《机械制造工程学》习题集

会污染工作场地

从刀具材料方面考虑：切削高强度钢、高温合金等难加工材料时，属于高温高压边界摩擦状态，宜选用极压切削油或极压乳化液

高速钢刀具耐热性差，应采用切削液；硬质合金刀具耐热性好，一般不用切削液，必要时可采用低浓度乳化液或水溶液，但应连续地、充分地浇注，否则刀片会因冷热不均而导致破裂

从加工方法方面考虑：铰孔、拉削、螺纹加工等工序刀具与已加工表面摩擦严重，宜采用极压切削油或极压乳化液

成形刀具、齿轮刀具等价格昂贵，要求刀具使用寿命长，可采用极压切削油

磨削加工时温度很高，工件易烧伤，还会产生大量的碎屑及脱落的砂粒会划伤已加工表面，因此要求切削液应具有良好的冷却清洗作用，故一般常采用乳化液或离子型切削液。

9. 前角和后角的功用分别是什么？选择前后角的主要依据是什么？ 前角的功用：一方面增大前角，能使刀具锋利减小切削变形，并减轻刀–屑间的摩擦，从而减小切削力、切削热和功率消耗，减轻刀具磨损，提高了刀具使用寿命；还可以抑制积屑瘤和鳞刺的产生，减轻切削振动，改善加工质量，另一方面，增大前角会使切削刃和刀头强度降低，易造成崩刃使刀具早期失效，还会使刀头的散热面积和容热体积减小，导致切削区温度升高，影响刀具寿命，由于减小了切屑变形，也不利于断屑。

选用：在刀具材料的抗弯强度和韧性较低，或工件材料的强度和硬度较高，或切削用量较大的粗加工，或刀具承受冲击载荷的条件下，为确保刀具强度，宜选用较小的前角，甚至可采用负前角 。

当加工塑性大的材料，或工艺系统刚性差易引起切削振动时，或机床功率不足时，宜选较大的前角，以减小切削力。

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对于成形刀具或自动化加工中不宜频繁更换的刀具情况，为保证其工作的稳定性和刀具使用寿命，宜取较小的前角。

后角的作用规律有以下方面：

增大后角，可增加切削刃的锋利性，减轻后刀面与已加工表面的摩擦，从而降低切削力和切削温度，改善已加工表面质量。但也会使切削刃和刀头强度降低，减小散热面积和容热体积，加速刀具磨损

在同样的磨钝标准VB条件下，增大后角（α2＞ α1），刀具材料的磨损体积增大，有利于提高刀具的使用寿命。但径向磨损量NB也随之增大（NB2＞NB1），这会影响工件的尺寸精度

选择： 切削厚度较大或断续切削条件下，需要提高刀具强度，应减小后角

工件材料越软，塑性越大，刀具后角应越大

以尺寸精度要求为主时，宜减小后角，以减小径向磨损量NB值；若以加工表面质量要求为主，则宜加大后角，以减轻刀具与工件间的摩擦 工艺系统刚性较差时，易产生振动，应适当减小后角

二、分析计算题

用YT15硬质合金外圆车刀纵车?b?0.637GPa的结构钢。硬度约为220HBW，车刀的几何参数为?o?15?屑

槽

，

??，前刀面带卷K?75??0rs、、

r??0.56mm，

车削时切削用量为

ap?f?vc?4mm?0.4mm/r?1.7m/s（102m/min）。

⑴用指数经验公式计算三个切削分力并计算切削功率；

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⑵用单位切削力和单位切削功率计算主切削力以及切削功率； ⑶分析、比较⑴和⑵所得结果。

第4章 机械加工精度

一、思考题

1. 什么是加工精度和加工误差？

答：加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。实际值愈接近理想值，加工精度就愈高。零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度。

实际加工不可能把零件做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。

2.什么是加工经济精度？ 答：

3. 获得尺寸加工精度的方法有哪些？

答：1）试切法、2）调整法、3）定尺寸刀具法、4）自动控制法 4. 什么是加工原理误差？

答：原理误差——即在加工中采用了近似的加工运动、近似的刀具轮廓和近似的加工方法而产生的原始误差。

5. 什么是主轴回转误差？主轴回转误差有哪些基本形式？

答：主轴回转时实际回转轴线与理想回转轴线的偏移量称为主轴回转误差， 主轴回转误差三种基本形式：纯径向跳动、纯角度摆动、轴向窜动。 6.什么是误差复映？

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答：当工件毛坯有形状误差，如圆度、圆柱度、直线度等，或相互位置误差，如偏心、径向圆跳动等时，加工后仍然会有同类的加工误差出现；在成批大量生产中用调整法加工一批工件时，如毛坯尺寸不一，那么加工后这批工件仍有尺寸不一的误差。这就是切削加工中的误差复映现象。 7.减小工艺系统热变形的途径 答： (1)减少发热和隔热

(2)改善散热条件 (3)均衡温度场 (4)改进机床结构 (5)加快温度场的平衡 (6)控制环境温度 8.提高加工精度的途径 答：消除或减小原始误差

转移原始误差 误差分组法 误差补偿法 就地加工（自干自） 自动测量补偿、恒温控制等

9.车削细长轴时，容易出现什么样的形状误差？ 答：车削细长轴时容易出现鼓形形状误差。 计算题：

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