2017-2018学年第二学期机械制造技术基础
作业
1、切削用量三要素包含哪些？请分别解释它们的定义，并说
明如何计算。
答：切削用量三要素：切削速度Vc、进给量f、背吃刀量ap
切削速度Vc：主运动的速度，大多数切削加工的主运动采用回转运动。
进给量f：进给速度Vf是单位时间的进给量，单位是mm/s (mm/min)。进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移，单位是mm/r。
背吃刀量ap:对于车削和刨削加工来说，背吃刀量ap为工件上已加工表面和待加工表面的垂直距离，单位mm。
2、刀具前角和主偏角对切削力有何影响？切削力三个分力对
工艺系统各有何影响？
答：
1）刀具前角增大，切削力减小。
2）主偏角增大，切深抗力减小，而进给抗力增大。
3）主切削力是最大切削力，直接影响机床主电机功率选择、主轴强度和刚度设计以及刀具强度设计。
4）进给抗力直接影响机床进给系统的功率、强度和刚度的设计。5）切深抗力是造成让刀和细长工件变形从而引起加工形状和尺
寸误差的主要原因。
3、刀具切削部分材料应具备哪些性能? 为什么?
的耐热性；④良好的工艺性；⑤满足良好的经济性。原因：在切削过程中，刀具直接切除工件上的余量并形成已加工表面。切削加工时，由于摩擦与变形，刀具承受了很大的压力和很高的温度，因此在选择刀具材料时应该要考虑材料的硬度、耐磨性、强度、韧度、耐热性、工艺性及经济性。刀具材料对金属切削的生产率、成本、质量有很大的影响，因此要重视刀具材料的正确选择和合理使用
4、切削热是怎样产生？它对切削加工有何影响？
答：切削加工过程中，切削功几乎全部转化为热能，将产生大量的热量，将这种产生于切削过程的热量称为切削热。其来源主要有3种：（1）切屑变形所产生的热量，是切削热的主要来源。（2）切屑与刀具前刀面之间的摩擦所产生的热量。（3）零件与刀具后刀面之间的摩擦所产生的热量。传入零件的切削热，使零件产生热变形，影响加工精度，特别是加工薄壁零件、细长零件和精密零件时，热变形的影响更大。磨削淬火钢件时，磨削温度过高，往往使零件表面产生烧伤和裂纹，影响零件的耐磨性和使用寿命。传入刀具的切削热，比例虽然不大，但由于刀具的体积小，热容量小，因而温度高，高速切削时切削切削温度可达1000
度，加速了刀具的磨损。
5、试描述积屑瘤现象及成因。积屑瘤对切削过程有哪些影
响？
答：在切削速度不高而又能形成连续切削，加工一般钢材或其他塑性材料，常在前刀面切削处粘着一块剖面呈三角状的硬块，称为积屑瘤。其硬度很高，为工件材料的2——3倍，处于稳定状态时可代替刀尖进行切削。成因：在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。瘤核逐渐长大成为积屑瘤，且周期性地成长与脱落。影响：积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作前角大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。由此可见：积屑瘤对粗加工有利，生产中应加以利用；而对精加工不利，应以避免。
6、金属切削过程的实质是什么？哪些指标用来衡量切削层金
属的变形程度？由此如何减少切削变形？
答：金属切削过程形成过程的实质：是如果忽略了摩擦、温度和应变速度的影响，金属切割过程如同压缩过程，切削层受刀具挤压后也会产生弹性变形、塑性变形、晶格剪切滑移直至破裂，最终完成切削，完成切削过程。切削层金属的变形程度指标：相
对滑移ε、变形系数Λh。切削变形程度主要受到前角、剪切角的影响。如果增大前角和剪切角，使ε和Λh减小，则切削变形减小。只能近视地表示切削变形程度。因为Λh主要从塑形压缩方面分析；而ε主要从剪切变形考虑。所以ε和Λh都只能近似地表示剪切变形程度。
7、分别说明切削速度和背吃刀量的改变对切削温度的影响？答：（1）切削速度v 的影响随着切削速度的提高，切削温度将显著上升。这是因为：切屑沿前刀面流出时，切屑底层与前刀面发生强烈摩擦从而产生大量切削热；由于切削速度很高，在一个很短的时间内切屑底层的切削热来不及向切屑内部传导，而大量积聚在切屑底层，从而使切屑温度显著升高。另外，随着切削速度的提高，单位时间内的金属切除量成正比例地增加，消耗的功增大，切削热也会增大，故使切削温度上升。（2）进给量f 的影响随着进给量的增大，单位时间内的金属切除量增多，切削热增多，使切削温度上升。但切削温度随进给量增大而升高的幅度不如切削速度那么显著。这是因为：单位切削力和单位切削功率随增大而减小，切除单位体积金属产生的热量减少了，同时增大后切屑变厚，切屑的热容量增大，由切屑带走的热量增多，故切削区的温度上升不甚显著。（3）背吃刀量ap 的影响背吃刀量对切削温度的影响很小。这是因为，增大以后，切削区产生的热量虽增加，但切削刃参加工作的长度增加，散热条件改善，故切削温度升高并不明显。切削温度对刀具磨损和耐用度
影响很大。由以上规律，可知，为有效控制切削温度以提高刀具耐用度，选用大的背吃刀量或进给量,比选用大的切削速度有利。
8、说明高速钢刀具在低速、中速产生磨损的原因，硬质合金刀具在中速、高速时产生磨损的原因？
明显。在切削过程中有一些比刀具材料硬度更高的碳化物、氧化物、氮化物和积屑瘤碎片等硬颗粒起着磨粒切削的作用，造成磨
在粘结处产生破坏造成的。在低速切削时，温度低，在压力作用的接触点处产生塑性变形；在中速切削时，温度较高，促使材料
切削时，温度较高，当超过相变温度时，刀具表面金相组织发生变化。
损：在高温作用下，切削接触面间分子活动能量大，合金过元素相互扩散，降低刀具材料力学性能，经摩擦作用，加速刀具磨损。
WC、Co与空气中的O2化合成脆、低强度的氧化膜WO2，受到氧化皮、硬化层等摩擦和冲击作用，形成了边界摩损。
9、什么叫加工余量？确定加工余量主要考虑哪些因素？
答：切削加工中切削速度、进给量和切削深度这三要素的统称。
10、工件定位用精基准的选择应遵循哪些原则？
答：1、基准重合原则：应尽量选用被加工表面的设计基准作为精基准。2基准统一原则：应尽可能选择同一组精基准加工工件上尽可能多的加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系 3 互为基准原则：当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法4 自为基准原则：一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为精基准。5 便于装夹原则：所选择的精基准，应能保证定位准确、可靠、夹紧机构简单，操作方便。
11、试分析下面三图中各定位元件所限制的自由度数。
12、什么定位？什么是夹紧？定位与夹紧的区别什么？
答：定位是指工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程。夹紧是指工件定位后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。
13、加工阶梯轴如下图，试列表制订加工工艺过程（包括定位）。单件小批生产。
答：加工工艺过程如下：
14、试确定在批量生产条件下，下图所示阶梯轴的加工工艺过程。材料为45钢,表面硬度要求35-40HRC。请拟定工序，定位粗基准和精基准，工序内容，加工方法。
15、选择下图所示的摇杆零件的定位基准。零件材料为HT200，毛坯为铸件（提示：考虑铸件毛坯一般具有哪些可能的缺陷），生产批量5000，单位：件
答：毛坯为铸件，且两孔的中心距有公差，故小孔φ12不用铸出。选择粗基准：对于同时具有加工表面和不加工表面
的零件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度，
应选择不加工表面作为粗基准。φ40无表面要求，故不加工，
φ40为粗基准，加工φ20H7,及端面A。选择精基准：从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。 .两孔的中心距有公差，应选φ20H7为精基准，加工φ12H7，面C。 .B面、C面有公差，应选C面为精基准，加工B面。16、试分析钻孔、扩孔和铰孔三种加工方法的工艺特点，并说明这三种孔加工工艺之间的联系。
答：钻孔它是用钻床进行加工的，工艺过程包括：确定孔位置、样冲做标记、在钻床上装夹、根据要求选钻头。扩孔就是在前面的工艺基础上增加了一定的孔径，但是扩孔要比钻孔的孔壁表面粗糙度好。铰孔的作用在于使孔的精度与粗糙度达到生产要求，工艺过程也是在前面的基础之上的。它们之间有先后，麻花钻先加工出孔，然后再视其要求选择其它工具，再加工扩孔、铰孔。但是它们的精度要求也是不同的，要求是越来越高。
17、铣削加工有何特点？主要用于加工哪些表面？
答：铣削是以铣刀的旋转运动为主运动，以铣刀或工件作进给运动的一种切削加工方法。它的特点是：
1、采用多刃刀具加工，刀刃轮替切削，刀具冷却效果好，耐用度高。
2、铣削加工生产效率高、加工范围广，在普通铣床上使用各种不同的铣刀可以完成加工平面（平行面、垂直面、斜面）、台阶、沟槽（直角沟槽、V形槽、T形槽、燕尾槽等特形槽）、特形面等加工任务。加上分度头等铣床附件的配合运用，还可以完成花键轴、螺旋轴、齿式离合器等工件的铣削。
3、铣削加工具有较高的加工精度，其经济加工精度一般为IT9-IT7，表面粗糙度Ra值一般为12.5-1.6um。精细铣削精度可达IT5，表面粗糙度Ra值可达到0.20um。
答：铣削加工，一般用于加工平面，台阶面，钻孔，槽。数控铣削还能加工三维曲面。
18．试述零件精度和装配精度之间的关系。
答：因为“配合公差=孔公差+轴公差”
所以装配精度取决于相互配合的两零件的精度。所以要想提高装配精度，就得提高零件精度。而且，轴公差和孔公差不能相差太远，有一定要求，所以，装配精度和零件的精加工度也是同进同退的关系。
19、对比周铣与端铣、顺铣与逆铣，它们各有什么优缺点？如何应用？
答：（1)端铣：同时工作的刀齿比较多，铣削力波动小，工作比较平稳；周铣：同时工作的刀齿较少，铣削力波动大，工作不够平稳。为了弥补这一缺点，圆柱铣刀一般做成较大的螺旋角。两种铣削方式相比，端铣具有铣削较平稳，加工质量及刀具耐用度均较高的特点，且端铣用的面铣刀易镶硬质合金刀齿，可采用大的切削用量，实现高速切削，生产率高。但端铣适应性差，主要用于平面铣削。周铣的铣削性能虽然不如端铣，但周铣能用多种铣刀，铣平面、沟槽、齿形和成形表面等，适应范围广，因此生产中应用较多。（2)顺铣：铣削力的水平分力与工件的进给方向相同，如果丝杠螺母副存在轴向间隙，当纵向切削力大于工作台与导轨之间的摩擦力时，会使工作台带动丝杠出现左右窜动，造成工作台进给不均匀，严重时会出现打刀现象。在铣削铸
件或锻件等表面有硬度的工件时，顺铣刀齿首先接触工件硬皮，加剧了铣刀的磨损。粗铣时，宜采用逆铣方式加工。逆铣：可以避免顺铣时发生的窜动现象。逆铣时，切削厚度从零开始逐渐增大，因而刀刃开始经历了一段在切削硬化的已加工表面上挤压滑行的阶段，加速了刀具的磨损。同时，逆铣时，铣削力将工件上抬，易引起振动，这是逆铣的不利之处。
20、拉削加工方法有何特点？其主要应用范围和限制如何？试分析成形式、渐成式、轮切式及综合式拉削方式所用拉刀的切削部分的设计特点。
1.拉削的加工范围①圆孔②方孔③长方孔④六角孔⑤三角孔⑥鼓形孔⑦键槽⑧尖齿孔⑨内齿轮⑩外齿轮
2.拉削特点拉削是利用一种带许多刀齿的拉刀做匀速直线运动，通过固定的工件，切下一层薄薄的金属层，从而使工件表面达到较高精度和光洁度的高生产率加工方法。
当刀具在切削时所承受的是压力而不是拉力时，这种刀具称为推刀。推刀容易弯曲折断，长度受到限制，不如拉刀用的广泛。拉削加工与其他切削方法相比，具有以下一些特点：?拉削过程只有主运动（拉刀运动），没有进给运动（由拉刀本身的齿升量完成），因此拉床结构简单；?拉刀是多刃刀具，一次行程即可同时完成粗、精加工，因此生产效率很高。在大量生产时，成本较低，特别是加工大批特殊形状的孔或外表面时，效果更显著；?由于拉削速度低，拉削过程平稳，切削层厚度很薄，因
此能提高加工精度（可达二级）与光洁度（一般可达▽7以上。若拉刀尾部装有浮动挤压环时，则还可以提高，可达▽10左右）；?对操作人员的技术水平和熟练程度要求低。但是拉削加工的应用也有移动的局限性，即盲孔和加工表面有挡墙的工件就不能采用拉削；拉倒的结构较为复杂，制造成本高，因此只适用于大量或成批生产。
21、什么叫磨床？万能外圆磨床与普通外圆磨床的主要区别是什么？在万能外圆磨床上可以加工哪些类型的表面？
22、试说明非回转表面加工中所用机床夹具的组成部分及各部分作用？
答：组成：夹具体、定位元件或装置、刀具导向元件或装置（对刀块）、夹紧元件或装置、连接元件和其它元件或装置。（1）夹具体：连接夹具元件及装置，使这成为一个整体，并通过他将夹具安装在机床上。（2）定位元件装置：确定工件在夹具中的位置。（3）刀具导向元件或装置：引导刀具或者调整刀具相对于夹具的位置。（4）夹紧元件或装置：夹紧工件。（5）连接元件：确定夹具在机床上的位置并与机床相连接。（6）其它元件或装置：某些夹具上的分度装置、防错装置、安全保护装置等。
23、加工非回转表面主要有哪些定位方式、常用哪些定位元件？
答：定位方式：平面定位、“一面两孔”定位、平面与单孔的组合定位。定位元件：常用平面定位元件有圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承。圆孔定位大都属于定心定位(定位基准为孔的轴线)，常用的定位元件有定位销、圆
柱心轴、圆锥销、圆锥心轴等。
24、说明非回转零件加工常用的夹紧机构有哪些及各自的特点。
答：常用夹紧机构有：⑴斜楔夹紧机构：结构简单，工作可靠，机械效率低，很少直接用于手动夹紧，常用在工件尺寸公差较小的机动夹紧机构中；⑵螺旋夹紧机构：螺旋升角小于斜楔的楔角，扩力作用远大于斜楔夹紧机构，结构也很简单，易于制造，夹紧行程大，扩力较大，自锁性能好，应用适合手动夹紧机构。但夹紧动作缓慢，效率低，不宜使用在自动化夹紧装置上；
⑶偏心夹紧机构：操作方便，夹紧迅速，结构紧凑；缺点是夹紧行程小，夹紧力小，自锁性能差，因此常用于切削力不大，夹紧行程较小，振动较小的场合。
25、下图所示连杆以平面3、短V形块1和支承钉2定位同时钻两孔，并在连杆的中部进行夹紧。试分析各定位元件限制了哪些自由度？图中的定位、夹紧是否合理？为什么？
26、在车床的两顶尖间车削一圆柱形工件（如下图）。加工后经检查发现有鼓形误差，试分析其产生的原因。
27、何谓工艺系统的刚度、柔度？它们有何特点？工艺系统刚度对加工精度有何影响？怎样提高工艺系统的刚度？
答：１.工艺系统刚度：指切削力在加工表面法向的分力Ｆｃ与Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ同时作用下产生的沿法向的变形Ｙ系统之间的比值。即：Ｋ系统＝Ｆｃ／Ｙ系统。 工艺系统的柔度：刚度的倒数称为柔度Ｃ（ｍｍ／Ｎ），可表示为：Ｃ＝１／Ｋ系统＝Ｙ系统／Ｆｃ。 ２．特点：工艺系统在削力作用下都会产生不同程度的变形，导致刀刃和加工表面在作用力方向上的相对位置发生变化，于是产生加工误差。整个工艺系统的刚度比其中刚度最小的那个环节的刚度还小。 ３
.精度的影响。 ４
.
28、何谓误差复映规律？误差复映系数的含义是什么？它与哪些因素有关？减小误差复映有哪些工艺措施？
答：1.误差复映规律：在待加工表面有什么样的误差，加工表面也必然出现同样性质的误差。 2. 含义：误差复映系数是为了衡量加工后工件精度提高的程度，值越小表示加工后零件的精度越高。 3.它主要是因为系统有弹性变形。是由于加工时毛坯的尺寸和形位误差、装卡的偏心等原因导致了工件加工余量变化,而工件的材质也会不均匀,故引起切削力变化而使工艺系统变形量发生改变产生的加工误差。 4.减小误差复映的工艺措施：（1）.走刀次数（或工步次数）愈多，总的误差愈小，零件的形状精度愈高，对于轴类零件则是径向截面的形状精度愈高。（2）. 系统刚度愈好，加工精度愈高。
29、表面质量的含义包括哪些主要内容？为什么机械零件的表面质量与加工精度具有同等重要的意义？
答：1、表面质量是指机器零件加工后表面层的微观集合形状和物理机械性能。机械加工表面质量的含义有两方面的内容：（1）表面层的几何形状特征，其包括表面粗糙度和表面波度；（2）表面层的物理机械性能，其包括表面层冷作硬化、表面层金相组织的变化和表面残余应力。 2、之所以说机械零件的表面质量与加工精度具有同等重要的意义是因为：一个零件的加工质量分为两部分，一是零件加工精度（含尺寸、形状、位置精度），二是表面质量（含表面粗糙度和表面变质层）。前者是从宏观上保
证加工的零件满足设计要求，后者是说微观上所存在加工缺陷。它主要影响零件的装配精度、疲劳强度等。所以就是从不同的角度保证零件的加工精度以满足使用要求。
30、影响磨削加工的表面粗糙度的主要因素有哪些？并考虑如何降低表面粗糙度。
答：影响磨削后的表面粗糙度的因素也可以归纳为与磨削过程和砂轮结构有关的几何因素，与磨削过程和被加工材料塑性变形有关的物理因素及工艺系统的振动因素三个方面。从几何因素看，砂轮上磨粒的微刃形状和分布对于磨削后的表面粗糙度是有影响的。从物理因素看，大多数磨粒只有滑擦，耕犁作用。另外引起磨削表面粗糙度值增大的主要原因还往往是工艺系统的振动所致，增大工艺系统刚度和阻尼，做好砂轮的动平衡以及合理地修正砂轮可显著减小粗糙度值。
31、什么是冷作硬化现象？其产生的主要原因是什么？什么是磨削“烧伤”？为什么磨削加工常产生“烧伤”？试举例说明减少磨削烧伤及裂纹的办法有哪些？
答：冷作硬化：零件在机械加工中表面层金属产生强烈的冷态塑性变形后，引起强度和硬度都有所提高的现象。产生原因：切削（磨削）加工时，表面层金属由于塑性变形使晶粒间产生剪切滑移，晶格扭曲，经理发生拉长、破碎、纤维化，从而使表面层材料强化，强度和硬度提高。
磨削加工时，切削力大，切削速度也非常高，去除单位体积的材
料所消耗的功率，是其他切削方法的数十倍。这样大的能量消耗绝大部分转换成了热量。而磨削的体积小数量少，砂轮的导热性有相当的差，磨削过程中有70%以上的热量都瞬时传给了工件。在很短的时间内磨削区域内温度可上升到400~1000℃，甚至超过钢的熔点 这样大的加热速度，促使加工表面局部形成瞬时聚热现象，温升超过相变温度，并有很大的温度梯度，导致金相组织的变化，出现强度和硬度下降，产生残余应力甚至导致裂纹，这就是磨削烧伤现象。
32、下图所示一圆柱形工件在V 形块上定位铣缺口，要求保证尺寸0
0.154-和0
0.28-。试分别计算此种定位方案对尺寸
00.154-和00.28-的定位误差。已知圆柱直径为
0.180φ-，V 形块夹角为90°。
33、 如下图所示套筒零件，铣削表面A 时要求保证尺寸0.2010+mm ，
若在铣床上采用调整法加工时以左端端面定位，试标注此
工序的工序尺寸。
答：1.强迫振动是工艺系统在一个稳定的外界周期性干扰力作用下引起的振动。 2.自激振动是指由振动过程本身一起切削力周期性变化，又由这个周期性变化的切削力反过来加强和维持振动，使振动系统补充了由阻尼作用消耗的能量，让振动过程维持下去的振动。3.区分振动的类型：振动频率与干扰作用频率相同，并随干扰作用的频率改变而改变，随干扰作用去除而消失的为强迫振动；振动频率与系统固有频率相等或相近，机床转速改变时振动频率不变或稍变，随切削过程停止而消失的是自激振动。 4.主要原因：（1）强迫振动：是在外界周期性干扰力的作用下产生的。内部振源有机床回转零件的不平衡、机床运动传递的振动和往复部件的冲击、切削过程中的冲击；外部振源通过机床地基传给机床的振动。（2）有两种产生自激振动的原因：再生自激振动和振型耦合自激振动。
34、圆柱套筒内孔设计尺寸为mm 8.48008.0010.0+
-Φ,加工过程稳定，精镗
加工一批后测量发现内孔直径尺寸为正态分布，其均方根差为
.0。试完成如下各题：
009
.0，分布曲线顶峰向右偏离mm
003
mm
（1）绘出内孔直径尺寸分布曲线图（标明有关参数）；（2）确定该序的工艺能力、给出加工合格率；
（3）给出后续加工废品率最低的刀具调整量。
35、什么叫装配？装配的基本内容有哪些？装配的组织形式有几种？有何特点？
答：1.将有关的零件接合成部件或将有关的零件和部件接合成机械设备或产品称为装配。 2.装配的基本内容：清洗—刮削—平衡—过盈连接—螺纹连接—校正。 3.组织形式一般分固定式和移动式两种。固定式装配可直接在地面上进行和在装配台架上分工进行。移动式装配又可以分为连续移动式和间歇移动式，可以在小车上或装配线上进行，使其顺次经过各装配工作地以完成全部装配工作。装配形式的选择主要取决于产品结构特点和生产批量。
36、保证装配精度的工艺方法有哪些？各有何特点？
答：1.保证装配精度的工艺方法可归纳为：互换法、选配法、修配法和调整法四大类。 2.特点：（1）.互换法：零件按一定公差加工后，装配时不经过任何修配和调整就可以达到装配的精度要求；（2）.选配法：将相互配合的零件按经济精度加工，即把
尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证封闭环的精度达到规定的技术要求；（3）.修配法：将零件按经济精度加工，而在装配时通过修配方法改变尺寸链某一项预先固定的组成环尺寸，使之满足装配精度要求；（4）.调整法：用一个可调整的零件来调整它在装备中的位置以达到装配精度或者增加一个定尺寸零件以达到装配精度。
37、装配工艺规程的制订大致有哪几个步骤？有何要求？
答：步骤：产品分析――装配组织形式确定――装配工艺过程确定。要求：1．产品分析要求：（１）．研究产品图样和装配手应满足的技术要求；（２）．对产品结构进行分析；（３）．装配单元划分。 2．装配组织形式的确定的要求：组织形式一般分固定式和移动式两种。装配形式的选择主要取决于产品结构特点和生产批量。 3．装配工艺过程的确定的要求：（１）．装配顺序的确定；（２）．装配工作基本内容的确定（清洗—刮削—平衡—过盈连接—螺纹连接—校正）；（３）．装配工艺设备的确定。
38下图所示为某变速箱的装配图。当把轴1装入箱体后应保证轴向间隙A0。试分析哪些零件的哪个尺寸会影响A0, 并建立影响A0的装配尺寸链。
1．刀具后角是指后刀面与切削平面间的夹角。 3．精车铸铁时应选用（YG3）；粗车钢时，应选用（YT5）。 4．当进给量增加时，切削力（增加），切削温度（增加）。 8．机床型号由字母与数字按一定规律排列组成，其中符号C代表（车床）。 11．定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称（基准不重合）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准位置）误差。 12．机床制造误差是属于（系统）误差，一般工艺能力系数C p应不低于（二级）。 15．工艺过程是指用机械加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能，使之成为合格零件的过程。 一、简述切削变形的变化规律，积屑瘤对变形有什么影响？（8分） 变形规律：ro↑，Λh↓；Vc↑，Λh↓；f↑, Λh↓; HB↑, Λh↓ 积屑瘤高度Hb↑,引起刀具前角增加，使Λh↓ 六、加工下述零件，以B面定位，加工表面A，保证尺寸10＋0.2mm，试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。（8分） L＝mm 2201.0- 九、在六角自动车床上加工一批18 03 .0 08 .0 φ+-mm滚子，用抽样检验并计算得到全部工件的平均尺寸为Φ17.979mm，均方根偏差为0.04mm，求尺寸分散围与废品率。 尺寸分散围：17.859－18.099mm 废品率： 17.3% 1．工序是指一个工人在一台机床上对一个（或多个）零件所连续完成的那部分工艺过程。 2．剪切角增大，表明切削变形（减少）；当切削速度提高时，切削变形（减少）。 3．当高速切削时，宜选用（硬质合金）刀具；粗车钢时，应选用（YT5）。 4．CA6140车床可加工公制，英制，模数和径节等四种螺纹。 5．不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为（互换法）。 6．当主偏角增大时，刀具耐用度（减少），当切削温度提高时，耐用度（减少）。 11．定位基准面和定位元件制造误差引起的定位误差称（基准位置）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准位置）误差。 12．测量误差是属于（随机）误差，对误差影响最大的方向称误差敏感方向。 13．夹紧力的方向应与切削力方向（相同），夹紧力的作用点应该（靠近）工件加工表面。 一、金属切削过程的本质是什么？如何减少金属切削变形？（8分）
一：课程设计原始资料 1．齿轮的零件图样 2．生产类型：成批生产 3．生产纲领和生产条件 二：课程设计任务书 1．对零件进行工艺分析，拟定工艺方案。 2．拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具）；完成某一表面工序设计（如孔、外圆表面 或平面），确定其切削用量及工序尺寸。 3．编制机械加工工艺规程卡片（工艺过程卡片和工序卡片）l套。 4．设计夹具一套到二套，绘制夹具装配图2张。 5．撰写设计说明书1份。 三：参考文献 1．熊良山机械制造技术基础华中科技大学出版社 2．刘长青机械制造技术课程设计指导华中科技大学出版社
目录 说明 (4) 第一章零件的分析 (6) 1.1零件的工作状态及工作条件 (6) 1.2零件的技术条件分析 (6) 1.3零件的其他技术要求 (7) 1.4零件的材料及其加工性 (8) 1.5零件尺寸标注分析 (9) 1.6检验说明 (9) 1.7零件工艺分析 (10) 第二章齿轮毛坯的设计 (11) 2.1毛坯种类的确定 (11) 2.2毛坯的工艺要求 (11) 第三章工艺规程设计 (13) 3.1工艺路线的制定 (13) 3.2机床、夹具、量具的选择 (16) 第四章齿轮加工机床夹具设计 (17) 4.1专用机床夹具设计目的 (17) 4.2机床夹具的作用与组成 (17) 4.3机床夹具设计的基本要求 (18) 4.4机床夹具设计的一般步骤 (18) 4.5专用齿轮加工夹具的设计 (20) 心得体会 (21)
说明 齿轮是机械传动中应用极为广泛的零件之一。汽车同步器变速器齿轮起着改变输出转速、传递扭矩的作用，所以在齿轮加工过程中要求较为严格。变速器齿轮应具有经济精度等级高、耐磨等特点，以提高齿轮的使用寿命和传动效率。齿轮在工作时，要求传动平稳且噪声低，啮合时冲击应小。 齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命都有很大的影响。根据其使用条件，齿轮传动应满足以下几个方面的要求。 （一）传递运动准确性 要求齿轮较准确地传递运动，传动比恒定。即要求齿轮在一转中的转角误 差不超过一定范围。 （二）传递运动平稳性 要求齿轮传递运动平稳，以减小冲击、振动和噪声。即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化。 （三）载荷分布均匀性 要求齿轮工作时，齿面接触要均匀，以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损。接触精度除了包括齿面接触均匀性以外，还包括接触面积和接触位置。 （四）传动侧隙的合理性 要求齿轮工作时，非工作齿面间留有一定的间隙，以贮存润滑油，补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。 齿轮的制造精度和齿侧间隙主要根据齿轮的用途和工作条件而定。对于
机械制造技术基础 作业集A（1、3、5章） 姓名： ____________________ 班级： ____________________ 任课教师：______________ 新疆大学机械工程学院机械自动化教研室 早热木·依玛尔 年月日 目录 第一章机械加工方 法 ....................................................... ........................................ 一、填空题............................................................................................................................... 二.简答题.................................................................................................................................. 第三章金属切削机 床 ....................................................... .................................... 一、单项选择题....................................................................................................................... 二、填空题............................................................................................................................... 三、综合题............................................................................................................................... 第五章机械制造质量分析与控制练习 题 ....................................................... ..... 一、单项选择......................................................................................................................... 二、多项选择.........................................................................................................................
机械制造技术基础（试题1） 班级姓名学号成绩 一、填空选择题（30分） 1．刀具后角是指。 2．衡量切削变形的方法有两种，当切削速度提高时，切削变形（增加、减少）。 3．精车铸铁时应选用（YG3、YT10、YG8）；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、YT30）。 4．当进给量增加时，切削力（增加、减少），切削温度（增加、减少）。 5．粗磨时，应选择（软、硬）砂轮，精磨时应选择（紧密、疏松）组织砂轮。 6．合理的刀具耐用度包括与两种。 7．转位车刀的切削性能比焊接车刀（好，差），粗加工孔时，应选择（拉刀、麻花钻）刀具。 8．机床型号由与按一定规律排列组成，其中符号C代表（车床、钻床）。 9．滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条（范成运动、附加运动）传动链。滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称（成形运动、辅助运动）。 10．进行精加工时，应选择（水溶液，切削油），为改善切削加工性，对高碳钢材料应进行（退火，淬火）处理。 11．定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称（基准不重合、基准位置）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准不重合、基准位置）误差。 12．机床制造误差是属于（系统、随机）误差，一般工艺能力系数C p应不低于（二级、三级）。 13．在常用三种夹紧机构中，增力特性最好的是机构，动作最快的是 机构。 14．一个浮动支承可以消除（0、1、2）个自由度，一个长的v型块可消除（3，4，5）个自由度。 15．工艺过程是指 。
二、外圆车刀切削部分结构由哪些部分组成？绘图表示外圆车刀的六个基本角度。（8分） 三、简述切削变形的变化规律，积屑瘤对变形有什么影响？（8分） 四、CA6140车床主传动系统如下所示，试列出正向转动时主传动路线及计算出最高转速与 最低转速。（8分） 五、什么叫刚度？机床刚度曲线有什么特点？（8分） 六、加工下述零件，以B面定位，加工表面A，保证尺寸10＋0.2mm，试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。（8分）
1-6 什么是生产类型？如何划分生产类型？各生产类型都有什么工艺特点？ 生产类型是指产品生产的专业化程度。 产品的用途与市场需求量不同，形成了不同的生产类型，分为单件小批生产、中批生产与大批量生产 工艺特点：P5 ?(1)单件(小批)生产—产品产量很少，品种很多，各工作地加工对象经常改变，很少 重复。 ?(2)成批生产—一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量， 工作地的加工对象周期地重复。 ?(3)大量生产—产品产量很大，工作地的加工对象固定不变，长期进行某零件的某道 工序的加工。 1-7 企业组织产品的生产有几种模式？各有什么特点？ （1）生产全部零部件并组装机器 （2）生产一部分关键的零部件，进行整机装配，其余的零部件由其他企业供应 （3）完全不生产零件。只负责设计与销售 特点： （1）必须拥有加工所有零件的设备，形成大而小，小而全的工厂，当市场发生变化时，很难及时调整产品结构，适应性差 （2）自己掌握核心技术和工艺，或自己生产高附加值的零部件 （3）占地少，固定设备投入少，转产容易等优点，较适宜市场变化快的产品生产 1-8按照加工过程中质量m的变化，制造工艺方法可分为几种类型？说明各类方法的应用围和工艺特点 可分为材料成型工艺、材料去除工艺和材料累计工艺 材料成型工艺 围：材料成型工艺常用来制造毛坯，也可以用来制造形状复杂但精度要求不高的零件 特点：加工时材料的形状、尺寸、性能等发生变化，而其质量未发生变化，生产效率较高材料去除工艺 围：是机械制造中应用最广泛的加工方式，包括传统的切削加工、磨削加工和特种加工特点：在材料去除过程中，工件逐渐逼近理想零件的形状与尺寸 材料累计工艺 围：包括传统的连接方法、电铸电镀加工和先进的快速成型技术 特点：利用一定的方式使零件的质量不断增加的工艺方法 2-1 切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？ 答：三个变形区的特点：第一变形区为塑性变形区，或称基本变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；第二变形区为摩擦变形区，切屑形成后与前面之间存在压力，
一、名词解释 1?误差复映：由于加工系统的受力变形，工件加工前的误差以类似的形状反映到加工后的工件上去，造成加工后的误差 2?工序：由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作地，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分机械加工工艺过程 3?基准：将用来确定加工对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面称为基准 4?工艺系统刚度：指工艺系统受力时抵抗变形的能力 5?装配精度：一般包括零、部件间的尺寸精度，位置精度，相对运动精度和接触精度等 6.刀具标注前角：基面与前刀面的夹角 7?切削速度：主运动的速度 8.设计基准：在设计图样上所采用的基准 9.工艺过程：机械制造过程中，凡是直接改变零件形状、尺寸、相对位置和性能等，使其成为成品或半成品的过程 10.工序分散：工序数多而各工序的加工内容少 11.刀具标注后角：后刀面与切削平面之间的夹角 12.砂轮的组织：磨粒、结合剂、气孔三者之间的比例关系 13.工序余量：相邻两工序的尺寸之差，也就是某道工序所切除的金属层厚度 二、单项选择 1.积屑瘤是在（3）切削塑性材料条件下的一个重要物理现象 ①低速②中低速③中速④高速 2.在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（ 1） ①前角②后角③主偏角④刃倾角 3.为减小传动元件对传动精度的影响，应采用（ 2）传动 升速②降速③等速④变速 4.车削加工中，大部分切削热（4）
①传给工件②传给刀具③传给机床④被切屑所带走 5?加工塑性材料时，（2）切削容易产生积屑瘤和鳞刺。 ①低速②中速③高速④超高速 6?箱体类零件常使用（2 ）作为统一精基准 ①一面一孔②一面两孔③两面一孔④两面两孔 7?切削用量对切削温度影响最小的是（2） ①切削速度②切削深度③进给量 8?为改善材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），通常安排在（1）进行①切削加工之前②磨削加工之前③切削加工之后④粗加工后、精加工前 9?工序余量公差等于（1） ①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和 ②上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差 ③上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一 ④上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一 10.—个部件可以有（1）基准零件 ①一个②两个③三个④多个 11?汽车、拖拉机装配中广泛采用（1） ①完全互换法②大数互换法③分组选配法④修配法 12?编制零件机械加工工艺规程，编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是（3）①工步②安装③工序④工位 13?切削加工中切削层参数不包括（4） ①切削层公称厚度②切削层公称深度③切削层公称宽度④切削层公称横截面积 14.工序尺寸只有在（1）的条件下才等于图纸设计尺寸 ①工序基本尺寸值等于图纸设计基本尺寸值②工序尺寸公差等于图纸设计尺寸公差 ③定位基准与工序基准重合④定位基准与设计基准不重合 15.工艺能力系数是（1） ① T/6 ② 6 d /③ T/3 ④ 2T/3 （T 16?工件在夹具中欠定位是指（3） ①工件实际限制自由度数少于6个②工件有重复限制的自由度③工件要求限制的自由度未被限制④工件是不完全定位
机电081原创！！！ 注：本答案版本由杨林编写，由老庄制作。如有雷同，纯属抄袭！！！ 2－34 分析题图2-5所列定位方案：①指出各定位元件所限制的自由度；②判断有无欠定位或过定位；③对不合理的定位方案提出改进意见。 a)过三通管中心打一孔，使孔轴线与管轴线ox、oz垂直相交； X方向一短V形块：Z 移动自由度和Z转动自由度 Z方向两块短V形块组合：X，Y移动自由度和X，Y转动自由度 无过定位和欠定位
b)车外圆，保证外圆与内孔同轴 长销小平面，限制X、Y、Z移动和X、Y转动 无过定位或欠定位 c)车阶梯轴外圆 卡盘限制、、、4个自由度，左顶尖限制、、、、 5个自由度，右固定 顶尖与左顶尖组合限制、、、、。、、、4个自由度被重复限制，属过定位 去掉左顶尖或去掉卡盘并改右顶尖为浮动顶尖。 d)在圆盘零件上钻孔，保证孔与外国同轴
低面限制X、Y移动、Z转动。 左V形块限制X、Y移动 右V形块限制Y移动 过定位Y移动，在左V形块y向做导向槽 e)钻铰连杆零件小头孔，保证小头孔与大头孔之间的距离及两孔的平行度。 左销钉限制X、Y移动 低面限制X、Y移动、Z转动。 右V形块限制X移动、Z转动 过定位X移动，改进：去掉V形块上的销，在x方向用导向槽 2-38 如图所示工件以外圆柱面在V型块上定位，进行插键槽工序， 已知：外径d为 mm 500 03 .0 - φ ；内径D为 mm 3005.0 + φ ，计算影响工序尺寸H的定 位误差。 解：定位误差： △dw=0.7*Td+0.5*TD=0.7*0.03+0.5*0.05=0.046 提示：工序基准为孔D下母线A，求A点在尺寸H方向上的最大变动量，即为定位误差。
《机械制造技术基础》期末考试试题及答案 一、填空题（每空1分，共15分） 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 建议收藏下载本文，以便随时学习！ 主运动消耗功率最大。 3．在磨削过程中，磨料的脱落和破碎露出新的锋利磨粒，使砂轮保持良好的磨削能力的 特性称为砂轮的自锐性。 4．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 5．在CA6140车床上加工不同标准螺纹时，可以通过改变挂轮和离合器不同的离合状态 来实现。 6．CA6140上车圆锥面的方法有小滑板转位法、_尾座偏移法和靠模法。 7．外圆车刀的主偏角增加，背向力F p减少，进给力F f增大。 8．切削用量要素包括切削深度、进给量、切削速度三个。 9．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。 10．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。 11．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。 12．研磨可降低加工表面的粗糙度，但不能提高加工精度中的位置精度。 13．滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称范成运动。滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条附加运动传动链。 14．为了防止机床运动发生干涉，在机床传动机构中，应设置互锁装置。 15．回转,转塔车床与车床在结构上的主要区别是,没有_尾座和丝杠 二、单项选择题（每题1分，20分） 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°。 3、铣床夹具上的定位键是用来（B）。 A、使工件在夹具上定位 B、使夹具在机床上定位 C、使刀具对夹具定位 D、使夹具在机床上夹紧 4、下列机床中，只有主运动，没有进给运动的机床是（ A ） A、拉床 B、插床 C、滚齿机 D、钻床 5、车削外圆时哪个切削分力消耗功率为零？（ B ） A、主切削力； B、背向力； C、进给力； D、摩擦力。 6、在金属切削机加工中，下述哪一种运动是主运动（ C ） A、铣削时工件的移动 B、钻削时钻头直线运动 C、磨削时砂轮的旋转运动 D、牛头刨床工作台的水平移动 7、控制积屑瘤生长的最有效途径是（ A ）
一、目录 摘要 1、设计目的及要求 2、零件的工艺分析 3、选择毛坯，设计毛坯 4、制定加工工艺路线 5、工序设计 6、确定切削用量及基本时间 7、机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 8、夹具的设计 9、小结 摘要 本课程设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产工艺问题的能力，使学生进一步巩固有关理论知识，掌握机械加工工艺规程设计的方法，提高独立工作的能力，为将来从事专业技术工作打好基础。 这次设计的是车床夹具，分别绘制了零件图、毛坯图、夹具体图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片一张。在熟悉被加工零件的基础上，接下来根据零件的材料性质和零件图上各端面和内部结构的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定粗基准，后确定精基准，最后拟定工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。通过查阅各种书籍完成本次 课程设计任务。 关键词：工艺路线，工序设计，车床夹具 一、设计目的及要求 掌握编制零件机械加工工艺规程的方法，能正确解决中等复杂程度零件在加工中的工艺问题。 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，根据被加工零件要求，设计出能保证加工技术要求、经济、高效的工艺装备。 学会使用与机械加工工艺和工装设计有关的手册及图纸资料 二、零件的工艺分析 原始资料如下： 零件材料： 40Cr 技术要求：（1）清理毛刺； （2）调质处理。 生产批量：大批量生产，2班制 零件图样分析：
尺寸：如图所示 粗糙度：下凹面旁边两个支撑脚粗糙度要求为 3.2，左端面粗糙度要求为3.2，内孔粗糙度要求为 3.2，底部凹面中间的粗糙度保持原供应面，其余表面要求为6.3. 精度要求：由该零件的功用和技术要求，确定其精度为一般级数。 三、选择毛坯，设计毛坯 1、确定毛坯的种类 机械产品及零件常用毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件以及粉末冶金件和工程塑料等。根据要求的零件材料，零件对材料组织性能的要求，零件结构及外形尺寸，零件生产纲领，选择合适的毛坯，材料为40Cr，考虑到车床在削螺纹或者其他车削工作中经常要正反向翻转，该零件经常承受冲击负荷以及向下的压力，所以应选择铸件，又考虑到该零件需大量生产，因此，我们选择金属模机器造型，从提高生产率和保证加工精度上讲也是应该的。 2、确定毛坯的形状 从减少机械加工余量和节约金属材料出发，毛坯选择接近零件的形状，各加工表面总余量和毛坯种类。 3、铸件机械加工余量、毛坯尺寸和公差的相关因素 4、要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定以下各项因素。 (1)公差等级。由该零件的功用和技术要求，确定公差为普通级。 (2)质量mf。 (3)零件表面粗糙度。除底面、左端面和孔的粗糙度为Ra3.2以外，其余各加工表面的粗糙度都为Ra6.3.
1.刀具后角就是指后刀面与切削平面间的夹角。 3.精车铸铁时应选用(YG3);粗车钢时,应选用(YT5)。 4.当进给量增加时,切削力(增加),切削温度(增加)。 8.机床型号由字母与数字按一定规律排列组成,其中符号C代表(车床)。 11.定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称(基准不重合)误差,工件以平面定位时,可以不考虑(基准位置)误差。 12.机床制造误差就是属于(系统)误差,一般工艺能力系数C p应不低于(二级)。 15.工艺过程就是指用机械加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸与性能,使之成为合格零件的过程。 一、简述切削变形的变化规律,积屑瘤对变形有什么影响？(8分) 变形规律:ro↑,Λh↓;Vc↑,Λh↓;f↑, Λh↓; HB↑, Λh↓ 积屑瘤高度Hb↑,引起刀具前角增加,使Λh↓ 六、加工下述零件,以B面定位,加工表面A,保证尺寸10＋0、2mm,试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。(8分) L＝mm 2201.0- 九、在六角自动车床上加工一批18 03 .0 08 .0 φ+-mm滚子,用抽样检验并计算得到全部工件的平均尺寸为Φ17、979mm,均方根偏差为0、04mm,求尺寸分散范围与废品率。 尺寸分散范围:17、859－18、099mm 废品率: 17、3% 1.工序就是指一个工人在一台机床上对一个(或多个)零件所连续完成的那部分工艺过程。 2.剪切角增大,表明切削变形(减少);当切削速度提高时,切削变形(减少)。 3.当高速切削时,宜选用(硬质合金)刀具;粗车钢时,应选用(YT5)。 4.CA6140车床可加工公制,英制,模数与径节等四种螺纹。 5.不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为(互换法)。 6.当主偏角增大时,刀具耐用度(减少),当切削温度提高时,耐用度(减少)。 11.定位基准面与定位元件制造误差引起的定位误差称(基准位置)误差,工件以平面定位时,可以不考虑(基准位置)误差。 12.测量误差就是属于(随机)误差,对误差影响最大的方向称误差敏感方向。 13.夹紧力的方向应与切削力方向(相同),夹紧力的作用点应该(靠近)工件加工表面。 一、金属切削过程的本质就是什么？如何减少金属切削变形？(8分)
2014-2015学年第二学期机械制造技术基础作业 1、何谓切削用量三要素怎样定义?如何计算? 答：切削用量三要素：切削速度Vc、进给量f、背吃刀量ap； 切削速度Vc：主运动的速度，大多数切削加工的主运动采用回转运动。回旋体（刀具或工件）上 外圆或内孔某一点的切削速度计算公式如下： m/s或m/min式中 d——工件或刀具上某一点的回转直径（mm）; n——工件或刀具的转速（r/s或r/min）。 进给量f：进给速度Vf是单位时间的进给量，单位是mm/s (mm/min)。 进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移，单位是mm/r。 对于刨削、插削等主运动为往复直线运动的加工，虽然可以不规定进给速度却需要规定间歇进给量，其单位为mm/d.st（毫米/双行程）。 对于铣刀、铰刀、拉刀、齿轮滚刀等多刃切削工具，在它们进行工作时，还应规定每一个刀齿的进给量fz，季后一个刀齿相对于前一个刀齿的进给量，单位是mm/z(毫米/齿)。 Vf = f .n = fz . Z . n mm/s或mm/min 背吃刀量ap:对于车削和刨削加工来说，背吃刀量ap为工件上已加工表面和待加工表面的垂直距离，单位 mm。 外圆柱表面车削的切削深度可用下式计算： mm 对于钻孔工作 ap = mm 上两式中——为已加工表面直径mm；——为待加工表面直径mm。 2、刀具标注角度参考系有哪几种?它们是由哪些参考平面构成?试给这些参考平面下定义? 答：刀具标注角度的参考系主要有三种：即正交平面参考系、法平面参考系和假定工作平面参考系。 构成：⑴即正交平面参考系：由基面Pr、切削平面Ps和正平面Po构成的空间三面投影体系称为正交平面参考系。由于该参考系中三个投影面均相互垂直，符合空间三维平面直角坐标系的条件，所以，该参考系是刀具标注角度最常用的参考系。
机械制造技术基础（试题1） 一、填空选择题（30分） 1．刀具后角是指。 2．衡量切削变形的方法有两种，当切削速度提高时，切削变形（增加、减少）。 3．精车铸铁时应选用（YG3、YT10、YG8）；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、YT30）。 4．当进给量增加时，切削力（增加、减少），切削温度（增加、减少）。 5．粗磨时，应选择（软、硬）砂轮，精磨时应选择（紧密、疏松）组织砂轮。 6．合理的刀具耐用度包括与两种。 7．转位车刀的切削性能比焊接车刀（好，差），粗加工孔时，应选择（拉刀、麻花钻）刀具。 8．机床型号由与按一定规律排列组成，其中符号C代表（车床、钻床）。 9．滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条（范成运动、附加运动）传动链。滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称（成形运动、辅助运动）。 10．进行精加工时，应选择（水溶液，切削油），为改善切削加工性，对高碳钢材料应进行（退火，淬火）处理。 11．定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称（基准不重合、基准位置）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准不重合、基准位置）误差。 12．机床制造误差是属于（系统、随机）误差，一般工艺能力系数C p应不低于（二级、三
级）。 13．在常用三种夹紧机构中，增力特性最好的是机构，动作最快的是 机构。 14．一个浮动支承可以消除（0、1、2）个自由度，一个长的v型块可消除（3，4，5）个自由度。 15．工艺过程是指 。 二、外圆车刀切削部分结构由哪些部分组成绘图表示外圆车刀的六个基本角度。（8分） 三、简述切削变形的变化规律，积屑瘤对变形有什么影响（8分） 四、CA6140车床主传动系统如下所示，试列出正向转动时主传动路线及计算出最高转速与 最低转速。（8分） 五、什么叫刚度机床刚度曲线有什么特点（8分） 六、加工下述零件，以B面定位，加工表面A，保证尺寸10＋0.2mm，试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。（8分）
练习一1、名词解释 工序 机械加工工艺规程 工位 机械加工工艺过程 安装 工步 工作行程 生产纲领
2、何谓机械加工工艺规程工艺规程在生产中起什么作用 3、试述图4-68（p212）所示零件有哪些结构工艺性问题并提出改进意见。 4、试选择图4-70（p213）中各零件的粗、精基准。（图a为齿轮零件，毛坯为模锻件；图b为液压缸体零件简图，毛坯为铸件；图c为飞轮简图，毛坯为铸件。）
5、何谓加工经济精度选择加工方法时应考虑的主要问题有哪些 6、大批大量生产条件下，加工一批直径为0008.0-20 mm ，长度为58mm 的光轴，其表面粗糙度为R a ﹤，材料为45钢，试安排其工艺路线。 C ） B ）
7、图4-72所示的小轴系大批生产，毛坯为热轧棒料，经过粗车、精车、淬火、粗磨、精磨后达到图样要求。现给出各工序的加工余量及工序尺寸公差如表4-23.毛坯尺寸公差为 1.5 mm。试计算工序尺寸，标注工序尺寸公差，计算精磨工序的最大余量和最小余量。 表4-23 加工余量及工序尺寸公差
8、欲在某工件上加工03 .005.72+φmm 孔，其材料为45钢，加工工序为： 扩孔、粗镗孔、半精镗、精镗孔、精磨孔。已知各工序尺寸及公差如下： 粗磨：03.005.72+φmm ； 粗镗：3.0068+φmm ； 精镗：046.008.71+φmm ； 扩孔：46.0064+φmm ； 半精镗：19.005.70+φmm ； 模锻孔：12-59+φmm 。 试计算各工序加工余量及余量公差。 9、名词解释
尺寸链 基准 定位 工序基准 定位基准 装配基准 封闭环 增环 10、在图4-73所示工件中，mm 20L mm 60L mm 70L 15 .00 30025.0-2025.0-050.0-1+===，，，L 3不便直接测量，试重新给出测量尺寸，并标注该测量尺寸的公差。
22机械制造技术基础（试题1） 一、填空选择题（30分） 1．刀具后角是指后刀面与切削平面间的夹角。 2．衡量切削变形的方法有变形系数与滑移系数两种，当切削速度提高时，切削变形减少（增加、减少）。 3．精车铸铁时应选用YG3；粗车钢时，应选用YT5。 4．当进给量增加时，切削力增加，切削温度增加。 5．粗磨时，应选择软砂轮，精磨时应选择紧密组织砂轮。 6．合理的刀具耐用度包括Tc与Tp两种。 7．转位车刀的切削性能比焊接车刀（好，差），粗加工孔时，应选择麻花钻刀具。 8．机床型号由字母与数字按一定规律排列组成，其中符号C代表车床 9．滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条附加运动传动链。滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称成形运动。10．进行精加工时，应选择切削油，为改善切削加工性，对高碳钢材料应进行退火处理。 11．定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称基准不重合误差，工件以平面定位时，可以不考虑基准位置误差。 12．机床制造误差是属于系统误差，一般工艺能力系数C p应不低于二级。 13．在常用三种夹紧机构中，增力特性最好的是螺旋机构，动作最快的是圆偏心机构。 14．一个浮动支承可以消除1个自由度，一个长的v型块可消除4个自由度。 15．工艺过程是指用机械加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能，使之成为合格零件的过程。 二、外圆车刀切削部分结构由哪些部分组成？绘图表示外圆车刀的六个基本角度。（8分） 外圆车刀的切削部分结构由前刀面、后刀面、付后刀面、主切削刃、付切削刃与刀尖组成。 六个基本角度是：r o、αo、kr、kr’、λs、αo’ 三、简述切削变形的变化规律，积屑瘤对变形有什么影响？（8分） 变形规律：r o↑，Λh↓；Vc↑，Λh↓；f↑,Λh↓;HB↑,Λh↓ 积屑瘤高度Hb↑,引起刀具前角增加，使Λh↓ 四、CA6140车床主传动系统如下所示，试列出正向转动时主传动路线及计算出最高转速与最低转速。（8分） 最高转速约1400r/min，最低转速约10r/min 五、什么叫刚度？机床刚度曲线有什么特点？（8分） 刚度是指切削力在加工表面法向分力，Fr与法向的变形Y的比值。 机床刚度曲线特点：刚度曲线不是直线；加载与卸载曲线不重合；载荷去除后，变形恢复不到起点。 六、加工下述零件，以B面定位，加工表面A，保证尺寸10＋0.2mm，试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。（8 分） L＝0 0.1 mm 七、在一圆环形工件上铣键槽，用心轴定位，要求保证尺寸34.8-0.16mm，试计算定位误差并分析这种定位是否可行。（8分）
机械制造技术基础(作业拟定答案) 2-2 切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？ 答：三个变形区的特点：第一变形区为塑性变形区，或称基本变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；第二变形区为摩擦变形区，切屑形成后与前面之间存在压力，所以沿前面流出时必然有很大摩擦，因而使切屑底层又产生一次塑性变形；第三变形区发生在工件已加工表面与后面接触的区域，已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦产生变形。 关联：这三个变形区汇集在切削刃附近，应力集中且复杂；它们实质上都是因为挤压和摩擦产生变形，第一变形区主要由挤压沿剪切线产生剪切变形，第二变形区主要由挤压和摩擦产生切屑的变形，第三变形区主要由挤压和摩擦产生加工表面变形。 2-3 分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么？ 答：积屑瘤产生的原因：在切削速度不高又能形成连续切削的情况下，加工塑性材料时，刀面和切屑表面由于挤压和摩擦使得接触表面成为新鲜表面，少量切屑金属粘结在前刀面上，产生了冷焊，并形成加工硬化和瘤核。瘤核逐渐长大形成积屑瘤。 对加工的影响：积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作角度增大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使得切削厚度增加，降低了工件的加工表面精度并使加工表面粗糙度增加。 生产中控制积屑瘤的手段：在粗加工中，可以采用中低速切削加以利用，保护刀具。在精加工中应避免采用中低速从而控制积屑瘤的产生，同时还可以增大刀具前角，降低切削力，或采用好的切削液。
2-7 车削时切削合力为什么常分解为三个互相垂直的分力来分析？试说明这三个分力的作用？ 答：分解成三个互相垂直力的原因：切削合力的方向在空间中是不固定的，与切削运动中的三个运动方向均不重合，而切削力又是设计和性能分析的一个重要参数。为了便于分析和实际应用，将切削力沿车削时的三个运动方向分解成三个力。三个切削运动分别为：主运动(切削速度)、进给运动(进给量)、切深运动(背吃刀量)。三个运动的方向在车削时是互相垂直的，所以车削时将切削力分解成沿三个运动方向、互相垂直的力。 三个分力的作用： F：切削力或切向力。它是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定机床功率z 所必须的。 F：进给力、轴向力。它是设计进给机构，计算车刀进给功率所必须的。 x F：切深抗力或背向力。它是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据。工y 件在切削过程中产生的主动往往与 F有关。 y 2-9切削热是如何产生和传出的？仅从切削热产生的多少能否说明切削区温度的高低？ 答：被切削的金属在刀具的作用下，发生弹性和塑性变形而耗功，这是切削热的一个重要来源。此外，切屑与前面、工件与后面之间的摩擦也要耗功，也产生大量的热量。所以，切削热的来源就是切屑变形功和前后面的摩擦功。切削区域的热量被切屑、工件、刀具和周围介质传出。 不能仅从切削热产生的多少来说明切削区温度的高低。切削温度收到多方面的影响：切削用量、刀具几何参数、工件材料、刀具磨损和切削液。如材料的导热性很好，但是强度硬度高，其切削热变多，但是由于导热性好所以切削温度有所降低。因此不能从切削热产生的多少来衡量切削温度。
1.工序集中 2.刀具标注前角γ0 3.砂轮硬度 4.加工余量 1.在标注刀具角度的静止参照系中，构成正交平面（主剖面）参照系的辅助平面中经过主 切削刃上任一点与切削速度相垂直的平面是。 2.铰孔可降低加工表面的粗糙度和提高加工精度，但不能提高加工精度中的 精度。 3.工件的定位通常有四种情况，根据六点定位原理，其中常用且能满足工序加工要求的定 位情况有和，故夹具设计中常用。 4.在刀具的标注角度中，影响排屑方向的标注角度主要是。 5.车削加工中形成带状切屑条件是大前角、小切厚、中高速切削金属。 6.切削加工铸铁材料时，切削热的主要来源是。 7.切削用量与切削力有密切关系，切削用量中对切削力影响最大的是。 8.在国际标准ISO中统一规定以1/2背吃刀量处后刀面上测定的磨损带的宽度VB作 为，用来衡量刀具的磨损程度。 9.机床主轴回转误差的基本形式包括主轴径向圆跳动、轴线窜动和。 10.在机械加工中，由于加工余量不均匀、材料硬度不均匀、夹紧力时大时小等原因引起的 加工误差属误差。 11.机械加工表面质量包括、表面波度和表面层物理机械性能的变化。 12.在机械加工中，自激振动的激振机理通常包括负摩擦颤振原理、再生颤振原理 和。 13.机械加工中工件上用于定位的点、线、面称为。 14.在大批大量生产中，对于组成环数少而装配精度特别高的部件，常采用装 配法。 15.机械加工中选择机床时，要求机床的尺寸规格、、加工效率及等 与工件本工序加工要求相适应。 16.机械加工中定位基准与设计基准不重合时，工序尺寸及其偏差一般可利用 进行计算获得。 17.在车床上用两顶尖装夹加工细长轴时，在切削力作用下工件会呈 形状。 18.切削加工45钢时通常应采用类或YW类硬质合金刀具。 1.当有色金属（如铜、铝等）的轴类零件外圆表面要求精度较高、表面粗糙度值较低时， 一般只能采用的加工方案为…………………………………………………………（C）（A）粗车－精车－磨削（B）粗铣－精铣 （C）粗车－精车—超精车（D）粗磨—精磨 2.加工铸铁时，产生表面粗糙度主要原因是残留面积和等因素引起 的。………………………………………………………………………………………（B ）（A）塑性变形（B）塑性变形和积屑瘤 （C）积屑瘤（D）切屑崩碎 3.在车削细长轴时，为了减小工件的变形和振动，故采用较大的车刀进行切削， 以减小径向切削分力。…………………………………………………………………（A）（A）主偏角（B）副偏角
Time will pierce the surface or youth, will be on the beauty of the ditch dug a shallow groove 。Jane will eat rare!A born beauty, anything to escape his sickle sweep .-- Shakespeare
2. 切屑的类型分为（）、（）、 （）、（）四种类型。 3. 刀具前角增大，切屑变形（），切削力（），切削温度（）。 4．对于外圆表面，粗加工可以采用（）的加工方法，精加工可以采用 ( )或（）的加工方法。 5. 选择定位基准时，从保证工件重要表面加工余量均匀考虑，应选择工件上重要表面作为（）基准。 6．零件的加工一般要经过（）、（）、（）等三个加工阶段。如果零件的精度和表面质量要求更高，还要经过（）加工阶段。 7．对于小直径孔的精加工，较为经济的加工方法是（）。 8. 缩短基本时间能提高生产率，可以采用的工艺途径有（）、（）、（）。 二、选择（单选题，10分） 1．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（）。 A. 测量基准 B. 工序基准 C. 定位基准 D. 装配基准 2. 在下面孔的加工方法中，加工精度最高的方法是（）。 A. 钻孔 B. 铰孔 C. 扩孔 3.在下面几种车床导轨误差中，对加工精度影响最小的是（）。 A. 导轨在垂直平面内的误差 B. 导轨在水平面内的误差 C. 两导轨之间的平行度误差
4．对于相互位置精度要求高的大孔孔系的精加工（例如车床主轴箱箱体孔系的精加工），应该采用（）加工工艺。 A. 扩孔 B. 钻孔 C. 镗孔 D. 铰孔 5.分组装配法适用于（）的机器结构。 A. 大量生产，装配精度要求高，组成环多 B. 小批生产，装配精度要求高，组成环多 C. 大量生产，装配精度要求不高，组成环少 D. 大量生产，装配精度要求高，组成环少 6．在下列夹具元件中，不限制自由度的是（）。 A. 可调支承 B. 自位支承 C. 辅助支承 7. 磨削薄板时，由于工件的热变形，工件的（），加工误差就越大。 A.材料热膨胀系数小 B.长度和厚度小 C.长度大并且厚度小 D.长度和厚度都大 8. 工件装夹时，决不允许（）的情况发生。 A. 欠定位 B. 过定位 C. 产生夹紧变形 9. 切削用量三要素影响刀具寿命的规律是（）。 A. 切削速度>进给量>被吃刀量 B. 进给量> 切削速度>被吃刀量 C. 被吃刀量> 切削速度> 进给量 10.复杂刀具通常采用的刀具材料为（）。 A. 硬质合金 B. 高速钢 C. 陶瓷 D. 金刚石 三、简答分析题（35分）
课程设计说明书 设计题目: 制定轴套零件的机械加工工艺规程及设计夹具 设计者 学号 指导教师 物理与机电工程学院 年月日
《机械制造技术基础》课程设计指导书 （机械设计制造及自动化专业） 物机学院机电系 2012年6月
目录 1.零件分析 (4) 1.1零件的作用 (4) 1.2零件的工艺分析 (4) 1.3确定零件的生产类型 (4) 2.确定毛坯类型绘制毛坯简图 (5) 2.1选择毛坯 (5) 2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (5) 2.3绘制轴套锻造的毛胚图 (6) 3.工艺规程设计 (6) 3.1定位基准的选择 (6) 3.2拟定工艺路线 (7) 3.3加工设备及工艺装备的选用 (10) 3.4加工余量、工序尺寸和公差的确定 (11) 3.5切削用量的计算 (12) 3.6时间定额的计算 (15) 4.专用钻床夹具设计 (17) 4.1夹具设计任务 (17) 4.2拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图 (18) 4.3绘制夹具装配总图 (19) 4.4夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 (19) 4.5夹具专用零件图设计绘制 (21) 5.实训小结 (23) 6.参考文献 (23) 7.导师评语 (24)
零件参考图 如图所示轴套零件，试制定该零件的机械加工工艺规程及设计加工锁销孔12H9的钻床夹具。
§1 零件分析 §1.1零件的作用 轴套是一种常用零件，设备在运动部件中，因为长期的磨擦而造成零件的磨损，当轴和孔的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件，因此设计者在设计的时候选用硬度较低、耐磨性较好的材料为轴套或衬套，这样可以减少轴和座的磨损，当轴套或衬套磨损到一定程度进行更换，这样可以节约因更换轴或座的成本。轴套用在不同的场合会有不同的用途,可以轴向定位,可以减磨减振。 §1.2零件的工艺分析 由零件图1可知，其材料为45钢。该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力的工作条件。 该轴套结构简单，属于典型的轴类零件。为实现轴向定位，其轴套孔与轴没有配合要求，因此加工精度不高。轴套孔40Φ在工作中需要承受冲击载荷，为增强去耐磨性该表面要求高频淬火处理，硬度为48~58HRC ；为保证轴套两端面在钻孔时受力均匀，要求A 基准与B 基准的平行度要求为 0.05mm 。为了保证轴套在轴上有准确的定位，采用锁销定位。锁销孔的尺寸为912H Φ,且锁销孔 的中心线与A 基准的垂直度为0.05mm 。 该零件的主要工作表面为轴套的两端面、轴套孔021 .0040+Φm m （H7）和锁销孔912H Φmm ，在 设计工艺规程时应重点予以保证。 §1.3 确定生产类型 年产量为5000件/年，备品率α和废品率β分别为3%和0.5%，故零件年产量 N=5000 ×1×（1+3%）×（1+0.5%） =5175.75件/年 轴套质量为1.6kg ，查《机械制造技术基础课程设计》表2.2的“机械加工零件生产分类”知，轴套属轻型零件。查表2.3知，该轴套的生产类型为大批生产。