機械制造技術基礎(第2版)第三章課后習題答案

1、機械制造技術基礎部分習題參考解答第三章 機械制造中的加工方法及裝備3-1 表面發(fā)生線的形成方法有哪幾種？答：（p69-70）表面發(fā)生線的形成方法有軌跡法、成形法、相切法、展成法。具體參見第二版教材p69圖3-2。3-2 試以外圓磨床為例分析機床的哪些運動是主運動，哪些運動是進給運動？答：如圖3-20（p87），外圓磨削砂輪旋轉nc是主運動，工件旋轉nw、砂輪的橫向移動fr、工作臺往復運動fa均為進給運動。3-3 機床有哪些基本組成部分？試分析其主要功用。答：（p70-71）基本組成部分動力源、運動執(zhí)行機構、傳動機構、控制系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)、支承系統(tǒng)。動力源為機床運動提供動力；運動執(zhí)行機構產生主運動

2、和進給運動；傳動機構建立從動力源到執(zhí)行機構之間的聯(lián)系；控制和伺服系統(tǒng)發(fā)出指令控制機床運動；支承系統(tǒng)為上述部分提供安裝的基礎和支承結構。3-4 什么是外聯(lián)系傳動鏈？什么是內聯(lián)系傳動鏈？各有何特點？答：外聯(lián)系傳動鏈：機床動力源和運動執(zhí)行機構之間的傳動聯(lián)系。如銑床、鉆床傳動鏈；內聯(lián)系傳動鏈：執(zhí)行件和執(zhí)行件之間的傳動聯(lián)系。如車螺紋、滾齒的傳動鏈。外聯(lián)系傳動鏈兩端沒有嚴格的傳動關系，而內聯(lián)系傳動鏈兩端有嚴格的傳動關系或相對運動要求。3-5 試分析提高車削生產率的途徑和方法。答：（p76）提高切削速度；采用強力切削，提高f、ap；采用多刀加工的方法。3-6 車刀有哪幾種？試簡述各種車刀的結構特征及加工范圍

3、。答：（p77）外圓車刀（左、右偏刀、彎頭車刀、直頭車刀等），內、外螺紋車刀，切斷刀或切槽刀，內孔車刀（通孔、盲孔車刀、）端面車刀、成形車刀等。顧名思義，外圓車刀主要是切削外圓表面；螺紋車刀用于切削各種螺紋；切斷或切槽車刀用于切斷或切槽；內孔車刀用于車削內孔；端面車刀切斷面；成形車刀用于加工成形表面。3-7 試述CA6140型臥式車床主傳動鏈的傳動路線。答：（p82）CA6140型臥式車床主傳動鏈的傳動路線：3-8 CA6140型臥式車床中主軸在主軸箱中是如何支承的? 三爪自定心卡盤是怎樣裝到車床主軸上去的？答：（p83-84）3-9 CA6140型臥式車床是怎樣通過雙向多片摩擦離合器實現(xiàn)主軸

4、正傳、反轉和制動的？答：如教材圖3-17和3-18所示，操縱手柄向上，通過連桿、扇形齒塊和齒條帶動滑套8向右滑移，撥動擺桿10使拉桿向左，壓緊左邊正向旋轉摩擦片，主軸實現(xiàn)正轉；若操縱手柄向下，通過連桿、扇形齒塊和齒條帶動滑套8向左滑移，撥動擺桿10使拉桿向右，壓緊右邊反向旋轉摩擦片，主軸反轉。制動時操縱手柄處于中位，滑套8處于擺桿10的中間，此時杠桿7帶動制動帶8壓緊制動輪，實現(xiàn)主軸制動。3-10 CA6140型臥式車床主軸箱軸上帶的拉力作用在哪些零件上？答：（p84卸荷帶輪）如圖3-14，CA6140型臥式車床主軸箱軸上皮帶輪上的拉力通過法蘭3直接傳給箱體4。3-11 CA6140型臥式車床

5、主軸前軸承的徑向間隙是如何調整的？答：（p81, 83）通過如圖3-14上的22、21、20三個零件調整前軸承間隙。3-12 試分析外圓表面車拉削方法的工作原理和工藝特點。答：（p86）將車削和拉削組合在一起的加工方法。加工時，工件高速旋轉，拉刀慢速旋轉拉削運動。工藝特點：多齒拉刀，刀具壽命長，生產效率高，柔性較好，但拉刀制造難度大。適于大批量生產加工結構復雜、精度要求較高的零件。3-13 試分析比較中心磨和無心磨外圓的工藝特點和應用范圍。答：（p87-88）中心磨：磨削精度較高、可以磨削各種復雜零件和表面；但需要裝夾工件。無心磨：工件無需裝夾，磨削效率較高，可以磨削外圓等回轉體表面，但形狀不

6、能太復雜。3-14 試分析快速點磨法工作原理和工藝特點。答：（p89）快速點磨法工作原理：如圖3-24（p89），砂輪安裝時有一小傾角，砂輪與工件點接觸，磨削速度很高，加工質量好、生產效率高、砂輪壽命長。適于汽車工業(yè)磨削曲軸、凸輪軸和齒輪軸。3-15 試分析比較光整加工外圓表面各種加工方法的工藝特點和應用范圍。答：（見教材p91-92）3-16 試分析比較鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的結構特點和幾何角度。答：（p93-96）鉆頭：僅2刃，鉆芯很細，剛性差，切削部分有橫刃(負前角)，切削余量大。擴孔鉆：有38刃，鉆芯較粗，剛性較好，無橫刃，切削用量較小。鉸刀：刀刃更多，鉆芯更粗，剛性好，切削余量小，故加工

7、精度高。3-17 用鉆頭鉆孔，為什么鉆出來的孔徑一般都比鉆頭的直徑大？答：（p93）鉆頭剛性差，切削部分有橫刃，軸向力較大，切削時易引偏，故鉆削孔徑一般都比鉆頭的直徑大。3-18 鏜孔有哪幾種方式？各有何特點？答：（p97-98）三種方式，詳見教材圖3-37, 圖3-38, 圖3-39。3-19 珩磨加工為什么可以獲得較高的尺寸精度、形狀精度和較小的表面粗糙度？答：（p100-101）3-20 拉削速度并不高，但拉削卻是一種高生產率的加工方法，原因何在？答：（p102-103）3-21 對于相同直徑、相同精度等級的軸和孔，為什么孔的公差值總比軸的公差值規(guī)定得大？答：因為孔比外圓表面難加工。孔是

8、內表面，加工時刀具尺寸受限制、刀具剛性較差、散熱和排屑都處于不利狀態(tài)，因此，同樣的加工精度，對于孔來說，要用的加工工序就多于外圓表面的加工，加工時間費用較多，故通?？椎墓钜?guī)定的比外圓表面要大一些。外圓加工方法：車削、磨削、研磨、超精加工；孔的加工方法：鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、磨孔、研磨、珩磨、拉削等；孔的加工方法較多。3-22 什么是逆銑？什么是順銑？試分析逆銑和順銑、對稱銑和不對稱銑的工藝特征。答：（p105-106）3-23 試分析比較銑平面、刨平面、車平面的工藝特征和應用范圍。答：可以歸納如下：銑平面刨平面車平面工藝特征多刀齒、間斷切屑，速度快、生產效率高單刀齒連續(xù)切削，往復運動，效率

9、較低車床上加工，與外圓表面垂直度好應用范圍適于箱體表面等大平面、斜面、臺階面等適用于導軌表面，長條形的平面、臺階面等適用于軸類零件的端面的加工3-24 數(shù)控機床有哪幾個基本組成部分？各有何功用？答：（p111）數(shù)控機床一般由信息輸入、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機床本體4個部分組成。通過信息輸入部分輸入加工指令，數(shù)控裝置相當人的大腦指揮系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)控制機床的運動，機床本體用來支承運動機構、安裝工件。3-25 數(shù)控機床和加工中心的主傳動系統(tǒng)與普通機床相比有哪些特點？答：（p114-115）與普通機床相比，數(shù)控機床和加工中心的主傳動系統(tǒng)結構簡單，由于數(shù)控機床采用的交流或者直流電動機具有無級調速、換向等功

10、能，采用的機械變速傳動也很簡單，所以數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)結構簡單、重量輕、體積小。3-26 試述JCS018型加工中心主軸組件的構造及其功能。答：（p118）3-27 試分析JCS018型加工中心自動換刀裝置的優(yōu)缺點。答：（p125）刀具庫可安裝16把刀具，自動換刀裝置采用換刀機械手，換刀動作是：抓住拔出旋轉180o插入退出。特點是動作簡單、耗時較短；但有可能抓不緊，造成滑脫。3-28 滾切直齒圓柱齒輪時需要哪些基本運動？答：（p131-132）主運動：滾刀的旋轉運動nc，進給運動：工件的旋轉運動nw，軸向進給運動f。3-29 插削直齒圓柱齒輪時需要哪些基本運動？答：（p132-133）主運動：

11、插齒刀直線往復運動vc，進給運動：插刀旋轉nc，工件旋轉nw，圓周進給運動，徑向進給運動fr，讓刀運動。3-30 插齒時為什么需要插齒刀（或被切齒輪）作讓刀運動？答：（p133）3-31 試分析比較滾齒、插齒的工藝特點和應用范圍。答：（p134）滾齒加工齒距累計誤差較小，生產效率較高；插齒加工齒形誤差較小，加工齒面粗糙度較小。滾齒適于直齒、斜齒和蝸輪等加工；插齒適于內齒輪、齒條、扇形齒、多聯(lián)齒輪塊的加工。3-32 為什么剃齒前齒輪與加工方法采用滾齒加工比采用插齒加工更為合理？答：（p35-136）3-33 試述剃齒的加工原理、工藝特點和應用范圍。答：（p35-136）展成法加工，利用一對交錯斜

12、齒輪嚙合時沿齒向存在相對滑動的原理進行加工。生產效率高，適于大批量生產加工中等模數(shù)、76級精度、未經淬火的齒輪加工。3-34 磨齒有哪些方法？各有和特點？各應用在什么場合？答：（p137-138）成形法磨齒；展成法磨齒（單片錐形砂輪磨齒、雙片蝶形砂輪磨齒、蝸桿砂輪磨齒）。成形法磨齒加工精度不高，目前生產上少用。單片錐形砂輪磨齒生產效率較高，可采用較大的切削用量；單件小批生產用；雙片蝶形砂輪磨齒不能采用較大的切削用量，砂輪剛性差，磨削效率較低，單件小批生產用；蝸桿砂輪磨齒生產效率高，砂輪修整要求較高，大批量生產中應用。3-35 試述電火花加工、電解加工、激光加工和超聲波加工的加工原理、工藝特點和

13、應用范圍。答：加工原理工藝特點應用范圍電火花加工成型加工脈沖性電火花放電產生高溫去除多余金屬無切削力，對機床要求不高，可加工各種高強高硬材料模具成型加工電火花線切割同 上同 上切割各種導電材料電解加工在電解液中電化學陽極溶解加工工件無切削力，可加工各種高強高硬材料，加工效率較高加工模具和復雜型腔激光加工激光高密度能量使金屬溶化、汽化去除無切削力，無工具磨損，可加工各種高強高硬材料打孔、切割或焊接和熱處理超聲波加工超聲振動驅動懸浮磨料撞擊工件表面進行加工機床結構簡單，操作方便；加工效率不高。適于加工各種脆性材料3-36 試簡述快速原型與制造技術的基本原理及適用場合。答：（p143）快速原型與制造

14、技術的基本原理是將零件模型分層、計算機數(shù)控特殊的成型機，使用特殊的材料，逐層制造、疊加成型。適用場合：主要制造零件的原型，用于設計評估和樣件展示，也可以用于制造模具，進行批量生產。3-37 試分述快速原型與制造技術中光刻法、分層實體制造法、激光選區(qū)燒結法、熔積法的加工原理、工藝特點和應用范圍。答：（p143-145）總結歸納如下表：立體光刻法分層實體制造法激光選區(qū)燒結法熔積法加工原理強光照射光敏樹脂，逐點掃描固化，疊加成形激光切割箔材，熱壓粘接, 疊加成形激光燒結粉末材料，熔解粘接，疊加成形噴頭熔解細絲材料，擠出粘接，疊加成形工藝特點誤差可控0.1%, 材料利用率高誤差, 材料利用率較低誤差誤差可控0.4之內應用范圍零件原型制造、快速模具、生物醫(yī)學組織材料、三維地圖、模型等3-38 大批量生產某軸，已知材料為20CrMnTi，軸全長234mm，最大直徑mm，試為該軸段外圓表面選擇加工方案。該表面長度為34mm，表面硬度586