機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課后部分習(xí)題集和答案解析

12-2切削過(guò)程的三個(gè)變形區(qū)各有何特點(diǎn)？它們之間有什么關(guān)聯(lián)？

答：切削塑性金屬材料時(shí)，刀具與工件接觸的區(qū)域可分為3個(gè)變形區(qū)：

①第一變形區(qū)〔根本變形區(qū)〕：是切削層的塑性變形區(qū)，其變形量最大，常用它來(lái)說(shuō)明切

削過(guò)程的變形情況；

②第二變形區(qū)〔摩擦變形區(qū)〕：是切屑與前面摩擦的區(qū)域；

③第三變形區(qū)〔外表變形區(qū)〕：是工件已加工外表與后面接觸的區(qū)域。

它們之間的關(guān)聯(lián)是：這三個(gè)變形區(qū)聚集在切削刃附近，此處的應(yīng)力比擬集中而且復(fù)雜，

金屬的被切削層就在此處與工件基體發(fā)生別離，大局部變成切屑，很小的一局部留在已加工

外表上。

2-3分析積屑瘤產(chǎn)生的原因及其對(duì)加工的影響，生產(chǎn)中最有效的控制積屑瘤的手段是什么？

答：在中彳氐速切削塑性金屬材料時(shí)，刀一屑接觸外表由于強(qiáng)烈的擠壓和摩擦而成為新鮮外表,

兩接觸外表的金屬原子產(chǎn)生強(qiáng)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(zhǎng)大成為積屑瘤，且周期性地成長(zhǎng)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(shí)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

已加工外表變得較為粗糙。

由此可見(jiàn)：積屑瘤對(duì)粗加工有利，生產(chǎn)中應(yīng)加以利用；而對(duì)精加工不利，應(yīng)以防止。

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

切削液。

2-7車削時(shí)切削合力為什么常分解為三個(gè)相互垂直的分力來(lái)分析？分力作用是什么？

答：〔1〕車削時(shí)的切削運(yùn)動(dòng)為三個(gè)相互垂直的運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)〔切削速度〕、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)〔進(jìn)給

量〕、切深運(yùn)動(dòng)〔背吃刀量〕，為了實(shí)際應(yīng)用和方便計(jì)算，在實(shí)際切削時(shí)將切削合力分解成沿

三個(gè)運(yùn)動(dòng)方向、相互垂直的分力。

[2]各分力作用：切削力是計(jì)算車刀強(qiáng)度、設(shè)計(jì)機(jī)床主軸系統(tǒng)、確定機(jī)床功率所必須的；

進(jìn)給力是設(shè)計(jì)進(jìn)給機(jī)構(gòu)、計(jì)算軍刀進(jìn)給功率所必需的；背向力是計(jì)算工件撓度、機(jī)床零件和

車刀強(qiáng)度的依據(jù)，與切削過(guò)程中的振動(dòng)有關(guān)。

2-11背吃刀量和進(jìn)給量對(duì)切削力和切削溫度的影響是否一樣？為什么？如何運(yùn)用這一定律

知道生產(chǎn)實(shí)踐？

答：不一樣。切削速度影響最大，進(jìn)給量次之，背吃刀量最小。從他們的指數(shù)可以看出，指

數(shù)越大影響越大。為了有效地控制切削溫度以提高刀具壽命，在機(jī)床允許的條件下選用較大

的背吃刀量和進(jìn)給量，比選用打的切削速度更為有利。

2-18選擇切削用量的原那么是什么？從刀具壽命出發(fā)時(shí)，按什么順序選擇切削用量？從機(jī)

床動(dòng)力出發(fā)時(shí)，按什么順序選擇？為什么？

答:(1)指定切削用量時(shí)，要綜合考慮生產(chǎn)率、加工質(zhì)量和加工本錢，選用原那么為：

①考慮因素：切削加工生產(chǎn)率；刀具壽命；加工外表粗糙度；生產(chǎn)節(jié)拍。

②粗加工時(shí)，應(yīng)從提高生產(chǎn)率為主，同時(shí)保證刀具壽命，使用最高生產(chǎn)率耐用度。

③精加工時(shí)，應(yīng)保證零件加工精度和外表質(zhì)量，然后才是考慮高的生產(chǎn)率和刀具壽命，T殳

使用小的切削深度和進(jìn)給量，較高的切削速度。

[2]從刀具壽命出發(fā)，優(yōu)先選用大的ap,其次大的f,最后大的V,因?yàn)橛蒝-f-ap

對(duì)T的影響程度是遞減的。

(3)從機(jī)床動(dòng)力出發(fā)時(shí)，優(yōu)先選用大的f,其次大的ap,最后大的V,因?yàn)橛蒝-apTf

對(duì)F2的影響程度遞減。

2-21提高切削用量可采取哪些措施?

(1)采用切削性能更好的新型刀具材料；

(2)在保證工件材料力學(xué)性能的前提下，改善工件材料的加工性；

(3)改良刀具構(gòu)造和選用合理的刀具幾何參數(shù)；

〔4〕提高刀具的刃磨及制造質(zhì)量；

〔5〕采用新型的性能優(yōu)良的切削液和高效的冷卻方法。

3-1機(jī)床常用的技術(shù)性能指標(biāo)有哪些？

答：①機(jī)床的工藝范圍：指在機(jī)床上加工的工件類型和尺寸，能夠加工完成何種工序使用什

么刀具等。

②機(jī)床的技術(shù)參數(shù)：包括尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。

4-1機(jī)床夾具由哪幾個(gè)局部組成?各局部起什么作用？

(1)定位元件：用于確定工件在夾具中的位置使工件在加工時(shí)相對(duì)刀具及運(yùn)動(dòng)軌跡有一個(gè)

正確的位置。

[2]夾緊裝置：用于保持工件在夾具中的既定位置，使它不致因加工時(shí)受到外力的作用而

改變?cè)ǖ奈恢谩?/p>

〔3〕對(duì)刀元件：用來(lái)確定夾具相對(duì)于刀具的位置。

〔4〕導(dǎo)引元件：用于決定刀具相對(duì)夾具的位置。

[5]其他裝置：用于進(jìn)展分度加工。

(6)連接元件和連接外表：用于決定夾具在機(jī)床上的相對(duì)位置。

(7)夾具體：用于連接夾具上各個(gè)元件或裝置,使之成為一個(gè)整體的根底件。夾具體也用

來(lái)與機(jī)床有關(guān)部位相連接。4-4什么是“六點(diǎn)定位原理”？

答：任一剛體在空間都有六個(gè)自由度，要使它在機(jī)床上〔或夾具中〕完全定位，就必須限制

它在空間的六個(gè)自由度。

4-7根據(jù)六點(diǎn)定位原理，分析題圖4-72所示各定位方案中，各定位元件所限制的自由度？

4-10如圖4-73所示為一圓柱零件，在其上面加工一犍槽，要求保證尺寸30:2，采用工

作角度90。的V形塊定位，試計(jì)算該尺寸的定位誤差。

4-12有一批如習(xí)題4-10圖所示的工件，除2x必孔外其余各外表均已加工合格。今按圖b

的方案用蓋板式鉆模一次裝夾后依次加工孔I和孔H。蓋板式鉆模用花5/9心就)心軸與

工件孔愕H9管受相配定位。試分析計(jì)算兩個(gè)孔心距的定位誤差。

a)

b)

4-16鉆套的種類有那些？分別適用于什么場(chǎng)合？

答：〔1〕固定鉆套：用于小批生產(chǎn)量條件下單純用鉆頭鉆孔。

[2]可換鉆套：用于生產(chǎn)批量較大時(shí)，僅供鉆孔工序。

(3)快換鉆套：用于同一個(gè)孔必須多種加工工序，而在加工過(guò)程中必須依次更換或取

出鉆套以適應(yīng)不同加工刀具的需要時(shí)。

(4)特殊鉆套：用于特殊情況下加工孔。

4-18何謂組合夾具，成組夾具和通用可調(diào)夾具？三種夾具之間有什么關(guān)系？

答：〔1〕組合夾具：由一套預(yù)先制造好的具有各種形狀、功用、規(guī)格和系列尺寸的標(biāo)準(zhǔn)

元件和組件組成。

[2]成組夾具：根據(jù)成組工藝的原那么，針對(duì)一組相似零件而設(shè)計(jì)的由通用底座和

可調(diào)或可更換元件組成的夾具。

[3]通用可調(diào)夾具：通過(guò)調(diào)節(jié)或更換裝在通用底座上的某些可調(diào)節(jié)或可更換元件，

以裝夾多種不同類夾具的工件。

三者關(guān)系：①通用夾具結(jié)合了專用夾具和組合夾具的特點(diǎn)。

②通用可調(diào)夾具和成組夾具在構(gòu)造上看十分相似，但二者的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想不同。

在設(shè)計(jì)時(shí)，通用可調(diào)夾具的應(yīng)用對(duì)象不明確，只提出一個(gè)大致的加工規(guī)模和范圍，

而成組夾具是根據(jù)成組工藝，針對(duì)某一組零件的加工而設(shè)計(jì)的，應(yīng)用對(duì)象是十清

楚確的。

5-1什么叫主軸回轉(zhuǎn)誤差？它包括那些方面？

答：〔1〕主軸回轉(zhuǎn)誤差：在主軸遠(yuǎn)轉(zhuǎn)的情況下，軸心線位置的變動(dòng)量叫做主軸回轉(zhuǎn)誤差。

[2]包括：①純軸向竄動(dòng)Ax②純徑向移動(dòng)Ar③純角度擺動(dòng)Ay

5-2在臥式錢床上來(lái)用工件送進(jìn)方式加工直徑為0200mm的通孔時(shí)，假設(shè)刀桿與送進(jìn)

方向傾斜《=r30,，那么在孔徑橫截面內(nèi)將產(chǎn)生什么樣的形狀誤差？其誤差大小為多少？

5-4何謂誤差復(fù)映？誤差復(fù)映系數(shù)的大小與哪些因素有關(guān)？

解：在切削加工時(shí)，待加工外表有什么樣的誤差已加工外表必然出現(xiàn)同樣性質(zhì)的誤差就

是誤差復(fù)映現(xiàn)象。

由上述公式可以看出，誤差復(fù)映系數(shù)與工藝系統(tǒng)剛度、和進(jìn)給量徹削速度乙等有關(guān)。

5-8在臥式銃床上按習(xí)題4-17圖所示裝夾方式用銃刀A銃鍵槽，經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，工件右端

處的槽深大于中間的槽深，試分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。

答：產(chǎn)生誤差的主要原因是銃床主軸剛性缺乏，當(dāng)銃刀移向主軸時(shí)，出現(xiàn)主軸讓刀現(xiàn)象，

故造成工件中部槽變淺，而右邊一開(kāi)場(chǎng)進(jìn)刀深度是夠得，當(dāng)銃刀移向主軸時(shí)，主軸讓刀，

槽深變淺。改良措施是增大銃床主軸的剛性

5-13按習(xí)題4-16a)圖的裝夾方式在外圓磨床上磨削薄壁套筒A卸下工件后發(fā)現(xiàn)工件呈鞍

形，如習(xí)題4-16b)圖所示，試分析產(chǎn)生該形狀誤差的原因。

答：產(chǎn)生上述圖b)形狀誤差的主要原因是：磨床主軸和尾座剛度缺乏，當(dāng)砂輪移動(dòng)到主軸

或者尾座處時(shí)，出現(xiàn)讓刀現(xiàn)象，所以造成在工件兩端直徑增大。

5-17車一批外圓尺寸要求為。20幻mm的軸。：外圓尺寸按正態(tài)分布，均方根偏差

b=0.025mm,分布曲線中心比公差帶中心大0.03mm。試計(jì)算加工這批軸的合格品率

及不合格品率。

%=19.95,<T=0.025，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)，

合格品率為：P=。(3.2)+。(0.8)=0.49931+0.2881=78.741%

不合格品率為：1-代21.259%

其中:0.5-磯0.8)=2。19%是可以修復(fù)的;0.5-研3.2)=0.069%是不能修復(fù)的

5-23什么是回火燒傷?什么是淬火燒傷？什么是退火燒傷？為什么磨削加工容易產(chǎn)生燒

傷？

解：回火燒傷：工件外表原來(lái)的馬氏體組織將轉(zhuǎn)化成回火屈氏體、索氏體等與回火組織相近

的組織，使外表層硬度低于磨削前的硬度。

淬火燒傷：馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，又由于冷卻液的急劇冷卻發(fā)生二次淬火現(xiàn)象，使外表

出現(xiàn)二次淬火馬氏體組織，硬度比原來(lái)的回火馬氏體高。

退火燒傷：磨削區(qū)溫度超過(guò)了相變溫度，而磨削區(qū)域又無(wú)冷卻液進(jìn)入，表層金屬將產(chǎn)生

退火組織,外表硬度將急劇下降。

磨削加工產(chǎn)生燒傷的主要原因是：

①磨削過(guò)程復(fù)雜，單位磨削力很大，切深抗力大，磨削速度高，磨削溫度高。

②因氣流問(wèn)題，切削液不能充分冷卻工件。

5-26車刀按［圖a）方式安裝加工時(shí)如有強(qiáng)烈振動(dòng)發(fā)生，此時(shí)假設(shè)將刀具反裝〔圖b〕、

或采用前后刀架同時(shí)車削［圖c）、或設(shè)法將刀具沿工件旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過(guò)某一角度裝夾在刀架

上〔圖山，加工中的振動(dòng)就可能會(huì)減弱或消失，試分析其原因。

a）b）

c）d）

a）產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)的原因是：工藝系統(tǒng)的剛度差。

b）使得模態(tài)組合變化，因而減少振動(dòng)，由于車床刀架局部向上的方向剛度差，車刀反裝切

削力上升，車刀發(fā)生變形，切削力變化小，切削穩(wěn)定，振動(dòng)減小。

c）車刀產(chǎn)生徑向切削力，相互抵消，因而振動(dòng)減小。

d）采用最正確安裝方位角安裝，增大實(shí)際工作前角，使切削剛度下降，從而減小振動(dòng)。

6-1什么是生產(chǎn)過(guò)程、工藝過(guò)程和工藝規(guī)程？

答：〔1〕生產(chǎn)過(guò)程：將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程。

［2］工藝過(guò)程：在生產(chǎn)過(guò)程中，但凡改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、位置和性質(zhì)等，使

其成為成品或半成品的過(guò)程稱為工藝過(guò)程。

［3］工藝規(guī)程：把合理工藝過(guò)程的有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件的形式，用以指導(dǎo)生產(chǎn)，這

些工藝文件稱為工藝規(guī)程。

6-5試簡(jiǎn)述工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原那么，設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)步驟。

答：〔1〕工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原那么：

①所設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程應(yīng)能保證機(jī)器零件的加工質(zhì)量〔或機(jī)器的裝配質(zhì)量〕，

到達(dá)設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。

②應(yīng)使工藝過(guò)程具有較高的生產(chǎn)率，使產(chǎn)品盡快投放市場(chǎng)。

③設(shè)法降低制造本錢。

④注意減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)平安。

(2)工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟：

①分析研究產(chǎn)品的裝配圖和零件圖。

②確定毛坯

③擬定工藝路線，選擇定位基面。

④確定各工序所采用的設(shè)備。

⑤確定各工序所采用的刀具、夾具、量具和輔助工具，那么應(yīng)提高具體的設(shè)計(jì)任

務(wù)書(shū)。

⑥確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。

⑦確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸和公差。

⑧確定切削用量。

⑨確定工時(shí)定額。

⑩技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。

?填寫工藝文件。

6-15習(xí)題6-5圖為一軸套零件圖，圖b為車削工序圖，圖c為鉆孔工序三

種不同定位方案的工序間圖，均需保證圖a所規(guī)定的位置尺寸〔10±0.1〕mm

的要求，試分別計(jì)算三種方案中工序尺寸Ai、A2與A3的尺寸及公差。為表達(dá)

清晰起見(jiàn)，圖a、b只標(biāo)出了與計(jì)算工序尺寸Ai、A2、A3有關(guān)的軸向尺寸。

a)b)

方案一方案

方案三

c)

解：1〕圖C方案一：基準(zhǔn)重合，定位誤差=0,A=10±0.1mm;

2〕圖C方案二尺寸A2,10±0.1和8兒5構(gòu)成f尺寸鏈〔見(jiàn)習(xí)解圖5X4-2c〕，

其中尺寸10±0」是封閉環(huán)，尺寸A2和8_h是組成環(huán)，且A2