机械制造技术基础第二版

《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》部分习题参考解答第二章 金属切削过程2-1 什么是切削用量三要素？在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系？ 答：切削用量三要素是指切削速度v 、进给量f 、背吃刀量a p （切削深度）。

在外圆车削中，它们与切削层参数的关系是：sin /sin D rD p r D ph f b a A fa κκ===切削层公称厚度： 切削层公称宽度： 切削层公称横截面积：2-2 确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？试画图标出这些基本角度。

答：确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要7个基本角度：前角、后角、主偏角、副偏角、副前角、副后角和刃倾角，这些基本角度如下图所示（其中副前角、副后角不做要求）。

2-3 试述刀具标注角度和工作角度的区别。

为什么车刀作横向切削时，进给量取值不能过大？答：刀具标注角度是在静态情况下在刀具标注角度参考系中测得的角度；而刀具工作角度是在刀具工作角度参考系中（考虑了刀具安装误差和进给运动影响等因素）确定的刀具角度。

车刀作横向切削时，进给量取值过大会使切削速度、基面变化过大，导致刀具实际工作前角和工作后角变化过大，可能会使刀具工作后角变为负值，不能正常切削加工（P23）。

2-4 刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能？答：（P24）(1) 高的硬度和耐磨性；(2) 足够的强度和韧性；(3) 高耐热性；(4) 良好的导热性和耐热冲击性能；(5)良好的工艺性。

2-5 常用的硬质合金有哪几类？如何选用？答：（P26）常用的硬质合金有三类：P类（我国钨钴钛类YT），主要用于切削钢等长屑材料；K类（我国钨钴类YG），主要用于切削铸铁、有色金属等材料；M类（我国通用类YW），可以加工铸铁、有色金属和钢及难加工材料。

2-6 怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？答：切削形成过程分为三个变形区。

第一变形区切削层金属与工件分离的剪切滑移区域，第二变形区前刀面与切屑底部的摩擦区域；第三变形区刀具后刀面与已加工表面的摩擦区域。

机械制造技术基础第2版;第一章课后习题答案第一章课后习题答案1. 什么是机械制造技术？机械制造技术是指应用一定的工艺方法和技术手段，通过对原材料进行加工和变形，制造出满足特定要求的机械零件、机械装配件和机械产品的一门技术。

2. 机械制造技术的基本任务是什么？机械制造技术的基本任务是根据产品的设计要求，选择合适的材料，通过加工、装配、调试等工艺方法，制造出合格的机械零部件和机械产品。

3. 机械制造技术的发展趋势有哪些？机械制造技术的发展趋势主要包括以下几个方面：- 数字化：采用计算机辅助设计、计算机数控加工等数字化技术，提高制造过程的自动化程度和生产效率。

- 精密化：提高加工精度和表面质量，满足高精度产品的需求。

- 智能化：引入人工智能、机器视觉等技术，实现机械设备的自主感知、自主决策和自主控制。

- 绿色化：采用环保材料和工艺方法，减少对环境的污染和资源的消耗。

- 系统化：实现机械制造全过程的集成化管理，提高生产效率和产品质量。

4. 什么是机械零件？机械零件是指机械装配中的独立零部件，是构成机械装配的基本元素。

机械零件可以分为标准件、普通件和特殊件。

5. 机械零件的分类有哪些？机械零件可以按照用途、结构和加工工艺等方面进行分类。

按照用途可以分为传动零件、支撑零件、密封零件、连接零件等。

按照结构可以分为轴类零件、盘类零件、套类零件、筒类零件等。

按照加工工艺可以分为常规加工零件、特殊加工零件、模具加工零件等。

6. 什么是机械装配件？机械装配件是指由一个或多个机械零件组成，通过装配与其他部件连接在一起，共同构成机械设备的一种零部件。

7. 机械装配件的分类有哪些？机械装配件可以按照装配方式、功能和结构特点进行分类。

按照装配方式可以分为插装件、螺纹连接件、焊接件等。

按照功能可以分为传动件、转动件、固定件等。

按照结构特点可以分为标准件、非标准件、专用件等。

8. 什么是机械产品？机械产品是指由一个或多个机械装配件组成，通过装配和调试后，能够满足特定功能要求的一种产品。

《板滞制制技能前提》部分习题参照解问之阳早格格创做第一章绪论1-1 什么是死产历程、工艺历程战工艺规程？问：死产历程——从本资料（大概半成品）进厂，背去到把成品制制出去的各有闭处事历程的总称为该工厂的历程.工艺历程——正在死产历程中，通常属曲交改变死产对付象的尺寸、形状、物理化教本能以及相对付位子闭系的历程.工艺规程——记录正在给定条件下最合理的工艺历程的相闭实质、并用去指挥死产的文献.1-2 什么是工序、工位、工步战走刀？试举例证明.问：工序——一个工人大概一组工人，正在一个处事天对付共一工件大概共时对付几个工件所连绝完毕的那一部单干艺历程.工位——正在工件的一次拆置中，工件相对付于机床（大概刀具）每吞噬一个确切位子中所完毕的那一部单干艺历程.工步——正在加工表面、切削刀具战切削用量（仅指机床主轴转速战进给量）皆稳定的情况下所完毕的那一部单干艺历程.走刀——正在一个工步中，如果要切掉的金属层很薄，可分频频切，每切削一次，便称为一次走刀.比圆车削一阶梯轴，正在车床上完毕的车中圆、端里等为一个工序，其中，n, f, ap稳定的为一工步，切削小曲径中圆表面果余量较大要分为频频走刀.1-3 什么是拆置？什么是拆夹？它们有什么辨别？问：拆置——工件经一次拆夹后所完毕的那一部单干艺历程.拆夹——特指工件正在机床夹具上的定位战夹紧的历程.拆置包罗一次拆夹战拆夹之后所完毕的切削加工的工艺历程；拆夹仅指定位战夹紧.1-4 单件死产、成批死产、洪量死产各有哪些工艺特性？问：单件死产整件互换性较好、毛坯制制细度矮、加工余量大；采与通用机床、通用夹具战刀具，找正拆夹，对付工人技能火仄央供较下；死产效用矮.洪量死产整件互换性佳、毛坯细度下、加工余量小；采与下效博用机床、博用夹具战刀具，夹具定位拆夹，收配工人技能火仄央供不下，死产效用下.成批死产的毛坯细度、互换性、所以夹具战刀具等介于上述二者之间，机床采与通用机床大概者数控机床，死产效用介于二者之间.1-5 试为某车床厂丝杠死产线决定死产典型，死产条件如下：加工整件：卧式车床丝杠（少为1617mm，曲径为40mm，丝杠细度等第为8级，资料为Y40Mn）；年产量：5000台车床；备品率：5%；成品率：0.5%.问：该丝杠加工属于成批死产，不属于大批量死产.年死产目发为：1-6 什么是工件的定位？什么是工件的夹紧？试举例证明.问：工件的定位——使工件相对付于机床占有一个细确的位子的历程.工件的夹紧——将定位以去的工件压紧，使工件正在加工历程中总能脆持其细确位子.如正在铣床上使用台虎钳拆夹一个矩形工件，该当是先定位，后夹紧.1-7 什么是工件的短定位？什么是工件的过定位？试举例证明.问：短定位——工件定位时该当节制的自由度不节制的局里.过定位——几个定位元件共时节制一个自由度的局里.如：采与三爪卡盘夹持短轴，夹持过短（短销）属于短定位；用三爪卡盘战尾座顶尖拆夹一个轴类工件，也属于过定位.1-8 试举例证明什么是安排基准、工艺基准、工序基准、定位基准、丈量基准战拆置基准.问：安排基准——安排图样上标注安排尺寸所依据的基准；工艺基准——工艺历程中所使用的基准，包罗工序、定位、丈量战拆置基准；工序基准——正在工序图上用去决定本工序加工表面尺寸、形状战位子所依据的基准；定位基准——正在加工中用做定位的基准；丈量基准——工件正在加工中大概加工后，丈量尺寸战形位缺面所依据的基准；拆置基准——拆置时用去决定整件大概部件正在产品中相对付位子所依据的基准.工艺基准应大概战安排基准普遍.（简曲举例略）.1-9 有人道：“工件正在夹具中拆夹，只消有6个定位收启面便是实足定位”，“通常是少于6个定位收启面，便是短定位”，“通常是少于6个定位收启面，便不会出现过定位”，上头那些道法皆对付吗？为什么？试举例证明.问：上述道法皆是分歧过失的.工件正在夹具中拆夹，6个定位收启面不克不迭按央供安插，便不克不迭节制6个自由度；少于6个定位收启面，纷歧定是短定位，果为有些工件不需要节制6个自由度；如正在仄里磨床上用磁力吸盘拆夹工件，只节制3个自由度即可谦脚加工央供.少于6个定位收启面，如果收启规区分歧理，也大概出现过定位.1-10 分解图1-10所示工件（图中工件用细单面划线画制）的定位办法，并回问以下问题：（1）各定位件所节制的自由度；（2）推断有无短定位大概过定位局里，为什么？图中加工里用细乌线标出.图1-10a、b、d、e为车削工序，图1-10c为钻孔工序，图1-10f 为镗A孔工序，图1-10g为钻大头孔工序，图1-10h为铣二端里工序.问：a) 二顶尖节制x移动、y移动、z移动、y转化、z转化5个自由度；三爪卡盘节制x移动、z移动2个自由度；x移动、z移动沉复节制，过定位.b)少销节制y移动、z移动、y转化、z转化4个自由度；台肩左仄里节制x移动、y转化、z转化3个自由度；y转化、z转化沉复节制，过定位.c)底仄里节制z移动、x转化、y转化3个自由度，左边短V 型块节制x移动、y移动2个自由度，左边可移动V型块节制了y 移动；有过定位，定位筹备可止.d)二顶尖节制x移动、y移动、z移动、y转化、z转化5个自由度；鸡心夹只传动扭矩，不节制自由度，该定位筹备可止.e)二戴齿顶尖节制x移动、y移动、z移动、y转化、z转化5个自由度，并传动转矩，该定位筹备可止.f) 底仄里（3个钉）节制z移动、x转化、y转化3个自由度，正里2个收启钉节制y移动、z转化2个自由度，共节制5个自由度，加工d孔，短定位，正在yoz仄里目标应有一个钉，节制x 移动.g)底仄里节制z移动、x转化、y转化3个自由度，左里短销节制x移动、y移动2个自由度，左里可移动短V型块节制z转化1个自由度，该定位筹备合理可止.h)正在z目标二个短V型块节制了x移动、y移动、x转化、y 转化4个自由度，x目标的短V型块节制了z移动、z转化2个自由度，该定位筹备合理可止.习题1-10图1-11 分解图1-11所示工件为谦脚加工央供所节制的自由度.先选定位基里，而后正在定位基里上标出所限的自由度，其画法如图8所示.图中细乌线为加工里.问：a)正在圆柱上钻孔，需要节制除y转化除中的5个自由度，可选中圆表面为定位基里，用二短V型块定位节制4个自由度（x 移动、z移动、x转化、z转化），正在轴背树立一收启钉，节制y 移动，即可谦脚加工央供.b)车短圆柱套筒端里需节制除x转化的5个自由度，可用中圆表面定位，三爪卡盘拆夹，少套筒节制y移动、z移动、y转化、z 转化4个自由度，左端里挡块节制x移动，即可谦脚加工央供.c)正在轴上铣槽需要节制除x转化除中的5个自由度，用功件中圆表面定位，用二短V型块定位节制4个自由度（y移动、z移动、y转化、z转化），正在轴背左正里大概者左正里树立一收启钉，节制x移动，即可谦脚加工央供.d)正在阶梯轴上钻孔需要节制除x转化除中的5个自由度，用功件小端中圆表面定位，用二短V型块定位节制4个自由度（y 移动、z移动、y转化、z转化），正在轴背左正里大概者左正里树立一收启钉，节制x移动，即可谦脚加工央供.e) 正在三角块形工件上加工二孔需要节制工件的6个自由度，可用底仄里定位，节制z移动、x转化、y转化三个自由度，用左正里（yoz仄里）二收启钉定位节制x移动、z转化2个自由度；用xoz左侧大概左侧一个收启钉定位节制y移动.习题1-11图。

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第一章绪论1-1 什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？答：生产过程——从原材料（或半成品）进厂，一直到把成品制造出来的各有关劳动过程的总称为该工厂的过程。

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。

工艺规程——记录在给定条件下最合理的工艺过程的相关内容、并用来指导生产的文件。

1-2 什么是工序、工位、工步和走刀？试举例说明。

答：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。

工位——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。

工步——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。

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。

比如车削一阶梯轴，在车床上完成的车外圆、端面等为一个工序，其中，n, f, a p不变的为一工步，切削小直径外圆表面因余量较大要分为几次走刀。

1-3 什么是安装？什么是装夹？它们有什么区别？答：安装——工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。

装夹——特指工件在机床夹具上的定位和夹紧的过程。

安装包括一次装夹和装夹之后所完成的切削加工的工艺过程；装夹仅指定位和夹紧。

1-4 单件生产、成批生产、大量生产各有哪些工艺特征？答：单件生产零件互换性较差、毛坯制造精度低、加工余量大；采用通用机床、通用夹具和刀具，找正装夹，对工人技术水平要求较高；生产效率低。

大量生产零件互换性好、毛坯精度高、加工余量小；采用高效专用机床、专用夹具和刀具，夹具定位装夹，操作工人技术水平要求不高，生产效率高。

成批生产的毛坯精度、互换性、所以夹具和刀具等介于上述两者之间，机床采用通用机床或者数控机床，生产效率介于两者之间。

1-5 试为某车床厂丝杠生产线确定生产类型，生产条件如下：加工零件：卧式车床丝杠（长为1617mm ，直径为40mm ，丝杠精度等级为8级，材料为Y40Mn ）；年产量：5000台车床；备品率：5%；废品率：0.5%。

机械加工方法与装备一、填空题1. 实现切削加工的基本运动是______ ____ _和______ ______。

2. 机床型号中必须包含机床的_______代号、_______代号、_______代号和____ ___代号。

3. 目前在切削加工中最常用的刀具材料是 ____ _和____ __ __。

4. 切削用量一般包括 ____ __、 ____ __和___ __ ___。

5. 车削加工中，影响切削层宽度的因素有 ____ _和____ __ __。

二、选择题1.在外圆磨床上磨削工件外圆面时，其主运动是（）。

A砂轮回转运动 B工件回转运动 C砂轮直线运动 D 工件直线运动2.在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。

A均由工件来完成 B均由刀具来完成 C分别由工件和刀具来完成 D 分别由刀具和工件来完成3. 背吃刀量是指主切削刃与工件切削表面的接触长度（）。

A 在切削平面的法线方向上测量的值 B在正交平面的法线方向上测量的值C在基面上的投影值 D在主运动和进给运动方向所组成平面的法线方向上测量的值4.普通车床的主参数是（）。

A 车床最大轮廓尺寸B 主轴与尾座之间最大距离C 主轴中心高D 床身上工件最大回转直径5. 确定刀具标注角度的参考系选用的三个主要基准平面是（）。

A 切削平面、已加工平面和待加工平面B 前刀面、主后刀面和副后刀面C 基面、切削平面和正交平面（主剖面）D 基面、进给平面和法平面6. 通过切削刃上选定点，垂直于主运动方向的平面称为（）。

A 切削平面B 进给平面C 基面 D主剖面7. 刃倾角是在切削平面内测量的主切削刃与（）之间的夹角。

A 切削平面 B基面C 主运动方向 D进给方向8. 刀具在基面内测量的角度有（）。

A 前角和后角B 主偏角和副偏角C 刃倾角D 副后角9. 在正交平面内测量的角度有（）。

A 前角和后角B 主偏角和副偏角C 副后角D 刃倾角10. 车外圆时若刀尖低于工件轴线，其工作角度与标注角度相比将会（）。

机械制造技术基础第二版教学大纲课程简介本课程旨在为学生提供机械制造技术的基础知识和操作技能，重点涉及机械加工、数控机床操作、自动化生产线等方面的内容。

本课程为全日制本科生开设，课程学时为48学时，分为理论教学和实验操作两个环节。

学生在本课程学习期间，将通过理论和实践的结合，了解机械制造技术的基本原理、技术规范和操作流程，掌握机械加工和数控加工等基本的操作技能。

课程基本要求理论部分•掌握机械制造基础理论知识，包括机械加工原理、数控加工技术、自动化控制等方面的基本原理。

•熟悉机械加工的基本工艺流程，可以根据工艺要求正确选择机床设备、夹具和刀具，熟练掌握机床操作技能。

•熟悉数控机床的结构、编程原理和切削参数的优化，熟练掌握数控机床的操作技能。

•熟悉自动化生产线的组成、控制原理、运转调试及故障检测等基本知识。

实验部分•参加机械制造基础实验操作，熟悉机械加工、数控加工和自动化生产线操作流程，掌握安全操作规范。

•能够按照要求正确组织设备、夹具和刀具，并进行机床调试和操作。

•能够熟练使用CAD软件进行数控编程，并进行模拟加工和数控机床操作。

•参加工业自动化控制实验，掌握自动化生产线的设计、调试和故障处理等实用技能。

课程大纲第一章机械制造基础1.1 机械制造的概念和基本原理•机械制造的基本概念、作用及历史发展概述•机械制造过程中的基本技术、工艺和原理1.2 机械加工基础•机械加工的基本工艺流程、工具和设备•机械加工操作步骤、加工误差及解决办法•机械加工中的刀具、夹具和加工技术1.3 数控加工基础•数控加工概述及基本原理•数控机床的结构、主要组成部分和性能指标•数控编程语言、编程基本方法第二章数控编程2.1 数控编程基础•数控编程语言规范及其分类•数控机床基本坐标系、补偿和编程格式•数控机床切削参数的选择与优化2.2 数控编程实践•实用案例的数控编程方案设计•使用CAD/CAM软件进行数字编程•数控机床操作实践第三章自动化生产线3.1 自动化生产线概述•自动化生产线的定义、基本组成部分和工艺流程•生产线自动化程度的评价和自动化优化方法3.2 中央控制系统•自动化生产线中的计算机集成制造系统的概念、特点和应用领域•自动化生产线的过程控制和故障诊断方法第四章实验操作4.1 机械加工实验•机械加工操作流程的实验掌握•夹具和刀具的正确选择及夹紧装置的调试•不同工件的加工操作流程的掌握4.2 数控机床实验•数控机床的操作实验•数控编程的实验操作•数控机床加工零件的实验操作4.3 自动化生产线实验•自动化生产线的组装、调试和运行•生产线自动化程度的评价和自动化优化方法•自动化生产线的机械故障诊断和排除教学方法本课程采用讲授理论知识、实验授课相结合的教学方法，理论教学采用教师授课和学生自学相结合的方法，实验操作采用指导教学和自主实践相结合的方法，充分激发学生的学习动力和实践能力。