1、機械制造基礎（第三版復習簡答題）1. 切削加工由哪些運動組成？它們各有什么作用？答：切削加工由主運動和進給運動組成。 主運動是直接切除工件上的切屑層， 使之轉變為切屑， 從而形成 工件新包表面。 進給運動是不斷的把切削層投入切削， 以逐漸切 出整個工件表面的運動。2切削用量三要素是什么？答：切削用量三要素是切削速度，進給量，背吃刀量。 3刀具正交平面參考系由哪些平面組成？它們是如何定義的？答：刀具正交平面參考系由正交平面 ,基面,切削平面組成； 正交 平面是通過切削刃上選定點 , 且與該點的基面和切削平面同時垂 直的平面；基面是通過切削刃上選定點 , 且與該點的切削速度方 向垂直的平面；切削平

2、面是通過切削刃上選定點, 且與切削刃相切并垂直與基面的平面。4刀具的工作角度和標注角度有什么區別？影響刀具工作角度 的主要因素有哪些？它用答：刀具的標注角度是刀具設計圖上需要標注的刀具角度， 于刀具的制造、 刃磨和測量； 而刀具的工作角度是指在切削過程 中，刀具受安裝位置和進給運動的影響后形成的刀具角度。 影響刀具工作角度的主要因素有： 橫向和縱向進給量增大時， 都 會使工作前角增大， 工作后角減小； 外圓刀具安裝高于中心線時， 工作前角增大， 工作后角減小； 刀桿中心線與進給量方向不垂直 時，工作的主副偏角將增大或減小。5. 試述車刀前角、后角、主偏角、副偏角和刃傾角的作用，并指 出如何選擇

3、？答 : 前角對切削的難易程度有很大的影響；后角是為了減小后刀 面與工件之間的摩擦和減小后刀面的磨損； 主偏角其大小影響切 削條件、 刀具壽命和切削分力大小等； 副偏角的作用是為了減小 副切削刃和副后刀面與工件已加工表面之間的摩擦， 以防止切削 時產生震動；刃傾角主要影響切削刃的強度和切屑的流出方向。 前角的選擇原則：粗加工、斷續切削、刀材強度韌性低、材強 度硬度高，選較小的前角；工材塑韌性大、系統剛性差，易振 動或機床功率不足，選較大的前角；成形刀具、自動線刀具取 小前角；后角的選擇原則：粗加工、斷續切削、工材強度硬度 高，選較小后角，已用大負前角應增加a 0；精加工取較大后角，保證表面質量

4、；成形、復雜、尺寸刀具取小后角；系 統剛性差，易振動，取較小后角；工材塑性大取較大后角，脆 材減小a 0；主偏角的選擇原則：主要看系統剛性。若剛性好， 不易變形和振動，K r取較小值；若剛性差（細長軸），K r取較 大值；考慮工件形狀、切屑控制、減小沖擊等，車臺階軸，取90;鏜盲孔90 ；k r小切屑成長螺旋屑不易斷較小kr ，改善刀具切入條件， 不易造成刀尖沖擊； 副偏角的選擇原則： 系統剛性好時，取較小值，系統剛性差時，取較大值；刃傾角的 選擇原則：粗加工、有沖擊、刀材脆、工材強度硬度高，入s取負值；精加工、系統剛性差（細長軸），入s取正值；微 量極薄切削，取大正刃傾角。6. 車外圓時，

5、車刀裝得過高過低、 偏左或偏右、 刀具角度會發生 哪些變化？什么情況下可以利用這些變化？答; 車刀裝得過高時工作前角增大，工作后角減小；過低時工作 前角減小，工作后角增大；刀偏左時車刀的工作主偏角減小，副 偏角增大；刀偏右時車刀的工主偏角增大，副偏角減小。7. 列舉外圓車刀在不同參考系中的主要標準角度及其定義 。 答：在正交平面參考系中的主要標準角度有前角、 后角、主偏角、 副偏角和刃傾角。 前角是在正交平面內測量的前刀面與基面之間 的夾角；后角是在正交平面內測量的主后刀面與切削平面之際的 夾角；主偏角是在基面內測量的主切削刃在基面內的投影與進給 方向的夾角； 副偏角是在基面內測量的副切削刃在

6、基面內的投影 與進給方向的反方向的夾角； 刃傾角是在切削平面內測量的主切 削刃與基面之間的夾角。8 偏角的大小對刀具耐用度和三個切削分力有何影響？當車削 細長軸時，主偏角應選的較大還是較小？為什么？ 答：對耐用度影響： 主遍角越小 , 刀具耐用度越高 , 相對容易引起 振動, （主要用于硬度高的工件） 。 主遍角越大 , 刀具耐用度略 低 , 相對切削輕快（主要用于細長軸和臺階軸） 。對切削力影響： 主偏角增大，減小，增大。切削細長軸硬增大主偏角，軸向力 增大，其他力較小，震動減小，相對切削輕快。9 試述刀具的標注角度與工作角度的區別。為什么橫向切削時， 進給量不能過大？ 答：刀具的標注角度是

7、指在刀具工作圖中要標注出的幾何角度， 即在標注角度參考系中的幾何角度。 它是制造和刃磨刀具必須的， 并在刀具設計圖上予以標注的角度； 以切削過程中實際的切削平 面、基面和正交平面為參考平面所確定的刀具角度成為刀具的工 作角度，又稱實際角度。 因為橫向切削時若進給量過大，即刀 具背吃刀量過大， 使得在切削時工件受擠壓嚴重， 甚至是擠斷工 件，從而影響工件加工質量，同時也降低刀具使用壽命。10. 常用的刀具材料有哪些？各有很么特點？ 答：常用刀具材料有工具鋼，高速鋼，硬質合金，陶瓷和超硬刀 具材料。 1. 高速鋼有較高的耐熱性，有較高的強度，韌性和 耐磨性。廣泛用于制造中速切削及形狀復雜的刀具。

8、2. 硬質合金 的硬度，耐磨性，耐熱性都很高。但抗彎性比高速鋼低，沖擊韌 性差， 切削時不能承受大的振動和沖擊負荷。 3. 陶瓷刀具有很高 的硬度和耐磨性， 有很高的耐熱性和化學穩定性， 有較低的摩擦 系數，可應用范圍廣。 4. 超硬材料刀具常用的有金剛石刀具和立 方氮化硼。 金剛石刀具不宜于切削鐵及其合金工件。 立方氮化硼 是高速切削黑色金屬的較理想刀具材料。11. 刀具的工作條件對刀具材料提出哪些性能要求？ 答：1，高的硬度和耐磨性， 2 足夠的強度和韌性。 3 高的耐熱性。4. 更好的熱物理性能和耐熱沖擊性能。12. 試比較硬質合金和高速鋼性能的主要區別？ 答：高速鋼有較高的耐熱性，有較

9、高的強度，韌性和耐磨性。廣 泛用于制造中速切削及形狀復雜的刀具。 2. 硬質合金的硬度， 耐 磨性，耐熱性都很高。耐用度較高速鋼幾十倍，耐用度相同時， 切削速度可提高 4至 10倍。但抗彎性比高速鋼低， 沖擊韌性差， 切削時不能承受大的振動和沖擊負荷。13. 切削過程的三個變形區各有何特點 ? 它們之間有什么關 聯？ 答：第一變形區特征：沿滑移線的剪切變形，以及隨之產生的加 工硬化。第二變形區特征：使切削底層靠近前刀面處纖維化，流 動速度減慢，甚至滯留在前刀面上；切屑彎曲；由摩擦產生的熱 量使切屑與刀具接觸面溫度升高。 第三變形區特征： 已加工表面 受到切削刃鈍圓部分與后刀面的擠壓與摩擦，產生

10、變形和回彈， 造成纖維化和加工硬化。這三個變形區相互關聯、 相互影 響、 相互滲透。14. 有哪些指標可用來衡量切削層的變形程度？它能否真實反映出切削過程的全部變形實質？他們之間有什么樣的關系？答：(1 )、相對滑移；(2)、切削厚度壓縮比A h; (3)剪切角。它們間的關系不大。15. 什么是積屑瘤？積屑瘤產生的條件是什么？如何抑制積屑 瘤？答：積屑瘤是在加工材料時， 而在前刀面處黏著一塊剖面有事呈 三角狀的硬塊。 積屑瘤產生式由于冷焊產生， 具體是切屑和前刀 面在一定的溫度與壓力下產生黏結， 這便是冷焊。 防止積屑瘤產 生的主要方法有：降低切削速度，使切削溫度降低，黏結不易 產生。增大切削

11、速度，使切削溫度提高，黏結不在產生。采 用潤滑性能好的切削液。 增大刀具前角， 以減小切屑與前角接 觸區的壓力。 適當改變工件材料的加工特性， 減小加工硬化傾 向。16. 結合切削的形成分析切削力的來源？ 答：切削時，刀具使被加工材料發生變形并成為切、切削所需的力，即為切削 力，而根據切削變形分析知切削力的來源有兩方面： 是切削層 金屬，切屑和工件表面金屬的彈性變形， 塑性變形所以產生的抗 力；是刀具與切屑，工件表面間的摩擦阻力。17. 車削時切削力為什么常分為三個相互垂直的分力？說明這三個分力的作用答：由于切削力的來源有兩方面：是切削層金屬，切屑和工 件表面金屬的彈 性變形，塑性變形所以產生

12、的抗力；是刀具與切屑，工件表面 間的摩擦阻力； 而為了便于測量與應用， 將其分解為三個相互垂 直的分離。而三分力的作用：主切削力或切向力，與過度面相切 并與基面垂直，是用來計算車刀強度，設計機床零件，確定界定 機床功率所必需；進給力，在基面內與軸線方向平行，并與進給 方向相反，用來計算車刀進給功率必需；背向力，處于基面內與 購并高見軸線垂直， 它是用來確定與工件加工精度相關的工件撓 度，以及機床零件和車刀強度。 18影響切削力的因素有哪些，分別是如何影響的？ 答：（1）被加工材料的影響， 被加工材料的強度越高， 硬度越大， 切削力越大， 同時受材料加工硬化能力大小的影響。 化學成分影 響材料的

13、物理力學性能，從而影響切削力的大小。 （2）切削用量 對切削力的影響。被吃刀力和進給量增大，切削力增大；切削速 度 V 對切削力的影響可從關系圖上反應。 （3）刀具幾何參數對切 削力的影響。 前角增大切削力減小； 車刀的負棱是通過其寬度與 進給量的比來影響切削力， 比越大切削力增大； 主偏角對切削力 影響。（4）刀具材料對切削力的影響。 （5）切削液對切削力的影 響（ 6）刀具磨損對切削力的影響。19背吃刀量和進給量對切削力和切削溫度的影響是否一樣？為 什么？如何運用這一規律指導生產實踐？ 答：是不一樣，背吃刀量增大一倍，主切削力增大一倍，切削熱 也成倍增加， 但對切削溫度影響很小。 進給量對

14、切削力和切削溫 度的影響也是有差異的。 吃刀深度對切削溫度的影響最小， 進給 量次之，切削速度影響最大。因此，從控制切削溫度和成本的角 度出發， 在機床允許的情況下， 選用較大的吃刀深度和進給量比 選用大的切削速度更有利。20解釋切削用量三要素對切削力和切削溫度的影響為什么正好 相反。答：背吃刀量： 背吃刀量直接決定切削寬度和切削刃的實際工作 長度。切削變形主要在垂直切削寬度方向的平面內發生， 與切削 寬度方向尺寸關系不大。這樣，背吃刀量增加，切削熱增加，但 同時切削寬度、切削刃參加工作長度增加，改善散熱條件。 進給量：進給量增大，切削力、切削熱增加，時，切削厚度也增 大，刀屑接觸長度也增加，

15、由切屑帶走的切削熱增加，散熱面積 也增加，這樣對溫度影響小。 切削速度：切削速度增大，切削 力、切削熱增大，同時熱量散失也快，溫度變化不大。 21增大前角可以使切削溫度降低的原因是什么？是不是前角越 大，切削溫度越低？ 答：因為前角增大，變形和摩擦減小，因而切削熱減少，但前角 不能過大， 否則刀頭部分的楔角減小使散熱體積減小， 不利于切 削溫度的降低。22. 刀具磨損的種類極其原因？ 答：刀具磨損分為正常磨損和非正常磨損； 正常刀具磨損有三種 形態：前刀面磨損、后刀面磨損和邊界磨損。原因是：加工時， 在刀刃附近的前、后到面上，形成很大的剪應力；加工硬化。非 正常刀具磨損包含塑形破損和脆性破損。

16、 原因是： 脆性大的刀具 材料切削高硬度材料或斷續切削； 切削一定時間后， 刀具材料因 交變機械應力和熱應力所致的疲勞損壞。23. 切削加工常用的切削液有哪幾種？他在切削中的主要作用是 什么？答：常見的切削液有：水溶液；乳化液；切削油。 在切削過程中，為了降低切削力和切削溫度，減小刀具磨損，改 善加工質量和提高生產率， 常使用各種切削液。 使用切削液不僅 可以起到冷卻作用， 而且還可以起到潤滑、 清洗和除銹的作用。24. 什么叫刀具磨鈍標準？刀具磨鈍標準和那些因素有關？ 答：刀具磨損到一定限度后就不能繼續使用，這個磨損限度 稱為磨鈍標準。 磨鈍標準與工件的加工質量、 工件的切削加工性、 加工條

17、件和刀具類型有關。25. 什么叫刀具使用壽命？刀具使用壽命于哪些因素有關？ 答：一把新刀從開始使用直支達到磨鈍標準所經歷的實際切削時 間，曾為刀具壽命。影響的因素有：切削用量、刀具幾何參數、 工件材料、刀具材料；其它因素。26. 何謂最高生產率耐用度和最低成本耐用度？粗加工和精加工 可選用的刀具耐用度是否相同？為什么？ 答：最高生產率耐用度是以單位時間生產最多數量產品或加工每 個零件所消耗的生產時間最少來衡量的； 最低成本耐用度是以每 件產品（或工序）的加工費用最低為原則來指定的。粗加工和精加工可選用的刀具耐度不同， 因為粗加工主要 考慮效率問題， 所用刀具制造簡單， 而精加工主要注重表面粗糙

18、 度等問題， 所用刀具也是要求較高， 所以前者用最高生產率耐用 度，后者用最低成本耐用度。27. 選擇切削用量的原則是什么？從刀具壽命出發時，按什么順 序選擇切削用量？從機床動力出發時， 按什么順序選擇切削用量？ 為什么？答：選擇切削用量的原則是要綜合考慮生產率、 加工質量和加工 成本。從刀具的壽命出發，首先選盡可能大的背吃刀量，其次選 盡可能大的進給量， 最后選盡可能大的切削速度。 從機床的動力 出發，首先選擇盡可能大的切削速度， 其次選盡可能大的進給量， 最后選盡可能大的背吃刀量。28. 工件材料切削加工性的含義是什么？為什么說它是相對的？ 答：工件材料切削加工性是指在一定的切削條件下，

19、對工件材料 進行切削加工的難易程度。 因為切削加工的具體情況和要求不同， 不同情況下的衡量指標也不相同， 這就使得所謂的難易程度有不 同的內容，所以說工件材料切削加工性是一個相對概念。29. 試述改善材料切削加工性的途徑。 答：影響工件材料切削加工性的因素包含有物理力學性能、 化學 成份、金相組織以及加工條件等方面， 生產實際中常考慮以下兩 方面：（ 1）調整材料的化學成分（ 2）采用熱處理改善材料的切 削加工性。3 0. 常用的切屑形態有哪幾種？控制切屑形態有哪幾種方 法？ 答：常用的切屑形態有帶狀切屑、節狀切屑、粒狀切屑、崩碎切 屑。控制切屑形態的方法：采用斷屑槽、改變刀具角度（主偏角、前

20、 角和刃傾角）、調整切削用量（主要是 f ）。31. 什么是誤差復映，減少復映的措施有哪些？誤差復映： 指工件加工后仍然具有類似毛坯誤差的現象 （形狀誤 差、尺寸誤差、位置誤差） 措施：多次走刀；提高工藝系統的剛度。32. 什么是磨削燒傷？影響磨削燒傷的因素有哪些？磨削燒傷： 當被磨工件的表面層的溫度達到相變溫度以上時， 表 金屬發生金相組織的變化， 使表面層金屬強度硬度降低， 并伴隨 有殘余應力的產生，甚至出現微觀裂紋的現象。 影響因素：合理選擇磨削用量；工件材料；正確選擇砂輪；改善 冷卻條件。33. 什么是傳動鏈誤差？提高傳動鏈傳動精度的措施有哪些？ 傳動鏈誤差：指傳動鏈始末兩端傳動元件間

21、相對傳動的誤差。 措施：縮短傳動鏈；降速傳動，末節大降速比；提高傳動元件的 制造精度和裝配精度；誤差補償裝置。34. 減少工藝系統受熱變形的措施 ? 減少發熱和隔熱；改善散熱條件；均衡溫度場；改進機床機構； 加快溫度場的平衡；控制環境溫度。35. 什么是工藝系統的剛度？誤差產生的原因？ 工藝系統剛度：垂直作用于工件加工表面（加工誤差敏感方向） 的徑向切削分力與工藝系統在該方向的變形之間的比值。 原因：在機械加工過程中，機床、夾具、刀具、和工件在切削力 的作用下，都將分別產生變形y機、y夾、y刀、y工，致使刀具和被工表面的相對位置發生變化，使工件產生誤差。36. 工藝規程的設計規則？ 所設計的工

22、藝規程應能包裝零件的加工質量（或機器的裝配質 量），達到設計圖樣上規定的各項技術要求；應使工藝過程具有 較高的生產率，使產品盡快投放市場；設法降低制造成本； 注意減輕工人的勞動程度，保證生產安全；37. 什么是粗基準？精基準？選擇原則？ 精基準：用加工過的表面作為靜基準；基準重合原則，基準統一 原則，互為基準，自為基準粗基準： 選用工件上未加工的表面作為基準； 保證零件加工表面 相對于不加工表面具有一定位置精度的原則 合理分配加工余量 的原則 便于裝夾的原則 粗基準一般不得重復使用的原則38. 什么叫加工余量？影響加工余量的因素？ 加工余量：毛坯上留作加工用的表面層 影響因素：上工序留下的表面粗糙度和表面缺陷層深度上工序的 尺寸公差 尺寸公差中沒有包括的上工序留下的空間位置誤差本 工序的裝夾誤差39. 什么叫時間定額 ?組成部分？時間定額： 在一定的生產條件下規定生產一件產品或完成一道工 序所消耗的時間。組成部分：基