机械制造技术基础-卢秉恒答案第五章

第一章△m＜0的制造过程主要指切削加工。

(1）主运动：切下金属所必须的最主要的运动。

(2）进给运动:不断地把金属层投入切削的运动。

齿面加工齿轮加工方法：无屑加工:热轧、冷轧、压铸、注塑、粉末冶金。

切削加工：成形法、展成法。

复杂曲面加工1）仿形铣：2）数控铣:磨削加工特点：1. 属精加工，尺寸精度IT7~IT5，Ra值0.8~0.2m2. 能加工硬度很高的工件；3。

磨削温度高；4。

磨削的径向力大;第二章1、切削运动金属切削加工：通过机床提供的切削运动和动力,使刀具和工件产生相对运动（即切削运动),从而切除工件上多余的材料，以获得合格零件的加工过程.（1）主运动：切下金属所必须的最主要的运动。

（2）进给运动:不断地把金属层投入切削的运动。

2、切削要素已加工表面：已被切去部分多余金属而形成的新表面。

待加工表面：即将被切除金属层的表面.加工表面(或称过渡表面)：切削刃正在切削的表面。

切削用量三要素:1）切削速度V:2）进给量f：3）背吃刀量（切削深度）a p：3.切削层几何参素：（1）切削厚度ac （hD）（2）切削宽度aw （bD）－沿加工表面度量的切削层尺寸。

(3)切削面积Ac （hD）－切削层垂直于切削速度截面内的面积。

二、刀具角度：（图+角度）1）基面Pr:2）切削平面Ps：3）正交平面Po：道具分类：1.整体车刀;2.焊接车刀;3。

机夹车刀;4。

可转位车刀；5.成形车刀与焊接车刀比较，可转位车刀的优点：1）刀具使用寿命长；2）生产率高;3）有利于推广新技术、新工艺；4）有利于降低刀具成本;麻花钻的工作部分：6面＋1横刃＋2主切削刃＋2副切削刃＋4刀尖。

麻花钻的缺点：1）主切削刃上前角不等；2）横刃长且为大负前角，切削条件差;3)排屑、断屑、散热困难。

钻、扩、铰孔的工艺特点比较（书P21 手抄表格PPT 2-45)拉刀特点：1）生产率高;2）加工质量高;（一般为IT8IT7，Ra2。

5 1.25μm)3）加工范围广;4）刀具磨损缓慢，寿命长；5）机床结构简单,操作方便；6）拉刀的设计、制造复杂，价格昂贵。

机械制造技术基础（第三版）课后习题答案——第三版，卢秉恒主编，机械工业出版社2010-04-28 12:49第二章2-1.金属切削过程有何特征？用什么参数来表示？答：2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点？它们之间有什么关联？答：第一变形区：变形量最大。

第二变形区：切屑形成后与前刀面之间存在压力，所以沿前刀面流出时有很大摩擦，所以切屑底层又一次塑性变形。

第三变形区：已加工表面与后刀面的接触区域。

这三个变形区汇集在切削刃附近，应力比较集中，而且复杂，金属的被切削层在此处于工件基体分离，变成切屑，一小部分留在加工表面上。

2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效地控制它的手段是什么？答：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。

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。

消除措施：采用高速切削或低速切削，避免中低速切削；增大刀具前角，降低切削力；采用切削液。

2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别？若有区别，而这何处不同？答：切屑形成后与前刀面之间存在压力，所以流出时有很大的摩擦，因为使切屑底层又一次产生塑性变形，而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面，化学性质很活跃。

而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦，并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的？标注角度与工作角度有何不同？答：分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角（P17）。

工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。

卢秉恒-《机械制造技术基础》-第三版-考试重点.pdf△m＜0的制造过程主要指切削加工。

(1)主运动：切下金属所必须的最主要的运动。

(2)进给运动：不断地把金属层投入切削的运动。

齿面加工齿轮加工方法:无屑加工：热轧、冷轧、压铸、注塑、粉末冶金。

切削加工：成形法、展成法。

复杂曲面加工1）仿形铣：2）数控铣：磨削加工特点：1. 属精加工，尺寸精度7～5, 值0.8~0.2m2. 能加工硬度很高的工件；3. 磨削温度高；4. 磨削的径向力大；1、切削运动金属切削加工：通过机床提供的切削运动和动力，使刀具和工件产生相对运动（即切削运动），从而切除工件上多余的材料，以获得合格零件的加工过程。

(1)主运动：切下金属所必须的最主要的运动。

(2)进给运动：不断地把金属层投入切削的运动。

2、切削要素已加工表面：已被切去部分多余金属而形成的新表面。

待加工表面：即将被切除金属层的表面。

加工表面(或称过渡表面)：切削刃正在切削的表面。

切削用量三要素：1）切削速度V：2）进给量f：3）背吃刀量（切削深度）：3.切削层几何参素：（1）切削厚度 ()（2）切削宽度 () －沿加工表面度量的切削层尺寸。

（3）切削面积 () －切削层垂直于切削速度截面内的面积。

二、刀具角度：（图+角度）1）基面：2）切削平面：3）正交平面：道具分类：1.整体车刀；2.焊接车刀；3.机夹车刀；4.可转位车刀；5.成形车刀与焊接车刀比较，可转位车刀的优点：1）刀具使用寿命长；2）生产率高；3）有利于推广新技术、新工艺；4）有利于降低刀具成本；麻花钻的工作部分：6面＋1横刃＋2主切削刃＋2副切削刃＋4刀尖。

麻花钻的缺点：1）主切削刃上前角不等；2）横刃长且为大负前角，切削条件差；3）排屑、断屑、散热困难。

钻、扩、铰孔的工艺特点比较（书P21 手抄表格 2-45）拉刀特点：1）生产率高；2）加工质量高；（一般为87，2.5 1.25μm)3）加工范围广；4）刀具磨损缓慢，寿命长；5）机床结构简单，操作方便；6）拉刀的设计、制造复杂，价格昂贵。

第5章练习题答案1. 单项选择1-1答案：②锻件1-2答案：①铸件1-3答案：①设计1-4答案：②一面两孔1-5 答案：④正常加工1-6 答案：③粗车-半精车-精车1-7 答案：④粗车—半精车—粗磨—精磨1-8 答案：①粗镗—半精镗—精镗1-9 答案：1-10 答案：①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和1-11 答案：③增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和1-12 答案：④各组成环公差平方和的平方根1-13 答案：④1.2～1.41-14 答案：①成组技术1-15 答案：①寻找最短路径2. 多项选择2-1答案：①保证相互位置关系原则②保证加工余量均匀分配原则2-2答案：②有利于保证被加工面之间的位置精度③可以简化夹具设计与制造2-3答案：①车削②铣削③磨削④拉削2-4答案：①提高加工表面尺寸精度②提高加工表面形状精度③降低加工表面粗糙度2-5 答案：①先基准后其他②先主后次③先面后孔2-6 答案：①易于保证加工面之间的位置精度②便于管理④可以减小工件装夹时间2-7 答案：③上一工序表面粗糙度和表面缺陷层厚度④上一工序留下的形位误差2-8 答案：③派生式④创成式2-9 答案：①成组编码法②形面描述法④从CAD系统直接获取零件信息2-10 答案：①易于理解②易于编程2-11 答案：①基本时间②辅助时间④工作地服务时间2-12 答案：①装卸工件时间②开停机床时间③测量工件时间2-13 答案：①缩短基本时间②缩短辅助时间④缩短工作地服务时间2-14 答案：①设计变量②目标函数③约束条件2-15 答案：①切削速度②进给量2-16 答案：①最短工序时间②最小工序成本③最大工序利润3. 判断题）3-1 答案：∨3-2 答案：×3-3 答案：∨3-4 答案：∨3-5 答案：×3-6 答案：∨3-7 答案：×3-8 答案：∨3-9 答案：∨提示：综合考虑包容尺寸和被包容尺寸两种情况。

1.什么是加工精度和加工误差？两者含义有何异同？加工精度都包括哪些方面？答：加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想零件的几何参数相符合的程度。

加工误差是指零件加工后的实际几何参数与理想零件的几何参数偏离程度。

它们都是和理想零件的比较结果，但加工精度考虑是符合程度，而加工误差考虑的是偏离程度。

加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度。

2.获得零件尺寸精度、形状精度和位置精度的方法有哪些？答：获得零件尺寸精度的方法（1）试切法。

（2）调整法。

（3）定尺寸精度法。

（4）自动控制法。

获得形状精度的方法（1）轨迹法。

（2）成形法。

（3）展成法。

获得位置精度的方法（1）多次装夹加工时，依靠夹具的正确定位。

（2）工件一次装夹多个表面时，依靠机床的精度来保证。

3.影响加工精度的因素有哪些？答：1）原理误差。

2）安装误差。

3）测量误差和调整误差。

4）机床、夹具、刀具的制造精度和磨损。

5）机床、夹具、刀具、工件的受力变形。

6）机床、刀具、工件的受热变形。

4.何谓“原理误差”？它对零件加工的精度有何影响？答：原理误差是因利用近似加工原理或近似的刀具切削刃形状而产生的误差。

5.什么是主轴回转精度？其对加工精度有哪些影响？6.普通车床主轴前端锥孔或三爪卡盘夹爪的定心表面，出现过大的径向跳动时，常在刀架上安装内圆磨头进行自磨自的修磨加工，修磨后的定心表面，其径向跳动量确实大为减小，试问：（1）修磨后是否提高了主轴回转精度？为什么？（2）在机床主轴存在几何偏心的情况下，以精车过的轴套工件的外圈定位来精车轴套内孔时，会产生怎样的加工误差？7.提高机床主轴回转精度有哪些途径？在实际生产中转移主轴回转误差常用的工艺方法有哪些？8.何谓误差敏感方向？试举例说明导轨误差在不同机床上的误差敏感方向？9.。

思考题与习题1.何谓铸造？铸造生产的特点及其存在的主要问题就是什么？试用框图表示砂型铸造的工艺过程。

答:把熔化的金属液浇注到具有与零件形状相适应的铸型空腔中,待其凝固、冷却后获得毛坯(或零件)的方法称为铸造。

优点:1) 能制造各种尺寸与形状复杂的铸件,特别就是内腔复杂的铸件。

如各种箱体、床身、机架等零件的毛坯。

铸件的轮廓尺寸可小至几毫米,大至几十米;质量从几克至数百吨。

可以说,铸造不受零件大小、形状与结构复杂程度的限制。

2) 常用的金属材料均可用铸造方法制成铸件,有些材料(如铸铁、青铜)只能用铸造方法来制造零件。

3) 铸造所用的原材料来源广泛,价格低廉,并可回收利用,铸造生产工艺设备费用小,因此铸件生产成本低。

4) 铸件与零件的形状、尺寸很接近,因而铸件的加工余量小,可以节约金属材料,减少切削加工费用。

5) 铸造既可用于单件生产,也可用于批量生产,适应性广。

但就是,铸造生产工艺过程复杂,工序较多,常因铸型材料、模具、铸造合金、合金的熔炼与浇注等工艺过程难以综合控制,而出现缩孔、缩松、砂眼、冷隔、裂纹等铸造缺陷,因此铸件质量不够稳定,废品率较高;铸件内部组织粗大、不均匀,使其力学性能不及同类材料的锻件高,因此铸件多用于受力不大的零件。

此外,目前铸造生产还存在劳动强度大、劳动条件差等问题。

砂型铸造的工艺过程:2.比较下列名词:(1)模样与铸型;(2)铸件与零件;(3)浇注位置与浇道位置;(4)分型面与分模面。

答:(1)模样就是用来形成铸型型腔的工艺装备,按组合形式,可分为整体模与分开模。

铸型包括将熔化的金属倒入铸模,铸模的型腔提供了最终有用的形状,之后仅需根据具体应用进行加工与焊接。

(2)把熔化的金属液浇注到具有与零件形状相适应的铸型空腔中,待其凝固、冷却后获得毛坯(或零件)的方法称为铸造。

所得到的金属零件或零件毛坯,称为铸件。

铸件通常作为毛坯,经过机械加工制成零件。

但就是,随着铸造生产过程不断地完善以及新工艺、新技术不断被采用,铸件的精度及表面质量得到提高,使少余量与无余量铸造新工艺得到迅速发展,精密铸件可直接作为零件。

《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%。

参考教材：《机械制造技术基础》于骏一主编北京：机械工业出版社，2004《机械制造技术基础》卢秉恒主编北京：机械工业出版社，2003第一章绪论产品开发的重要性；制造活动的定义；生产类型与组织形式；零件的制造过程。

重点要求：制造活动的定义；生产类型与组织形式；零件的制造过程。

第二章切削过程及控制基本概念；刀具角度；刀具种类；刀具材料；刀具选用；金属切削层的变形；切屑的类型及控制；切削力；切削热和切削温度；刀具的磨损与破损、刀具生命及刀具状态监控；切削用量；磨削机理重点要求：刀具的角度；刀具的材料；切削力；磨削机理第三章基准及其工件安装基础机床夹具的概念、用途和分类；基准概念；定位原理及其夹紧机构；定位误差及其计算；工件的安装方案设计。

重点要求：定位原理及其应用；夹紧的基本概念；定位误差计算。

第四章机械加工方法与装备车削、铣削、刨削、磨削、钻削和镗削加工方法；机床的基本结构、分类和型号。

重点要求：常用机床和加工方法的分类、特点及其主要和应用。

第五章机械制造质量分析与控制机械加工精度与误差；工艺过程的统计分析；机械加工表面质量。

重点要求：工艺系统几何误差；工艺系统受力变形引起的误差；工艺系统受热变形引起的误差；内应力重新分布引起的误差；加工误差的正态分布规律及其计算与分析方法；机械加工表面质量对机器使用性能的影响；影响表面粗糙度的因素；影响加工表面物理机械性能的因素。

第五章工艺规程设计工艺规程及设计原则和所需的原始资料；工艺规程设计的内容和步骤；工艺路线的拟定；加工余量的确定；工序尺寸及公差的确定；时间定额的确定；工艺方案的经济分析；机器装配与装配工艺系统图；装配精度与尺寸链；保证装配精度的装配方法；装配工艺规程设计；机械加工工艺性评价；机器装配工艺性评价。

重点要求：工艺规程设计的基本概念与方法；零件工艺规程设计；机械加工工艺尺寸链的计算；常用装配方法及其部件（或产品）的装配方法确定；面向不同装配方法的装配尺寸链计算。