1、機械制造技術基礎（第二版）習題與思考題答案第一章1- 1下列硬度標注方法是否正確？如何改正？1）HBW210-240 ； 2） 450480HBW ； 3） 180210HRC ；4） HRC2025 ； 5） HBW150200答：1） 210240HBW； 2）正確；3） 180210HBW； 4） 2025HRC1- 2 A與Z哪個指標表征材料的塑性更準確，為什么？答：延伸率和斷面收縮率相比，延伸率用的更多些，因為它的測量和計算比 斷面收縮率要方便些，準確度二者差不多。1- 3說明下列符號的含義及其所表示的力學性能指標的物理意義：ReL,Rm,HRC, HBW答：ReL（屈服強度）表示金

2、屬材料抵抗微量塑性變形的能力。Rm（抗拉強度）表示金屬材料抵抗最大均勻塑性變形或斷裂的能力。HRC洛氏硬度（c種）試驗壓頭為120。金剛石圓錐體。HBW布氏硬度，試驗壓頭為硬質合金球。1- 4說明HBW和HRC兩種硬度指標在測試方法、適用硬度范圍以及應用范 圍上的區別。答：HBW是用一定試驗力，將直徑為D的硬質合金球壓入金屬表面，保持 一定時間后卸去試驗力，然后測出金屬表面的壓痕直徑d,載荷和壓痕球形表面 積的的比值。適用于布氏硬度小于450的材料;尖圓弧半徑左，可提高刀具強度和降低切削溫度，均能提高刀具使用壽命。（4）工件材料工件材料的強度、硬度和韌性越高、延伸率越小，均能使 切削時切削溫度

3、升高，刀具使用壽命降低。（5）刀具材料合理選用刀具材料、采用涂層刀具材料和使用新型刀具材 料，是提高刀具使用壽命的有效途徑。2- 11什么是工件材料的切削加工性？改善工件材料切削加工性的主要措施 是什么？答：工件材料的切削加工性是指工件材料被切削加工的難易程度。改善工件材料切削加工性的措施（1）選擇易切鋼 （2）進行適當的熱處理（3）合理選擇刀具材料 （4）加工方法的選擇2- 12切削液的作用是什么？常用切削液有那兒種？答：切削液的作用：冷卻作用潤滑作用清洗與防銹作用切削液的種類：水溶性切削液 油溶性切削液 固體潤滑劑2- 13刀具的前角、主偏角有何作用？應如何選擇？答：前角的功用增大前角能減

4、小切削變形和摩擦，降低切削力、切削溫度，減少刀具磨損， 改善加工質量，抑制積屑瘤等。但前角過大會削弱刀刃強度和散熱能力，容易造 成崩刃。因而前角不能太小，也不能太大，應有一個合理數值，如圖2-17和2-18 所示。前角的選擇原則（1）根據工件材料的性質選擇前角由圖2-17可知，加工材料的塑性愈大，前角的數值應選得愈大。因為增大前角可以減小切削變形，降低切削溫度。加工 脆性材料，一般得到崩碎切屑，切削變形很小，切屑與前面的接觸面積小，前角 愈大，刀刃強度較差，為避免崩刃，應選擇較小的前角。工件材料的強度、硬度 愈高時，為使刀刃具有足夠的強度和散熱面積，防止崩刃和刀具磨損過快，前角 應小些。（2）

5、根據刀具材料的性質選擇前角 由圖2.18可知，使用強度和韌性較好的 刀具材料（如高速鋼），可采用較大的前角；使用強度和韌性差的刀具材料（如 硬質合金），應采用較小的前角。（3）根據加工性質選擇前角粗加工時，選擇的背吃刀量和進給量比較大, 為了減小切削變形，提高刀具耐用度，本應選擇較大的前角，但由于毛坯不規則 和表皮很硬等情況，為增強刀刃的強度，應選擇較小的前角；精加工時，選擇的 背吃刀量和進給量較小，切削力較小，為了使刃口鋒利，保證加工質量，可選取 較大的前角。主偏角的功用主偏角Q影響切削分力的大小，增大匕，會使&力增加，Fp力減小;主偏 角影響加工表面粗糙度值的大小，增大主偏角，加工表面粗糙

6、度值增大；主偏佑 影響刀具耐用度，當主偏角增大時，刀具耐用度下降；主偏角也影響工件表面形 狀，車削階梯軸時，選用匕=90。，車削細長軸時，選用匕=75。90。；為增加通 用性，車外圓、端面和倒角時，可選用q =45。主偏伯的選擇原則是，在工藝系統剛度允許的情況下，選擇較小的主偏角， 這樣有利于提高刀具耐用度。2- 14刀具的后角、刃傾角有何功用？應如何選擇？答：后角的功用增大后角能減小后刀面與工件上的過渡表面間的摩擦，減少刀具磨損，還可 以減小切削刃鈍圓半徑，使刀刃鋒利，易于切下切屑，并可減小表面粗糙度值。 但后角過大會降低刀刃強度和散熱能力。后角的選擇原則后角主要根據切削厚度選擇。粗加工時，

7、進給量較大、切削厚度較大，后角 應取小值；精加工時，進給量較小、切削厚度較小，后角應取大值。工件材料強 度、硬度較高時，為提高刃口強度，后角應取小值。工藝系統剛性差，容易產生 振動時，應適當減小后角。定尺寸刀具（如圓孔拉刀、餃刀等）應選較小的后角， 以增加重磨次數，延長刀具使用壽命。刃傾角的功用控制切屑的流向控制切削刃切入時首先與工件接觸的位置（3）控制切削 刃在切入與切出工件時的平穩性（4）控制背向力與進給力的比值刃傾角的選擇選擇刃傾角時，應按照刀具的具體工作條件進行具體分析，一般情況可按 加工性質選取。精車氣=0。5。；粗車入二0。-5。；斷續車削必=-30。-45。；大刃 傾角精刨刀=7

8、5。80。2-15常見的卷屑與斷屑措施有那些？試比較它們的優缺點。答：(1)切屑在流出過程中遇到障礙物，受到一個彎曲力矩而折斷。(2) 切屑在流動過程中靠自身重量甩斷。2-16切削用量選擇的基本原則有那些？答：(1)根據工件加工余量A和粗、精加工要求，選定背吃刀量伽o(2) 根據加工工藝系統允許的切削力，其中包括機床進給系統、工件剛度及 精加工時表面粗糙度要求，確定進給量(3) 根據刀具耐用度，確定切削速度所。(4) 所選定的切削用量應該是機床功率允許的。2- 17試分析一般粗加工和精加工時刀面形式和刀區形式。答：粗加工時刀具前面一般為正前角平面帶倒棱型或正前角曲面帶倒棱型, 刀刃一般為直線過

9、渡刃；精加工時刀具前面一般為正前角平面型或正前角曲面帶 倒棱型，刀刃可做成水平修光刃。第三章3- 1 解釋下列機床型號：X4325、CM6132、CG1107、C1336、Z5140、TP619、B2021A、Z3140X16、MGK1320A、X62W、T68、Z35。答：最大銃削寬度為250mm的平面仿形鐵床。床身上工件最大回轉直徑為320mm的精密臥式車床。最大棒料直徑為7mm的高精度單軸縱切自動車床。最大棒料直徑為36mm的單軸轉塔自動車床。最大鉆孔直徑為40mm的方柱立式鉆床。鎮軸直徑為90mm的臥式健床。經過一次重大改進最大刨削寬度為2100mm的龍門刨床。最大鉆孔直徑為40mm的

10、十六軸萬向搖臂鉆床。經過一次重大改進最大磨削直徑為200mm的高精度數控外圓磨床。 工作臺K 1320mmx寬320m的萬能臥式鐵床。3- 2車削加工有那些特點？答：(1)工藝范圍廣(2)生產率高(3)加工成本低(4)加工精度范圍大(5)高速精細 車是加工有色金屬高精度回轉表面的主要方法3- 3車床上的附件有哪些？各有何用途？答：(1)三爪自定心卡盤三爪自定心卡盤裝夾工件可自動定心，不需找正，特別適合夾持橫截面為圓 形、正三角形、正六邊形等工件。但是，三爪自定心卡盤夾持力小，傳遞扭矩不 大，只適于裝夾中小型工件。(2) 四爪卡盤四爪卡盤對工件的夾緊力較大。因其不能自動定心，裝夾工件時必須進行仔

11、 細找正。因此，對工人的技術水平要求較高，在單件、小批量生產及大件生產中 應用較多。(3) 花盤、彎板花盤主要用于加工平面對基準面有平行度要求、回轉表面對基面有垂直度要 求的形狀不對稱的復雜工件。(4) 頂尖、卡箍、撥盤(5) 心軸加工帶孔的盤套類工件的外圓和端面時常用心軸裝夾工件。(6) 中心架和跟刀架車削細長軸時，由于工件的剛性很差，在自重、離心力、切削力作用下會產 生彎曲和振動，使加工很難進行，故需采用輔助夾緊機構中心架、跟刀架等。3- 4敘述常用車刀的種類與應用。答：按照用途不同車刀可分成八類:直頭外圓車刀，45。彎頭車刀，90。偏刀, 螺紋車刀，端面車刀，內孔車刀，成形車刀，切斷刀。

12、按結構不同又可分為整體式車刀、焊接式車刀、機夾式車刀、可轉位式和成 形車刀。3-5車削外圓時，應如何選擇工件的裝夾方式?答：（1）形狀不規則、尺寸較大的單件或小批量毛坯工件，應當采用四爪 單動卡盤裝夾，當在四爪單動卡盤上不便裝夾時，可考慮在花盤或花盤角鐵上裝 夾；中批以上生產中，應考慮采用專用夾具進行裝夾。（2）對于車外圓后，尚需銖、磨等加工的較長的軸類或絲杠類工件，應當 采用二頂尖裝夾，并用撥盤、雞心夾頭配合裝夾。（3）對于較重的長軸類工件，粗車外圓時應采用一端用卡盤夾緊，另一端 用頂尖的裝夾方式。（4）對于已加工有內孔，且內孔與外園有同軸度要求、長度較短的工件， 可采用心軸進行裝夾。（5）

13、對于車削長徑比較大、切削量較大的階梯細長軸，或需調頭加工的長 軸，可采用中心架裝夾。（6）對于切削余量較小且不允許調頭加工的細長光軸精車，可采用跟刀架。3-6在車床上車削圓錐面有幾種方法？各有何優缺點？答：在車床上加工圓錐面常用以下三種方法：（1）小滑板轉位法。此法操作簡單，可加工任意錐角的內外圓錐面。但它 只能手動進給，加工長度較短。（2）尾座偏移法。這種方法只適宜加工長度較長，錐度較小，精度要求不 高的工件，且不能加工內錐面。（3）靠模法。靠模法車錐面的優點是既方便又準確，中心孔接觸良好，質 量較高。可機動進給車削外圓錐面，斜角一般在12。以下，適合于成批生產。由 于數控車床廣泛的運用，靠

14、模法車削圓錐面的方法己很少運用。3-7與車削相比，銖削過程有哪些特點？答：（1）飩削加工生產率高 （2）銖削加工屬于斷續切削 （3）容屑和 排屑的問題 （4）同一-種被加工表面可以選用不同的鐵削方式和刀具3-8什么是銳削加工？它一般可完成哪些工作？答：銖削加工是在銳床上使用旋轉多刃刀具，對工件進行切削加工的方法。 用不同類型的銃刀，可進行平面、臺階面、溝槽和成型表面等加工。此外，在疑 床上還可以安裝孔加工刀具，如鉆頭、餃刀、錠刀來加工工件上的孔。3-9常用銖刀有哪些？各適合于什么場合？答：統刀是一種多齒刀具，種類繁多。按照用途鐵刀可如下分類。1. 加工平面用的鐵刀（1）圓柱鐵刀 可用于在臥式洗

15、床上加工較窄平面。（2）面鐵刀 硬質合金面鐵刀適用于高速銖削平而。由于它剛性好，效率高， 加工質量好，故得到廣泛應用。2. 加工溝槽用的銖刀（1）三面刃欽刀 主要用于加工凹槽和階臺面。（2）鋸片鐵刀主要用于切斷工件或在工件上銖窄槽。（3）立飩刀 既可用于加工凹槽，也可加工平面、階臺面，利用靠模還可 加工成形表面。（4）鍵槽銃刀主要用于加工軸上的鍵槽。（5）角度銖刀主要用于加工帶角度的溝槽和斜面。3. 加工成型面的銃刀（1）成型欽刀 成型鐵刀是在銳床上加工成型表面所使用的專用刀具。（2）模具銳刀用于加工模具型腔或凸模成形表面。3-10圓周銖削時，試分析比較順鐵和逆鐵的優缺點？答:逆銖：（1）削厚

16、度的變化：從0逐漸增大至最大值。刀具磨損嚴重，工件表面粗 糙。（2）切削力方向的影響：垂直銖削分力向上，需要較大的夾緊力；水平分 力與進給方向相反，銳削過程平穩。順銖：（1）銖削厚度的變化：從最大值逐漸減小至0。刀具使用壽命氏，工件表面 光滑。（2）切削力方向的影響：垂直銖削分力向下，銖削過程平穩；水平分力與 進給方向相同，銳削過程不平穩，容易崩刃。如采用順銖，必須要求鋌床具有間隙調整機構3-11 試述鉆削加工的工藝特點。答：（1）鉆頭是在半封閉的狀態下進行切削加工的，金屬切除量較大大，排 屑困難。（2）摩擦嚴重，產生熱量多，散熱困難，切削溫度高。（3）鉆頭不易磨為對稱的切削刃，加工的孔徑常出

17、現擴大。（4）擠壓嚴重，切削力大，容易產生孔壁的冷作硬化。（5）鉆頭細而懸伸長，剛性差，加工時容易出現引偏。（6）鉆孔精度低，尺寸精度為IT13IT12,表面粗糙度Ra值為12.5-6.3gmo3-12 鉆孔、擴孔與餃孔有什么區別？答：鉆孔直徑為0.1100mm,鉆孔深度變化范圍也很大。鉆削加工廣泛應 用于孔的粗加工，也可以作為不重要孔的最終加工。擴孔常用于已鑄出、鍛出或鉆出孔的擴大。擴孔可作為釵孔、磨孔前的預加 工，也可以作為精度要求不高的孔的最終加工，常用于直徑在1（）l（）0mm范圍 內孔的加工。較孔是利用釵刀從工件孔壁切除微量金屬層，以提高其尺寸精度和減小表面 粗糙度值的方法。它適用于

18、孔的半精加工及精加工，也可用于磨孔或研孔前的預 加工。3-13 餃孔時應注意哪些問題？答：（1）餃削余量要適中。餃削余量過大，會因切削熱多而導致釵刀直徑 增大，孔徑擴大；切屑易堵塞，切削液不易進入切削區，孔表面較粗糙，皎刀易 磨損；余量過小，不能釵去底孔留下的刀痕，使表面粗糙度達不到要求。粗釵余 量一般為0.150.35mm,精皎余量一般為0.050.15mm。（2）皎孔過程中應采用較低的切削速度和較小的進給量。（3）合理使用切削液。（4）為防止釵刀軸線與主軸軸線相互偏斜而引起的孔軸線歪斜、孔徑擴大 等現象，釵刀與主軸之間應采用浮動連接。當采用浮動連接時，皎削不能校正底 孔軸線的偏斜，孔的位置

19、精度應由前道工序來保證。（5）鉉孔過程中，皎刀不可倒轉，以免切屑擠住釵刀，劃傷孔壁，釵刀崩 刃。（6）皎刀用鈍后應及時修磨。一般只重磨后刀面，并用油石將皎刀的切削 部分與校準部分的交接處研磨成小圓角，形成過渡刃，以提高釵刀耐用度和改善 加工表面質量。3- 14 簡述坐標錢床的特點和用途。答：坐標像床是-種高精度停床，剛性和抗振性很好，還具有工作臺、主軸 箱等運動部件的精密坐標測量裝置，能實現工件和刀具的精密定位。所以，坐標 篷床加工的尺寸精度和形位精度都很高。主要用于單件小批生產條件下對夾具的 精密孔、孔系和模具零件的加工，也可用于成批生產時對各類箱體、缸體和機體 的精密孔系進行加工。3- 1

20、5 試述磨削加工的工藝特點和工藝范圍？答：特點為（1）切削刃不規則（2）背吃刀量小、加工質量高（3）磨削速 度快、溫度高（4）磨削加工的適應性強（5）砂輪具有自銳性（6）徑向磨削分 力大。磨削加工的應用范圍非常廣泛，可以加工內外圓柱面、內外圓錐面、平面、 成形面和組合面等。目前磨削主要用于對工件進行精加工，經過淬火的工件及其 它高硬度的特殊材料，幾乎只能用磨削來進行加工。另外，磨削也可以用于粗加 工，如粗磨工件表面，切除鋼錠和鑄件上的硬皮表面，清理鍛件上的毛邊，打磨 鑄件上的澆口、冒口表面，還可用薄片砂輪切斷管料以及各種硬度高的型材。3-16 砂輪的特性主要取決于哪些因素？如何進行選擇？答：砂

21、輪的性能主要由磨料、粒度、結合劑、硬度和組織五個方面的因素所 決定。磨粒粒度選擇的原則是：粗磨時，應選用磨粒較粗大的砂輪，以提高生產效率。精磨時，應選用磨粒較細小的砂輪，以獲得較細的表面粗糙度。砂輪速度較高時，或砂輪與工件接觸面枳較大時選用磨粒較粗大的砂輪，以 減少同時參加切削的磨粒數，避免發熱過多而引起工件表面燒傷。磨削軟而韌的金屬時選用磨粒較粗大的砂輪，以免砂輪過早堵塞；磨削硬而 脆的金屬時，選用磨粒較細小的砂輪，以提高同時參加磨削的磨粒數，提高生產 效率。砂輪硬度的選用原則是：工件材料越硬，應選用越軟的砂輪。這是因為硬材 料易使磨粒磨損，需用較軟的砂輪以使磨鈍的磨粒及時脫落。工件材料越軟

22、，砂 輪的硬度應越硬，以使磨粒脫落慢些，發揮其磨削作用。但在磨削有色金屬、橡 膠、樹脂等軟材料時，要用較軟的砂輪，以便使堵塞處的磨粒較易脫落，露出鋒 銳的新磨粒。磨削過程中砂輪與工件的接觸面積較大時，磨粒較易磨損，應選用較軟的砂 輪。薄壁工件及導熱性差的工件，應選較軟的砂輪。半精磨與粗磨相比，需用較軟的砂輪；但精磨和成形磨削時，為了較長時間 保持砂輪輪廓，需用較硬的砂輪。3-17 在Ml342A萬能外圓磨床上有幾種磨削外圓的方法？各有何特點？答：（1）縱向磨削法 磨削時，工件作圓周進給運動，同時隨工作臺作縱 向進給運動，橫向進給運動為周期性間歇進給，當每次縱向行程或往復行程結束 后，砂輪作一次

23、橫向進給，磨削余量經多次進給后被磨去。縱磨法磨削效率低, 但能獲得較高的精度和較細的表面粗糙度。（2）橫向磨削法磨削時，工件作圓周進給運動，工作臺不作縱向進給運 動，橫向進給運動為連續進給。砂輪的寬度大于磨削工件表面長度，砂輪作慢速 橫向進給，直至磨到要求的尺寸。橫磨法磨削效率高，但磨削力大，磨削溫度高， 必須供給充足的切削液冷卻。（3）分段磨削法又稱綜合磨削法，是縱向磨削法和橫向磨削法的綜合運 用，即先用橫向磨削法將工件分段粗磨，各段留精磨余量，相鄰兩段有一定量的 重疊，最后，再用縱向磨削法進行精磨。分段磨削法兼有橫向磨削法效率高、縱 向磨削法質量好的優點。（4）深度磨削法其特點是在一次縱向

24、進給中磨去全部磨削余量。磨削時，砂輪修整成一端有 錐面或階梯狀，工件的圓周進給速度與縱向進給速度都很慢。此方法生產率較高, 但砂輪修整復雜，并且要求工件的結構必須保證砂輪有足夠的切入和切出長度。3-18 齒輪加工從原理上說有幾種方法？各有什么特點？答：齒輪加工從原理上說有兩種方法：（1）成形法 成形法加工齒輪是利用與被加工齒輪齒槽法面截形相一致的 刃形的刀具，在齒坯上加工出齒輪齒形的方法。（2）展成法按展成法原理加工齒輪是建立在齒輪嚙合原理的基礎上，就 是把齒輪嚙合副中的一個齒輪轉化成刀具，把另一個作為工件，并強制刀具與工 件作嚴格的嚙合運動，從而在工件上切削出齒輪齒形。3- 19 齒輪滾刀有

25、幾種精度等級？應用時如何選擇？答：齒輪滾刀按精度分為AAA、AA、A、B、C級。選擇齒輪滾刀時，滾 刀的模數與齒形角和被加工齒輪的法向模數與法向齒形角相同，其精度等級也要 和被加工齒輪的精度等級相適應。3- 20 試述刨削加工的特點及其工藝范圍。答：刨削加工是在刨床上利用刨刀（或工件）的直線往復運動進行切削加工 的一種方法。刨削的主運動是刨刀或工件的直線往復運動，進給運動是工件或刀 具沿垂直于主運動方向所作的間歇運動。刨削加工是單程切削加工，返程時不進 行切削，為避免損傷工件己加工表面和減緩刀具的磨損，反程時刨刀需抬起讓刀。 刨床切削工件的行程一般稱為工作行程，返程稱為空行程。由于主運動在換向

26、時 必須克服運動件的慣性，這就限制了切削速度和空行程速度的提高，而且由于機 床在空行程時不切削，因此在大多數情況下刨削加工的生產率較低。但是由于刨 削加工的機床、刀具結構簡單，制造、安裝方便，調整容易，因此應用于單件小 批生產中比較經濟。刨削加工主要用于加工平面、平行面、垂直面、臺階、溝漕、斜面、曲面和 成形表面等。刨削的加工精度可達IT9-IT8,表面粗糙度值可達Ra6.3-l.6gm, 主要用于粗加工和半精加工。3-21試述拉削加工的特點及其工藝范圍。答：拉削加工是一種只有主運動而沒有專門的進給運動的加工方式。拉削時, 拉刀與工件之間的相對運動是主運動，一般為直線運動。拉刀是多齒刀具，后一

27、 刀齒比前一刀齒高，其齒形與工件的加工表面形狀吻合，進給運動靠刀齒的齒升 量（前后刀齒高度差）來實現（圖3-122）o在拉床上經過一次行程，即可完成工 件表面的粗、精加工，獲得要求的加工精度和表而質量。拉刀耐用度高，但是結構復雜、制造成本高，所以拉削主要用于成批、大量 生產中。拉削可以加工各種形狀的通孔、平面及成形表面等，特別是適合于成形 內表面的加工。HRC是用120。金剛石圓錐做壓頭，在初載荷與初、主載荷先后作用下，壓 入被測金屬表面，保持規定的時間后卸除主載荷，根據殘余壓痕深度增量來確定 金屬材料的硬度。適用范圍為2070HRC。1-5試比較下列名詞：金屬與合金；晶粒與晶胞；單晶體與多晶

28、體。答：金屬是所有金屬材料的總稱，包括黑金屬、有色金屬及其合金；而合金 是兩種或兩種以上的金屬元素或金屬元素與非金屬元素組成的具有金屬性質的 新金屬材料，是金屬的一種類型。晶粒是互相接觸而外形不規則的晶體。晶胞是晶格中能夠代表晶格特征的最 小兒何單元。單L晶體是指在晶體內部，晶格位向完全一致的晶體。多晶體是由許多晶粒組 成的晶體(晶體內晶格位向不相同的晶體)。1-6固溶體、金屬化合物、機械混合物的性能如何？答：固溶體其晶格結構與溶劑的晶格結構相同，合金強度、硬度均提高；金 屬化合物的晶格結構不同于組成它的任一組員，具有復雜的晶格結構，其熔點較 高，性能硬而脆；機械混合物的各組成相仍然保持原有的

29、晶格和性能，因此可以 獲得良好的綜合力學性能。1-7默畫簡化的Fe-FesC狀態圖，指出圖中各特性點、線的意義，并指出各 相區的組織。答：略1-8什么是熱處理？熱處理的目的是什么？熱處理有哪些基本類型？答：鋼的熱處理是指通過對鋼鐵材料在固態下進行加熱、保溫、冷卻的工藝 方法使其內部組織發生變化，從而獲得所需性能的一種加工工藝。熱處理工藝按 加熱后冷卻方式的不同分為退火、正火、淬火和回火。1-9正火與退火的主要區別是什么？生產中如何選擇正火與退火？答：正火與退火的目的相似，主要區別是正火的冷卻速度稍快，得到的組織 較細小，強度和硬度有所提高，操作簡單，生產周期短，成本較高。(1) 從切削加工性上

30、考慮第四章4- 1工件的定位與夾緊有何區別和聯系？答：定位是在加工之前使工件在機床或夾具上占據某一正確位置，而夾緊是 用夾緊裝置將工件固定，使其在加工過程中保持定位位置不變。4- 2町調支承和螺旋式輔助支承有何區別？答：（I）結構不同，螺旋式輔助支承無鎖緊螺母；（2）作用不同，螺旋式輔助支承不限制工件自由度；（3）調整方式不同，螺旋式輔助支承加工一個件調整一次，可調支承在一 批工件加工之前只調整一次，在同一批工件加工中，其位置保持不變。4-3本工序欲用調整法加工如圖4-57所示加工表面，根據工件的加工要求 （后三圖中所鉆孔均為通孔），完成下列工作：（1）工件在夾具中定位時應限制的自由度。（2）

31、選擇一組合適的定位基準（用符號標注在工件相應的表面上）。（3）選擇合適的定位元件，并說明這些定位元件所限制的工件自由度；該 定位方式屬何種定位形式？（4）確定夾緊力的作用方向和作用點（用符號標注在工件相應的表面上）。答：a）圖（1）工件在夾具中定位時應限制3個自由度Z X Y（2）定位基準選工件底面（3）底面用一個大支承板，限制3個自由度，屬于不完全定位（4）夾緊力方向和作用點如圖所示。b）圖（i）工件在夾具中定位時應限制6個自由度X Y Z X Y Z（2）定位基準選工件底面、長側面和短側面（3）底面用一個大支承板，限制3個自由度，長側面用一個窄支承板限制 兩個自由度，短側面用一個支承釘，限

32、制一個自由度，屬于完全定位（4）夾緊力方向和作用點如圖所示。C）圖（1）工件在夾具中定位時應限制5個自由度x Y Z X Z（2）定位基準選工件外圓柱表面和端面（3）外圓柱表面用一個長V形塊，限制4個自由度，端面用一個支承釘, 限制1個自由度屬于不完全定位（4）夾緊力方向和作用點如圖所示。d)d）圖（i）工件在夾具中定位時應限制5個自由度X Y Z X Z（2）定位基準選工件底面、長側面和短側面（3）底面面用一個大支承板，限制3個自由度，長側面用一個窄支承板， 限制2個自由度，短側面用一個支承釘，限制1個自由度，屬于完全定位（4）夾緊力方向和作用點如圖所示。e）圖（1）工件在夾具中定位時應限制

33、4個自由度X Y X Y（2）定位基準選工件底面和外圓柱面（3）底面用一個大支承板，限制3個自由度，外圓柱面用一個窄V形塊, 限制2個自由度，屬于不完全定位（4）夾緊力方向和作用點如圖所示。e）f）。圖（1）工件在夾具中定位時應限制4個自由度X Y X Y（2）定位基準選工件底面和外圓柱面（3）底面用一個大支承板，限制3個自由度，外圓柱面用一個窄V形塊, 限制2個自由度，屬于不完全定位（4）夾緊力方向和作用點如圖所示。4- 4根據工件定位原理，分析圖4-58中所示各定位方案中各定位元件所限 制的工件自由度。如果出現了過定位或欠定位，請指出可能造成的不良后果，并 提出改進方案。答：略4- 5什么

34、是基準？根據基準的用途，基準可分為哪幾類？試分別舉例說明。答：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、面稱 為基準。根據基準用途的不同，可將基準分為設計基準和工藝基準兩類，工藝基 準又分為定位基準、測量基準、工序基準和裝配基準，定位基準又分為粗基準好 和精基準。4-6粗基準和精基準有什么異同點？答：用作定位基準的表面，如果是沒經過切削加工的毛坯面，稱為粗基準； 用作定位基準的表面，如果是經過切削加工的毛壞面，稱為精基準；4-7選擇粗、精基準時，需要考慮解決哪些方面的問題？為了達到解決這 些問題的目的，應該如何選擇粗、精基準？答：粗基準的選擇原則：（1）當零件上有不加工表面，且

35、不加工表面與加 工表面之間具有一定的相互位置精度要求時，應選擇不加工表面作為粗基準進行 定位；如果工件上同時有多個不加工表面，應選擇與加工表面相互位置精度要求 較高的不加工表面作為粗基準。（2）當零件上有較多的表面需要加工時，粗基準 的選擇，應有利于各加工表面均能獲得合理的加工余量。（3）粗基準應盡量避免 重復使用，通常在同一尺寸方向上（即同一自由度方向上）只允許使用一次。（4） 當以粗基準定位加工一些表面時，在加工出來的表面中，應有一些表面便于作為 后續加工的精基準。（5）應盡量選擇沒有飛邊、澆口、冒口或其它缺陷的平整表 面作粗基準，使工件定位準確穩定，夾緊可靠。精基準的選擇原則：（1）基準

36、重合原則，（2）基準統一原則，（3）互為基準、 反復加工原則，（4）自為基準原則4-8加工圖4-59所示工件上標有的各加工表面時，試分別說明應限制工 件的哪些自由度？粗、精基準及定位元件應如何選擇？并確定夾緊力的作用方向 和作用點。答：略4-9試分析圖4-60所示各種夾緊方案是否合理？若有不合理之處，應如何改 進？請畫出正確的夾緊方案。答：略第五章5- 1圖5-19所示盤狀零件，毛坯為鑄件，其機械加工工藝過程有如下兩種 方案，試分析每種方案工藝過程的組成。（1）在車床上粗車及精車端面C,粗車及精車06O；OO74mm孑L,內孔倒角, 粗車及半精車0200外圓。調頭、粗車、精車端面A、車096m

37、m外圓及端面B, 內孔倒角。在插床上插鍵槽。畫線。在鉆床上按劃線鉆6個20mm孔。鉗工去 毛刺。（2）在車床上粗、精車一批零件的端面C,并粗、精車06O；OO74mm孔，內 孔倒角。然后將工件安裝在可脹心軸上，粗、半精車這批零件的0200mm外圓， 并車 奶6mm外圓及端面B,粗、精車端面A,內孔倒角。在拉床上拉鍵槽。在 鉆床上用鉆模鉆出6個020mm孔。鉗工去毛刺。答：（1）包含4道工序1）車端面C,車060；074 mm孔并倒角，車血00外圓，調頭，車端面A, 車096mm外圓及端面B,內孔倒角；2）插鍵槽;3）劃線；4）鉆6個020mm孔，去毛刺。（2）包含6道工序1）車端面C,并粗、精

38、車勿60廣例mm孔，內孔倒角；2）車0200mm外圓，并車96mm外圓及端面B；3）粗、精車端面A,內孔倒角；4）拉鍵槽；5）鉆6個020mm孔;6）去毛刺。5- 2擬定零件加工工藝路線時，應考慮哪些問題？答：（1）各加工表面的加工方法和加工方案；（2）加工階段的劃分；（3） 加工順序的確定。5.3有一小軸，毛坯為熱扎棒料，大量生產的工藝路線為粗車一半精車一淬火一粗磨一精磨，外圓設計尺寸為D3O*oL3mm,已知各工序的加工余量和經濟 精度，試確定各工序尺寸及其偏差、毛坯尺寸及粗車余量，并填入下表（余量為雙邊余量）:工序名稱工序余量經濟精度工序尺寸及偏差工序名稱工序余量經濟精度工序尺寸及偏差精

39、磨0.10.013(IT6)中30*013粗車2.40.21(IT12)C31.6。”粗磨0.40.033(IT8)630.%毛坯尺寸4（總余量）034半精車1.10.084(IT10)0)30.5*.她答:5- 4什么是零件結構工藝性？試分析圖5-20所示零件結構工藝性有哪些不 足？應如何改進？答：略5- 5如圖5-2la所示為軸套零件簡圖，其內孔、外圓和各端面均己加工完畢， 試分別計算按圖5-2lb中三種定位方案鉆孔時的工序尺寸及偏差。答：略第六章6- 1試分析主軸加工工藝過程中如何體現“基準統一”、“基準重合”、“互為 基準”原則？它們在保證主軸的精度要求中都起到什么重要作用？答：主軸加

40、工工藝中的多道工序均采用了中心孔作為定位基準，而外圓設計 基準是軸的中心線，這樣既符合基準重合原則，又符合基準統一原則，能在一次 安裝中最大限度地加工多個外圓及斷面，容易保證各軸頸間的同軸度以及它們與 端面的垂直度。中心孔與軸頸外圓表面兩者交替使用，互為基準。6- 2編制圖6-16所示轉軸零件在單件小批生產時的加工工藝過程。答：略6- 3保證套類零件位置精度要求，可以采取哪幾種方法？試舉例說明各種加 工方法的特點和使用場合。答：套類零件要保證的位置精度要求主要有內外圓之間的同軸度要求和孔軸 線與端面的垂直度要求，當零件批量比較小時可采用一次安裝加工多個表面的方 法來保證各表面的位置精度，批量大

41、時可采用基準重合和互為基準的原則來保證 各表面的位置精度。6- 4在加工薄壁套筒零件時，怎樣防止受力變形對加工精度的影響？答：盡量采用軸向夾緊，如必須采用徑向夾緊應使徑向夾緊力均勻，如采用 過渡套或彈簧套使夾緊力基本均勻，以減小夾緊變形對加工精度的影響。6- 5編制圖6-17所示套類零件在單件小批生產中的加工工藝過程。答：略6- 6編制箱體零件工藝過程應遵循的原則有哪些？生產類型不同又有哪些 不同的要求？劃線工序在箱體加工中起什么作用？答：編制箱體零件工藝過程應遵循的原則：加工中安排合適的熱處理；各主 要表面的粗、精加工分階段進行；采取先加工平面，后加工軸孔的順序；先加工 基準面，后加工其他而

42、。生產類型不同時不同的要求有：在中小批生產中采用以裝配基準面作為統一 的定位基準面，這樣使裝配、加工都采用同一基準，既符合基準重合原則又符合 基準同一原則；大批量生產時必須充分考慮生產率，這時常采用一面兩孔作為統 一的定位基準面，使機床夾具結構簡化、剛度提高，工件裝卸快速方便。劃線工序在箱體加工中作用：中小批生產時，由于毛坯精度較低，直接以主 軸承孔定位，不能保證毛坯的定位精度。因此，常常以劃線的方式裝夾工件。劃 線時，以主軸承孔中心線為基準，照顧毛坯的外形和尺寸以及加工表面要有足夠 的加工余量，劃出主要定位基準而的加工位置線，然后以此為基準劃出各加工表 面的加工位置線。加工時，按劃線找正裝夾

43、工件，這樣就體現了以主軸承孔為粗 基準。嚴格來講，此種方法并不是以主軸承孔中心線為粗基準，而是將它作為主 要參考粗基準。6-7編制如圖6-18所示箱體零件中批生產的加工工藝過程。答：略第七章7- 1車床夾具與車床主軸的連接方式有哪幾種？答：車床夾具與車床主軸的聯接方式一般有兩種方式：（1）對于徑向尺寸D140mm,或D （23） d的小型夾具，一般通過錐柄 安裝在車床主軸錐孔中，并用螺栓桿拉緊。這種聯接方式定心精度較高。（2）對于徑向尺寸較大的夾具，夾具通過過渡盤與車床主軸前端連接。7- 2在鉆模板的結構中，哪種工作精度最高？答：固定式鉆模板的工作精度最高。7- 3在鐵床夾具中，對刀塊和塞尺起

44、什么作用？定位鍵起什么作用？答：在鐵床夾具上一般都設計有對刀裝置，對刀裝置是由對刀塊和塞尺組 成。對刀塊用來確定夾具和刀具的相對位置，塞尺是為了防止對刀時碰傷刀刃和 對刀塊，使用時，將其塞入刀具與對刀塊之間，根據接觸的松緊程度來確定刀具 相對于夾具的最終位置。定位鍵主要作用是使夾具上定位元件的工作表面相對銳床工作臺的進給方 向具有正確的位置關系，同時還可以承受部分切削力矩，以減輕夾具體與工作臺 連接用螺栓的負荷，增強夾具在加工過程中的穩定性。7- 4試述各種常用鉆床夾具類型的應用范圍。答：固定式鉆模：固定式鉆模的特點是在加工過程中鉆模的位置固定不動。 通常鉆模是用T形螺栓通過鉆模夾具體上的耳座

45、固定在鉆床工作臺上，也可用螺 栓和壓板直接將鉆模壓緊在鉆床工作臺上。固定式鉆模主要用于在立式鉆床上加 工較大的單孔或在搖臂鉆床上加工平行孔系。回轉式鉆模：回轉式鉆模用于加工同一圓周上的平行孔系或分布在圓周上 的徑向孔系。這類鉆模上應設置回轉分度裝置或與通用回轉臺配套使用，因通用 回轉臺的結構己標準化，故多數情況下只需設計專用的工作夾具與其配套后使用, 特殊情況時才設計帶有專門回轉分度裝置的回轉式鉆模。翻轉式鉆模：這類鉆模主要用于加工小型工件分布在不同表面上的小孔。其 結構簡單，在使用過程中需人工進行翻轉，即加工完一個面上的孔后，工件隨同 夾具翻轉一定角度，接著加工其它面上的孔。由于此類夾具需經

46、常翻轉，又不固 定在鉆床工作臺上，所以夾具連同工件的重量不能太重（一般限于810kg）, 加工的孔一般不大于中10mm。并注意鉆模翻轉后安放的平穩性及切屑的清除。蓋板式鉆模：這類鉆模沒有夾具體，常用于在大型工件上加工多個平行小 孔。一般情況下，鉆模板上除了鉆套外，還裝有定位元件和夾緊裝置，加工時只 要將它覆蓋在工件上即可。滑柱式鉆模：滑柱式鉆模一般由夾具體、滑柱、升降鉆模板和鎖緊機構等組 成，其結構己通用化和規格化，通用部分主要是夾具體和鉆模板。這類夾具在生 產中使用較廣，但鉆孔的垂直度和孔距精度不太高。7- 5鋰桿與主軸的連接方式有幾種，每種連接方式各自的特點是什么？答：（1）剛性連接：連接

47、精度高，但回轉精度受主軸回轉精度的影響較大。（2）浮動連接：連接精度低，但加工精度不受主軸回轉精度的影響。7- 6在實際中如何來確認各種專用夾具的類型？答：在實際中通常利用專用夾具的特有元件來確認各種專用夾具的類型。 車床專用夾具的特有元件為找正圓、止口等，銖床專用夾具的特有元件為定位鍵、 對刀裝置等，鉆床專用夾具的特有元件為鉆套和鉆模板，鐐床專用夾具的特有元 件為鐐套等。第八章8- 1機床的兒何誤差指的是什么？試以車床為例說明機床兒何誤差對零件的 加工精度有何影響？答：機床的幾何誤差包括機床的制造誤差、磨損誤差和安裝誤差三個方面。 對工件加工精度影響較大的是主軸轉誤差、導軌的導向誤差和傳動鏈

48、傳動誤差。例：車削內外圓表面時，對內外圓表面的圓度精度影響不是很大，但對套類 零件的內外圓柱面的同軸度影響較大。主軸的純軸向竄動對內外圓的加工精度沒有影響，但所車削的端面與內外圓 不垂直。車削時主軸每轉一周，就要沿軸向竄動一次，向前竄動的半周中形成右 旋面，向后竄動的半周中形成左旋面，最后切出如同端面凸輪的形狀，并在端面 中心出現一個凸臺。當加工螺紋時必然會產生螺距的小周期誤差。主軸純角度擺動對車削外圓表面時圓度精度的影響不大，即外圓表面的每個 橫截面仍然是一個圓，但整個工件成錐形，即產生了圓柱度誤差。8- 2何謂調整誤差？在單件小批生產或大批大量生產中各會產生哪些方面的 調整誤差？他們對零件

49、的加工精度會產生怎樣的影響？答：調整誤差是指為了為了獲得加工表面的尺寸、形狀和位置精度，對機床、 夾具和刀具進行調整帶來的誤差。單件小批生產時產生的調整誤差主要有測量誤差、微進給機構的位移誤差等, 主要影響工件的尺寸精度。在中批以上生產中，常采用調整法加工，所產生的調整誤差與所用的調整方 法有關。（1）用定程機構調整 在半自動機床、自動機床和自動線上，廣泛應用行 程檔塊、靠模及凸輪等機構來調整。這些機構的制造精度及剛度，以及與其配合 使用的離合器、控制閥等的靈敏度，就成了產生調整誤差的主要因素。（2）用樣板或樣件調整 在各種仿形機床、多刀機床及專用機床中，常采用 專門的樣件或樣板來調整刀具與刀

50、具、工件與刀具的相對位置，以保證零件的加 工精度。在這種情況下，樣件或樣板本身的制造誤差、安裝誤差和對刀誤差，就 成了產生調整誤差的主要因素。（3）用對刀裝置或導引元件調整 在采用專用銳床夾具或專用鉆床夾具裝夾 工件時，對刀塊、塞尺和鉆套的制造誤差、對刀塊和鉆套相對定位元件的位置誤 差、以及鉆套和刀具的配合間隙是產生調整誤差的主要因素。8- 3試舉例說明在加工過程中，工藝系統受力變形和磨損怎樣影響零件的加 工精度？各應采取什么措施來克服這些影響？答：工藝系統受力變形對加工精度的影響：（1）切削力大小的變化對加工精度的影響在切削加工中，往往由于被加工表而的兒何形狀誤差或材料的硬度不均勻引 起切削

51、力大小的變化，從而造成工件加工誤差。可以采取提高毛坯精度或多次走 刀的方法來減少切削力大小的變化對加工精度的影響。（2）切削力作用點位置的變化對加工精度的影響例如，在車床上以兩頂尖支承工件車光軸，當車刀作縱向進給時，切削力作對于低、中碳結構鋼以正火作為預先熱處理比較合適，高碳結構鋼和工具鋼 則以退火為宜。至于合金鋼，由于合金元素的加入，使鋼的硬度有所提高，故中 碳以上的合金鋼-般都采用退火以改善切削性。(2) 從使用性能上考慮如工件性能要求不太高，隨后不再進行淬火和回火，那么往往用正火來提高 其機械性能，但若零件的形狀比較復雜，正火的冷卻速度有形成裂紋的危險，應 采用退火。(3) 從經濟上考慮

52、正火比退火的生產周期短，耗能少，且操作簡便，故在可能的條件下，應優 先考慮以正火代替退火。1-10淬火的目的是什么？答：淬火的目的是提高鋼的強度和硬度，得到馬氏體組織。1-11回火的目的是什么？常用的回火類型有哪些？答：回火的主要目的是降低鋼的脆性、消除或減少內應力，穩定工件的組織 和尺寸，調整硬度、提高韌性，獲得工件所要求的力學性能。按回火溫度的不同，回火分為低溫回火、中溫回火、高溫回火。1-12什么是合金元素？合金鋼中經常加入的合金元素有哪些？答：合金元素指的是在煉金屬的時候為達到某幾種性能需要的有目的地加入 的一定量一種或多種的金屬或非金屬元素。合金鋼里經常加入的合金元素有Mo、Si、N

53、i、Cr、Mn、W、V、Ti、Al及 稀有元素等。1-13用9SiCr鋼制成圓板牙，其工藝流程為：鍛造一球化退火一機械加工 一淬火一低溫回火一磨平面一開槽加工。試分析：球化退火、淬火及低溫回火 的目的。答：球化退火的目的是消除材料的內應力，降低硬度提高切削性能；淬火的 目的是提高鋼的強度和硬度；低溫回火的目的是保持淬火的高硬度和耐磨性，同 時內應力有所降低，韌性有所提高。用點不斷移動，機床、工件在這些點處的剛度是不相同的，因此，車出的工件各 縱向斷面內直徑尺寸也就不同，因而形成幾何形狀誤差。工藝系統各處的剛度相差越大，產生的形狀誤差也越大。因此，從減少形狀 誤差來看，工藝系統各部分剛度不要相差

54、過大。在很多情況下，某一部分剛度過 高于其它部分剛度的意義不大。找出剛度薄弱環節加以提高，使其和其它部分的 剛度大體接近的辦法常稱為剛度平衡，這是提高工藝系統剛度，減少加工誤差的 一個有效途徑。工藝系統磨損對加工精度的影響：（1）工藝系統的磨損對加工精度的影響工藝系統在長期的使用中，會產生各種不同程度的磨損。這些磨損必將擴大 工藝系統的兒何誤差，影響工件的各項加工精度。工藝系統中機床、夾具、刀具以及量具雖然都會磨損，但其磨損速度和程度 對加工精度的影響不同。其中以刀具的磨損速度最快，甚至有時在加工一個工件 過程中，就可能出現不能允許的磨損量。而機床、量具、夾具的磨損比較緩慢, 對加工精度的影響

55、也不明顯。故對它們一般只進行定期鑒定和維修。（2）減少工藝系統磨損的主要措施1）對機床的主要表面采用防護裝置如精密機床的導軌面、傳動幺幺杠或蝸 輪副采用密封防護裝置，防止灰塵或切屑進入，或者將其浸入油中以減少磨損, 延長使用壽命。2）采取有效的潤滑措施對機床相對運動表面經常潤滑，防止和減小磨損, 以盡量保持其零部件的原有精度。3）提高零部件的耐磨性 機床、夾具或量具等工作表面采用耐磨材料（如 耐磨鑄鐵、硬質合金等）制造或鑲貼，或通過熱處理（表面淬硬）提高其耐磨性。4）選用新型耐磨刀具材料選用新型耐磨刀具材料可高速切削，而且刀具使 用壽命長。8- 4車削細長軸時，工人經常在車削一刀后，將后頂尖松

56、一下再車下一刀。 試分析其原因何在？答：車削細長軸時，采用雙頂尖裝夾工件，當受到切削熱的作用，工件伸長 導致兩頂尖間產生軸向壓力，并使工件產生彎曲變形影響工件的加工精度，因此 應在車削一刀后，將后頂尖松一下再車下一刀。8- 5試說明車削前工人經常在刀架上裝上鋰刀修正三爪的工作面或花盤的 端面的目的是什么？試分析能否提高機床主軸的回轉精度。答：車削前工人經常在刀架上裝上篷刀修正三爪的工作而或花盤的端面的目 的是使三爪的工作表面所形成的內孔軸線與主軸軸線同軸，花盤端面與主軸軸線 垂直。不能提高機床主軸的回轉精度。8- 6在臥式銖床上欽削鍵槽，如圖829所示，經測量發現靠工件兩端比中 間的深度尺寸大，且都比調整的深度尺寸小。分析產生這一現象的原因。答：在鐵床上以雙頂尖支承工件鐵鍵槽，當工件作縱向進給時，切削力作用 點不斷移動，機床、工件在這些點處的剛度是不相同的，由于剛度不足，受力變 形產生讓刀現象，使得加工出槽的尺寸都比調整的深度尺寸小，而且中間剛性比 兩端剛性差讓刀嚴重，所以靠工件兩端比中間的深度尺寸大。8-7分析磨削外圓時（見圖8-30）,若磨床前后頂尖不等高，工件將產生什 么樣的幾何形狀誤差？答：工件將產生圓柱度誤差。8-8在車床上加工一批光軸的外圓，加工后經測量發現工件有下列幾何誤 差（見圖8-31）,試分別說明產生上述誤差的各種可能因素。