機(jī)械制造工程學(xué)習(xí)寶典

第一章金屬切削加工的基礎(chǔ)知識

一、思索題

1.切削過程有何特性，用什么參數(shù)來表達(dá)？

是由刀具和工件的相對運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)的，稱為切削運(yùn)動。用主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)

動來表達(dá)。主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動日勺概念見教材。

2刀具.靜止角度參照系的假定條件是什么？

假定運(yùn)動條件：進(jìn)給量f二。

假定安裝條件：刀尖與工件回轉(zhuǎn)中心等高；

刀桿方向與進(jìn)給方向垂直。

3.切削層參數(shù)是什么？怎樣定義的？

切削層：主運(yùn)動一種周期，相鄰兩加工表面（切削刃）之間的材料截面。

切削層公稱厚度hD（老原則ac）：hD=f?sinKr

切削層公稱寬度bD（老原則a\v）:

bD=ap/sinKr

切削層公稱截面積AD：

AD=ap?f=bD?hD

4.試述正交平面、法平面、假定工作平面和背平面的定義，并分析它們的

異同點(diǎn)和用途。

正交平面/主剖面Po：±Ps1Pr同步垂直于切削平面Ps和基面

法剖面Pn：PnJ_S,（切削刃）。

假定工作平面、進(jìn)給平面Pf：Pf_LPr、〃f

背平面Pp：Pp_LPr、Hap

構(gòu)成不一樣的參照系。

5.為何基面、切削平面必須定義在主切削刃上H勺選定點(diǎn)處？

基面是通過主切削刃且與切削平面垂直的平面，是用來標(biāo)注切削角度的時

面，因此基面必須選定在主切削刃上的點(diǎn)并和切削平面垂直，才能有效的

進(jìn)行角度標(biāo)注。

6試述刀具H勺標(biāo)注角度與工作角度I肉區(qū)別，為什么橫向切削時，進(jìn)給量/

不能過大。

刀具的標(biāo)注角度是在刀具標(biāo)注角度參照系中定義的角度。刀具標(biāo)注角度參

照系又稱靜止參照系，同「況沒有關(guān)系.

刀具的工作角度是在刀具工作角度參照系中定義的角度，不一樣日勺工藝環(huán)

境下，工作角度不一樣。

橫向切削時，工作前角隨進(jìn)給量增大而增大，工作后角隨進(jìn)給量增大而減

小。過大日勺進(jìn)給量會使后角變負(fù)，加工時工件會被擠斷。

7.刀具切削部分材料必須具有那些性能？為何？

見教材P1L

8.試按下列條件選擇刀具材料或編號。

⑴45鋼鍛件粗車;YT5(P30)

⑵HT200鑄件精車;YG3X(K01)

⑶低速精車合金鋼蝸桿；W18Cr4V(成形刀)

(4)高速精車調(diào)質(zhì)鋼長軸；YT30(P01)

(5)中速車削淬硬鋼軸;YN10(P05)或KOI(TiC+WC+Ni-MO)

(6)加工冷硬鑄鐵。YG6X(KI0)

A.YG3XB.W18Cr4VC.YT5D.YN10

E.YG8F.YG6XG.YT30

二、分析計(jì)算題

1.試畫出圖2-2所示切斷刀日勺正交平面參照系的標(biāo)注角度九、a,,、K,、

K；、a：(規(guī)定標(biāo)出假定主運(yùn)動方向匕、假定進(jìn)給運(yùn)動方向勺、基面P,?和

切削平面入)

圖2-2圖2-3

解:

2.繪制圖2-3所示45°彎頭車刀的正交平面參照系的標(biāo)注角度（從外緣向

中心車端面）：九二一5°,4=0，%=6°,Kr=55°,<=6°o

解:

已加工表面

加工表面

切削平面

進(jìn)給運(yùn)動

一正交平面

K向

10*

第二章金屬切削過程的基本規(guī)律

一.思索題

1.何謂積屑瘤？積屑瘤在切削加工中有何利弊？怎樣控制積屑瘤日勺形成?

積屑瘤：在切削速度不高而又能形成持續(xù)性次削的狀況下，加工一般鋼料

或其他塑性材料時，常常在前刀面切削處粘著i塊剖面呈三角狀時硬塊。

它的硬度很高，一般是工件材料的12?3倍，在處在比較穩(wěn)定的狀態(tài)時，可

以替代刀刃進(jìn)行切削。這塊冷焊在前刀面上的金屬稱為積屑瘤或刀瘤

影響:

有利方面：產(chǎn)生積屑瘤后，它包覆在切削刃上，由于其硬度比工件材料大,

故可替代刀刃進(jìn)行切削，對切削刃有一定的保護(hù)作用

積屑瘤使刀具實(shí)際前角增大，對切削過程有利

增大了切削厚度

不利方面：

⑴影響工件日勺尺寸精度

由于積屑瘤口勺前端伸出在切削刃之外，使切削厚度增長，因而對工件尺寸

精度有影響

⑵積屑瘤使加工表而粗糙度值增大

積屑瘤日勺底部相對穩(wěn)定某些，其頂部則很不穩(wěn)定，輕易破裂。一部分粘附

于切削底部而排出，一部分殘留在加工表面上，積屑瘤凸出刀刃部分使加

工表面變得粗糙

⑶對刀具壽命『、J影響

積屑瘤粘附在前刀面上，在相對穩(wěn)定期，可替代刀刃切削，有減少刀具磨

損、提高壽命的作月；但積屑瘤不穩(wěn)定期，積屑瘤的破裂有也許導(dǎo)致硬質(zhì)

合金刀具顆粒剝落，使磨損加劇

控制：控制切削速度，盡量采用低速或高速次削，避開中速區(qū)

采用潤滑性能良好口勺切削液，以減小摩擦

增大刀具前角，以減小刀屑接觸區(qū)的壓力

合適提高工件材料的硬度，減小加工硬化的傾向

2.車削細(xì)長軸時應(yīng)怎樣合理選擇刀具幾何角度(包括K,、4、九、%)?

簡述理由。

1)Kr：細(xì)長軸剛性不足，取90。:

2)九：取正力傾角.(0-5°)

3)乙：剛性不足的情況下，前角應(yīng)取正值，并根據(jù)不同的材質(zhì)盡可能取較大的值。

4)a°：剛性不足的情況下，后角應(yīng)取正值，并根據(jù)不同的材質(zhì)盡可能取較小的值.

3.試闡明被吃刀量與和進(jìn)給量/對切削溫度的影響，并與火，和一對切削

力時影響相比較，兩者有何不一樣？

吃刀深度對切削溫度日勺影響最小，進(jìn)給量次之，切削速度影響最大。因

止匕從控制切削溫度H勺角度出發(fā)，在機(jī)床容許的狀況下，選用較大的吃

刀深度和進(jìn)給量比選用大的切削速度更有利。

背吃刀量和進(jìn)給量都會影響切削力大小，當(dāng)進(jìn)給量增大的時候，切削力

日勺增大不成比例的增大，而背吃刀量增大日勺時候，切削力成比例日勺增大。

這樣就對切削刀的影響是磨損就不一樣了。

尚有就是對溫度的影響！進(jìn)給量日勺影響比背吃刀量的大！對刀具日勺耐用

度也就產(chǎn)生影響乜就不一樣了咯！進(jìn)給量不小于背吃刀量啊!

4.增大刀具前角可以使切削溫度減少的原因是什么？是不是前角越大切

削溫度越低？

首先增大前角，能使刀具鋒利減小切削變形，并減輕刀一屑間的摩擦，

從而減小切削力、切削熱和功率消耗，減輕刀具磨損，削溫度減少

另首先，增大前角，還會使刀頭日勺散熱面積和容熱體積減小，導(dǎo)致切削

區(qū)溫度升高，

5.刀具磨損有幾種形式？各在什么條件下產(chǎn)生？

磨料磨損，這種磨損在多種切削速度下都存在，但對低速切削的刀具而言,

磨料磨損是刀具磨損日勺重要原因

粘結(jié)磨損（又稱冷焊磨損）刀具材料與工件日勺親和力大，則磨損嚴(yán)重

刀具材料與工件材料口勺硬度比小，則磨損加劇。切削速度日勺大小，中等偏

低日勺切削速度下粘結(jié)磨損嚴(yán)重。

擴(kuò)散磨損溫度是影響擴(kuò)散磨損的重要原因，切削溫度升高，擴(kuò)散磨損會

急劇增長；不一樣元素日勺擴(kuò)散速度不一樣；擴(kuò)散速度與接觸表面的相對滑

動速度有關(guān)，相對滑動速度愈高，擴(kuò)散愈快；因此切削速度愈高，刀具的

擴(kuò)散磨損愈快。

化學(xué)磨損在一定溫度下，刀具材料與某些周圍介質(zhì)（如空氣中的氧、切

削液中的添加劑硫、氯等）起化學(xué)作用，在刀具表面形成一層硬度較低的

化合物；極易被工件或切削擦掉而導(dǎo)致磨損，這種磨損稱為化學(xué)磨損。

6.何謂最高生產(chǎn)率耐用度和最低成本耐用度？粗加工和精加工所選用的

耐用度與否相似，為何？教材P37。

第一種措施是根據(jù)單工件時最小的原則來制定耐用度，稱為最高生產(chǎn)

率耐用度Tp：第二種是根據(jù)每個工件工序成本最低原則來制定耐用度，

稱為最低成本耐月度Tc。

生產(chǎn)中一般多采用最低成本耐用度，只有當(dāng)生產(chǎn)任務(wù)緊迫，或生產(chǎn)

中出現(xiàn)不平衡的微弱環(huán)節(jié)時，才選用最高生產(chǎn)率耐用度。

粗加工是以最高生產(chǎn)率為目日勺，因此使用最高生產(chǎn)率耐用度。精加

工時，為防止在加工同一表面時中途換刀，耐用度應(yīng)規(guī)定得高某些，至

少應(yīng)當(dāng)完畢一次三刀，應(yīng)采用最低成本耐用度。

7.何謂工件材料切削加工性？改善工件材料切削加工性的措施有那些？

教材P46—P48.

工件材料日勺切削加二性是指材料被切削加工成合格零件的難易程度.

調(diào)整材料的化學(xué)成分

在不影響材料使用性能H勺前提下，在鋼中添加某些能明顯改善切削

加工性的元素，如硫、鉛等，可獲得易切鋼；在鑄鐵中合適增長石墨成

分，也可改善其切削加工性

進(jìn)行合適的熱處理

同樣化學(xué)成分、不一樣金相組織的材料，切削加工性有較大差異。

在生產(chǎn)中常對工件進(jìn)行合適的熱處理，除得到合乎規(guī)定日勺金相組織和力

學(xué)性能外，也可改善其切削加工性能

采用新的切削加工技術(shù)，如加溫切削，低溫切削。

8.切削液口勺重要作用是什么？切削加工中常用的切削液有哪幾類？怎樣

選用？

在切削加工中，合理使用切削液的J作用：可以減小切屑、工件與刀具

間的摩擦，減少切削力和切削溫度，延長刀具使用壽命，并能減小工件

熱變形，克制積屑瘤和鱗刺H勺生長，從而提高加工精度和減小已加工表

面粗糙度值。

切削加工中常用的切屑液可分為三大類：水溶液、乳化液、切削油

水溶液：重要成分是水，再加入一定的防銹劑或添加劑，使其具有良

好的冷卻性能又有一定的防銹和潤滑性能

乳化液：乳化液是在切削加工中使用較廣泛的切削液，它是水和乳化油

的混合物，為了提高其防銹和潤滑性能，往往會加入一定口勺添加劑

切削油：非水溶性切削液，重要成分是礦物油，少數(shù)采用動植物油。切

削油重要起潤滑作用

離子型切削液：一種新型水溶性切削液，其母液由陰離子型、非離子

型表面活性劑和無機(jī)鹽配置而成。能減少切削溫度,提高刀具使用壽命。

選用：粗加工時，金屬切除量大，產(chǎn)生日勺熱量多，因此應(yīng)著重考慮減少

切削溫度，選用以冷卻為主日勺切削液，如3%?5%日勺低濃度乳化液或

離子型切削液

精加工時重要規(guī)定提高加工精度和加工表面質(zhì)量，應(yīng)選用品有良好潤滑

性能的切削液，如極壓切削油或高濃度極壓乳化液，它們可減小刀具與

切屑之間的摩擦與粘接，克制積屑瘤。

從工件材料方面考慮：切削鋼材等塑性材料時，需要用切削液；切削鑄

鐵、黃銅等脆性材料時可不用切削液，其原因是切削液作用不明顯，且

會污染工作場地

從刀具材料方面考慮：切削高強(qiáng)度鋼、高溫合金等難加工材料時，屬于

高溫高壓邊界摩擦狀態(tài)，宜選用極壓切削油或極壓乳化液

高速鋼刀具耐熱性差，應(yīng)采用切削液；硬質(zhì)合金刀具耐熱性好，一般不

用切削液，必要時可采用低濃度乳化液或水溶液，但應(yīng)持續(xù)地、充足地

澆注，否則刀片會因冷熱不均而導(dǎo)致破裂

從加工措施方面考慮：錢孔、拉削、螺紋加工等工序刀具與已加工表面

摩擦嚴(yán)重，宜采用極壓切削油或極壓乳化液

成形刀具、齒輪刀具等價(jià)格昂貴，規(guī)定刀具使用壽命長，可采用極壓切

削油

磨削加工時溫度很高，工件易燒傷，還會產(chǎn)生大量的碎屑及脫落的砂粒

會劃傷已加工表面，因此規(guī)定切削液應(yīng)具有良好日勺冷卻清洗作用，故一

般常采用乳化液或離子型切削液。

9.前角和后角的功用分別是什么？選擇前后角的重要根據(jù)是什么？

前角的功用：首先增大前角，能使刀具鋒利減小切削變形，并減輕刀-屑

間的摩擦，從而減小切削力、切削熱和功率消耗，減輕刀具磨損，提高了

刀具使用壽命；還可以克制積屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生，減輕切削振動，改善加

工質(zhì)量，另首先，增大前角會使切削刃和刀頭強(qiáng)度減少，易導(dǎo)致崩刃使刀

具初期失效，還會使刀頭的散熱面積和容熱體積減小，導(dǎo)致切削區(qū)溫度升

高，影響刀具壽命，由于減小了切屑變形，也不利于斷屑。

選用：在刀具材料的抗彎強(qiáng)度和韌性較低，或工件材料的強(qiáng)度和硬度較高,

或切削用量較大的粗加工，或刀具承受沖擊載荷的條件下，為保證刀具強(qiáng)

度，宜選用較小的前角，甚至可采用負(fù)前角。

當(dāng)加工塑性大的材料，或工藝系統(tǒng)剛性差易引起切削振動時，或機(jī)床功率

局限性時，宜選較大口勺前角，以減小切削力。

對于成形刀具或自動化加工中不適宜頻繁更換日勺刀具狀況，為保證其工作

H勺穩(wěn)定性和刀具使月壽命，宜取較小的前角。

后角的作用規(guī)律有如下方面：

增大后角，可增長切削刃的鋒利性，減輕后刀面與已加工表面的摩擦，從

而減少切削力和切削溫度，改善已加工表面質(zhì)量。但也會使切削刃和刀頭

強(qiáng)度減少，減小散熱面積和容熱體積，加速刀具磨損

在同樣日勺磨鈍原則VB條件下，增大后角（。2>a1）,刀具材料的

磨損體積增大，有助于提高刀具的使用壽命。但徑向磨損量NB也隨之增

大（NB2>NB1）,這會影響工件的尺寸精度

選擇：切削厚度較大或斷續(xù)切削條件下，需要提高刀具強(qiáng)度，應(yīng)減小

后角

工件材料越軟，塑性越大，刀具后角應(yīng)越大

以尺寸精度規(guī)定為主時，宜減小后角，以減小徑向磨損量NB值；若以加

工表面質(zhì)量規(guī)定為主，則宜加大后角，以減輕刀具與工件間日勺摩擦

工藝系統(tǒng)剛性較差時，易產(chǎn)生振動，應(yīng)合適減小后角

二、分析計(jì)算題

用YT15硬質(zhì)合金外圓車刀縱車叫=0.637Gp0的構(gòu)造鋼。硬度約為

220HBW,車刀日勺幾何參數(shù)為九=15：4=0'、儲=75°,前刀面帶卷

屑槽，4=0.56即〃，車削時切削用量為

凡，xfxv=4/72/77xOAnvn/rx\.7m/s(102〃？/min)

PJCo

⑴用指數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算三個切削分力并計(jì)算切削功率；

⑵用單位切削力和些位切削功率計(jì)算主切削力以及切削功率；

⑶分析、比較⑴和⑵所得成果。

第三章機(jī)床與刀具

1、理解金屬切削機(jī)床日勺分類編號措施。

2、表面成形運(yùn)動有幾種？

3、什么是內(nèi)外聯(lián)傳動鏈？

4、什么是傳動原理圖？什么是傳動系統(tǒng)圖？

5、某機(jī)床日勺傳動系統(tǒng)如圖所示，試寫出其傳動路線，并計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速級

數(shù)和最大、最小及圖示狀態(tài)的轉(zhuǎn)速值(注意：要列出完整的計(jì)算式)。

0270

01501450r/min]

解：

16

40f20"

些一I.22一II-廊-

傳動構(gòu)造式（傳動路線）：1450

02703434

28136.

、西

38'

HI-浮一IV傳動平衡式：

5?.

主軸

轉(zhuǎn)速級數(shù)=3X2X2=12級

2834

43

屋max=1450X2836x——=641.46r/min

51

1620

3g

4--

?min=1450X050x—=87.46r/min

56

1634

4--43,

n圖=1450x036x—=256.58r/min

51

1.車削加工H勺工藝特點(diǎn)和所能到達(dá)的精度（P57）

2.CA6140車床的重要構(gòu)造？車床叫重要類型？

3.車刀的重要類型和常用構(gòu)造有什么？

4.鉆床的工藝特點(diǎn)是什么？可以通過擴(kuò)孔和?？讈砩钊胩岣呔?，鉆床

H勺類型幾種，主運(yùn)動是什么？，進(jìn)給運(yùn)動怎樣實(shí)現(xiàn)？

5.麻花鉆的特點(diǎn)是什么？

6.錢孔和擴(kuò)孔的工藝特點(diǎn)是什么及它們所能到達(dá)時精度？

7.鋒削加工日勺特點(diǎn)？鏤床的類型和特點(diǎn)？主運(yùn)動是什么？進(jìn)給運(yùn)動怎樣

實(shí)現(xiàn)，能到達(dá)什么樣H勺精度？

8.拉削的工藝特點(diǎn)和拉刀和構(gòu)造及所能到達(dá)的精度？

9.銃削加工口勺特點(diǎn)？銃床的重要類型及所能到達(dá)的精度？

1().端銃和周銃；逆銃和順銃的特點(diǎn)?

11.磨削加工日勺機(jī)理及工藝特點(diǎn)及所能到達(dá)日勺精度？

12.磨床的類型？

13.砂輪的特點(diǎn)是什么？怎樣選擇？砂輪的硬度是什么含義？怎樣選

擇？精加工選擇硬點(diǎn)日勺，加工硬材料選軟的J?

14.滾齒加工和插齒加工各有什么特點(diǎn)？，它們的加工原理是什么？

（范成法）

15.齒輪的精加工用什么措施？

笫4章機(jī)械加工精度

一、思索題

1.什么是加工精度和加工誤差？

答：加工精度是指零件加工后日勺實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想

幾何參數(shù)的符合程度。實(shí)際值愈靠近理想值，加工精度就愈高。零件的加

工精度包括尺寸精度、形狀精度、位置精度。

實(shí)際加工不也許把零件做得與理想零件完全一致，總會有大小不一樣

日勺偏差，零件加工后日勺實(shí)際幾何參數(shù)對理想幾何參數(shù)日勺偏離程度，稱為加

工誤差。

2.什么是加工經(jīng)濟(jì)精度？

答：

3.獲得尺寸加工精度日勺措施有哪些？

答：1）試切法、2）調(diào)整法、3）定尺寸刀具法、4）自動控制法

4.什么是加工原理誤差？

答：原理誤差一一即在加工中采用了近似口勺加工運(yùn)動、近似的刀具輪廓和

近似的加工措施而產(chǎn)生的原始誤差。

5.什么是主軸回轉(zhuǎn)誤差？主軸回轉(zhuǎn)誤差有哪些基本形式？

答:主軸回轉(zhuǎn)時實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線與理想回轉(zhuǎn)軸線內(nèi)偏移量稱為主軸回轉(zhuǎn)誤差,

主軸回轉(zhuǎn)誤差三種基本形式：純徑向跳動、純角度擺動、軸向竄動。

6.什么是誤差復(fù)映？

答：當(dāng)工件毛坯有形狀誤差，如圓度、圓柱度、直線度等，或互相位置浜

差，如偏心、徑向圓跳動等時，加工后仍然會有同類日勺加工誤差出現(xiàn)；在

成批大量生產(chǎn)中用調(diào)整法加工一批工件時，如毛坯尺寸不一，那么加工后

這批工件仍有尺寸K一的誤差。這就是切削加工中口勺誤差復(fù)映現(xiàn)象。

7.減小工藝系統(tǒng)熱變形的途徑

答：(1)減少發(fā)熱和隔熱

(2)改善散熱條件

(3)均衡溫度場

(4)改善機(jī)床構(gòu)造

(5)加緊溫度場日勺平衡

(6)控制環(huán)境溫度

8.提高加工精度的途徑

答：消除或減小原始誤差

轉(zhuǎn)移原始誤差

誤差分組法

誤差賠償法

就地加工(自干自)

自動測量賠償、恒溫控制等

9.車削細(xì)長軸時，輕易出現(xiàn)什么樣的形狀誤差?

答：車削細(xì)長軸時輕易出現(xiàn)鼓形形狀誤差。

10.什么是誤差敏感方向？

計(jì)算題:

1.在兩臺相似日勺自動車床上加工一批小軸的）外圓，規(guī)定保證直徑

OU±0.02mm,第一臺加工1000件，其直徑尺寸按照正態(tài)分布，平均值

玉=11.005mm,均方差0=0.004mm.第二臺加工500件，其直徑尺寸

也按照正態(tài)分布，豆均值兀=11.015mm,均方差巧=0.0025irm。

（1）在同一圖上畫出兩臺機(jī)床加工的零件的尺寸分布圖，并指出哪臺機(jī)床

精度高。

（2）計(jì)算并比較哪臺機(jī)床的廢品率高。

已知:

x/o0.30.5]235

A0.23590.38300.6826().95420.9973]

答案要點(diǎn)：尺寸分布圖如下圖所示:

第一臺機(jī)床精度：6<T,=6X0.004=0.24/7^

第二臺機(jī)床精度：6b2=6x0.0025=0.015〃》7?

第二臺機(jī)床［1勺精度高。

第一臺機(jī)床日勺零件所有在公差帶內(nèi)，故沒有廢品。

第二臺機(jī)床加工的小軸：右側(cè)在公差上限之外，有廢品。

4產(chǎn)―“2)=11.02-11.015二

cr20.0025

查表得：42)=0.9542

0.5-0.9542+2=2.28%

第二臺機(jī)床日勺廢品應(yīng)為2.28%。

2.在一臺自動車床上加工一批小軸的外圓，規(guī)定保證直徑。12102mm,竣

工后經(jīng)測量得：直徑尺寸按照正態(tài)分布，平均值元-11.995mm,均方差

o-=0.005mmo計(jì)算正品率和廢品率。(10分)

已知:

x/O0.30.51235

0.23590.38300.68260.95420.99731

?解:

零件的合格范圍為11.98~12mm,平均值為11.995mm,

平均值右側(cè)：(12-11.995)/<7=0.005/0.005=1,查表得A=0.6826,

平均值左側(cè)：(11.995-11.98)/。=0.015/0.005=3,查表得A=0.9973

正品率二(0.6826+0.9973)/2=().83995=84%,

廢品率=1-84%=16%,

答：正品率為84%?廢品率為16%?

第5章機(jī)械加工表面質(zhì)量

1.機(jī)械加工表面質(zhì)置口勺含義及影響原因P149152?

答：機(jī)械加工表面質(zhì)量包括兩個方面的內(nèi)容。(1)表面的幾何形狀特性:

表面粗糙度、表面波度、表面加工紋理和傷痕；(2)表面層的物理力學(xué)性

能：表面層加工硬化、表面層金相組織日勺變化和表面層殘存應(yīng)力。

2.自激振動有哪些特點(diǎn)？

答：（1）機(jī)械加工中的自激振動是在沒有周期性外力（相對于切削過程而言）

干擾下所產(chǎn)生的振動運(yùn)動，這一點(diǎn)與強(qiáng)迫振動有原則區(qū)別。（2）自激振動

H勺頻率靠近于系統(tǒng)的某一固有頻率，或者說，顫振頻率取決于振動系統(tǒng)的

固有特性。這一點(diǎn)與強(qiáng)迫振動主線不一樣，強(qiáng)迫振動口勺頻率取決于外界干

擾力的頻率。（3）自由振動受阻尼作用將迅速衰減，而自激振動卻不因有

阻尼存在而衰減為零。

3.在磨削工件時，提高砂輪轉(zhuǎn)速和提高工件速度分別對工件表面粗糙度有

何影響？

答：提高砂輪轉(zhuǎn)速可以提高表面粗糙度的精度，即減少粗糙度數(shù)值；提高

工件速度可以減少表面粗糙度日勺精度，即增長粗糙度數(shù)值。

4.什么是冷作硬化？

答：切削（含磨削）過程中，刀具前面迫使金屬受到擠壓而產(chǎn)生塑性變形,

使晶體間產(chǎn)生剪切滑移，晶格嚴(yán)重扭曲，并使晶粒拉長、破碎和纖維化，

引起材料強(qiáng)化、硬度提高，這就是冷作硬化現(xiàn)象

5.機(jī)械加工中歐J振動對切削加工有哪些不利影響？

答：（1）影響加工表面的粗糙度，（2）影響生產(chǎn)率，（3）影響刀具壽命,

（4）對機(jī)床、夾具等不利。

6.表面質(zhì)量對零件使用性能的影響？（P146-149）

7.磨削加工對加工表面粗粗度日勺影響原因是什么？

8.常用提高表面質(zhì)晝?nèi)丈状胧┦鞘裁?？P159

第6章機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定

1.生產(chǎn)過程和工藝系統(tǒng)？

答：機(jī)械產(chǎn)品制造時，將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程稱為生產(chǎn)過程。生產(chǎn)

過程是包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造和裝配等一系列互相關(guān)聯(lián)口勺勞動過

程的J總和。

一般把機(jī)械加工中由機(jī)床、刀具、夾具和工件構(gòu)成日勺互相作用、互

相依賴，并具有特定功能的有機(jī)整體，稱為工藝系統(tǒng)。

2.什么是工序、工步、進(jìn)給、安裝、工位？

答：工序是指一種或一組工人，在一臺機(jī)床或一種工作地點(diǎn)對一種或同步

對幾種工件所持續(xù)完畢日勺那一部分工藝過程。工步是指在加工表面和加工

工具不變?nèi)丈谞顩r下，所持續(xù)完畢日勺那一部分工序。進(jìn)給是指加工工具在加

工表而上切削一次所完畢的切削工作。安裝是指在加工前對工件進(jìn)行的定

位、加緊和調(diào)整作業(yè)。

一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動部分一起相對刀具或設(shè)備時固

定部分所占據(jù)的每一種位置稱為一種工位。

3.生產(chǎn)大綱？

答：企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)口勺產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃稱為生產(chǎn)大綱。

4.機(jī)械加工工藝規(guī)程？

答：工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件口勺制造工藝過程和操作措施等日勺工藝文

獻(xiàn)。零件機(jī)械加工工藝規(guī)程包括：工藝路線，各工序口勺詳細(xì)加工內(nèi)容、規(guī)

定及闡明，切削用置，時間定額及使用日勺機(jī)床設(shè)備與工藝裝備等。

5.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)？

答：在零件圖上，月以確定某一點(diǎn)、線、面位置所根據(jù)的那些點(diǎn)、線、面

稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。在機(jī)械加工、測量和裝配過程中所使用日勺基準(zhǔn)稱為工藝基

準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不一樣乂分為定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)。

6.工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)？

答：工序基準(zhǔn)在工序圖中用以確定被加工表面位置所根據(jù)日勺基準(zhǔn)。

定位基準(zhǔn)用以確定工件在機(jī)床上或夾具中對的位置所根據(jù)的基準(zhǔn)。

7.粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)？

答：在起始工序中，工件只能選用未經(jīng)加工的毛坯表而來定位，這種定位

表面稱為粗基準(zhǔn)；在中間工序和最終工序中，則選用已加工表面定位，這

種定位表面稱為精基準(zhǔn)。

8.工序的集中與分散？

答：工序集中就是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完畢，每道工序的

加工內(nèi)容較多。工序分散就是將工件的加工分散在較多H勺工序內(nèi)進(jìn)行。每

道工序的加工內(nèi)容很少，至少時即每道工序僅一種簡樸工步。

9.加工余量？

答：毛坯經(jīng)機(jī)械加工而到達(dá)零件圖的I設(shè)計(jì)尺寸，從被加工表面上切除金屬

層的總厚度，即毛環(huán)尺寸與零件圖的設(shè)計(jì)尺寸之差稱為加工總余量，也稱

為毛坯余量。而在某一工序所切除的金屬層厚度，即相鄰兩工序尺寸之差

稱為工序余量，加二總余量是各個工序余量之和。

10.尺寸鏈？

答：在機(jī)器設(shè)計(jì)和制造過程中，常波及某些有親密聯(lián)絡(luò)、互相依賴日勺若干

尺寸的組合。在分析這些尺寸間的影響關(guān)系時，可將這些尺寸從機(jī)器或零

件的詳細(xì)構(gòu)造中抽象出來，依其內(nèi)在聯(lián)絡(luò)繪成首尾相接的具有封閉形式的

尺寸組。這一互相聯(lián)絡(luò)且按一定次序排列的封閉尺寸組合稱為尺寸鏈。

11.封閉環(huán)？

答：封閉環(huán)是在加工或裝配過程中最終自然形成（間接獲得）的那一種環(huán),

一種尺寸鏈中只有?種封閉環(huán)。

計(jì)算題

1.如下圖所示時偏心軸零件的JA表面需進(jìn)行滲碳處理，滲碳層深度規(guī)定為

0.5~0.8mm。與A面有關(guān)的加工過程如下：

（1）精車A面到達(dá)尺寸。38.6：）jiTim；

（2）滲碳處理，控制滲碳層深度為/；

（3）精磨A面，保證尺寸。38.4%]6mm，同步保證滲碳層深度到達(dá)規(guī)定

規(guī)定。

試確定/日勺數(shù)值。

A

g

s

oou

ocd

e

XXXXXX

解：滲碳層深度為0.5+孑,尺寸鏈為:

4

6.3

正

(4分)

其中().5+『為封閉環(huán)，I、RlSjgg為增環(huán)，町9.3_認(rèn)為減環(huán)。

由O.5=t+19.2-19.3

得：1=0.6

由0.3=ES+0-(-0.05)

得：ESt=0.25

由0二Eh-0.008-0

得：Eh=0.008

因此得：r=瑞8

2.如圖所示的軸套零件，其外圓、內(nèi)孔及端面均已加工好，試求當(dāng)以A面

定位鉆直徑為010mm孔時日勺工序尺寸L及公差。規(guī)定：畫出尺寸鏈圖,

并寫出計(jì)算過程。

解：尺寸鏈為:

15±0.1

[―1L

50%

其中15±0.1為封閉環(huán)，5025為增環(huán)，L為減環(huán)。

由15=50—L

得：￡=35

由().1=()一助.

得：E4=-0.1

由-0.1=-0.05—

得：ESL=0.05

因此得：￡=35曜

3.如下圖所示的軸套類零件，設(shè)計(jì)尺寸0.66_；/不便于直接測量，采用控

制尺寸A來保證尺寸0.661』，試求工序尺寸A及公差。規(guī)定：畫出尺

寸鏈圖，并寫出計(jì)算過程。

解：畫出尺寸鏈為:

0.66-?..

其中0.66_：1為封閉環(huán)，11.4一盆為增環(huán)，5±0.015,A為減環(huán)。

由0.66=11.4—5T

得：A=5.74

由()=0—(-0.015)-EIA

得：E/A=0.015

由-0.1=-0.04—0.015—

得：ES4=0.045

因此得：A=5.74：嫌

4.如下圖所示零件，在鍵孔前平面A、B、C己加工好，為便于工件裝夾,

選擇A面作為定位基準(zhǔn)，試計(jì)算"的尺寸及公差。規(guī)定：畫出其尺寸

鏈圖，并寫出計(jì)算過程。

B二

0

-刊

WC2

H

A

解：尺寸鏈為:

其中25±().15為封閉環(huán)，15_i、H為增環(huán),50個為減環(huán)。

由25=15+”-50

得：”二60

由0.15=0+ES〃一()

得：ESH=0.15

由一().15=—().1+七/〃-0.1

得：E/“=0.05

因此得：H=60^905

5.如圖所示小軸零件，毛坯為一般精度的熱軋圓鋼，裝夾在車床前、后頂

尖間加工，重要工序；下料、車端面、鉆中心孔、粗車外圓、精車外圓、

磨削外圓。

1

7

。

0。

—3

解：成果見下表。

工序名稱工序余量工序經(jīng)濟(jì)

加工精度工序基本尺寸工序尺寸及偏差

0

磨削0.3IT70.02125.00025.0

-0.021

0

精車0.8IT100.08425+0.3=25.30)25.3

-0.084

0

粗車1.9TT120.21025.3+0.8=26.1①26.1

-0.210

毛坯IT141.026.1+1.9=28.0①28±0.5

第7章機(jī)器H勺裝配二藝

1、裝配精度日勺概念？

2、裝配精度同零件精度之間的關(guān)系

3、裝配措施：互換法、分組法和修配法和調(diào)整法

4、裝配常見日勺工作內(nèi)容是什么？

第八章

1.夾具的構(gòu)成部分是？

2.什么是六點(diǎn)定位原理？

3.什么叫定位？什么是完全定位、不完全定位？

4.什么是過定位、欠定位?

5.掌握定位誤差的計(jì)算

6.掌握常用夾緊機(jī)構(gòu)口勺特點(diǎn)？

7.聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)有什么特點(diǎn)？

8.什么是主支承？什么是輔助支承？

9.V型塊定位日勺定位誤差計(jì)算措施？

10.什么是對刀塊。

背面的計(jì)算都要看：

第九次作業(yè)答案

1.應(yīng)用夾緊力的確定原則，分析下圖所示夾緊方案,指出不妥之處并加以改正。

;1__^一

€EE重

—J/,///'//

（a）鉆兩孔（b）鉆孔（C）鉆孔

2.根據(jù)六點(diǎn)定位原理，分析下圖所示各定位方案中各定位元件所消除的自山度.

(b)部分定位，消除5個自由度，即：X.Y.Z.Y.Z

(C)部分定位，消除4個自由度，Bp:Y.Z>Y.Z

(d)長銷小平面組合，部分定位，消除5個自由度，即：X、Y、Z、Y、］

(e)完全定位，消除6個自由度，即：x.Y.z.XxY.z

(f)部分定位，消除5個自由度，即：X.Z.k.Y

3.根據(jù)六點(diǎn)定位原理，分析下圖所示各定位方案中各定位元件所消除的自山度。如果屈于

過定位或欠定位，請指出可能出現(xiàn)什么不良后果，并提出改進(jìn)方案C

解答:

（a）Y,z兩個自由度過定位，改進(jìn)：（1）改為雙頂尖定位，或（2）三爪卡

盤夾持部分縮短。

（b）短圓銷大平面限制ixYXz\xXY5個自由度，V型塊限制Z、z兩

個自由度過定位，但彈性支撐的V型塊，釋放了Z方向自由度。所以，屬完全

定位。

（C）部分定位，消除5個自由度。

4.如下圖所示，工件以A、B面定位加工孔嫉10"7,試計(jì)算尺寸（12±0.1）mm和

(30±OJ)mm的定位誤差。

解答：

對于尺寸(30±0.1)mmx

3=0

對于尺寸(12±0,l)mm:

Ar=0

A8=0.03+0.02=0.05

Au=Ar+Aa=0.05

5.一批T件如下圖所示，以圓孔。20H7（；?臼）〃前用芯軸@20g6C：%定位，在立

式銃床上用頂尖頂住芯軸銃槽。其中外圓。40a6（?.仙）〃皿、。20斤7內(nèi)孔及兩端面均己加

T合格，外圓對內(nèi)孔的徑向跳動在0.02MH之內(nèi)。耍保證銃槽的主要技術(shù)耍求為：

⑴槽寬力為12力9（二川）；

⑵槽距端面尺寸為20力12（「工）：

⑶槽底位置尺寸為34.8/111（\“）：

⑷槽兩側(cè)對外圓軸線的對稱度公片為0.1皿no

試分析其定位誤始對保證各項(xiàng)技術(shù)要求的影響。

解答：

（1）槽寬b：由刀具決定槽寬的尺寸精度，定位誤差對此項(xiàng)精度沒有影響。

（2）槽距端面尺寸：基準(zhǔn)重合。=0

11

=Ay+△.=-（0.021+0.013+0.02）+-x0.016

（3）槽底位置尺寸：22

0.035<-x0.16

3

（4）槽兩側(cè)對外圓軸線的對稱度公差：=-X0.02=0.01<ixO.l

23

第十次作業(yè)答案

1、有一批I：件，如下圖（a）所示。采用鉆模夾具鉆削I：件上超m小（4）

和尚加（。）兩孔，除保證圖紙要求外，還要求保證兩孔連心線通過MO'mm

的軸線，其對稱度公差為。.08,加?，F(xiàn)采用圖（b）、（C）、（d）所示三種定位方案,

若定位誤差不得大于「序公差的1/2>試問這三種定位方案是否都可行？

(C)

解答:

0.1

TdTd▲0.11

(b)圖：對于G孔,AQZ-十起0.121<—X0.25

a22sin45,22

2sin

2

TdTd0.10.11

對于a孔,ADla0.021〈x0.1

a22sin4522

2sin

2

TdTd0.10.11

(c)圖：對于a孔,ADl~ft0,U21<x0.25

a22sin4522

2sin

2

TdTd

A0.10.11

對于“孔,△&】-十十?0.121x0.1

a22sin4522

2sin

2

Td0.：1

(d)圖：ADI=-=0.05

6=丁=々

Td0.11

福;*的值拉昌.A0.071>-xO.(MI

…………巴一2sin452

2

綜上：只有b方案可行。

2.如下圖所示，在1件上銃一鍵槽，其要求見圖示，試計(jì)算各方案在尺寸

45"mm及槽寬對稱度方面的定位誤差，并分析哪種定位方案正確？

解答：

(b)圖，對尺寸45：

111

=Ay+A.=-(0.021+0.013+0.1)+-x0.025=0.0795>-x0.2

223

對稱度：A&w=0

(c)圖，X寸尺寸45:=Ay+A.=0+-X0.025=0.0125<-x02

23

對稱度：A”,膿='xo.i=0.05>27,T=0.05

***1Vv23?

(d)圖，對尺寸45：AD45=o<ixo.2

3

對稱度：h…=-X0.025+-X0.1=0.0625>~T,T,=0.05

“中”223個環(huán)ew

(e)圖，對尺寸45：AD4,=o<-xo,2

3

無寸稱度：A0"秣=—x0.1=0.05>—7\｛第，乙林=0.05

23

(f)圖，對尺寸45:△"“=Ay+△.=0+ix0.025=0.0125<-x02

23

對稱度：=1x0.1=0.05>1T^,=0.05

各定位方案均不能滿足要求。

3.在軸上銃一平面，I：件定位方案如下圖所示，試求尺寸A的定位誤差。

解答：

05.

Z=+0.3tan45=0.654

2sin45-

4.下圖所示為某花鍵槽1：序的加I：要求：鍵寬8bmm、鍵槽深度尺寸76：,mm及

鍵槽對980軸線對稱度為0.2加。已知軸林尺寸M。1畫，試分別計(jì)完如圖b、

圖c所示兩種定位方案的定位誤差，并判斷哪個方案更好。

解：①對于方案b：

定位誤差：由于定位基準(zhǔn)重合，故A〃=oDim

0.1

對稱誤差:——=0.05mm

22

②對于方案C:

定位誤差：=—（----1）=—（——-——-1）=0.021mm

2a290,

Sin-Sin--

22

對稱誤差：A對欲，=0mm

③方案b中，^=—=0.25,方案C中，二=色絲=0.2]

丁0.2T0.1

比較方案b及方案c中定位誤差及對稱誤差的比值，方案c更好。

第三章金屬切削機(jī)床與刀具

1.某機(jī)床主傳動系統(tǒng)如圖3-1所示，

試寫出主運(yùn)動傳動鏈口勺傳動路線體

現(xiàn)式和圖示齒輪嚙合位置時的運(yùn)動

平衡式（算出主軸轉(zhuǎn)速）。

（略）

圖3-1臥式車床主傳動系統(tǒng)圖

nma_x=1400r/minnm_i-n=31.5r/minV=l.41

2.車圓柱面和車螺紋時，各需要幾種獨(dú)立運(yùn)動？

圓柱面需要2個獨(dú)立運(yùn)動，車螺紋需要2個獨(dú)立運(yùn)動

3傳動原理圖和傳動系統(tǒng)圖的有什么重要區(qū)別？

傳動系統(tǒng)圖上表達(dá)了該機(jī)床所有的執(zhí)行運(yùn)動