1、第 1 页 共 42 页第二章 1第三章 9第四章 10第五章 12第七章 14第八章 21第九章 25第十章 36第二章2-1、什么叫主运动？什么叫进给运动？试以车削、钻削、端面铣削、龙门刨削、外圆磨削为例进行说明。答：主运动是由机床提供的刀具和工件之间最主要的相对运动，主运动是切削加工过程中速度最高、消耗功率最多的运动。切削加工通常只有一个主运动。进给运动是使主运动能够依次地或连续地切除工件上多余的金属，以便形成全部已加工表面的运动。进给运动可以只有一个（如车削、钻削） ，也可以有几个（如滚齿、磨削） 。进给运动速度一般很低，消耗的功率也较少。表 2-1 加工类型与运动类型加工类型 运动类
2、型 主运动 进给运动车削 工件的旋转运动 车刀的纵向、横向运动钻削 钻头的旋转运动 钻头的垂直运动端面铣削 铣刀的旋转运动 工件的水平运动龙门刨削 刨刀的往复运动 工件的间歇运动外圆磨削 砂轮的旋转运动 工件的旋转运动2-2、根据表 2-2 和表 2-3，分析下列机床型号所代表的意义：MM7132、CG6125B、X62W、M2110、Z5125、T68。答：MM7132：M-类别代号：磨床类；M-通用特性：精密；7-组别代号：平面磨床组；1-系别代号：卧轴矩台平面磨床系；32-主参数：最大磨削直径 320mm。CG6125B：C-类别代号：车床类；第 2 页 共 42 页G通用特性：高精度；
3、6组别代号：落地及卧式车床组；1系别代号：卧式车床系；25主参数：床身上最大回转直径 250mm；B重大改进顺序号。X62W(X6132A)：X类别代号：铣床类；6组别代号：升降台铣床组；1系别代号：万能升降台铣床系；32主参数：工作台面宽度 320mm；A重大改进顺序号。M2110：M-类别代号：磨床类；2组别代号：内圆磨床组；1系别代号：内圆磨床系；10主参数：最大磨削孔径 100mm。Z5125：Z类别代号：钻床类；5组别代号：立式钻床组；1系别代号：方柱立式钻床系；25主参数：最大钻孔直径 25mm。T68：T类别代号：镗床类；6组别代号：卧式铣镗床组；8主参数：镗轴直径 80mm。2
4、-3、画出 =10、 s=6、 0=6、 =60、 Kr=60、 =15的外圆车00 r刀切削部分投影图。答：图 1（典型外圆车刀切削部分结构图）图 2（车刀正交平面参考系及其静止角度）第 3 页 共 42 页图 3（背平面、假定工作平面参考系及其静止角度）图 4（车刀法平面参考系及其静止角度）理解好上面的参考系及其静止角度，按照要求画出静止角度就可以了，注意各视图之间的联系，位置关系。2-6、切削力是怎样产生的？为什么要把切削力分解为三个互相垂直的分力？各分力对切削过程有什么影响？答：切削过程中，刀具切入工件，使切削层变为切屑所需要克服的阻力，称为切削力。刀具作用在工件上的切削力，随着加工条
5、件的不同，总切削力 的方向和F数值都是变化的。为了应用和测量的方便，常将总切削力 分解三个互相垂直的分力。主切削力 ：总切削力 F 在主运动方向上的投影。 是也称切向力或主切c c削力，它是计算工艺装置（刀具、机床和夹具）的强度、刚度以及校验机床功率所必须的数据。背向力 ：总切削力 在垂直于工作平面方向上的分力。 也称为径向pF pF力，它能使工件变形或产生切削振动，故对加工精度及及加工表面的质量影响较大。进给力 ：总切削力 在进给运动方向上的正投影。 也称为轴向力，f f它是设计机床走刀机构、计算进给功率所必须的数据。2-7、按下列条件选择刀具材料类型或牌号。1) 45#钢锻件粗车；2) H
6、T200 铸铁件精车；3) 低速精车合金钢蜗杆；4) 高速精车调质钢长轴；第 4 页 共 42 页5) 高速精密镗削铝合金缸套；6) 中速车削高强度淬火钢轴；7) 加工 HRC65 冷硬铸铁或淬硬钢；答：常用刀具材料:高速钢是一种加入了较多金属（W、Cr、Mo 、V 等）碳化物的、含碳量也比较高的合金工具钢。它 可 以 加 工 从 有 色 金 属 到 高 温 合 金 范 围 广 泛 的 材 料 通 用 高 速钢 的 典 型 牌 号 是 W18Cr4V 和 W6Mo5Cr4V2。硬质合金钢硬质合金是由高硬度的难熔金属碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC 等）和金属粘结剂（如 Co、Ni 等）用
7、粉末冶金方法制成的一种刀具材料。YG 类硬质合金主要用于加工铸铁，有色金属和非金属材料。粗加工时宜选用含钴量较多的牌号（例如 YG8） ，因其抗弯强度和冲击韧性较高；精加工宜选用含钴量较少的牌号（例如 YG3） ，因其耐磨性、耐热性较高。YT 类 硬 质 合 金 适 用 于 加 工 钢 料 。 粗 加 工 时 宜 选 用 含 钴 较 多 的 牌 号 （ 例 如YT5） ， 精加 工 时 宜 选 用 含 TiC 较 多 的 牌 号 （ 例 如 YT15） 。在加工淬火钢、高强度钢和高温合金时，以及在低速下切削钢时，由于切削力很大，易造成崩刃，也不宜采用强度低、脆性大的 YT 类合金，而宜采用韧性
8、较好的 YG 类合金。YN 类硬质合金主 要 用 于 精 加 工 ， 不 适 于 重 切 削 及 断 续 切 削 ， 可 加 工 钢 也 可 以 加工 铸 铁 。表 2-2 各 种 硬 质 合 金 的 应 用 范 围牌 号 应 用 范 围YG3X 铸 铁 ， 有 色 金 属 及 其 合 金 的 精 加 工 、 半 精 加 工 ， 不 能 承 受 冲 击 载 荷YG3 铸 铁 ， 有 色 金 属 及 其 合 金 的 精 加 工 、 半 精 加 工 ， 不 能 承 受 冲 击 载 荷YG6X 普 通 铸 铁 、 冷 硬 铸 铁 、 高 温 合 金 的 精 加 工 ， 半 精 加 工YG6 铸 铁
9、， 有 色 金 属 及 其 合 金 的 半 精 加 工 和 粗 加 工YG8 铸 铁 、 有 色 金 属 及 其 合 金 、 非 金 属 材 料 的 粗 加 工 ， 也 可 用 于 断 续切 削YG6A硬 度耐磨性切 削 速度抗 弯强 度韧 性进给量冷 硬 铸 铁 、 有 色 金 属 及 其 合 金 的 半 精 加 工 ， 亦 可 用 于 高 锰 钢 、 淬硬 钢 的 半 精 加 工 和 精 加 工YT30 碳 素 钢 、 合 金 钢 的 精 加 工YT15 碳 素 钢 、 合 金 钢 在 连 续 切 削 时 的 粗 加 工 、 半 精 加 工 ， 亦 可 用 于 断续 切 削 时 的 精 加
10、 工YT14 同 YT15YT5硬 度耐磨性切 削 速度抗 弯强 度韧 性进给量碳 素 钢 、 合 金 钢 的 粗 加 工 ， 可 用 于 断 续 切 削YW1 硬 度耐磨抗 弯强 度韧 性高 温 合 金 、 高 锰 钢 、 不 锈 钢 等 难 加 工 材 料 及 普 通 钢 料 、 铸 铁 、 有色 金 属 及 其 合 金 的 半 精 加 工 和 精 加 工第 5 页 共 42 页YW2 性切 削 速度进给量高 温 合 金 、 高 锰 钢 、 不 锈 钢 等 难 加 工 材 料 及 普 通 钢 料 、 铸 铁 、 有色金 属 及 其 合 金 的 半 精 加 工 和 精 加 工综 上 分 析
11、：1） YT5 5） W18Cr4V2） YG3X 6） YG83） YT30 7） YG6X 立 方 氮 化 硼4） YN102-9、什么叫刀具的工件角度参考系？什么叫刀具的静态角度参考系？这二者有何区别？在什么条件下工作角度参考系与静态角度参考系重合？答：刀 具 工 作 角 度 参 考 系 ， 是 以 实 际 安 装 条 件 下 的 合 成 切 削 运 动 方 向 和 进 给 运动 方 向 为 基 准 来 建 立 的 ；刀具静止参考系，是以“假定主运动方向”和“假定进给运动方向”为基准来建立的。主要区别：建 立 参 考 系 的 基 准 不 一 样 。重合条件：通常的进给速度远小于主运动速度
12、（合成速度角 2） ，所以在一般安装条件下，刀具的工作参考系与静止参考系差异甚小，可以用刀具的静态角度代替工作角度，也就是说在大多数场合下（如普通车削、镗削、端铣、周铣等） ，不必考虑工作角度，即可以认为这两个参考系是重合的。2-10、 主 偏 角 对 切 削 加 工 有 何 功 用 ？ 一 般 选 择 原 则 是 什 么 ？Kr=90的 车 刀 适 用 什 么场 合 ？答 ： 主 偏 角 对 切 削 力 的 影 响 ： 随 着 的 增 大 , 先 减 后 增 ,在 =60 75 时 ，rrcFr达 到 最 小 值 ， 但 的 变 化 范 围 约 在 10 以 内 。cFcF主 偏 角 的 功
13、 用 ： 减 小 主 偏 角 ， 参 加 切 削 的 刀 刃 长 度 会 增 加 ， 刀 尖 角 增 大 ， 从 而r使 刀 具 寿 命 提 高 ； 减 小 主 偏 角 可 使 工 件 表 面 残 留 面 积 高 度 减 小 ， 从 而 可 减 小 表 面 粗糙 度 。 然 而 ， 减 小 主 偏 角 会 使 径 向 力 增 大 ， 在 工 艺 系 统 刚 性 不 足 的 情 况 下 ， 容 易p引 起 振 动 ， 这 不 仅 会 降 低 刀 具 寿 命 ， 也 会 使 加 工 表 面 粗 糙 度 增 大 。主 偏 角 的 选 择 原 则 ： 由 主 偏 角 的 功 用 可 知 ， 当 工 艺
14、 系 统 刚 性 较 好 时 宜 选 较 小 的主 偏 角 ， 反 之 则选较大的主偏角。=90 的车刀适用于系统刚性较差、车端面、车外圆、多阶梯轴等场合。r2-11、用 P10 硬质合金车刀，车削 b为 650N/mm2的 40#钢外圆。切削用量为asp=4mm，f=0.6mm/r，v=110/min；刀具几何度为： 0=10， s= 5，0=8， Kr=60， =1mm。按公式计算及查表方法确定切削为 Fr、 FP、 Fc及切削时所消耗的功率。答：有下列公式及其参数表格:cFcFnyxspcvfacC csccrcFFkMcKK0ppFsp Kp pspprpp 0第 6 页 共 42 页
15、ffFffFncyxspf KvafC fsffrfFf FkMKK01)650()(bKFM 416ccvP查课本表 2-5查课本表 2-6参 数 数 值 参 数 Fc Fp Ff主 偏 角 /()r60 rK0.94 0.77 1.11前 角 /()010 F01.0 1.0 1.0刃 倾 角 ()s-5 S1.0 1.25 0.85最终计算出：Fc = 3539.8 NFp = 1168.2 NFf = 1284.5 NPc = 6.4896 KW2-12、甲、乙二人每秒钟切下的金属体积完全相同(即生产率相同)，只是甲的吃刀深度比大 1 倍，而走刀量 f 比乙小 1 倍。试比较二人主切削
16、力的大小，由此可得出什么有益的论？答：生产率: 由于甲乙两人的 与 的乘积相spcDcfavbhvQ00 spaf同,那么甲乙两人的主切削速度 也相同.主切削力: cFcFnyxspcKfacC通常情况下: cc ）（）（）（）（）（ 乙乙乙乙乙乙甲甲 cFccFccFcFFFccF yxspyxspyyxspyxyxsp fafaffa *2121公 式 中 的 系 数 及 指 数FC Fp FfccxcycFnppxpypFnfCfxfyfFn2795 1.0 0.75 -0.15 1940 0.90 0.6 -0.3 2880 1.0 0.5 -0.4第 7 页 共 42 页所 以 ，
17、Fc 甲 Fc 乙 即 甲 的 主 切 削 力 较 乙 的 主 切 削 力 大 一 些 。有 益 的 结 论 ： 在 同 等 生 产 率 下 ， 应 该 采 用 较 大 的 进 给 量 来 减 小 主 切 削 力 ， 延 长刀 具 寿 命 。2-14、切削用量( asp、 f、 vc)中，哪个因素对刀具寿命影响最大？哪一个因素对刀具寿命影响最小？为什么？答：切 削 用 量 与 刀 具 寿 命 的 关 系 为 ： pnmTscafC11v当 用 硬 质 合 金 车 刀 车 削 b=0.65GPa 的 中 碳 钢 时 ， 切 削 用 量 与 刀 具 寿 命 的 关 系 为 ：75025Tspcfv
18、由 此 可 见 ， 切 削 速 度 对 刀 具 寿 命 影 响 最 大 ， 其 次 是 进 给 量 ， 背 吃 刀 量cv f的 影 响 最 小 。spa2-15、甲、乙、丙三人高速车削 b=750N/mm2的碳钢。切削面积( asp f )各为100.2，5 0.4，4 0.5，三人的经济耐用度 Tc=60min，比较三人的生产率，解释生产率不同的原因。答：生产率: spcDcfavbhvQ1010切 削 速 度 （ 硬 质 合 金 车 刀 ） ： 150420C.spfT3)(C2.015.4.02. fspafvafTvspc 因为， 丙乙甲 ff所以， 丙乙甲 v因此， 丙乙甲 Q即甲
19、的生产率最高，乙的生产率次之，丙的生产率最低。2-16、刀具寿命一定时，从提高生产率出发，选择切削用量的顺序如何？从降低切削功率出发，选择切削用量的顺序又如何？为什么？答：当 用 硬 质 合 金 车 刀 车 削 = 0.65GPa 的 中 碳 钢 时 ， 切 削 用 量 与 刀 具 寿 命 的b关 系 为 ：第 8 页 共 42 页75025TCspcafv生产率: sDcbhvQ1010从上面的公式中可以看出：切削速度 对刀具寿命影响最大，其次是进给量 ，背吃刀量 的影响c fspa最小。而切削速度 ，进给量 ，背吃刀量 对生产率的影响是相同的。vfspa所以，从提高生产率出发，首先选择较大
20、的背吃刀量 ，其次选择合适的sp进给量 ，最后确定切削速度 。f cv切削功率： 4106cFP而 切 削 力 ： cFcFnyxspcKvfacC刀具寿命： 150420.spfTv通常情况下: ccFyx所以，从降低切削功率出发，首先选择较小的切削速度 其次，选择较大cv的进给量 ，最后确定背吃刀量 。f spa2-19、选择切削用量的原则是什么?从刀具寿命出发，按什么顺序选择切削用量?从机床动力出发，按什么顺序选择切削用量?为什么?答：选择切削用量时，要综合考虑切削过程的质量、生产率和成本等问题。所谓合理的切削用量是指在充分利用刀具的切削性能和机床性能（功率、扭矩）以及保证工件加工质量的
21、前提下，能获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。从刀具寿命出发:选择切削用量的原则是在机床、刀具、工件的强度以及工艺系统刚性允许的前提下，首先选择尽可能大的背吃刀量 ，其次选择在加sPa工条件和加工要求限制下允许的进给量 ，最后再按刀具寿命的要求确定一个f合适的切削速度 。cv从机床动力和刚性的限制等条件出发:选取尽可能大的进给量 ；最后根据刀具f寿命确定最佳的切削速度 。c2-20、何谓砂轮硬度？它与磨粒的硬度是否是一回事？如何选择砂轮硬度？砂轮硬度 选 择 不 当 会 出 现 什 么 弊 病 ？答 ： 砂 轮 硬 度 是 指 砂 轮 表 面 的 磨 料 在 磨 削 力 的 作 用 下 脱
22、 落 的 难 易 程 度 。 砂 轮 的硬 度 软 ， 表 示 磨 粒 容 易 脱 落 ; 砂 轮 硬 度 硬 ， 表 示 磨 粒 较 难 脱 落 。 显 然 砂 轮 硬 度 是 由结 合 剂 的 粘 结 强 度 和 数 量 所 决 定 的 ， 而 与 磨 料 本 身 的 硬 度 无 关 。选 择 砂 轮 硬 度 的 一 般 原 则 ： 磨 削 软 材 料 时 ， 选 用 硬 砂 轮 ； 磨 削 硬 材 料 时 ， 选 用软 砂 轮 。 前 者 是 因 为 在 磨 削 软 材 料 时 ， 砂 轮 的 工 作 磨 粒 磨 损 很 慢 ， 不 需 要 太 早 的脱 离 下 来 ； 后 者 是 因
23、为 在 磨 削 硬 材 料 时 ， 砂 轮 的 工 作 磨 粒 磨 损 较 快 ， 需 要 较 快 地第 9 页 共 42 页更 新 。砂轮硬度选择不当：砂轮选得过硬，磨钝的磨粒不易脱落，砂轮易堵塞，磨削热增加，工件易烧伤，磨削效率低，影响工件表面质量；砂轮选得过软，磨粒还在锋利时就脱落，增加了砂轮损耗，易失去正确的几何形状，影响工件精度。第三章3-2 什么是内联系传动链，它与外联系传动链有和不同，试举例说明。答 ：内 联 系 传 动 链 ： 内 联 系 传 动 链 是 联 系 复 合 运 动 之 内 的 各 个 分 解 部 分 ， 因 而 传动 链 所 联 系 的 执 行 件 相 互 之 间
24、 的 相 对 速 度 （ 及 相 对 位 移 量 ） 有 严 格 的 要 求 ， 用 来保 证 执 行 件 运 动 的 轨 迹 。 例 如 ， 在 卧 式 车 床 上 用 螺 纹 车 刀 车 螺 纹 时 ， 为 了 保 证 所需 螺 纹 的 导 程 大 小 ， 主 轴 （ 工 件 ） 转 一 周 时 ， 车 刀 必 须 移 动 一 个 规 定 的 准 确 的 距离 （ 螺 纹 导 程 ） 。 联 系 主 轴 刀 架 之 间 的 螺 纹 传 动 链 ， 就 是 一 条 传 动 比 有 严 格要 求 的 内 联 系 传 动 链 。 再 如 ， 用 齿 轮 滚 刀 加 工 直 齿 圆 柱 齿 轮 时
25、 ， 为 了 得 到 正 确 的渐 开 线 齿 形 ， 滚 刀 转 1 / K 转 （ K 是 滚 刀 头 数 ） 时 ， 工 件 就 必 须 转 1 / Z 转 （ Z 为 齿轮 齿 数 ） 。 联 系 滚 刀 旋 转 B11 和 工 件 旋 转 B12 的 传 动 链 ， 必 须 保 证 两 者 的 严 格 运动 关 系 。外 联 系 传 动 链 ： 外 联 系 传 动 链 是 联 系 动 力 源 （ 如 电 动 机 ） 和 机 床 执 行 件 （ 如主 轴 、 刀 架 、 工 作 台 等 ） 之 间 的 传 动 链 ， 使 执 行 件 得 到 运 动 ， 而 且 能 改 变 运 动 的速
26、 度 和 方 向 ， 但 不 要 求 动 力 源 和 执 行 件 之 间 有 严 格 的 传 动 比 关 系 。 例 如 ， 车 削 螺纹 时 ， 从 电 动 机 传 到 车 床 主 轴 的 传 动 链 就 是 外 联 系 传 动 链 ， 它 只 决 定 车 螺 纹 速 度的 快 慢 ， 而 不 影 响 螺 纹 表 面 的 成 形 。 再 如 ， 在 卧 式 车 床 上 车 削 外 圆 柱 表 面 时 ， 由于 工 件 旋 转 与 刀 具 移 动 之 间 不 要 求 严 格 的 传 动 比 关 系 ， 两 个 执 行 件 的 运 动 可 以 互相 独 立 调 整 。3-3 试列出 CA6140
27、 车床主运动传动链的传动路线,并计算主轴最高、最低转速及转速级数。答：传动链的传动路线如下： )(VI)(2M586V012I58_)(3_I5203419IVI3450)(1M_3856)(I230min/r1450kw.7主 主 轴右 移左 移反 转右正 转左 主 轴 最 高 速 度 ： r/min637.6341902主 轴主 轴 最 低 速 度 ： r/min105825314主 轴n第 10 页 共 42 页正转转速级数：2 3(1+(22-1)=24 级反转转速级数：1 3(1+(22-1)=12 级3-4 CA6140 车床主运动、车螺纹运动、机动进给运动、快速运动等传动链中，哪
28、些传动链的两端件之间具有严格的传动比？答：车螺纹运动：两端件（主轴与刀架）之间具有严格的传动比。3-10 外圆磨削与外圆车削相比有何特点（试从机床、刀具、加工过程等方面进行分析）？并以此说明外圆磨削比外圆车削质量高的原因。答：1主机床结构方面：磨床结构较车床简单、紧凑、传动链更优化；2主刀具方面：砂轮加工效果较车刀精细、高效；3主加工过程方面：磨床操作方便，易于控制，主轴旋转平稳。由上可以看出：外圆磨削，操作方便、传动链短、主轴旋转平稳，刚度大、砂轮加工精度高；外圆车削，传动链长、主轴旋转平稳度不够好，刚度不大、车刀加工精度不高。因此，外圆磨削比外圆车削质量要高。3-11 为什么车床用丝杆和光
29、杆分别担任车螺纹和车削进给的传动？如果只用其中的一个既车螺纹又传动进给，会产生什么问题？答：车螺纹时，要求主轴与刀架之间有严格的传动比，所以，只能用丝杆；车削进给时，不要求主轴与刀架之间有严格的传动比，用光杆更经济高效；若用丝杆既车螺纹又传动进给，对于车螺纹没有问题（影响） ，对于传动进给有时不能满足快速进给要求，影响加工效率，总体上还会影响丝杆使用寿命；若用光杆既车螺纹又传动进给，对于传动进给没有问题（影响） ，对于车螺纹，由于不能保证主轴与刀架之间的严格传动比，无法正确加工。第四章4-2 什么是逆铣？什么是顺铣？试分析其工艺特点。在实际的平面铣削生产中，目前多采用哪种铣削方式？为什么？答：
30、逆铣：铣刀主运动方向与工件进给运动方向相反时称为逆铣；顺铣：铣刀主运动方向与工件进给运动方向相同时称为顺铣。逆铣时，刀齿的切削厚度从零增加到最大值，切削力也由零逐渐增加到最大值，避免了刀齿因冲击而破损的可能。但刀齿开始切削时，由于切削厚度很小, 刀齿要在加工表面上滑行一小段距离，直到切削厚度足够大时，刀齿才能切入工件，此时, 刀齿后刀面已在工件表面的冷硬层上挤压、滑行产生了严重磨损，因而刀具使用寿命大大降低，且使工件表面质量变差；此外,铣削过程中，第 11 页 共 42 页还存在对工件上抬的垂向切削分力 Fcn，它会影响到工件夹持的稳定性,使工件产生周期性振动,影响加工表面的粗糙度。顺铣时,刀
31、齿切削厚度从最大开始，因而避免了挤压、滑行现象；同时，垂向铣削分力 Fcn 始终压向工件，不会使工件向上抬起，因而顺铣能提高铣刀的使用寿命和加工表面质量。 但由于顺铣时渐变的水平分力 Fct 与工件进给运动的方向相同，而铣床的进给丝杆与螺母间必然有间隙。实际的平面铣削生产中，多采用顺铣。顺铣的最大缺点是进给丝杆与螺母间有间隙，多数铣床纵向工作台的丝杆螺母有消除间隙装置，即使没有消除间隙的装置，则当水平分力 Fct 较小时，工作台进给可以采用丝杆驱动。同时，顺铣避免了逆铣过程中的挤压、滑行问题，还能提高铣刀的使用寿命和加工表面质量。4-3 为什么顺铣时，如工作台上无消除丝杠螺母机构间隙的装置，将
32、会产生工作台窜动 ？答：由于顺铣时渐变的水平分力 Fct 与工件进给运动的方向相同，而铣床的进给丝杆与螺母间必然有间隙，若工作台上无消除丝杠螺母机构间隙的装置，当水平分力 Fct 变得足够大，间隙由最大变为零的过程中，工作台就会突然向前窜动，整过过程表现为振动。4-4 试分析比较铣平面、刨平面、车平面、拉平面、磨平面的工艺特征和应用范围。答：铣平面：1）工艺特征：平面铣削分粗铣和精铣。精铣后的表面粗糙度可达Ra3.20.63m，尺寸公差可达 IT8IT6，直线度可达 0.080.12mm/m。2）应用范围：可加工各种不同形状的平面、沟槽等。刨平面：1）工艺特征：平面刨削分粗刨和精刨，精刨后的表
33、面粗糙度可达Ra3.21.6m，两平面间的尺寸公差等级可达 IT8IT7，直线度可达0.040.12/1000mm。在龙门刨床上采用宽刀精刨，其表面粗糙度可达Ra0.80.4m，直线度不超过 0.02mm/m。2）应用范围：刨削一般适于单件小批生产及修理工作中加工平面，可加工水平面、垂直面、直槽、V 形槽、T 形槽和燕尾槽等。车平面：第 12 页 共 42 页1）工艺特征：容易保证回转体的端面与其内圆表面、外圆表面的垂直度要求，且工艺简单，效率较高。2）应用范围：平面车削一般用于加工回转体的端面。拉平面：1）工艺特征：拉削加工精度为 IT9IT6，直线度可达 0.080.12mm/m。2）应用
34、范围：在大批大量生产中加工面积不大而要求较高( Ra1.6m)的零件平面时，可采用拉削加工方式。磨平面：1）工艺特征：磨削后的表面粗糙度可达 Ra1.250.16m，尺寸公差可达IT6IT5，平面度可达 0.010.03mm/m。2）应用范围：主要用于中、小型零件高精度表面及淬火钢等硬度较高的材料表面的加工。4-7 试述下列零件上平面的加工方案：1) 单件小批生产中，机座（铸铁）的底面：500mm300mm，Ra3.2m。2) 成批生产中，铣床工作台（铸铁）台面：1250mm300mm，Ra1.6m。3) 大批量生产中，发动机连杆（45 调质钢， 217255 HBS）侧面：25mm10mm，
35、Ra3.2m。答：1）粗铣- 精铣（平面铣削加工） ；2）粗刨- 精刨（平面刨削加工） ；3）粗拉- 精拉（平面拉削加工）或粗铣-精铣（平面铣削加工）第五章5-1 试分析比较钻头、扩孔钻和铰刀的结构特点。答：标准麻花钻由四部分组成：柄部、颈部、导向部分、切削部分；第 13 页 共 42 页扩孔钻：与麻花钻相比，扩孔钻的齿数较多（一般 34 齿） ，切削刃未从外圆延至中心；铰刀：由柄部、颈部和工作部分组成，铰刀有 612 刀齿。5-4 镗床上镗孔和车床上镗孔有何不同，分别用于什么场合？答：在镗床上镗孔时，通常镗刀随镗刀杆一起被镗床主轴驱动作旋转主运动，第 14 页 共 42 页工作台带动工件作纵
36、向进给运动，此外，工作台还有横向进给运动，主轴箱还有垂向运动，可用此调整工件孔系各个孔的位置。镗床主要用于加工工件上已经有了铸造的孔或加工过的孔（或孔系） ，常用于加工尺寸较大及精度较高的场合，特别适宜于加工分布在不同表面上、孔距尺寸精度和位置精度要求十分严格的孔系，镗床主要适用于批量较小的加工。在车床上镗孔，夹紧在车床卡盘上的工件被主轴带动进行主运动旋转，镗刀杆随车床床鞍一起沿纵向作进给运动，通过对刀架横向位置的调整来设定背吃刀量。车床镗孔是一种用刀具将内孔或者内部轮廓尺寸扩大的工序。镗孔加工一般都是半精加工或者精加工，一般使用单刃的切削镗刀。5-6 拉削速度并不高，但拉削却是一种高生产率的
37、加工方法，原因何在？拉孔为什么无需精确的预加工？拉削能否保持孔与外圆的同轴度要求？答：在拉削长度内，拉刀的同时工作齿数多，并且一把（或一组）拉刀可连续完成粗切、半精切、精切及挤压修光和校准加工，故生产率极高。拉刀的齿升量被设计成从大到小的阶梯式递减方式，即对应于粗加工，齿升量较大，而对应于半精加工和精加工，齿升量较小，工件加工表面的形状和尺寸是由拉刀最后几颗校准刀齿来保证，所以，无需精确的预加工。工件以被加工孔自身定位（拉刀前导部就是工件的定位元件） ，拉孔不易保证孔与其他表面的相互位置精度；对于那些内外圆表面具有同轴度要求的回转体零件的加工，往往都是先拉孔，然后以孔为定位基准加工其他表面。5
38、-8 下列零件上的孔，用何种加工方案比较合理：1) 单件小批生产中，铸铁齿轮上的孔，20H7，Ra1.6m。2) 大批量生产中，铸铁齿轮上的孔，50H7，Ra0.8m。3) 变速箱体（铸铁）上传动轴的轴承孔，62J7，Ra0.8m。4) 高速钢三面刃铣刀上的孔，27H6，Ra0.2m。答：1) 粗镗- 半精镗- 精镗（粗扩-精扩- 铰）2) 扩- 拉3) 粗镗（扩）-半精镗-精镗-浮动镗刀精镗4) 钻孔- 扩- 粗铰- 精铰- 珩磨第七章7-1 定位、夹紧的定义是什么？定位与夹紧有何区别？答： 定位是使工件在机床上或夹具中占据一个正确位置的过程。而夹紧是对工件施加一定的外力，使工件在加工过程中
39、保持定位后的正确位置且不发生变动的过程。定位是确保工件加工的正确位置，保证工件有好的定位方案和定位精度，定位后不能直接加工。而夹紧是保证工件的定位位置不变，定位在前，夹紧在第 15 页 共 42 页后。保证加工精度和安全生产。（一般夹紧面和定位面是重合的,否则会引起工件变形和定位不准.允许加一定的辅助支承供夹紧使用,但不能破坏定位基准）7-2 机床夹具由哪几个部分组成？各部分的作用是什么？解：机床夹具由定位元件、夹紧装置、对刀及导向装置、夹具体和其他装置或元件组成。作用：(1) 定位元件 定位元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置。（2） 夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件夹紧夹牢，保证工件在加
40、工过程中位置不变。（3） 对刀及导向装置 对刀及导向装置的作用是迅速确定刀具与工件间的相对位置，防止加工过程中刀具的偏斜。（4） 夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有部分连接成一个整体。（5） 其他装置或元件 按照工序的加工要求，有些夹具上还设置有如用作分度的分度元件、动力装置的操纵系统、自动上下料装置、夹具与机床的连接元件等其他装置或元件。7-3 什么叫六点定位原理？什么叫完全定位？答：在机械加工中，用六个适当分布的定位支承点来分别限制工件的六个自由度,从而使工件在夹具中有唯一确定的正确位置，称为“六点定位原理” 。在工件实际装夹中，六个自由度被六个支承点完全限制的定位方式即
41、为完全定位。7-4 什么叫欠定位？为什么不能采用欠定位？试举例说明。答：欠定位是由于工艺设计或者夹具设计上的疏忽，造成对必须加以限制的自由度没有得到限制的不良结果，欠定位不能保证工件的加工精度。所以欠定位是在任何情况下都不被允许的。例如，书上 P195 的图 7-13 中，若去除侧挡销，则工件绕着 Z 轴转动的自由度没有被限制，无法满足加工要求。7-5 辅助支承的作用是什么？辅助支承统与可调支承在功能和结构上的区别是什么？(课件有详细说明)解：辅助支承在夹具中仅起支承作用，用于增加工件的支承刚性和稳定性，以防止在切削时因切削力的作用使工件发生变形，影响加工精度。区别： 功能：可调支承的可调性完
42、全是为了弥补粗基准面的制造误差而设计的,常用于毛坯表面的定位。而辅助支承在夹具中仅起支承作用，不起定位作用，亦不限制工件的自由度。 结构：第 16 页 共 42 页7-6 试分析题 7-6 图中的定位元件所限制的自由度，判断有无欠定位或过定位，并对方案中不合理处提出改进意见。题 7-6 图答：a）V 型块 1 限制了工件 ， 自由度即沿 X 方向的移动，沿 Y 方向的移动；XY第 17 页 共 42 页V 型块 2 限制了工件 自由度即绕 X 轴的转动，绕 Y 轴的转动；V 型块 3 限制了工件 自由度即沿 Z 方向的移动，绕 Z 轴的转动；定位方式属于完全定位，无过定位。b） V型 块 1V
43、型 块 2V型 块 3 V型 块 1V型 块 2圆 柱 销 支 承 平 面型 块型 块型 块 型 块 型 块 圆 柱 销 支 承 平 面支承平面限制了 ， ， 即沿 Z 方向的移动，绕 X 轴转动，绕 Y 轴转动ZXY三个自由度；V 形块 1 和 2 限制 即沿 X 方向的移动，沿 Y 方向的移动两个yx,自由度。定位方式属于不完全定位，无过定位，无不合理处。c）平面限制了 ， ， 即沿 Z 方向的移动，绕 X 轴转动，绕 Y 轴转动三ZY个自由度；短定位销限制了 ， 即沿 X 方向的移动，沿 Y 方向的移动两个自由度；固定 V 型块限制了 ， 即绕 Z 轴的转动和沿 X 方向的移动两个自由度
44、。属于过定位。改进：将固定 V 型块改为活动 V 型块或换成削边销，只限定绕 Z 轴的转动。7-7 试分析题 7-7 图所列加工零件所必须限制的自由度；选择定位基准和定位元件，并在图中示意画出。题图 7-7a 在小轴上铣槽，要求保证尺寸 H 和 L；题7-7b 图在支座零件上加工两孔，保证尺寸 A 和 H。zx y z第 18 页 共 42 页题 7-7 图答：a）定位基准选外圆柱面和侧面。用两个短 V 型块，确定四个自由度，再在零件右端加一支承钉，限制一个自由度 ，不完全定X,Z Y位。b）H 的设计基准为底面，在零件底面加两个支承板限制工件 三个自由X,Z度；A 的设计基准为大孔，大孔处加
45、一个削边销限制 1 个自由度 ，最后在外圆弧处加一短 V 型块，限制两个自由度 ，完全定位。,Z7-8 如图 7-122 所示，齿轮坯的内孔和外圆均已加工合格。现在插床上用调整法加工内键槽，要求保证尺寸。忽略内孔与外圆同轴度公差，试计算该定位方案能否满足加工要求？若不能满足，应如何改进？第 19 页 共 42 页解：由于工序定位基准不重合将产生基准不重合误差基准位移误差 因为因此该定位方案不能满足加工要求。 改进措施: 提高齿轮坯外圆的制造精度，增大 V 形块的夹角 、或者把键槽转成水平方向等都可以减小定位误差。7-9 工件装夹如图 7-123 所示。现欲在 的圆柱工件上铣一平面，(60.1)
46、m保证尺寸 。已知 的 V 型块所确定的标准工件（(250.)h9）的中心距安装面为 ，塞尺厚度60m(45.3)。试求：当保证对刀误差为 h 公差（0.05mm）的三分之(3.)S一时，夹具上安装对刀块的高度 H 为多少？工件的定位误差为多少？解：（1）对刀基本尺寸为 ，270m且，上下偏差分别为 ，则，.51.833夹具上对刀块高度 H 为：(70.8)(0.2)6(2) jb=H=0.003*2=0.006mm jy= 2sin1dT00.1.29sinmd= jb+ jy=0.006+0.02=0.026mm7-10 在图 7-124 所示套筒零件上铣键槽，要求保证尺寸 及对称度。现有
47、三0.145种定位方案，分别如图 7-124b、c、d 所示。试计算三种不同定位方案的定位误差，并从中选择最优方案（已知内孔与外圆的同轴度公差不大于0.02mm） 。答：b）图中，尺寸 H 的定位误差，有，d0.10.14.27m 47故，该定位方案不能满足加工要求。对称度的定位误差jbt.2maxinjyD-d20.1-(3)=.02mdj .3=+0.4故，该定位方案不能满足加工要求。d）图中，尺寸 H 的定位误差，有jy，而 ，d对称度的定位误差 d0.10.3=5m=12故，该定位方案不能满足加工要求。综上所述，应选择 b 方案为最优方案。7-11 分析题 7-11 图所示的夹紧力方向
48、和作用点，并判断其合理性及如何改进。第 21 页 共 42 页题 7-11 图 答：a）夹紧力应指向主要定位支承，不合理，不能保证平行度。夹紧力的作用点应该位于上斜面。b）夹紧力应指向主要定位支承，不合理，不能保证垂直度。夹紧力的方向为箭头指向左，作用点在右端面。c）不合理，夹紧力的方向指向左，作用点在右边轮廓线d）不合理，夹紧力方向正确但作用点不应该离加工位置太远，改进如图。7-12 指出图 7-126 所示各定位、夹紧方案及机构设计中不正确的地方，并提出改进意见。解：图 a）夹紧力的作用点未落在支承元件上，破坏了工件的定位。改进方法是使夹紧力的作用点落在支承元件上。图 b）夹紧力会使工件产生变形，影响加工精度。改进方法是在夹紧力作用的地方加辅助支承，以提高零件的刚度。图 c）图中的定位方案未欠定位，不能满足定位要求。改进方案为增加两个支承钉。图 d）同图 a）一样夹紧力的作用点未落在支承元件上，破坏了工件的定位。改进方案为右边的夹紧元件下调对准左面的支承钉。第 22 页 共 42 页图 e）该定位方案使工件上表面定位产生过定位，工件的夹紧力作用点不确定。改进方案是在盖板上增加一个自位支承。图 f）同图 e)一样，工件的夹紧力作用点不确定。改进方案是在是将两个支承安装在一个自位支承上，如 P198 页图 7-20-b 所示。第
