機械制造工藝與裝備 習(xí)題及答案 葉文華 ch01 -ch09

第一章緒論

1-1什么是制造?試述大制造的含義。

制造過程及其所涉及的硬件包括人員、生產(chǎn)設(shè)備、材料、能源和各種輔助裝置以及有關(guān)

軟件包括制造理論、制造技術(shù)（制造工藝和制造方法等）和制造信息等組成了一個具有特定功

能的有機整體，稱之為制造系統(tǒng)。制造技術(shù)是按照人們所需的目的，運用知識和技能，利用

客觀物質(zhì)工具，足原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的技術(shù)總稱。

1-2制造要素有哪些?分析各制造要素之間的關(guān)系。

答案略。

1-3試分析制造工藝的特點，并比較不同制造工藝的成本、生產(chǎn)率、質(zhì)量和柔性。

答案略。

1-4什么是機械制造的生產(chǎn)過程和工藝過程？

1.生產(chǎn)過程,是指從產(chǎn)品投產(chǎn)前一系列生產(chǎn)技術(shù)組織工作開始，直到把合格產(chǎn)品生產(chǎn)出

來的全部過程。生產(chǎn)過程分為自然過程和勞動過程。

2.工藝過程亦稱“工藝技術(shù)過程”。工業(yè)企業(yè)勞動過程的主要組成部分。即上人利用勞

動上具，作用于勞動對象，使之成為預(yù)期產(chǎn)品的過程。

3.機械加工上藝過程是指機械加上工藝過程是指用機械加工的方法按規(guī)定的順序把

毛坯變成零件的全部過程，

1-5什么是生產(chǎn)綱領(lǐng)?如何確定企業(yè)的生產(chǎn)綱領(lǐng)？

在一定計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品的產(chǎn)量稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。

1-6什么是生產(chǎn)類型?如何劃分生產(chǎn)類型?各生產(chǎn)類型有什么特點？

生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類?？煞譃榇罅可a(chǎn)、成批生產(chǎn)、單件生產(chǎn)三種

類型。

大量生產(chǎn)：產(chǎn)品的數(shù)量?很大，其結(jié)構(gòu)和規(guī)格比較團大多數(shù)工作地點長期進行某一零件的

某一道定，工序的加工。

成批生產(chǎn)：一年中分批地生產(chǎn)相同的零件，生產(chǎn)呈周期性的重復(fù)。成批生產(chǎn)的標(biāo)志是，

在每一工作地點分批地完成若干零件的加工。

單件生產(chǎn)：單個或少數(shù)兒個上作地點生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)'尺寸的產(chǎn)品，生產(chǎn)過程中各工作地

點的工作完全不重復(fù)或很少重復(fù)。

1-7什么是工序、安裝、工位、工步和走刀?試舉例說明。

工序：一個工人或一組工人，在一個工作地對同一工件或同時對幾個工件所連續(xù)完成的

那一部分工藝過程。

工位：在工件的一次安裝中，工件相對于機床（或刀具）每占據(jù)一個確切位置中所完成的

那一部分上藝過程。

工步：在加工表面、切削刀具匈比百慚狽超癌艾挨擋集洞兵塵耙彼啊耳碑說才焙淳察

斑矮榜結(jié)用量（僅指機床主軸轉(zhuǎn)速和進給量）都不變的情況下所完成的那一部分工藝過程。

走刀：在一個上步中：如果要切掉的金屬層很厚，可分幾次切，每切削一次，就稱為一

次走刀。比如車削一階樣軸，在車床，完成的車外圓、端面等為一個工序，其中，n,f,ap

不變的為一工步，切削小直徑外圓表面因余量較大要分為幾次走刀。

1-8某機床廠年產(chǎn)CA6140車床2500臺，已知每臺車床只有一根主軸，主軸零件

的備品率為8%,機械加工廢品率為2%,試計算機床主軸零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，從

生產(chǎn)綱領(lǐng)分析，試說明主軸零件屬于何種生產(chǎn)類型，其工藝過程有何特點。若一

年按282個工作日、一月按22個工作日來計算，試計算主軸零件的月平均生產(chǎn)

批量。

答案略。

第二章金屬切削過程

2-1切削用量三要素分別是什么?在外圓車削中，如何計算切削層參數(shù)？

切削用量三要素是指切削速度（）、進給量「背吃刀量ap（切削深度）。

2-2刀具切削部分由一個刀尖、兩個刀刃、三個刀面構(gòu)成，兩個刀刃和三個刀面

分別是什么？

答案略。

2-3刀具正交平面參考系中，各參考平面Pr、PsxPo及刀具角度ro、ao、kr、

k'八1s是如何定義的?試畫圖標(biāo)出這些基本角度。

基面Pr:通過主切削刃上選定點，重直于該點切削速度方向的平面。

切削平面Ps:通過主切削刀上選定點，與主切削刃相切,且重直于該點基面的平面。

正交平面P。:通過主切削刀上選定點，重直于基面和切削平面的平面。

前角:在正交平面內(nèi)測量的前刀面與基面間的夾角。

后角：在正交平面內(nèi)測量的主后刀面與切削平面間的夾。

主偏角：在基面內(nèi)測量的主切削刃在基面上角。的投影與假定進給運動方向的夾角。

副偏角：在基面內(nèi)測量的副切削刃在基面上的投影與假定進給運動反方向的夾角。

力傾角：在切削年面內(nèi)測量的主切削刀與基面間的夾角。

2-4進給運動如何影響刀具工作角度?為什么車刀做橫向切削時，進給量取值不

能過大？

因為橫向切削時若進給量過大，即刀具背吃刀量過大，使得在切削時工件受擠壓嚴重,

甚至是擠斷工件，從而影響工件加工質(zhì)量，同時也降低刀具使用壽命。

2-5內(nèi)孔削時，如果刀尖高于機床主軸中心線，則不考慮車刀橫向進給運動的影

響，試分析刀具工作前角、工作后角的變化情況。

刀具前角增大，后角減小。

2-6刀具切削部分的材料應(yīng)具備哪些性能？

（1）在調(diào)整機床時，可用百分表，定位量塊來控制進給量；

（2）對磨損了的刀具，應(yīng)隨時改變進給；

（3）合理選擇切削用量，減少因切削力變化量;而引起的振動；

（4）消除機床傳動部件的間隙，提高機床剛性?？傊X厚偏差的根本途徑是控

制正確的講給曷。

2-7常用的高速鋼刀具材料有哪幾種?適用的范圍分別是什么？

高速鋼;硬質(zhì)合金;陶瓷;超硬刀具材料。

2-8常用的硬質(zhì)合金有哪幾類?適用的范圍分別是什么？

常用的硬質(zhì)合金有三類:P類（我國鋁鉆缽類YT）,主要用于切削鋼等長屑材料;K類（我

國鴇鉆類YG）,主要用于切削鑄鐵、有色金屬等材料;M類（我國通用類Y\V,可以加工鑄鐵、有

色金屬和鋼及難加工材料，

2-9試述新型刀具材料（陶瓷、立方氮化硼、金剛石）的特點及適用的場合。

金剛石:化學(xué)式C,具有最大的硬度，熱導(dǎo)率而，如，室溫條件下，部是熱的良導(dǎo)件，但

它在高溫下的熱導(dǎo)率都遠遠小于金剛石。金剛石可用巨散熱器或熱交換器、熱沉，尤其是在

大功率電器件領(lǐng)域。缺點：價格貴、成本高。

方賣化朋：化學(xué)式BN,總體性能不如金剛石（硬度、熱率均不及金剛石）但它也能而搞

溫、抗腐蝕，散熱好.導(dǎo)熱率高等，可用作切割工具和地質(zhì)劫探、石油鉆探的鉆頭，高溫高

座絕緣、散熱穿部牛，防止中子福射的包裝材料，以及用來在高溫狀客的特殊電預(yù)解、電阻

材料。性價比高。

陶瓷:屬于硅酸鹽材料，特性:不掉色、不吸水。不變形，易清洗，無毒無害。優(yōu)點：機

械強度高，耐磨性、耐腐性性好，熱穩(wěn)金性好，產(chǎn)品環(huán)保，價格低，缺點:脆性大易碎.后加工

能力低，產(chǎn)品不易回收利用。用于餐具、茶具、碗、碟等。

2-10切削變形區(qū)如何劃分?第一變形區(qū)有哪些變形特點?

切削形成過程分為三個變形區(qū)。第一變形區(qū)切削層金屬與工件分離的剪切滑移區(qū)域。

2-11積屑瘤產(chǎn)生的條件是什么?積眉瘤對金屬切削過程有什么影響？

積屑瘤的形成原因主要是由于切削加工時，在一定H勺溫度和壓力作用下，切屑與刀具

前面發(fā)生強烈摩擦,致使切屑底層金屬流動速度降低而形成滯流層，如果溫度和壓力合適，

滯流層就與前刀面黏結(jié)而留在刀具前面上，由于黏結(jié)層經(jīng)過塑性變形硬度提高，連續(xù)流動

的切屑在黏結(jié)層上流動時，又會形成新的滯留層，使黏結(jié)層在前一層的基礎(chǔ)上積聚，這樣一

層又一層地堆積，黏結(jié)層愈來愈大，最后形成積屑瘤。

增大實際前角；增大切入深度；增大已加工表面粗糙度；影響刀具耐用度。

2-12切削力分解為三個互相垂直的分力的作用是什么？

1）主切削力Fc的作用：是計算機床切削功率與選配機床電機、設(shè)計與校核機床主軸等

零部件以及計算刀具和夾具強度必不可少的參數(shù)；也是選擇刀具幾何形狀和切削用量的依

據(jù)。

2）背向力即的作用：是進行計算工藝系統(tǒng)剛度、加工精度分析以及工藝系統(tǒng)振動分析

時所必須的參數(shù)。

3）進給力Ff的作用：是設(shè)計與校核機床進給機構(gòu)及計算機床進給功率不可缺少的參數(shù)。

2-13影響切削力的主要因素有哪些?試論述其影響規(guī)律。

切削力的來源有兩個方面：一是切削層金屬、切屑和工件表面層金屬的彈性變形、塑性

變形所產(chǎn)生的抗力，二是刀具與切屑、工件表面間的摩擦阻力。影響切削力的因素很多，主

要有工件材料、切削用量、刀具幾何參數(shù)等。各因素影響規(guī)律略。

2-14用硬質(zhì)合金刀具車削外圓，工件材料為40Cr,試驗測得主切削力Fc=1100N,

試求切削功率Pc,并校驗機床功率（機床額定功率PE為7.5kW,傳動效率為0.8）o

答案略。

2-15背吃刀量ap和進給量/對切削力的影響程度有何不同？

背吃刀量ap或進給量f加大,均使切削力增大但兩者的影響程度不同。Ap加大時，變

形系數(shù)E不變，切削力成正比例增大;而f加大時，E有所下降政切削力不成比例增大。ap

的指數(shù)XFz~1,而f的指數(shù)YFz=0,75-0.9。即當(dāng)ap加大一倍時,Fz均增大一倍，而f加大

一倍時,Fz只增加68%~86,因此在切削加工中，如從切削力和切削功率角度考慮加大進給量

比加大背吃力量有利。

2-16在產(chǎn)生積屑瘤的情況下，切削速度如何影響切削力？

工件材料和切削速度是影響積屑瘤的主要因素塑性大的材料，切削時的塑性變形較大，

容易產(chǎn)生積屑瘤。

塑性較小而硬度較高的材料，產(chǎn)生積屑痛的可能性以及積屑痛的高度相對較小。

切削脆性材料形成的崩碎切屑不與前刀面摩擦因此一一般無積屑瘤產(chǎn)生。

2-17影響切削溫度的主要因素有哪些?試論述其影響規(guī)律。

(1)切削用量對切削溫度的影響、f、增大，單位時間內(nèi)材料的切除量增加，切削熱增多，

切削溫度將隨之升高。但三者影響程度不同，切削速度對切削溫度的影響最為顯著，「次

之，最小。原因是增大，前刀面的摩擦熱來不及向切屑和刀具內(nèi)部傳導(dǎo)，所以對切削溫度影

響最大;f增大，切屑變厚，切盾的熱容量增大，由切屑帶走的熱量增多，所以f對切溫度的

影響不如顯著；增大，刀刀上作長度增大，散熱條件改善，故對切削溫度的影響相對較小。

(2)刀具幾何參數(shù)對切削溫度的影響1)前角對切削溫度的影響：增大，變形減小切削

力減小，切削溫度下降。前角超過18。~20。后，對切削溫度的影響減弱，這是因為刀具楔角

(前、后刀面的夾角)減小而使散熱條件變差的緣故。

2-18在車削、鉆削中，大部分切削熱傳入刀具、工件、切屑、機床中的哪部分?

切屑。

2-19刀具磨鈍標(biāo)準、刀具壽命分別如何定義？分析切削用量三要素對刀具壽命的

影響規(guī)律。

刀具壽命指刀具從切削并始至磨鈍標(biāo)準的切削時間，用T表示。刀具允許的最大磨損限

度稱為磨鈍標(biāo)準,通常以正常磨損終了點的后刀面磨損寬度VB作標(biāo)準，由于其停機檢測不

方便，因而采用刀具壽命做衡量標(biāo)準。切削用量Vc、f、ap增大，摩擦和切削熱增加，切削

溫度升高，將加速刀具的磨損，從而使刀具壽命下降但它們對切削溫度的影響程度是不同的。

Vc影響最大，f次之、ap影響最小。這是因為隨著Vc、提高，單位時間內(nèi)金屬切除量增多，

功耗大，熱量增大；同時，使摩擦熱來不及向切屑內(nèi)部傳導(dǎo)，而是大量積聚在切屑底層，從

而使切削溫度升高，刀具磨損加劇，壽命降低。而ap增加，參加工作的刀刃長度增加，散

熱條件得到改善，所以切削溫度升高不多，刀具磨損不多。

2-20分析確定刀具壽命的原則和應(yīng)考慮的因素。

防止與工件或夾具干涉碰撞。

2-21分別從提高切削效率、降低切削力和切削溫度、提高刀具耐用度的角度，

分析如何選擇切削用量及刀具幾何參數(shù)。

答案略。

2-22內(nèi)孔磨削和平面磨削有哪些運動?磨削用量如何表示？

答案略。

2-23砂輪有哪些組成要素?砂輪如何選用？

(1)磨料：目前生產(chǎn)中應(yīng)用的主要是人造磨料，國家標(biāo)準中規(guī)定，磨料分為團結(jié)磨具磨料

和涂附磨具磨料。

(2)粒度：粒度反映了磨粒的大小，國家標(biāo)準中規(guī)定粒度的表示方法為：粗磨粒

F『F220(用篩分法區(qū)分，F(xiàn)后面的數(shù)字大致為每英寸篩網(wǎng)長度上篩孔的數(shù)目)；微粉

F230~F1200。

(3)結(jié)合劑:結(jié)合劑是把磨粒固結(jié)成磨具的材料。它的性能決定了磨具的強度、硬度、

耐沖擊性和耐熱性，對磨削溫度和表面質(zhì)量也有一定影響。

(4)硬度：砂輪的硬度與一般材料的硬度概念不同它是指磨粒在外力作用下從砂輪表面

脫落的難易程度。如不易脫落，則砂輪硬;容易脫落則砂輪軟。它反映了磨粒固結(jié)的牢固程度。

(5)組織:砂輪的組織表示砂輪的疏密程度,它反映了砂輪中磨粒、結(jié)合劑和氣孔之間的

體積比例。依據(jù)磨粒在砂輪中的體積分數(shù)(稱為磨粒率)的不同，可分為0~14組織號。高磨粒

率應(yīng)用于成形磨削和精密磨削，低磨粒率應(yīng)用于磨削熱敏性高的材料。

2-24為什么磨削外圓時在三個分力中背向力Fp最大，而車削外圓時三個分力中

切向力(主切削力)Fc最大？

因為砂輪上的磨粒為自然形成的負前先，磨粒較鈍，同時參與磨削的磨粒較多，磨削時單

位磨削力較大，放造成外圓磨削時磨削力的三個分力中以徑向磨削力Fp值最大，而車削車

刀為人工刃磨的前角，切削刃鋒利，放切向切削力最大。

2-25磨削過程分哪幾個階段？為什么削加工能夠達到很高的加工精度和很小的

表面粗糙度？

影響超精密磨削的因素很多，各因素之間又相互關(guān)聯(lián)。超精密磨削需要一個高穩(wěn)定性

的上藝系統(tǒng)，對力、熱、振動、材料組織、工作環(huán)境的溫度和凈化等都有穩(wěn)定性的要求，并

有較強的抗擊來自系統(tǒng)內(nèi)外的各種干擾的能力，有了而穩(wěn)定性，才能保證加工質(zhì)量的要求。

所以超精密磨削是一個高精度、高穩(wěn)定性的系統(tǒng)。

第三章機械制造中的加工方法及裝備

3-1鋒削和車削有哪些不同？

鏤和車不同的地方有很多，鍵床是刀轉(zhuǎn)車床是工件轉(zhuǎn)。加上同樣外圓或內(nèi)孔車床轉(zhuǎn)速與

進給高。刀的磨法也不一樣，車工的刀比鍵刀難磨但也不是絕對的鑲刀有此刮端面的長白鋼

刀般人也是磨不了的。

3-2車削加工能成形哪些表面？

圓柱面；端平面；錐面；螺紋面。

3-3若采用周銃銃削帶黑皮的鑄件或鍛件上的平面，為減小刀具的磨損，應(yīng)該采

用逆銃還是順銃?為什么？

應(yīng)采用逆銃,因為鑄件或銀件平面帶有黑皮時硬度一般較高，而順銃時,銃齒首先接觸黑

皮,對銃齒產(chǎn)生較大的沖擊力，而逆筑時,銃齒首先接觸已加工表面，切削力逐漸增大,銃齒的

引入及退出非常順利，因此，逆銳比較適合于帶有黑皮的零件表面的加工。

3-4齒形加工主要有哪兩種加工方法?請分別說明。

展成法和成形法。

3-5什么是復(fù)合加工?簡述復(fù)合加工的主要特點。

復(fù)合材料是由兩種或兩種以上物理和化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)組合而成的一種多相固體材

料。

1）組元之間存在著明顯的界面；

2）優(yōu)良特殊性能；

3）可設(shè)計性;

4）材料和結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一。

3-6機床常用的技術(shù)指標(biāo)有哪些？

移動平均指標(biāo)和隨機指標(biāo)、相對強弱指標(biāo)和平滑移動平均指標(biāo)、威廉指標(biāo)。

3-7如何區(qū)分機床的主運動與進給運動？

機床主運動是形成切削速度并從工件上切除多余材料起主要作用的工作運動。主運動

是速度最高，消耗功率最多的運動，主運動一般只有且必須有一個;進給運動是使工件上多余

材料不斷被去除的工作運動,是維持切削得以繼續(xù)的運動,般而言,進給運動的速度較低，消

耗的功率較少;進給運動可以有一個（如縱車外圓）也可以有幾個（如滾切齒輪），個別情況也

可以沒有進給運動（如拉削）。

3-8試舉例說明從機床型號的編制中可獲得哪些有關(guān)機床產(chǎn)品的信息。

MG1432A型高精度萬能外圓磨床。

M-類別代號（磨床類）。

G一通用特性（高精度）。

1一組別代號（外圓磨床組）。

4一系別代號（萬能外圓磨床組）。

32一主參數(shù)（最大削直徑320mm）o

A一重大改進順序號（第一次做重大改進）。

3-9試以車床為例，分析機床的哪些運動是主運動，哪些運動是進給運動。

主運動是切屑運動，是消耗功率組多的運動，且通常情況下主運動只有一個。

進給運動，是實現(xiàn)主運動的切眉運動，進給運動可以有一個或幾個。

3-10機床有哪些基本組成部分?試分析其主要功用。

基本組成部分動力源、運動執(zhí)行機構(gòu)、傳動機構(gòu)、控制系統(tǒng)與伺服系統(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(gòu)產(chǎn)生.主運動與進給運動；傳動機構(gòu)建立從動

力源到執(zhí)行機構(gòu)之間得聯(lián)系；控制與伺服系統(tǒng)發(fā)出指今控制機床運動；支承系統(tǒng)為上述部分

提供安裝得基礎(chǔ)與支承結(jié)構(gòu)。

3-11試述CA6140型臥式車床主傳動鏈的傳動路線。

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39

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（高速路線）

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（低速路線）

3-12CA6140型臥式車床絲杠和光杠的作用有何不同？

CA6140型臥式車床主要由主軸箱、車身、刀架及溜板、溜板箱、進給箱、絲杠和光杠

等部件組成。

3-13為什么在普通車床傳動鏈中需要設(shè)置掛輪機構(gòu)？

傳動鏈中有兩類傳動機構(gòu)，一類是定比傳動機構(gòu)，另一類是換置機構(gòu)，原因是加工要

求不同，可以改變傳動比和傳動方向的傳動機構(gòu)，如掛輪變速機構(gòu)，得移齒輪變速機構(gòu)，離

合器21換向機構(gòu)等;分析傳動鏈的一般步驟是:先確定首端件、末端件;再確定兩端件之間的

計算位形;列出傳動路線表達式;列出平衡方程式;導(dǎo)出換置公式。

3-14CA6140型式車床中主軸在主軸箱中是如何支承的？

答案略。

3-15CA6140型臥式車床中是怎樣通過雙向多片摩擦離合器實現(xiàn)主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)

和制動的？

操縱手柄向上，通過連桿扇形齒塊與齒條帶動滑套8向右滑移，撥動擺桿10使拉桿向左，

壓緊左邊正向旋轉(zhuǎn)摩擦片，主軸實現(xiàn)正轉(zhuǎn)；

若操縱手柄向下,通過連桿、扇形齒塊與齒條帶動滑套8向左滑移,撥動擺桿10使拉桿

向右,壓緊右邊反向旋轉(zhuǎn)摩擦片，主軸反轉(zhuǎn)。

制動時操縱手柄處于中位,滑套8處于擺桿10得中間,此時杠桿7帶動制動帶8壓緊制

動輪，實現(xiàn)主軸制動。

3-16CA6140型式車床中主軸I上V形帶的拉力作用在哪些零件上？

答案略。

3-17CA6140型臥式車床中主軸前軸承的徑向間隙是如何調(diào)整的？

主軸支承對主軸的回轉(zhuǎn)精度及剛度影響很大，特別是軸承間隙直接影響到加工精度。主

軸軸承應(yīng)在無間隙(或少量過盈)的條件下進行運轉(zhuǎn)，因此，主軸組件應(yīng)在結(jié)構(gòu)上保證能調(diào)

整軸承間隙CA6140型臥式車床主軸前、后端各有一個螺母，就是用來調(diào)整間隙的。這兩個

螺母可以改變軸承的軸向位置，當(dāng)軸承的內(nèi)環(huán)向前形動時，由于軸承內(nèi)環(huán)很薄，且內(nèi)芥子L

與主軸是錐面配合，就會引起內(nèi)環(huán)彈性膨脹變形，從而調(diào)整軸承徑向間隙或預(yù)緊程度。后

支承外邊的螺母也用于調(diào)整后支承兩個軸承的間隙。

第四章機械加工工藝規(guī)程設(shè)計

4-1什么是工藝過程?什么是工藝規(guī)程？

工藝過程：零件進行加工的過程叫上藝過程；

工藝規(guī)程：記錄合理工藝過程有關(guān)內(nèi)容的文件叭工藝規(guī)程,工藝規(guī)程是依據(jù)科學(xué)理論、

總結(jié)技術(shù)人員的實踐經(jīng)驗制定出來的。

4-2試簡述工藝規(guī)程的設(shè)計原則、設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計步驟。

設(shè)計原則

(1)保證加工、裝配質(zhì)量,達到圖紙技術(shù)要求；

(2)生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品投放市場快；

(3)制造成本低；

(4)工人勞動強度低，生產(chǎn)安全；

(5)采用先進技術(shù)和工藝,減少材料和能源消耗，符合環(huán)保要求。

設(shè)計內(nèi)容及設(shè)“步驟

(1)分析裝配圖和零件圖。產(chǎn)品用途、性能和工作條件,零件作用和主要技術(shù)要求；

(2)工藝審查。圖紙尺寸、視圖和技術(shù)要求是否完整、正確、統(tǒng)一,主要技術(shù)要求是否合

理,零件結(jié)構(gòu)工藝性；

(3)產(chǎn)品年生產(chǎn)綱領(lǐng)。確定零件生產(chǎn)類型；

(4)確定毛坯。根據(jù)零件的作用、結(jié)構(gòu)特征、外形尺寸材料工藝特性以及生產(chǎn)批量等確

定毛坯制造形式，如鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、型材等；

(5)擬訂工藝路線。包括:定位基準、各表面加工方法、加工階段劃分、工序集中和分散

程度確定、工序順序確定等,提供多種方案,進行技術(shù)經(jīng)濟對比,確定最合理的方案。

4-3工件裝夾的含義是什么?在機械加工中有哪幾種裝夾工件的方法？每種裝夾

方法的特點和應(yīng)用場合是什么？

裝夾的方法特點應(yīng)用場合

直接找正裝加工精度要求不高，生產(chǎn)率較低單件，K生產(chǎn)

夾

劃線找正裝加工表面復(fù)雜，加工精度要求不太高，生產(chǎn)單件中小批生產(chǎn)的慌件加

夾工

夾具柒夫無需劃城和我正，定位精度高，操作尚單，用于成批和大篁生產(chǎn)中

4-4什么是六點定位原理?什么是“欠定位”“過定位”？什么是“完全定位”“不

完仝定位”？

六點定位原理：在夾具中采用合理布置的6個定位支承點與工件的定位基準相接觸，來

限制工件的六個運動自由度。完全定位：工件的6個自由度全部被限制而在夾具中占有完全

定位的唯一位置。不完全定位：沒有全部被限制工件的6個自由度，但也能滿足加工要求的

定位。欠定位：根據(jù)加工要求,工件必須限制的自由度沒有達到全部限制的定位。過定位：工

件在夾具中定位時，若幾個定位支承點重復(fù)限制一個或幾個自由度。

4-5

b)六八目同

a)個自由度

冊配寸I制理得訕愿［慳二餐個林?ffiA86SxfXfZ

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:黑唱影成布—*能用”時i—WCTd

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保任說可任3qiT周鹿丫月srma；斯口明《一?田噂牌

mt：

4-6

答案略.

4-7在確定粗、精基準時，應(yīng)該考慮哪些原則？為什么粗基準通常只允許使用一

次？

粗基準選擇一般應(yīng)遵循的原則：a,保證相互位置要求的原則b.保證加工表面加工余量

合理分配的原則C,便于工件裝夾的原則d,粗基準一股不得重復(fù)使用的原則。

精基準選擇原則：a,基般不得重復(fù)使用的原則。準重合原則（二設(shè)計基準）6,基準統(tǒng)一

原則C,互為基準原則d,自為基準原則e,便于裝夾原則粗基準一般不應(yīng)被重復(fù)使用。

這是因為若毛坯的定位面很粗糙，在兩次裝夾中重復(fù)使用同一粗基準就會造成相當(dāng)大的定位

誤差（有時可達幾毫米）。

4-8

4-9選擇加工方法時應(yīng)主要考慮哪些問題？

根據(jù)加上表面的加上精度和表面粗糙度要求,選定最終加工方法，然后再確定精加工前

的準備工序的加工方法，即確定加上方案。由于加工表面的加工方案有好幾種，選擇加工方

法時要考慮零件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小,考慮零件的材料及熱處理要求，考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性,

考慮工廠的生產(chǎn)條件和技術(shù)發(fā)展。在選擇加工方法時應(yīng)考慮的主要問題有：

1,所選擇的加工方法能否達到零件精度的要求。

2,零件材料的可加工性能如何。如有色金屬宜采用切削加工方法，不宜采用磨削加工

方法。

3,生產(chǎn)率對加上方法有無特殊要求。

4.本廠的工藝能力和現(xiàn)有加工設(shè)備的加工經(jīng)濟精度如何。

4-10為什么對加工質(zhì)量要求較高的零件在擬定工藝路線時要劃分加工階段，

a,避免熱變形、殘余應(yīng)力引起的誤差;b,避免后續(xù)加工劃傷己加工面；c.及時發(fā)現(xiàn)毛坯

缺陷；d.合理使用設(shè)備；e.合理使用技術(shù)工人。

4-11工序的集中和分散各有何優(yōu)缺點?

工序集中：在每道上序中所安排的加工內(nèi)容多則一個零件的加工就集中在少數(shù)幾道工

序里完成，這樣，工藝路線短，工序少。優(yōu)缺點：1.在工件的裝夾中，可以加工多個表面（減

少安裝誤差）。2.可以減少機床的數(shù)量，減少操作人員，節(jié)省車間面積，簡化生產(chǎn)計劃和生

產(chǎn)組織工作機床結(jié)構(gòu)復(fù):雜，精度高，成本高（缺點）。

工序分散:在每道工序總安排的加工內(nèi)容少，把零件的加工內(nèi)容分散在很多工序里完成,

工藝路線長工序多。優(yōu)缺點：1.機床設(shè)備、安裝、夾具等工序裝備的結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整比較容

易，能較快的更換、生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。2.對工人的技術(shù)水平要求較低目前的發(fā)展趨勢是工序

分散。

4-12為什么有時在零件的工藝過程中要安排時效處理?通常安排在什么時間?調(diào)

質(zhì)和淬火又通常安排在什么時間？

（1）安排時效是為了消除零件加工時的內(nèi)應(yīng)力；

（2）時效通常安排在粗加工之后，精加工之前，或者切削加工之前進行；

（3）調(diào)質(zhì)通常安排在粗加工之后、精加工之前；滲碳淬火通常安排在切削加工后，磨削

加工前進行。

4-13什么是毛壞余量。影響工序余量的因素有哪些?確定余量的方法有哪些。

毛坯余量（加工總余量）與工序余量：加工總（毛坯）

余量：加上過程中從加工表面切除的金屬層總厚度。工序余量：每一道上序所切I除的金

屬層厚度。

4-14

答案略。

4-15

答案略。

4-16

4

方案一I定位基準與設(shè)計基準?合，

4?10±0.1mm

方案二，尺寸鏈如左：

封閉環(huán)為4,4為地環(huán)，4為減環(huán).

.42-8*10?18）7.-0.2,g.05

ri-7^n=0.15

由于ES^ESi-Ehi所以^V2-E9O+A/4=0.05

由于Em*5所以/"LE/U+ESIM

所以，4=18大mm

方案三，尺寸鏈如左?

封閉環(huán)為/?,4為增環(huán)，4，4為減環(huán).

4t-3S-8-10?20

由于九；Ft-Tt-Z?-75-0.2-4).05-0.1-0.05

由于ESfES'EIH所以"產(chǎn)E?/"4?E%=4H?0.0S>?0.1=).04：

由于EI^Eh-ESi-ESu所以￡5t-E/<-￡54-E/a--0.1-04-0.1>-0i

所以，4=mm

4-17

答案略。

4-18

解:建立尺寸鏈如下圖所示，其中Z=0.3±0.05是尺

寸鏈的封閉環(huán);/?2=30_10匕，是尺寸鏈的減

環(huán)；A1是尺寸鏈的地環(huán),待求。解此尺寸鏈可得

到k=30.3t器8mm由此可求出淬火前

精車的直徑工序尺寸為：

.公「|

Z=O.3±O.O5R

2=3O^O15

。1=30.3+：?mm

▲-U.1

4-19

選A面（定位元件為支承板）、4）30H7孔（定位元件為圓柱銷）、610117（定位元件為削邊

銷）作為定位基準。選63DH7孔和A面可以符合基準重合原則。

4-20什么是工時定額。工時定額由哪幾部分組成。

有基本時間，布置工作地時間，休息及生理需要時間，準備結(jié)束時間。

4-21舉例說明減少輔助時間的工藝措施。

一是直接減少輔助時旬，二是將輔助時間與基本時間重合。

4-22工藝成本由哪幾部分組成?如何進行工藝方案的比較？

(1)工藝成本由兩部分組成:可變費用和不變費用，其中可變費用由材料費、機床工人工

資及工資附加費、機床使用費、普通機床折舊費、刀具費，通用夾具折舊費組成，不變費用

由調(diào)整工人工資及工資附加費、專用機床折舊費、專用夾具折舊費等組成。

(2)對不同方案比較有兩種情況：1.當(dāng)需評價的工藝方案均采用現(xiàn)有設(shè)備或基本投資相

近時，可直接比較其工藝成本。2.當(dāng)對比的工藝方案基本投資額相差較大時，除比較工藝成

本外還應(yīng)考慮不同方案基本投資額的回收期。

第五章機床夾具設(shè)計

5-1什么是機床夾具?它包括哪幾部分?各部分起什么作用？

(1)定位元件：使工佇在夾具中占有準確位皆，起到定位作用。

(2)夾緊裝置：提供夾緊力使工件保持在正確定位位置上不動。

(3)對刀元件：為刀具相對于夾具的調(diào)整提供依據(jù)。

(4)引導(dǎo)元件：決定刀具相對于夾具的位置。

(5)其他裝置：分度等。

(6)連接元件和連接表面：將夾具連接到工作臺上。

(7)夾具體：將各夾具元件裝配為一個整體。

5-2何謂定位誤差？定位誤差是由哪叱因素引起的？定位誤差的數(shù)值一般應(yīng)捽制

在零件公差的什么范圍內(nèi)？

定位誤差是由于工件在夾具上(或機床上)的定位不準確而引起的加工誤差。

5-3

答案略。

5-4

答案略。

5-5

鐵鍵槽有三頊要求，寬16mm可由刀具保證；對則△對珞=0。2）如圖C所示；分析：定位誤差為

稱度0.03mm的設(shè)計基準是內(nèi)孔4,532：%”"下母線在L方向上的最大變動量。夾具制造后，

對刀塊（槽底）與心粕中心距高4不會變動，所以

深度54：“E設(shè)計基準是外圓心60；；”,下母不會影響L的變動。影響L變動的是心軸中心到

線，主要驗算這兩項的定位誤差。圖b）中是外外圓下母線這一段〃2,其原因有心軸與孔的配合

間隙；內(nèi)孔中心到外圓中心的同軸度；以及外圓

圓用I'型鐵定位：1）由于V'型鐵的對稱性，設(shè)對

刀具時刀具中截面對準了V型鐵的對稱中心，則半徑。02”皿的情況下間隙最大，孔中心下移最

大；外圓中心在孔中心下方；以及外圓半徑展大

產(chǎn)生鍵槽對孔中心的對稱度誤差，僅是內(nèi)孔與外

時：

圓的同軸度誤差0.02Mi；mm,因此會產(chǎn)生△對稱

003.003

L——.03?30?%（MF

=0.0hnmo2）鍵槽深度的審位誤差可百格帶公

式計算：孔中。下樣?小?外圖中心在孔中心上方，以及外BB?心■小th

'-O-yoLool.jo-oo，-）?-。?！报D

斷口

-1-005(^-1)-0.022070

B?a;>j<o.u)./￡位方家?不合格?

所以該方案的定位誤差收合格的。圖C）中是內(nèi)

孔用（P32“5心軸定位：12軸水平放置，

雖然心軸與孔有間隙，在自重作用下孔中心與心

軸中心自然在同一個垂直面內(nèi)，若無對刀誤差，圖可設(shè)銃鍵槽左右位置由對刀塊確定，對刀塊的

左右位置有標(biāo)準外圓尺寸59.950.05mmMi；士確

定（此方案可減少定位誤差），即刀具中或面對準

了59.95pg外圓中心：此時，銃槽對內(nèi)孔中心的

對稱度的影響因素有：外圓尺寸變化影響外圓中

心的左右位置，內(nèi)孔中心與外圓中心的同軸度影

響內(nèi)孔中心的左右位置。槽中心對于孔中心偏左

的情況是：外圓最小，中心右移；內(nèi)孔中心對外

圓中心右移：

△一外用事儀改于標(biāo)*外醫(yī)工程聿枝內(nèi)外同M信之4

Jf.03.00”，界想它已知出盟紙上關(guān)于川林n的0米?

對54、“E要求的驗算：由于該定位方案是以

外圓下母線為定位基準，與設(shè)計基準重合，所以

△定=0總體上看，此方案是一項要求合格，另一

項要求不合格。所以不合格。上述三種方案中，

僅圖。）方案是精度滿足要求的合格方案。

5-6

解:設(shè)計基準為960外圓的軸線，求加工后孔與外

圓的最大同軸度誤差，就是求設(shè)計基準的最大變

動量。借用第24題題解的圖。求外國軸線￡的定

位誤差。

￡e=+與定位無關(guān)的加1.誤差

￡水牛=尺寸20的公差=0.14

小小一^+丁春。(見24題題解圖的推導(dǎo))

2cosa

E.=Jo.142+(———+0.14x1)?+0.05=0327

V2x0.7071

5-7

(b)ffi:對廣得孔，?上一?二—?巴??121<1-?2S

2f.*3b*2

2

ai?ca?Wt.l?1_I

對J'4幾，Aal---------------------------------7---------?Ml<-■t-l

2uni2245J*

2

(C)ffi:對J。A/L?A?----------------?———————??921<-??25

2

axnaWW?1?11

對rAa,------------?-------------------7?----**121>-??I

X22.必22

2

(d)ffl：Aa|-A????

通過中心的偏移?:A.--------------—.??71>!???

2巴20452

2

峰匕只有b方案可行.

5-8

答案略。

5-9對夾緊裝置的基本要求有哪些？

1)夾緊過程中不破壞工件在夾具中的正確位置。

2)夾緊后的工件變形和表面壓傷程度必須在加工精度允許的范圍內(nèi)。

3)夾緊運作迅速,操作方便,安全省力。

4)結(jié)構(gòu)力求簡單、緊凄，盡量采用標(biāo)準件。

5-10何謂聯(lián)動夾緊機啕?設(shè)計聯(lián)動夾緊機構(gòu)時應(yīng)注意哪些問題?試舉例說明。

答案略。

5-11試述一面兩孔組合定位時，定位元件設(shè)計及定位誤差的計算方法。

平面采用支承板定位，兩孔采用定位銷定位。

5-12

答案略。

5-13

答案略。

5-14什么是組合夾具?通常分為哪幾類？槽系組合夾具的元件系列由哪幾類組

成？

組合夾具按用途不同可分為：基礎(chǔ)件、支承件足位件、導(dǎo)向件、壓緊件、緊固件、其它

件及合件等八大類。

5-15什么是柔性夾具。與組合夾具相比，柔性夾具有何特點？

由一套預(yù)先制造好的有各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸的標(biāo)準元件和組合件，根據(jù)工件需

要組合而成的夾具,稱為組合夾具。使用組合夾具的優(yōu)點是:縮短設(shè)計和制造專用夾具的周期

及工作量，節(jié)約人力和財?shù)?，可以根?jù)需要組裝成不同的夾具，用完后可以方便地拆開，便于

保存。副切削刃：是前刀面和副后刀面相交的部位,擔(dān)負著次要的切削任務(wù)。修光刃：是副切

削刃前段近刀尖處的一段平直刀刃。

576什么是智能夾具。它有何特點？

是指已經(jīng)標(biāo)準化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。

第六章機械加工精度

6-1車床床身導(dǎo)軌在垂直面及水面的直線度對車削圓軸類零件的加工誤差有什

么影響?影響程度有何不同？

導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度引起的加工誤差發(fā)生在被加工表面的切線方向上，是非敏感

誤差方向，對零件的加工精度影響小;導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度引起的加工誤差發(fā)生在加工

表面的法線上是誤差敏感方向，對加工精度影響大。

6-2

在車床上內(nèi)環(huán)外滾道的形狀誤差對主軸徑向圓跳動有較大影響;在鏈床上外環(huán)內(nèi)滾道的

形狀誤差對主軸徑向圓跳動有較大影響。

6-3試分析在車床上加工時，產(chǎn)生下述誤差的原因。（1）在車床上鋒孔時，引起

被加工孔圓度和圓柱度誤差；（2）在車床上采用三爪自定心卡盤鋒孔時，引起為孔

與外圓同軸度誤差、端面與外圓的垂直度誤差。

1.在車床上罐孔時，引起被加工孔圓度誤差和圓柱度誤差。

2.引起內(nèi)外圓同軸度誤差的原因有:車床主軸的回轉(zhuǎn)誤差，工件的裝夾誤差，車床導(dǎo)軌

誤差，工件夾緊變形，切削力引起工件、刀具變形，孔長時刀具磨損。引起端面與外圓垂直

度誤差的原因有：車床主軸的縱向移動誤差，橫向移動導(dǎo)軌誤差。

6-4

a）誤差原因：1）由于細長軸工件的剛性差，在加工過程中因受力變形而使加工出的工件

呈兩端細中間粗的鼓形。遁著切削力作用點位置變化，在兩端，工件剛度最大，變形最小,

切去的金屬層厚：中間工件剛度最小，變形最大，切去的金屬層薄。2）誤差復(fù)映減小誤差的

措施：使用中心架或跟刀架，提高工件的剛度，比如改為反向進給，使工件由軸向受壓變?yōu)?/p>

軸向受拉。

b）誤差原因：1）機床的剛性較差。隨著切削力作用點位置變化，在兩端，機床變形較大，

切去的金屬層薄：中間機床變形較小，切去的金屬層厚。因此因工件受力變形而使加工出的

工件呈兩端粗中間細的鞍形。2）誤差復(fù)映減小誤差的措施：1）提高機床部件的剛度，減小載

荷及其變化2）減小誤差復(fù)映系數(shù)或減小毛坯形狀誤差。

c）誤差原因：1）機床導(dǎo)軌與主軸不平行2）主軸回轉(zhuǎn)誤差中的傾角擺動3）尾座偏移（前

后頂尖連線與導(dǎo)軌扭曲）減小誤差的措施:合理選擇切削用量和刀具幾何參數(shù)，并給以充分冷

卻和潤滑，以減少切削熱，提高導(dǎo)軌副的導(dǎo)向精度。

6-5

轉(zhuǎn)塔車床立式裝刀車外圓時，誤差敏感方向在垂直方向故導(dǎo)孰在垂直面內(nèi)直線度誤差應(yīng)

小于水平面內(nèi)的直線度誤差；臥式車床車外圓時誤差敏感方向在水平方向，故,導(dǎo)軌在水平面

內(nèi)直線度誤差應(yīng)小于垂直面內(nèi)的直線度誤差。

6~6

答案略。

6-7如果被加，齒輪分度圓直徑D=100mm,滾機激切傳動鏈中最后一個交換齒輪

的分度圓直徑d=200mm,分度蝸輪副的降速比為1:96,若此交換齒輪的齒距累積

誤差△二0.12所，試求出由此引起的工件的齒輪偏差。

解：生后個交換乩輪的誤差傳遞系數(shù)：Kj=ij=l/96：

?012

由此引起的工作臺軋角誤差："尸々"尸癡、麗"閉：

D10.12100

Ni-=—?x———X——=0.006(nun)

產(chǎn)生工作的周節(jié)偏差為:■296200/22

6-8設(shè)已知一工藝系統(tǒng)的誤差復(fù)映系數(shù)為0.25,工件在本工序前有圓度誤差

0.45mm,若本工序形狀精度規(guī)定允差為0.01mn,問至少進給幾次才能使形狀精

度合格？

解:已知Ag=￡Am=￡=Ag/Am為保證工

序形狀精度規(guī)定允差0.01mm,則：

0.01

區(qū)0145=0.02

由于每進給一次，誤差復(fù)映系數(shù)為:

￡=.=0,25"=，23時,

r=0.016<0.02

因此至少進給3次方能使形狀精度合格。

3?10橫磨工件時（圖3-83）,設(shè)橫向磨削力

F%100N,主軸箱剛度K=5000N/mm,尾座剛度

K=4000N/mm,加工工件尺寸如圖示，求加工后工

件的錐度。

6-9在車床上加工絲杠，工件總長為2650mm,螺紋部分的長度L=2000mm,工件

和母絲杠材料都是45綱，加工時室溫為20°C,加工后工件溫度升至45°C,母

絲杠溫度升至30°Co試求工件全長上由于熱變形引起的螺距累積誤差。

加工時機床母絲桿螺紋部分的熱伸長為:

AL,產(chǎn)a?L?(l廠I。)=llxl0'6x2000x(30-20)=0.22(mm)

加工時工件絲桿部分的熱伸長為：

AL尸a?L“t1—10)=11x102000x(45-20)=0.55(mm)

工件冷卻后的螺距累積誤差為：

Atv=AL-AL1=0.22-0.55=-0.33(mm)

(負號表示螺距因工作冷卻收縮而變小)O

6-10

答案略。

6-11

磨削外圓時使用死頂尖是為了避免工件的頭架主軸向轉(zhuǎn)誤差的影響,這時，主軸只起傳

動作用，工件的回轉(zhuǎn)精度誤差完全取決于頂尖和中心孔的形狀誤差和同軸度誤差,提高頂尖

和中心孔的精度要比提高主軸部件的精度容易并且經(jīng)濟得多。

6-12在車床或磨床上加工相同尺寸及相同精度的內(nèi)、外圓柱表面時，加工內(nèi)孔

表面的進給次數(shù)往往多于加工外圓面的進給次數(shù)，試分析其原因。

因加工內(nèi)孔刀具與外圓刀具比，刀具懸伸長刀具剛度差，受力變形大,排屑困難，冷卻效

果差,刀具受熱影響大等多因素;所以僅能采用比加工外圓時較小的切深因此進給次數(shù)較多。

6-13在車床上加工一長度為800mm,直徑為60mm的45鋼光軸現(xiàn)已知機床各部

件的剛度分別為ktj=90000N/m叫kwz=50000N/mm,kdj=40000N/mm,加工時切削

力Fc=600N,Fp=0.4Fco試分析計算一次進給后的工件軸向形狀誤差(工件裝夾

在兩頂尖之間)O

答案略。

6-14

產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是由于工件的剛度不足引起的。工件裝夾在兩固定頂尖之間加工，

相似于-根梁自由支承在兩個支點上，若垂直銃削分力為Fen對于光軸最大的撓曲變形發(fā)生

在中間位置此處彈性變形為：

Yqj=Fcnl3/48EI

對于圓鋼工件的剛度為:Jgj=48EI/13受工件剛度的影響在銃刀的整個行程中，銃刀所

切下的切削層厚度將不等，在工件的中點(撓曲度最大的地方)最薄，兩端的切削層最厚，故

鍵槽深度兩端比中間的深度尺寸大，且均小于調(diào)整尺寸。

6-15

答案略。

676車削一批軸的外圓，其尺寸為。(250.05)mm,已知此工序的加工誤差分布

曲線是正態(tài)分布曲線，其標(biāo)準誤差。=0.025mm,曲線的頂峰位置偏于公差帶中值

的左側(cè)，偏差為0.試求零件的合格率、廢品率。工藝系統(tǒng)經(jīng)過怎樣的調(diào)

整可使廢品率降低？

答案略。

6-17左無心磨床上用貫穿法磨削加工中20mm的小軸，已知該工序的標(biāo)準差

o=0.003mmo現(xiàn)從一批工件中任取5件，測量其直徑，求得算術(shù)平均值為0

20.008mm。試估算這批工件的最大尺寸及最小尺寸。

max=20.021,min=19,995。

6-18有一批零件，其內(nèi)孔尺寸為。70"°3川明屬正態(tài)分布的概率。試求尺寸在Q

7(r之間的概率。

答案略。

6-19

答案略。

6-20

解:已知:且'=280(mm)

當(dāng)m=5,查表可

得C=2.326;4=O.5768;D1=2.1M5;02=O;該批零件(M-R)控制圖如圖所示。

且

斤=cr?c=0.14x2.236=0.326

~X點圖及五點圖的控制界限分別是：

X的上控限

K(mm)27.9828.0428.1527.9827.996

ku-.v+AR=28?0.57680.326=2?.199(n?/n)

0.500.460.590.240.32

~x的下控限

從表中數(shù)據(jù)在控制圖中標(biāo)出各點位置，從圖中點

的波動情況判別屬于正常波動。說明該工序的工

七'-x-AR=28-0.5768x0.326=27.1

藝過程是穩(wěn)定的。

R的上控限

kKf=D,^=2,1145x0.326=0.689(/77/77)

6-21在車床上加工一批工件的孔，經(jīng)測量實際尺寸小于要求的尺寸而必須返修

的工件數(shù)占22.4%大于要求的尺寸而不能返修的工件數(shù)占14%,如孔的直徑公差

T=0.2mm,整批工件尺寸服從正態(tài)分布，試確定該工序的標(biāo)準差，并判斷車刀的

調(diào)整誤差是多少。

答案略。

第七章機械加工表面質(zhì)量

7-1為什么機器零件總是從表面層開始破壞的？加工表面質(zhì)量對機器使用性能有

哪些影響？

由于表面層材料在加工時會產(chǎn)生物理、機械及化學(xué)性質(zhì)的變化。在去除表層余量的過程

中，金屬表面受到楔入、按壓、斷裂的復(fù)雜力學(xué)作用，產(chǎn)生彈性、塑性變形和殘余應(yīng)力。同時

由于溫度、環(huán)境介質(zhì)的物理、化學(xué)作用，使表層的硬度、殘余應(yīng)力、金相組織等發(fā)生很大變

化，故破壞總是先從表面層開始。

7-2車削一鑄鐵零件的外圓表面，若進給量fR.4mm/r,車刀刀尖圓半徑尸3mm,

試估算車削后零件表面粗糙度的數(shù)值。

2

口f0.40.016

解:由公式〃=----=-------=---------

航8x324

=0.000667mm

7-3高速精45鋼工件的內(nèi)孔時,采用主偏角kt=75°、副偏角k'r=15°的鋒利

尖刀，當(dāng)加工表面粗糙度要求為Ra3.2~63um時，問：(1)在不考慮工件材料塑性

變形對表面粗糙度影響的條件下，進給量千應(yīng)選攔多大合適？⑵實際加工表面粗

糙度值與計算值是否相同?為什么？(3)進給量f越小，表面粗糙度值是否越??？

答案略。

7-4采用粒度為36號的砂輪磨削鋼件外圓其表面粗糙度要求為Ra1.6um;在相

同的磨削用量下，采用粒度為60號的砂輪可使Ra降低為0.2um,這是為什么？

砂輪的粒度越大,則砂輪的磨粒尺寸和磨粒間距就越小，在相同磨削條件下參與磨削的

磨粒就越多,工件表面單位面枳上刻痕越多，磨削表面的粗糙度值越小。

7-5為什么提高砂輪轉(zhuǎn)速能降低磨削表面的粗糙度數(shù)值，而提高工件速度卻得到

相反的結(jié)果？

理論上同一工件點上單位時間里通過的砂輪摩擦次數(shù)越多粗糙度越低.所以:提到砂輪

速度,相當(dāng)于增加了摩擦次數(shù)：同理,提供工件速度則減少。

7-6為什么刀具的切削刃鈍圓半徑r增大及后刀面磨損VB增大，會使冷作硬化

現(xiàn)象增強，而刀具前角yO增大，卻使硬化現(xiàn)象減弱？

答案略。

7-7在相同的切削條件下，為什么切削鋼件比切削工業(yè)純鐵冷硬現(xiàn)象少，而切削

鋼件卻比切削有色金屬工件的冷硬現(xiàn)象多？

冷作硬化:零件在機械加工中外表層金屬產(chǎn)生強烈的冷態(tài)塑性變形后，引起強度與硬度

都有所提高的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：切削［磨削］加工時，外表層金屬由于塑性變形使晶粒間產(chǎn)生

剪切滑移，晶格扭曲，經(jīng)理發(fā)生拉長、破碎、纖維化，從而使外表層材料強化，強度與硬度

提高。外表層的冷作硬化的程度，取決于產(chǎn)生塑性變形的力、變形速度及變形時的溫度。速

度越大，塑性變形越不充分，那么硬化程度越小:力越大塑性變形大，那么硬化程度大。

7-8為什么磨削加工容易產(chǎn)生燒傷?如果工件材料和磨削用量無法改變，減輕燒

傷現(xiàn)象的最佳途徑是什么？

有色金屬的塑性好磨削時切屑容易堵塞砂輪，甚至產(chǎn)生磨削燒傷；通常為獲得高光潔度

的加工表面可以采用車削代替磨削。

7-9為什么磨削高合金鋼比普通碳鋼容易產(chǎn)生燒傷現(xiàn)象？

因為合金鋼相對碳素鋼的導(dǎo)熱性低，強度及其韌性高，導(dǎo)致產(chǎn)生的熱最多，傳入機體的

熱量少從而磨削溫度高，因此容易燒傷。所以在磨削合金鋼時，可降低磨削速度及進給量,

或提高工件轉(zhuǎn)速并加強冷卻，減少磨削燒傷的現(xiàn)象的發(fā)生。

7-10磨削外圓表面時，如果同時提高工件和砂輪的速度，為什么能夠減輕燒傷

且又不會增大表面粗糙度值？

加大工件的回轉(zhuǎn)速度,磨削表面的溫度升高但其增長速度與磨削深度影響相比小得多；

且回轉(zhuǎn)速度越大，熱量越不容易傳入工件內(nèi)層,具有減小燒傷層深度的作用。但增大工件速度

會使表面粗糙度增長為了彌補這一缺陷，可以相應(yīng)提高砂輪速度，增加砂輪的旋轉(zhuǎn)速度等于

是提高了參加磨削的砂粒個數(shù)在磨削量不變的情況下，等于降低了單位砂粒磨削量，從而降

低了產(chǎn)生的熱量,降低了燒傷的概率。實踐證明，同時提高砂輪速度和工件速度可以避免燒傷

且不會增大表面粗糙度。

7-11為什么采用開槽砂輪能夠減輕或消除燒傷現(xiàn)象？

答案略。

7-12機械加工中，為什么工件表面層金屬會產(chǎn)生殘余應(yīng)力?磨削加工工件表面層

產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因與切削加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力的原因是否相同？為什么？

機械加工后工件表面層的殘余應(yīng)力是由于力引起的冷態(tài)塑性變形，磨（切）削熱引起的熱

態(tài)塑性變形及金組織變化引起的體積變化等因素綜合作用的結(jié)果。磨削加工時，通常熱態(tài)塑

性變形或金組織變化引起的體積變化是工件表面層產(chǎn)生.殘余應(yīng)力的主要因素：切削加時起

主要作用是冷態(tài)塑性變形，工件表面層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。

7-13磨削淬火鋼時，因冷卻速度不均勻，其表面層金屬出現(xiàn)二次淬火組織(馬氏

體)，里層金屬出現(xiàn)回火組織(近似珠光體的托氏體或索氏體)。試分析二次淬火

層及回火層各產(chǎn)生何種殘余應(yīng)力？

如果磨削區(qū)溫度超過了相變溫度，再加上冷卻液的急冷作用，表層金屬發(fā)生二次淬火，

使表層金屬出現(xiàn)二次淬火馬氏體組織，其硬度比原來的回火馬氏體的高，在它的下層，因冷

卻較慢，出現(xiàn)了硬度比原先的回火馬氏體低的回火組織(索氏體或托氏體)，這種燒傷稱為淬

火燒傷。

7-14

答案略。

7-15

答案略。

7-16

(a)強烈震動的原因：工藝系統(tǒng)剛度差。

(b)升高刀具位置和改變工件轉(zhuǎn)向，可以削弱自激振動。

(c)采用對刀切削，使徑向切削力相互抵消，工藝系統(tǒng)剛度明顯提高。

(d)增大實際工作前角，降低切削時產(chǎn)生的切削力，從而減少震動。

7-17

答案略。

第八章機械裝配工藝

8-1什么叫裝配?裝配的基本內(nèi)容有哪些？

按規(guī)定的技術(shù)要求,將零件結(jié)合成部件，并進一步將零件和部件結(jié)合成機器的工藝過程，

稱為裝配。把零件裝配成部件的過程稱為部裝;把零件和部件裝配成最終產(chǎn)品的過程稱為總

裝配。裝配是產(chǎn)品的制造過程的最后階段,產(chǎn)品的質(zhì)量最終由裝配來保證。

(1)清洗。裝配工作中清