西南交大第三学期机械制造基础主观题作业——

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机械制造基础主观题作业

一、主观题(共8道小题)

1. 车外圆时，已知工件转速n=320r/min，车刀移动速度 vf =64mm/min，试求切削速度vc，进给量f，背吃刀量ap。已知待加工表面直径100mm, 已加工表面直径94mm.

答：

V=1.27m/s

f=0.2mm/s

ap=3mm

2. 已知下列车刀的主要角度，试画出它们切削部分的示意图。

1）端面车刀：γ0=15° α0=10° κr=45° κr’=45°

2）切断刀： γ0=10° α0=6° κr=90° κr’=20°

3）外圆车刀：γ0=15° α0=8° κr=75° κr’=15°

答：

1) 2) 2

3)

3. 实现切削加工的必要条件是什么？

答：切削运动，刀具材料，刀具角度

4. 列出常见加工方法（车削，钻削，镗削等等）的主运动和进给运动的分别是什么？

答：

加工方法 机床 主运动 进给运动

车 卧式车床

立式车床 工件的旋转运动 刀具的纵向或横向进给

钻 台式钻床立式钻床

摇臂钻床 刀具的旋转运动 刀具的轴向进给

镗 卧式镗床

(坐标镗床) 刀具的旋转运动 工作台纵向进给或横向进给

刀具径向或轴向进给

加工方法 机床 主运动 进给运动

铣 立式铣床

卧式铣床 刀具的旋转运动 工作台纵向、横向和

垂直进给

刨 牛头刨床 刀具的往复移动 工作台横向进给

龙门刨床 工作台的往复移动 刀架水平或垂直进给

插 插床

(圆形工作台) 刀具的往复移动 工作台纵向、横向和

圆周进给

拉 拉床(拉刀) 刀具的轴向移动 （靠刀具结构实现）

磨 平面磨床 砂轮的旋转运动 工作台纵向、横向进给 3

外圆磨床内孔磨床 工件圆周进给、

砂轮架纵向、横向进给

无心磨床 纵磨法：靠Vx和Vy

磨削横磨法：横向进给

5. 刀具常用三种刀具材料（高速钢、硬质合金及碳素工具钢）的特点及适用条件是什么。

答：

刀具材料 性能特征 适用加工条件

高速钢 61~65HRC，

600°C红热性尚好。耐磨性稍好。 复杂刀具

硬质合金 60~75HRC，能耐1000°C高温，

耐磨性好。 各种刀具的刀片

（可转位式刀具）

碳素工具钢 61~65HRC，高温强度低，

耐磨性差 简单手动工具

6. 切削三要素包括那些？各自的定义是什么？

答：切削速度，进给量，切削深度，

切削速度:在单位时间内,刀具(或工件)沿主运动方向的相对位移.

进给量:主运动在每行程(或每转)内,工件与刀具之间沿进给运动方向的相对位移.

切削深度:工件已加工表面与待加工表面间的垂直距离,即在垂直于进给运动的方向上测量的主切削刃切入工件的深度,单位mm。

7. 刀具角度的参考坐标系有哪三个平面组成？如何定义？

答：基面，切削平面，主剖面，

基面：通过切削刃某选定点，与主运动假定方向相垂直的平面。

切削平面：通过刀刃某选定点，包含主切削刃且与基面相垂直的平面。

主剖面（正交平面）通过刀刃某选定点，同时垂直于基面与切削平面的平面。

8. 刀具的基本角度有哪些？它们是如何定义的？

答：前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，

前角：主剖面内，前刀面与基面之间的夹角。

后角：主剖面内，后刀面与切削平面之间的夹角。

主偏角：基面内，主切削刃与进给运动方向间的夹角。

副偏角：基面内，副切削刃与进给运动反方向间的夹角。

刃倾角：切削平面内，主切削刃与基面间的夹角。

二、主观题(共4道小题)

20. 何谓积屑瘤？对切削加工有哪些影响?

答：定义：在切削塑性金属时，当切削速度不高且能形成连续切削情况下，常在刀具前面刃口处粘着一块剖面呈现三角状的硬块，称为积屑瘤。

利：保护削刃； 增大了前角；对粗加工有利。

弊：不稳定，使切削深度、切削厚度及切削力不断变化； 部分积屑瘤粘在工件表面，使加工表面粗糙；在精加工时要避免积屑瘤的产生。

21. 怎么避免积屑瘤的产生？

答：改变切削材料的硬度和塑性，采用很高或很低的切削速度；切削液；增大刀具的前角

22. 切屑的种类有哪些？ 4

答：带状切屑，节状切屑，单元切屑、崩碎切屑

23. 各种切屑是如何形成的？

答：（a）带状切屑； 切削塑性较高的材料，当切削速度较高，进给量较小，切削深度较小，前角较大的时候比较容易形成。

（b）挤裂切屑； 低速切削钢或切削黄铜，在形成带状切屑的情况下，降低切削速度，提高进给量，提高切削深度，减少前角的时候可能会形成。

（c）单元切屑； 很低速切削钢或切削铅，在形成挤裂切屑的情况下，降低切削速度，提高进给量，提高切削深度，减少前角的时候可能会形成。

（d）崩碎切屑。 切削脆性金属（eg.铸铁）。

二、主观题(共14道小题)

8. 机床切削运动中，根据速度高低、消耗功率的大小，可分为 主 运动和 进给 运动。

9. 机床传动的基本组成部分包括动力源（运动源） 、传动装置（传动件） 和 执行件 。

10. 某机床型号为M1432，则该机床类别为磨床（外圆磨床）最大加工直径为 320mm 。

11. 卧式车床上车削螺纹时，主轴—刀架之间的传动链为一条具有严格 传动比 的_内 _联系传动链。

12. 卧式车床主要用来加工 轴类、盘类 和 套类 等回转类零件。

13. 普通卧式车床进给传动中的丝杆在加工螺纹、蜗杆等 时使用.

14. 数控机床主要由数控装置、伺服系统和机床本体 等部分组成。

15. 数控机床伺服系统驱动装置一般采用滚珠丝杆副。

16. 写出四种可加工平面的机床类型：铣床、镗床、磨床 和 刨床 。

17. 常用圆柱齿轮加工机床有（写出三种）滚齿机、插齿机 和 磨齿机。

18. 普通机床上常用变速机构有滑移齿轮变速机构、 交换齿轮（挂轮、配换齿轮）变速机构 和 离合器变速机构。

19. 列表说明各种切削加工方法的工艺特点

答：

加工方法 经济

加工精度 表面

粗糙度 特点 适用范围

车 IT8 ～

7 Ra1.6 ～

0.8 1.易于保证各加工面的位置精度

2.切削过程比较平稳

3.适用于有色金属零件的精加工

4.刀具简单 回转体零件的加工(车端面，车孔，攻丝，车外圆，车外螺纹，切槽，车内螺纹 )

镗 IT8 ～

7 Ra1.6 ～

0.8 靠机床的精度保证孔系间的的平行度、

同轴度和孔与端面的垂直度，用浮动镗

刀片刻进行孔的精加工 多用于单件小批量生产中，特别适合加工箱体类、叉架类中型、大型零件的孔及孔系

加工方法 经济

加工精度 表面

粗糙度 特点 适用范围

钻 IT10级以下 Ra25 ～

12.5 容易引偏、排屑困难、

切削热不易传散 一般直径≤φ30的孔的

钻孔、

扩孔、

铰孔， 扩 IT10 ～9 Ra6.3～

3.2 避免了横刃的不良影响,切屑薄而窄

,容屑槽浅,扩孔钻刚性好刀齿多,效

率高,棱带多,导向性好,切削平稳 5

铰 IT8～IT6 Ra1.6 ～

0.4 修光部分有导向、校准、修光作用，

提高孔的加工质量。加工余量小、

切削力小、切削速度低、切削热少，

避免积屑瘤。铰孔精度主要取决于

铰刀精度、不需要精密机床

生产率高 锪口、

攻丝

加工方法 经济

加工精度 表面

粗糙度

（μm） 特点 适用范围

刨 IT8 ～ 7 Ra1.6 ～ 0.8 通用性好，生产效率低，

冲击较大，适合中，

低速切削，表面硬化小 刨水平面，垂直面，斜面，直槽，T形槽，燕尾槽，曲面，V形面

铣 IT8～IT7 Ra0.8～ 1.6 生产率效高，加工范围大，

加工精度高，表面粗糙度小，

拉床简单，拉刀不平稳，

易产生振动，刀具散热条件好，

铣削设备和刀具复杂 铣平面，键槽，切断，铣台阶，螺旋槽，铣直槽，成型面

加工方法 经济

加工精度 表面粗糙度

（μm） 特点 适用范围

插 IT8 ～ 7 Ra1.6 ～ 0.8 与刨削相同 适合单件小批量生产，加工孔内的键槽、平面，成型面等

拉 粗拉IT8～IT7

精拉IT7～IT6 Ra3.2~1.6

Ra0.4~1.6 生产效率高，加工范围广，

加工精度高，表面精糙度小，

拉床简单，拉刀寿命长但价格昂贵 适合大批量生产,加工（L/D≤5）通孔、花键孔，平面和锥齿轮（用圆盘拉刀）等

磨 IT7～IT6 Ra0.4~

0.8 属于精加工，工艺范围广，

对淬硬和高硬度材料加工

精度高，表面粗糙度Ra值小 磨平面，内外圆及锥面，螺纹表面，齿轮的齿面等

20. 如图所示的传动链中，当轴I的转速=80 r/min 时，写出传动链并求螺母移动的速度v。 6

答：

第一步:写出从1轴至7轴的传动链,并据此计算7轴转速

第二步：计算螺母移动的速度v=34.6mm/min

21. 有一中型车床，主轴转速如图传动，系统实现变速。试列出传动链，并求主轴的最高转速。

答： 7

第一步:写出从Ⅰ轴至Ⅴ轴的传动链

第二步：计算主轴最高转速196r/min

一、主观题(共10道小题)

1. 试决定下列零件外圆面的加工方案：

1）紫铜小轴，20h7,Rao.8m.

2)45钢轴，50h6, Ra0.2 m ,表面淬火ＨＲＣ４０－５０

答：

1)粗车-半精车-精车

2)粗车-半精车-表面淬火-粗磨-半精磨-精磨

2. 试决定下列零件的孔的加工方案：

1）单件小批量生产中,铸铁齿轮上的孔, 20H7, Ra1.6 m

2)大批大量生产中,铸铁齿轮上的孔,  50H7, Ra0.8 m

3)高速钢三面两刃铣刀上的孔,  27H6, Ra0.2 m

4)变速箱箱体(材料为铸铁)上传动轴的轴承孔, 62J7, Ra0.8 m

答：

1)钻孔-扩孔-铰孔

2)拉削

3)思路：钻孔-磨削

4)粗镗-半精镗-精镗

3. 试决定下列零件平面的加工方案：

1）单件小批量生产中,机座(铸铁)的底面,L×B=500×300mm, Ra3.2mm

2)成批生产中, 铣床工作台(铸铁)台面, L×B=1250×300mm , Ra1.6 mm

3)大批大量生产中, 发电机连杆(45调质, 217-255HB)侧面, L×B=25×10mm, Ra3.2mm

答：

1)思路：刨削或者铣削

2)思路：铣削

3)思路：拉削

4. 从切削加工的结构工艺性出发,改进下列零件的结构

(1) (2) (3)