1、机械制造工程学习题集 Page 1 of 36 第第第第一一一一章章章章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识 一、思考题一、思考题 1.切削过程有何特征，用什么参数来表示？ 是由刀具和工件的相对运动来实现的，称为切削运动。用主运动和进给运 动来表示。主运动和进给运动的概念见教材。 2 刀具.静止角度参考系的假定条件是什么？ 假定运动条件：进给量 f=0 假定安装条件：刀尖与工件回转中心等高； 刀杆方向与进给方向垂直。 3.切削层参数是什么？如何定义的？ 切削层：主运动一个周期，相邻两加工表面（切削刃）之间的材料截面。 切削层公称厚度 hD（老标准 ac） ： hD=f sinKr 切
2、削层公称宽度 bD（老标准 aw）: bD=ap/sinKr 切削层公称截面积 AD： AD=ap f=bD hD 4. 试述正交平面、法平面、假定工作平面和背平面的定义，并分析它们的 异同点和用途。 正交平面/主剖面 Po： Ps Pr 同时垂直于切削平面 Ps 和基面 法剖面 Pn：PnS,（切削刃） 。 假定工作平面、进给平面 Pf ：Pf Pr 、f 背平面 Pp ：Pp Pr 、ap 构成不同的参照系。 5. 为什么基面、切削平面必须定义在主切削刃上的选定点处？ 基面是通过主切削刃且与切削平面垂直的平面，是用来标注切削角度的的 机械制造工程学习题集 Page 2 of 36 面，所以
3、基面必须选定在主切削刃上的点并和切削平面垂直，才能有效的 进行角度标注。 6 试述刀具的标注角度与工作角度的区别， 为 什么横向切削时， 进给量f 不能过大。 刀具的标注角度是在刀具标注角度参照系中定义的角度 。 刀具标注角度参 照系又称静止参考系，同工况没有关系。 刀具的工作角度是在刀具工作角度参照系中定义的角度，不同的工艺环境 下，工作角度不同。 横向切削时，工作前角随进给量增大而增大，工作后角随进给量增大而减 小。过大的进给量会使后角变负，加工时工件会被挤断。 7. 刀具切削部分材料必须具备那些性能？为什么？ 见教材 P11. 8. 试按下列条件选择刀具材料或编号。 45 钢锻件粗车；Y
4、T5（P30） HT200 铸件精车；YG3X（K01） 低速精车合金钢蜗杆；W18Cr4V（成形刀） 高速精车调质钢长轴；YT30（P01） 中速车削淬硬钢轴；YN10（P05）或 K01（TiC+WC+Ni-MO） 加工冷硬铸铁。YG6X（K10） A. YG3X B. W18Cr4V C. YT5 D. YN10 E. YG8 F. YG6X G. YT30 二、分析计算题二、分析计算题 机械制造工程学习题集 Page 3 of 36 1. 试画出图 2-2 所示切断刀的正交平面参考系的标注角度 o 、 o 、 r K、 r K 、 o （要求标出假定主运动方向 c v、假定进给运动方向
5、 f v、基面 r P和 切削平面 s P） 图 2-2 图 2-3 解： 2. 绘制图 2-3 所示 45弯头车刀的正交平面参考系的标注角度（从外缘向 中心车端面） ： 5 o ， 10 s ， 6 o ， 55 r K， 6 o 。 机械制造工程学习题集 Page 4 of 36 解： 第第第第二二二二章章章章 金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律 一思考题一思考题 1.何谓积屑瘤？积屑瘤在切削加工中有何利弊？如何控制积屑瘤的形成？ 积屑瘤积屑瘤：在切削速度不高而又能形成连续性切削的情况下，加工一般钢料 或其他塑性材料时，常常在前刀面切削处粘着一块剖面呈三角状的硬块。 它的硬度很高
6、，通常是工件材料的 23 倍，在处于比较稳定的状态时，能 够代替刀刃进行切削。这块冷焊在前刀面上的金属称为积屑瘤或刀瘤 影响：影响： 有利方面：有利方面：产生积屑瘤后，它包覆在切削刃上，由于其硬度比工件材料大， 故可代替刀刃进行切削，对切削刃有一定的保护作用 机械制造工程学习题集 Page 5 of 36 积屑瘤使刀具实际前角增大，对切削过程有利 增大了切削厚度 不利方面：不利方面： 影响工件的尺寸精度 由于积屑瘤的前端伸出在切削刃之外，使切削厚度增加，因而对工件尺寸 精度有影响 积屑瘤使加工表面粗糙度值增大 积屑瘤的底部相对稳定一些，其顶部则很不稳定，容易破裂。一部分粘附 于切削底部而排出，
7、一部分残留在加工表面上，积屑瘤凸出刀刃部分使加 工表面变得粗糙 对刀具寿命的影响 积屑瘤粘附在前刀面上，在相对稳定时，可代替刀刃切削，有减少刀具磨 损、提高寿命的作用；但积屑瘤不稳定时，积屑瘤的破裂有可能导致硬质 合金刀具颗粒剥落，使磨损加剧 控制：控制：控制切削速度，尽量采用低速或高速切削，避开中速区 采用润滑性能良好的切削液，以减小摩擦 增大刀具前角，以减小刀屑接触区的压力 适当提高工件材料的硬度，减小加工硬化的倾向 2. 车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度 （包括 r K、 s 、 o 、 o ） ？ 简述理由。 机械制造工程学习题集 Page 6 of 36 3. 试说明被吃刀量
8、p a和进给量f对切削温度的影响，并与 p a和f对切削 力的影响相比较，两者有何不同？ 吃刀深度对切削温度的影响最小，进给量次之，切削速度影响最大。因 此，从控制切削温度的角度出发，在机床允许的情况下，选用较大的吃 刀深度和进给量比选用大的切削速度更有利。 背吃刀量和进给量都会影响切削力大小，当进给量增大的时候，切削力 的增大不成比例的增大， 而背吃刀量增大的时候， 切削力成比例的增大。 这样就对切削刀的影响是磨损就不同了。 还有就是对温度的影响！进给量的影响比背吃刀量的大！对刀具的耐用 度也就产生影响也就不同了咯！进给量大于背吃刀量啊！ 4. 增大刀具前角可以使切削温度降低的原因是什么？是
9、不是前角越大切 削温度越低？ 一方面增大前角， 能使刀具锋利减小切削变形， 并减轻刀屑间的摩擦， 从而减小切削力、切削热和功率消耗，减轻刀具磨损，削温度降低 另一方面，增大前角，还会使刀头的散热面积和容热体积减小，导致切 削区温度升高， 5. 刀具磨损有几种形式？各在什么条件下产生？ 磨料磨损磨料磨损， 这种磨损在各种切削速度下都存在， 但对低速切削的刀具而言， 磨料磨损是刀具磨损的主要原因 粘结磨损粘结磨损（又称冷焊磨损） 刀具材料与工件的亲和力大，则磨损严重 刀具材料与工件材料的硬度比小，则磨损加剧。切削速度的大小，中等偏 低的切削速度下粘结磨损严重。 扩散磨损扩散磨损 温度是影响扩散磨损
10、的主要因素，切削温度升高，扩散磨损会 急剧增加；不同元素的扩散速度不同；扩散速度与接触表面的相对滑动速 度有关，相对滑动速度愈高，扩散愈快；所以切削速度愈高，刀具的扩散 机械制造工程学习题集 Page 7 of 36 磨损愈快。 化学磨损化学磨损 在一定温度下，刀具材料与某些周围介质（如空气中的氧、切 削液中的添加剂硫、氯等）起化学作用，在刀具表面形成一层硬度较低的 化合物；极易被工件或切削擦掉而造成磨损，这种磨损称为化学磨损 。 6. 何谓最高生产率耐用度和最低成本耐用度？粗加工和精加工所选用的 耐用度是否相同，为什么？教材 P37。 第一种方法是根据单工件时最小的原则来制定耐用度，称为最高
11、生产 率耐用度 Tp：第二种是根据每个工件工序成本最低原则来制定耐用度， 称为最低成本耐用度 Tc。 生产中一般多采用最低成本耐用度，只有当生产任务紧迫，或生产 中出现不平衡的薄弱环节时，才选用最高生产率耐用度。 粗加工是以最高生产率为目的，所以使用最高生产率耐用度。精加 工时，为避免在加工同一表面时中途换刀，耐用度应规定得高一些，至 少应该完成一次走刀，应采用 最低成本耐用度。 7. 何谓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 P46P48. 工件材料的切削加工性是指材料被切削加工成合格零件的难易程度. 调整材料的化学成分调整材料的化学成分 在不影响材料使用性能的前提
12、下， 在钢中添加一些能明显改善切削 加工性的元素，如硫、铅等，可获得易切钢；在铸铁中适当增加石墨成 分，也可改善其切削加工性 进行适当的热处理进行适当的热处理 同样化学成分、不同金相组织的材料，切削加工性有较大差异。在 生产中常对工件进行适当的热处理，除得到合乎要求的金相组织和力学 机械制造工程学习题集 Page 8 of 36 性能外，也可改善其切削加工性能 采用新的切削加工技术采用新的切削加工技术，如加温切削，低温切削。 8. 切削液的主要作用是什么？切削加工中常用的切削液有哪几类？如何 选用？ 在切削加工中，合理使用切削液的作用： 可以减小切屑、工件与刀具 间的摩擦，降低切削力和切削温度
13、，延长刀具使用寿命，并能减小工件 热变形， 抑制积屑瘤和鳞刺的生长， 从而提高加工精度和减小已加工表 面粗糙度值。 切削加工中常用的切屑液可分为三大类：水溶液、乳化液、切削油 水溶液： 主要成分是水，再加入一定的防锈剂或添加剂，使其具有良 好的冷却性能又有一定的防锈和润滑性能 乳化液： 乳化液是在切削加工中使用较广泛的切削液， 它是水和乳化油 的混合物，为了提高其防锈和润滑性能，往往会加入一定的添加剂 切削油：非水溶性切削液，主要成份是矿物油，少数采用动植物油。切 削油主要起润滑作用 离子型切削液：一种新型水溶性切削液 ，其母液由阴离子型、非离子 型表面活性剂和无机盐配置而成。 能降低切削温度
14、， 提高刀具使用寿命。 选用：选用：粗加工时，金属切除量大，产生的热量多，因此应着重考虑降低 切削温度，选用以冷却为主的切削液，如 35的低浓度乳化液或 离子型切削液 精加工时主要要求提高加工精度和加工表面质量， 应选用具有良好润滑 性能的切削液， 如极压切削油或高浓度极压乳化液， 它们可减小刀具与 切屑之间的摩擦与粘接，抑制积屑瘤。 从工件材料方面考虑：切削钢材等塑性材料时，需要用切削液；切削铸 铁、黄铜等脆性材料时可不用切削液，其原因是切削液作用不明显，且 机械制造工程学习题集 Page 9 of 36 会污染工作场地 从刀具材料方面考虑：切削高强度钢、高温合金等难加工材料时，属于 高温高
15、压边界摩擦状态，宜选用极压切削油或极压乳化液 高速钢刀具耐热性差，应采用切削液；硬质合金刀具耐热性好，一般不 用切削液，必要时可采用低浓度乳化液或水溶液，但应连续地、充分地 浇注，否则刀片会因冷热不均而导致破裂 从加工方法方面考虑：铰孔、拉削、螺纹加工等工序刀具与已加工表面 摩擦严重，宜采用极压切削油或极压乳化液 成形刀具、齿轮刀具等价格昂贵，要求刀具使用寿命长，可采用极压切 削油 磨削加工时温度很高， 工件易烧伤， 还会产生大量的碎屑及脱落的砂粒 会划伤已加工表面， 因此要求切削液应具有良好的冷却清洗作用， 故一 般常采用乳化液或离子型切削液。 9. 前角和后角的功用分别是什么？选择前后角的
16、主要依据是什么？ 前角的功用：一方面增大前角，能使刀具锋利减小切削变形，并减轻刀 屑间的摩擦，从而减小切削力、切削热和功率消耗，减轻刀具磨损，提高 了刀具使用寿命；还可以抑制积屑瘤和鳞刺的产生，减轻切削振动，改善 加工质量，另一方面，增大前角会使切削刃和刀头强度降低，易造成崩刃 使刀具早期失效，还会使刀头的散热面积和容热体积减小，导致切削区温 度升高，影响刀具寿命，由于减小了切屑变形，也不利于断屑。 选用：选用： 在刀具材料的抗弯强度和韧性较低， 或工件材料的强度和硬度较高， 或切削用量较大的粗加工，或刀具承受冲击载荷的条件下，为确保刀具强 度，宜选用较小的前角，甚至可采用负前角 。 当加工塑
17、性大的材料，或工艺系统刚性差易引起切削振动时，或机床功率 不足时，宜选较大的前角，以减小切削力。 机械制造工程学习题集 Page 10 of 36 对于成形刀具或自动化加工中不宜频繁更换的刀具情况，为保证其工作的 稳定性和刀具使用寿命，宜取较小的前角。 后角的作用规律有以下方面： 增大后角，可增加切削刃的锋利性，减轻后刀面与已加工表面的摩擦，从 而降低切削力和切削温度，改善已加工表面质量。但也会使切削刃和刀头 强度降低，减小散热面积和容热体积，加速刀具磨损 在同样的磨钝标准 VB 条件下，增大后角（2 1） ，刀具材料的 磨损体积增大，有利于提高刀具的使用寿命。但径向磨损量 NB 也随之增 大
18、（NB2NB1） ，这会影响工件的尺寸精度 选择：选择： 切削厚度较大或断续切削条件下，需要提高刀具强度，应减小 后角 工件材料越软，塑性越大，刀具后角应越大 以尺寸精度要求为主时，宜减小后角，以减小径向磨损量 NB 值；若以加 工表面质量要求为主，则宜加大后角，以减轻刀具与工件间的摩擦 工艺系统刚性较差时，易产生振动，应适当减小后角 第 4 章 机械加工精度 一、思考题 1. 什么是加工精度和加工误差？ 答：加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想 几何参数的符合程度。实际值愈接近理想值，加工精度就愈高。零件的加 工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度。 机械制造工程学
19、习题集 Page 11 of 36 实际加工不可能把零件做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的 偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工 误差。 2.什么是加工经济精度？ 答： 3. 获得尺寸加工精度的方法有哪些？ 答：1）试切法、2）调整法、3）定尺寸刀具法、4）自动控制法 4. 什么是加工原理误差？ 答：原理误差即在加工中采用了近似的加工运动、近似的刀具轮廓和 近似的加工方法而产生的原始误差。 5. 什么是主轴回转误差？主轴回转误差有哪些基本形式？ 答： 主轴回转时实际回转轴线与理想回转轴线的偏移量称为主轴回转误差， 主轴回转误差三种基本形式：纯径向跳动、纯角度摆
20、动、轴向窜动。 6.什么是误差复映？ 答：当工件毛坯有形状误差，如圆度、圆柱度、直线度等，或相互位置误 差，如偏心、径向圆跳动等时，加工后仍然会有同类的加工误差出现；在 成批大量生产中用调整法加工一批工件时，如毛坯尺寸不一，那么加工后 这批工件仍有尺寸不一的误差。这就是切削加工中的误差复映现象。 7.减小工艺系统热变形的途径 答： (1)减少发热和隔热 (2)改善散热条件 (3)均衡温度场 (4)改进机床结构 机械制造工程学习题集 Page 12 of 36 (5)加快温度场的平衡 (6)控制环境温度 8.提高加工精度的途径 答：消除或减小原始误差 转移原始误差 误差分组法 误差补偿法 就地加
21、工（自干自） 自动测量补偿、恒温控制等 9.车削细长轴时，容易出现什么样的形状误差？ 答：车削细长轴时容易出现鼓形形状误差。 计算题： 1.在两台相同的自动车床上加工一批小轴的外圆，要求保证直径 ,mm02. 011第一台加工 1000 件，其直径尺寸按照正态分布，平均值 ,mm005.11 1 x均方差.mm004. 0 1 第二台加工 500 件，其直径尺寸 也按照正态分布，平均值,mm015.11 2 x均方差mm0025. 0 1 。 （1） 在同一图上画出两台机床加工的零件的尺寸分布图， 并指出哪台机床 精度高。 （2）计算并比较哪台机床的废品率高。 已知： x/ 0.3 0.5 1
22、 2 3 5 A 0.2359 0.3830 0.6826 0.9542 0.9973 1 机械制造工程学习题集 Page 13 of 36 答案要点：尺寸分布图如下图所示： 第一台机床精度：mm240004066 1 第二台机床精度：mm01500025066 2 第二台机床的精度高。 第一台机床的零件全部在公差带内，故没有废品。 第二台机床加工的小轴：右侧在公差上限之外，有废品。 %28. 229542. 05 . 0 9542. 0)2( )2() 0025. 0 015.1102.11 ()( 2 22 A AA xx A 查表得： 第二台机床的废品率为 2.28%。 2.在一台自动车
23、床上加工一批小轴的外圆，要求保证直径mm12 0 02. 0 ，完 11 10.98 11.02 11.00511.0111.015 10.993 11.017 11.0075 11.090 机械制造工程学习题集 Page 14 of 36 工后经测量得：直径尺寸按照正态分布，平均值mm995.11x，均方差 mm005. 0。计算正品率和废品率。 （10 分） 已知： x/ 0.3 0.5 1 2 3 5 A 0.2359 0.3830 0.6826 0.9542 0.9973 1 .解： 11.9951211.98 零件的合格范围为 11.9812mm，平均值为 11.995mm， 平均值
24、右侧： （12-11.995）/=0.005/0.005=1，查表得 A=0.6826， 平均值左侧： （11.995-11.98）/=0.015/0.005=3，查表得 A=0.9973 正品率=（0.6826+0.9973）/2=0.8399584%， 废品率=1-84%=16%， 答：正品率为 84%，废品率为 16% 。 第 5 章 机械加工表面质量 1.机械加工表面质量的含义？ 答：机械加工表面质量包含两个方面的内容。 （1）表面的几何形状特征: 表面粗糙度、表面波度、表面加工纹理和伤痕； （2）表面层的物理力学性 能：表面层加工硬化、表面层金相组织的变化和表面层残余应力。 2.自激
25、振动有哪些特点？ 机械制造工程学习题集 Page 15 of 36 答：（1） 机械加工中的自激振动是在没有周期性外力(相对于切削过程而言) 干扰下所产生的振动运动，这一点与强迫振动有原则区别。 （2）自激振动 的频率接近于系统的某一固有频率，或者说，颤振频率取决于振动系统的 固有特性。这一点与强迫振动根本不同，强迫振动的频率取决于外界干扰 力的频率。 （3）自由振动受阻尼作用将迅速衰减，而自激振动却不因有阻 尼存在而衰减为零。 3.在磨削工件时，提高砂轮转速和提高工件速度分别对工件表面粗糙度有 何影响？ 答：提高砂轮转速可以提高表面粗糙度的精度，即降低粗糙度数值；提高 工件速度可以降低表面粗
26、糙度的精度，即增加粗糙度数值。 4.什么是冷作硬化？ 答：切削（含磨削）过程中，刀具前面迫使金属受到挤压而产生塑性变形， 使晶体间产生剪切滑移，晶格严重扭曲，并使晶粒拉长、破碎和纤维化， 引起材料强化、硬度提高，这就是冷作硬化现象 5.机械加工中的振动对切削加工有哪些不利影响？ 答： （1）影响加工表面的粗糙度， （2）影响生产率， （3）影响刀具寿命， （4）对机床、夹具等不利。 第 6 章 机械加工工艺规程的制定 1.生产过程和工艺系统？ 答：机械产品制造时，将原材料转变为成品的全过程称为生产过程。生产 过程是包括产品设计、生产准备、制造和装配等一系列相互关联的劳动过 程的总和。 一般把机
27、械加工中由机床、刀具、夹具和工件组成的相互作用、相 互依赖，并具有特定功能的有机整体，称为工艺系统。 2.什么是工序、工步、进给、安装、工位？ 答：工序是指一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对一个或同时 对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。工步是指在加工表面和加工 工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。进给是指加工工具在加 工表而上切削一次所完成的切削工作。安装是指在加工前对工件进行的定 位、加紧和调整作业。 机械制造工程学习题集 Page 16 of 36 一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固 定部分所占据的每一个位置称为一个工位。 3.生产纲领？
28、 答：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。 4.机械加工工艺规程？ 答：工艺规程是规定产品或零部件的制造工艺过程和操作方法等的工艺文 件。零件机械加工工艺规程包括：工艺路线，各工序的具体加工内容、要 求及说明，切削用量，时间定额及使用的机床设备与工艺装备等。 5.设计基准 工艺基准？ 答：在零件图上，用以确定某一点、线、面位置所依据的那些点、线、面 称为设计基准。在机械加工、测量和装配过程中所使用的基准称为工艺基 准。工艺基准按用途不同又分为定位基准、测量基准、装配基准。 6. 工序基准定位基准？ 答：工序基准 在工序图中用以确定被加工表面位置所依据的基准。 定位基准 用以
29、确定工件在机床上或夹具中正确位置所依据的基准。 7.粗基准、精基准？ 答：在起始工序中，工件只能选用未经加工的毛坯表面来定位，这种定位 表面称为粗基准；在中间工序和最终工序中，则选用已加工表面定位，这 种定位表面称为精基准。 8.工序的集中与分散？ 答：工序集中就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工序的 加工内容较多。工序分散就是将工件的加工分散在较多的工序内进行。每 道工序的加工内容很少，最少时即每道工序仅一个简单工步。 9.加工余量？ 答：毛坯经机械加工而达到零件图的设计尺寸，从被加工表面上切除金属 层的总厚度，即毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差称为加工总余量，也称 为毛坯余量。而
30、在某一工序所切除的金属层厚度，即相邻两工序尺寸之差 称为工序余量，加工总余量是各个工序余量之和。 10.尺寸链？ 答：在机器设计和制造过程中，常涉及一些有密切联系、相互依赖的若干 机械制造工程学习题集 Page 17 of 36 尺寸的组合。在分析这些尺寸间的影响关系时，可将这些尺寸从机器或零 件的具体结构中抽象出来，依其内在联系绘成首尾相接的具有封闭形式的 尺寸组。这一互相联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合称为尺寸链。 11.封闭环？ 答：封闭环是在加工或装配过程中最后自然形成（间接获得）的那一个环， 一个尺寸链中只有一个封闭环。 计算题 1.如下图所示的偏心轴零件的 A 表面需进行渗碳处理
31、，渗碳层深度要求为 0.50.8mm。与 A 面有关的加工过程如下： （1）精车 A 面达到尺寸mm6 .38 0 1 . 0 ； （2）渗碳处理，控制渗碳层深度为 t； （3）精磨 A 面，保证尺寸mm4 .38 0 016. 0 ，同时保证渗碳层深度达到规定 要求。 试确定 t 的数值。 0 -0.016 38.4 A 解：渗碳层深度为 3 . 0 0 5 . 0 ， 尺寸链为： 机械制造工程学习题集 Page 18 of 36 t 0.5 R19.2 R19.3 0 -0.05 0 -0.008 +0.3 0 t t （4 分） 其中 3 . 0 0 5 . 0 为封闭环，t、 0 00
32、8. 0 2 .19 R为增环， 0 05. 0 3 .19 R为减环。 由 0.5t+19.219.3 得：t0.6 由 0.3ESt+0(0.05) 得：ESt0.25 由 0= EIt0.0080 得：EIt =0.008 所以得： 25. 0 008. 0 6 . 0 t 2.如图所示的轴套零件，其外圆、内孔及端面均已加工好，试求当以 A 面 定位钻直径为10mm 孔时的工序尺寸 L 及公差。要求：画出尺寸链图， 并写出计算过程。 机械制造工程学习题集 Page 19 of 36 A B 0.1 0.05 0 0 + - - - L 60 15 0.1 50 10 解：尺寸链为： -
33、0 0.05 + - 50 15 0.1 L 其中1 . 015为封闭环， 0 05. 0 50为增环，L 为减环。 由 1550L 得：L35 由 0.10EIL 得：EIL0.1 由 0.1=0.05ESL 得：ESL= 0.05 所以得： 05. 0 1 . 0 35 L 3. 如下图所示的轴套类零件，设计尺寸 0 1 . 0 66. 0 不便于直接测量，采取控 制尺寸 A 来保证尺寸 0 1 . 0 66. 0 ，试求工序尺寸 A 及公差。要求：画出尺 寸链图，并写出计算过程。 机械制造工程学习题集 Page 20 of 36 - + - 0 0.1 0.04 0 - 0.66 A 5
34、 0.015 11.4 解：画出尺寸链为： - 0 0.04 + - 5 0.015 11.4 A 0.1 0 -0.66 其中 0 1 . 0 66. 0 为封闭环， 0 04. 0 4 .11 为增环，015. 05，A 为减环。 由 0.6611.45A 得：A5.74 由 00（0.015）EIA 得：EIA0.015 由 0.1=0.040.015ESA 得：ESA0.045 机械制造工程学习题集 Page 21 of 36 所以得： 045. 0 015. 0 74. 5 A 4. 如下图所示零件，在镗孔前平面 A、B、C 已加工好，为便于工件装夹， 选择 A 面作为定位基准，试计
35、算 H 的尺寸及公差。要求：画出其尺寸 链图，并写出计算过程。 50 15 A B H 0.1 +0.1 0 0 25 0.15 + - - C 解：尺寸链为： 50 15 H - 0 0.1 + - 25 0.15 +0.1 0 其中15. 025为封闭环， 0 1 . 0 15、H为增环， 1 . 0 0 50为减环。 由 2515+H50 得：H=60 由 0.150+ESH0 得：ESH0.15 机械制造工程学习题集 Page 22 of 36 由0.150.1+EIH0.1 得：EIH0.05 所以得： 15. 0 05. 0 60 H 5.如图所示小轴零件，毛坯为普通精度的热轧圆钢
36、，装夹在车床前、后顶 尖间加工，主要工序；下料、车端面、钻中心孔、粗车外圆、精车外圆、 磨削外圆。 解：结果见下表。 工序名称工序名称 工序余量工序余量 工序经济工序经济 加工精度加工精度 工序基本尺寸工序基本尺寸 工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差 磨削磨削 0.30.3 IT7 IT7 0.0210.021 25.0025.00 25.025.0 0 0 - -0.0210.021 精车精车 0.80.8 IT10 0.084IT10 0.084 25+0.3=25.325+0.3=25.3 25.325.3 0 0 - -0.0840.084 粗车粗车 1.91.9 IT12 0.210IT1
37、2 0.210 25.3+0.8=26.125.3+0.8=26.1 26.126.1 0 0 - -0.2100.210 毛坯毛坯 IT14 IT14 1.01.0 26.1+1.9=28.026.1+1.9=28.0 28 28 0.50.5 机械制造工程学习题集 Page 23 of 36 机械制造工程学习题集 Page 24 of 36 机械制造工程学习题集 Page 25 of 36 机械制造工程学习题集 Page 26 of 36 机械制造工程学习题集 Page 27 of 36 机械制造工程学习题集 Page 28 of 36 机械制造工程学习题集 Page 29 of 36 机
38、械制造工程学习题集 Page 30 of 36 机械制造工程学习题集 Page 31 of 36 机械制造工程学习题集 Page 32 of 36 第第第第三三三三章章章章 金金金金属属属属切切切切削削削削机机机机床床床床与与与与刀刀刀刀具具具具 1. 某机床主传动系统如图 3-1 所示， 试写出主运动传动链的传动路线表 达式和图示齿轮啮合位置时的运动 平衡式（算出主轴转速） 。 （略） 2. 车圆柱面和车螺纹时，各需要几个独立运动？ 圆柱面需要 2 个独立运动，车螺纹需要 2 个独立运动 3 传动原理图和传动系统图的有什么主要区别？ 传动系统图上表示了该机床所有的执行运动及其传动联系；而传动
39、原理图 则主要表示与表面成形有直接关系的运动及其传动联系。 传动系统图具体表示了传动链中各传动件的结构形式，如轴、齿轮、带轮 等；而传动原理图则仅仅用一些简单的符号来表示运动源与执行件、执行 件与执行件之间的传动联系。 4. 比较机械传动与液压传动各自的特点 机械制造工程学习题集 Page 33 of 36 机械传动的优点： 传动比较准确，适用于定比传动（无齿带传动除外） 。 实现回转运动的结构简单，并能传动较大扭矩。 故障容易发现，便于维修。 缺点：机械传动一般情况下不够稳定，当制造精度不高或磨损时，振动和 噪声较大；实现变速机构较复杂，成本高。 应用：主要用于速度不太高的有级变速传动中。
40、液压传动优点： 易于在较大范围内实现无级变速 传动平稳，便于实现频繁的换向 能自动实现过载保护，且装置简单 便于采用电液联合控制，实现自动化 机件在油中工作，润滑条件好，寿命长 液压元件易于实现系列化、标准化、通用化 缺点：因为油有一定的可压缩性，并有泄漏现象，所以液压传动不适合作 定比传动。 5.车削技术的发展趋势？ 车削技术在多个领域都有长足的发展，如高速车削、加热车削、低温车削、 超精密车削等。 5. 麻花钻的缺点，如何改进？ 标准麻花钻存在切削刃长、前角变化大（+30至 -30横刃上约为 -60) 、副后角为 0，摩擦严重、螺旋槽排屑不畅、横刃部分切削条件 很差等结构问题。刚度差、导向
41、性差、横刃产生的轴向力很大、切屑与孔 壁剧烈摩擦、半封闭式切削，润滑、 散热、排屑条件很差、 加工精度 低，加工质量差。 机械制造工程学习题集 Page 34 of 36 生产中,为了提高钻孔的精度和效率,常将标准麻花钻按特定方式刃磨成 “群钻” 。 修磨横刃 将横刃磨窄、磨低，改善横刃处的切削条件 修磨切削刃 将靠近钻心附近的主刃修磨成一段顶角较大的内直刃及一段 圆弧刃,以增大该段切削刃的前角。 修磨刀面 在麻花钻的主后刀面上磨出两个对称的月牙 槽，形成三尖、七刃双顶角 磨出分屑槽 直径大于 15mm 的钻头，在外直刃上磨出分 屑槽，改善断屑、排屑情况。 经过综合修磨而成的群钻,切削性能显著
42、提高。钻削时轴向力下降 35% 50%,扭矩降低 10%30%刀具使用寿命提高 35 倍,生产率、加工精度都 有显著提高。 6. 什么是顺铣和逆铣，顺铣有哪些特点？对机床进给机构有哪些要求？ 顺铣顺铣 铣刀的旋转方向与工件的进给方向相同时为顺铣。 顺铣切削厚度大，接触长度短，铣刀寿命长，加工表面光洁。但不宜 加工带硬皮工件，铣削力的水平分力与工件的进给方向相同，工作台进给 丝杠与固定螺母之间一般有间隙存在，故应消除间隙。 逆铣逆铣 铣刀的旋转方向和工件的进给方向相反时为逆铣。逆铣时切削厚度 从零开始逐渐增大，刀刃在切削硬化的已加工表面上挤压、滑行，加速了 刀具的磨损。逆铣时铣削力将工件上抬，易
43、引起振动。 7. 拉削加工有什么特点？ 用拉刀在相应的拉床上加工出工件内、外几何表面的方法称为拉削加工。 拉削可加工内表面和外表面。 当刀具在切削时不是受拉力而是受压力， 这时刀具叫推刀， 这种加工 方法叫推削加工，推削加工主要用于修光孔和校正孔的变形。 机械制造工程学习题集 Page 35 of 36 加工精度高，粗拉的加工精度为 IT8-IT7，Ra 值为 1.6-0.8m；精拉加工 精度为 IT7-IT6，Ra 值为 0.8-0.4m 。 拉削主要应用于成批、大量生产的场合。拉削可以加工各种形状的通 孔、平面及成形表面等，但拉削只能加工贯通的等截面表面，特别是适用 于成形内表面的加工。
44、8. 滚齿机切削工件时，在其它条件不变只改变下例某一条件，滚齿机应做 什么样的调整。 （教材 P106） （1）由加工直齿齿轮改为加工斜齿轮。 （改变安装角度，当滚刀螺旋方向 相同时=-0或是=+0，当滚刀螺旋方向相反时） （2）由滚切右旋齿轮改为滚切左旋齿轮。 （3）由使用右旋滚刀改为使用左旋滚刀。 9.指出加工下列齿面所使用的机床：蜗轮、内啮合直齿圆柱齿轮、外啮合 直齿圆柱齿轮、圆锥齿轮、花键轴、齿条、扇形齿轮。 插：外啮合直齿圆柱齿轮，内啮合直齿圆柱齿轮，齿条、扇形齿轮。 滚：蜗轮，啮合直齿圆柱齿轮，花键轴 刨齿机: 圆锥齿轮. 10. 砂轮的特性由哪些因素决定？ 包括磨料、粒度、结合剂
45、、硬度和组织 11. 什么叫砂轮硬度，如何选择砂轮硬度？ 砂轮硬度是指砂轮工作时在外力作用下磨粒脱落的难易程度。易脱落则砂 轮硬度低；反之，砂轮硬度高。影响切削质量和生产率。 砂轮硬度选择原则 磨削硬材，选软砂轮；磨削软材，选硬砂轮； 磨削导热性差的材料，不易散热，选软砂轮以免工件烧伤； 砂轮与工件接触面积大时，选较软的砂轮； 机械制造工程学习题集 Page 36 of 36 成形磨精磨时，选硬砂轮；粗磨时选较软的砂轮。 12. 简述磨料粒度的表示方法。 砂轮的粒度是指磨料颗粒的大小，以磨粒刚好能通过的筛网一英寸长度上 有多少孔目数来表示。当直径小于 40m 时，这种磨粒称为微粉，以 W 表示。影响生产率与表面粗糙度。 13. 齿轮常用加工方法有哪些？试分析滚齿机的切削运动。
