机械制造技术基础答案

第二章

2-1、什么叫主运动？什么叫进给运动？试以车削、钻削、端面铣削、龙门刨削、外圆磨削为例进行说明。

答：主运动是由机床提供的刀具和工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），也可以有几个（如滚齿、磨削）。进给运动速度一般很低，消耗的功率也较少。

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--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：铣床类；

6—组别代号：升降台铣床组；

1—系别代号：万能升降台铣床系； 32—主参数：工作台面宽度320mm； A—重大改进顺序号。

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100mm。

Z5125：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：镗床类；

6—组别代号：卧式铣镗床组；

8—主参数：镗轴直径80mm。

=60°、Kr=60°、Kr=15°的外圆车刀2-3、画出0=10°、s=6°、0=6°、0

切削部分投影图。

答：

图1（典型外圆车刀切削部分结构图）

图2（车刀正交平面参考系及其静止角度）

图3（背平面、假定工作平面参考系及其静止角度）

图4（车刀法平面参考系及其静止角度）

理解好上面的参考系及其静止角度，按照要求画出静止角度就可以了，注意

各视图之间的联系，位置关系。

2-6、切削力是怎样产生的？为什么要把切削力分解为三个互相垂直的分力？ 各分力对切削过程有什么影响？

答：切削过程中，刀具切入工件，使切削层变为切屑所需要克服的阻力，称为切削力。

刀具作用在工件上的切削力，随着加工条件的不同，总切削力F的方向和数值都是变化的。为了应用和测量的方便，常将总切削力F分解三个互相垂直的分力。

切削力Fc：总切削力F在主运动方向上的投影。Fc是也称切向力或主切削力，它是计算工艺装（刀具、机床和夹具）的强度、刚度以及校验机床功率的所必须的数据。

背向力Fp：总切削力F在垂直于工作平面方向上的分力。Fp也称为径向力，它能使工件变形或产生切削振动，故对加工精度及已加工表面质量影响较大。 进给力Ff：总切削力F在进给运动方向上的正投影。Ff也称为轴向力，它是设计机床走刀机构，计算进给功率所必须的数据。

2-7、按下列条件选择刀具材料类型或牌号。

1) 45#钢锻件粗车； 2) HT200铸铁件精车； 3) 低速精车合金钢蜗杆； 4) 高速精车调质钢长轴；

5) 高速精密镗削铝合金缸套； 6) 中速车削高强度淬火钢轴；

7) 加工HRC65冷硬铸铁或淬硬钢； 答：常用刀具材料:

高速钢是一种加入了较多金属（W、Cr、Mo 、V等）碳化物的、含碳量也比较高的合金工具钢。它可以加工从有色金属到高温合金范围广泛的材料通用高速钢的典型牌号是W18Cr4V 和W6Mo5Cr4V2。

硬质合金钢硬质合金是由高硬度的难熔金属碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC等）和金属粘结剂（如Co、Ni等）用粉末冶金方法制成的一种刀具材料。

YG类硬质合金主要用于加工铸铁，有色金属和非金属材料。粗加工时宜选用含钴量较多的牌号（例如YG8），因其抗弯强度和冲击韧性较高；精加工宜选用含钴量较少的牌号（例如YG3），因其耐磨性、耐热性较高。

YT类硬质合金适用于加工钢料。粗加工时宜选用含钴较多的牌号（例如YT5），精加工时宜选用含TiC较多的牌号（例如YT15）。

在加工淬火钢、高强度钢和高温合金时，以及在低速下切削钢时，由于切削力很大，易造成崩刃，也不宜采用强度低、脆性大的YT类合金，而宜采用韧性较好的YG类合金。

YN类硬质合金主要用于精加工，不适于重切削及断续切削，可加工钢也可以加工铸铁。

1）YT5 5）W18Cr4V 2）YG3X 6）YG8

3）YT30 7）YG6X 立方氮化硼 4）YN10

2-9、什么叫刀具的工件角度参考系？什么叫刀具的静态角度参考系？这二者有何区别？在什么条件下工作角度参考系与静态角度参考系重合？

答：刀具工作角度参考系，是以实际安装条件下的合成切削运动方向和进给运动方向为基准来建立的；

刀具静止参考系，是以“假定主运动方向”和“假定进给运动方向”为基准来建立的。

主要区别：建立参考系的基准不一样。

重合条件：通常的进给速度远小于主运动速度（合成速度角＜2），所以在一般安装条件下，刀具的工作参考系与静止参考系差异甚小，可以用刀具的静态角度代替工作角度，也就是说在大多数场合下（如普通车削、镗削、端铣、周铣等），不必考虑工作角度，即可以认为这两个参考系是重合的。

2-10、主偏角对切削加工有何功用？一般选择原则是什么？Kr=90°的车刀适用什么场合？

答：主偏角r对切削力的影响：随着r的增大,Fc先减小后增,在r=60º～75º时，Fc到达到最小值，但Fc的变化范围约在10％ 以内。

主偏角的功用：减小主偏角，参加切削的刀刃长度会增加，刀尖角r增大，从而使刀具寿命提高；减小主偏角可使工件表面残留面积高度减小，从而可减小表面粗糙度。然而，减小主偏角会使径向力Fp增大，在工艺系统刚性不足的情况下，容易引起振动，这不仅会降低刀具寿命，也会使加工表面粗糙度增大。

主偏角的选择原则：由主偏角的功用可知，当工艺系统刚性较好时宜选较小的主偏角，反之则选较大的主偏角。

r=90º的车刀适用于系统刚性较差、车端面、车外圆、多阶梯轴等的场合。

2

2-11、用P10硬质合金车刀，车削b为650N/mm的40#钢外圆。切削用量为asp=4mm，f=0.6mm/r，v=110/min；刀具几何度为：0=10°，s= –5°，0=8°，Kr=60°，=1mm。按公式计算及查表方法确定切削为Fr、FP、Fc及切削时所消耗的功率。

答：有下列公式及其参数表格:

FcCFcaspcf

FpCFpasp

xF

xF

xFyF

c

vccKFc KFcKMKkFKFKF Fcrc0csc

f

yF

p

nF

p

vc

f

nF

p

KFp KFKM

p

Fp

KkrFpK0FpKsFp

FfCFfaspff

KMF(

yF

f

vc

nF

KFf KFfKMFKkrFfK0FfKsFf

f

)

σb

650

)

nF

(

650650

nF

1 Pc

Fcvc610

4

查课本表2-5

Fc = 3539.8 N

Fp = 1168.2 N Ff = 1284.5 N Pc = 6.4896 KW

2-12、甲、乙二人每秒钟切下的金属体积完全相同(即生产率相同)，只是甲的吃刀深度比大1倍，而走刀量f比乙小1倍。试比较二人主切削力的大小，由此可得出什么有益的论？

答：生产率:Q1000vchDbD1000vcfasp由于甲乙两人的asp与f的乘积相同,那么甲乙两人的主切削速度vc也相同.

主切削力:FcCFaspf

c

c

xFyF

c

vccKFc

nF

通常情况下: xFyF

c

c

casp甲f甲

xFyF

c

1yFc1yFxFxFxFxFyyycccc

2（）（asp乙f乙Fc）（2*）c*（asp乙f乙Fc）（asp乙f乙Fc） 22

所以，Fc甲> Fc乙

即甲的主切削力较乙的主切削力大一些。

有益的结论：在同等生产率下，应该采用较大的进给量来减小主切削力，延长刀具寿命。

2-14、切削用量(asp、f、vc)中，哪个因素对刀具寿命影响最大？哪一个因素对刀具寿命影响最小？为什么？

答：切削用量与刀具寿命的关系为：T

CT

1

1n

1

vcmfasp

p

当用硬质合金车刀车削b=0.65GPa的中碳钢时，切削用量与刀具寿命的关系为：

T

CT

vc5

f

2.25

0.75asp

由此可见，切削速度vc对刀具寿命影响最大，其次是进给量f，背吃刀量asp的影响最小。

2-15、甲、乙、丙三人高速车削b=750N/mm2的碳钢。切削面积( asp  f )各为 100.2，50.4，40.5，三人的经济耐用度Tc=60min，比较三人的生产率，解 释生产率不同的原因。

答：生产率: Q1000vchDbD1000vcfasp 切削速度（硬质合金车刀）：vc

Cv

T

0.2

f

0.45

asp

0.15

vc



CvT

0.2

f

0.45

a

0.15

sp

T

0.2

Cv(fa

sp)0.15

f

10.3

因为，f甲f乙f丙 所以，v甲v乙v丙

因此，Q甲Q乙Q丙

即甲的生产率最高，乙的生产率次之，丙的生产率最低。

2-16、刀具寿命一定时，从提高生产率出发，选择切削用量的顺序如何？ 从降低切削功率出发，选择切削用量的顺序又如何？为什么？

答：当用硬质合金车刀车削b= 0.65GPa的中碳钢时，切削用量与刀具寿命的关系为：

T

CT

vc

5

f

2.25

asp

0.75

生产率: Q1000vchDbD1000vcfasp

从上面的公式中可以看出：

切削速度vc对刀具寿命影响最大，其次是进给量f，背吃刀量asp的影响最小。而切削速度vc，进给量f，背吃刀量asp对生产率的影响是相同的。

所以，从提高生产率出发，首先选择较大的背吃刀量asp，其次选择合适的进给量f，最后确定切削速度vc。

切削功率：Pc

Fcvc610

4

yF

c

c

而切削力：FcCFcaspf

xF

vccKFc

nF

刀具寿命：vc

c

Cv

T

0.2

f

c

0.45

asp

0.15

通常情况下:xFyF

所以，从降低切削功率出发，首先选择较小的切削速度vc其次，选择较大的进给量f，最后确定背吃刀量asp。

2-19、选择切削用量的原则是什么?从刀具寿命出发，按什么顺序选择切削用量? 从机床动力出发，按什么顺序选择切削用量?为什么?

答：选择切削用量时，要综合考虑切削过程的质量、生产率和成本等问题。所谓合理的切削用量是指在充分利用刀具的切削性能和机床性能（功率、扭矩）以及保证工件加工质量的前提下，能获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。

从刀具寿命出发:选择切削用量的原则是在机床、刀具、工件的强度以及工艺系统刚性允许的条件下，首先选择尽可能大的背吃刀量asP ，其次选择在加工条件和加工要求限制下允许的进给量f，最后再按刀具寿命的要求确定一个合适的切削速度vc。

从机床动力和刚性的限制等条件出发:选取尽可能大的进给量f；最后根据刀具

耐用度确定最佳的切削速度vc 。

2-20、何谓砂轮硬度？它与磨粒的硬度是否是一回事？如何选择砂轮硬度？砂轮

硬度选择不当会出现什么弊病？

答：砂轮硬度是指砂轮表面的磨料在磨削力的作用下脱落的难易程度。砂轮的硬度软，表示磨粒容易脱落; 砂轮硬度硬，表示磨粒较难脱落。显然砂轮硬度是由结合剂的粘结强度和数量所决定的，而与磨料本身的硬度无关。

选择砂轮硬度的一般原则：磨削软材料时，选用硬砂轮；磨削硬材料时，选用软砂轮。前者是因为在磨削软材料时，砂轮的工作磨粒磨损很慢，不需要太早的脱离下来；后者是因为在磨削硬材料时，砂轮的工作磨粒磨损较快，需要较快地更新。

砂轮硬度选择不当：砂轮选得过硬，磨钝的磨粒不易脱落，砂轮易堵塞，磨削热增加，工件易烧伤，磨削效率低，影响工件表面质量；砂轮选得过软，磨粒还在锋利时就脱落，增加了砂轮损耗，易失去正确的几何形状，影响工件精度。

第三章

3-2 什么是内联系传动链，它与外联系传动链有和不同，试举例说明。 答：

内联系传动链：内联系传动链是联系复合运动之内的各个分解部分，因而传动链所联系的执行件相互之间的相对速度（及相对位移量）有严格的要求，用来保证执行件运动的轨迹。例如，在卧式车床上用螺纹车刀车螺纹时，为了保证所需螺纹的导程大小，主轴（工件）转一周时，车刀必须移动一个规定的准确的距离（螺纹导程）。联系主轴——刀架之间的螺纹传动链，就是一条传动比有严格要求的内联系传动链。再如，用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮时，为了得到正确的渐开线齿形，滚刀转1 / K转（K是滚刀头数）时，工件就必须转1 / Z转（Z为齿轮齿数）。联系滚刀旋转B11和工件旋转B12的传动链，必须保证两者的严格运动关系。

外联系传动链：外联系传动链是联系动力源（如电动机）和机床执行件（如主轴、刀架、工作台等）之间的传动链，使执行件得到运动，而且能改变运动的速度和方向，但不要求动力源和执行件之间有严格的传动比关系。例如，车削螺纹时，从电动机传到车床主轴的传动链就是外联系传动链，它只决定车螺纹速度的快慢，而不影响螺纹表面的成形。再如，在卧式车床上车削外圆柱表面时，由于工件旋转与刀具移动之间不要求严格的传动比关系，两个执行件的运动可以互相独立调整。

3-3 试列出CA6140车床主运动传动链的传动路线,并计算主轴最高、最低转速及转速级数。 答：

传动链的传动路线如下：



M1(左)(正转)主电动机

7.5kw130I

1450r/min230

M1(右)



(反转)



39

________

41

20II30III20



80IV80505034

51VII22503430505850

5638______5143





(左移)50

VI

M226(主轴)

V

58(右移)

63

__

_M2

主轴最高速度：n主轴1450主轴最低速度：n主轴1450

[1**********]0

[**************]0

1637.11637

10.310

r/min r/min

[***********]58

正转转速级数：2×3×(1+(2×2-1))=24级 反转转速级数：1×3×(1+(2×2-1))=12级

3-4 CA6140车床主运动、车螺纹运动、机动进给运动、快速运动等传动链中，哪些传动链的两端件之间具有严格的传动比？ 答：

车螺纹运动：两端件（主轴与刀架）之间具有严格的传动比。

3-10 外圆磨削与外圆车削相比有何特点（试从机床、刀具、加工过程等方面进行分析）？并以此说明外圆磨削比外圆车削质量高的原因。 答：

1）机床结构方面：磨床结构较车床简单、紧凑、传动链更优化； 2）刀具方面：砂轮加工效果较车刀精细、高效；

3）加工过程方面：磨床操作方便，易于控制，主轴旋转平稳。

由上可以看出：对于外圆磨削，操作方便、传动链短、主轴旋转平稳，刚度大、砂轮加工精度高；对于外圆车削，传动链长、主轴旋转平稳度不够，刚度不大、车刀加工精度不高。因此，外圆磨削比外圆车削质量要高。

3-11 为什么车床用丝杆和光杆分别担任车螺纹和车削进给的传动？如果只用其中的一个既车螺纹又传动进给，会产生什么问题？ 答：

车螺纹时，要求主轴与刀架之间有严格的传动比，所以，只能用丝杆； 车削进给时，不要求主轴与刀架之间有严格的传动比，用光杆更经济高效； 若用丝杆既车螺纹又传动进给，对于车螺纹没有问题（影响），对于传动进给有时不能满足快速进给要求，影响加工效率，总体上还会影响丝杆使用寿命；

若用光杆既车螺纹又传动进给，对于传动进给没有问题（影响），对于车螺纹，由于不能保证主轴与刀架之间的严格传动比，无法正确加工。

第四章

4-2 什么是逆铣？什么是顺铣？试分析其工艺特点。在实际的平面铣削生产中，目前多采用哪种铣削方式？为什么？ 答：

逆铣：铣刀主运动方向与工件进给运动方向相反时称为逆铣； 顺铣：铣刀主运动方向与工件进给运动方向相同时称为顺铣。

逆铣时，刀齿的切削厚度从零增加到最大值，切削力也由零逐渐增加到最大值，避免了刀齿因冲击而破损的可能。但刀齿开始切削时，由于切削厚度很小, 刀齿要在加工表面上滑行一小段距离，直到切削厚度足够大时，刀齿才能切入工件，此时, 刀齿后刀面已在工件表面的冷硬层上挤压、滑行产生了严重磨损，因而刀具使用寿命大大降低，且使工件表面质量也变差；此外,铣削过程中，还存在对工件上抬的垂向切削分力Fcn，它会影响到工件夹持的稳定性,使工件产生周期性振动,影响加工表面的粗糙度。

顺铣时,刀齿切削厚度从最大开始，因而避免了挤压、滑行现象；同时，垂向铣削分力Fcn始终压向工件，不会使工件向上抬起，因而顺铣能提高铣刀的使

用寿命和加工表面质量。 但由于顺铣时渐变的水平分力Fct与工件进给运动的方向相同，而铣床的进给丝杆与螺母间必然有间隙。

实际的平面铣削生产中，多采用顺铣。顺铣的最大缺点是进给丝杆与螺母间有间隙，多数铣床纵向工作台的丝杆螺母有消除间隙装置，即使没有消除间隙的装置，则当水平分力Fct较小时，工作台进给可以采用丝杆驱动。同时，顺铣避免了逆铣过程中的挤压、滑行问题，还能提高铣刀的使用寿命和加工表面质量。

4-3 为什么顺铣时，如工作台上无消除丝杠螺母机构间隙的装置，将会产生工作台窜动 ？ 答：

由于顺铣时渐变的水平分力Fct与工件进给运动的方向相同，而铣床的进给丝杆与螺母间必然有间隙，若工作台上无消除丝杠螺母机构间隙的装置，当水平分力Fct 变得足够大，间隙由最大变为零的过程中，工作台就会突然向前窜动，整过过程表现为振动。

4-4 试分析比较铣平面、刨平面、车平面、拉平面、磨平面的工艺特征和应用范围。 答：

铣平面：

1）工艺特征：平面铣削分粗铣和精铣。精铣后的表面粗糙度可达Ra3.2～0.63μm，尺寸公差可达IT8～IT6，直线度可达0.08～0.12mm/m。

2）应用范围：可加工各种不同形状的平面、沟槽等。

刨平面：

1）工艺特征：平面刨削分粗刨和精刨，精刨后的表面粗糙度可达Ra3.2～1.6μm，两平面间的尺寸公差等级可达IT8～IT7，直线度可达0.04～0.12/1000mm。在龙门刨床上采用宽刀精刨，其表面粗糙度可达Ra0.8～0.4μm，直线度不超过0.02mm/m。

2）应用范围：刨削一般适于单件小批生产及修理工作中加工平面，可加工水平面、垂直面、直槽、V形槽、T形槽和燕尾槽等。

车平面：

1）工艺特征：容易保证回转体的端面与其内圆表面、外圆表面的垂直度要求，且工艺简单，效率较高。

2）应用范围：平面车削一般用于加工回转体的端面。 拉平面：

1）工艺特征：拉削加工精度为IT9～IT6，直线度可达0.08～0.12mm/m。 2）应用范围：在大批大量生产中加工面积不大而要求较高(Ra1.6μm)的零

件平面时，可采用拉削加工方式。

磨平面：

1）工艺特征：磨削后的表面粗糙度可达Ra1.25～0.16μm，尺寸公差可达IT6～IT5，平面度可达0.01～0.03mm/m。

2）应用范围：主要用于中、小型零件高精度表面及淬火钢等硬度较高的材料表面的加工。

4-7 试述下列零件上平面的加工方案：

1) 单件小批生产中，机座（铸铁）的底面：500mm×300mm，Ra3.2μm。 2) 成批生产中，铣床工作台（铸铁）台面：1250mm×300mm，Ra1.6μm。 3) 大批量生产中，发动机连杆（45调质钢， 217─255 HBS）侧面：25mm×10mm，Ra3.2μm。 答：

1）粗铣-精铣（平面铣削加工）； 2）粗刨-精刨（平面刨削加工）；

3）粗拉-精拉（平面拉削加工）或粗铣-精铣（平面铣削加工）

第五章

5-1试分析比较钻头、扩孔钻和铰刀的结构特点。 答：

标准麻花钻由四部分组成：柄部、颈部、导向部分、切削部分；

扩孔钻：与麻花钻相比，扩孔钻的齿数较多（一般3～4齿），切削刃未从外圆延至中心；

铰刀：由柄部、颈部和工作部分组成，铰刀有6～12刀齿。

5-4镗床上镗孔和车床上镗孔有何不同，分别用于什么场合？ 答：

在镗床上镗孔时，通常镗刀随镗刀杆一起被镗床主轴驱动作旋转主运动，工作台带动工件作纵向进给运动，此外，工作台还有横向进给运动，主轴箱还有垂向运动，可用此调整工件孔系各个孔的位置。

镗床主要用于加工工件上已经有了铸造的孔或加工过的孔（或孔系），常用于加工尺寸较大及精度较高的场合，特别适宜于加工分布在不同表面上、孔距尺寸精度和位置精度要求十分严格的孔系，镗床主要适用于批量较小的加工。

在车床上镗孔，夹紧在车床卡盘上的工件被主轴带动进行主运动旋转，镗刀杆随车床床鞍一起沿纵向作进给运动，通过对刀架横向位置的调整来设定背吃刀量。

车床镗孔是一种用刀具将内孔或者内部轮廓尺寸扩大的工序。镗孔加工一般都是半精加工或者精加工，一般使用单刃的切削镗刀。

5-7拉削速度并不高，但拉削却是一种高生产率的加工方法，原因何在？拉孔为什么无需精确的预加工？拉削能否保持孔与外圆的同轴度要求？ 答：

在拉削长度内，拉刀的同时工作齿数多，并且一把（或一组）拉刀可连续完成粗切、半精切、精切及挤压修光和校准加工，故生产率极高。

拉刀的齿升量被设计成从大到小的阶梯式递减方式，即对应于粗加工，齿升量较大，而对应于半精加工和精加工，齿升量较小，工件加工表面的形状和尺寸是由拉刀最后几颗校准刀齿来保证，所以，无需精确的预加工。

工件以被加工孔自身定位（拉刀前导部就是工件的定位元件），拉孔不易保证孔与其他表面的相互位置精度；对于那些内外圆表面具有同轴度要求的回转体零件的加工，往往都是先拉孔，然后以孔为定位基准加工其他表面。

5-9下列零件上的孔，用何种加工方案比较合理：

1) 单件小批生产中，铸铁齿轮上的孔，φ20H7，Ra1.6μm。 2) 大批量生产中，铸铁齿轮上的孔，φ50H7，Ra0.8μm。

3) 变速箱体（铸铁）上传动轴的轴承孔，φ62J7，Ra0.8μm。 4) 高速钢三面刃铣刀上的孔，φ27H6，Ra0.2μm。 答：

1) 粗镗-半精镗-精镗（粗扩-精扩-铰） 2) 扩-拉

3) 粗镗（扩）-半精镗-精镗-浮动镗刀精镗 4) 钻孔-扩-粗铰-精铰-珩磨 第七章

7-1定位、夹紧的定义是什么？定位与夹紧有何区别？

答：

定位：就是使工件在机床上或夹具中占据一个正确位置的过程。

夹紧：对工件施加一定的外力，使工件在加工过程中保持定位后的正确位置并不发生变动的过程称为夹紧。

一般夹紧面和定位面是重合的,否则会引起工件变形和定位不准.允许加一定的辅助支承供夹紧使用,但不能破坏定位基准

7-6试分析题7-6图中的定位元件所限制的自由度，判断有无欠定位或过定位，并对方案中不合理处提出改进意见。

题7-6图

答：

a）V型块1限制了工件

V型块3限制了工件 自由度；

定位方式属于完全定位。 b）

V型块2

限制了工件 自由度；



X



，Y自由度；

V型块1



支承平面

支承平面：Z，X，Y自由度；V形块1，V形块2：x,y。；

V型块3不完全定位，无不合理处。





2V型块

c）平面限制了Z，X

型块限制了Z，X。

V型块2圆柱销V型块1

，Y自由度；短定位销限制了X，Y自由度；固定V

属于过定位。将固定V型块改为活动V型块。

7-7试分析题7-7图所列加工零件所必须限制的自由度；选择定位基准和定位元件，并在图中示意画出。题图7-7a在小轴上铣槽，要求保证尺寸H和L；题7-7b图在支座零件上加工两孔，保证尺寸A和H。

题7-7图

答：

a）定位基准选外圆柱面和侧面。

b）H的设计基准为底面，可限制工件、、；A的设计基准为大孔，可限制

X



，Y。

7-11分析题7-11图所示的夹紧力方向和作用点，并判断其合理性及如何改进。

题7-11图

答：

a）夹紧力应指向主要定位支承，不合理，不能保证平行度。 b）夹紧力应指向主要定位支承，不合理，不能保证垂直度。 c）合理。

d）方向正确，不应该离加工位置太远。 第九章

9-5 题9-5图所示零件除12H7孔外，其余表面均已加工好，试选择加工12H7孔时使用的定位基准。

题9-5图

答：应选A面、φ30H7mm孔、φ10H7mm定位基准。

根据基准重合的原则，设计尺寸40±0.2的设计基准为A面，因此应选择A面作定位基准；设计尺寸35±0.2的设计基准为φ30H7mm，因此应选择φ30H7mm作定位基准。

工件定位基准为一面两孔，相应的夹具定位元件可采用一面两销。 A面可限制工件、、； φ30H7mm可限制工件、； φ10H7mm可限制工件。

9-7 如题9-7图所示的毛坯，在铸造时内孔2与外圆1有偏心。如果要求获得：（1）与外圆有较高同轴度的内孔，应如何选择粗基准？（2）内孔2的加工余量均匀，应如何选择粗基准？

题9-7图

答：（1）应以不加工外圆面1为粗基准。可保证加工表面2与不加工表面1间的同轴度位置要求，使外圆与内孔同轴、壁厚均匀； （2）应以铸孔2为粗基准，以保证该表面余量均匀。

9-8 题9-8图所示为一锻造或铸造的轴坯，通常是孔的加工余量较大，外圆的加工余量较小。试选择粗、粗基准。

题9-8 图

答：粗基准-外圆

精基准-孔

9-20有一小轴，毛坯为热轧棒料，大量生产的工艺路线为粗车—半精车—淬火—粗车—精磨，外圆设计尺寸为300mm，已知各工序的加工余量和经济精度，0.013试确定各工序尺寸及极限偏差、毛坯尺寸及粗车余量，并填入下表(余量为双边余量)。

答：

第二章

2-1、什么叫主运动？什么叫进给运动？试以车削、钻削、端面铣削、龙门刨削、外圆磨削为例进行说明。

答：主运动是由机床提供的刀具和工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），也可以有几个（如滚齿、磨削）。进给运动速度一般很低，消耗的功率也较少。

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--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：铣床类；

6—组别代号：升降台铣床组；

1—系别代号：万能升降台铣床系； 32—主参数：工作台面宽度320mm； A—重大改进顺序号。

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100mm。

Z5125：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：镗床类；

6—组别代号：卧式铣镗床组；

8—主参数：镗轴直径80mm。

=60°、Kr=60°、Kr=15°的外圆车刀2-3、画出0=10°、s=6°、0=6°、0

切削部分投影图。

答：

图1（典型外圆车刀切削部分结构图）

图2（车刀正交平面参考系及其静止角度）

图3（背平面、假定工作平面参考系及其静止角度）

图4（车刀法平面参考系及其静止角度）

理解好上面的参考系及其静止角度，按照要求画出静止角度就可以了，注意

各视图之间的联系，位置关系。

2-6、切削力是怎样产生的？为什么要把切削力分解为三个互相垂直的分力？ 各分力对切削过程有什么影响？

答：切削过程中，刀具切入工件，使切削层变为切屑所需要克服的阻力，称为切削力。

刀具作用在工件上的切削力，随着加工条件的不同，总切削力F的方向和数值都是变化的。为了应用和测量的方便，常将总切削力F分解三个互相垂直的分力。

切削力Fc：总切削力F在主运动方向上的投影。Fc是也称切向力或主切削力，它是计算工艺装（刀具、机床和夹具）的强度、刚度以及校验机床功率的所必须的数据。

背向力Fp：总切削力F在垂直于工作平面方向上的分力。Fp也称为径向力，它能使工件变形或产生切削振动，故对加工精度及已加工表面质量影响较大。 进给力Ff：总切削力F在进给运动方向上的正投影。Ff也称为轴向力，它是设计机床走刀机构，计算进给功率所必须的数据。

2-7、按下列条件选择刀具材料类型或牌号。

1) 45#钢锻件粗车； 2) HT200铸铁件精车； 3) 低速精车合金钢蜗杆； 4) 高速精车调质钢长轴；

5) 高速精密镗削铝合金缸套； 6) 中速车削高强度淬火钢轴；

7) 加工HRC65冷硬铸铁或淬硬钢； 答：常用刀具材料:

高速钢是一种加入了较多金属（W、Cr、Mo 、V等）碳化物的、含碳量也比较高的合金工具钢。它可以加工从有色金属到高温合金范围广泛的材料通用高速钢的典型牌号是W18Cr4V 和W6Mo5Cr4V2。

硬质合金钢硬质合金是由高硬度的难熔金属碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC等）和金属粘结剂（如Co、Ni等）用粉末冶金方法制成的一种刀具材料。

YG类硬质合金主要用于加工铸铁，有色金属和非金属材料。粗加工时宜选用含钴量较多的牌号（例如YG8），因其抗弯强度和冲击韧性较高；精加工宜选用含钴量较少的牌号（例如YG3），因其耐磨性、耐热性较高。

YT类硬质合金适用于加工钢料。粗加工时宜选用含钴较多的牌号（例如YT5），精加工时宜选用含TiC较多的牌号（例如YT15）。

在加工淬火钢、高强度钢和高温合金时，以及在低速下切削钢时，由于切削力很大，易造成崩刃，也不宜采用强度低、脆性大的YT类合金，而宜采用韧性较好的YG类合金。

YN类硬质合金主要用于精加工，不适于重切削及断续切削，可加工钢也可以加工铸铁。

1）YT5 5）W18Cr4V 2）YG3X 6）YG8

3）YT30 7）YG6X 立方氮化硼 4）YN10

2-9、什么叫刀具的工件角度参考系？什么叫刀具的静态角度参考系？这二者有何区别？在什么条件下工作角度参考系与静态角度参考系重合？

答：刀具工作角度参考系，是以实际安装条件下的合成切削运动方向和进给运动方向为基准来建立的；

刀具静止参考系，是以“假定主运动方向”和“假定进给运动方向”为基准来建立的。

主要区别：建立参考系的基准不一样。

重合条件：通常的进给速度远小于主运动速度（合成速度角＜2），所以在一般安装条件下，刀具的工作参考系与静止参考系差异甚小，可以用刀具的静态角度代替工作角度，也就是说在大多数场合下（如普通车削、镗削、端铣、周铣等），不必考虑工作角度，即可以认为这两个参考系是重合的。

2-10、主偏角对切削加工有何功用？一般选择原则是什么？Kr=90°的车刀适用什么场合？

答：主偏角r对切削力的影响：随着r的增大,Fc先减小后增,在r=60º～75º时，Fc到达到最小值，但Fc的变化范围约在10％ 以内。

主偏角的功用：减小主偏角，参加切削的刀刃长度会增加，刀尖角r增大，从而使刀具寿命提高；减小主偏角可使工件表面残留面积高度减小，从而可减小表面粗糙度。然而，减小主偏角会使径向力Fp增大，在工艺系统刚性不足的情况下，容易引起振动，这不仅会降低刀具寿命，也会使加工表面粗糙度增大。

主偏角的选择原则：由主偏角的功用可知，当工艺系统刚性较好时宜选较小的主偏角，反之则选较大的主偏角。

r=90º的车刀适用于系统刚性较差、车端面、车外圆、多阶梯轴等的场合。

2

2-11、用P10硬质合金车刀，车削b为650N/mm的40#钢外圆。切削用量为asp=4mm，f=0.6mm/r，v=110/min；刀具几何度为：0=10°，s= –5°，0=8°，Kr=60°，=1mm。按公式计算及查表方法确定切削为Fr、FP、Fc及切削时所消耗的功率。

答：有下列公式及其参数表格:

FcCFcaspcf

FpCFpasp

xF

xF

xFyF

c

vccKFc KFcKMKkFKFKF Fcrc0csc

f

yF

p

nF

p

vc

f

nF

p

KFp KFKM

p

Fp

KkrFpK0FpKsFp

FfCFfaspff

KMF(

yF

f

vc

nF

KFf KFfKMFKkrFfK0FfKsFf

f

)

σb

650

)

nF

(

650650

nF

1 Pc

Fcvc610

4

查课本表2-5

Fc = 3539.8 N

Fp = 1168.2 N Ff = 1284.5 N Pc = 6.4896 KW

2-12、甲、乙二人每秒钟切下的金属体积完全相同(即生产率相同)，只是甲的吃刀深度比大1倍，而走刀量f比乙小1倍。试比较二人主切削力的大小，由此可得出什么有益的论？

答：生产率:Q1000vchDbD1000vcfasp由于甲乙两人的asp与f的乘积相同,那么甲乙两人的主切削速度vc也相同.

主切削力:FcCFaspf

c

c

xFyF

c

vccKFc

nF

通常情况下: xFyF

c

c

casp甲f甲

xFyF

c

1yFc1yFxFxFxFxFyyycccc

2（）（asp乙f乙Fc）（2*）c*（asp乙f乙Fc）（asp乙f乙Fc） 22

所以，Fc甲> Fc乙

即甲的主切削力较乙的主切削力大一些。

有益的结论：在同等生产率下，应该采用较大的进给量来减小主切削力，延长刀具寿命。

2-14、切削用量(asp、f、vc)中，哪个因素对刀具寿命影响最大？哪一个因素对刀具寿命影响最小？为什么？

答：切削用量与刀具寿命的关系为：T

CT

1

1n

1

vcmfasp

p

当用硬质合金车刀车削b=0.65GPa的中碳钢时，切削用量与刀具寿命的关系为：

T

CT

vc5

f

2.25

0.75asp

由此可见，切削速度vc对刀具寿命影响最大，其次是进给量f，背吃刀量asp的影响最小。

2-15、甲、乙、丙三人高速车削b=750N/mm2的碳钢。切削面积( asp  f )各为 100.2，50.4，40.5，三人的经济耐用度Tc=60min，比较三人的生产率，解 释生产率不同的原因。

答：生产率: Q1000vchDbD1000vcfasp 切削速度（硬质合金车刀）：vc

Cv

T

0.2

f

0.45

asp

0.15

vc



CvT

0.2

f

0.45

a

0.15

sp

T

0.2

Cv(fa

sp)0.15

f

10.3

因为，f甲f乙f丙 所以，v甲v乙v丙

因此，Q甲Q乙Q丙

即甲的生产率最高，乙的生产率次之，丙的生产率最低。

2-16、刀具寿命一定时，从提高生产率出发，选择切削用量的顺序如何？ 从降低切削功率出发，选择切削用量的顺序又如何？为什么？

答：当用硬质合金车刀车削b= 0.65GPa的中碳钢时，切削用量与刀具寿命的关系为：

T

CT

vc

5

f

2.25

asp

0.75

生产率: Q1000vchDbD1000vcfasp

从上面的公式中可以看出：

切削速度vc对刀具寿命影响最大，其次是进给量f，背吃刀量asp的影响最小。而切削速度vc，进给量f，背吃刀量asp对生产率的影响是相同的。

所以，从提高生产率出发，首先选择较大的背吃刀量asp，其次选择合适的进给量f，最后确定切削速度vc。

切削功率：Pc

Fcvc610

4

yF

c

c

而切削力：FcCFcaspf

xF

vccKFc

nF

刀具寿命：vc

c

Cv

T

0.2

f

c

0.45

asp

0.15

通常情况下:xFyF

所以，从降低切削功率出发，首先选择较小的切削速度vc其次，选择较大的进给量f，最后确定背吃刀量asp。

2-19、选择切削用量的原则是什么?从刀具寿命出发，按什么顺序选择切削用量? 从机床动力出发，按什么顺序选择切削用量?为什么?

答：选择切削用量时，要综合考虑切削过程的质量、生产率和成本等问题。所谓合理的切削用量是指在充分利用刀具的切削性能和机床性能（功率、扭矩）以及保证工件加工质量的前提下，能获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。

从刀具寿命出发:选择切削用量的原则是在机床、刀具、工件的强度以及工艺系统刚性允许的条件下，首先选择尽可能大的背吃刀量asP ，其次选择在加工条件和加工要求限制下允许的进给量f，最后再按刀具寿命的要求确定一个合适的切削速度vc。

从机床动力和刚性的限制等条件出发:选取尽可能大的进给量f；最后根据刀具

耐用度确定最佳的切削速度vc 。

2-20、何谓砂轮硬度？它与磨粒的硬度是否是一回事？如何选择砂轮硬度？砂轮

硬度选择不当会出现什么弊病？

答：砂轮硬度是指砂轮表面的磨料在磨削力的作用下脱落的难易程度。砂轮的硬度软，表示磨粒容易脱落; 砂轮硬度硬，表示磨粒较难脱落。显然砂轮硬度是由结合剂的粘结强度和数量所决定的，而与磨料本身的硬度无关。

选择砂轮硬度的一般原则：磨削软材料时，选用硬砂轮；磨削硬材料时，选用软砂轮。前者是因为在磨削软材料时，砂轮的工作磨粒磨损很慢，不需要太早的脱离下来；后者是因为在磨削硬材料时，砂轮的工作磨粒磨损较快，需要较快地更新。

砂轮硬度选择不当：砂轮选得过硬，磨钝的磨粒不易脱落，砂轮易堵塞，磨削热增加，工件易烧伤，磨削效率低，影响工件表面质量；砂轮选得过软，磨粒还在锋利时就脱落，增加了砂轮损耗，易失去正确的几何形状，影响工件精度。

第三章

3-2 什么是内联系传动链，它与外联系传动链有和不同，试举例说明。 答：

内联系传动链：内联系传动链是联系复合运动之内的各个分解部分，因而传动链所联系的执行件相互之间的相对速度（及相对位移量）有严格的要求，用来保证执行件运动的轨迹。例如，在卧式车床上用螺纹车刀车螺纹时，为了保证所需螺纹的导程大小，主轴（工件）转一周时，车刀必须移动一个规定的准确的距离（螺纹导程）。联系主轴——刀架之间的螺纹传动链，就是一条传动比有严格要求的内联系传动链。再如，用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮时，为了得到正确的渐开线齿形，滚刀转1 / K转（K是滚刀头数）时，工件就必须转1 / Z转（Z为齿轮齿数）。联系滚刀旋转B11和工件旋转B12的传动链，必须保证两者的严格运动关系。

外联系传动链：外联系传动链是联系动力源（如电动机）和机床执行件（如主轴、刀架、工作台等）之间的传动链，使执行件得到运动，而且能改变运动的速度和方向，但不要求动力源和执行件之间有严格的传动比关系。例如，车削螺纹时，从电动机传到车床主轴的传动链就是外联系传动链，它只决定车螺纹速度的快慢，而不影响螺纹表面的成形。再如，在卧式车床上车削外圆柱表面时，由于工件旋转与刀具移动之间不要求严格的传动比关系，两个执行件的运动可以互相独立调整。

3-3 试列出CA6140车床主运动传动链的传动路线,并计算主轴最高、最低转速及转速级数。 答：

传动链的传动路线如下：



M1(左)(正转)主电动机

7.5kw130I

1450r/min230

M1(右)



(反转)



39

________

41

20II30III20



80IV80505034

51VII22503430505850

5638______5143





(左移)50

VI

M226(主轴)

V

58(右移)

63

__

_M2

主轴最高速度：n主轴1450主轴最低速度：n主轴1450

[1**********]0

[**************]0

1637.11637

10.310

r/min r/min

[***********]58

正转转速级数：2×3×(1+(2×2-1))=24级 反转转速级数：1×3×(1+(2×2-1))=12级

3-4 CA6140车床主运动、车螺纹运动、机动进给运动、快速运动等传动链中，哪些传动链的两端件之间具有严格的传动比？ 答：

车螺纹运动：两端件（主轴与刀架）之间具有严格的传动比。

3-10 外圆磨削与外圆车削相比有何特点（试从机床、刀具、加工过程等方面进行分析）？并以此说明外圆磨削比外圆车削质量高的原因。 答：

1）机床结构方面：磨床结构较车床简单、紧凑、传动链更优化； 2）刀具方面：砂轮加工效果较车刀精细、高效；

3）加工过程方面：磨床操作方便，易于控制，主轴旋转平稳。

由上可以看出：对于外圆磨削，操作方便、传动链短、主轴旋转平稳，刚度大、砂轮加工精度高；对于外圆车削，传动链长、主轴旋转平稳度不够，刚度不大、车刀加工精度不高。因此，外圆磨削比外圆车削质量要高。

3-11 为什么车床用丝杆和光杆分别担任车螺纹和车削进给的传动？如果只用其中的一个既车螺纹又传动进给，会产生什么问题？ 答：

车螺纹时，要求主轴与刀架之间有严格的传动比，所以，只能用丝杆； 车削进给时，不要求主轴与刀架之间有严格的传动比，用光杆更经济高效； 若用丝杆既车螺纹又传动进给，对于车螺纹没有问题（影响），对于传动进给有时不能满足快速进给要求，影响加工效率，总体上还会影响丝杆使用寿命；

若用光杆既车螺纹又传动进给，对于传动进给没有问题（影响），对于车螺纹，由于不能保证主轴与刀架之间的严格传动比，无法正确加工。

第四章

4-2 什么是逆铣？什么是顺铣？试分析其工艺特点。在实际的平面铣削生产中，目前多采用哪种铣削方式？为什么？ 答：

逆铣：铣刀主运动方向与工件进给运动方向相反时称为逆铣； 顺铣：铣刀主运动方向与工件进给运动方向相同时称为顺铣。

逆铣时，刀齿的切削厚度从零增加到最大值，切削力也由零逐渐增加到最大值，避免了刀齿因冲击而破损的可能。但刀齿开始切削时，由于切削厚度很小, 刀齿要在加工表面上滑行一小段距离，直到切削厚度足够大时，刀齿才能切入工件，此时, 刀齿后刀面已在工件表面的冷硬层上挤压、滑行产生了严重磨损，因而刀具使用寿命大大降低，且使工件表面质量也变差；此外,铣削过程中，还存在对工件上抬的垂向切削分力Fcn，它会影响到工件夹持的稳定性,使工件产生周期性振动,影响加工表面的粗糙度。

顺铣时,刀齿切削厚度从最大开始，因而避免了挤压、滑行现象；同时，垂向铣削分力Fcn始终压向工件，不会使工件向上抬起，因而顺铣能提高铣刀的使

用寿命和加工表面质量。 但由于顺铣时渐变的水平分力Fct与工件进给运动的方向相同，而铣床的进给丝杆与螺母间必然有间隙。

实际的平面铣削生产中，多采用顺铣。顺铣的最大缺点是进给丝杆与螺母间有间隙，多数铣床纵向工作台的丝杆螺母有消除间隙装置，即使没有消除间隙的装置，则当水平分力Fct较小时，工作台进给可以采用丝杆驱动。同时，顺铣避免了逆铣过程中的挤压、滑行问题，还能提高铣刀的使用寿命和加工表面质量。

4-3 为什么顺铣时，如工作台上无消除丝杠螺母机构间隙的装置，将会产生工作台窜动 ？ 答：

由于顺铣时渐变的水平分力Fct与工件进给运动的方向相同，而铣床的进给丝杆与螺母间必然有间隙，若工作台上无消除丝杠螺母机构间隙的装置，当水平分力Fct 变得足够大，间隙由最大变为零的过程中，工作台就会突然向前窜动，整过过程表现为振动。

4-4 试分析比较铣平面、刨平面、车平面、拉平面、磨平面的工艺特征和应用范围。 答：

铣平面：

1）工艺特征：平面铣削分粗铣和精铣。精铣后的表面粗糙度可达Ra3.2～0.63μm，尺寸公差可达IT8～IT6，直线度可达0.08～0.12mm/m。

2）应用范围：可加工各种不同形状的平面、沟槽等。

刨平面：

1）工艺特征：平面刨削分粗刨和精刨，精刨后的表面粗糙度可达Ra3.2～1.6μm，两平面间的尺寸公差等级可达IT8～IT7，直线度可达0.04～0.12/1000mm。在龙门刨床上采用宽刀精刨，其表面粗糙度可达Ra0.8～0.4μm，直线度不超过0.02mm/m。

2）应用范围：刨削一般适于单件小批生产及修理工作中加工平面，可加工水平面、垂直面、直槽、V形槽、T形槽和燕尾槽等。

车平面：

1）工艺特征：容易保证回转体的端面与其内圆表面、外圆表面的垂直度要求，且工艺简单，效率较高。

2）应用范围：平面车削一般用于加工回转体的端面。 拉平面：

1）工艺特征：拉削加工精度为IT9～IT6，直线度可达0.08～0.12mm/m。 2）应用范围：在大批大量生产中加工面积不大而要求较高(Ra1.6μm)的零

件平面时，可采用拉削加工方式。

磨平面：

1）工艺特征：磨削后的表面粗糙度可达Ra1.25～0.16μm，尺寸公差可达IT6～IT5，平面度可达0.01～0.03mm/m。

2）应用范围：主要用于中、小型零件高精度表面及淬火钢等硬度较高的材料表面的加工。

4-7 试述下列零件上平面的加工方案：

1) 单件小批生产中，机座（铸铁）的底面：500mm×300mm，Ra3.2μm。 2) 成批生产中，铣床工作台（铸铁）台面：1250mm×300mm，Ra1.6μm。 3) 大批量生产中，发动机连杆（45调质钢， 217─255 HBS）侧面：25mm×10mm，Ra3.2μm。 答：

1）粗铣-精铣（平面铣削加工）； 2）粗刨-精刨（平面刨削加工）；

3）粗拉-精拉（平面拉削加工）或粗铣-精铣（平面铣削加工）

第五章

5-1试分析比较钻头、扩孔钻和铰刀的结构特点。 答：

标准麻花钻由四部分组成：柄部、颈部、导向部分、切削部分；

扩孔钻：与麻花钻相比，扩孔钻的齿数较多（一般3～4齿），切削刃未从外圆延至中心；

铰刀：由柄部、颈部和工作部分组成，铰刀有6～12刀齿。

5-4镗床上镗孔和车床上镗孔有何不同，分别用于什么场合？ 答：

在镗床上镗孔时，通常镗刀随镗刀杆一起被镗床主轴驱动作旋转主运动，工作台带动工件作纵向进给运动，此外，工作台还有横向进给运动，主轴箱还有垂向运动，可用此调整工件孔系各个孔的位置。

镗床主要用于加工工件上已经有了铸造的孔或加工过的孔（或孔系），常用于加工尺寸较大及精度较高的场合，特别适宜于加工分布在不同表面上、孔距尺寸精度和位置精度要求十分严格的孔系，镗床主要适用于批量较小的加工。

在车床上镗孔，夹紧在车床卡盘上的工件被主轴带动进行主运动旋转，镗刀杆随车床床鞍一起沿纵向作进给运动，通过对刀架横向位置的调整来设定背吃刀量。

车床镗孔是一种用刀具将内孔或者内部轮廓尺寸扩大的工序。镗孔加工一般都是半精加工或者精加工，一般使用单刃的切削镗刀。

5-7拉削速度并不高，但拉削却是一种高生产率的加工方法，原因何在？拉孔为什么无需精确的预加工？拉削能否保持孔与外圆的同轴度要求？ 答：

在拉削长度内，拉刀的同时工作齿数多，并且一把（或一组）拉刀可连续完成粗切、半精切、精切及挤压修光和校准加工，故生产率极高。

拉刀的齿升量被设计成从大到小的阶梯式递减方式，即对应于粗加工，齿升量较大，而对应于半精加工和精加工，齿升量较小，工件加工表面的形状和尺寸是由拉刀最后几颗校准刀齿来保证，所以，无需精确的预加工。

工件以被加工孔自身定位（拉刀前导部就是工件的定位元件），拉孔不易保证孔与其他表面的相互位置精度；对于那些内外圆表面具有同轴度要求的回转体零件的加工，往往都是先拉孔，然后以孔为定位基准加工其他表面。

5-9下列零件上的孔，用何种加工方案比较合理：

1) 单件小批生产中，铸铁齿轮上的孔，φ20H7，Ra1.6μm。 2) 大批量生产中，铸铁齿轮上的孔，φ50H7，Ra0.8μm。

3) 变速箱体（铸铁）上传动轴的轴承孔，φ62J7，Ra0.8μm。 4) 高速钢三面刃铣刀上的孔，φ27H6，Ra0.2μm。 答：

1) 粗镗-半精镗-精镗（粗扩-精扩-铰） 2) 扩-拉

3) 粗镗（扩）-半精镗-精镗-浮动镗刀精镗 4) 钻孔-扩-粗铰-精铰-珩磨 第七章

7-1定位、夹紧的定义是什么？定位与夹紧有何区别？

答：

定位：就是使工件在机床上或夹具中占据一个正确位置的过程。

夹紧：对工件施加一定的外力，使工件在加工过程中保持定位后的正确位置并不发生变动的过程称为夹紧。

一般夹紧面和定位面是重合的,否则会引起工件变形和定位不准.允许加一定的辅助支承供夹紧使用,但不能破坏定位基准

7-6试分析题7-6图中的定位元件所限制的自由度，判断有无欠定位或过定位，并对方案中不合理处提出改进意见。

题7-6图

答：

a）V型块1限制了工件

V型块3限制了工件 自由度；

定位方式属于完全定位。 b）

V型块2

限制了工件 自由度；



X



，Y自由度；

V型块1



支承平面

支承平面：Z，X，Y自由度；V形块1，V形块2：x,y。；

V型块3不完全定位，无不合理处。





2V型块

c）平面限制了Z，X

型块限制了Z，X。

V型块2圆柱销V型块1

，Y自由度；短定位销限制了X，Y自由度；固定V

属于过定位。将固定V型块改为活动V型块。

7-7试分析题7-7图所列加工零件所必须限制的自由度；选择定位基准和定位元件，并在图中示意画出。题图7-7a在小轴上铣槽，要求保证尺寸H和L；题7-7b图在支座零件上加工两孔，保证尺寸A和H。

题7-7图

答：

a）定位基准选外圆柱面和侧面。

b）H的设计基准为底面，可限制工件、、；A的设计基准为大孔，可限制

X



，Y。

7-11分析题7-11图所示的夹紧力方向和作用点，并判断其合理性及如何改进。

题7-11图

答：

a）夹紧力应指向主要定位支承，不合理，不能保证平行度。 b）夹紧力应指向主要定位支承，不合理，不能保证垂直度。 c）合理。

d）方向正确，不应该离加工位置太远。 第九章

9-5 题9-5图所示零件除12H7孔外，其余表面均已加工好，试选择加工12H7孔时使用的定位基准。

题9-5图

答：应选A面、φ30H7mm孔、φ10H7mm定位基准。

根据基准重合的原则，设计尺寸40±0.2的设计基准为A面，因此应选择A面作定位基准；设计尺寸35±0.2的设计基准为φ30H7mm，因此应选择φ30H7mm作定位基准。

工件定位基准为一面两孔，相应的夹具定位元件可采用一面两销。 A面可限制工件、、； φ30H7mm可限制工件、； φ10H7mm可限制工件。

9-7 如题9-7图所示的毛坯，在铸造时内孔2与外圆1有偏心。如果要求获得：（1）与外圆有较高同轴度的内孔，应如何选择粗基准？（2）内孔2的加工余量均匀，应如何选择粗基准？

题9-7图

答：（1）应以不加工外圆面1为粗基准。可保证加工表面2与不加工表面1间的同轴度位置要求，使外圆与内孔同轴、壁厚均匀； （2）应以铸孔2为粗基准，以保证该表面余量均匀。

9-8 题9-8图所示为一锻造或铸造的轴坯，通常是孔的加工余量较大，外圆的加工余量较小。试选择粗、粗基准。

题9-8 图

答：粗基准-外圆

精基准-孔

9-20有一小轴，毛坯为热轧棒料，大量生产的工艺路线为粗车—半精车—淬火—粗车—精磨，外圆设计尺寸为300mm，已知各工序的加工余量和经济精度，0.013试确定各工序尺寸及极限偏差、毛坯尺寸及粗车余量，并填入下表(余量为双边余量)。

答：