2017-2018学年第一学期机械制造技术基础
作业
1、切削用量三要素包含哪些？请分别解释它们的定义，并说明如何计算。
答：切削用量三要素：切削速度Vc 、进给量f 、背吃刀量ap ；
切削速度Vc ：主运动的速度，大多数切削加工的主运动采用回转运动。回旋体（刀具或工件）上外圆或内孔某一点的切削速度计算公式如下： 错误！未找到引用源。 m/s或m/min式中
d ——工件或刀具上某一点的回转直径（mm ）; n —— 工件或刀具的转速（r/s或r/min）。
进给量f ：进给速度Vf 是单位时间的进给量，单位是mm/s (mm/min)。 进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移，单位是mm/r。 对于刨削、插削等主运动为往复直线运动的加工，虽然可以不规定进给速度却需要规定间歇进给量，其单位为mm/d.st（毫米/双行程）。对于铣刀、铰刀、拉刀、齿轮滚刀等多刃切削工具，在它们进行工作时，还应规定每一个刀齿的进给量fz ，季后一个刀齿相对于前一个刀齿的进给量，单位是mm/z(毫米/齿) 。 Vf = f .n = fz . Z . n mm/s或mm/min
背吃刀量ap:对于车削和刨削加工来说，背吃刀量ap 为工件上已加工表面和待加工表面的垂直距离，单位 mm 。
外圆柱表面车削的切削深度可用下式计算： 错误！未找到引用源。 mm 对于钻孔工作 ap = 错误！未找到引用源。 mm
上两式中 错误！未找到引用源。——为已加工表面直径mm ； 错误！未找到引用源。——为待加工表面直径mm 。
2、试绘图表示端面车刀的六个基本角度。
3、刀具切削部分材料应具备哪些性能? 为什么?
答：刀具切削材料应具备的性能：①高的硬度和耐磨性；②足够的强度和韧度；③高的耐热性；
④良好的工艺性；⑤满足良好的经济性。
原因：在切削过程中，刀具直接切除工件上的余量并形成已加工表面。切削加工时，由于摩擦与变形，刀具承受了很大的压力和很高的温度，因此在选择刀具材料时应该要考虑材料的硬度、耐磨性、强度、韧度、耐热性、工艺性及经济性。刀具材料对金属切削的生产率、成本、质量有很大的影响，因此要重视刀具材料的正确选择和合理使用。
4、刀具材料与被加工材料应如何匹配? 怎样根据工件材料的性质和切削条件正确选择刀具材料?
答：如何匹配：①加工工件与刀具之间力学性能的匹配:切削刀具与加工工件材质的力学性能匹配主要是指刀具与工件材质材料的强度、韧性及硬度等力学性能参数应相互匹配。
② 加工工件材质与刀具材料的物理性能匹配:切削刀具与加工对象的物埋性能匹配主要是指刀具与工件材料的熔点、弹性模量、导热系数、热膨胀系数相抗热冲击性能等物埋性能参数应相互匹配。
③化学性能的匹配：刀具的磨损是机械磨损和化学磨损综合作用的结果。切削刀具与加工对象的化学性能匹配主要是指刀具与工件材料的化学亲和性、化学反应、扩散、粘着和溶解等化学性能参数应相互匹配。
选择刀具材料：①不同力学性能的刀具(如高速钢刀具、硬质合金刀具和超硬刀具等) 所适合加工的工件材质有所不同。通常，刀具材料的硬度必须高。通常，刀具材料的硬度，刀具硬度一般要求在60 HRC以上。高硬度的工件材料必须用更高硬度的刀具来加工。
② 具有不同物埋性能的刀具(如高导热和低熔点的高速钢刀具、高熔点和低热胀的陶瓷刀具、高导热和低热胀的金刚石刀具等) 所适合加工的工件材料有所不同。加工导热性差的工件时，应采用导热性较好的刀具，以使切削热可迅速传出而降低切削温度。 金刚石的导热系数为硬质合金的1.5 ~9 倍，为铜的2~6 倍，由于导热系数及热扩散率高，切削热容易散出，故刀具切削部分温度低。金刚石的热膨胀系数比硬质合金小几倍，约为高速钢的1/10，因此金刚石刀具不会产生很大的热变形，这对尺寸精度要求很高的精密加工刀具来说尤为重要。立方氮化硼(CBN)的导热性虽不及金刚石，但却大大高于高速钢和硬质合金。随切削温度的提高，CBN 刀具的导热系数逐渐增加，可使刀尖处切削温度降低，减少刀具的扩散磨损并有利于高速精加工时加工精度的提高。CBN 的耐热性可达到1 400~1 500 C ，比金刚石的耐热性(700~800 C)几乎高一倍。高速加工钢和铸铁等黑色金属时，最高切削速度只能达到加工铝合金时的1/3~1/5 ，其原因是切削热易使刀尖发生热破损。在高速切削低导热性及高硬度材料(如钛合金和耐热镍基合金、高硬度合金钢等) 时，易形成锯齿状切屑，而高速铣削过程中则会产生厚度
变化的断续切屑，它们都会导致刀具内的热应力发生高频率的周期变化，从而加速刀具的磨损。
5、金属切削过程的实质是什么？哪些指标用来衡量切削层金属的变形程度？由此如何减少切削变形？
6、试描述积屑瘤现象及成因。积屑瘤对切削过程有哪些影响？ 答：在切削速度不高而又能形成连续切削，加工一般钢材或其他塑性材料，常在前刀面切削处粘着一块剖面呈三角状的硬块，称为积屑瘤。其硬度很高，为工件材料的2——3倍，处于稳定状态时可代替刀尖进行切削。
成因：在中低速切削塑性金属材料时, 刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面, 两接触表面的金属原子产生强大的吸引力, 使少量切屑金属粘结在前刀面上, 产生了冷焊, 并加工硬化, 形成瘤核。瘤核逐渐长大成为积屑瘤，且周期性地成长与脱落。
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前角大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。 由此可见：积屑瘤对粗加工有利，生产中应加以利用；而对精加工不利，应以避免。
7、分别说明切削速度、进给量及背吃刀量的改变对切削温度的影响？
答：（1）切削速度v 的影响
随着切削速度的提高，切削温度将显著上升。这是因为：切屑沿前刀面流出时，切屑底层与前刀面发生强烈摩擦从而产生大量切削热；由于切削速度很高，在一个很短的时间内切屑底层的切削热来不及向切屑内部传导，而大量积聚在切屑底层，从而使切屑温度显著升高。另外，随着切削速度的提高，单位时间内的金属切除量成正比例地增加，消耗的功增大，切削热也会增大，故使切削温度上升。
（2）进给量f 的影响
随着进给量的增大，单位时间内的金属切除量增多，切削热增多，使切削温度上
升。但切削温度随进给量增大而升高的幅度不如切削速度那么显著。这是因为：单位切削力和单位切削功率随增大而减小，切除单位体积金属产生的热量减少了，同时增大后切屑变厚，切屑的热容量增大，由切屑带走的热量增多，故切削区的温度上升不甚显著。
（3）背吃刀量ap 的影响
背吃刀量 对切削温度的影响很小。这是因为，增大以后，切削区产生的热量虽增加，但切削刃参加工作的长度增加，散热条件改善，故切削温度升高并不明显。 切削温度对刀具磨损和耐用度影响很大。由以上规律，可知，为有效控制切削温度以提高刀具耐用度，选用大的背吃刀量或进给量, 比选用大的切削速度有利。
8、说明高速钢刀具在低速、中速产生磨损的原因，硬质合金刀具在中速、高速时产生磨损的原因？
答：低速、中速高速钢磨损的原因：①磨粒磨损对高速钢作用较明显。在切削过程中有一些比刀具材料硬度更高的碳化物、氧化物、氮化物和积屑瘤碎片等硬颗粒起着磨粒切削的作用，造成磨损，是低速时磨损的主要原因。②粘结磨损，由于接触面滑动，在粘结处产生破坏造成的。在低速切削时，温度低，在压力作用的接触点处产生塑性变形；在中速切削时，温度较高，促使材料软化和加速分子间运动，更容易造成粘结。③相变磨损：在中速切削时，温度较高，当超过相变温度时，刀具表面金相组织发生变化。
中速、高速硬质合金磨损的原因：①粘结磨损，在高温作用下钛元素之间的亲和作用，会造成粘结磨损。②扩散磨损：在高温作用下，切削接触面间分子活动能量大，合金过元素相互扩散，降低刀具材料力学性能，经摩擦作用，加速刀具磨损。③氧化磨损：在温度较高时，硬质合金中WC 、Co 与空气中的O2化合成脆、低强度的氧化膜WO2，受到氧化皮、硬化层等摩擦和冲击作用，形成了边界摩损。
9、什么叫工件材料的切削加工性? 评定材料切削加工性有哪些指标？如何改善材料的切削加工性？
答： 工件材料的切削加工性是指工件材料被切削成合格的零件的难易程度。 主要指标：刀具耐用度指标、加工表面粗糙度指标。
措施：（1）调整化学成分。（2）材料加工前进行合适的热处理。（3）选择加工性好的材料状态。（4）采用合适的刀具材料，选择合理的刀具几何参数，合理制定切削用量与选用切削液等。
10、什么是机械加工工艺过程？什么是工序、工位、和工步？ 答：
机械加工工艺过程：用机械加工的方法，直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能等，使之变为合格零件。
工序：
一个(或一组) 工人同，在一个固定的工作地点(一台机床或一个钳工台) ，对一个(或同 时对几个) 工件所连续完成的那部分工艺过程，称为工序。它是工艺过程的基本单元，又是生产计划和成本核算的基本单元。工序的安排的组成与零件的生产批量有关 (单件、小批、大批、大量) 。 安装工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个正确的位置并给予固定，这个过程称为装夹，一次装夹所完成的那部分加工过程称为安装。安装是工序的一部分。 在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产效率，又可以减少由于多次安装带来的加工误差。 工位 ：
为减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台或回转夹具，使工件在一次安装中， 可先后在机床上占有不同的位置进行连续加工，每一个位置所完成的那部分工序，称一个工位。
工步 ：
工步是工序的组成单位。在被加工的表面，切削用量(指切削速度，背吃刀量和进给量) ，切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分工序，称工步。当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步。 划分工步的目的，是便于分析和描述比较复杂的工序，更好地组织生产和计算工 时。
11、加工阶梯轴如下图，试列表制订加工工艺过程（包括定位）。单件小批生产。
答：
12、下图示柱塞杆零件，如何选择其粗基准？（提示：φA 部分余量较φB 部分大）
答：根据粗基准选择原则：对于具有较多加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合理分配各加工表面的加工余量。（1）应保证各主要表面都有足够的加工余量。为满足这个要求，应选择毛坯余量最小的表面作为粗基准，如图，应选φB 外圆表面作为粗基准。（2）对于工件上的某些重要表面，为了尽可能使其表面加工余量均匀，则应选择重要表面作为粗基准。如图，φB 外圆的加工长度要远大于φA 外圆，为了保证φB 外圆有均匀的加工余量，应选φB 外圆表面作为粗基准。
13、选择下图3.36示的摇杆零件的定位基准。零件材料为HT200，毛坯为铸件（提示：考虑铸件毛坯一般具有哪些可能的缺陷），生产批量5000，单位：件
答：毛坯为铸件，且两孔的中心距有公差，故小孔φ12不用铸出。
选择粗基准：对于同时具有加工表面和不加工表面的零件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度，应选择不加工表面作为粗基准。φ40无表面要求，故不加工，φ40为粗基准，加工φ20H7, 及端面A 。
选择精基准：从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。 . 两孔的中心距有公差，应选φ20H7为精基准，加工φ12H7，面C 。 .B 面、C 面有公差，应选C 面为精基准，加工B 面。
14、试分析钻孔、扩孔和铰孔三种加工方法的工艺特点，并说明
这三种孔加工工艺之间的联系。
答：钻孔它是用钻床进行加工的，工艺过程包括：确定孔位置、样冲做标记、在钻床上装夹、根据要求选钻头。扩孔就是在前面的工艺基础上增加了一定的孔径，但是扩孔要比钻孔的孔壁表面粗糙度好。铰孔的作用在于使孔的精度与粗糙度达到生产要求，工艺过程也是在前面的基础之上的。它们之间有先后，麻花钻先加工出孔，然后再视其要求选择其它工具，再加工扩孔、铰孔。但是它们的精度要求也是不同的，要求是越来越高。
15、车床结构形式有哪些？试列举3种车床类型，并说明各自的加工特点。
答：（1）车床主要分为卧式车床和落地车床、立式车床、 转塔车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、仿形车床及多刀车床和各种专门化车床。
（2）举例：①仿形车床：能仿照样板或样件的形状尺寸，自动完成工件的加工循环(见仿形机床) ，适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产，生产率比普通车床高10～15倍。有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型。
② 自动化车床：按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料，重复加工一批同样的工件，适用于中、大批、大量生产。
③ 数控车床：数控机床是一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹，进行自动加工的机电一体化的加工装备。这种类型的车床高度自动化，加工可重复，能精确确保所需尺寸，并降低工人的技术要求。它们适合中、小批量生产。
16、对比周铣与端铣、顺铣与逆铣，它们各有什么优缺点？如何应用？
答：（1) 端铣：同时工作的刀齿比较多，铣削力波动小，工作比较平稳；周铣：同时工作的刀齿较少，铣削力波动大，工作不够平稳。为了弥补这一缺点，圆柱铣刀一般做成较大的螺旋角。
两种铣削方式相比，端铣具有铣削较平稳，加工质量及刀具耐用度均较高的特点，且端铣用的面铣刀易镶硬质合金刀齿，可采用大的切削用量，实现高速切削，生产率高。但端铣适应性差，主要用于平面铣削。周铣的铣削性能虽然不如端铣，但周铣能用多种铣刀，铣平面、沟槽、齿形和成形表面等，适应范围广，因此生产中应用较多。
（2) 顺铣：铣削力的水平分力与工件的进给方向相同，如果丝杠螺母副存在轴向
间隙，当纵向切削力 大于工作台与导轨之间的摩擦力时，会使工作台带动丝杠出现左右窜动，造成工作台进给不均匀，严重时会出现打刀现象。在铣削铸件或锻件等表面有硬度的工件时，顺铣刀齿首先接触工件硬皮，加剧了铣刀的磨损。粗铣时，宜采用逆铣方式加工。
逆铣：可以避免顺铣时发生的窜动现象。逆铣时，切削厚度从零开始逐渐增大，因而刀刃开始经历了一段在切削硬化的已加工表面上挤压滑行的阶段，加速了刀具的磨损。同时，逆铣时，铣削力将工件上抬，易引起振动，这是逆铣的不利之处。
17、拉削加工方法有何特点？其主要应用范围和限制如何？试分析成形式、渐成式、轮切式及综合式拉削方式所用拉刀的切削部分的设计特点。
18、试说明非回转表面加工中所用机床夹具的组成部分及各部分作用？
答：组成：夹具体、定位元件或装置、刀具导向元件或装置（对刀块）、夹紧元件或装置、连接元件和其它元件或装置。
（1）夹具体：连接夹具元件及装置，使这成为一个整体，并通过他将夹具安装在机床上。
（2）定位元件装置：确定工件在夹具中的位置。
（3）刀具导向元件或装置：引导刀具或者调整刀具相对于夹具的位置。
（4）夹紧元件或装置：夹紧工件。
（5）连接元件：确定夹具在机床上的位置并与机床相连接。
（6）其它元件或装置：某些夹具上的分度装置、防错装置、安全保护装置等。
19、加工非回转表面主要有哪些定位方式、常用哪些定位元件？ 答：定位方式：平面定位、“一面两孔”定位、平面与单孔的组合定位。
定位元件：常用平面定位元件有圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承。圆孔定位大都属于定心定位(定位基准为孔的轴线) ，常用的定位元件有定位销、圆
柱心轴、圆锥销、圆锥心轴等。
20、说明非回转零件加工常用的夹紧机构有哪些及各自的特点。 答：常用夹紧机构有：⑴斜楔夹紧机构：结构简单，工作可靠，机械效率低，很少直接用于手动夹紧，常用在工件尺寸公差较小的机动夹紧机构中；
⑵螺旋夹紧机构：螺旋升角小于斜楔的楔角，扩力作用远大于斜楔夹紧机构，结构也很简单，易于制造，夹紧行程大，扩力较大，自锁性能好，应用适合手动夹紧机构。但夹紧动作缓慢，效率低，不宜使用在自动化夹紧装置上；
⑶偏心夹紧机构：操作方便，夹紧迅速，结构紧凑；缺点是夹紧行程小，夹紧力小，自锁性能差，因此常用于切削力不大，夹紧行程较小，振动较小的场合。
21、说明原始误差、工艺系统静误差、工艺系统动误差的概念，并说明加工误差与原始误差的关系及误差敏感方向的概念。
22、何谓工艺系统的刚度、柔度？它们有何特点？工艺系统刚度对加工精度有何影响？怎样提高工艺系统的刚度？
答：１. 工艺系统刚度：指切削力在加工表面法向的分力Ｆｃ与Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ同时作用下产生的沿法向的变形Ｙ系统之间的比值。即：Ｋ系统＝Ｆｃ／Ｙ系统。
工艺系统的柔度：刚度的倒数称为柔度Ｃ（ｍｍ／Ｎ），可表示为：Ｃ＝１／Ｋ系统＝Ｙ系统／Ｆｃ。
２．特点：工艺系统在削力作用下都会产生不同程度的变形，导致刀刃和加工表面在作用力方向上的相对位置发生变化，于是产生加工误差。整个工艺系统的刚度比其中刚度最小的那个环节的刚度还小。
３. 影响：①切削过程中力作用位置的变化对加工精度的影响；②切削过程中受力大小变化对加工精度的影响。
４. 提高措施：①合理的结构设计；②提高连接表面的接触刚度；③采用合理的装夹和加工方法。
23、何谓误差复映规律？误差复映系数的含义是什么？它与哪些
因素有关？减小误差复映有哪些工艺措施？
答：1. 误差复映规律：在待加工表面有什么样的误差，加工表面也必然出现同样
性质的误差。
2. 含义：误差复映系数是为了衡量加工后工件精度提高的程度，值越小表
示加工后零件的精度越高。
3. 它主要是因为系统有弹性变形。是由于加工时毛坯的尺寸和形位误差、装
卡的偏心等原因导致了工件加工余量变化, 而工件的材质也会不均匀, 故引起切
削力变化而使工艺系统变形量发生改变产生的加工误差。
4. 减小误差复映的工艺措施：（1）. 走刀次数（或工步次数）愈多，总的误差
愈小，零件的形状精度愈高，对于轴类零件则是径向截面的形状精度愈高。（2）.
系统刚度愈好，加工精度愈高。
24、表面质量的含义包括哪些主要内容？为什么机械零件的表面
质量与加工精度具有同等重要的意义？
25、影响磨削加工的表面粗糙度的主要因素有哪些？并考虑如何
降低表面粗糙度。
26、什么是冷作硬化现象？其产生的主要原因是什么？什么是磨
削“烧伤”？为什么磨削加工常产生“烧伤”？试举例说明减少
磨削烧伤及裂纹的办法有哪些？
27、超精加工、珩磨、研磨等光整加工方法与细密磨削相比较，
其工作原理有何不同？为什么把它们作为最终加工工序？它们
都应用在何种场合？
答：1、光整加工时按照随机创制成形原理，加工中磨具与工件的相对运动尽可
能复杂，尽可能使磨料不走重复的轨迹，让工件加工表面各点都受到具有随机性
的接触条件，以使凸出的高点相互修整，使误差逐步均化而得到消除，从而获得
极光的表面和高于磨具原始精度的加工精度。
2、几种光整加工相比较原理及适用场合：
珩磨是利用磨头上的细粒度砂条对孔进加工和方法，在大批量生产中应用很普
遍；珩磨时，珩磨头作旋转运动和往复运动，被加工表面上呈现交叉而互不重复
的网状痕迹，造成了储存润滑油的良好条件。压力低、切深小，功率小，工件表
面层的变形小，切削能力弱。对前工序遗留下来的几何形状误差进行一定程度的
修正，不能修正孔间的相对位置误差；
精密光整加工是用细粒度的砂条以一定的压力压在做低速旋转运动的工作表面
上，并在轴向做往复振动，工作或砂条还做轴向进给运动，以进行微量切削的加
工方法，常用于加工内外圆柱、圆锥面和滚动轴承套的沟道；精密光整加工四个
加工阶段：强切削阶段、正常切削阶段、微弱切削阶段和自动停止切削阶段；
研磨以一定的相对滑动速度与被加工面作复杂相对运动的一种光整加工方法。精
度和粗糙度很大程度上取决于前道工序的加工质量。可用于各种钢、铸铁、铜、
铝、硬质合金等金属，也可用于玻璃、半导体、陶瓷及塑料等制品的加工。可加
工的表面形状有平面、内外圆柱面、圆锥面、球面、螺纹、齿轮及其他型面。
3、光整加工工艺是指经济加工精度在IT5-IT7级以上，表面粗糙度值小于
0.16um ，表面物理机械性能也处于良好状态的各种加工工艺方法。
4、光整加工工艺的共同特点：没有与磨削深度相对应的磨削力和切削热都很小，
从面能获得很低的表面粗糙度值，表面层不会产生热损伤，并具有残余压应力。
所使用的工具都是浮动的连接，由加工面自身导向，而相对于工件的定位基准没
有确定的位置，所使用的机床也不需要具有非常精确的成形运动。
28、何谓强迫振动？何谓自激振动？如何区分两种振动？机械加
工中引起两种振动的主要原因是什么？
答：1. 强迫振动是工艺系统在一个稳定的外界周期性干扰力作用下引起的振动。
2. 自激振动是指由振动过程本身一起切削力周期性变化，又由这个周期性变
化的切削力反过来加强和维持振动，使振动系统补充了由阻尼作用消耗的能量，
让振动过程维持下去的振动。
3. 区分振动的类型：振动频率与干扰作用频率相同，并随干扰作用的频率改
变而改变，随干扰作用去除而消失的为强迫振动；振动频率与系统固有频率相等
或相近，机床转速改变时振动频率不变或稍变，随切削过程停止而消失的是自激
振动。
4. 主要原因：（1）强迫振动：是在外界周期性干扰力的作用下产生的。内部振
源有机床回转零件的不平衡、机床运动传递的振动和往复部件的冲击、切削过程
中的冲击；外部振源通过机床地基传给机床的振动。（2）有两种产生自激振动的
原因：再生自激振动和振型耦合自激振动。
0.0229、一批圆柱销外圆的设计尺寸为φ50-，加工后测量发现外-0.04mm
圆尺寸按正态规律分布，其均方根偏差为0.003mm ，曲线顶峰位
置偏离公差带中心，向右偏移0.005mm ，试绘出分布曲线图，并
求出合格品率和废品率，并分析废品能否修复及产生的原因。 解：由已知可得，已加工工件平均值，
⑴
标准偏差（均方根偏差），
⑵ =(50-0. 02+0. 04) +0. 005=49. 9752 σ=0. 003
常值系统误差， ∆系统=0. 005 ⑶
最小合格极限尺寸， X MIN =50-0. 04=49. 96 ⑷
最大合格极限尺寸， X MAX =50-0. 02=49. 98 ⑸
加工公差， δ=-0. 02-0. 04=0. 02 ⑹
C P =工艺能力系数， δ0. 02==1. 116σ6*0. 003, 即二级工艺
能力，需进一判断是否有废品，由X -=3σ, 得
工
⑺
工
⑻
因为 Xa 〉X MAX ；X f 〉X MIN
所以 存在尺寸偏大的废品。
分布曲线图，如下
：件最小值件最大值Xa =+3σ=49. 975+0. 003*3=49. 984 X f =-3σ=49. 975-0. 003*3=49. 966
X - 废品率，由σ=49. 98-49. 975=1. 660. 003, 查表得A =0. 4495;
所以
Q 废品率=0. 5-A =0. 5-0. 4495=0. 0505=5. 05 Q 合格率=0. 5+A =0. 5+0. 4495=0. 9495=94. 95结果分析：部分工件的尺寸超出了公差的范围，有5. 05的废品（分布曲线图中
阴影部分）。由于有∆系统=0. 005的存在，而产生废品。如图，只要将分散中心调整到公差范围中心，工件就完全合格。调整方法：调整车刀的径向补偿；或者，如果是长轴，可采用跟刀架减少受力变形。
30、什么叫装配？装配的基本内容有哪些？装配的组织形式有几种？有何特点？
答：1. 将有关的零件接合成部件或将有关的零件和部件接合成机械设备或产品称为装配。
2. 装配的基本内容：清洗—刮削—平衡—过盈连接—螺纹连接—校正。
3. 组织形式一般分固定式和移动式两种。固定式装配可直接在地面上进行和在装配台架上分工进行。移动式装配又可以分为连续移动式和间歇移动式，可以在小车上或装配线上进行，使其顺次经过各装配工作地以完成全部装配工作。装配形式的选择主要取决于产品结构特点和生产批量。
31、保证装配精度的工艺方法有哪些？各有何特点？
答：1. 保证装配精度的工艺方法可归纳为：互换法、选配法、修配法和调整法四大类。
2. 特点：（1）. 互换法：零件按一定公差加工后，装配时不经过任何修配和调整就可以达到装配的精度要求；（2）. 选配法：将相互配合的零件按经济精度加工，即把尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证封闭环的精度达到规定的技术要求；（3）. 修配法：将零件按经济精度加工，而在装配时通过修配方法改变尺寸链某一项预先固定的组成环尺寸，使之满足装配精度要求；（4）. 调整法：用一个可调整的零件来调整它在装备中的位置以达到装配精度或者增加一个定尺寸零件以达到装配精度。
32、装配工艺规程的制订大致有哪几个步骤？有何要求？
答：步骤：产品分析――装配组织形式确定――装配工艺过程确定。
要求：1．产品分析要求：（１）．研究产品图样和装配手应满足的技术要求；（２）．对产品结构进行分析；（３）．装配单元划分。
2．装配组织形式的确定的要求：组织形式一般分固定式和移动式两种。装配形式的选择主要取决于产品结构特点和生产批量。
3．装配工艺过程的确定的要求：（１）．装配顺序的确定；（２）．装配工作基本内容的确定（清洗—刮削—平衡—过盈连接—螺纹连接—校正）；（３）．装配工艺设备的确定。
33、下图所示，溜板与床身装配前有关组成零件的尺寸分别为：
+0. 030. 06A 1=460mm ，A 3=16+
-0. 04mm ，A 2=300+0. 03。试计算装配后，溜板压板
与床身下平面之间的间隙A Σ=？试分析当间隙在使用过程中因导轨磨损而增大后如何解决。
答：(1)确定封闭环，画出装配尺寸链图，如上图： A ∑是封闭环； A 2、A 3是增环； A 1是减环。
已知：A 1=460
-0. 04=45. 98±0. 02；+0. 03A 2=300=30. 015±0. 015；
0. 06A 3=16+
+0. 03=16. 045±0. 015。
计算封闭环基本尺寸，得A 0=A 1+A 2-A 3=30. 015+16. 045-45. 98=0. 08; 公差：T 0=(T 1+T 2+T 3) =(0. 042+0. 032+0. 032) =0. 058 A ∑=A 0±T 0=0. 08±0. 0580. 109=0+
+0. 051 2222
（2）修配尺寸A 1和A 2，可减小间隙.
2017-2018学年第一学期机械制造技术基础
作业
1、切削用量三要素包含哪些？请分别解释它们的定义，并说明如何计算。
答：切削用量三要素：切削速度Vc 、进给量f 、背吃刀量ap ；
切削速度Vc ：主运动的速度，大多数切削加工的主运动采用回转运动。回旋体（刀具或工件）上外圆或内孔某一点的切削速度计算公式如下： 错误！未找到引用源。 m/s或m/min式中
d ——工件或刀具上某一点的回转直径（mm ）; n —— 工件或刀具的转速（r/s或r/min）。
进给量f ：进给速度Vf 是单位时间的进给量，单位是mm/s (mm/min)。 进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移，单位是mm/r。 对于刨削、插削等主运动为往复直线运动的加工，虽然可以不规定进给速度却需要规定间歇进给量，其单位为mm/d.st（毫米/双行程）。对于铣刀、铰刀、拉刀、齿轮滚刀等多刃切削工具，在它们进行工作时，还应规定每一个刀齿的进给量fz ，季后一个刀齿相对于前一个刀齿的进给量，单位是mm/z(毫米/齿) 。 Vf = f .n = fz . Z . n mm/s或mm/min
背吃刀量ap:对于车削和刨削加工来说，背吃刀量ap 为工件上已加工表面和待加工表面的垂直距离，单位 mm 。
外圆柱表面车削的切削深度可用下式计算： 错误！未找到引用源。 mm 对于钻孔工作 ap = 错误！未找到引用源。 mm
上两式中 错误！未找到引用源。——为已加工表面直径mm ； 错误！未找到引用源。——为待加工表面直径mm 。
2、试绘图表示端面车刀的六个基本角度。
3、刀具切削部分材料应具备哪些性能? 为什么?
答：刀具切削材料应具备的性能：①高的硬度和耐磨性；②足够的强度和韧度；③高的耐热性；
④良好的工艺性；⑤满足良好的经济性。
原因：在切削过程中，刀具直接切除工件上的余量并形成已加工表面。切削加工时，由于摩擦与变形，刀具承受了很大的压力和很高的温度，因此在选择刀具材料时应该要考虑材料的硬度、耐磨性、强度、韧度、耐热性、工艺性及经济性。刀具材料对金属切削的生产率、成本、质量有很大的影响，因此要重视刀具材料的正确选择和合理使用。
4、刀具材料与被加工材料应如何匹配? 怎样根据工件材料的性质和切削条件正确选择刀具材料?
答：如何匹配：①加工工件与刀具之间力学性能的匹配:切削刀具与加工工件材质的力学性能匹配主要是指刀具与工件材质材料的强度、韧性及硬度等力学性能参数应相互匹配。
② 加工工件材质与刀具材料的物理性能匹配:切削刀具与加工对象的物埋性能匹配主要是指刀具与工件材料的熔点、弹性模量、导热系数、热膨胀系数相抗热冲击性能等物埋性能参数应相互匹配。
③化学性能的匹配：刀具的磨损是机械磨损和化学磨损综合作用的结果。切削刀具与加工对象的化学性能匹配主要是指刀具与工件材料的化学亲和性、化学反应、扩散、粘着和溶解等化学性能参数应相互匹配。
选择刀具材料：①不同力学性能的刀具(如高速钢刀具、硬质合金刀具和超硬刀具等) 所适合加工的工件材质有所不同。通常，刀具材料的硬度必须高。通常，刀具材料的硬度，刀具硬度一般要求在60 HRC以上。高硬度的工件材料必须用更高硬度的刀具来加工。
② 具有不同物埋性能的刀具(如高导热和低熔点的高速钢刀具、高熔点和低热胀的陶瓷刀具、高导热和低热胀的金刚石刀具等) 所适合加工的工件材料有所不同。加工导热性差的工件时，应采用导热性较好的刀具，以使切削热可迅速传出而降低切削温度。 金刚石的导热系数为硬质合金的1.5 ~9 倍，为铜的2~6 倍，由于导热系数及热扩散率高，切削热容易散出，故刀具切削部分温度低。金刚石的热膨胀系数比硬质合金小几倍，约为高速钢的1/10，因此金刚石刀具不会产生很大的热变形，这对尺寸精度要求很高的精密加工刀具来说尤为重要。立方氮化硼(CBN)的导热性虽不及金刚石，但却大大高于高速钢和硬质合金。随切削温度的提高，CBN 刀具的导热系数逐渐增加，可使刀尖处切削温度降低，减少刀具的扩散磨损并有利于高速精加工时加工精度的提高。CBN 的耐热性可达到1 400~1 500 C ，比金刚石的耐热性(700~800 C)几乎高一倍。高速加工钢和铸铁等黑色金属时，最高切削速度只能达到加工铝合金时的1/3~1/5 ，其原因是切削热易使刀尖发生热破损。在高速切削低导热性及高硬度材料(如钛合金和耐热镍基合金、高硬度合金钢等) 时，易形成锯齿状切屑，而高速铣削过程中则会产生厚度
变化的断续切屑，它们都会导致刀具内的热应力发生高频率的周期变化，从而加速刀具的磨损。
5、金属切削过程的实质是什么？哪些指标用来衡量切削层金属的变形程度？由此如何减少切削变形？
6、试描述积屑瘤现象及成因。积屑瘤对切削过程有哪些影响？ 答：在切削速度不高而又能形成连续切削，加工一般钢材或其他塑性材料，常在前刀面切削处粘着一块剖面呈三角状的硬块，称为积屑瘤。其硬度很高，为工件材料的2——3倍，处于稳定状态时可代替刀尖进行切削。
成因：在中低速切削塑性金属材料时, 刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面, 两接触表面的金属原子产生强大的吸引力, 使少量切屑金属粘结在前刀面上, 产生了冷焊, 并加工硬化, 形成瘤核。瘤核逐渐长大成为积屑瘤，且周期性地成长与脱落。
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前角大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。 由此可见：积屑瘤对粗加工有利，生产中应加以利用；而对精加工不利，应以避免。
7、分别说明切削速度、进给量及背吃刀量的改变对切削温度的影响？
答：（1）切削速度v 的影响
随着切削速度的提高，切削温度将显著上升。这是因为：切屑沿前刀面流出时，切屑底层与前刀面发生强烈摩擦从而产生大量切削热；由于切削速度很高，在一个很短的时间内切屑底层的切削热来不及向切屑内部传导，而大量积聚在切屑底层，从而使切屑温度显著升高。另外，随着切削速度的提高，单位时间内的金属切除量成正比例地增加，消耗的功增大，切削热也会增大，故使切削温度上升。
（2）进给量f 的影响
随着进给量的增大，单位时间内的金属切除量增多，切削热增多，使切削温度上
升。但切削温度随进给量增大而升高的幅度不如切削速度那么显著。这是因为：单位切削力和单位切削功率随增大而减小，切除单位体积金属产生的热量减少了，同时增大后切屑变厚，切屑的热容量增大，由切屑带走的热量增多，故切削区的温度上升不甚显著。
（3）背吃刀量ap 的影响
背吃刀量 对切削温度的影响很小。这是因为，增大以后，切削区产生的热量虽增加，但切削刃参加工作的长度增加，散热条件改善，故切削温度升高并不明显。 切削温度对刀具磨损和耐用度影响很大。由以上规律，可知，为有效控制切削温度以提高刀具耐用度，选用大的背吃刀量或进给量, 比选用大的切削速度有利。
8、说明高速钢刀具在低速、中速产生磨损的原因，硬质合金刀具在中速、高速时产生磨损的原因？
答：低速、中速高速钢磨损的原因：①磨粒磨损对高速钢作用较明显。在切削过程中有一些比刀具材料硬度更高的碳化物、氧化物、氮化物和积屑瘤碎片等硬颗粒起着磨粒切削的作用，造成磨损，是低速时磨损的主要原因。②粘结磨损，由于接触面滑动，在粘结处产生破坏造成的。在低速切削时，温度低，在压力作用的接触点处产生塑性变形；在中速切削时，温度较高，促使材料软化和加速分子间运动，更容易造成粘结。③相变磨损：在中速切削时，温度较高，当超过相变温度时，刀具表面金相组织发生变化。
中速、高速硬质合金磨损的原因：①粘结磨损，在高温作用下钛元素之间的亲和作用，会造成粘结磨损。②扩散磨损：在高温作用下，切削接触面间分子活动能量大，合金过元素相互扩散，降低刀具材料力学性能，经摩擦作用，加速刀具磨损。③氧化磨损：在温度较高时，硬质合金中WC 、Co 与空气中的O2化合成脆、低强度的氧化膜WO2，受到氧化皮、硬化层等摩擦和冲击作用，形成了边界摩损。
9、什么叫工件材料的切削加工性? 评定材料切削加工性有哪些指标？如何改善材料的切削加工性？
答： 工件材料的切削加工性是指工件材料被切削成合格的零件的难易程度。 主要指标：刀具耐用度指标、加工表面粗糙度指标。
措施：（1）调整化学成分。（2）材料加工前进行合适的热处理。（3）选择加工性好的材料状态。（4）采用合适的刀具材料，选择合理的刀具几何参数，合理制定切削用量与选用切削液等。
10、什么是机械加工工艺过程？什么是工序、工位、和工步？ 答：
机械加工工艺过程：用机械加工的方法，直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能等，使之变为合格零件。
工序：
一个(或一组) 工人同，在一个固定的工作地点(一台机床或一个钳工台) ，对一个(或同 时对几个) 工件所连续完成的那部分工艺过程，称为工序。它是工艺过程的基本单元，又是生产计划和成本核算的基本单元。工序的安排的组成与零件的生产批量有关 (单件、小批、大批、大量) 。 安装工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个正确的位置并给予固定，这个过程称为装夹，一次装夹所完成的那部分加工过程称为安装。安装是工序的一部分。 在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产效率，又可以减少由于多次安装带来的加工误差。 工位 ：
为减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台或回转夹具，使工件在一次安装中， 可先后在机床上占有不同的位置进行连续加工，每一个位置所完成的那部分工序，称一个工位。
工步 ：
工步是工序的组成单位。在被加工的表面，切削用量(指切削速度，背吃刀量和进给量) ，切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分工序，称工步。当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步。 划分工步的目的，是便于分析和描述比较复杂的工序，更好地组织生产和计算工 时。
11、加工阶梯轴如下图，试列表制订加工工艺过程（包括定位）。单件小批生产。
答：
12、下图示柱塞杆零件，如何选择其粗基准？（提示：φA 部分余量较φB 部分大）
答：根据粗基准选择原则：对于具有较多加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合理分配各加工表面的加工余量。（1）应保证各主要表面都有足够的加工余量。为满足这个要求，应选择毛坯余量最小的表面作为粗基准，如图，应选φB 外圆表面作为粗基准。（2）对于工件上的某些重要表面，为了尽可能使其表面加工余量均匀，则应选择重要表面作为粗基准。如图，φB 外圆的加工长度要远大于φA 外圆，为了保证φB 外圆有均匀的加工余量，应选φB 外圆表面作为粗基准。
13、选择下图3.36示的摇杆零件的定位基准。零件材料为HT200，毛坯为铸件（提示：考虑铸件毛坯一般具有哪些可能的缺陷），生产批量5000，单位：件
答：毛坯为铸件，且两孔的中心距有公差，故小孔φ12不用铸出。
选择粗基准：对于同时具有加工表面和不加工表面的零件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度，应选择不加工表面作为粗基准。φ40无表面要求，故不加工，φ40为粗基准，加工φ20H7, 及端面A 。
选择精基准：从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。 . 两孔的中心距有公差，应选φ20H7为精基准，加工φ12H7，面C 。 .B 面、C 面有公差，应选C 面为精基准，加工B 面。
14、试分析钻孔、扩孔和铰孔三种加工方法的工艺特点，并说明
这三种孔加工工艺之间的联系。
答：钻孔它是用钻床进行加工的，工艺过程包括：确定孔位置、样冲做标记、在钻床上装夹、根据要求选钻头。扩孔就是在前面的工艺基础上增加了一定的孔径，但是扩孔要比钻孔的孔壁表面粗糙度好。铰孔的作用在于使孔的精度与粗糙度达到生产要求，工艺过程也是在前面的基础之上的。它们之间有先后，麻花钻先加工出孔，然后再视其要求选择其它工具，再加工扩孔、铰孔。但是它们的精度要求也是不同的，要求是越来越高。
15、车床结构形式有哪些？试列举3种车床类型，并说明各自的加工特点。
答：（1）车床主要分为卧式车床和落地车床、立式车床、 转塔车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、仿形车床及多刀车床和各种专门化车床。
（2）举例：①仿形车床：能仿照样板或样件的形状尺寸，自动完成工件的加工循环(见仿形机床) ，适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产，生产率比普通车床高10～15倍。有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型。
② 自动化车床：按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料，重复加工一批同样的工件，适用于中、大批、大量生产。
③ 数控车床：数控机床是一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹，进行自动加工的机电一体化的加工装备。这种类型的车床高度自动化，加工可重复，能精确确保所需尺寸，并降低工人的技术要求。它们适合中、小批量生产。
16、对比周铣与端铣、顺铣与逆铣，它们各有什么优缺点？如何应用？
答：（1) 端铣：同时工作的刀齿比较多，铣削力波动小，工作比较平稳；周铣：同时工作的刀齿较少，铣削力波动大，工作不够平稳。为了弥补这一缺点，圆柱铣刀一般做成较大的螺旋角。
两种铣削方式相比，端铣具有铣削较平稳，加工质量及刀具耐用度均较高的特点，且端铣用的面铣刀易镶硬质合金刀齿，可采用大的切削用量，实现高速切削，生产率高。但端铣适应性差，主要用于平面铣削。周铣的铣削性能虽然不如端铣，但周铣能用多种铣刀，铣平面、沟槽、齿形和成形表面等，适应范围广，因此生产中应用较多。
（2) 顺铣：铣削力的水平分力与工件的进给方向相同，如果丝杠螺母副存在轴向
间隙，当纵向切削力 大于工作台与导轨之间的摩擦力时，会使工作台带动丝杠出现左右窜动，造成工作台进给不均匀，严重时会出现打刀现象。在铣削铸件或锻件等表面有硬度的工件时，顺铣刀齿首先接触工件硬皮，加剧了铣刀的磨损。粗铣时，宜采用逆铣方式加工。
逆铣：可以避免顺铣时发生的窜动现象。逆铣时，切削厚度从零开始逐渐增大，因而刀刃开始经历了一段在切削硬化的已加工表面上挤压滑行的阶段，加速了刀具的磨损。同时，逆铣时，铣削力将工件上抬，易引起振动，这是逆铣的不利之处。
17、拉削加工方法有何特点？其主要应用范围和限制如何？试分析成形式、渐成式、轮切式及综合式拉削方式所用拉刀的切削部分的设计特点。
18、试说明非回转表面加工中所用机床夹具的组成部分及各部分作用？
答：组成：夹具体、定位元件或装置、刀具导向元件或装置（对刀块）、夹紧元件或装置、连接元件和其它元件或装置。
（1）夹具体：连接夹具元件及装置，使这成为一个整体，并通过他将夹具安装在机床上。
（2）定位元件装置：确定工件在夹具中的位置。
（3）刀具导向元件或装置：引导刀具或者调整刀具相对于夹具的位置。
（4）夹紧元件或装置：夹紧工件。
（5）连接元件：确定夹具在机床上的位置并与机床相连接。
（6）其它元件或装置：某些夹具上的分度装置、防错装置、安全保护装置等。
19、加工非回转表面主要有哪些定位方式、常用哪些定位元件？ 答：定位方式：平面定位、“一面两孔”定位、平面与单孔的组合定位。
定位元件：常用平面定位元件有圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承。圆孔定位大都属于定心定位(定位基准为孔的轴线) ，常用的定位元件有定位销、圆
柱心轴、圆锥销、圆锥心轴等。
20、说明非回转零件加工常用的夹紧机构有哪些及各自的特点。 答：常用夹紧机构有：⑴斜楔夹紧机构：结构简单，工作可靠，机械效率低，很少直接用于手动夹紧，常用在工件尺寸公差较小的机动夹紧机构中；
⑵螺旋夹紧机构：螺旋升角小于斜楔的楔角，扩力作用远大于斜楔夹紧机构，结构也很简单，易于制造，夹紧行程大，扩力较大，自锁性能好，应用适合手动夹紧机构。但夹紧动作缓慢，效率低，不宜使用在自动化夹紧装置上；
⑶偏心夹紧机构：操作方便，夹紧迅速，结构紧凑；缺点是夹紧行程小，夹紧力小，自锁性能差，因此常用于切削力不大，夹紧行程较小，振动较小的场合。
21、说明原始误差、工艺系统静误差、工艺系统动误差的概念，并说明加工误差与原始误差的关系及误差敏感方向的概念。
22、何谓工艺系统的刚度、柔度？它们有何特点？工艺系统刚度对加工精度有何影响？怎样提高工艺系统的刚度？
答：１. 工艺系统刚度：指切削力在加工表面法向的分力Ｆｃ与Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ同时作用下产生的沿法向的变形Ｙ系统之间的比值。即：Ｋ系统＝Ｆｃ／Ｙ系统。
工艺系统的柔度：刚度的倒数称为柔度Ｃ（ｍｍ／Ｎ），可表示为：Ｃ＝１／Ｋ系统＝Ｙ系统／Ｆｃ。
２．特点：工艺系统在削力作用下都会产生不同程度的变形，导致刀刃和加工表面在作用力方向上的相对位置发生变化，于是产生加工误差。整个工艺系统的刚度比其中刚度最小的那个环节的刚度还小。
３. 影响：①切削过程中力作用位置的变化对加工精度的影响；②切削过程中受力大小变化对加工精度的影响。
４. 提高措施：①合理的结构设计；②提高连接表面的接触刚度；③采用合理的装夹和加工方法。
23、何谓误差复映规律？误差复映系数的含义是什么？它与哪些
因素有关？减小误差复映有哪些工艺措施？
答：1. 误差复映规律：在待加工表面有什么样的误差，加工表面也必然出现同样
性质的误差。
2. 含义：误差复映系数是为了衡量加工后工件精度提高的程度，值越小表
示加工后零件的精度越高。
3. 它主要是因为系统有弹性变形。是由于加工时毛坯的尺寸和形位误差、装
卡的偏心等原因导致了工件加工余量变化, 而工件的材质也会不均匀, 故引起切
削力变化而使工艺系统变形量发生改变产生的加工误差。
4. 减小误差复映的工艺措施：（1）. 走刀次数（或工步次数）愈多，总的误差
愈小，零件的形状精度愈高，对于轴类零件则是径向截面的形状精度愈高。（2）.
系统刚度愈好，加工精度愈高。
24、表面质量的含义包括哪些主要内容？为什么机械零件的表面
质量与加工精度具有同等重要的意义？
25、影响磨削加工的表面粗糙度的主要因素有哪些？并考虑如何
降低表面粗糙度。
26、什么是冷作硬化现象？其产生的主要原因是什么？什么是磨
削“烧伤”？为什么磨削加工常产生“烧伤”？试举例说明减少
磨削烧伤及裂纹的办法有哪些？
27、超精加工、珩磨、研磨等光整加工方法与细密磨削相比较，
其工作原理有何不同？为什么把它们作为最终加工工序？它们
都应用在何种场合？
答：1、光整加工时按照随机创制成形原理，加工中磨具与工件的相对运动尽可
能复杂，尽可能使磨料不走重复的轨迹，让工件加工表面各点都受到具有随机性
的接触条件，以使凸出的高点相互修整，使误差逐步均化而得到消除，从而获得
极光的表面和高于磨具原始精度的加工精度。
2、几种光整加工相比较原理及适用场合：
珩磨是利用磨头上的细粒度砂条对孔进加工和方法，在大批量生产中应用很普
遍；珩磨时，珩磨头作旋转运动和往复运动，被加工表面上呈现交叉而互不重复
的网状痕迹，造成了储存润滑油的良好条件。压力低、切深小，功率小，工件表
面层的变形小，切削能力弱。对前工序遗留下来的几何形状误差进行一定程度的
修正，不能修正孔间的相对位置误差；
精密光整加工是用细粒度的砂条以一定的压力压在做低速旋转运动的工作表面
上，并在轴向做往复振动，工作或砂条还做轴向进给运动，以进行微量切削的加
工方法，常用于加工内外圆柱、圆锥面和滚动轴承套的沟道；精密光整加工四个
加工阶段：强切削阶段、正常切削阶段、微弱切削阶段和自动停止切削阶段；
研磨以一定的相对滑动速度与被加工面作复杂相对运动的一种光整加工方法。精
度和粗糙度很大程度上取决于前道工序的加工质量。可用于各种钢、铸铁、铜、
铝、硬质合金等金属，也可用于玻璃、半导体、陶瓷及塑料等制品的加工。可加
工的表面形状有平面、内外圆柱面、圆锥面、球面、螺纹、齿轮及其他型面。
3、光整加工工艺是指经济加工精度在IT5-IT7级以上，表面粗糙度值小于
0.16um ，表面物理机械性能也处于良好状态的各种加工工艺方法。
4、光整加工工艺的共同特点：没有与磨削深度相对应的磨削力和切削热都很小，
从面能获得很低的表面粗糙度值，表面层不会产生热损伤，并具有残余压应力。
所使用的工具都是浮动的连接，由加工面自身导向，而相对于工件的定位基准没
有确定的位置，所使用的机床也不需要具有非常精确的成形运动。
28、何谓强迫振动？何谓自激振动？如何区分两种振动？机械加
工中引起两种振动的主要原因是什么？
答：1. 强迫振动是工艺系统在一个稳定的外界周期性干扰力作用下引起的振动。
2. 自激振动是指由振动过程本身一起切削力周期性变化，又由这个周期性变
化的切削力反过来加强和维持振动，使振动系统补充了由阻尼作用消耗的能量，
让振动过程维持下去的振动。
3. 区分振动的类型：振动频率与干扰作用频率相同，并随干扰作用的频率改
变而改变，随干扰作用去除而消失的为强迫振动；振动频率与系统固有频率相等
或相近，机床转速改变时振动频率不变或稍变，随切削过程停止而消失的是自激
振动。
4. 主要原因：（1）强迫振动：是在外界周期性干扰力的作用下产生的。内部振
源有机床回转零件的不平衡、机床运动传递的振动和往复部件的冲击、切削过程
中的冲击；外部振源通过机床地基传给机床的振动。（2）有两种产生自激振动的
原因：再生自激振动和振型耦合自激振动。
0.0229、一批圆柱销外圆的设计尺寸为φ50-，加工后测量发现外-0.04mm
圆尺寸按正态规律分布，其均方根偏差为0.003mm ，曲线顶峰位
置偏离公差带中心，向右偏移0.005mm ，试绘出分布曲线图，并
求出合格品率和废品率，并分析废品能否修复及产生的原因。 解：由已知可得，已加工工件平均值，
⑴
标准偏差（均方根偏差），
⑵ =(50-0. 02+0. 04) +0. 005=49. 9752 σ=0. 003
常值系统误差， ∆系统=0. 005 ⑶
最小合格极限尺寸， X MIN =50-0. 04=49. 96 ⑷
最大合格极限尺寸， X MAX =50-0. 02=49. 98 ⑸
加工公差， δ=-0. 02-0. 04=0. 02 ⑹
C P =工艺能力系数， δ0. 02==1. 116σ6*0. 003, 即二级工艺
能力，需进一判断是否有废品，由X -=3σ, 得
工
⑺
工
⑻
因为 Xa 〉X MAX ；X f 〉X MIN
所以 存在尺寸偏大的废品。
分布曲线图，如下
：件最小值件最大值Xa =+3σ=49. 975+0. 003*3=49. 984 X f =-3σ=49. 975-0. 003*3=49. 966
X - 废品率，由σ=49. 98-49. 975=1. 660. 003, 查表得A =0. 4495;
所以
Q 废品率=0. 5-A =0. 5-0. 4495=0. 0505=5. 05 Q 合格率=0. 5+A =0. 5+0. 4495=0. 9495=94. 95结果分析：部分工件的尺寸超出了公差的范围，有5. 05的废品（分布曲线图中
阴影部分）。由于有∆系统=0. 005的存在，而产生废品。如图，只要将分散中心调整到公差范围中心，工件就完全合格。调整方法：调整车刀的径向补偿；或者，如果是长轴，可采用跟刀架减少受力变形。
30、什么叫装配？装配的基本内容有哪些？装配的组织形式有几种？有何特点？
答：1. 将有关的零件接合成部件或将有关的零件和部件接合成机械设备或产品称为装配。
2. 装配的基本内容：清洗—刮削—平衡—过盈连接—螺纹连接—校正。
3. 组织形式一般分固定式和移动式两种。固定式装配可直接在地面上进行和在装配台架上分工进行。移动式装配又可以分为连续移动式和间歇移动式，可以在小车上或装配线上进行，使其顺次经过各装配工作地以完成全部装配工作。装配形式的选择主要取决于产品结构特点和生产批量。
31、保证装配精度的工艺方法有哪些？各有何特点？
答：1. 保证装配精度的工艺方法可归纳为：互换法、选配法、修配法和调整法四大类。
2. 特点：（1）. 互换法：零件按一定公差加工后，装配时不经过任何修配和调整就可以达到装配的精度要求；（2）. 选配法：将相互配合的零件按经济精度加工，即把尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证封闭环的精度达到规定的技术要求；（3）. 修配法：将零件按经济精度加工，而在装配时通过修配方法改变尺寸链某一项预先固定的组成环尺寸，使之满足装配精度要求；（4）. 调整法：用一个可调整的零件来调整它在装备中的位置以达到装配精度或者增加一个定尺寸零件以达到装配精度。
32、装配工艺规程的制订大致有哪几个步骤？有何要求？
答：步骤：产品分析――装配组织形式确定――装配工艺过程确定。
要求：1．产品分析要求：（１）．研究产品图样和装配手应满足的技术要求；（２）．对产品结构进行分析；（３）．装配单元划分。
2．装配组织形式的确定的要求：组织形式一般分固定式和移动式两种。装配形式的选择主要取决于产品结构特点和生产批量。
3．装配工艺过程的确定的要求：（１）．装配顺序的确定；（２）．装配工作基本内容的确定（清洗—刮削—平衡—过盈连接—螺纹连接—校正）；（３）．装配工艺设备的确定。
33、下图所示，溜板与床身装配前有关组成零件的尺寸分别为：
+0. 030. 06A 1=460mm ，A 3=16+
-0. 04mm ，A 2=300+0. 03。试计算装配后，溜板压板
与床身下平面之间的间隙A Σ=？试分析当间隙在使用过程中因导轨磨损而增大后如何解决。
答：(1)确定封闭环，画出装配尺寸链图，如上图： A ∑是封闭环； A 2、A 3是增环； A 1是减环。
已知：A 1=460
-0. 04=45. 98±0. 02；+0. 03A 2=300=30. 015±0. 015；
0. 06A 3=16+
+0. 03=16. 045±0. 015。
计算封闭环基本尺寸，得A 0=A 1+A 2-A 3=30. 015+16. 045-45. 98=0. 08; 公差：T 0=(T 1+T 2+T 3) =(0. 042+0. 032+0. 032) =0. 058 A ∑=A 0±T 0=0. 08±0. 0580. 109=0+
+0. 051 2222
（2）修配尺寸A 1和A 2，可减小间隙.