机械制造基础课后习题参考答案模块1-9北邮（高职）

机械制造基础课后习题参考答案模块1-9北邮

一、名词解释

固溶体：合金结晶时，组元之间相互溶解所形成固相的晶体结构与组成合金的某一组元相同，

这种固体称为固溶体

淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。

时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。

临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。

共晶转变：指具有一定成分的液态合金，在一定温度下，同时结晶出两种不同的固相的

转变。

固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。

残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。

调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。

过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。

二、判断题

1-10：错、错、对、错、对、错、对、错、对、错

11-20：对、错、对、对、错、对、错、错、错、对

21-28：错、对、错、错、对、对、对、对

三、选择题

1~5：I）、B、C、A、A

6~10：D、B、C、C、D

11-15：C、A、A、C、D

16-18：B、A、C

四、简答题

1、答：当过共析钢中出现网状渗碳体时，会使其硬度增加切削加工性能变差，此时可采用正

火或球化退火的方式来改善其切削加工性能。

2、答：T12钢误当作45钢进行完全退火后，其得到的组织为珠光体加上网状二次渗碳体并

且晶粒较粗大，其强度降低、塑韧性变差、硬度较高切削加工困难，应进行正火或球化退火的方

式来改善。

3、答：通常淬火并未冷却到Ms线以下，所以有部分奥氏体并没有发生马氏体转变即所谓的

残余奥氏体，残余奥氏体使其强度硬度降低，采用冷处理或采用回火即可消除。

4、答：因为：对于亚共析钢如在Ac3以下淬火，在淬火组织中将出现铁素体，造成硬度与强

度不足。过共析钢如果加热温度超过线，则淬火后会获得粗大针状马氏体和较多的残余奥氏

体，这不仅会降低钢的硬度、耐磨性和韧性，而且还增大淬火变形、开裂的倾向。

5、答：合理设计零件结构，可采用双液淬火或分级淬火的方式来防止其开裂。

6、答：

(1)进行完全退火或等温退火，15钢属于亚共析钢，采用完全退火或等温退火可降低其硬度。

(2)进行球化退火，正火态的T12钢属于过共析钢并含有二次渗碳体，进行球化退火可降低其硬

度改善切削加工性能。

(3)等温退火

7、答：采用正火、调质、淬火加低温回火

正火目的：消除锻造应力、改善切削加工性，同时均匀组织、细化晶粒为后续处理做好组织准

备

调质目的：使主轴具备较好的综合力学性能

淬火目的：提高表面硬度和耐磨性

低温回火目的：消除应力减少脆性

8、答：晶粒越细小，金属的强度硬度越高、塑性韧性越好

增加过冷度，形核速度大大增加而晶粒长大速度增加较小

变质处理，外来晶核增加，使形核率增加

振动搅拌，使刚生成的晶粒破碎而细化并能作为晶核使形核率增加

9、答：原因是：淬火加热温度和保温时间选择不当或冷却速度过低

可退火后重新淬火

10、答：常用的合金结构钢：

普低钢：Q345,一般不必热处理，常用于制造桥梁、船舶、车辆、压力容器起重机械等钢结构件。

渗碳钢：20CrMnTi,渗碳、淬火+低温回火，主要用于制造承受冲击并在磨损条件下工作的零件。

调质钢：40Cr,调质处理，用来制造一些重要的受力复杂零件。

弹簧钢：60Si2Mn,淬火+中温回火，用来制造一些弹性元件，如汽车板簧等

滚动轴承钢：GCrl5,淬火+低温回火，用来制造滚动轴承部件。

《机械制造基础》模块二

一、名词解释

顺序凝固原则：在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒

口的部位先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口本身凝固。

同时凝固原则：件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近，甚至是同时完

成凝固过程，无先后的差异及明显的方向性，称作同时凝固。

冒口：为避免铸件出现缩孔缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。

熔模铸造：在由易熔材料制成的模样上涂敷耐火材料形成型壳，熔出模样，注入液态金属冷

却后，获得铸件的方法。

二、判断题

1~6：对、对、对、错、错、对

三'选择题

1~4：1）、1）、C、B

四、简答题

1、答：充型能力是指金属液充满铸型型腔.获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。合金的

充型能力除了受合金本身流动性的影响外，还受到很多工艺因素的影响。（1）浇往条件提高合

金的浇往温度和浇注速度，增大静压头的高度都会使合金的充型能力提高，但浇注温度太高，将

使合金的收缩量增加，吸气增多；氧化严重，铸件会产生严重的粘砂和胀砂缺陷。（2）铸型铸

型的温度低.热容量大，表示铸型从合金中吸收并储存热量的能力趋强。铸型的导热性越好，表

示传导热量的能力越强。从而导致合金保持在液态时的时间越短，充型能力下降。当铸型的发气

量大、排气能力较低时，合金的流动受到阻碍，会使合金的充型能力下降。浇注系统和铸型的结

构越复杂，合金在充型时的阻力越大，充型能力也会下降。

2、答：缩孔和缩松都是由于金属液态收缩和凝固收缩而未能补缩所致。容积大而集中的孔洞

称为集中缩孔，或简称缩孔：细小而分散的孔洞称为分散性缩孔，又称缩松。缩松的分布面积比

缩孔大得多。

防止和控制缩孔与缩松的方法有:

(1)合理选择铸造合金

纯铁和共晶成分的铸铁，由于在恒温下结晶，铸件易形成缩孔，而不易形成缩松。结晶范围

宽的合金容易形成缩松，铸件的致密性差。因此，铸造生产中应尽量选择共晶成分附近的合金和

结晶温度范围窄的合金。

(2)控制铸件的凝固顺序

防止缩孔的根本措施是使铸件实现“顺序凝固二

(3)控制浇注温度与浇注速度

合金的浇注温度越高，液态收缩越大，越易形成缩孔；浇注速度过快，过早地停止浇注，也

易形成缩孔。虽然提高合金浇注温度和速度，对提高合金的充型能力有利，但对防止缩孔是不利

的。因此，应在满足充型能力的前提下，尽量降低浇注温度和速度，尤其是在浇注终止前尽量采

用慢的浇注速度，是防止产生缩孔的有效措施之一。

3、答：使用金属型铸造时由于冷却速度快，所以形成的晶粒较细小、组织细密，从而力学性

能好。可能出现的问题是在铸造过程中容易出现白口组织。

4、答：压力铸造的工艺特点：

(1)生产率比其他铸造方法都高，每小时可压铸50件到500件，操作简便，易实现自动化或

半自动化生产；

(2)合金充型能力好，能铸出结构复杂、轮廓清晰的薄壁、精密的铸件;可直接铸出各种孔眼、

螺纹、花纹等图案;也可压铸出镶嵌件；

(3)铸件尺寸精度可达IT4-8级

(4)金属在压力下凝固，冷却速度又快，铸件组织细密，表层紧实，强度、硬度高，抗拉强度

比砂型铸造提高20%—40%。

低压铸造的工艺特点：

(1)充型压力和速度便于控制

(2)铸件的组织致密，力学性能较高；

(3)由于省去了补缩冒口，使金属的利用率提高到90%—98%;

(4)由于提高了充型能力，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件，这对于大型薄壁件的铸造

尤为有利。

压力铸造的应用范围为:有色金属的精密铸件。如:发动机的汽缸体、箱体、化油器、喇叭壳

等。

低压铸造的应用范围为:质量要求高的铝、镁合金铸件，如汽缸体、缸盖、曲轴箱。高速内燃

机活塞、纺织机零件等，并己用它成功地制出达3Dt的铜螺旋桨及球墨铁曲轴等。

《机械制造基础》模块三

一、名词解释

金属的锻造性能：（又称可锻性）是指金属在承受压力加工时成形的难易程度。

纤维组织：金属在加工过程中晶粒沿变形方向而被拉长或压扁，形成的流线。

锻造比：锻造时金属变形程度的一种表示方法。锻造比以金属变形前后的横断面积的比值

来表示

模锻斜度：为了使锻件易于从模腔中取出，锻件与模膛侧壁接触部分在脱模方向所具有的斜

度。

拉深：变形区在一拉一压的应力状态作用下，使板料（浅的空心坯）成形为空心件（深的空心

件）而厚度基本不变的加工方法。

冲孔连皮：在模锻当中，模锻件上的通孔，不能直接锻出，只能锻成盲孔，中间留有一定厚

度的金属层8,称为冲孔连皮。

二、判断题

1-7：错、对、对、对、对、对、对

三、选择题

1-8：A、C、A、A、C、B、C、C

四、简答题

1、答：不会，因为锻造温度范围高于再结晶温度，产生的加工硬化随着再结晶的进行而消除

了，所以没有冷变形强化

2、答：热变形使金属组织和性能发生显著改变，主要表现如下：

（1）热变形可以消除铸锭中的某些缺陷，如气孔、缩松等被压合，组织致密度得到改善。

（2）热变形可使铸态金属中的粗大枝晶和柱状晶破碎，使晶粒细化，力学性能得以提高。

（3）热变形时，金属中的夹杂物一般难以发生再结晶，因而变形后仍沿着金属变形的方向而

拉长（或压扁），形成所谓的“热变形纤维组织”，在宏观检验时把它叫做“流线”。变形程度越大，

纤维组织越明显。

3、答：不能，因为直接锻出通孔的话，模具会承受不了这么大的工艺力，必须带有一定厚度

的连皮，然后通过单独的冲孔工序实现通孔。

4、答：冲模按工序复合程序分为简单模、连续模和复合模。

1）简单模

在冲床的一次冲程中只完成一道工序的冲模称为简单模。模具结构简单，适用于小批量生产.

2）复合模

在冲床的一次冲程中，在模具的同一部位上同时完成数道冲压工序的模具称为复合模。生产

率、冲压件质量高、模具制造精度要求较高，用于大批量生产.

3）连续冲模

这种冲模实际上是把两个以上的简单冲模安装在一块模板上，以便在一次冲压中连续完成两

个以上的基本工序。生产率高、便于实现自动化、模具结构复杂，用于大批量生产。

5、答：随着工业的迅速发展，近年来出现了新的塑性成形加工方法。

精密模锻：精密模锻是在模锻设备上锻造出形状复杂、高精度锻件的锻造工艺。

挤压：挤压是使坯料在挤压模内受压被挤出模孔而变形的加工方法。

超塑成形：利用金属的超塑性成形的方法即为超塑成形。超塑性是指金属或合金在特定条件

下，呈现异常高的塑性，变形抗力很小，延伸率可达百分之几百，甚至高达百分之二千以上，如

钢超过50%,纯钦超过30%,锌铝合金超过1000%。这种现象称为超塑性。

《机械制造基础》模块四

一'名词解释

电阻焊：电阻焊是将焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过焊件及其接触处所产生的

电阻热，将焊件局部加热到塑性或熔化状态，然后在压力下形成焊接接头的焊接力法。

钎焊：利用熔点比焊件低的钎料作填充金属，适当加热后，使钎料熔化，母材并不熔化，熔

化的纤料依靠润湿和毛细作用填充母材之间的间隙，液态钎料与固态母材之间相互扩散，冷凝后

形成牢固的接头的焊接方法。

氢弧焊：鼠弧焊是以氧气作为保护气体的电弧焊。

电渣焊：利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接的方法。

点焊：点焊是利用柱状铜合金电极，在搭接工件接触面之间形成焊点，从而将工件连接在一

起的焊接方法。

二、判断题

1-8：对、错、对、错、错、错、对、错

三、选择题

1~7：I)、B、A、D、C、A、B

四、简答题

1.答：(1)在焊缝的成形过程中，熔融金属的保护对焊接质量有直接的影响，若保护不好，空

气中的氧、氮、氢会溶人液态金属中，引起气孔、夹渣、裂纹，影响焊接质量。

(2)焊接过程中的热循环对焊接质量影响最大，熔池金属由于温度过高，合金元素可能发生蒸

发或氧化，热影响区可能因过热导致晶粒粗大，使性能降低，不均匀的温度分布，还会引起焊接

变形和焊接应力，降低焊接质量。

(3))焊缝的形状不规则，会造成应力集中，降低焊接质量。

(4)焊接过程中，坡口间隙大小，焊接规范参数的变化，坡口表面的清洁程度等对焊接质量也

会产生较大的影响。

2.答:熔化焊接是指焊接过程中，金属发生局部熔化，进行了化学冶金反应的焊接方法;压力

焊是指在焊接过程中，施加了压力作用，金属主要靠塑性变形来实现连接的焊接方法;钎焊是指被

焊接的金属不熔化，利用熔点比被焊金属低的钎料熔化填满缝隙，形成焊缝的焊接方法。

其中熔化焊最常用。

《机械制造基础》模块五

一、判断题

1~3：对、对、错

二、选择题

1、ACDE2、ABD3、ABC4、ABC

三、简答题

1、答：塑料的成形方法很多，目前国内外应用较多的有：

(1)注射成形

注射成形又称注射模塑成形，是将粉状或粒状的塑料原料经料斗装入料筒，并在其内加热至

熔融状态，在注射机柱塞或螺杆作用下，以较高的速度和压力注入封闭的模具内腔，冷却固化后

脱模即得所需形状的塑料制品。注射成型能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌

件的塑料制件、对各种塑料的适应性强。

(2)挤出成形

挤出成形又称挤塑成形，是一种利用挤出机把热塑性塑料连续加工成各种截面形状制品的方

法。主要用于生产管材、棒材、片材、线材和薄膜等连续型材的生产。

(3)吹塑成形

吹塑成形又称吹塑模塑成型，是一种借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中

空制品的方法，发展较快的一种塑料成型方法。

(4)浇注成形

浇注成形与金属型铸造相似。此法可用于热固性塑料•，也可用于热塑性塑料这种方法设备

简单、成本低、工艺简单、可用来生产体积较大的构件，但生产效率低，产品形状受到限制。

2、答：注塑工艺过程包括：成形前的准备、注射过程、后处理等。

成形前的准备包括原料检验、原料的染色和造粒、原料的预热及干燥、嵌件的预热和安放、

试模、清洗料筒和试车等。

注射过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模等工序。在注射过程中，熔体被柱塞或螺杆推

挤至料筒前端并注入模具，当熔体在模具中冷却收缩时，柱塞或螺杆继续保持加压状态，迫使浇

口和喷嘴附近的熔体不断补充进入模具中(补塑),使模腔中的塑料能形成形状完整而致密的制品，

这一阶段称为“保压”。卸除料筒内塑料上的压力，同时通入水、油或空气等冷却介质，进一步冷

却模具，这一阶段称为“冷却”。制品冷却到一定温度后，即可用人工或机械脱模。

制品的后处理主要指退火处理和调湿处理。退火处理就是把制品放在恒温的液体介质或热空

气循环箱中静置一段时间。退火温度一般高于制品的使用温度10~20℃,低于塑料热变形温度

10〜20℃；退火时间则视制品厚度而定。退火后使制品缓冷至室温。调湿处理是让制品在一定的

湿度环境中吸收一定的水分，使其尺寸稳定下来，以免在使用过程中因吸水而发生变形。

3、答：陶瓷制品的生产过程包括坯体成形前的坯料准备、坯体成形和坯体的后处理3大内

容。

坯体成形前的坯料准备：坯体成形前的坯料准备随原料的种类、成形工艺对坯料性能要求的

不同而不同。首先是利用物理方法、化学方法或物理化学方法进行精选原料，并根据需要与否，

对原料进行预烧以改变原料的结晶状态及物理性能，利于破碎、造粒。然后将破碎、造粒的原料

按不同的成形方法要求配制成供成形用的坯料（如浆料、可塑泥团、压制粉料）。

坯体成形：陶瓷制品种类繁多，形状、规格、大小不一，应该正确选择合理的成形方法以满

足不同制品的要求。选择成形方法时可以从以下几方面考虑：

（1）坯料的性能。（2）制品的形状、大小和薄厚。（3）制品的产量和质量要求。（4）其他。

坯体的后处理

成形后的坯体经适当的干燥后，先对其施釉（有浸釉、淋釉、喷釉等方法），再经烧制后得到

陶瓷制品。

《机械制造基础》模块六

一\名词解释

失效：指零部件在使用过程中，由于尺寸、形状或材料的组织与性能等的变化而失去预定功

能的现象。

磨损失效：指相互接触的一对金属部件，相对运动时金属表面不断发生损耗或产生塑性变形,

使金属表面状态和尺寸改变的现象。

接触疲劳失效：指相互接触的两个运动表面，在工作过程中承受交变接触应力的作用并使表

面层材料发生疲劳而脱落，造成的失效。

二、简答题

1、答：一般机器零件常见的失效形式有过量变形、断裂和表面损伤三种。

2、答：造成零部件失效的原因很多，主要有设计、选材、加工、装配使用等因素。

3、答：选用材料应考虑的一般原则有：使用性能原则、工艺性能原则和经济性原则。

4、答：在机械制造过程中常用的毛坯有铸件、锻件、焊件、冲压件、型材、粉末冶金件、工

程塑料件等。

5、答：选材时，在满足使用性能选材的同时，必须兼顾材料的工艺性能。工艺性能的好坏，

直接影响零部件的质量、生产效率和成本。当工艺性能与使用性能相矛盾时，有时正是从工艺性

能考虑，不得不放弃某些使用性能合格的材料，工艺性能实际上成为选择材料的主导因素。材料

的工艺性能确定了，其成形的方法即毛坯种类就随之确定。

6、答：常用的毛坯成形方法有：

(1)铸造

用铸造方法获得的零件毛坯称为铸件。几乎所有的金属材料都可进行铸造，其中铸铁应用最

广，而且铸铁也只能用铸造的方法来生产毛坯；常用于铸造的碳钢为低、中碳钢。铸造既可生产

形状简单的铸件也可生产复杂的铸件，特别是内腔复杂的毛坯常用铸造方法生产，使铸件形状和

尺寸与零件较接近，可节省金属材料和加工工时，一些特种铸造方法成为少屑和无屑加工的重要

方法之一.同时铸造所用设备简单，原材料来源广泛，价格低廉。在一般情况下铸件的生产成本

较低，是优先选用的毛坯。但是铸件的组织较粗大，内部易产生气孔、缩松、偏析等缺陷，这些

都影响铸件的力学性能，使铸件的力学性能比相同材料的锻件低，特别是冲击韧性差，所以一些

重要零件和承受冲击载荷的零件不宜用铸件作零件的毛坯。但是随着科技的不断进步，一些传统

的锻造毛坯(如曲轴、连杆、齿轮等)也逐渐被球墨铸铁等所取代。

(2)锻造

用锻造方法生产出来的毛坯称为锻件。由于塑性变形的结果，使锻件内部的组织较细且致密,

没有铸造组织中的缺陷，所以锻件比相同材料铸件的力学性能高。尤其塑性变形后使型材中纤维

组织重新分布，符合零件受力的要求，更能发挥材料的潜力。锻件常用于强度高、耐冲击、抗疲

劳等重要零件的毛坯。与铸造相比，锻造方法难于获得形状较复杂(特别内腔)的毛坯，且锻件成

本一般比铸件要贵，金属材料的利用率亦较低。

(3)冲压

冲压可制造形状复杂的薄壁零件，冲压件的表面质量好，形状和尺寸精度高，一般可满足互

换性的要求，故一般不必再经切削加工便可直接使用。冲压生产易于实现机械化与自动化，所以

生产率较高，产品的合格率和材料利用率高，故冲压件的制造成本低。但冲压件只适用大批量生

产，因为模具制造的工艺复杂、成本高、周期较长，只有在大批量生产中才能显示其优越性。

(4)挤压

挤压件也是一种由少无切削加工新工艺成形的毛坯，生产效率高，尺寸精确，表面光洁，可

制成薄壁、深孔、异型截面等形状复杂的零件，但毛坯的重量及尺寸不宜太大，因此，挤压适用

于塑性良好的常用金属材料毛坯的成形。

(5)焊接

焊接件是借助于金属原子间的扩散和结合的作用，把分离的金属制成永久性的结构件。焊接

件的尺寸、形状一般不受限制，可以小拼大，结构轻便，材料利用率高，生产周期短，主要用于

制造各种金属结构件，也用于制造零件的毛坯和修复零件，特别适用于制造单件、大型、形状复

杂的零件或毛坯，不需要重型与专用设备，产品改型方便。焊接件接头的力学性能与母材基本接

近。焊接件可以采用钢板或型钢焊接，或采用铸一焊、锻一焊或冲一焊联合工艺制成。但是焊接

过程是一个不均匀加热和冷却的过程，焊接构件内容易产生内应力和变形，接头的热影响区力学

性能有所下降。

《机械制造基础》模块七

一、名词解释

1、背吃刀量：在进给运动开始前由机床的吃刀机构提供的一种间歇进给运动称为吃刀运动。

其进给量大小称为背吃刀量（切削深度）。

2、切削层公称厚度：垂直于过渡表面测量的切削层尺寸，即相邻两过渡表面之间的距离。

3、分度运动：多工位工作台、刀架等的周期转位或移位，以便依次加工工件上的各个表面,

或依次使用不同刀具对工件进行顺序加工。

4、副偏角：在基面Pr内测量的副切削平面与假定工作平面号的夹角。

5、高性能高速钢：高性能高速钢是在普通高速钢成分中再添加一些C、V、Co（钻）、A1（铝）等

合金元素，进一步提高耐热性能和耐磨性。

二、填空题

1、主运动速度匕，进给量/和背吃刀量4,

2、主运动、进给运动

3、（1））外联系传动链。（2））内联系传动链

4、前刀面A-主后刀面人,

5、足够的强度和韧性

三、简答题

1、答：刀具切削刃在一次进给（走刀）中，从工件待加工表面上切下的金属层称切削层。外

圆车削时的切削层，就是工件转一转，主切削刃移动一个进给量/所切除的一层金属层。切削层

的尺寸和形状，通常用通过切削刃上的选定点并垂直于该点切削速度的平面内的切削层参数来表

示。切削层的几何参数通常包括切削层公称厚度、切削层公称宽度和切削层公称横截面积等。

2、答：任何切削加工都必须选择合适的主运动速度匕，进给量/和背吃刀量',它们合称

切削用量三要素。

工件相对与刀具的回转运动即为主运动，它是金属切削运动最基本的运动，消耗功率最大，

速度最高。有且仅有一个。主运动的速度称为切削速度，用匕表示，单位为m/s。

进给运动是使新切削层不断投入切削，使切削工作得以继续下去的运动。进给运动的速度一

般较低，功率也较少，是形成已加工表面的辅助运动。其数量可以是一个，也可以是多个。可以

是连续进行的，也可以是断续进行的。

背吃刀量是在进给运动开始前由机床的吃刀机构提供的一种间歇进给运动。其进给量大小称

为背吃刀量（切削深度），用册表示，单位为mm。

3、答：

机床的分类方法很多，最基本的是按加工方法和所用刀具及用途进行分类。根据国家制订的

机床型号编制方法，目前将机床分为12大类。

类别车床钻床镶床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铳床

代号CZTM2M3MYSX

读音车钻霞磨:磨牙丝铳

类别刨插床拉床特种加工机床锯床其他机床

代号BLDGQ

读音刨拉电割其

1）按机床的万能性分机床按其万能性可以分为通用机床专门化机床和专用机

（1）通用机床。通用机床工艺范围广，可以加工定尺寸范围内的各种类型零

件,并可完成多种工序。但结构较复杂，生产效率低，因此，主要适用于单件小批量

生产.如卧式车床、万能铳床等。

（2）专门化机床。专门化机床生产效率比通用机床高，但工艺范围比通用机床

窄，只能用于加工不同尺寸的一类或几类零件的一种或几种特定工序，如曲轴车床、

凸轮轴车床等。

（3）专用机床。专用机床生产率和自动化程度都较高，但工艺范围最窄.通常只

能完成某一特定零件的特定工序，如汽车拖拉机制造中大量使用的各种组合机床等。

2）按机床的加工精度分

机床按其加工精度可分为普通精度机床精密机床和高精度机床。

3）按机床的自动化程度分

机床按其自动化程度可分为手动机床.机动机床、半自动机床和自动机床。

4）按机床主要部件的数目分

机床按其主要部件的数目可分为单轴机床、多轴机床、单刀机床和多刀机床

等。

5）按机床的重量和尺寸分

机床按其重量和尺寸可分为仪表机床中型机床（一般机床）、大型机床（质量在

10t以上）、重型机床（质量在30t以上）和超重型机床（质量在100以上）

4、答：

1）前角

在正交平面p。内测量的前面A?，与基面Pj间的夹角称为前角，记作丫,，有

正负之分，前面A,，位于基面P,•之前时，工,；反之，工。

前角是刀具的重要，几何角度之一，其数值的大小、正负对切削加工有着很大

影响。适当增大前角，则主切削刃锋利，切屑变形小，切削轻快，减少切削力和切削

热。但前角过大，切削刃变弱，散热条件和受力状态变差.将使刀具磨损加快，耐用度

降低，甚至崩刃或损坏。生产中应根据工件材料、刀具材料和加工要求合理选择前角

的数值。加工塑性材料时，应选较大的前角；加工脆性材料时，应选较小的前角；精加

工时前角可选大些，粗加工时前角可选小些。通常硬质合金刀具的前角在一5°〜

25°之间选取。

2）后角

在正交平面P。内测量的后刀面Aa与切削平面P、、间的夹角称为后角，记作

a,。

后角的主要功用是减小后面与加工表面之间的摩擦。后角越大，弹性回复层同后面

的摩擦接触长度越小，增大后角能减少摩擦，可以提高已加工表面质量和刀具使用

寿命。但是后角过大，将削弱刃口强度，减少散热体积，刀具磨损反而加剧，导致刀

具寿命下降，且易发生颤振。

粗加工时，为了提高刀具的强度后角应小些;而精加工时，为了减小刀具与工件

的摩擦，后角应大.些;切削脆性材料时，为了增加刃口抗冲击力，宜取较小的后角；

切削塑性材料时,宜取较大的后角。

3）主偏角

在基面p,内测量的主切削平面p、与假定工作平面pr间的夹角称为主偏角记作

Kro主偏角的大小影响刀具寿命和切削分力的大小。加工强度大、硬度高的材料

时，为减小切削刃上的单位负荷、改善切削刃区的散热条件，应选小一此的主偏角；

同时减小主偏角能够加强刀尖强度，增大刀尖散热面积提高刀县寿命。粗、半精加工

的刀具，因为其切削力大、振动大，对于抗冲击性差的刀具材料（如硬质合金），应选大

的主偏角以减小振动。

4）副偏角

在基面R内测量的副切削平面与假定工作平面pr的夹角称为副偏角，记作K：

副偏角的主要作用是形成已加工表面和改变刀尖强度。为减少切削后的残留面

积，降低表面粗糙度，可减小副偏角，一般车刀K；=5°~7°:精加工时比粗加工小

些必要时可以采用修光刃；加工硬度强度高的材料时，一般取K；=4°〜6°。切断

刀、槽铳刀等为了保证刀头强度和重磨后宽度变化较小，只能取很小的副偏角K；

=1°-2°o

5）刃倾角

在切削平面p、内测最的主切削刃S与基面p,间的夹角称为刃倾角.记作儿,有

正角之分实位于切削刃的最高点时定为“+”。反之，为为它能响切流向和刀

尖强度，相加工时、敢负值增大刀失强度，精加时，取正值或等，避免切用划伤已加

工表面。

5、答：刀具材料必须具备的性能

（1）高的硬度；（2）足够的强度和韧性；（3）高的耐磨性和耐热性；（4）好的工艺性

刀具材料可分为工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢）、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料

（包括金刚石、立方氮化硼等）五大类。目前切削加工中使用较多是是工具钢、高速钢、硬质合金等。

碳素工具钢一般用作制作低速手用刀具，如板牙、锯条、锲等；优点：易刃磨，可获得锋利的

刀刃。

合金工具钢热处理后与碳素工具钢硬度相同，红硬性和耐磨型有所提高，同时它具有较好的

工艺性，用以制造形状复杂、要求淬火变形小的刀具，如绞刀、丝锥、板牙等。

高速钢虽然它的热硬性和耐磨性低于硬质合金，但是由于其强度和韧度高于硬质合金，工艺

性较硬质合金好，且价格也比硬质合金低等较好工艺性能。所以在复杂刀具制造中占主要地位，

如麻花钻、铳刀、拉刀、齿轮刀具和其他成形刀具等。其加工的材料范围也很广泛，包括有色金

属、铸铁、碳钢、合金钢等。

高速钢按其切削性能分可分为普通高速钢和高性能高速钢。

硬质合金能够进行较高切削速度的切削加工，常用于车刀、铳刀、绞刀、獴刀，钻头、滚刀

等刀具。

《机械制造基础》模块八

一、名词解释

1,工序：一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时对几个）工件所连续完成的那

部分工艺过程称为工序。

2、工位：在工件的一次安装中，通过分度（或移位）装置，使工件相对于机床床身变换加工

位置，则把每一个加工位置上的安装内容称为工位。

3、工步：在加工表面、切削用量和加工刀具都不变的情况下，所连续完成的那一部分工位内

容称为工步。

4、基准：在零件或部件的设计、制造和装配过程中，必须根据一些点、线或面来确定另一些

点、线或面的位置，这些作为根据的点、线或面称为基准。

5、设计基准：在零件图上用以标注尺寸和表面相互位置关系时所用的基准（点、线或面）称

为设计基准。

6.定位基准：在机械加工中用来确定工件在机床或夹具上正确位置的基准（点、线或面）称

为定位基准。

二、填空题

1、直接生产过程、辅助生产过程

2、单间生产、批量生产、大量生产

3、定位、夹紧

4、完全定位、不完全定位、欠定位、过定位

5、设计基准、工艺基准

6、通用夹具、专用夹具

7、定位元件、夹紧机构、导向元件、夹具体、其他辅助元件

三、简答题

1、答：粗基淮的选择原则是；

（1）选择不加工表面作粗基淮；

（2）选择重要表面作粗基淮；

（3）选择平整光沽，大表面作粗基淮；

（4）粗基淮尽量避兔重复使用。

2、答：

（1）基准重合原则；

（2）基准一致的原则；

（3）定位基准应能使工件定位正确、稳定、刚性好、变形小和夹具结构简单。

当各条原则发生矛盾时.，从保证精度和装夹方便角度考虑，具体问题，具体对待。

3、答：粗、精基准选择的各原则，都是从不同方面提出的要求。有时，这些要求

会出现相互矛盾的情况,甚至在一一个原则内也会存在相互矛盾的情况，这就要求全

面辩证地分析，分清主次，解决主要矛盾。

4、答：精基准的选择原则是：基准重合原则；基准统一原则；自为基准原则；互为基准原则。