机械制造技术基础第二版王靖东习题与思考题答案.docx

1、机械制造技术基础（第二版）习题与思考题答案第一章1- 1下列硬度标注方法是否正确？如何改正？1）HBW210-240 ； 2） 450480HBW ； 3） 180210HRC ；4） HRC2025 ； 5） HBW150200答：1） 210240HBW； 2）正确；3） 180210HBW； 4） 2025HRC1- 2 A与Z哪个指标表征材料的塑性更准确，为什么？答：延伸率和断面收缩率相比，延伸率用的更多些，因为它的测量和计算比 断面收缩率要方便些，准确度二者差不多。1- 3说明下列符号的含义及其所表示的力学性能指标的物理意义：ReL,Rm,HRC, HBW答：ReL（屈服强度）表示金

2、属材料抵抗微量塑性变形的能力。Rm（抗拉强度）表示金属材料抵抗最大均匀塑性变形或断裂的能力。HRC洛氏硬度（c种）试验压头为120。金刚石圆锥体。HBW布氏硬度，试验压头为硬质合金球。1- 4说明HBW和HRC两种硬度指标在测试方法、适用硬度范围以及应用范 围上的区别。答：HBW是用一定试验力，将直径为D的硬质合金球压入金属表面，保持 一定时间后卸去试验力，然后测出金属表面的压痕直径d,载荷和压痕球形表面 积的的比值。适用于布氏硬度小于450的材料;尖圆弧半径左，可提高刀具强度和降低切削温度，均能提高刀具使用寿命。（4）工件材料工件材料的强度、硬度和韧性越高、延伸率越小，均能使 切削时切削温度

3、升高，刀具使用寿命降低。（5）刀具材料合理选用刀具材料、采用涂层刀具材料和使用新型刀具材 料，是提高刀具使用寿命的有效途径。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难易程度。改善工件材料切削加工性的措施（1）选择易切钢 （2）进行适当的热处理（3）合理选择刀具材料 （4）加工方法的选择2- 12切削液的作用是什么？常用切削液有那儿种？答：切削液的作用：冷却作用润滑作用清洗与防锈作用切削液的种类：水溶性切削液 油溶性切削液 固体润滑剂2- 13刀具的前角、主偏角有何作用？应如何选择？答：前角的功用增大前角能减

4、小切削变形和摩擦，降低切削力、切削温度，减少刀具磨损， 改善加工质量，抑制积屑瘤等。但前角过大会削弱刀刃强度和散热能力，容易造 成崩刃。因而前角不能太小，也不能太大，应有一个合理数值，如图2-17和2-18 所示。前角的选择原则（1）根据工件材料的性质选择前角由图2-17可知，加工材料的塑性愈大，前角的数值应选得愈大。因为增大前角可以减小切削变形，降低切削温度。加工 脆性材料，一般得到崩碎切屑，切削变形很小，切屑与前面的接触面积小，前角 愈大，刀刃强度较差，为避免崩刃，应选择较小的前角。工件材料的强度、硬度 愈高时，为使刀刃具有足够的强度和散热面积，防止崩刃和刀具磨损过快，前角 应小些。（2）

5、根据刀具材料的性质选择前角 由图2.18可知，使用强度和韧性较好的 刀具材料（如高速钢），可采用较大的前角；使用强度和韧性差的刀具材料（如 硬质合金），应采用较小的前角。（3）根据加工性质选择前角粗加工时，选择的背吃刀量和进给量比较大, 为了减小切削变形，提高刀具耐用度，本应选择较大的前角，但由于毛坯不规则 和表皮很硬等情况，为增强刀刃的强度，应选择较小的前角；精加工时，选择的 背吃刀量和进给量较小，切削力较小，为了使刃口锋利，保证加工质量，可选取 较大的前角。主偏角的功用主偏角Q影响切削分力的大小，增大匕，会使&力增加，Fp力减小;主偏 角影响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 影响刀具耐用度，当主偏角增大时，刀具耐用度下降；主偏角也影响工件表面形 状，车削阶梯轴时，选用匕=90。，车削细长轴时，选用匕=75。90。；为增加通 用性，车外圆、端面和倒角时，可选用q =45。主偏伯的选择原则是，在工艺系统刚度允许的情况下，选择较小的主偏角， 这样有利于提高刀具耐用度。2- 14刀具的后角、刃倾角有何功用？应如何选择？答：后角的功用增大后角能减小后刀面与工件上的过渡表面间的摩擦，减少刀具磨损，还可 以减小切削刃钝圆半径，使刀刃锋利，易于切下切屑，并可减小表面粗糙度值。 但后角过大会降低刀刃强度和散热能力。后角的选择原则后角主要根据切削厚度选择。粗加工时，

7、进给量较大、切削厚度较大，后角 应取小值；精加工时，进给量较小、切削厚度较小，后角应取大值。工件材料强 度、硬度较高时，为提高刃口强度，后角应取小值。工艺系统刚性差，容易产生 振动时，应适当减小后角。定尺寸刀具（如圆孔拉刀、饺刀等）应选较小的后角， 以增加重磨次数，延长刀具使用寿命。刃倾角的功用控制切屑的流向控制切削刃切入时首先与工件接触的位置（3）控制切削 刃在切入与切出工件时的平稳性（4）控制背向力与进给力的比值刃倾角的选择选择刃倾角时，应按照刀具的具体工作条件进行具体分析，一般情况可按 加工性质选取。精车气=0。5。；粗车入二0。-5。；断续车削必=-30。-45。；大刃 倾角精刨刀=7

8、5。80。2-15常见的卷屑与断屑措施有那些？试比较它们的优缺点。答：(1)切屑在流出过程中遇到障碍物，受到一个弯曲力矩而折断。(2) 切屑在流动过程中靠自身重量甩断。2-16切削用量选择的基本原则有那些？答：(1)根据工件加工余量A和粗、精加工要求，选定背吃刀量伽o(2) 根据加工工艺系统允许的切削力，其中包括机床进给系统、工件刚度及 精加工时表面粗糙度要求，确定进给量(3) 根据刀具耐用度，确定切削速度所。(4) 所选定的切削用量应该是机床功率允许的。2- 17试分析一般粗加工和精加工时刀面形式和刀区形式。答：粗加工时刀具前面一般为正前角平面带倒棱型或正前角曲面带倒棱型, 刀刃一般为直线过

9、渡刃；精加工时刀具前面一般为正前角平面型或正前角曲面带 倒棱型，刀刃可做成水平修光刃。第三章3- 1 解释下列机床型号：X4325、CM6132、CG1107、C1336、Z5140、TP619、B2021A、Z3140X16、MGK1320A、X62W、T68、Z35。答：最大铳削宽度为250mm的平面仿形铁床。床身上工件最大回转直径为320mm的精密卧式车床。最大棒料直径为7mm的高精度单轴纵切自动车床。最大棒料直径为36mm的单轴转塔自动车床。最大钻孔直径为40mm的方柱立式钻床。镇轴直径为90mm的卧式健床。经过一次重大改进最大刨削宽度为2100mm的龙门刨床。最大钻孔直径为40mm的

10、十六轴万向摇臂钻床。经过一次重大改进最大磨削直径为200mm的高精度数控外圆磨床。 工作台K 1320mmx宽320m的万能卧式铁床。3- 2车削加工有那些特点？答：(1)工艺范围广(2)生产率高(3)加工成本低(4)加工精度范围大(5)高速精细 车是加工有色金属高精度回转表面的主要方法3- 3车床上的附件有哪些？各有何用途？答：(1)三爪自定心卡盘三爪自定心卡盘装夹工件可自动定心，不需找正，特别适合夹持横截面为圆 形、正三角形、正六边形等工件。但是，三爪自定心卡盘夹持力小，传递扭矩不 大，只适于装夹中小型工件。(2) 四爪卡盘四爪卡盘对工件的夹紧力较大。因其不能自动定心，装夹工件时必须进行仔

11、 细找正。因此，对工人的技术水平要求较高，在单件、小批量生产及大件生产中 应用较多。(3) 花盘、弯板花盘主要用于加工平面对基准面有平行度要求、回转表面对基面有垂直度要 求的形状不对称的复杂工件。(4) 顶尖、卡箍、拨盘(5) 心轴加工带孔的盘套类工件的外圆和端面时常用心轴装夹工件。(6) 中心架和跟刀架车削细长轴时，由于工件的刚性很差，在自重、离心力、切削力作用下会产 生弯曲和振动，使加工很难进行，故需采用辅助夹紧机构中心架、跟刀架等。3- 4叙述常用车刀的种类与应用。答：按照用途不同车刀可分成八类:直头外圆车刀，45。弯头车刀，90。偏刀, 螺纹车刀，端面车刀，内孔车刀，成形车刀，切断刀。

12、按结构不同又可分为整体式车刀、焊接式车刀、机夹式车刀、可转位式和成 形车刀。3-5车削外圆时，应如何选择工件的装夹方式?答：（1）形状不规则、尺寸较大的单件或小批量毛坯工件，应当采用四爪 单动卡盘装夹，当在四爪单动卡盘上不便装夹时，可考虑在花盘或花盘角铁上装 夹；中批以上生产中，应考虑采用专用夹具进行装夹。（2）对于车外圆后，尚需铢、磨等加工的较长的轴类或丝杠类工件，应当 采用二顶尖装夹，并用拨盘、鸡心夹头配合装夹。（3）对于较重的长轴类工件，粗车外圆时应采用一端用卡盘夹紧，另一端 用顶尖的装夹方式。（4）对于已加工有内孔，且内孔与外园有同轴度要求、长度较短的工件， 可采用心轴进行装夹。（5）

13、对于车削长径比较大、切削量较大的阶梯细长轴，或需调头加工的长 轴，可采用中心架装夹。（6）对于切削余量较小且不允许调头加工的细长光轴精车，可采用跟刀架。3-6在车床上车削圆锥面有几种方法？各有何优缺点？答：在车床上加工圆锥面常用以下三种方法：（1）小滑板转位法。此法操作简单，可加工任意锥角的内外圆锥面。但它 只能手动进给，加工长度较短。（2）尾座偏移法。这种方法只适宜加工长度较长，锥度较小，精度要求不 高的工件，且不能加工内锥面。（3）靠模法。靠模法车锥面的优点是既方便又准确，中心孔接触良好，质 量较高。可机动进给车削外圆锥面，斜角一般在12。以下，适合于成批生产。由 于数控车床广泛的运用，靠

14、模法车削圆锥面的方法己很少运用。3-7与车削相比，铢削过程有哪些特点？答：（1）饨削加工生产率高 （2）铢削加工属于断续切削 （3）容屑和 排屑的问题 （4）同一-种被加工表面可以选用不同的铁削方式和刀具3-8什么是锐削加工？它一般可完成哪些工作？答：铢削加工是在锐床上使用旋转多刃刀具，对工件进行切削加工的方法。 用不同类型的铳刀，可进行平面、台阶面、沟槽和成型表面等加工。此外，在疑 床上还可以安装孔加工刀具，如钻头、饺刀、锭刀来加工工件上的孔。3-9常用铢刀有哪些？各适合于什么场合？答：统刀是一种多齿刀具，种类繁多。按照用途铁刀可如下分类。1. 加工平面用的铁刀（1）圆柱铁刀 可用于在卧式洗

15、床上加工较窄平面。（2）面铁刀 硬质合金面铁刀适用于高速铢削平而。由于它刚性好，效率高， 加工质量好，故得到广泛应用。2. 加工沟槽用的铢刀（1）三面刃钦刀 主要用于加工凹槽和阶台面。（2）锯片铁刀主要用于切断工件或在工件上铢窄槽。（3）立饨刀 既可用于加工凹槽，也可加工平面、阶台面，利用靠模还可 加工成形表面。（4）键槽铳刀主要用于加工轴上的键槽。（5）角度铢刀主要用于加工带角度的沟槽和斜面。3. 加工成型面的铳刀（1）成型钦刀 成型铁刀是在锐床上加工成型表面所使用的专用刀具。（2）模具锐刀用于加工模具型腔或凸模成形表面。3-10圆周铢削时，试分析比较顺铁和逆铁的优缺点？答:逆铢：（1）削厚

16、度的变化：从0逐渐增大至最大值。刀具磨损严重，工件表面粗 糙。（2）切削力方向的影响：垂直铢削分力向上，需要较大的夹紧力；水平分 力与进给方向相反，锐削过程平稳。顺铢：（1）铢削厚度的变化：从最大值逐渐减小至0。刀具使用寿命氏，工件表面 光滑。（2）切削力方向的影响：垂直铢削分力向下，铢削过程平稳；水平分力与 进给方向相同，锐削过程不平稳，容易崩刃。如采用顺铢，必须要求铤床具有间隙调整机构3-11 试述钻削加工的工艺特点。答：（1）钻头是在半封闭的状态下进行切削加工的，金属切除量较大大，排 屑困难。（2）摩擦严重，产生热量多，散热困难，切削温度高。（3）钻头不易磨为对称的切削刃，加工的孔径常出

17、现扩大。（4）挤压严重，切削力大，容易产生孔壁的冷作硬化。（5）钻头细而悬伸长，刚性差，加工时容易出现引偏。（6）钻孔精度低，尺寸精度为IT13IT12,表面粗糙度Ra值为12.5-6.3gmo3-12 钻孔、扩孔与饺孔有什么区别？答：钻孔直径为0.1100mm,钻孔深度变化范围也很大。钻削加工广泛应 用于孔的粗加工，也可以作为不重要孔的最终加工。扩孔常用于已铸出、锻出或钻出孔的扩大。扩孔可作为钗孔、磨孔前的预加 工，也可以作为精度要求不高的孔的最终加工，常用于直径在1（）l（）0mm范围 内孔的加工。较孔是利用钗刀从工件孔壁切除微量金属层，以提高其尺寸精度和减小表面 粗糙度值的方法。它适用于

18、孔的半精加工及精加工，也可用于磨孔或研孔前的预 加工。3-13 饺孔时应注意哪些问题？答：（1）饺削余量要适中。饺削余量过大，会因切削热多而导致钗刀直径 增大，孔径扩大；切屑易堵塞，切削液不易进入切削区，孔表面较粗糙，皎刀易 磨损；余量过小，不能钗去底孔留下的刀痕，使表面粗糙度达不到要求。粗钗余 量一般为0.150.35mm,精皎余量一般为0.050.15mm。（2）皎孔过程中应采用较低的切削速度和较小的进给量。（3）合理使用切削液。（4）为防止钗刀轴线与主轴轴线相互偏斜而引起的孔轴线歪斜、孔径扩大 等现象，钗刀与主轴之间应采用浮动连接。当采用浮动连接时，皎削不能校正底 孔轴线的偏斜，孔的位置

19、精度应由前道工序来保证。（5）铉孔过程中，皎刀不可倒转，以免切屑挤住钗刀，划伤孔壁，钗刀崩 刃。（6）皎刀用钝后应及时修磨。一般只重磨后刀面，并用油石将皎刀的切削 部分与校准部分的交接处研磨成小圆角，形成过渡刃，以提高钗刀耐用度和改善 加工表面质量。3- 14 简述坐标钱床的特点和用途。答：坐标像床是-种高精度停床，刚性和抗振性很好，还具有工作台、主轴 箱等运动部件的精密坐标测量装置，能实现工件和刀具的精密定位。所以，坐标 篷床加工的尺寸精度和形位精度都很高。主要用于单件小批生产条件下对夹具的 精密孔、孔系和模具零件的加工，也可用于成批生产时对各类箱体、缸体和机体 的精密孔系进行加工。3- 1

20、5 试述磨削加工的工艺特点和工艺范围？答：特点为（1）切削刃不规则（2）背吃刀量小、加工质量高（3）磨削速 度快、温度高（4）磨削加工的适应性强（5）砂轮具有自锐性（6）径向磨削分 力大。磨削加工的应用范围非常广泛，可以加工内外圆柱面、内外圆锥面、平面、 成形面和组合面等。目前磨削主要用于对工件进行精加工，经过淬火的工件及其 它高硬度的特殊材料，几乎只能用磨削来进行加工。另外，磨削也可以用于粗加 工，如粗磨工件表面，切除钢锭和铸件上的硬皮表面，清理锻件上的毛边，打磨 铸件上的浇口、冒口表面，还可用薄片砂轮切断管料以及各种硬度高的型材。3-16 砂轮的特性主要取决于哪些因素？如何进行选择？答：砂

21、轮的性能主要由磨料、粒度、结合剂、硬度和组织五个方面的因素所 决定。磨粒粒度选择的原则是：粗磨时，应选用磨粒较粗大的砂轮，以提高生产效率。精磨时，应选用磨粒较细小的砂轮，以获得较细的表面粗糙度。砂轮速度较高时，或砂轮与工件接触面枳较大时选用磨粒较粗大的砂轮，以 减少同时参加切削的磨粒数，避免发热过多而引起工件表面烧伤。磨削软而韧的金属时选用磨粒较粗大的砂轮，以免砂轮过早堵塞；磨削硬而 脆的金属时，选用磨粒较细小的砂轮，以提高同时参加磨削的磨粒数，提高生产 效率。砂轮硬度的选用原则是：工件材料越硬，应选用越软的砂轮。这是因为硬材 料易使磨粒磨损，需用较软的砂轮以使磨钝的磨粒及时脱落。工件材料越软

22、，砂 轮的硬度应越硬，以使磨粒脱落慢些，发挥其磨削作用。但在磨削有色金属、橡 胶、树脂等软材料时，要用较软的砂轮，以便使堵塞处的磨粒较易脱落，露出锋 锐的新磨粒。磨削过程中砂轮与工件的接触面积较大时，磨粒较易磨损，应选用较软的砂 轮。薄壁工件及导热性差的工件，应选较软的砂轮。半精磨与粗磨相比，需用较软的砂轮；但精磨和成形磨削时，为了较长时间 保持砂轮轮廓，需用较硬的砂轮。3-17 在Ml342A万能外圆磨床上有几种磨削外圆的方法？各有何特点？答：（1）纵向磨削法 磨削时，工件作圆周进给运动，同时随工作台作纵 向进给运动，横向进给运动为周期性间歇进给，当每次纵向行程或往复行程结束 后，砂轮作一次

23、横向进给，磨削余量经多次进给后被磨去。纵磨法磨削效率低, 但能获得较高的精度和较细的表面粗糙度。（2）横向磨削法磨削时，工件作圆周进给运动，工作台不作纵向进给运 动，横向进给运动为连续进给。砂轮的宽度大于磨削工件表面长度，砂轮作慢速 横向进给，直至磨到要求的尺寸。横磨法磨削效率高，但磨削力大，磨削温度高， 必须供给充足的切削液冷却。（3）分段磨削法又称综合磨削法，是纵向磨削法和横向磨削法的综合运 用，即先用横向磨削法将工件分段粗磨，各段留精磨余量，相邻两段有一定量的 重叠，最后，再用纵向磨削法进行精磨。分段磨削法兼有横向磨削法效率高、纵 向磨削法质量好的优点。（4）深度磨削法其特点是在一次纵向

24、进给中磨去全部磨削余量。磨削时，砂轮修整成一端有 锥面或阶梯状，工件的圆周进给速度与纵向进给速度都很慢。此方法生产率较高, 但砂轮修整复杂，并且要求工件的结构必须保证砂轮有足够的切入和切出长度。3-18 齿轮加工从原理上说有几种方法？各有什么特点？答：齿轮加工从原理上说有两种方法：（1）成形法 成形法加工齿轮是利用与被加工齿轮齿槽法面截形相一致的 刃形的刀具，在齿坯上加工出齿轮齿形的方法。（2）展成法按展成法原理加工齿轮是建立在齿轮啮合原理的基础上，就 是把齿轮啮合副中的一个齿轮转化成刀具，把另一个作为工件，并强制刀具与工 件作严格的啮合运动，从而在工件上切削出齿轮齿形。3- 19 齿轮滚刀有

25、几种精度等级？应用时如何选择？答：齿轮滚刀按精度分为AAA、AA、A、B、C级。选择齿轮滚刀时，滚 刀的模数与齿形角和被加工齿轮的法向模数与法向齿形角相同，其精度等级也要 和被加工齿轮的精度等级相适应。3- 20 试述刨削加工的特点及其工艺范围。答：刨削加工是在刨床上利用刨刀（或工件）的直线往复运动进行切削加工 的一种方法。刨削的主运动是刨刀或工件的直线往复运动，进给运动是工件或刀 具沿垂直于主运动方向所作的间歇运动。刨削加工是单程切削加工，返程时不进 行切削，为避免损伤工件己加工表面和减缓刀具的磨损，反程时刨刀需抬起让刀。 刨床切削工件的行程一般称为工作行程，返程称为空行程。由于主运动在换向

26、时 必须克服运动件的惯性，这就限制了切削速度和空行程速度的提高，而且由于机 床在空行程时不切削，因此在大多数情况下刨削加工的生产率较低。但是由于刨 削加工的机床、刀具结构简单，制造、安装方便，调整容易，因此应用于单件小 批生产中比较经济。刨削加工主要用于加工平面、平行面、垂直面、台阶、沟漕、斜面、曲面和 成形表面等。刨削的加工精度可达IT9-IT8,表面粗糙度值可达Ra6.3-l.6gm, 主要用于粗加工和半精加工。3-21试述拉削加工的特点及其工艺范围。答：拉削加工是一种只有主运动而没有专门的进给运动的加工方式。拉削时, 拉刀与工件之间的相对运动是主运动，一般为直线运动。拉刀是多齿刀具，后一

27、 刀齿比前一刀齿高，其齿形与工件的加工表面形状吻合，进给运动靠刀齿的齿升 量（前后刀齿高度差）来实现（图3-122）o在拉床上经过一次行程，即可完成工 件表面的粗、精加工，获得要求的加工精度和表而质量。拉刀耐用度高，但是结构复杂、制造成本高，所以拉削主要用于成批、大量 生产中。拉削可以加工各种形状的通孔、平面及成形表面等，特别是适合于成形 内表面的加工。HRC是用120。金刚石圆锥做压头，在初载荷与初、主载荷先后作用下，压 入被测金属表面，保持规定的时间后卸除主载荷，根据残余压痕深度增量来确定 金属材料的硬度。适用范围为2070HRC。1-5试比较下列名词：金属与合金；晶粒与晶胞；单晶体与多晶

28、体。答：金属是所有金属材料的总称，包括黑金属、有色金属及其合金；而合金 是两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的具有金属性质的 新金属材料，是金属的一种类型。晶粒是互相接触而外形不规则的晶体。晶胞是晶格中能够代表晶格特征的最 小儿何单元。单L晶体是指在晶体内部，晶格位向完全一致的晶体。多晶体是由许多晶粒组 成的晶体(晶体内晶格位向不相同的晶体)。1-6固溶体、金属化合物、机械混合物的性能如何？答：固溶体其晶格结构与溶剂的晶格结构相同，合金强度、硬度均提高；金 属化合物的晶格结构不同于组成它的任一组员，具有复杂的晶格结构，其熔点较 高，性能硬而脆；机械混合物的各组成相仍然保持原有的

29、晶格和性能，因此可以 获得良好的综合力学性能。1-7默画简化的Fe-FesC状态图，指出图中各特性点、线的意义，并指出各 相区的组织。答：略1-8什么是热处理？热处理的目的是什么？热处理有哪些基本类型？答：钢的热处理是指通过对钢铁材料在固态下进行加热、保温、冷却的工艺 方法使其内部组织发生变化，从而获得所需性能的一种加工工艺。热处理工艺按 加热后冷却方式的不同分为退火、正火、淬火和回火。1-9正火与退火的主要区别是什么？生产中如何选择正火与退火？答：正火与退火的目的相似，主要区别是正火的冷却速度稍快，得到的组织 较细小，强度和硬度有所提高，操作简单，生产周期短，成本较高。(1) 从切削加工性上

30、考虑第四章4- 1工件的定位与夹紧有何区别和联系？答：定位是在加工之前使工件在机床或夹具上占据某一正确位置，而夹紧是 用夹紧装置将工件固定，使其在加工过程中保持定位位置不变。4- 2町调支承和螺旋式辅助支承有何区别？答：（I）结构不同，螺旋式辅助支承无锁紧螺母；（2）作用不同，螺旋式辅助支承不限制工件自由度；（3）调整方式不同，螺旋式辅助支承加工一个件调整一次，可调支承在一 批工件加工之前只调整一次，在同一批工件加工中，其位置保持不变。4-3本工序欲用调整法加工如图4-57所示加工表面，根据工件的加工要求 （后三图中所钻孔均为通孔），完成下列工作：（1）工件在夹具中定位时应限制的自由度。（2）

31、选择一组合适的定位基准（用符号标注在工件相应的表面上）。（3）选择合适的定位元件，并说明这些定位元件所限制的工件自由度；该 定位方式属何种定位形式？（4）确定夹紧力的作用方向和作用点（用符号标注在工件相应的表面上）。答：a）图（1）工件在夹具中定位时应限制3个自由度Z X Y（2）定位基准选工件底面（3）底面用一个大支承板，限制3个自由度，属于不完全定位（4）夹紧力方向和作用点如图所示。b）图（i）工件在夹具中定位时应限制6个自由度X Y Z X Y Z（2）定位基准选工件底面、长侧面和短侧面（3）底面用一个大支承板，限制3个自由度，长侧面用一个窄支承板限制 两个自由度，短侧面用一个支承钉，限

32、制一个自由度，属于完全定位（4）夹紧力方向和作用点如图所示。C）图（1）工件在夹具中定位时应限制5个自由度x Y Z X Z（2）定位基准选工件外圆柱表面和端面（3）外圆柱表面用一个长V形块，限制4个自由度，端面用一个支承钉, 限制1个自由度属于不完全定位（4）夹紧力方向和作用点如图所示。d)d）图（i）工件在夹具中定位时应限制5个自由度X Y Z X Z（2）定位基准选工件底面、长侧面和短侧面（3）底面面用一个大支承板，限制3个自由度，长侧面用一个窄支承板， 限制2个自由度，短侧面用一个支承钉，限制1个自由度，属于完全定位（4）夹紧力方向和作用点如图所示。e）图（1）工件在夹具中定位时应限制

33、4个自由度X Y X Y（2）定位基准选工件底面和外圆柱面（3）底面用一个大支承板，限制3个自由度，外圆柱面用一个窄V形块, 限制2个自由度，属于不完全定位（4）夹紧力方向和作用点如图所示。e）f）。图（1）工件在夹具中定位时应限制4个自由度X Y X Y（2）定位基准选工件底面和外圆柱面（3）底面用一个大支承板，限制3个自由度，外圆柱面用一个窄V形块, 限制2个自由度，属于不完全定位（4）夹紧力方向和作用点如图所示。4- 4根据工件定位原理，分析图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。如果出现了过定位或欠定位，请指出可能造成的不良后果，并 提出改进方案。答：略4- 5什么

34、是基准？根据基准的用途，基准可分为哪几类？试分别举例说明。答：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面称 为基准。根据基准用途的不同，可将基准分为设计基准和工艺基准两类，工艺基 准又分为定位基准、测量基准、工序基准和装配基准，定位基准又分为粗基准好 和精基准。4-6粗基准和精基准有什么异同点？答：用作定位基准的表面，如果是没经过切削加工的毛坯面，称为粗基准； 用作定位基准的表面，如果是经过切削加工的毛坏面，称为精基准；4-7选择粗、精基准时，需要考虑解决哪些方面的问题？为了达到解决这 些问题的目的，应该如何选择粗、精基准？答：粗基准的选择原则：（1）当零件上有不加工表面，且

35、不加工表面与加 工表面之间具有一定的相互位置精度要求时，应选择不加工表面作为粗基准进行 定位；如果工件上同时有多个不加工表面，应选择与加工表面相互位置精度要求 较高的不加工表面作为粗基准。（2）当零件上有较多的表面需要加工时，粗基准 的选择，应有利于各加工表面均能获得合理的加工余量。（3）粗基准应尽量避免 重复使用，通常在同一尺寸方向上（即同一自由度方向上）只允许使用一次。（4） 当以粗基准定位加工一些表面时，在加工出来的表面中，应有一些表面便于作为 后续加工的精基准。（5）应尽量选择没有飞边、浇口、冒口或其它缺陷的平整表 面作粗基准，使工件定位准确稳定，夹紧可靠。精基准的选择原则：（1）基准

36、重合原则，（2）基准统一原则，（3）互为基准、 反复加工原则，（4）自为基准原则4-8加工图4-59所示工件上标有的各加工表面时，试分别说明应限制工 件的哪些自由度？粗、精基准及定位元件应如何选择？并确定夹紧力的作用方向 和作用点。答：略4-9试分析图4-60所示各种夹紧方案是否合理？若有不合理之处，应如何改 进？请画出正确的夹紧方案。答：略第五章5- 1图5-19所示盘状零件，毛坯为铸件，其机械加工工艺过程有如下两种 方案，试分析每种方案工艺过程的组成。（1）在车床上粗车及精车端面C,粗车及精车06O；OO74mm孑L,内孔倒角, 粗车及半精车0200外圆。调头、粗车、精车端面A、车096m

37、m外圆及端面B, 内孔倒角。在插床上插键槽。画线。在钻床上按划线钻6个20mm孔。钳工去 毛刺。（2）在车床上粗、精车一批零件的端面C,并粗、精车06O；OO74mm孔，内 孔倒角。然后将工件安装在可胀心轴上，粗、半精车这批零件的0200mm外圆， 并车 奶6mm外圆及端面B,粗、精车端面A,内孔倒角。在拉床上拉键槽。在 钻床上用钻模钻出6个020mm孔。钳工去毛刺。答：（1）包含4道工序1）车端面C,车060；074 mm孔并倒角，车血00外圆，调头，车端面A, 车096mm外圆及端面B,内孔倒角；2）插键槽;3）划线；4）钻6个020mm孔，去毛刺。（2）包含6道工序1）车端面C,并粗、精

38、车勿60广例mm孔，内孔倒角；2）车0200mm外圆，并车96mm外圆及端面B；3）粗、精车端面A,内孔倒角；4）拉键槽；5）钻6个020mm孔;6）去毛刺。5- 2拟定零件加工工艺路线时，应考虑哪些问题？答：（1）各加工表面的加工方法和加工方案；（2）加工阶段的划分；（3） 加工顺序的确定。5.3有一小轴，毛坯为热扎棒料，大量生产的工艺路线为粗车一半精车一淬火一粗磨一精磨，外圆设计尺寸为D3O*oL3mm,已知各工序的加工余量和经济 精度，试确定各工序尺寸及其偏差、毛坯尺寸及粗车余量，并填入下表（余量为双边余量）:工序名称工序余量经济精度工序尺寸及偏差工序名称工序余量经济精度工序尺寸及偏差精

39、磨0.10.013(IT6)中30*013粗车2.40.21(IT12)C31.6。”粗磨0.40.033(IT8)630.%毛坯尺寸4（总余量）034半精车1.10.084(IT10)0)30.5*.她答:5- 4什么是零件结构工艺性？试分析图5-20所示零件结构工艺性有哪些不 足？应如何改进？答：略5- 5如图5-2la所示为轴套零件简图，其内孔、外圆和各端面均己加工完毕， 试分别计算按图5-2lb中三种定位方案钻孔时的工序尺寸及偏差。答：略第六章6- 1试分析主轴加工工艺过程中如何体现“基准统一”、“基准重合”、“互为 基准”原则？它们在保证主轴的精度要求中都起到什么重要作用？答：主轴加

40、工工艺中的多道工序均采用了中心孔作为定位基准，而外圆设计 基准是轴的中心线，这样既符合基准重合原则，又符合基准统一原则，能在一次 安装中最大限度地加工多个外圆及断面，容易保证各轴颈间的同轴度以及它们与 端面的垂直度。中心孔与轴颈外圆表面两者交替使用，互为基准。6- 2编制图6-16所示转轴零件在单件小批生产时的加工工艺过程。答：略6- 3保证套类零件位置精度要求，可以采取哪几种方法？试举例说明各种加 工方法的特点和使用场合。答：套类零件要保证的位置精度要求主要有内外圆之间的同轴度要求和孔轴 线与端面的垂直度要求，当零件批量比较小时可采用一次安装加工多个表面的方 法来保证各表面的位置精度，批量大

41、时可采用基准重合和互为基准的原则来保证 各表面的位置精度。6- 4在加工薄壁套筒零件时，怎样防止受力变形对加工精度的影响？答：尽量采用轴向夹紧，如必须采用径向夹紧应使径向夹紧力均匀，如采用 过渡套或弹簧套使夹紧力基本均匀，以减小夹紧变形对加工精度的影响。6- 5编制图6-17所示套类零件在单件小批生产中的加工工艺过程。答：略6- 6编制箱体零件工艺过程应遵循的原则有哪些？生产类型不同又有哪些 不同的要求？划线工序在箱体加工中起什么作用？答：编制箱体零件工艺过程应遵循的原则：加工中安排合适的热处理；各主 要表面的粗、精加工分阶段进行；采取先加工平面，后加工轴孔的顺序；先加工 基准面，后加工其他而

42、。生产类型不同时不同的要求有：在中小批生产中采用以装配基准面作为统一 的定位基准面，这样使装配、加工都采用同一基准，既符合基准重合原则又符合 基准同一原则；大批量生产时必须充分考虑生产率，这时常采用一面两孔作为统 一的定位基准面，使机床夹具结构简化、刚度提高，工件装卸快速方便。划线工序在箱体加工中作用：中小批生产时，由于毛坯精度较低，直接以主 轴承孔定位，不能保证毛坯的定位精度。因此，常常以划线的方式装夹工件。划 线时，以主轴承孔中心线为基准，照顾毛坯的外形和尺寸以及加工表面要有足够 的加工余量，划出主要定位基准而的加工位置线，然后以此为基准划出各加工表 面的加工位置线。加工时，按划线找正装夹

43、工件，这样就体现了以主轴承孔为粗 基准。严格来讲，此种方法并不是以主轴承孔中心线为粗基准，而是将它作为主 要参考粗基准。6-7编制如图6-18所示箱体零件中批生产的加工工艺过程。答：略第七章7- 1车床夹具与车床主轴的连接方式有哪几种？答：车床夹具与车床主轴的联接方式一般有两种方式：（1）对于径向尺寸D140mm,或D （23） d的小型夹具，一般通过锥柄 安装在车床主轴锥孔中，并用螺栓杆拉紧。这种联接方式定心精度较高。（2）对于径向尺寸较大的夹具，夹具通过过渡盘与车床主轴前端连接。7- 2在钻模板的结构中，哪种工作精度最高？答：固定式钻模板的工作精度最高。7- 3在铁床夹具中，对刀块和塞尺起

44、什么作用？定位键起什么作用？答：在铁床夹具上一般都设计有对刀装置，对刀装置是由对刀块和塞尺组 成。对刀块用来确定夹具和刀具的相对位置，塞尺是为了防止对刀时碰伤刀刃和 对刀块，使用时，将其塞入刀具与对刀块之间，根据接触的松紧程度来确定刀具 相对于夹具的最终位置。定位键主要作用是使夹具上定位元件的工作表面相对锐床工作台的进给方 向具有正确的位置关系，同时还可以承受部分切削力矩，以减轻夹具体与工作台 连接用螺栓的负荷，增强夹具在加工过程中的稳定性。7- 4试述各种常用钻床夹具类型的应用范围。答：固定式钻模：固定式钻模的特点是在加工过程中钻模的位置固定不动。 通常钻模是用T形螺栓通过钻模夹具体上的耳座

45、固定在钻床工作台上，也可用螺 栓和压板直接将钻模压紧在钻床工作台上。固定式钻模主要用于在立式钻床上加 工较大的单孔或在摇臂钻床上加工平行孔系。回转式钻模：回转式钻模用于加工同一圆周上的平行孔系或分布在圆周上 的径向孔系。这类钻模上应设置回转分度装置或与通用回转台配套使用，因通用 回转台的结构己标准化，故多数情况下只需设计专用的工作夹具与其配套后使用, 特殊情况时才设计带有专门回转分度装置的回转式钻模。翻转式钻模：这类钻模主要用于加工小型工件分布在不同表面上的小孔。其 结构简单，在使用过程中需人工进行翻转，即加工完一个面上的孔后，工件随同 夹具翻转一定角度，接着加工其它面上的孔。由于此类夹具需经

46、常翻转，又不固 定在钻床工作台上，所以夹具连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。并注意钻模翻转后安放的平稳性及切屑的清除。盖板式钻模：这类钻模没有夹具体，常用于在大型工件上加工多个平行小 孔。一般情况下，钻模板上除了钻套外，还装有定位元件和夹紧装置，加工时只 要将它覆盖在工件上即可。滑柱式钻模：滑柱式钻模一般由夹具体、滑柱、升降钻模板和锁紧机构等组 成，其结构己通用化和规格化，通用部分主要是夹具体和钻模板。这类夹具在生 产中使用较广，但钻孔的垂直度和孔距精度不太高。7- 5锂杆与主轴的连接方式有几种，每种连接方式各自的特点是什么？答：（1）刚性连接：连接

47、精度高，但回转精度受主轴回转精度的影响较大。（2）浮动连接：连接精度低，但加工精度不受主轴回转精度的影响。7- 6在实际中如何来确认各种专用夹具的类型？答：在实际中通常利用专用夹具的特有元件来确认各种专用夹具的类型。 车床专用夹具的特有元件为找正圆、止口等，铢床专用夹具的特有元件为定位键、 对刀装置等，钻床专用夹具的特有元件为钻套和钻模板，镣床专用夹具的特有元 件为镣套等。第八章8- 1机床的儿何误差指的是什么？试以车床为例说明机床儿何误差对零件的 加工精度有何影响？答：机床的几何误差包括机床的制造误差、磨损误差和安装误差三个方面。 对工件加工精度影响较大的是主轴转误差、导轨的导向误差和传动链

48、传动误差。例：车削内外圆表面时，对内外圆表面的圆度精度影响不是很大，但对套类 零件的内外圆柱面的同轴度影响较大。主轴的纯轴向窜动对内外圆的加工精度没有影响，但所车削的端面与内外圆 不垂直。车削时主轴每转一周，就要沿轴向窜动一次，向前窜动的半周中形成右 旋面，向后窜动的半周中形成左旋面，最后切出如同端面凸轮的形状，并在端面 中心出现一个凸台。当加工螺纹时必然会产生螺距的小周期误差。主轴纯角度摆动对车削外圆表面时圆度精度的影响不大，即外圆表面的每个 横截面仍然是一个圆，但整个工件成锥形，即产生了圆柱度误差。8- 2何谓调整误差？在单件小批生产或大批大量生产中各会产生哪些方面的 调整误差？他们对零件

49、的加工精度会产生怎样的影响？答：调整误差是指为了为了获得加工表面的尺寸、形状和位置精度，对机床、 夹具和刀具进行调整带来的误差。单件小批生产时产生的调整误差主要有测量误差、微进给机构的位移误差等, 主要影响工件的尺寸精度。在中批以上生产中，常采用调整法加工，所产生的调整误差与所用的调整方 法有关。（1）用定程机构调整 在半自动机床、自动机床和自动线上，广泛应用行 程档块、靠模及凸轮等机构来调整。这些机构的制造精度及刚度，以及与其配合 使用的离合器、控制阀等的灵敏度，就成了产生调整误差的主要因素。（2）用样板或样件调整 在各种仿形机床、多刀机床及专用机床中，常采用 专门的样件或样板来调整刀具与刀

50、具、工件与刀具的相对位置，以保证零件的加 工精度。在这种情况下，样件或样板本身的制造误差、安装误差和对刀误差，就 成了产生调整误差的主要因素。（3）用对刀装置或导引元件调整 在采用专用锐床夹具或专用钻床夹具装夹 工件时，对刀块、塞尺和钻套的制造误差、对刀块和钻套相对定位元件的位置误 差、以及钻套和刀具的配合间隙是产生调整误差的主要因素。8- 3试举例说明在加工过程中，工艺系统受力变形和磨损怎样影响零件的加 工精度？各应采取什么措施来克服这些影响？答：工艺系统受力变形对加工精度的影响：（1）切削力大小的变化对加工精度的影响在切削加工中，往往由于被加工表而的儿何形状误差或材料的硬度不均匀引 起切削

51、力大小的变化，从而造成工件加工误差。可以采取提高毛坯精度或多次走 刀的方法来减少切削力大小的变化对加工精度的影响。（2）切削力作用点位置的变化对加工精度的影响例如，在车床上以两顶尖支承工件车光轴，当车刀作纵向进给时，切削力作对于低、中碳结构钢以正火作为预先热处理比较合适，高碳结构钢和工具钢 则以退火为宜。至于合金钢，由于合金元素的加入，使钢的硬度有所提高，故中 碳以上的合金钢-般都采用退火以改善切削性。(2) 从使用性能上考虑如工件性能要求不太高，随后不再进行淬火和回火，那么往往用正火来提高 其机械性能，但若零件的形状比较复杂，正火的冷却速度有形成裂纹的危险，应 采用退火。(3) 从经济上考虑

52、正火比退火的生产周期短，耗能少，且操作简便，故在可能的条件下，应优 先考虑以正火代替退火。1-10淬火的目的是什么？答：淬火的目的是提高钢的强度和硬度，得到马氏体组织。1-11回火的目的是什么？常用的回火类型有哪些？答：回火的主要目的是降低钢的脆性、消除或减少内应力，稳定工件的组织 和尺寸，调整硬度、提高韧性，获得工件所要求的力学性能。按回火温度的不同，回火分为低温回火、中温回火、高温回火。1-12什么是合金元素？合金钢中经常加入的合金元素有哪些？答：合金元素指的是在炼金属的时候为达到某几种性能需要的有目的地加入 的一定量一种或多种的金属或非金属元素。合金钢里经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钢制成圆板牙，其工艺流程为：锻造一球化退火一机械加工 一淬火一低温回火一磨平面一开槽加工。试分析：球化退火、淬火及低温回火 的目的。答：球化退火的目的是消除材料的内应力，降低硬度提高切削性能；淬火的 目的是提高钢的强度和硬度；低温回火的目的是保持淬火的高硬度和耐磨性，同 时内应力有所降低，韧性有所提高。用点不断移动，机床、工件在这些点处的刚度是不相同的，因此，车出的工件各 纵向断面内直径尺寸也就不同，因而形成几何形状误差。工艺系统各处的刚度相差越大，产生的形状误差也越大。因此，从减少形状 误差来看，工艺系统各部分刚度不要相差

54、过大。在很多情况下，某一部分刚度过 高于其它部分刚度的意义不大。找出刚度薄弱环节加以提高，使其和其它部分的 刚度大体接近的办法常称为刚度平衡，这是提高工艺系统刚度，减少加工误差的 一个有效途径。工艺系统磨损对加工精度的影响：（1）工艺系统的磨损对加工精度的影响工艺系统在长期的使用中，会产生各种不同程度的磨损。这些磨损必将扩大 工艺系统的儿何误差，影响工件的各项加工精度。工艺系统中机床、夹具、刀具以及量具虽然都会磨损，但其磨损速度和程度 对加工精度的影响不同。其中以刀具的磨损速度最快，甚至有时在加工一个工件 过程中，就可能出现不能允许的磨损量。而机床、量具、夹具的磨损比较缓慢, 对加工精度的影响

55、也不明显。故对它们一般只进行定期鉴定和维修。（2）减少工艺系统磨损的主要措施1）对机床的主要表面采用防护装置如精密机床的导轨面、传动幺幺杠或蜗 轮副采用密封防护装置，防止灰尘或切屑进入，或者将其浸入油中以减少磨损, 延长使用寿命。2）采取有效的润滑措施对机床相对运动表面经常润滑，防止和减小磨损, 以尽量保持其零部件的原有精度。3）提高零部件的耐磨性 机床、夹具或量具等工作表面采用耐磨材料（如 耐磨铸铁、硬质合金等）制造或镶贴，或通过热处理（表面淬硬）提高其耐磨性。4）选用新型耐磨刀具材料选用新型耐磨刀具材料可高速切削，而且刀具使 用寿命长。8- 4车削细长轴时，工人经常在车削一刀后，将后顶尖松

56、一下再车下一刀。 试分析其原因何在？答：车削细长轴时，采用双顶尖装夹工件，当受到切削热的作用，工件伸长 导致两顶尖间产生轴向压力，并使工件产生弯曲变形影响工件的加工精度，因此 应在车削一刀后，将后顶尖松一下再车下一刀。8- 5试说明车削前工人经常在刀架上装上锂刀修正三爪的工作面或花盘的 端面的目的是什么？试分析能否提高机床主轴的回转精度。答：车削前工人经常在刀架上装上篷刀修正三爪的工作而或花盘的端面的目 的是使三爪的工作表面所形成的内孔轴线与主轴轴线同轴，花盘端面与主轴轴线 垂直。不能提高机床主轴的回转精度。8- 6在卧式铢床上钦削键槽，如图829所示，经测量发现靠工件两端比中 间的深度尺寸大，且都比调整的深度尺寸小。分析产生这一现象的原因。答：在铁床上以双顶尖支承工件铁键槽，当工件作纵向进给时，切削力作用 点不断移动，机床、工件在这些点处的刚度是不相同的，由于刚度不足，受力变 形产生让刀现象，使得加工出槽的尺寸都比调整的深度尺寸小，而且中间刚性比 两端刚性差让刀严重，所以靠工件两端比中间的深度尺寸大。8-7分析磨削外圆时（见图8-30）,若磨床前后顶尖不等高，工件将产生什 么样的几何形状误差？答：工件将产生圆柱度误差。8-8在车床上加工一批光轴的外圆，加工后经测量发现工件有下列几何误 差（见图8-31）,试分别说明产生上述误差的各种可能因素。