《机械加工工艺与装备》练习题参考答案

可用15%～20%的乳化液，以降低刀具磨损，改善加工表面质量。

（3）根据工件材料的性质选用切削液。切削塑性材料时需用切削液。切削铸铁等脆性材料时，一般不加切削液，以免崩碎状切屑黏附在机床的运动部件上。

切削铜合金和有色金属时，一般不得使用含硫化添加剂的切削液，以免腐蚀工件表面。切削铝、镁及其合金时，不得使用水溶液或水溶性乳化液。在贵重精密机床上加工工件时，不得使用水溶性切削液及含硫、氯添加剂的切削油。

磨削的特点是温度高，会产生大量的细屑和砂粒，因此磨削液应有较好的冷却性和清洗性，并应有一定的润滑性和防锈性。

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第三章 金属切削基础知识与刀具

1答案 按机床工艺规程的要求，保证工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并通过夹紧工件保证在加工过程中始终保持工件位置正确的工艺装备，称为机床夹具。简单地说用来装夹工件（和引导刀具）的装置称为机床夹具，简称夹具。

夹具主要起定位夹紧作用。定位是“确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程”；夹紧是“工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作”。

2答案 （1）定位元件 用于确定工件在夹具中的位置使工件在加工时相对刀具及运动轨迹有一个正确的位置。

（2）夹紧装置 用于保持工件在夹具中的既定位置，使它不致因加工时受到外力的作用而改变原定的位置。

（3）对刀元件 用来确定夹具相对于刀具的位置。

（4）夹具体 用于连接夹具上各个元件或装置，使之成为一个整体的基础件。夹具体也用来与机床有关部位相连接。

（5）其他元件和装置 根据需要，夹具上还可以有其他组成部分，如分度装置等。

3答案 定位，就是限制自由度。用合理设置的6个支承点，限制工件的6个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是工件定位的“六点定位原理”。

有些自由度对加工要求有影响，有些自由度对加工要求无影响，这种定位情况称为不完全定位。不完全定位在对加工要求无影响的情况下是允许的。

过定位会导致重复限制同一个自由度的定位支承点之间产生干涉现象，从而导致定位不稳定，破坏定位精度。是不允许的。但实际生产应用中，过定位并不是必须完全避免的。有时因为要加强工件刚性或者特殊原因，必须使用相当于比6个支承点多的定位元件。

4答案 定位是“确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程”；夹紧是“工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作”，它与定位位置无关，是保证位置不变。

5答案 属于固定支承的定位元件有支承钉和支承板，如果工件平面较小，则定位元件应采用支承钉。支承钉分为A型、B型和C型3种。工件定位基准面是毛坯表面时（粗基准），因工

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件表面不平整，应采用布置较远的3个球头支承钉（B型支承钉），使其与毛坯面接触良好；而C型支承钉为齿纹头，用于粗基准的侧面定位，能增大摩擦系数，防止工件受力滑动。

工件以加工过的平面（精基准）作定位基准时，应该采用平头支承钉（书中图3-33中的A型）。如果工件平面较大，则定位元件可采用支承板，如书中图3-34所示。支承板分A型和B型两种，一般用2～3个螺钉紧固在夹具体上。A型支承板的结构简单，制造方便，但板上螺钉孔的边缘容易粘切屑，且不易清除干净，适用于工件的侧面和顶面定位；B型结构易于保证工作表面清洁，适用于工件底面定位。

采用支承钉或支承板做定位基准时，必须保证其装配后定位基准表面等高。一般采用将支承钉、支承板装配于夹具

6答案 自位支承是指支承本身的位置在定位过程中，能自适应工件定位基准面位置变化的一类支承，如图3-38所示。图3-38（a）、（b）所示为两点式自位支承，图3-38（c）所示为三点接触，这类支承的工作特点是：浮动支承点的位置能随着工件定位基准位置的不同而自动浮动。当基准面不平时，压下其中一点，其余点即上升，直至全部接触为止，故其作用仍相当于一个固定支承，只限制一个自由度，未发生过定位。由于增加了接触点数，故可提高工件的安装刚性和稳定性，多用于工件刚性不足的毛坯表面或不连续的平面的定位。

图3-38 自位支承

7答案 可调支承是指高度可以调整的支承，如图3-35所示。当夹具支承的高度要求能够调整时，可采用可调支承。可调支承常用于铸件毛坯、以粗基准定位的场合。

在生产中，有时为了提高工件的安装刚度和定位稳定性，常采用辅助支承。

辅助支承的结构形式很多，但无论采用哪种，辅助支承都不起定位作用。辅助支承都是工件定位后才调整支承与工件表面接触并锁紧支承的，所以不限制自由度，同时也不能破坏基本支承对工件的定位。

8答案 辅助支承都不起定位作用。辅助支承都是工件定位后才调整支承与工件表面接触并锁紧支承的，所以不限制自由度，同时也不能破坏基本支承对工件的定位。如图3-39所示为阶

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梯零件，当用平面1定位铣平面2时，于工件右部底面增设辅助支承3，可避免加工过程中工件的变形。

可调支承是针对毛坯批次进行调整，而不是对每个工件的装夹进行调整。可调支承在一批工件加工前调整一次，在同一批工件加工中，其作用即相当于固定支承。所以，可调支承在调整后都需用锁紧螺母锁紧。

可调支承也可用于通用可调整夹具及成组夹具中，用一个夹具加工形状相同而尺寸不同的工件。图3-37所示为径向钻孔夹具，采用可调支承使工件轴向定位，通过调整支承长度位置，可以加工距轴端面距离不等的孔。

9答案 确定夹紧力就是确定夹紧力的大小、方向和作用点。在确定夹紧力的三要素时要分析工件的结构特点、加工要求、切削力及其他作用外力。

（1）夹紧力方向的确定。

① 夹紧力方向应垂直于主要定位基准面。

② 夹紧力应朝向工件刚性较好的方向，使工件变形尽可能小。

③ 夹紧力的方向应使所需夹紧力最小。夹紧力最好与切削力、工件重力方向一致，这样既可减小夹紧力，又可缩小夹紧装置的结构。

（2）夹紧力作用点的选择。选择作用点的问题是指在夹紧方向已定的情况下确定夹紧力作用点的位置和数目。合理选择夹紧力作用点必须注意以下几点。

① 夹紧力作用点应落在定位元件上或定位元件所形成的支承区域内。

② 作用点应作用在工件刚性较好的部位。应尽量避免或减少工件的夹紧变形，这一点对薄壁工件更显得重要。

③ 夹紧力作用点应尽可能靠近加工面。这可以减小切削力对夹紧点的力矩，从而减轻工件的震动。

（3）夹紧力大小的确定。在夹紧力的方向、作用点确定之后，必须确定夹紧力的大小。夹紧力过小，难以保证工件定位的稳定性和加工质量；夹紧力过大，将不必要地增大夹紧装置等的规格、尺寸，还会使夹紧系统的变形增大，从而影响加工质量。特别是机动夹紧时，应计算夹紧力的大小。

10答案 （1）车床夹具特点：

① 安装在车床主轴上的夹具。这类夹具中，除了各种卡盘、顶尖等通用夹具或其他机床附件外，往往根据加工的需要设计各种心轴或其他专用夹具，加工时夹具随机床主轴一起旋转，切削刀具作进给运动。

② 安装在滑板或床身上的夹具。对于某些形状不规则和尺寸较大的工件，常常把夹具安装在车床滑板上，夹具作进给运动。加工回转成形面的靠模属于此类夹具。

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