机械制造技术基础(第2版)第三章课后习题答案

第三单元工程材料练习题一、名词解释1．工程材料工程材料主要是指结构材料，是指用于制作机械、车辆、建筑、船舶、桥梁、化工、石油、矿山、冶金、仪器仪表、航空航天、国防等领域的工程结构件的结构材料。

2．金属金属是指在常温常压下，在游离状态下呈不透明的固体状态，具有良好的导电性和导热性，有一定的强度和塑性，并具有特殊光泽的物质。

3．金属材料金属材料是由金属元素或以金属元素为主，其他金属或非金属元素为辅构成的，并具有金属特性的工程材料。

4．合金由一种金属元素同另一种或几种其他元素，通过熔化或其他方法结合在一起所形成的具有金属特性的金属材料，称为合金。

5．钢铁材料以铁或以铁为主而形成的金属材料，称为钢铁材料（或称黑色金属）。

6．非铁金属除钢铁材料以外的其它金属材料，统称为非铁金属（或称有色金属）。

7．非合金钢非合金钢（又称为碳素钢、碳钢）是指以铁为主要元素，碳的质量分数一般在2.11%以下并含有少量其他元素的钢铁材料。

8．合金钢含有一种或数种有意添加的合金元素的钢，称为合金钢。

9．铁碳合金相图铁碳合金相图是表示铁碳合金在极缓慢冷却(或加热)条件下，不同化学成分的铁碳合金，在不同温度下所具有的组织状态的一种图形。

10．耐磨钢耐磨钢是指具有良好耐磨损性能的钢铁材料的总称。

11．不锈钢不锈钢是指以不锈、耐蚀性为主要特性，且铬的质量分数至少为10.5%，碳的质量分数最大不超过1.2%的钢。

12．耐热钢耐热钢是指在高温下具有良好的化学稳定性或较高强度的钢。

13．灰铸铁灰铸铁是指碳主要以片状石墨形式析出的铸铁，因断口呈灰色，故称灰铸铁。

14．热处理热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺。

15．退火退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。

16．淬火淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏体组织的热处理工艺。

17．回火回火是指工件淬硬后，加热到A c1以下的某一温度，保温一定时间（通常为1～3h），然后冷却到室温的热处理工艺。

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第三章机械制造中的加工方法及装备3-1 表面发生线的形成方法有哪几种？答：（p69-70）表面发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法、展成法。

具体参见第二版教材p69图3-2。

3-2 试以外圆磨床为例分析机床的哪些运动是主运动，哪些运动是进给运动？答：如图3-20（p87），外圆磨削砂轮旋转n c是主运动，工件旋转n w、砂轮的横向移动f r、工作台往复运动f a均为进给运动。

3-3机床有哪些基本组成部分？试分析其主要功用。

答：（p70-71）基本组成部分动力源、运动执行机构、传动机构、控制系统和伺服系统、支承系统。

动力源为机床运动提供动力；运动执行机构产生主运动和进给运动；传动机构建立从动力源到执行机构之间的联系；控制和伺服系统发出指令控制机床运动；支承系统为上述部分提供安装的基础和支承结构。

3-4什么是外联系传动链？什么是内联系传动链？各有何特点？答：外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间的传动联系。

如铣床、钻床传动链；内联系传动链：执行件和执行件之间的传动联系。

如车螺纹、滚齿的传动链。

外联系传动链两端没有严格的传动关系，而内联系传动链两端有严格的传动关系或相对运动要求。

3-5 试分析提高车削生产率的途径和方法。

答：（p76）提高切削速度；采用强力切削，提高f、a p；采用多刀加工的方法。

3-6 车刀有哪几种？试简述各种车刀的结构特征及加工范围。

答：（p77）外圆车刀（左、右偏刀、弯头车刀、直头车刀等），内、外螺纹车刀，切断刀或切槽刀，内孔车刀（通孔、盲孔车刀、）端面车刀、成形车刀等。

顾名思义，外圆车刀主要是切削外圆表面；螺纹车刀用于切削各种螺纹；切断或切槽车刀用于切断或切槽；内孔车刀用于车削内孔；端面车刀切断面；成形车刀用于加工成形表面。

3-7试述CA6140型卧式车床主传动链的传动路线。

答：（p82）CA6140型卧式车床主传动链的传动路线：3-8 CA6140型卧式车床中主轴在主轴箱中是如何支承的?三爪自定心卡盘是怎样装到车床主轴上去的？答：（p83-84）3-9CA6140型卧式车床是怎样通过双向多片摩擦离合器实现主轴正传、反转和制动的？答：如教材图3-17和3-18所示，操纵手柄向上，通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向右滑移，拨动摆杆10使拉杆向左，压紧左边正向旋转摩擦片，主轴实现正转；若操纵手柄向下，通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向左滑移，拨动摆杆10使拉杆向右，压紧右边反向旋转摩擦片，主轴反转。

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：切削塑性金属材料时，刀具与工件接触的区域可分为3个变形区：①第一变形区（基本变形区）：是切削层的塑性变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；②第二变形区（摩擦变形区）：是切屑与前面摩擦的区域；③第三变形区（表面变形区）：是工件已加工表面与后面接触的区域。

它们之间的关联是：这三个变形区汇集在切削刃附近，此处的应力比较集中而且复杂，金属的被切削层就在此处与工件基体发生分离，大部分变成切屑，很小的一部分留在已加工表面上。

2-3分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么？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。

2-7车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析？分力作用是什么？答：（1）车削时的切削运动为三个相互垂直的运动：主运动（切削速度）、进给运动（进给量）、切深运动（背吃刀量），为了实际应用和方便计算，在实际切削时将切削合力分解成沿三个运动方向、相互垂直的分力。

（2）各分力作用：切削力是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定机床功率所必须的；进给力是设计进给机构、计算车刀进给功率所必需的；背向力是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据，与切削过程中的振动有关。

2-11背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否一样？为什么？如何运用这一定律知道生产实践？答：不一样。

第一章金属切削过程的基础知识一.单项选择进给运动通常是机床中（）.町切削运动中消耗功率最裳的半b）切削运动中速度最咼的运动；c）不断地把切削层投入切削的运动‘d）使工件或刀JI进入止确加工位蚩的运动°2.在外圆磨床上磨削丁件外圆表而”苴上运动是（）,a）砂轮的回转运动+b）工件的回转运动,c）砂轮的廿线运动*d）丁件的苴线运勾h3*任立式钻床上钻＜L・Jt卜运动和进给运动（）- 町均由工件來完成；b）均由R具來宅成；c）分別由工件和刀具来完成二4）分别由刀具和工件来完成。

4.背吃刀凰碍是指上刀刃与工件切削衣面接触长度（）,町在切削平面的法线方向上测居的值：b）1E交半面的法线方向上测帚的值：c）锂臬面上的投感值：d）任主运动及进给运动方向所组成的甲而的法线方向上测啟的值乜5•在背吃刀屋片和进给星f -定的条件下，切削厚度与切削宽度的比值取决于a）JJHnif角：b）丿J具后角：G）刀具主偏角; d）刀具副偏角。

6.垂百于过波表面度届的切削层尺寸称为（人可切削深度，b）切削氏度.c）切削帰度，〔I）切削宽度。

7.逋过切削刃选定点，垂直于丄运动方向的平面称为（）o□）切削平面，b）进给平面丫c）基面”d）主剖iiih&在iF交平面内度杲的基面与前刀rid的夹角为（）o a）就用，b）后角、c）上偏角，d）刃倾角.9•刃倾角社切削刃与（）之间的夹角。

町切削平面，b）基帆c> kig动方向，d）进给方向11.用砸质合金刀貝对碳素钢工件进行帶加T吋，应选择刀ft材料的牌号为（）oa）YT30T h）YT5, c） YG3, J） YGS .三.分析题i.图i所示为在韦床上年扎示恵图’试在图中标出刀niim.后角、主角、副偏角和刃倾朕闻1第二章金属切削过程的基本规律及其应用工幕涮丿Jffi©的变形宦域称为______ 雯形空・这个变形区■嬰集屮在和询丿Jiiii 接触的切屑底ftf薄层金属内口4.社已加L我向处形成的显署变形层（晶格发生丁纤维化）.是巳加JL視面受到切削刃和后刀祈的挤崔和厚擦所造成的.这一变形层称为_____ 变羽区.5.从形态上看，切屑可以分为带状切屑._________ , ______ 、 _____ ..和_________ 四种类型。

机械制造技术基础课后习题答案第一章机械加工方法1-1 特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同?答：1加工是不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约故可加工超硬脆材料和精密微细的零件。

2加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等出去多余材料而不是靠机械能切除多余材料。

3加工机理不同于一般金属切削加工不产生宏观切削不产生强烈的弹、塑性变形故可获得很低的表面粗糙度其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。

4加工能量易于控制和转换故加工范围光、适应性强。

1-2 简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面形成原理和应用范围。

答：1电火花加工放电过程极为短促具有爆炸性。

爆炸力把熔化和企划的金属抛离电极表面被液体介质迅速冷却凝固继而从两极间被冲走。

每次电火花放电后是工件表面形成一个凹坑。

在进给机构的控制下工具电极的不断进给脉冲放电将不断进行下去无数个点蚀小坑将重叠在工件上。

最终工作电极的形状相当精确的“复印”在工件上。

生产中可以通过控制极性和脉冲的长短放点持续时间的长短控制加工过程。

适应性强任何硬度、软韧材料与难切削加工加工的材料只要能导电都可以加工如淬火钢和硬质合金等电火花加工中材料去出是靠放电时的电热作用实现的材料可加工行主要取决于材料的导电性与热学特性不受工件的材料硬度限制。

2电解加工将电镀材料做阳极接电源正极工件作阴极放入电解液并接通直流电源后作为阳极的电镀材料就会逐渐的溶解儿附着到作为阴极的工件上形成镀层。

并由电解液将其溶解物迅速冲走从而达到尺寸加工目的。

应用范围管可加工任何高硬度、高强度。

高韧性的难加工金属材料并能意见单的进给运动一次加工出形状复杂的型面或行腔如锻模、叶片3激光加工通过光学系统将激光聚焦成一个高能晾凉的小光斑再次高温下任何坚硬的材料都将瞬间几句熔化和蒸发并产生强烈的冲击波是融化的物质爆炸式的喷射去处。

激光束的功率很高几乎对任何难度加工的金属和非金属材料如皋熔点材料、内热合金与陶瓷、宝石、金刚石等脆硬材料都可以加工也可以加工异型孔。

机械制造技术基础-第—版--- 吕明主编---习题答案第一章金属切削过程的基础知识一.单项选择1.进给运动通常是机床中（）Oa）切削运动中消耗功率最多的：b）切削运动中速度最高的运动；c）不断地把切削层投入切削的运动；d）使工件或刀具进入1E确加工位置的运动。

2•在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其上运动是（）o a）砂轮的回转运动，b）工件的回转运动，c）砂轮的H线运动，d）工件的直线运动。

3.在立式钻床上钻孔，其上运动和进给运动（）o町均山工件来完成：b）均由刀具来完成：c）分别由T•件和刀具來完成；d）分别由刀具和工件來完成。

4.背吃刀量作是指上刀刃与工件切削表面接触长度（）。

a）在切削平面的法线方向上测届的值；b）止交平面的法线方向上测量的值；c）在基而上的投影值:d）在上运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测届的值。

5.在背吃刀暈作和进给屋f 一定的条件卜，切削厚度与切削宽度的比值取决于（）oa）刀具询角；b）刀具后角；c）刀具上偏角；d）刀具副偏角。

6.垂直于过渡表面度鼠的切削层尺寸称为（）。

a）切削深度，b）切削氏度，c）切削厚度，d）切削宽度。

7.通过切削刃选定点，垂直于上运动方向的平而称为（九a）切削半面，b）进给平面，c）基面，d）主剖面。

&在正交平面内度量的基而与前刀而的夹角为（）oa）前角，b）后角，c）主偏角，d）刃倾角.9.刃倾角是上切削刃与（）之间的夹角。

a）切削平而，b）基面，c）上运动方向，d）进给方向11.用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加匸时，应选择刀具材料的牌号为（）oa） YT30. b） YT5, c） YG3, d） YG8.三.分析1.图1所示为在车床上车孔示意图，试在图中标岀刀具前角、后角、上角、副偏角和刃倾角。

第二章金属切削过程的基本规律及其应用3.靠询刀面处的变形区域称为_______ 变形区，这个变形区上要集中在和前刀面接触的切M底面一薄层金属内。

第三章机械加工与装配工艺规程制定1、什么是机械加工工艺过程？答：用机械的加工方法（包括钳工的手工操作）按规定的顺序把毛坯（包括轧制材料）变成零件的全部过程。

2、工艺过程的基本单元是什么？如何划分？答：工序是工艺过程的基本单元。

工艺过程可分为工序、安装、工位、工步和走刀。

3、什么是工序、安装、工步、工位和走刀？答：1、工序指的是一个工人（或一组工人）在一个工作地点（一般是指一台机床）对一个工件（对多轴机床来说是同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程。

2、一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时在零件每装夹一次下所完成的那部分工作称为一次安装。

3、在多轴机床上或在带有转位夹具的机床上加工时，工件在机床上所占有的一个位置上所完成的那部分工作称为一个工位。

4、在加工表面、切削刀具和切削用量（对车削来说，指主轴转速和车刀进给量，不包括切深，对其他加工也类似）都不变的情况下所连续完成的那一部分工作。

5、刀具在加工表面上对工件每一次切削所完成的那一部分工作称为一次走刀。

4、机械加工工艺规程制订的指导思想？答：保证质量、提高效率、降低成本。

三者关系是，在保证质量的前提下，最大限度的提高生产率，满足生产量要求；尽可能地节约耗费、减少投资、降低制造成本。

5、不同生产类型的工艺过程的特点是什么？答：企业生产专业化程度的分类称为生产类型，机械制造业一般有三种生产类型，即大量生产、成批生产和单件生产。

单件小批生产中，要能适应各种经常变化的加工对象，广泛使用万能机床、通用夹具、通用刀具和万能量具，一般采用较低精度的毛坯大批大量生产下，广泛使用各种高效率的、自动化程度高、专用的机床、夹具、刀具和量具，一般尽可能使用精度较高的毛坯。

6、什么是机械加工工艺规程？它的作用是什么？工艺规程的设计的原则和步骤有哪些？答：将合理的工艺过程和操作方法，按照一定的格式写成文件，用来指导生产，这个工艺文件就叫做加工工艺规程。

工艺规程的作用：(1) 工艺规程是组织生产的指导性文件。

机械制造技术基础第二版课后答案第一章1. 机械制造技术基础的概念机械制造技术基础是一门学科，它研究的是机械制造的基本原理、方法和技术。

通过学习机械制造技术基础，我们可以更好地了解机械制造的过程和方法，提高工作效率，实现机械制造的自动化和智能化。

2. 机械制造的分类机械制造可按照不同的分类标准进行分类，如按照产品的性质分为通用机械和专用机械；按照产品的类型分为金属产品制造、非金属产品制造和机电一体化产品制造；按照加工方式分为机械加工和非机械加工等。

3. 数控机床的定义和分类数控机床是一种通过计算机控制工作台和刀具进行加工的机械设备。

根据不同的加工方式，数控机床可分为车床、铣床、钻床、磨床等。

4. 机械制造的发展历程机械制造经历了手工制造、机械制造和数控制造等不同的发展阶段。

手工制造是人们最早的制造方式，机械制造是利用机械设备进行生产的方式，数控制造则是利用计算机进行自动控制的制造方式。

第二章1. 机床的主要部件及其作用机床的主要部件包括床身、主轴、工作台、进给机构等。

床身是机床的主要承载部分，它具有良好的刚性和稳定性；主轴是工件固定和旋转的部件；工作台用于支撑工件和夹具进行加工；进给机构用于控制刀具和工件的相对运动。

2. 刀具材料的选择刀具材料的选择应根据加工对象、加工方式和加工参数等因素进行综合考虑。

常用的刀具材料有高速钢、硬质合金和陶瓷材料等。

3. 加工精度的定义和评定加工精度是指工件与设计尺寸之间的差异程度。

通常根据工件的尺寸、形状和加工要求等因素，确定加工精度的规范和评定方法。

4. 数控编程的基本原理数控编程是将加工工序和参数等信息编程到计算机中，通过数控编程语言来控制数控机床进行加工。

数控编程的基本原理包括几何原理、机床原理和运动控制原理等。

第三章1. 机床的动力系统机床的动力系统主要包括输入端、动力转换装置和传动机构。

输入端将电能、气能等形式的能源输入机床；动力转换装置将输入的能源转化为机械能；传动机构将转换后的机械能传递给机床的工作部件。