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8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(yùn)動(dòng)？什么叫進(jìn)給運(yùn)動(dòng)？試以車削、鉆削、端面銑削、龍門刨削、外圓磨削為例進(jìn)行說(shuō)明。答：主運(yùn)動(dòng)是由機(jī)床提供的刀具和工件之間最主要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，主運(yùn)動(dòng)是切削加工過(guò)程中速度最高、消耗功率最多的運(yùn)動(dòng)。切削加工通常只有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 是使主運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以只有一個(gè)（如車削、鉆削） ，也可以有幾個(gè)（如滾齒、磨削）。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度一般很低，消耗的功率也較少。表 2-1 加工類型與運(yùn)動(dòng)類型加工類型運(yùn)動(dòng)類型主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)車削工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)車刀

2、的縱向、橫向運(yùn)動(dòng)鉆削鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)鉆頭的垂直運(yùn)動(dòng)端面銑削銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)工件的水平運(yùn)動(dòng)龍門刨削刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)工件的間歇運(yùn)動(dòng)外圓磨削砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)2-2 、根據(jù)表 2-2 和表 2-3 ，分析下列機(jī)床型號(hào)所代表的意義： MM7132、CG6125B、X62W、M2110、Z5125、T68。答： MM7132：M- 類別代號(hào)：磨床類；M- 通用特性：精密；7- 組別代號(hào)：平面磨床組；1- 系別代號(hào)：臥軸矩臺(tái)平面磨床系；32- 主參數(shù)：最大磨削直徑320mm。CG6125B：C- 類別代號(hào)：車床類；G 通用特性：高精度；第1頁(yè)共42頁(yè)6 組別代號(hào)：落地及臥式車床組；1 系別代號(hào)：臥式車

3、床系；25 主參數(shù)：床身上最大回轉(zhuǎn)直徑 250mm；B重大改進(jìn)順序號(hào)。X62W(X6132A)： X類別代號(hào)：銑床類；6組別代號(hào)：升降臺(tái)銑床組；1系別代號(hào)：萬(wàn)能升降臺(tái)銑床系；32主參數(shù)：工作臺(tái)面寬度 320mm；A重大改進(jìn)順序號(hào)。M2110：M- 類別代號(hào)：磨床類；2 組別代號(hào)：內(nèi)圓磨床組；1 系別代號(hào)：內(nèi)圓磨床系；10 主參數(shù)：最大磨削孔徑 100mm。Z5125：Z類別代號(hào)：鉆床類；5 組別代號(hào)：立式鉆床組；1 系別代號(hào)：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(hào)：鏜床類；6組別代號(hào)：臥式銑鏜床組；8主參數(shù)：鏜軸直徑 80mm。2-3 、畫出 0 =10&#

4、176;、=6°、 =6°、0=60°、K =60°、 K r =15°的外圓車刀s0r切削部分投影圖。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）第2頁(yè)共42頁(yè)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(gè)互相垂直的分力？各分力對(duì)切削過(guò)程有什么影響？答：切削過(guò)程中，刀具切入工件，使切削層變?yōu)榍行妓枰朔淖枇ΓQ為

5、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 F 的方向和數(shù)值都是變化的。為了 應(yīng)用和測(cè)量的方便 ，常將總切削力 F 分解三個(gè)互相垂直的分力。主切削力 Fc ：總切削力 F 在主運(yùn)動(dòng)方向上的投影。 Fc 是也稱切向力或主切削力，它是計(jì)算工藝裝置（刀具、機(jī)床和夾具）的強(qiáng)度、剛度以及校驗(yàn)機(jī)床功率所必須的數(shù)據(jù)。背向力 F p ：總切削力 F 在垂直于工作平面方向上的分力。 Fp 也稱為徑向力，它能使工件變形或產(chǎn)生切削振動(dòng)，故對(duì)加工精度及及加工表面的質(zhì)量影響較大。進(jìn)給力 F f ：總切削力 F 在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的正投影。 F f 也稱為軸向力，它是設(shè)計(jì)機(jī)床走刀機(jī)構(gòu)、計(jì)算進(jìn)給功率所

6、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(hào)。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(zhǎng)軸；5) 高速精密鏜削鋁合金缸套；第3頁(yè)共42頁(yè)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(hào)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)

7、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(shí)宜選用含鈷量較多的牌號(hào)（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(hào)（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(shí)宜選用含鈷較多的牌號(hào)（例如YT5），精加工時(shí)宜選用含 TiC 較多的牌號(hào)（例如 YT15）。在加工淬火鋼、高強(qiáng)度鋼和高溫合金時(shí)，以及在低速下切削鋼時(shí)，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

8、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(hào)應(yīng)用范圍YG3X硬度抗彎強(qiáng)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耐度鑄鐵，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磨韌性普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工，半精加工YG6性進(jìn)鑄鐵，有色金屬及其合金的半精加工和粗加工YG8切削速給鑄鐵、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度量冷硬鑄鐵、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硬度抗彎強(qiáng)碳素鋼、合金鋼的精加工YT15耐度碳素鋼、合金鋼在連續(xù)切削時(shí)的粗加工、半精加工，亦可

9、用于斷續(xù)切磨韌性削時(shí)的精加工YT14性進(jìn)同 YT15YT5切削速給碳素鋼、合金鋼的粗加工，可用于斷續(xù)切削度量YW1硬度抗彎強(qiáng)高溫合金、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金耐度屬及其合金的半精加工和精加工磨韌性YW2性進(jìn)高溫合金、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金切削速給屬及其合金的半精加工和精加工度量第4頁(yè)共42頁(yè)綜上分析：1）YT55）W18Cr4V2）YG3X6）YG83）YT307）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

10、考系，是以實(shí)際安裝條件下的合成切削運(yùn)動(dòng)方向和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)來(lái)建立的；刀具靜止參考系 ，是以“假定主運(yùn)動(dòng)方向”和“假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向”為基準(zhǔn)來(lái)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(yùn)動(dòng)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，也就是說(shuō)在大多數(shù)場(chǎng)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(gè)參考系是重合的。2-10、主偏角對(duì)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(chǎng)合？答：主偏角 r 對(duì)切削力的影響：隨著 r 的

11、增大, Fc 先減后增, 在 r =60o 75o時(shí)， Fc 達(dá)到最小值，但Fc 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(zhǎng)度會(huì)增加，刀尖角 r 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(huì)使徑向力Fp 增大，在工藝系統(tǒng)剛性不足的情況下，容易引起振動(dòng)，這不僅會(huì)降低刀具壽命，也會(huì)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，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí)宜選較小的主偏角，反之則選較大的主偏角。r =90o 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(chǎng)合。22-11 、用 P10硬質(zhì)合金車刀，車

12、削 b 為 650N/mm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： 0=10°， s= 5°， 0=8°， Kr =60°，=1mm。按公式計(jì)算及查表方法確定切削為 Fr 、FP、 Fc 及切削時(shí)所消耗的功率。答：有下列公式及其參數(shù)表格:FcCFxynK FcK MK k FKKaspFc fFc vc Fc K FF cFFccr c0cs cC F pxynF p K F pK M F pF pa spF pfF pvcK FpK kr Fp K 0 Fp K s FpFfxFfyFn

13、 FK FfK FK MK k FKK FC Ff aspffvcffF f0Fffrfs nF650nFFcvcK M F(b)1Pc(6104650650查課本表 2-5第5頁(yè)共42頁(yè)公式中的系數(shù)及指數(shù)FCFpFfC FcxFc yFc nFcCF pxF pyF pnFp CF fxFfyF fnF f2795 1.0 0.75 -0.151940 0.900.6-0.3 28801.00.5-0.4查課本表 2-6參數(shù)數(shù)值參數(shù)FcFpFf主偏角 r /( °)60K r F0.940.771.11前角 0/( °)10K0 F1.01.01.0刃傾角 s (

14、76; )-5K S F1.01.250.85最終計(jì)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 : Q 1000vchD bD1000vc fa sp 由于甲乙兩人的 asp 與 f 的乘積相同 ,那么甲乙兩人的主切削速度vc 也相同 .主切削力 : FcC FcxynFc K FcaspFc f F cvc通常情況下 :xFcy

15、 FcxFcyFcxFc1yF cxF cyF c）（1yFc（xFcyF c）（xF cyF c）asp甲 f甲2（）（asp乙 f乙2 *）asp乙 f乙22* asp乙 f乙所以，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)該采用較大的進(jìn)給量來(lái)減小主切削力，延長(zhǎng)刀具壽命。2-14 、切削用量 ( asp、f 、 vc) 中，哪個(gè)因素對(duì)刀具壽命影響最大？哪一個(gè)因素對(duì)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： TCT111v cmf naspp當(dāng)用硬質(zhì)合金車刀車削 b=0.65GPa的中碳鋼時(shí)，切削用量與刀具壽命的關(guān)系為：第6頁(yè)

16、共42頁(yè)CTT vc5 f 2 .25 a0sp.75由此可見，切削速度 vc 對(duì)刀具壽命影響最大，其次是進(jìn)給量 f ，背吃刀量 asp 的影響最小。22-15 、甲、乙、丙三人高速車削b =750N/mm的碳鋼。切削面積( aspf ) 各為10 0.2 ， 5 0.4 ，4 0.5 ，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 :Q1000vc hDbD1000vc fa sp切削速度（硬質(zhì)合金車刀）： vcCvT0.2f0 .450.15aspvcCvCv1T0.2f0.450.150.150.3aspT0.2( f asp )f因?yàn)椋?f甲f

17、 乙f 丙所以， v甲v乙v丙因此， Q甲Q乙Q丙即甲的生產(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(shí)，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 b = 0.65GPa的中碳鋼時(shí)，切削用量與刀具壽命的關(guān)系為：CTT vc5 f 2 .25 a0sp.75生產(chǎn)率 :Q1000vchD bD1000vc fa sp從上面的公式中可以看出：切削速度 vc 對(duì)刀具壽命影響最大，其次是進(jìn)給量 f ，背吃刀量 asp 的影響最小。而切削速度 vc ，進(jìn)給量 f ，背吃刀量 asp 對(duì)生產(chǎn)率的影響是相同的

18、。所以，從提高生產(chǎn)率出發(fā) ，首先選擇較大的背吃刀量 asp ，其次選擇合適的進(jìn)給量 f ，最后確定切削速度 vc 。Fc vc切削功率： Pc1046第7頁(yè)共42頁(yè)而切削力： FcCFcxynaspFc fF cvcF c K Fc刀具壽命： vcCvT0.2f0.450. 15asp通常情況下 : xFcyFc所以，從降低切削功率出發(fā) ，首先選擇較小的切削速度 vc 其次，選擇較大的進(jìn)給量 f ，最后確定背吃刀量 asp 。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(dòng)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(shí)，要綜合考慮切削過(guò)程

19、的質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本等問(wèn)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 asP ，其次選擇在加工條件和加工要求限制下允許的進(jìn)給量 f ，最后再按刀具壽命的要求確定一個(gè)合適的切削速度 vc 。從機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制等條件出發(fā): 選取盡可能大的 進(jìn)給量 f ；最后根據(jù)刀具壽命確定最佳的切削速度 vc 。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

20、選擇不當(dāng)會(huì)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(wú)關(guān)。選擇砂輪硬度的一般原則：磨削軟材料時(shí)，選用硬砂輪；磨削硬材料時(shí)，選用軟砂輪。前者是因?yàn)樵谀ハ鬈洸牧蠒r(shí)，砂輪的工作磨粒磨損很慢，不需要太早的脫離下來(lái)；后者是因?yàn)樵谀ハ饔膊牧蠒r(shí)，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) ：砂輪選得過(guò)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(guò)軟，磨粒還在鋒利時(shí)就脫落，增加了砂

21、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(dòng)鏈，它與外聯(lián)系傳動(dòng)鏈有和不同，試舉例說(shuō)明。答：內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈：內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈?zhǔn)锹?lián)系復(fù)合運(yùn)動(dòng)之內(nèi)的各個(gè)分解部分， 因而傳動(dòng)鏈所聯(lián)系的執(zhí)行件相互之間的相對(duì)速度（及相對(duì)位移量）有嚴(yán)格的要求，用來(lái)保證執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)的軌跡。 例如，在臥式車床上用螺紋車刀車螺紋時(shí)，為了保證所需螺紋的導(dǎo)程大小，主軸（工件）轉(zhuǎn)一周時(shí)，車刀必須移動(dòng)一個(gè)規(guī)定的準(zhǔn)確的距離（螺紋第8頁(yè)共42頁(yè)導(dǎo)程）。聯(lián)系主軸刀架之間的螺紋傳動(dòng)鏈，就是一條傳動(dòng)比有嚴(yán)格要求的內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。再如，用齒輪滾刀加工直齒圓柱齒輪時(shí)，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)）

22、時(shí)，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(dòng)鏈，必須保證兩者的嚴(yán)格運(yùn)動(dòng)關(guān)系。外聯(lián)系傳動(dòng)鏈：外聯(lián)系傳動(dòng)鏈?zhǔn)锹?lián)系動(dòng)力源（如電動(dòng)機(jī)）和機(jī)床執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作臺(tái)等）之間的傳動(dòng)鏈，使執(zhí)行件得到運(yùn)動(dòng)，而且能改變運(yùn)動(dòng)的速度和方向，但不要求動(dòng)力源和執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系。 例如，車削螺紋時(shí)，從電動(dòng)機(jī)傳到車床主軸的傳動(dòng)鏈就是外聯(lián)系傳動(dòng)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(shí)，由于工件旋轉(zhuǎn)與刀具移動(dòng)之間不要求嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系，兩個(gè)執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)可以互相獨(dú)立調(diào)整。3-3試列出 CA6140車床主運(yùn)動(dòng)

23、傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線, 并計(jì)算主軸最高、最低轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)。答：傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線如下 ：M1(左 )5638_3963M 2(正轉(zhuǎn) )_主電動(dòng) 機(jī)51_130434150(左移 )7.5kw302020VIIIII1450 r / min230II808026M 2(主軸 )M1(右 )503450IV225051V(右移 )(反轉(zhuǎn) )34VII5830585050主軸最高速度： n主軸1450 130503439631637.1 1637 r/min23034304150主軸最低速度： n主軸1450 130512220202610.3 10 r/min2304358808058正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) ：

24、 2×3×(1+(2×2-1)=24級(jí)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) ： 1×3×(1+(2×2-1)=12級(jí)3-4 CA6140 車床主運(yùn)動(dòng)、車螺紋運(yùn)動(dòng)、機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、快速運(yùn)動(dòng)等傳動(dòng)鏈中，哪些傳動(dòng)鏈的兩端件之間具有嚴(yán)格的傳動(dòng)比？答：車螺紋運(yùn)動(dòng) ：兩端件（主軸與刀架）之間具有嚴(yán)格的傳動(dòng)比。3-10 外圓磨削與外圓車削相比有何特點(diǎn) （試從機(jī)床、 刀具、加工過(guò)程等方面進(jìn)行分析）？并以此說(shuō)明外圓磨削比外圓車削質(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(jiǎn)單、緊湊、傳動(dòng)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(guò)程方面 ：磨床操作

25、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(dòng)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(dòng)鏈長(zhǎng)、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。第9頁(yè)共42頁(yè)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(dòng)？如果只用其中的一個(gè)既車螺紋又傳動(dòng)進(jìn)給，會(huì)產(chǎn)生什么問(wèn)題？答：車螺紋時(shí)，要求主軸與刀架之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比，所以，只能用絲桿；車削進(jìn)給 時(shí)，不要求主軸與刀架之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比，用光桿更經(jīng)濟(jì)高效；若用絲桿既車螺紋又傳動(dòng)進(jìn)給，對(duì)于車螺紋沒(méi)有問(wèn)題（影響） ，對(duì)于傳動(dòng)進(jìn)給有時(shí)不能滿足快速進(jìn)給要求，影響加工效率，總體上還

26、會(huì)影響絲桿使用壽命；若用光桿既車螺紋又傳動(dòng)進(jìn)給，對(duì)于傳動(dòng)進(jìn)給沒(méi)有問(wèn)題（影響） ，對(duì)于車螺紋，由于不能保證主軸與刀架之間的嚴(yán)格傳動(dòng)比，無(wú)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(diǎn)。在實(shí)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(yùn)動(dòng)方向與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)稱為逆銑；順銑：銑刀主運(yùn)動(dòng)方向與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)稱為順銑。逆銑時(shí)，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。 但刀齒開始切削時(shí)，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(shí)， 刀齒才能切入工件，此時(shí) ,

27、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(guò)程中，還存在對(duì)工件上抬的垂向切削分力 Fcn，它會(huì)影響到工件夾持的穩(wěn)定性 , 使工件產(chǎn)生周期性振動(dòng) , 影響加工表面的粗糙度。順銑時(shí), 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(shí)，垂向銑削分力 Fcn 始終壓向工件，不會(huì)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(shí)漸變的水平分力 Fct 與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向相同，而銑床的進(jìn)給絲桿與螺母間必然有間隙。實(shí)際的平面銑削生產(chǎn)中， 多采用順銑。順銑的最大缺點(diǎn)是進(jìn)給絲桿與螺母間有間隙，多數(shù)

28、銑床縱向工作臺(tái)的絲桿螺母有消除間隙裝置， 即使沒(méi)有消除間隙的裝置，則當(dāng)水平分力 Fct 較小時(shí)，工作臺(tái)進(jìn)給可以采用絲桿驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，順銑避免了逆銑過(guò)程中的擠壓、滑行問(wèn)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(shí)，如工作臺(tái)上無(wú)消除絲杠螺母機(jī)構(gòu)間隙的裝置，將會(huì)產(chǎn)生工作臺(tái)竄動(dòng)？答：由于順銑時(shí)漸變的水平分力 Fct 與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(tái)上無(wú)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^(guò)程中，工作臺(tái)就會(huì)突然向前竄動(dòng)，整過(guò)過(guò)程表現(xiàn)為振動(dòng)。第10頁(yè)共42頁(yè)4-4試分析比較銑平面、刨平面、車平面、拉平面、磨

29、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)Ra3.20.63 m，尺寸公差可達(dá) IT 8IT 6，直線度可達(dá) 0.08 0.12mm/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)Ra3.21.6 m，兩平面間的尺寸公差等級(jí)可達(dá) IT 8IT 7，直線度可達(dá) 0.04 0.12/1000mm。在龍門刨床上采用寬刀精刨，其表面粗糙度可達(dá)Ra0.8 0.4 m，直線度不超過(guò)0.02mm/m。2）應(yīng)用范圍：刨削一般適于單件小批生產(chǎn)及修理工作中加工平面，可加工水平面、垂直面

30、、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(jiǎn)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IT9 IT6 ，直線度可達(dá) 0.08 0.12mm/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 ( Ra1.6 m)的零件平面時(shí)，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) IT 6 IT 5，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

31、表面的加工。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： 500mm× 300mm，Ra3.2m。2) 成批生產(chǎn)中，銑床工作臺(tái)（鑄鐵）臺(tái)面： 1250mm×300mm，Ra1.6 m。3) 大批量生產(chǎn)中，發(fā)動(dòng)機(jī)連桿（ 45 調(diào)質(zhì)鋼， 217 255 HBS）側(cè)面： 25mm第11頁(yè)共42頁(yè)×10mm，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(diǎn)。答：標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆由四部分組成：柄部、

32、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 3 4 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。第12頁(yè)共42頁(yè)5-4 鏜床上鏜孔和車床上鏜孔有何不同，分別用于什么場(chǎng)合？答：在鏜床上鏜孔時(shí)，通常鏜刀隨鏜刀桿一起被鏜床主軸驅(qū)動(dòng)作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)帶動(dòng)工件作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)， 此外，工作臺(tái)還有橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)， 主軸箱還有垂向運(yùn)動(dòng)，可用此調(diào)整工件孔系各個(gè)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(guò)的孔（或孔系） ，常用于加工尺寸較大及精度較高的場(chǎng)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，

33、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(dòng)進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)， 鏜刀桿隨車床床鞍一起沿縱向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)， 通過(guò)對(duì)刀架橫向位置的調(diào)整來(lái)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(wú)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(zhǎng)度內(nèi)，拉刀的同時(shí)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(jì)成從大到小的階梯式遞減方式， 即對(duì)

34、應(yīng)于粗加工， 齒升量較大，而對(duì)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(lái)保證，所以，無(wú)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(duì)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，Ra1.6 m。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(dòng)軸的軸承孔， 62J7，Ra0.8m。第13頁(yè)共

35、42頁(yè)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(dòng)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(gè)正確位置的過(guò)程。而夾緊是對(duì)工件施加一定的外力， 使工件在加工過(guò)程中保持定位后的正確位置且不發(fā)生變動(dòng)的過(guò)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)

36、。（一般夾緊面和定位面是重合的 , 否則會(huì)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(gè)部分組成？各部分的作用是什么？解：機(jī)床夾具由定位元件、夾緊裝置、對(duì)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(guò)程中位置不變。（ 3）對(duì)刀及導(dǎo)向裝置 對(duì)刀及導(dǎo)向裝置的作用是迅速確定刀具與工件間的相對(duì)位置，防止加工過(guò)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(guò)它將夾具的所有部分連接成一個(gè)整體。（ 5

37、） 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(dòng)力裝置的操縱系統(tǒng)、自動(dòng)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(diǎn)定位原理？什么叫完全定位？答：在機(jī)械加工中，用六個(gè)適當(dāng)分布的定位支承點(diǎn)來(lái)分別限制工件的六個(gè)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(diǎn)定位原理 ”。在工件實(shí)際裝夾中， 六個(gè)自由度被六個(gè)支承點(diǎn)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(shuō)明。答：欠定位是由于工藝設(shè)計(jì)或者夾具設(shè)計(jì)上的疏忽，造成對(duì)必須加以限制的自由度沒(méi)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

38、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(dòng)的自由度沒(méi)有被限制，無(wú)法滿足加工要求。第14頁(yè)共42頁(yè)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？ ( 課件有詳細(xì)說(shuō)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(shí)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(jì)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

39、元件所限制的自由度，判斷有無(wú)欠定位或過(guò)定位，并對(duì)方案中不合理處提出改進(jìn)意見。題7-6圖答：第15頁(yè)共42頁(yè)a） V 型塊 1 限制了工件 X ， Y 自由度即沿 X 方向的移動(dòng)，沿Y 方向的移動(dòng)；V 型塊 2 限制了工件V 型塊 3 限制了工件xyzz自由度即繞 X 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，繞Y 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；自由度即沿 Z 方向的移動(dòng)，繞Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；定位方式屬于完全定位，無(wú)過(guò)定位。b）V型塊 1支承平面V型塊 3V型塊 2V型塊 1V型塊 2圓柱銷支承平面限制了 Z ， X ，Y 即沿 Z 方向的移動(dòng)，繞 X 軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繞 Y 軸轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)自由度； V 形塊 1 和 2 限制 x, y 即沿 X 方向的移動(dòng)，沿

40、Y 方向的移動(dòng)兩個(gè)自由度。定位方式屬于不完全定位，無(wú)過(guò)定位，無(wú)不合理處。c）平面限制了 Z ， X ， Y 即沿 Z 方向的移動(dòng)，繞X 軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繞 Y 軸轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)自由度；短定位銷限制了X ， Y 即沿 X 方向的移動(dòng)，沿Y 方向的移動(dòng)兩個(gè)自由度；固定 V 型塊限制了 Z ， X 即繞 Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和沿 X 方向的移動(dòng)兩個(gè)自由度。屬于過(guò)定位。 改進(jìn)：將固定 V 型塊改為活動(dòng) V 型塊或換成削邊銷， 只限定繞Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。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)和定位元第16頁(yè)共42頁(yè)件，并在圖中示意畫出。 題圖 7-7a 在小軸上銑槽， 要求保證尺寸 H 和 L；

41、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(gè)短V 型塊，確定四個(gè)自由度X,X,Z,Z ，再在零件右端加一支承釘，限制一個(gè)自由度Y ，不完全定位。b）H 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為底面，在零件底面加兩個(gè)支承板限制工件X,Y,Z 三個(gè)自由度； A 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為大孔，大孔處加一個(gè)削邊銷限制1 個(gè)自由度 X ，最后在外圓弧處加一短 V 型塊，限制兩個(gè)自由度Y,Z ，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(jì)算該定位方案能否滿足加工要求？若不能滿足

42、，應(yīng)如何改進(jìn)？第17頁(yè)共42頁(yè)解：由于工序定位基準(zhǔn)不重合將產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)位移誤差因?yàn)橐虼嗽摱ㄎ环桨覆荒軡M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 、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(600.01)mm的圓柱工件上銑一平面，保證 尺 寸 h(250.025)mm。 已知 90 的 V 型塊 所確 定的標(biāo) 準(zhǔn)工件（ 60mm ） 的 中 心 距 安 裝 面 為 (45 0.003)mm ， 塞 尺 厚 度S(3 0.002)mm。試求：當(dāng)保證對(duì)刀誤差為h 公差（ 0.05mm）的三分之一時(shí)，夾具上安裝

43、對(duì)刀塊的高度H 為多少？工件的定位誤差為多少？解：（ 1）對(duì)刀基本尺寸為 2545 70mm，且，上下偏差分別為0.0510.0083mm，則，32夾具上對(duì)刀塊高度H 為：H (70 0.0083) (3 0.002)mm67 0.0063mm(2) jb=H=0.003*2=0.006mm第18頁(yè)共42頁(yè)Td10.0210.02mmjy =sin 9002sin222 d=jb +jy =0.006+0.02=0.026mm7-10 在圖 7-124 所示套筒零件上銑鍵槽，要求保證尺寸5400.14 及對(duì)稱度?，F(xiàn)有三種定位方案，分別如圖7-124b 、c、d 所示。試計(jì)算三種不同定位方案的定

44、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d0.11- 1） 0.027mm <0.140.047mm ，（2sin23對(duì)稱度的定位誤差，又有d 0，故此方案能滿足加工要求。c）圖中，尺寸H的定位誤差，有jb = Td +t= 0.1+0.02=0.07mm22而由于銑鍵槽時(shí)，心軸為水平放置，故：jy = D max -dmin2= 0.01-(0.03) =0.02mm2d =jb + jy =0.09mm>0.047mm故，該定位方案不能滿足加工要求。對(duì)稱度的定位誤差jb=t=0.02mmjy= D m a -xd2m i n0.01-(0.03)=0.02mm=2d=jb+jy=0.04mm> 0.03 =0.01mm3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jy0 ，而d0 ，對(duì)稱度的定位誤差d = 0.12 =0.05mm> 0.033=0.01mm故，該定位方案不能滿足加工要求。第19