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机械制造技术基础(作业拟定答案)2－2切削过程得三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？答：三个变形区得特点: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得变形情况;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得区域,已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面得挤压与摩擦产生变形。
关联：这三个变形区汇集在切削刃附近,应力集中且复杂；它们实质上都就是因为挤压与摩擦产生变形，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与摩擦产生切屑得变形,第三变形区主要由挤压与摩擦产生加工表面变形.2－３分析积屑瘤产生得原因及其对加工得影响,生产中最有效得控制积屑瘤得手段就是什么?答:积屑瘤产生得原因:在切削速度不高又能形成连续切削得情况下,加工塑性材料时，刀面与切屑表面由于挤压与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,并形成加工硬化与瘤核。
瘤核逐渐长大形成积屑瘤。
对加工得影响：积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具得磨损;积屑瘤使刀具得实际工作角度增大,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,降低了工件得加工表面精度并使加工表面粗糙度增加。
生产中控制积屑瘤得手段：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得产生,同时还可以增大刀具前角，降低切削力,或采用好得切削液。
2－7 车削时切削合力为什么常分解为三个互相垂直得分力来分析?试说明这三个分力得作用?答：分解成三个互相垂直力得原因:切削合力得方向在空间中就是不固定得,与切削运动中得三个运动方向均不重合，而切削力又就是设计与性能分析得一个重要参数。
为了便于分析与实际应用,将切削力沿车削时得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）。
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)。
2-1、什么叫主运动？什么叫进给运动？试以车削、钻削、端面铳削、龙门刨削、外圆磨削为例进行说明。
答：主运动是山机床提供的刀具和丄件之间最主要的相对运动，主运动是切削加工过程中速度最高、消耗功率最多的运动。
切削加工通常只有一个主运动。
进给运动是使主运动能够依次地或连续地切除工件上多余的金属，以便形成全部已加工表面的运动。
进给运动可以只有一个(如车削、钻削人也可以有儿个(如滚齿、磨削进给运动速度一般很低，消耗的功率也较少。
表2-1加工类型与运动类型2-2、根据表2-2和表2-3,分析下列机床型号所代表的意义：MM7132、CG6125B、X62W. M2110、Z5125、T68。
答：MM7132： M—类别代号：磨床类；M—通用特性：精密；7—组别代号：平面磨床组：1 一系别代号：卧轴矩台平面磨床系；32―主参数：最大磨削直径320mm。
CG6125B： C--类别代号：车床类；G-通用特性：高精度：6-组别代号：落地及卧式车床组；1-系别代号：卧式车床系；25—主参数：床身上最大回转直径250mm； B—重大改进顺序号。
X62W(X6132A): X—类别代号：铳床类；6-组别代号：升降台铳床组：1-系别代号：万能升降台铳床系：32—主参数：工作台面宽度320mm；A-®大改进顺序号。
M2110： M—类别代号：磨床类；2—组别代号：内圆磨床组；1—系别代号：内圆磨床系；10—主参数：最大磨削孔径lOOmmoZ5125： Z—类别代号：钻床类；5-组别代号：立式钻床组；1-系别代号：方柱立式钻床系；25—主参数：最大钻孔直径25mm。
T68： T-类别代号：镇床类；6-组别代号：卧式铳铠床组：8-主参数，镇轴直径80mm。
2-3、画出 7o=10°、/U=6°、5=6°、a$=60° > A；=60"、K ；=15° 的外圆车刀 切削部分投影图。
薛铜龙主编《机械设计基础》（第2版）电子工业出版社部分课后习题参考答案第2章平面机构运动简图及自由度计算2-1 何谓构件？何谓运动副及运动副元素？平面运动副是如何分类的？答：构件：组成机械的各个相对运动的单元；运动副：构件之间直接接触的、可以产生相对运动的活动连接；运动副元素：两个构件上直接参与接触构成运动副的部分；平面运动副按照不同的接触情况，一般讲运动副分为低副和高副两大类。
2-2 何谓机构的自由度？机构具有确定运动的条件是什么？若不满足此条件将会产生什么后果？答：机构具有确定相对运动时所必须给定的独立运动参数的数目；机构具有确定运动的条件是机构原动件的个数应等于该机构的自由度F；如果机构的原动件个数小于机构的自由度，机构的运动将不确定，如果机构的原动件个数大于机构的自由度，机构不能运动甚至在薄弱处发生破坏。
2-3 计算平面机构自由度时应注意哪些事项？通常在哪些情况下存在虚约束？答：计算平面机构自由度时应注意：复合铰链、局部自由度和虚约束；常见的虚约束情况：1）“轨迹重合”——两构件在未组成运动副前，连接点处的轨迹已重合为一，因此组成后的运动副将不提供独立的约束作用，为虚约束；2）“导路平行”——两构件在多处同时构成若干移动副，且导路相互平行或重合时，事实上只有一个移动副起独立的约束限制作用，其余则为虚约束；3）“轴线重合”——两构件同时在多处构成若干转动副，且轴线相互重合，事实上只有一个转动副起独立的约束限制作用，其余则为虚约束；4）“距离恒定”——两构件两点间未组成运动副前距离保持不变，两点间用另一构件连接后，将产生虚约束；5）“对称结构”——机构中对运动不起独立作用的对称部分，将产生虚约束；6）“公法线重合”——如果两构件在多处构成平面高副，且接触点处的公法线彼此重合，则只能算做一个平面高副；但如果各接触处的公法线彼此不重合，则相当于一个低副。
2-4 试判定图2-26中(a)、(b)的构件组合体能否运动？若使它们成为具有确定运动的机构，在结构上应如何改进？图2-27答：图(a)所示构件组合体的自由度为：F = 3n– 2P l–P h=3×2－2×3－0＝0不能运动，若使它们成为具有确定运动的机构，应改为下图(a)；图(b)所示组合体自由度为：F = 3n– 2P l–P h=3×6－2×9－0＝0不能运动，若使它们成为具有确定运动的机构，应改为下图(b)。
第一章金属切削过程及其控制1-1什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：切削用量是指切削速度 v c 、进给量 f （或进给速度 v f ）、背吃刀量 a p 三者的总称，也称为切削用量三要素。
它是调整刀具与工件间相对运动速度和相对位置所需的工艺参数。
（一）切削速度 v c切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，在计算时应以最大的切削速度为准，如车削时以待加工表面直径的数值进行计算，因为此处速度最高，刀具磨损最快。
（二）进给量 f工件或刀具每转一周时，刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。
进给速度 v f 是指切削刃上选定点相对工件进给运动的瞬时速度。
（三）背吃刀量 a p通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。
1-2怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？答：根据切削时试验时制作的金属切削层变形图片，绘制出金属切削过程中的滑移线和流线示意（流线表示被切削金属的某一点在切削过程中流动的轨迹），可将切削变形区划分为第一变形区、第二变形区、第三变形区。
第一变形区的变性特点有：沿滑移线的剪切变形以及随之产生的加工硬化1-3什么是积削瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积削瘤的产生？（李金德）答：在加工过程中，由于工件材料是被挤裂的，因此切屑对刀具的前面产生有很大的压力，并摩擦生成大量的切削热。
在这种高温高压下，与刀具前面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响，流动速度相对减慢，形成“滞留层”。
当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时，“滞流层”中的一些材料就会粘附在刀具靠近刀尖的前面上，形成积屑瘤。
可采用耐磨性好的刀具，减小刀具的前角和主偏角，降低切削速度等措施。
以及对材料进行热处理等。
1-4常用的切屑形态有哪几种？它们一般都在什么情况下生成？怎样对切屑形态进行控制？答：带状切屑，挤裂切屑，单元切屑，崩碎切屑。
带状切屑一般在切削塑性较高的金属材料时产生，挤裂切屑在切削黄铜或用低速切削钢产生，单元切屑在切削铅或用很低的速度切削钢时产生，崩碎切屑在切削脆性金属时产生。
《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.第一变形区的变形特点主要是：金属的晶粒在刀具前刀面推挤作用下沿滑移线剪切滑移,晶粒伸长,晶格位错，剪切应力达到了材料的屈服极限。
机械制造技术基础习题第二章制造工艺装备一、单选题1. 定位基准是指（）[A]: 机床上的某些点、线、面[B]: 夹具上的某些点、线、面[C]:工件上的某些点、线、面[D]:刀具上的某些点、线、面正确答案：C2. 工序基准定义为（）[A]: 设计图中所用的基准[B]: 工序图中所用的基准[C]: 装配过程中所用的基准[D]: 用于测量工件尺寸、位置的基准正确答案：B3. 工件采用心轴定位时，定位基准面是（）[A]: 心轴外圆柱面[B]: 工件内圆柱面[C]: 心轴中心线[D]: 工件外圆柱面正确答案：B4. 机床夹具中，用来确定工件在夹具中位置的元件是（）[A]: 定位元件[B]: 对刀—导向元件[C]: 夹紧元件[D]: 连接元件正确答案：A5. 工件以圆柱面在短V 形块上定位时，限制了工件（）个自由度。
[A]:5[B]:4[C]:3[D]:2正确答案：D6. 加工大中型工件的多个孔时，应选用的机床是（）[A]: 卧式车床[B]: 台式钻床[C]: 立式钻床[D]: 摇臂钻床正确答案：D7. 在一平板上铣通槽，除沿槽长方向的一个自由度未被限制外，其余自由度均被限制。
此定位方式属于（）[A]: 完全定位[B]: 部分定位[C]: 欠定位[D]: 过定位正确答案：B8. 属于展成法加工齿形的刀具是（）[A]: 盘状模数铣刀 [B]: 指状模数铣刀 [C]: 成形砂轮 [D]: 滚刀 正确答案： D 9. 多联齿轮小齿圈齿形加工方法一般选用（） [A]:滚齿[B]:插齿[C]:剃齿[D]:珩齿 正确答案： B10. 布置在同一平面上的两个支承板相当于的支承点数是（） [A]:2 个[B]:3 个[C]:4 个[D]:无数个 正确答案： B 二、判断题 1. 不完全定位在零件的定位方案中是不允许的。
（）正确答案：错误2.粗基准在同一尺寸方向可以反复使用。
（）正确答案：错误3.轴类零件常用两中心孔作为定位基准，遵循了互为基准原则。
金属切削过程及其控制第一章
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？1-1
a 、背吃刀量 v f ）c 答：切削用量是指切削速度 v 、进给量 f （或进给速度它是调整刀具与工件间相对运动速度和也称为切削用量三要素。
p 三者的总称，相对位置所需的工艺参数。
v c
（一）切削速度在计算时应以最大的切削切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，
刀如车削时以待加工表面直径的数值进行计算，因为此处速度最高，速度为准，具磨损最快。
f
（二）进给量工件或刀具每转一周时，刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。
进给速度 v f 是指切削刃上选定点相对工件进给运动的瞬时速度。
（三）背吃刀量 a p
通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。
1-2怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？
答：根据切削时试验时制作的金属切削层变形图片，绘制出金属切削过程中的滑移线和流线示意（流线表示被切削金属的某一点在切削过程中流动的轨迹），可将切削变形区划分为第一变形区、第二变形区、第三变形区。
第一变形区的变性特点有：沿滑移线的剪切变形以及随之产生的加工硬化
1-3什么是积削瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积削瘤的产生？
（李金德）
答：在加工过程中，由于工件材料是被挤裂的，因此切屑对刀具的前面产生有很大的压力，并摩擦生成大量的切削热。
在这种高温高压下，与刀具前面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响，流动速度相对减慢，形成“滞留层”。
当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时，“滞流层”中的一些材料就会粘附在刀具靠近刀尖的前面上，形成积屑瘤。
．
可采用耐磨性好的刀具，减小刀具的前角和主偏角，降低切削速度等措施。
以及对材料进行热处理等。
常用的切屑形态有哪几种？它们一般都在什么情况下生成？怎样对切屑形1-4
态进行控制？答：带状切屑，挤裂切屑，单元切屑，崩碎切屑。
带状切屑一般在切削塑性单元切屑在较高的金属材料时产生，挤裂切屑在切削黄铜或用低速切削钢产生，生产中切削铅或用很低的速度切削钢时产生，崩碎切屑在切削脆性金属时产生。
常利用切屑转化条件对切屑形态进行控制。
试述刀具破损的形式及防止破损的措施。
1-5防止破损的措施：答：脆性破损：崩刃、碎断、剥落、裂纹破损；塑性破损保证刀具的刃磨质量；(3)合理选择刀具材料；(2)合理选择刀具几何参数；(1) 合理选择切削用量；(5)工艺系统应有较好的刚性(4)什么是刀具耐用度和刀具使用寿命？试分析切削什么是刀具的磨钝标准？1-6 用
量三要素对刀具使用寿命的影响规律。
答：（1）规定刀具用到产生急剧磨损前必须重磨或更换新刀刃时的磨损量称为磨损限度或磨钝标准。
（2）刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准所经历的总切削时间称为刀具耐用度。
刀具耐
用度与刀具重磨次数的乘积就是刀具寿命，即一把新刀具从开始投入使用直到报废为止的总切削。
（31.当背吃）
刀量ap、进给量f、切削速度vc增大时，都能使切削时间减小。
但一般情况下应优先增大aq，以求一次进刀全部切除加工余量，增高生产效率。
2.机床功率当背吃刀量aq、切削速度vc增大时，都能使切削功率成正比增加。
此外，增大背吃刀量aq，使切削力增加得多，而增大进给量f却使切削力增加得较少、消耗功率也较少。
所以，在粗加工时，应尽量增大进给量f，合理使用机床功率。
3.在切削用量参数中，对刀具耐用度影响最大的是切削速度vc，其次是进给量f，影响最小的是背吃刀量aq。
所以优先增大背吃刀量aq不但能达到高的生产率，相对于vc与f来说，还能更好地发挥刀具切削性能、降低加工成本。
1-7影响切削温度的主要因素有哪些？试论述其影响规律。
工件材料和切削液等。
刀具几何参数，切削用量，影响切削温度的因素：答：影响规律：对于切削力来说，ap影响最大，fn其次，v有降低F的作用对于温度来说，v影响最大，fn其次，ap最小。
1-8影响切削力的主要因素有哪些？试论述其影响规律。
答：影响切削力的因素主要有四个方面：工件材料，进给量，刀具几何参数。
影响规律：（1）工件材料。
当切削条件相同时，刀具材料与工件材料的工件材料。
当切削条件不变时.不同的工件材料切削力的大小是不一样的，并且可能相差甚远，因而工件材料是决定切削力大小的主要因素之一。
（2）一般，进给量越大，切削力越大，当进给量增大时，切削力却增大不到1倍。
这是由于进给量的增大使切屑减少，从而使切削力相应减少。
（3）主偏角和刀夹圆弧半径。
主偏角对切削力的影响较小，一般不超过10%，但刀夹圆弧半径的切屑变形较大，它所占实际参与切削刃的比例越大，切削力也越大。
因此，刀尖圆弧半径增大时切削力增大。
摩擦系数、亲和力越小切削力越小。
1-9刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能？常用的硬质合金有哪几类？
如何选用？
(梁飞)
答：（1）性能优良的刀具材料，是保证刀具高效工作的基本条件。
刀具切削部分在强烈摩擦、高压、高温下工作，应具备如下的基本要求。
1.高硬度和高
耐磨性2.足够的强度与冲击韧性3.高耐热性4.良好的工艺性和经济性.（2）常
用刀具材料有工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具材料，目前用得最多的为高速钢和硬质合金。
1-10什么是砂轮硬度？如何正确选择砂轮硬度？
从砂轮表面上脱落的难易程砂轮磨具的硬度是反映磨粒在磨削力的作用下，答：度。
砂轮硬度用软硬表示，砂轮的硬度不同于磨粒的硬度。
砂轮选用的时候，要注意硬度适当，如果太硬，磨钝了的磨粒不及时脱落，会产生大量热量，烧伤工件；砂轮太软，则会使磨粒脱落过快而不能充分发挥作用。
