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1、机械制造基础复习资料第一章 金属切削的基本知识1 切削三要素概念与计算。切削用量 ：是指切削速度、进给量和切削深度三者的总称，这三者又称切削用量三要素。 切削速度v：在切削加工中，刀刃上选定点相对于工件的主运动 v = dn / 1000 ( m / min ) 式中 d - 完成主运动的刀具或工件的最大直径（mm） n - 主运动的转速（r / min） 进给量f：工件或刀具的主运动每转或每双行程时，工件和刀具在进给运动中的相对位移量。 vf = n * f （mm / min） 切削深度ap：等于工件已加工表面与待加工表面间的垂直距。 对于外圆车削 ap = （dw - dm) / 2 (

2、mm) 对于钻孔 ap = dm / 2 (mm) 式中 dw - 工件加工前直径(mm)； dm - 工件加工后直径(mm)。 2 刀具材料的基本性能要求有哪些？高硬度 高耐热性 足够的强度和韧性 高耐磨性 良好的工艺性五个基本性能相互联系，又相互制约，应根据具体加工条件，抓主要性能，兼顾其它。3 刀具的标注角度定义，作用。刀具的标注角度是指静止状态下，在工程图上标注的刀具角度。（下面以车刀为例介绍刀具的标注角度）前角0：在正交平面内测量的，前刀面与基面的夹角。前角的作用：前角 切屑变形切削力刃口强度前刀面磨损 导热体积后角0：在正交平面内测量的，后刀面与切削面的夹角。后角的作用：后角 后刀

3、面与加工表面间的摩擦 后刀面磨损 刃口强度 导热体积 主偏角Kr：在基面内测量的，主切削刃与进给方向的夹角。主偏角的作用：主偏角 切削刃工作长度 刀尖强度 导热体积 径向分力副偏角Kr：在基面内测量的，副切削刃与进给反方向的夹角。 副偏角的作用：副偏角 副后面与工件已加工表面摩擦 刀尖强度 表面粗糙度刃倾角S：在切削平面内测量的，主切削刃与基面的夹角 刃倾角的作用：影响排屑方向： S 0 排向待加工表面 ；S =0 前刀面上卷曲 S 0 排向已加工表面； 影响切入切出的稳定性影响背向分力大小刀具角度的选择原则：1）粗加工塑性材料时，选择大前角0，小后角0，小主偏角Kr，较小或负的刃倾角s；加工

4、脆性材料时可适当减小前角0；加工高硬度难加工材料时，采用负前角(00)。2）精加工时，一般选择较大后角0，较小的前角0，非负的刃倾角（s0），加工细长轴时选择大主偏角Kr。4 下图为车削工件的示意图，在图上标注：（1）主运动、进给运动和背吃刀量（切削深度）；（2）刀具前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角；（3）已加工表面、加工（过渡）表面和待加工表面；（4）基面、正交平面和切削平面。 例题：下图为外圆车削示意图，在图上标注：（1）主运动、进给运动和背吃刀量；（2）已加工表面、加工（过渡）表面和待加工表面；（3）基面、主剖面和切削平面；（4）刀具角度 015 、 06 、Kr55 、Kr 45 、

5、 s10 。5 刀具磨损过程（画磨损曲线，解释）。初期磨损阶段：刀具表面粗糙度大、单位面积压力高，磨损快。正常磨损阶段急剧磨损阶段：磨损后切削温度升高，磨损量急剧增加。6 刀具磨钝标准与刀具寿命。刀具磨损形式（1）后面磨损：切削脆性材料，切削塑性材料hD0.5mm用月牙洼最大深度KT表示。（3）前后面同时磨损：切削塑性材料hD在0.10.5mm之间大多数情况下前、后刀具都有磨损，后刀面磨损对加工质量影响最大，测量方便，通常以VB来表示刀具磨损程度。 磨钝标准：通常指刀具后刀面允许的最大磨损量。 刀具寿命T：刀具开始切削到达到磨钝标准中切削时间。 影响刀具寿命的因素：切削用量；工件材料；刀具材料

6、及几何角度；其它因素。 切削量中影响最大的是切削速度 c ，其次是f，ap影响最小。1. 机械摩擦磨损：磨粒磨损、粘结磨损2. 热效应磨损：相变磨损-高速钢刀具 氧化磨损、扩散磨损-硬质合金刀具7 切屑的基本类型有哪些？其产生的条件是什么？切屑的种类（不考虑刀具断屑等因素的影响）带状切屑：上表面毛茸状，下表面光滑的连续切屑，大0，高vc，小ap，f 加工塑性金属时产生。节状（挤裂）切屑：上表面锯齿状，下表面光滑的连续切屑，较低 vc，较大ap，f 加工中等硬度塑性金属时产生粒状（单元）切屑：菱形单元分离体，较低 vc，较大ap，f 加工硬度较高塑性较差金属时产生。崩碎切屑：不规则屑片，较低 v

7、c，较大ap，f 加工脆性金属时产生。8 简述工件材料、刀具前角和切削用量对切屑变形影响的规律；（1）工件材料：材料成分、组织和力削性能是影响切削力的主要因素。强度、硬度、塑性、韧性越大切削力越大；（2）切削用量：影响最大的是ap ，其次是f，切削速度 c最小，Fc与c是1：1，f影响7080%， c 影响积屑瘤的存在，有积屑瘤时F明显减小。（3）刀具几何角度： 0增大，刃口锋利、切削变形小，摩擦小，切削力减小； o增大、摩擦减小，切削力减小；Kr增大Fp减小；正 s，Fp减小Ff增大。（4）其它因素：切削液使用润滑条件好，切削力减小，刀具磨损后切削力剧增。9 切削力和切削热的来源包括哪些方面

8、？（1）切削力的来源：变形抗力和摩擦阻。切削力是所有切削力的合力，为空间交变力。（2）切削热来源于：切削层材料弹、塑性变形变形热刀具前、后刀面的摩擦摩擦热。三个切削变形区是三个主要热源区。10 什么是积屑瘤？对加工过程有何影响？积屑瘤：在一定温度、压力条件下，滞流层与前刀面之间的摩擦力大于切屑底层内部晶粒的间的亲和力，滞流层部分金属粘结在前刀面切屑刃附近，形成的一块硬的金属层（由于塑性变形，硬比度比工件材料高23倍）对切削过程的影响：保护刀刃；使工作前角增大，切削刀减小；切削平稳性差；影响加工精度和表面粗糙度。11 车削工件内孔，毛坯内孔直径dw=100mm，加工后工件孔直径dm=106mm，

9、一次切削完成。已知机床主轴转速nw=320r/min，进给速度vf=64mm/min，车刀几何角度分别为 0=15， 0=8，Kr=45，Kr=30， s=0，加工工件材料单位面积切削力kc=1962N/mm2。求主运动速度Vc、进给量f、背吃刀量aP、切削层公称厚度hD、公称宽度bD、切削层公称横截面积AD。12 切削液的四大作用是什么？常用切削液的种类有哪些？冷却作用；润滑作用； 清洗作用； 防锈作用13. 试画出在普通外圆磨床上采用纵磨法磨削轴类零件外圆的加工示意图，并在图中标出主运动和进给运动。 纵磨法 横磨法纵磨法：加工时径向力小，加工质量好，但效率低，且对前道工序要求较高（必须经过

10、半精车或精车）。 用于加工细长工件，但见小批量生产。 横磨法：加工时径向力大，加工质量略差，效率高。 用于批量生产短而粗刚性较好且加工面较短的工件。 深磨法：一次磨削量大，加工时径向力大，加工质量略差，效率高。 用于批量生产短而粗刚性较好的工件。14. 试作图说明用宽刃刨刀刨削平面的示意图，标注出三个变形区的位置，并说明其变形特点。 宽刃精刨：加工表面粗糙度Ra1.60.4m ，直线度不大于0.02mm/1m， 可代替刮研或磨削，以保证平面贴合度，常用于导轨面、结合面的精加工第二章 金属切削机床与各种加工方法机械传动传动比： 传动链：从输入到输出方向，由若干传动副依次组合起来的传动系统。传动系

11、统图：用国家标准规定的符号表示的传动系统。传动结构式：按传动链次序用传动轴号和传动副的结构参数表示的传动关系式。传动平衡式：用数字表达式排列的方程式来表示传动链“末端件”（起始和终了传动件）之间的传动关系。传动级数：传动系统输出转速不同个数。抓两头，连中间1. 下图为某机床的传动系统图，已知各齿轮齿数如图所示，且已知电机转速n=1450r/min,带传动效率=0.98。求： （1）写出系统的传动结构式； （2）输出轴II的转速级数； （3）轴II的极限转速。2. 下图为某车床的传动系统图，已知各齿轮齿数如图所示，已知 n1=1450rpm，求：（1）写出系统的传动结构式； （2）求主轴的转速；

12、 （3）进给量f。主运动： 进给运动： 进给量计算 ：丝杠螺母进给：（S为丝杠导程） 齿轮齿条进给： （m为末级齿轮模数） 机床挂轮的要求：1） 备用齿轮中应有选用齿轮齿数；2） 要防止挂轮互相干涉，要求满足下列条件： za+zbzc+k zc+zdzb+k 其中k=1522车、铣螺纹时要求进给量应与加工螺纹的螺距或导程相等，齿轮加工时，滚刀转过1/k转，齿轮转过一个齿或插齿刀转过一个齿，齿轮也转过一个齿。从而可计算出挂轮的传动比，根据传动比来选配挂轮齿数。3. 铣削加工工艺特点是什么？常用的铣削方法有哪些？ 铣削工艺特点：（1）生产率较高（2）刀齿散热条件较好（3）切削过程不平稳（4）铣削加

13、工精度IT98，Ra6.31.6m；高速铣精度IT76，Ra1.60.4m 铣削方法 周铣法 （顺铣 逆铣）端铣法4. 钻孔的工艺方法有哪些?有何特点?（1）钻孔 特点 钻头刚性差，易引偏； 钻孔排屑困难，切屑挤压、摩擦已加工表面，表面质量差，钻孔精度IT13IT11，Ra为5012.5m钻孔加工生产效率低钻孔方式：1）回转并轴向进给（如钻床、铣床、镗床等钻孔），钻孔时易出现孔的偏斜；2）工件回转，钻头轴向进给（如车床等钻孔），钻孔时孔径会变化，形成锥度、鼓形等。 （2）扩孔 特点： 加工精度IT10IT9，Ra6.33.2m； 扩孔钻头的切削刃短，无横刃，切削条件好； 扩孔加工余量小，容屑槽

14、较浅，钻头刚性好， 可大进给高速切削，效率高； 钻头有多个切削刃，导向性好，切削平稳，可校正毛坯孔轴线偏斜。 （3）铰孔 特点：铰孔余量小（粗铰0.150.35mm），切削速度低，切削力小，发热少，铰刀导向性好，切削平稳，加工质量好； 加工精度IT87，Ra1.60.4m； 铰孔的适应性较差，一把铰刀只能加工一种尺寸精度的孔，不宜加工非标孔、台阶孔、盲孔、非连续表面（如轴向有键槽等），不能加工硬材料工件； 铰孔可纠正孔的形状误差，不能纠正位置误差。5. 磨削的工艺特点是什么？（1）砂轮磨粒小而多，一次切削量小，精度高IT7IT6、表面粗糙度小Ra 0.20.8m （2）磨削温度高（3）砂轮有自

15、锐作用（磨粒有自锐性、磨钝磨粒的脱落（4）磨削加工的工件材料范围广，可以加工高硬度的材料，但不能加工塑性较大的软材料，如有色金属紫铜、铝合金等。6. 比较说明周铣和端铣的优缺点。端铣法刀杆刚性好，可大用量切削，效率较周铣高； 端铣时有多个切削刃同时切削，切削平稳性好，周铣只有一个到两个齿切削，切削平稳性较差，加工质量比端铣低一个等级；端铣刀齿有修光过渡刃和副刀刃，加工质量较好；端铣到结构简单，可镶嵌硬质合金刀片，周铣刀结构复杂； 端铣适应性较差，一般用于加工大平面，周铣适应性较好，可以加工平面、各种沟槽等。 7. 比较说明顺铣和逆铣的优缺点。逆铣顺铣切削运动切削方向与进给方向相反切削方向与进给

16、方向相同切削厚度由0最大由最大0刀具磨损初期有滑擦，磨损快刀齿易切入，寿命长作用力垂直分力使工件上抬，不利于夹紧工件；水平分力与进给反向，消除了丝杠间隙，进给平稳垂直分力使工件下压，有利于夹紧工件；水平分力与进给同向，由于丝杠间隙，工作台会前窜，造成啃刀或打刀。表面质量表面粗糙表面光洁使用情况常用 无间隙进给机床采用 8. 外圆磨削的工艺方法有哪些？有何特点？使用什么场合？纵磨法：加工时径向力小，加工质量好，但效率低，且对前道工序要求较高（必须经过半精车或精车）。 用于加工细长工件，但见小批量生产。 横磨法：加工时径向力大，加工质量略差，效率高。 用于批量生产短而粗刚性较好且加工面较短的工件。

17、 深磨法：一次磨削量大，加工时径向力大，加工质量略差，效率高。 用于批量生产短而粗刚性较好的工件。9. 下图为某机床的传动系统图，已知各齿轮齿数如图所示，且已知电机转速n=1440r/min，带传动效率=0.98。求： （1）写出系统的传动结构式； （2）输出轴的转速级数； （3）轴的极限转速。10. 如图所示齿轮零件简图。已知齿轮参数为：m=3, z=60, 7GM；内孔尺寸及精度为30H7mm ，表面粗糙度为1.6m。齿轮材料为45#钢，如齿轮数量分别为10件、1000件、100000件，齿面需淬火处理。试分别确定齿形和齿轮内孔的加工方案及所用的机床和刀具。 11. 如图所示双联齿轮，已知

18、材料为45钢，齿部高频淬火48HRC，精度等级766HL，单件小批生产。试确定内孔38H7及小齿的加工方法。12 如图为某机床的传动系统图，问：试写出传动路线表达式，并计算轴（主轴）共有几级转速?（4分）主轴的最高转速、最低转速是多少?（4分）13 试根据下列条件，选择加工表面的加工方案1）加工45钢（调质）某小轴外圆30，10件，尺寸精度h7，表面粗糙度Ra1.6。2）加工45钢（调质）某小轴外圆30，10件，尺寸精度h7，表面粗糙度Ra1.6。3）加工某箱体零件内孔100，铸铁，5000件，尺寸精度H8，表面粗糙度Ra1.6。4）加工某零件内孔10，45钢，5000件，尺寸精度H8，表面粗

19、糙度Ra1.6。第三章 机械加工工艺规程制订1 机械加工工艺系统的组成包括哪些？2 指出下图中零件结构工艺性不合理之处，并在图上加以改正。（A） 机床夹具1 夹具的基本组成。1）定位元件 2） 夹紧装置 3） 引导元件（对刀装置） 4） 夹具体2 什么是六点定位原理？六点定位原理：假定工件为空间刚体，正确分布六个支承点与工件的基准面相接触，限制其空间六个自由度，确定工件的空间位置。样卷内容名词解释1、前角0：在正交平面内测量的，前刀面与基面的夹角。2、欠定位3、刃倾角3、砂轮硬度4、工序5、安装6、顺铣7、刀具耐用度8、不完全定位：限制工件自由度少于六个，但仍能满足加工技术要求。示例：刀具角度

20、在切削加工中起着非常重要的作用。刀具前角0增大后，切削变形 、切削力 、刃口强度 、散热条件 。切削液的四大作用是、和。当有色金属（如铜、铝等）的轴类零件要求尺寸精度较高、表面粗糙度值较低时，不能采用磨削加工的方法，而只能采用超精车的工艺方法。（ ）车削外圆时，在进给量和背吃刀量等参数都不变的情况下，如果增大主偏角，则切削层的面积（ ）。（A）增大 （B）减小 （C）不变 常用的切削液有三种，其中兼顾冷却与润滑作用较好的切削液为（ ）（A）水溶液 （B）乳化液 （C）切削油工件在安装定位时，根据加工技术要求实际限制的自由度数为六个，以满足加工要求，这种情况称为（ ）（A）欠定位 （B）不完全定位 （C）完全定位车削外圆时，车刀刀尖安装低于工件回转中心，则刀具工作角度与标注角度相比，前角 ，而后角 （增大、减小）。切屑的基本种类有 、 、 和 四种。径向成形车刀按刀体形状可分为平体成形车刀、 和 三种。机床型号为CA6140，其中A表示 ， 40表示 。