工。4什么叫數控機床？數控機床各組成部分有哪些？答：利用數字控制方式，按照給定的程序自動地進行加工的機床，稱為數控機床。數控機床由程序載體、輸入裝置、CNC單元、伺服系統(tǒng)、位置反饋系統(tǒng)和機床機械部件組成。5數控加工的工藝特點

50、有哪些？答：（1）數控加工能達到比較高的加工精度；（2）數控加工能有效地減少機動時間和輔助時間，生產率較高；（3）具有靈活的適應性；（4）減輕勞動強度，改善勞動條件和環(huán)境，便于實現現代化管理。6什么是加工中心？有何特點？答：加工中心是指帶有刀庫和自動換刀裝置的數控機床。加工中心將數控銑床、數控鉆床和數控鏜床的功能組合在一起，彌補了一臺數控機床只能進行一種加工工藝的缺點。工件在一次裝夾后，可以對工件的大部分加工表面自動進行銑、鏜、鉆、擴、鉸及攻螺紋等多種加工。7數控車床、數控銑床、數控仿形銑床的應用范圍是什么？答：（1）數控車床主要用于軸類和盤類回轉體零件的加工，能自動完成內外圓柱面、錐面、圓弧

51、、螺紋等工序的切削加工，并能進行切槽、鉆、擴、鉸孔等工作，特別適宜加工復雜形狀的零件。 （2）數控銑床主要用于各類形狀較復雜的平面、曲面和殼體類零件的加工，如各類模具、樣板、葉片、凸輪、連桿和箱體等。 （3）數控仿形銑床主要用于各種形狀復雜的模具或工件的銑削加工，特別是復雜形狀的工件加工更能顯示其優(yōu)越性。8柔性制造單元和柔性制造系統(tǒng)有什么不同？答：柔性制造單元（FMC）是數控機床的擴展。所謂“柔性”是指能夠容易地適應多品種、小批量的生產功能。柔性制造單元有兩大類，一類是數控機床配上機器人；另一類是加工中心配上托盤交換系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)是一個由中央計算機控制的自動化制造系統(tǒng)。它是一個由傳輸系統(tǒng)聯(lián)

52、系起來的一些設備（通常是具有換刀裝置的數控機床或數控加工中心）。該系統(tǒng)通過編程或對程序稍加調整就可同時加工幾種不同的工件。 三、課外交流與討論一般認為“硬的材料可以切削軟的材料，反之則不行”。通過本章學習，你對反向思維方式有何認識？答：一些實際問題通過正向思維方式去尋找解決問題的方法可能行不通，但是借助反向思維方式或逆向思維方式，我們卻有可能出奇制勝地找到解決問題的捷徑。第九單元 切削加工工藝過程的制訂綜合訓練一、名詞解釋1生產過程將原材料轉變?yōu)槌善芳娜^程稱為生產過程。2工藝過程工藝過程是指利用生產設備、工具及一定的方法改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性能等，使其變?yōu)槌善芳倪^程。3切

53、削加工工藝過程采用切削加工方法直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量，使之成為符合技術要求的零件，此過程稱為切削加工工藝過程。4工序工序是指一個或一組工人，在一個工作地點（或同一設備），對同一個或同時幾個工件加工，所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。5工步工步是指在加工表面（或裝配時的連接表面）和加工（或裝配）工具不變的情況，所連續(xù)完成的那一部分工序。6定位定位是在加工前使工件在機床上（或在夾具中）處于某一正確的位置。7工位工位是指為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件（或裝配單元）與夾具或設備的可動部分一起相對于刀具或設備的固定部分所占據的每個位置。8安裝工件（或裝配單元）經一次定位與裝夾后所完成的那部分工序稱為安裝。9走刀在同一工步中，由于加工余量大等原因，需要用同一刀具，在相同的轉速和進給量條件下，對同一加工面進行多次切削，每一次切削就是一次走刀。10大量生產大量生產是指產品的數量很大，工作點經常重復地進行某個零件的某一道工序的加工。11基準基準是指用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據的那些點、線、面。二、填空題1生產過程包括 工藝 過程和 輔助 過程兩部分。2零件的切削加工工藝過程是由一系列