机械制造技术基础B 第四章 第四节

《机械制造技‎术基础》部分习题参‎考解答第四章 机械加工质‎量及其控制‎4-1 什么是主轴‎回转精度？为什么外圆‎磨床头夹中‎的顶尖不随‎工件一起回‎转，而车床主轴‎箱中的顶尖‎则是随工件‎一起回转的‎？解：主轴回转精‎度——主轴实际回‎转轴线与理‎想回转轴线‎的差值表示‎主轴回转精‎度，它分为主轴‎径向圆跳动‎、轴向圆跳动‎和角度摆动‎。

车床主轴顶‎尖随工件回‎转是因为车‎床加工精度‎比磨床要求‎低，随工件回转‎可减小摩擦‎力；外圆磨床头‎夹中的顶尖‎不随工件一‎起回转是因‎为磨床加工‎精度要求高‎，顶尖不转可‎消除主轴回‎转产生的误‎差。

4-2 在镗床上镗‎孔时（刀具作旋转‎主运动，工件作进给‎运动），试分析加工‎表面产生椭‎圆形误差的‎原因。

答：在镗床上镗‎孔时，由于切削力‎F 的作用方‎向随主轴的‎回转而回转‎，在F 作用下‎，主轴总是以‎支承轴颈某‎一部位与轴‎承内表面接‎触，轴承内表面‎圆度误差将‎反映为主轴‎径向圆跳动‎，轴承内表面‎若为椭圆则‎镗削的工件‎表面就会产‎生椭圆误差‎。

4-3 为什么卧式‎车床床身导‎轨在水平面‎内的直线度‎要求高于垂‎直面内的直‎线度要求？答：导轨在水平‎面方向是误‎差敏感方向‎，导轨垂直面‎是误差不敏‎感方向，故水平面内‎的直线度要‎求高于垂直‎面内的直线‎度要求。

4-4 某车床导轨‎在水平面内‎的直线度误‎差为0.015/1000m ‎m ，在垂直面内‎的直线度误‎差为0.025/1000m ‎m ，欲在此车床‎上车削直径‎为φ60m ‎m 、长度为15‎0mm 的工‎件，试计算被加‎工工件由导‎轨几何误差‎引起的圆柱‎度误差。

解：根据p15‎2关于机床‎导轨误差的‎分析，可知在机床‎导轨水平面‎是误差敏感‎方向，导轨垂直面‎是误差不敏‎感方向。

水平面内：0.0151500.002251000R y ∆=∆=⨯=mm ；垂直面内：227()0.025150/60 2.341021000z RR-∆⎛⎫∆==⨯=⨯ ⎪⎝⎭mm ，非常小可忽‎略不计。

机械制造技术基础复习资料机械制造技术基础复习资料第一章第一章 机械制造概论机械制造概论机械制造：从毛坯经过一系列过程成为成品机器的过程。

机械制造：从毛坯经过一系列过程成为成品机器的过程。

生产系统：原材料进厂到产品出厂的整个生产经营管理过程。

生产系统：原材料进厂到产品出厂的整个生产经营管理过程。

制造系统：原材料变为产品的整个生产过程，原材料变为产品的整个生产过程，包括毛坯制造、包括毛坯制造、机械加工装配检测和物料的存 储运输所有的工作。

储运输所有的工作。

储运输所有的工作。

工艺系统：机械加工所使用的机床刀具夹具和工作组成了一个相对独立的系统称为工艺系统机械加工所使用的机床刀具夹具和工作组成了一个相对独立的系统称为工艺系统 生产纲领：企业根据市场需求和自身的生产能力制定生产计划，在计划期内应当生产的产品的产量和进度计划称为生产纲领。

的产量和进度计划称为生产纲领。

生产类型举例说明：生产类型举例说明：大量生产：汽车、手表、手机、由于其产量大且同一类型的产品一样故为大量生产大量生产：汽车、手表、手机、由于其产量大且同一类型的产品一样故为大量生产 成批生产：笔记本电脑、由于其每一阶段的电脑不同，每种电脑均有一定的数量成批生产：笔记本电脑、由于其每一阶段的电脑不同，每种电脑均有一定的数量单件生产：大型机床、水力发电装置，由于其为重型设备，专用设备所以只能进行单件生产。

第二章第二章 金属切削原理金属切削原理金属切削加工：利用切削刀具切除工件上多余的金属，利用切削刀具切除工件上多余的金属，从而使工件的几何形状、从而使工件的几何形状、尺寸精度及 表面质量达到预定要求，这样的加工称为金属切削加工。

表面质量达到预定要求，这样的加工称为金属切削加工。

表面质量达到预定要求，这样的加工称为金属切削加工。

切削运动由主运动和进给运动组成。

切削运动由主运动和进给运动组成。

切削用量三要素切削用量三要素::切削速度、进给量和背吃刀量切削速度、进给量和背吃刀量1、切削速度：、切削速度：切削速度Vc(m/s 或m/min) m/min) ：主运动为旋转运动，主运动的线速度：主运动为旋转运动，主运动的线速度：主运动为旋转运动，主运动的线速度 601000´=nd V wC p进给运动加工表面待加工表面待加工表面主运动已加工表面加工表面进给运动已加工表面主运动主运动为往复直线运动6010002´=rC Ln V2、进给量：工件或刀具每回转一周时二者沿进给方向相对位移。

第一章1.工艺过程：在生产过程中凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程，统称为工艺过程。

2.工序：一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。

3.安装：安装是工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。

4.工位：工位是在工件的一次安装中，工件相对于机床(或刀具)每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。

5.工步：工步是在加工表面、切削刀具和切削用量(仅指机床主轴转速和进给量)都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。

6.走刀：在一个工步中，如果要切掉的金属层很厚，可分几次切，每切削一次，就称为一次走刀。

7.基准：用来确定生产对象几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面，称为基准。

基准可分为设计基准和工艺基准两大类；工艺基准又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准等8.设计基准：设计图样上标注设计尺寸所依据的基准，称为设计基准。

9.工艺基准：工艺过程中所使用的基准，称为工艺基准。

按其用途之不同，又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准10.工序基准：在工序图上用来确定本工序加工表面尺寸、形状和位置所依据的基准，称为工序基准(又称原始基准)。

11.定位基准：在加工中用作定位的基准，称为定位基准。

12.测量基准：工件在加工中或加工后，测量尺寸和形位误差所依据的基准，称为测量基准13.装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所依据的基准，称为装配基准。

14.工件装夹：找正装夹（直接找正装夹，划针、千分表，效率低，精度高；划线找正装夹，效率低，误差大，适用于单件小批难直接找正。

）；夹具装夹。

15.加工零件的生产类型：单件生产、成批生产、大量生产。

16.定位的任务：使工件相对于机床占有某一正确的位置；夹紧的任务：保持工件的定位位置不变。

17.定位误差和夹紧误差之和成为装夹误差。

18.在设计零件时，应尽量选用装配基准作为设计基准；在编制零件的加工工艺规程时，应尽量选用设计基准作为工序基准；在加工及测量工件时，应尽量选用工序基准作为定位基准及测量基准，以消除由于基准不重合引起的误差。

第4章机床夹具设计原理1.何谓机床夹具？试举例说明机床夹具的作用及其分类？答：所谓机床夹具，就是将工件进行定位、加紧，将刀具进行导向或对刀，以保证工件和刀具间的相对位置关系的附加装置。

机床夹具的功用：①稳定保证工件的加工精度；②减少辅助工时，提高劳动生产率；③扩大机床的使用范围，实现一机多能。

夹具的分类：1）通用夹具； 2）专用夹具； 3）成组夹具； 4）组合夹具；5）随行夹具。

2.工件在机床上的安装方法有哪些？其原理是什么？答：工件在机床上的安装方法分为划线安装和夹具安装。

划线安装是按图纸要求，在加工表面是上划出加工表面的尺寸及位置线，然后利用划针盘等工具在机床上对工件找正然后夹紧；夹具安装是靠夹具来保证工件在机床上所需的位置，并使其夹紧。

3.夹具由哪些元件和装置组成？各元件有什么作用？答：1）定位元件及定位装置：用来确定工件在夹具上位置的元件或装置；2）夹紧元件及夹紧装置：用来夹紧工件，使其位置固定下来的元件或装置；3）对刀元件：用来确定刀具与工件相互位置的元件；4）动力装置：为减轻工人体力劳动，提高劳动生产率，所采用的各种机动夹紧的动力源；5）夹具体：将夹具的各种元件、装置等连接起来的基础件；6）其他元件及其他装置。

4.机床夹具有哪几种？机床附件是夹具吗？答：机床夹具有通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具。

5.何谓定位和夹紧？为什么说夹紧不等于定位？答：工件在夹具中占有正确的位置称为定位，固定工件的位置称为夹紧。

工件在夹具中，没有安放在正确的位置，即没有定位，但夹紧机构仍能将其夹紧，而使其位置固定下来，此时工件没有定位但却被夹紧，所以说夹紧不等于定位。

6.什么叫做六点定位原理？答：采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，即可实现完全定位，这称为六点定位原理。

7.工件装夹在夹具中，凡是有六个定位支承点，即为完全定位，凡是超过六个定位支承点就是过定位，不超过六个定位支承点就不会出现过定位，这种说法对吗，为什么？答：不对；过定位是指定位元件过多，而使工件的一个自由度同时被两个以上的定位元件限制。

《机械制造技术基础》课程标准(128学时)一、课程概述1.课程性质和任务《机械制造技术基础》是高等职业院校数控技术专业的核心课程之一，与其他后续课程有着紧密的联系，也是一门综合性较强的技术课程和实用课程。

通过本课程的学习，使学生较全面的了解机械产品的生产过程和机械制造相关知识；能根据工程要求正确选用常用材料及钢的热处理方式；能根据工艺要求正确选用金属切削机床和加工工艺；掌握安全生产、节能环保和先进制造技术的相关知识；具备分析和检测机制产品质量的初步能力。

2.课程设计理念与思路（1）凸现职教特色。

以就业为导向，紧扣培养目标，根据本专业学生将来面向的职业岗位群对高技能人才提出的相关职业素养要求来组织课程结构与内容。

（2）实现课程的综合化与模块结构。

根据相关岗位的职业能力分析结果，综合相关学科内容，避免重复教学，以模块化结构，为不同专门化方向的培养和增强各院校教学的自主性、灵活性留有空间。

（3）体现以能力为本位的职教理念。

删除与学生将来从事的工作相关不大的纯理论教学内容与繁冗的计算，以能力培养为主线，以学生的“行动能力”为出发点组织教材。

（4）课程设计须与先进教学法的采用相结合。

与现场教学、实训教学、项目教学、理论实践一体化教学等紧密结合。

二、课程目标通过本课程的学习，要达到如下培养目标：1、了解机械产品生产过程，能掌握制造类企业安全生产、节能环保等常识；2、会根据工程要求正确选用常用工程材料；3、熟悉机械传动常见形式，具备根据工作需要，正确选用传动方式与类型的初步能力；4、熟悉常用金属切削机床的特点及工艺范围，能根据工作需要正确选用金属切削机床；5、掌握金属切削刃具基础知识，能根据工作需要合理选用及简单修磨金属切削刀具；6、掌握金属切削的工艺基础知识，具备合理制订一般典型零件机械加工工艺文件的初步能力；7、会分析和检测机制产品的一般质量问题，具备对如何提高机制产品的质量和改进加工方式提出建议的初步能力；8、熟悉机械制造的先进技术，能根据实际需要选用相关技术。

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第四章机械加工质量及其控制4-1什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床主轴箱中的顶尖则是随工件一起回转的？解：主轴回转精度——主轴实际回转轴线与理想回转轴线的差值表示主轴回转精度，它分为主轴径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动。

车床主轴顶尖随工件回转是因为车床加工精度比磨床要求低，随工件回转可减小摩擦力；外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转是因为磨床加工精度要求高，顶尖不转可消除主轴回转产生的误差。

4-2 在镗床上镗孔时（刀具作旋转主运动，工件作进给运动），试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。

答：在镗床上镗孔时，由于切削力F的作用方向随主轴的回转而回转，在F作用下，主轴总是以支承轴颈某一部位与轴承内表面接触，轴承内表面圆度误差将反映为主轴径向圆跳动，轴承内表面若为椭圆则镗削的工件表面就会产生椭圆误差。

4-3为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？答：导轨在水平面方向是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向，故水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求。

4-4某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000mm，在垂直面内的直线度误差为0.025/1000mm，欲在此车床上车削直径为φ60mm、长度为150mm的工件，试计算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。

解：根据p152关于机床导轨误差的分析，可知在机床导轨水平面是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向。

水平面内：0.0151500.002251000R y∆=∆=⨯=mm；垂直面内：227()0.025150/60 2.341021000zRR-∆⎛⎫∆==⨯=⨯⎪⎝⎭mm，非常小可忽略不计。

所以，该工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差0.00225R∆=mm。

4-5 在车床上精车一批直径为φ60mm、长为1200mm的长轴外圆。

已知：工件材料为45钢；切削用量为：v c=120m/min，a p=0.4mm, f =0.2mm/r; 刀具材料为YT15。

第二章金属切削原理及刀具● 1. 切削时工件上形成的三个表面是已加工表面、过渡表面和待加工表面。

● 2. 工件与刀具之间的相对运动称为切削运动，按其功用可分为主运动和进给运动，其中主运动消耗功率最大。

● 3. 按照切削性能，高速钢可分为普通性能高速钢和高性能高速钢两种，超硬刀具材料主要有陶瓷、金刚石和立方氮化硼三种● 4. 外圆车刀的主偏角增加，背向力Fp 减少，进给力Ff 增大。

● 5. 切削用量要素包括切削深度（背吃刀量）、进给量、切削速度三个。

● 6. 加工脆性材料时，刀具切削力集中在刀尖附近，宜取较小的前角和后角。

第二章金属切削原理及刀具7. 在车削外圆时，切削力可以分解为三个垂直方向的分力，即主切削力，进给抗力和切深抗力，其中在切削过程中不作功的是切深抗力。

8. 金刚石刀具不适合加工铁族金属材料，原因是金刚石的碳元素与铁原子有很强的化学亲和作用，使之转化成石墨，失去切削性能。

9. 刀具磨损形态包括前刀面磨损、后刀面磨损和边界磨损。

11. 刀具的磨损过程分为初期磨损、正常磨损和急剧磨损三个阶段，其中初期磨损阶段刀具磨损较快。

12. 车刀的主偏角越大，在切削过程中产生的径向切削力就越小。

13. 刀具后角是指后刀面与切削平面间的夹角。

5第二章金属切削原理及刀具14. 当高速切削时，宜选用（高速钢，硬质合金）刀具；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、YT30）。

15. 制造复杂刀具宜选用（高速钢、硬质合金）；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、YT30）。

第二章金属切削原理及刀具● 1. 安装外车槽刀时，刀尖低于工件回转中心时，与其标注角度相比。

其工作角度将会：（ C ）● A、前角不变，后角减小； B、前角变大，后角变小；● C、前角变小，后角变大； D、前、后角均不变。

● 2. 车外圆时，能使切屑流向工件待加工表面的几何要素是：（A ）● A、刃倾角大于0°；B、刃倾角小于0°；● C、前角大于0°； D、前角小于0°。

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�由机床提供的刀具与工件之间最主要的相对运动�它是切削加工过程中速度最高、消耗功率最多的运动。

进给运动�使主运动能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。

车削时�主运动为工件的旋转�进给运动为刀具沿轴向相对于工件的移动� 钻削时�主运动为工件或钻头的旋转�而工件或钻头沿钻头轴线方向的移动为进给运动� 端面铣削时�主运动为铣刀的旋转运动�进给运动为工件移动� 龙门刨削时�主运动为刨刀的直线往复运动�进给运动为工件的间隙移动� 平面磨削时�主运动为砂轮的旋转�矩台的直线往复运动或圆台的回转�纵向进给运动�为进给运动�以及砂轮对工件作连续垂直移动�而周边磨削时还具有横向进给。

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�M M 7132、C G 6125B 、X 62W 、M 2110、Z 5125、T 68 答�M M 7132代表工作台面宽度为320m m 的精密卧轴矩台平面磨床 C G 6125B 代表最大回转直径为250m m 的高精度卧式车床重大改进顺序号为B X 62W 代表工作台面宽度为20m m 的卧式升降台铣床 M 2110代表磨削孔径为100m m 的内圆磨床 Z 5125代表最大钻孔直径为25m m 的方柱立式钻床 T 68代表卧式镗床 2-3 画出Y 0=10°、�s =6°、�0=6°、0��=6°、K r =60°、r K �=15°的外圆车刀刀头部分投影图。

答�参见课本第15页。

2-4 用r r s 70157�������、、的车刀�以工件转速n =4r s �刀具每秒沿工件轴线方向移动1.6m m �把工件直径由54w d m m ��计算切削用量�s p c a f v 、、�。