机械制造技术基础(第三版)第五章课后题答案

第五章碳素钢与钢的热处理习题解答5-1 在平衡条件下，45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度、塑性、韧性哪个大、哪个小? 变化规律是什么? 原因何在?答：平衡条件下，硬度大小为：45钢<T8钢<T12钢，强度大小为：45钢<T12钢<T8钢，塑性及韧性大小为：45钢>T8钢>T12钢。

变化规律为：随着碳含量的增加钢的硬度提高，塑性和韧性则下降，因为随着含量的增加组织中硬而脆的渗碳体的量也在增加；随碳含量增加，强度也会增加，但当碳含量到了0.9%后，强度则会随碳含量的增加而下降，因为碳含量超过0.9%后，钢的平衡组织中出现了脆而硬的网状二次渗碳体，导致了强度的下降。

5-2 为什么说碳钢中的锰和硅是有益元素? 硫和磷是有害元素?答：锰的脱氧能力较好，能清除钢中的FeO，降低钢的脆性；锰还能与硫形成MnS，以减轻硫的有害作用。

硅的脱氧能力比锰强，在室温下硅能溶人铁素体，提高钢的强度和硬度。

硫在钢中与铁形成化合物FeS，FeS与铁则形成低熔点(985℃) 的共晶体分布在奥氏体晶界上。

当钢材加热到1100～1200℃进行锻压加工时，晶界上的共晶体己熔化，造成钢材在锻压加工过程中开裂，这种现象称为“热脆”。

磷可全部溶于铁素体，产生强烈的固溶强化，使钢的强度、硬度增加，但塑性、韧性显著降低。

这种脆化现象在低温时更为严重，故称为“冷脆”。

磷在结晶时还容易偏析，从而在局部发生冷脆。

5-3 说明Q235A、10、45、65Mn、T8、T12A各属什么钢? 分析其碳含量及性能特点，并分别举一个应用实例。

答：Q235A属于碳素结构钢中的低碳钢；10钢属于优质碳素结构钢中的低碳钢；45钢属于优质碳素结构钢中的中碳钢；65Mn属于优质碳素结构钢中的高碳钢且含锰量较高；T8属于优质碳素工具钢；T12A属于高级优质碳素工具钢。

Q235A的w C =0.14% ~ 0.22%，其强度、塑性等性能在碳素结构钢中居中，工艺性能良好，故应用较为广泛，如用于制造机器中受力不大的螺栓。

机械设计基础课后习题答案第三版课后答案(1-18章全) 完整版机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第1章机械设计概述1第2章摩擦、磨损及润滑概述 3第3章平面机构的结构分析12第4章平面连杆机构16第5章凸轮机构 36第6章间歇运动机构46第7章螺纹连接与螺旋传动48第8章带传动60第9章链传动73第10章齿轮传动80第11章蜗杆传动112第12章齿轮系124第13章机械传动设计131第14章轴和轴毂连接133第15章轴承138第16章其他常用零、部件152第17章机械的平衡与调速156第18章机械设计CAD简介163机械设计概述机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。

2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。

3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。

4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。

常见的失效形式有哪几种?答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。

什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。

对于载荷而言称为承载能力。

根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。

标准化的重要意义是什么?答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。

第2章摩擦、磨损及润滑概述按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。

干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。

液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。

机械制造技术基础第三版课后习题答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】机械制造技术基础（第三版）课后习题答案第二章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）。

机械制造工艺学第三版第五章答案：篇一：机械制造工艺学第三版王先逵第五章习题解答机械制造工艺学习题解答第五章：机械加工表面质量及其控制（第3版P267）5-1机械加工表面质量包括哪些具体内容？答：（P229）机械加工表面质量，其含义包括两个方面的内容：A．加工表面层的几何形貌，主要由以下几部分组成：⑴表面粗糙度；⑵波纹度；⑶纹理方向；⑷表面缺陷。

B．表面层材料的力学物理性能和化学性能，主要反映在以下三个方面：⑴表面层金属冷作硬化；⑵表面层金属的金相组织变化；⑶表面层金属的残余应力。

5-2为什么机器零件一般总是从表面层开始破坏的？加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？答：（P231）(1)由于表面是零件材料的边界，常常承受工作负荷所引起的最大应力和外界介质的侵蚀，表面上有着引起应力集中而导致破坏的微小缺陷，所以这些表面直接与机器零件的使用性能有关。

(2)加工表面质量对机器的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、零件配合质量都有影响。

5-3车削一铸铁零件的外圆表面，若进给量f=0.40mm/r，车刀刀尖圆弧半径re=3mm，试估算车削后的表面粗糙度。

5-6为什么提高砂轮速度能减小磨削表面的粗糙度数值，而提高工件速度却得到相反的结果？答：（P224）砂轮速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越多，工件材料来不及变形，因而工件表面粗糙度值越小。

而工件速度增大，单位时间内通过被磨表面的磨粒数减少，塑性变形增加，表面粗糙度值将增大。

5-7为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象？答：（P240）机械加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生滑移，晶粒被拉长，进一步变形受到阻碍，这些都会使表面层金属的硬度增加，统称为冷作硬化（或称为强化）。

5-8为什么切削速度越大，硬化现象越小？而进给量增大，硬化现象增大？答：（P240-241）增大切削速度，(1)刀具与工件的作用时间减少，使塑性变形的扩展深度减小，因而冷硬层深度减小；(2)温度增高，弱化倾向增大，冷硬程度降低。

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和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) 能制造各种尺寸和形状复杂的铸件，特别是内腔复杂的铸件。

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、形状和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，可分为整体模和分开模。

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和焊接。

（2）把熔化的金属液浇注到具有和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，使少余量和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（第三版）课后习题答案第二章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。

2-6金属切削过程为什么会产生切削力？答：因为刀具切入工具爱你，是被加工材料发生变形并成为切屑，所以（1）要克服被加工材料弹性变形的抗力，（2）要克服被加工材料塑性变形的抗力，（3）要克服切屑与前刀面的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力。

机械制造技术基础第五章习题及答案（机械制造质量分析与控制）《机械制造质量分析与控制》习题⼀.单项选择题1.机床和⼑具达到热平衡前的热变形所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、形位误差c、随机误差d、变值系统误差2. 某⼯序的加⼯尺⼨为正态分布，但分布中⼼与公差中点不重合，则可以认为：（）a、⽆随机误差b、⽆常值系统误差c、变值系统误差很⼤d、同时存在常值系统误差和随机误差3. 夹具在机床上的安装误差所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、变值系统误差c、随机误差d、形位误差4. ⼀次性调整误差所引起的加⼯误差属于：（）a、随机误差b、常值系统误差c、变值系统误差d、形位误差5. 误差复映所引起的加⼯误差属于：（）a、变值系统误差b、常值系统误差c、随机误差d、形位误差6. ⼑具磨损所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、变值系统误差c、随机误差d、形位误差7. 内应⼒引起的变形误差属于：（）a、常值系统误差b、形位误差c、变值系统误差d、随机误差8. 定位误差所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、随机误差c、变值系统误差d、形位误差9. 对滚动轴承进⾏适当的预紧，是提⾼主轴系统（）的重要措施。

（）a、精度b、强度c、刚度d、柔度10.通常⽤（）系数表⽰某种加⼯⽅法和加⼯设备胜任零件所要求加⼯精度的程度（）a、⼯艺能⼒b、误差复映c、误差传递d、误差敏感11.原理误差所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、随机误差c、形位误差d、变值系统误差12.误差的敏感⽅向指产⽣加⼯误差的⼯艺系统的原始误差处于加⼯表⾯的：（）a、切线⽅向b、轴线⽅向c、法线⽅向d、倾斜⽅向13. 受迫振动系统在共振区消振最有效的措施是（）。

a、增⼤系统刚度b、增⼤系统阻尼c、增⼤系统质量14. 在车床上进⾏削扁镗杆⾃激振动的切削实验时，若切削条件相同 , 试指出下列各种情况下切削最稳定的场合（）a、弱刚度主轴与加⼯表⾯法向的夹⾓450b、弱刚度主轴与加⼯表⾯法向的夹⾓1350c、采⽤直径相同的圆镗杆d、增⼤阻尼15. 削扁镗杆的抗振性⽐圆镗杆好是由于：（）a、刚度⾼b、阻尼⼤、消耗振动能量⼤c、系统刚度的组合特性合适⼆.多项选择题1.⽤调整法在车床三⽖卡盘上精镗⼀批薄壁铜套的内孔，各种因素引起的加⼯误差是属于常值系统误差的是：（）a、三⽖卡盘的制造和安装误差b、车床主轴的径向跳动c、薄壁铜套的夹紧变形d、机床导轨的⼏何误差e、镗⼑的磨损2.指出下列哪些情况产⽣的误差属于加⼯原理误差：（）a、加⼯丝杠时机床丝杠螺距有误差b、⽤模数铣⼑加⼯渐开线齿轮c、⼯件残余应⼒引起的变形d、⽤阿基⽶德滚⼑加⼯渐开线齿轮e、夹具在机床上的安装误差3.机械加⼯中达到尺⼨精度的⽅法有：（）a、试切法b、定尺⼨⼑具法c、调整法d、选配法e、⾃动控制法4.⽤调整法在车床三⽖卡盘上精镗⼀批薄壁铜套的内孔，各种因素引起的加⼯误差是属于随机误差的是：（）a、镗⼑的磨损b、薄壁铜套的夹紧变形c、三⽖卡盘的制造和安装误差d、机床导轨的⼏何误差e、⼯件外圆形状误差引起的安装误差5. 指出下列哪些⼑具的制造误差会直接影响加⼯精度：（）a、外圆车⼑b、齿轮滚⼑c、端⾯车⼑d、铰⼑e、键槽铣⼑6.主轴的纯轴向窜动对哪些加⼯有影响: （）a、车削螺纹b、车削外圆c、车削端⾯d、车削内孔7.影响加⼯精度的主要误差因素可归纳为以下⽅⾯：（）a、⼯艺系统的⼏何误差b、⽑坯的制造误差c、⼯艺系统⼒效应产⽣的误差d、⼯艺系统热变形产⽣的误差e、加⼯原理误差8.机械加⼯中获得⼯件形状精度的⽅法有：（）a、试切法b、轨迹法c、调整法d、成形法e、展成法三.判断题1.零件表⾯层的加⼯硬化能减⼩表⾯的弹塑性变形，从⽽提⾼了耐磨性，所以表⾯硬化程度越⾼越耐磨。

5.1-2答：长轴的加工特点：（1）切削中工件受热会发生变形；（2）工件受切削力作用产生弯曲；（3）工件高速旋转时，在离心力的作用下，加剧工件弯曲与振动。

防止弯曲变形的方法：（1）用中心架支承车削细长轴；（2）使用跟刀架车削细长轴，但接触压力不宜太大，压力过大，会把工件车成竹节形；（3）减少工件的热变形伸长.使用弹性顶尖，浇注充分的切削液，保持刀尖锋利；（4）合理选择车刀的几何形状；（5）反向进给，车刀从卡盘方向往尾座方向进给。

5.4-3答：应该选用磨削的加工方法，因为磨削时，砂轮表面有几多的切削刃，并且刃口圆弧半径Rn较小。

磨粒上较锋利的切削刃，能够切下一层很薄的金属，切削厚度可以小到数微米，这是精密加工必须具备的条件之一。

一般切削刀具的刃口圆弧半径虽也可磨得小些，但不耐用，不能进行经济的，稳定的精密加工。

磨削所用的磨床，比一般切削加工机床精度高，刚度及稳定性较好，并且具有微量进给的机构，可以进行微量切削，从而保证了精密加工的实现。

磨削时，切削速度很高，如普通外圆磨削vc≈30～35m/s。

当磨粒以很高的切削速度从工件表面切过时，同时有很多切削刃进行切削，每个磨刃仅从工件上切下极少量的金属，残留面积高度很小，有利于形成光洁的表面。

因此，磨削可以达到很高的精度和晓得粗糙度值。

用来加工加工要求精度高、表面粗糙度小的紫铜或铝合金轴件外圆较好。

5.3-4答：周铣是指利用分布在铣刀圆柱面上的切削刃来形成平面（或表面）的铣削方法。

端铣是指利用分布在铣刀端面上的端面切削刃来形成平面的铣削方法。

端铣与周铣相比，其优点是：刀轴比较短，铣刀直径比较大，工作时同时参加切削的刀齿较多，铣削时较平稳，铣削用量可适当增大，切削刃磨损较慢，能一次铣出较宽的平面。

缺点是：一次的铣削深度一般不及周铣。

在相同的铣削用量条件下，一般端铣比周铣获得的表面粗糙度值要大。

5.4.1答：斜齿圆柱齿轮采用滚齿，蜗轮采用滚齿法；扇形齿轮、多联齿轮采用插齿法；内齿轮采用插齿法或拉齿法。