1机械制造工艺学部分习题解答2第二章：机械加工工艺规程设计（第3版P94）2-1何谓机械加工工艺规程？工艺规程在生产中起何作用？概念题，见教材P25.2-2简述机械加工工艺过程卡和工序卡的主要区别以及它们的应用场合？概念题，见教材P25.2-3简述机械加工工艺过程的设计原则、步骤和内容。见教材P25-31.2-4试分析图所示零件有哪些结构工艺性问题并提出正确的改进意见。解：1）键槽设置在阶梯轴90°方向上，需两次装夹加工。将阶梯轴的两个键槽设计在同一方向上，一次装夹即可对两个键槽加工。2）车螺纹时，螺纹根部易打刀；且不能清根。设置退刀槽，可使螺纹清根；操作相对容易，可避免打刀。3）两端轴颈须磨削加工，因砂轮圆角而不能清根；设置退刀槽，磨削时可以清根。
22-7何谓经济精度？选择加工方法时应考虑的主要问题有哪些？答：（P34）经济精度——在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度和表面粗糙度。选择加工方法时应考虑（P35）：根据零件表面、零件材料和加工精度以及生产率要求，考虑本厂现有的工艺条件，考虑加工经济精度等因素。2-8在大批量生产条件下，加工一批直径为，长度为58mm的光轴，其表面粗糙度，材料为45钢，试安排其加工路线。答：粗车——半精车——粗磨——精磨——精密磨削。2-9图4-71所示箱体零件的两种工艺安排如下：(1)在加工中心上加工：粗、精铣底面；粗、精铣顶面；粗镗、半精镗、精镗Φ80H7孔和60H7孔；粗、精铣两端面。(2)在流水线上加工：粗刨、半精刨底面，留精刨余量；粗、精铣两端面；粗镗削、半精镗Φ80H7孔和60H7孔，留精镗余量；粗刨、半精刨、精刨顶面；精镗Φ80H7孔和60H7孔；精刨底面。试分别分析上述两种工艺安排有无问题，若有问题请提出改进意见。答：(1)应在先加工底面、顶面之后，加工两端面，因为底面、端面是定位表面，定位表面加工之后，再进行镗孔。按照制度工艺规程的原则应该是先面后孔、基准先行，故应把粗、精铣两端面放到镗孔的前面。(2)孔加工时，应以底面作基准，所以底面的精加工应放到镗孔加工之前。2-10何谓毛坯余量？何谓工序余量？影响工序余量的因素有哪些？
1第2章 液体的表面性质 2-1 如图金属框架中形成一肥皂膜，金属丝AB长为5 cm，可以自由滑动，拉此肥皂膜平衡时，所需的平衡力F=2.5×10-3 N，求肥皂水的表面张力系数。 解：
mNLF/105.222 2-2 在2-1题中，若金属丝AB向右移动了2 cm，试计算移动AB所做的功。此时肥皂膜的表面能增加了多少? 解： JSE5105 2-3 一半径为5 cm的金属圆环，从液体中刚能拉出时，测得环的悬线上需要加F=28.3×10-3 N的向上拉力，求此液体的表面张力系数。(被拉起的液膜可视为很短的圆柱面)。 解 mNlF/1001.91052103.28223 2-4 把一个框架竖直地放着，其上有一条可以移动的横杆以ab，框架之间有肥皂液膜，如图所示。今欲使横杆保持平衡，问横杆下面应挂多大重物?已知横杆质量为0.05 g，长度L为2.5 cm，肥皂膜的表面张力系数为45×10-3 N·m-1。 解： NGlGFGabab31076.12 2-5 移液管中有1 ml农用杀虫药液，其密度为0.995×103 kg·m-3。今令其从移液管中缓缓滴出，共分30滴全部滴完。设经过测定，已知药液将要落下时，其颈部的直径为0.189 cm，求药液的表面张力系数。 解： mNNdMg/10589.52 2-6 在20 km2的湖面上，下了一场50mm的大雨，雨滴半径r=1.0mm。设过程是等温的，求释放出的表面能量。水的比表面能=73×10-3 J·m-2。 解： JSE81018.2 2-7 吹一直径为14 cm的肥皂泡，问需作多少功?设在吹的过程中温度不变，已知肥皂水的表面张力系数为40×10-3 N·m-1。 解：JSW3109.42 2-8 有两个相同的水银滴，每滴的直径d=1.5 mm，求它们等温合并时表面能的增量。已知水银的比表面能=465×10-3 J·m-2。
第1章 习题解答
1-1 解释下列基本概念
金属键，离子键，共价键，范德华力，氢键，晶体，非晶体，理想晶体，单晶体，多晶体，晶体结构，空间点阵，阵点，晶胞，7个晶系，14种布拉菲点阵，晶向指数，晶面指数，晶向族，晶面族，晶带，晶带轴，晶带定理，晶面间距，面心立方，体心立方，密排立方，多晶型性，同素异构体，点阵常数，晶胞原子数，配位数，致密度，四面体间隙，八面体间隙，点缺陷，线缺陷，面缺陷，空位，间隙原子，肖脱基缺陷，弗兰克尔缺陷，点缺陷的平衡浓度，热缺陷，过饱和点缺陷，刃型位错，螺型位错，混合位错，柏氏回路，柏氏矢量，位错的应力场，位错的应变能，位错密度，晶界，亚晶界，小角度晶界，大角度晶界，对称倾斜晶界，不对称倾斜晶界，扭转晶界，晶界能，孪晶界，相界，共格相界，半共格相界，错配度，非共格相界（略）
1-2 原子间的结合键共有几种？各自特点如何？
答：原子间的键合方式及其特点见下表。
类 型 特 点
离子键 以离子为结合单位，无方向性和饱和性
共价键 共用电子对，有方向性键和饱和性
金属键 电子的共有化，无方向性键和饱和性
分子键 借助瞬时电偶极矩的感应作用，无方向性和饱和性
氢 键 依靠氢桥有方向性和饱和性
1-3 问什么四方晶系中只有简单四方和体心四方两种点阵类型？
答：如下图所示，底心四方点阵可取成更简单的简单四方点阵，面心四方点阵可取成更简单的体心四方点阵，故四方晶系中只有简单四方和体心四方两种点阵类型。
1-4 试证明在立方晶系中，具有相同指数的晶向和晶面必定相互垂直。
证明：根据晶面指数的确定规则并参照下图，（hkl）晶面ABC在a、b、c坐标轴上的截距分别为ha、kb、lc，khbaAB，lhcaAC，lkcaBC；根据晶向指数的确定规则，[hkl]晶向cbaLlkh。
利用立方晶系中a=b=c，90的特点，有
0))((khlkhbacbaABL
6 《电机与电气控制技术》第2版 习 题 解 答
第二章 三相异步电动机
2-1 三相异步电动机的旋转磁场是如何产生的？
答：在三相异步电动机的定子三相对称绕组中通入三相对称电流，根据三相对称电流的瞬时电流来分析由其产生的磁场，由于三相对称电流其大小、方向随正弦规律变化，由三相对称电流建立的磁场即合成磁极在定子内膛中随一定方向移动。当正弦交流电流变化一周时，合成磁场在空间旋转了一定角度，随着正弦交流电流不断变化，形成了旋转磁场。
2-2 三组异步电动机旋转磁场的转速由什么决定？对于工频下的2、4、6、8、10极的三相异步电动机的同步转速为多少？
答：三相异步电动机旋转磁场的转速由电动机定子极对数P交流电源频率f1决定，具体公式为n1=60f1/P。
对于工频下的2、4、6、8、10极的三相异步电动机的同步转速即旋转磁场的转速n1分别为3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min、600r/min。
2-3 试述三相异步电动机的转动原理，并解释“异步”的意义。
答：首先，在三相异步电动机三相定子绕组中通入三相交流电源，流过三相对称电流，在定子内膛中建立三相旋转磁场，开始转子是静止的，由于相对运动，转子导体将切割磁场，在转子导体中产生感应电动势，又由于转子导体是闭合的，将在其内流过转子感应电流，该转子电流与定子磁场相互作用，由左手定则判断电磁力方向，转子将在电磁力作用下依旋转磁场旋转方向旋转。
所谓“异步”是指三相异步电动机转子转速n与定子旋转磁场转速n1之间必须有差别，且nn1。
2-4 旋转磁场的转向由什么决定？如何改变旋转磁场的方向？
答：旋转磁场在空间的旋转方向是由三相交流电流相序决定的，若要改变旋转磁场的方向，只需将电动机三相定子绕组与三相交流电源连接的三根导线中的任意两根对调位置即可。如果来绕组U1接电源L1、V1接L2、W1接L3为正转，要想反转U1仍接L1，但V1接L3、W1接L2即可。
