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1、习题参考考答案第一章 总论1答案制造有两两种含意意，狭义义的制造造是使原原材料在在物理性性质和化化学性质质上发生生变化而而转化为为产品的的过程；广义的的制造是是指人类类按照所所需目的的，运用用主观掌掌握的知知识和技技能，通通过手工工或可以以利用的的客观的的物质工工具与设设备，采采用有效效的方法法，将原原材料转转化为有有使用价价值的物物质产品品并投放放市场的的全过程程。加工是指指把原材材料变成成产品的的直接物物理过程程。是制制造系统统的一个个主要的的子系统统，是通通过改变变原材料料（毛坯坯或半成成品）的的形状、性性质或表表面状态态，来达达到设计计所规定定的技术术要求。制造业是是对原材材料进行行加
2、工或或再加工工，对零零部件进进行装配配的工业业的总称称。制造技术术是完成成制造活活动所施施行的一一切手段段的总和和。2答案从制造业业的发展展历史来来看，加加工制造造业最基基本的竞竞争方式式就是成成本价格格的竞争。技技术达到到一定水水平，质质量达到到一定标标准，如如果产品品之间没没有差异异，价格格竞争的的最后结结果就是是没有利利润。沿沿海一些些发达地地区，比比如上海海、广东东，一些些加工制制造企业业发展到到一定水水平后，发发现尽管管占有的的市场越越来越大大，但企企业利润润越来越越少，甚至至处于盈盈亏的临临界点上上。发达达国家也也是先经历历过价格格竞争的的过程，往往后就进进入差异异化竞争争过程。装
3、装备制造造业的企企业之间间的竞争争主要不不是成本本价格的的竞争，而而是性能能、质量量、营销销、品牌牌等各方方面差异异的竞争争，只有有这些才才能真正正为企业业带来利利润，现现在我国工业业化发展展已经到到了这个个阶段。一一些企业业已经发发现加工工制造业业的发展展空间越越来越小小，希望望向装备备制造业业升级。十十六大报报告提出出产业升升级问题题，实际际上也涉涉及制造造业本身身的发展展。现在在制造业业正处于于一个由由以加工工制造业业为主逐逐步向装装备制造造业转变变的发展展过程中中。下一一阶段，我国工业应该向装备制造业方面发展，否则我国工业化发展带来的实际经济效益和社会福利会受到很大的限制。3答案零件是
4、机机器的组组成单元元，装配配时机器器是由零零件单元元逐一装装配而成成，但在在设计的的时候却却是从整整台机器器开始的的。一种种新产品品（机器器）的开开发内容容包括概概念设计计、方案案设计、详详细设计计、样机机试制与与评审、工工艺设计计、新产产品鉴定定、试销销、生产产准备、批批量生产产等。在在方案设设计阶段段往往需需要设计计多种方方案，通通过性能能、成本本等的对对比，经经评审最最后确定定一种方方案。在在详细设设计阶段段，是从从绘制产产品（机机器）的的总装图图开始，在在完成产产品的总总装图设设计后，再再进行拆拆画零件件图，在在零件图图上除标标注正确确的几何何尺寸外外，还要要根据机机器的性性能要求求标
5、注出出零件的的精度要要求。可可见零件件的精度度要求来来自于机机器，其其中如果果有外购购的零部部件，必必须设计计好它们们之间的的连接形形式以及及具体尺尺寸、精精度要求求等。第二章 金属切切削基础础知识与与刀具1答案切削运动动可分为为主运动动和进给给运动两两种。切削运动动中直接接切除工工件上的的切削层层，使之之转变为为切屑，以以形成工工件新表表面的运运动是主主运动。一一般来说说，主运运动是产产生主切切削力的的运动，由由机床主主轴提供供，其运运动速度度高，消消耗的切切削功率率大。结结合主运运动把切切削层不不断地投投入切削削，以完完成对一一个表面面切削的的运动是是进给运运动。2答案切削速度度vc、进给
6、给量和背吃吃刀量aap是切削削用量三三要素，主轴转速速n 单位位为r/minn或r/s。切削速度度vc 单位位为m/minn或m/s进给速度度符号是是vf，单位位为mmm/r或或mm/双行程程。每齿进给给量fz。单位位为mmm/齿。进给量ff。单位位是mmm/minn。3答案（1）在在基面投投影图中中注出已已加工表表面、待待加工表表面、过过渡表面面，刀具具前面、主主切削刃刃、主偏偏角、副副偏角和和正交平平面。（参参见教材材图2-4、图图2-99）。（2）按按投影关关系作出出正交平平面，并并注出基基面、切切削平面面、前面面、后面面，=10、=6。（参见见教材图图2-110）。4答案（1）=90外
7、圆车车刀的几几何角度度：kr=90、g o=15、ao=88、ls=55、=15、=8。（参见见教材图图2-110、图图2-111）（2）45弯头刀刀车端面面，几何何角度：=45、=5、=6、=3。（参见见教材图图2-110、图图2-111）（3）切切断刀的的几何角角度：krrL=90、=1055、=15、=5、=1、=0、=130。（参见见教材图图2-110、图图2-111）。5答案（1）高高硬度要实现切切削加工工，刀具具材料必必须具有有比工件件材料高高的硬度度，硬度度的高低低在一定定程度上上决定了了刀具材材料的应应用范围围。（2）高高耐磨性性耐磨性是是刀具材材料抵抗抗摩擦和和磨损的的能力，
8、它它是刀具具材料应应具备的的主要条条件之一一，是决决定刀具具耐用度度的主要要因素。一一般来说说，材料料的硬度度越高，耐耐磨性越越好。（3）足足够的强强度和韧韧性要使刀具具在切削削力作用用下不致致产生破破坏，就就必须具具有足够够的强度度，同时时还要具具备足够够的韧性性，以承承受着各各种应力力、冲击击载荷和和震动的的作用。通通常用材材料的抗抗弯强度度和冲击击韧度表表示刀具具的强度度和韧度度。（4）高高的耐热热性（热热稳定性性）耐热性是是指在高高温下材材料保持持硬度、耐耐磨性、强强度和硬硬度的能能力。切切削过程程中一般般都会产产生很高高的温度度，刀具具材料必必须具有有一定的的耐热性性，以保保证在高高
9、温下仍仍然具有有所要求求的性能能，耐热热性可用用红硬性性或高温温硬度表表示。（5）良良好的热热物理性性能和耐耐热冲击击性能刀具材料料的导热热性越好好，切削削时产生生的热量量越容易易传导出出去，从从而降低低切削部部分的温温度，减减轻刀具具的磨损损，避免免因热冲冲击产生生刀具材材料裂纹纹。（6）良良好的工工艺性为了便于于制造，刀刀具切削削部分材材料应具具有良好好的锻造造、焊接接、热处处理和磨磨削加工工等性能能。6答案常见高性性能高速速钢的牌牌号、主主要化学学成分、性性能及用用途如表表2-55所示。表2-55常用高高速钢的的力学性性能和应应用范围围牌 号硬度（HRCC）抗弯强度度（GPaa）冲击韧性
10、性（MJ/m2）600时硬度（HHRC）主要性能能和适用用范围普通高速速钢W18CCr4VV（W118）636663.03.440.1880.33248.55综合性能能好，通通用性强强，可磨磨削，适适用于加加工轻合合金、碳碳素钢、合合金钢、普普通铸铁铁的精加加工刀具具和复杂杂刀具。如如螺纹车车刀、成成形车刀刀、拉刀刀等W6Moo5Crr4V22（M2）636663.54.000.3000.44047448强度和韧韧性略高高于W118Crr4V，热热硬性略略低于WW18CCr4VV，热塑塑性好。适适用于制制造加工工轻合金金、碳钢钢、合金金钢的热热成形刀刀具及承承受冲击击、结构构薄弱的的刀具W14
11、CCr4VVMnRRe646664.000.33150.55切削性能能与W118Crr4V相相当，热热塑性好好，适用用于制作作热轧刀刀具高性能高高速钢95W118Crr4V666683.03.440.1770.22251属高碳高高速钢，常常温硬度度和高温温硬度有有所提高高，适用用于加工工普通钢钢材和铸铸铁，耐耐磨性要要求较高高的钻头头、铰刀刀、丝锥锥、铣刀刀和车刀刀等，但但不宜受受大的冲冲击W6Moo5Crr4V33（M3）656673.220.22551.77属高钒高高速钢，耐耐磨性很很好，适适合切削削对刀具具磨损较较大的材材料，如如纤维、硬硬橡胶、塑塑料等，也也用于加加工不锈锈钢、高高强度
12、钢钢和高温温合金等等W2Moo9Crr4VCCo8（M422）676692.73.880.2330.33055属含钴高高速钢，有有很高的的常温和和高温硬硬度，适适合加工工高强度度耐热钢钢、高温温合金、钛钛合金等等难加工工材料，可可磨性好好，适于于作精密密复杂刀刀具，但但不宜在在冲击切切削条件件下工作作W6Moo5Crr4V22Al（5011）676692.8443.8820.2330.330属含铝高高速钢，切切削性能能相当于于W2MMo9 Cr44VCoo8，适适宜制造造铣刀、钻钻头、铰铰刀、齿齿轮刀具具和拉刀刀等，用用于加工工合金钢钢、不锈锈钢、高高强度钢钢和高温温合金7答案表面涂层层是在韧
13、韧性较好好的硬质质合金或或高速钢钢基体上上，通过过化学气气相沉积积（CVVD）或或物理气气相沉积积（PVVD）法法涂覆一一薄层耐耐磨性很很高的难难熔金属属化合物物。通过过这种方方法，使使刀具既既具有基基体材料料的强度度和韧性性，又具具有很高高的耐磨磨性，从从而较好好地解决决强度韧韧性与硬硬度耐磨磨性的矛矛盾。8答案常用硬质质合金牌牌号及用用途如表表2-66所示。表2-66硬质合合金的用用途牌 号化学成分分（%）性能比较适 用 场 合合ISO国产wcTiCTaC(TbCC)CoK01YG3XX96.550.553（至上而而下）抗抗弯强度度、韧性性、进给给量依次次降低，（至上而而下）硬硬度、耐耐磨
14、性、切切削速度度依次升升高铸铁、有有色金属属及合金金的精加加工，也也可用于于合金钢钢、淬火火钢等的的精加工工、不能能承受冲冲击载荷荷K10YG6XX93.550.556铸铁、冷冷硬铸铁铁、合金金铸铁、耐耐热钢、合合金钢的的半精加加工、精精加工K20YG6946铸铁、有有色金属属及合金金的粗加加工、半半精加工工K30YG8928铸铁、有有色金属属及合金金、非金金属的粗粗加工，能能适应断断续切削削P01YT30066304碳钢和合合金钢连连续切削削时的精精加工P10YT15579156碳钢和合合金钢连连续切削削时的半半精加工工、精加加工P20YT14478148碳钢和合合金钢连连续切削削时的粗粗加
15、工、半半精加工工、精加加工或断断续切削削时的精精加工P30YT585510碳钢和合合金钢的的粗加工工，也可可用于断断续切削削M10YW184646不锈钢、耐耐热钢、高高锰钢及及其他难难加工材材料及普普通钢料料、铸铁铁的半精精加工和和精加工工M20YW282648不锈钢、耐耐热钢、高高锰钢及及其他难难加工材材料及普普通钢料料、铸铁铁的粗加加工和半半精加工工9答案（1）积积屑瘤的的形成原原因主要要是由于于切削加加工时，在在一定的的温度和和压力作作用下，切切屑与刀刀具前面面发生强强烈摩擦擦，致使使切屑底底层金属属流动速速度降低低而形成成滞流层层，如果果温度和和压力合合适，滞滞流层就就与前刀刀面黏结结
16、而留在在刀具前前面上，由由于黏结结层经过过塑性变变形硬度度提高，连连续流动动的切屑屑在黏结结层上流流动时，又又会形成成新的滞滞留层，使使黏结层层在前一一层的基基础上积积聚，这这样一层层又一层层地堆积积，黏结结层愈来来愈大，最最后形成成积屑瘤瘤。（2）积积屑瘤对对切削过过程的影影响。 增大大实际前前角。积积屑瘤黏黏结在刀刀具前刀刀面刀尖尖处，可可代替刀刀具切削削，增大大了刀具具的实际际前角。 增大大切入深深度。积积屑瘤前前端伸出出切削刃刃之外，加加工中出出现过切切，使刀刀具切入入深度比比没有积积屑瘤时时增大了了，因而而影响了了加工尺尺寸。 增大大已加工工表面粗粗糙度。由由于积屑屑瘤很不不稳定，使
17、使切削深深度不断断变化，导导致实际际前角发发生变化化，引起起切削过过程震动动；积屑屑瘤脱落落时的碎碎片可能能黏附在在已加工工表面上上；积屑屑瘤凸出出刀刃部部分，在在已加工工表面上上形成沟沟纹，这这些都可可以造成成已加工工表面的的粗糙度度值增大大。影响刀刀具耐用用度。积积屑瘤覆覆盖着刀刀具部分分刃口和和前面，对对切削刃刃和前面面有一定定保护作作用，从从而减小小了刀具具磨损，但但积屑瘤瘤脱落时时，又可可能使黏黏结牢固固的硬质质合金表表面剥落落，加剧剧刀具磨磨损。（3）影影响积屑屑瘤的主主要因素素与控制制。精加加工时必必须避免免或抑制制积屑瘤瘤的生成成。其措措施有如如下几种种。控制切切削速度度。尽量
18、量采用很很低或很很高的切切削速度度。降低工工件材料料塑性。通通过热处处理降低低材料塑塑性，提提高硬度度，可抑抑制积屑屑瘤生成成。 其他他措施。减减小进给给量、增增大刀具具前角，减减小刀具具前面的的粗糙度度值，合合理使用用切削液液等，均均可使切切削变形形减小，切切削力减减小，切切削温度度下降，从从而抑制制积屑瘤瘤的生成成。10答案（1）工件材材料对切切屑变形形的影响响。工件件材料的的塑性是是影响切切屑变形形的主要要因素。如如碳钢的的塑性越越大，抗抗拉强度度和屈服服强度越越低，越越容易产产生塑性性滑移和和剪切变变形，在在较小的的应力条条件下就就开始产产生塑性性变形。在在相同的的切削条条件下，工工件
19、材料料的塑性性越大，切切屑变形形就越大大。例如如，1CCr188Ni99Ti和和45钢钢的强度度近似，但但前者延延伸率大大得多，切切削时切切屑变形形大，易易粘刀且且不易断断屑。（2）刀刀具前角角对切屑屑变形的的影响。刀刀具前角角越大，减减小切屑屑沿前刀刀面流出出的阻力力越小，切切屑变形形越小。（3）切削速速度对切切屑变形形的影响响。在无无积屑瘤瘤的切削削速度范范围内（例例如高速速切削），切切削速度度越高，则则变形越越小。因因为塑性性变形的的传播速速度较弹弹性变形形慢。（4）切切削厚度度对切屑屑变形的的影响。当当切削厚厚度增加加时，摩摩擦系数数减小，变变形变小小。切削削厚度增增加，切切屑底层层变
20、形大大，上层层变形小小且变形形程度严严重的金金属层，占占切屑体体积的百百分比随随着切屑屑厚度增增加而下下降。因因此，从从切削层层整体看看，切屑屑的平均均变形减减小。反反之，切切屑越薄薄，变形形量越大大。11答案（1）工工件材料料的影响响。工件件材料的的强度越越大、硬硬度越高高，切削削时消耗耗的功越越多，产产生的切切削热越越多，切切削温度度升高。工工件材料料的热导导率大，热热量容易易传出，若若产生的的切削热热相同，则则热容量量大的材材料切削削温度低低。工件件材料的的塑性越越好，切切削变形形越大，切切削时消消耗的功功越多，产产生的切切削热越越多，切切削温度度升高。（2）切切削用量量的影响响。切削削
21、用量中中，切削削速度对对切削温温度影响响最大。切切削速度度vc增加，切切削的路路径增长长，切屑屑底层与与刀具前前面发生生强烈摩摩擦从而而产生大大量的切切削热，切切削温度度显著升升高。进给量ff对切削削温度有有一定的的影响。随随着进给给量的增增大，单单位时间间内金属属的切除除量增加加，消耗耗的功率率增大，切切削热增增大，切切削温度度上升。背吃刀量量ap对切削削温度影影响很小小。随着着背吃刀刀量的增增加，切切削层金金属的变变形与摩摩擦成正正比例增增加，产产生的热热量按比比例增加加。但由由于切削削刃参加加工作的的长度也也成比例例增长，改改善了刀刀头的散散热条件件，最终终切削温温度略有有增高。（3）刀
22、刀具几何何角度的的影响。刀刀具几何何参数对对切削温温度影响响较大的的是前角角和主偏偏角。前角go增增大，切切削变形形及切屑屑与刀具具前面的的摩擦减减小，产产生的热热量小，切切削温度度下降。反反之，切切削温度度升高。但但是如果果前角太太大，刀刀具的楔楔角减小小，散热热体积减减小，切切削温度度反而升升高。主偏角krr增大，刀刀具主切切削刃工工作长度度缩短，刀刀尖角err减小，散散热面积积减少，切切削热相相对集中中，从而而提高了了切削温温度。反反之，主主偏角减减小，切切削温度度降低。（4）其其他因素素。刀具具后面磨磨损较大大时，会会加剧刀刀具与工工件的摩摩擦，使使切削温温度升高高，切削削速度越越高，
23、刀刀具磨损损对切削削温度的的升高越越明显。切削液对对降低切切削温度度有明显显的效果果，切削削液的润润滑作用用可减小小摩擦，减减少切削削热。12答案在使用刀刀具时，在在刀具产产生急剧剧磨损前前必须重重磨或更更换新切切削刃，这这时刀具具的磨损损量称为为磨钝标标准或磨磨损限度度。13答案刀具一次次刃磨后后从开始始切削直直到磨损损量达到到磨钝标标准为止止的实际际切削时时间称为为刀具耐耐用度。刀具耐用用度的大大小表示示刀具磨磨损的快快慢，刀刀具耐用用度大，表表示刀具具磨损慢慢；耐用用度小，表表示刀具具磨损快快。另外外，刀具具耐用度度与刀具具寿命是是两个不不同的概概念。刀刀具寿命命是指一一把新刀刀从投入入
24、使用到到报废为为止总的的切削时时间，刀刀具的寿寿命等于于刀具耐耐用度乘乘以刃磨磨次数。14答案断屑槽的的槽形有有折线型型、直线线圆弧型型和全圆圆弧型33种。它它们在垂垂直切削削刃的剖剖面上的的形状如如图2-27（aa）、（bb）、（cc）所示示。除槽槽宽尺寸寸外，其其中反屑屑角也是是影响断断屑的主主要因素素，反屑屑角增大大，切屑屑易断裂裂，但会会使切屑屑卷曲半半径Rch减小小，增大大卷曲变变形和弯弯曲应用用，如图图2-227（dd）所示示。图2-227 断屑槽槽的形式式15答案（1）刀刀具材料料采用涂涂层高速速钢或硬硬质合金金均可。（2）VVc660.2288mm/miin（3）公公称宽度度5
25、.65777mmm 公称称厚度0.3353555mmm 横截截面积2mmm216答案主偏角对对刀具耐耐用度影影响很大大。减小小主偏角角可使刀刀尖角err增大，刀刀尖强度度提高，散散热条件件改善，因因而刀具具耐用度度高。减减小主偏偏角可降降低加工工表面残残留面积积的高度度，故可可减小加加工表面面的粗糙糙度。主主偏角还还会影响响各切削削分力的的大小和和比例。如如车削外外圆时，增增大主偏偏角，可可使背向向力Fp减小，进进给力FFf增大，因因而有利利于减小小工艺系系统的弹弹性变形形和震动动。工艺系统统刚性较较好时，主主偏角宜宜取较小小值，如如kr=3045，例如如选用445偏刀；当工艺艺系统刚刚性较差
26、差或强力力切削时时，一般般取kr=6075，例如如选用775偏刀。车车削细长长轴时，取取kr=9093，以减减小背向向力Fp。17答案刃倾角主主要影响响切屑流流向和刀刀尖强度度。刃倾角对对切屑流流向的影影响如图图2-116所示示。刃倾倾角为正正值，切切削开始始时刀尖尖与工件件先接触触，切屑屑流向待待加工表表面，可可避免缠缠绕和划划伤已加加工表面面，对精精加工和和半精加加工有利利，如图图2-116（bb）所示示。刃倾倾角为负负值时，切切削中切切屑流向向已加工工表面，如如图2-16（aa）所示示，容易易缠绕和和划伤已已加工表表面。18答案（1）背背吃刀量量ap的选择择（2）进进给量ff的选择择（3
27、）切切削速度度nc的选择择因为切削削用量33个要素素对刀具具耐用度度T的影响响程度各各不相同同，对刀刀具耐用用度影响响最大的的是切削削速度vvc，其次次是进给给量f，最小小的是背背吃刀量量ap。由于于要保持持已确定定的刀具具耐用度度T值，提提高其中中某一要要素时，必必须相应应地降低低另外两两个要素素。所谓选择择切削用用量是选选择切削削用量三三要素的的最佳组组合，在在保持刀刀具合理理耐用度度的前提提下，使使ap、f、vc三者的的乘积值值最大，以以获得最最高的生生产率。根根据已选选定的背背吃刀量量、进给给量，按按照一定定刀具耐耐用度下下允许的的切削速速度公式式，通过过计算最最后确定定切削速速度nc
28、。19答案（1）背背吃刀量量ap方面切削加工工一般分分为粗加加工、半半精加工工和精加加工。粗粗加工时时应尽量量用一次次走刀切切除全部部粗加工工余量。当当粗加工工余量过过大、机机床功率率不足、工工艺系统统刚度较较低、刀刀具强度度不够、断断续切削削及切削削时冲击击震动较较大时，可可分几次次走刀。切切削表面面层有硬硬皮的铸铸、锻件件时，应应尽量使使背吃刀刀量大于于硬皮层层的厚度度，以保保护刀尖尖。半精加工工和精加加工的加加工余量量一般较较小，可可一次走走刀切除除，即aap等于半半精（精精）加工工余量。当当为保证证工件的的加工质质量时，也也可二次次走刀。多多次走刀刀时，应应将第一一次的背背吃刀量量取大
29、些些，一般般为总加加工余量量的2/33/44。（2）进进给量ff方面粗加工时时，由于于粗加工工的工艺艺目标是是尽量高高效切出出加工余余量，对对加工后后表面质质量没有有太高的的要求，这这时在工工艺系统统的强度度、刚度度允许的的情况下下，可选选用较大大的进给给量，可可根据工工件材料料、刀杆杆尺寸、工工件直径径和已确确定的背背吃刀量量查阅相相关手册册确定。半精加工工和精加加工时，由由于半精精、精加加工的工工艺目标标是确保保加工表表面质量量（主要要是表面面粗糙度度），进进给量应应取较小小值，通通常按照照工件的的表面粗粗糙度值值要求，可可根据工工件材料料、刀尖尖圆弧半半径、切切削速度度等条件件查阅切切削
30、用量量等相关关手册来来选择进进给量。（3）切切削速度度nc方面粗加工时时，背吃吃刀量和和进给量量都较大大，切削削速度受受刀具耐耐用度和和机床功功率的限限制，一一般较低低。精加加工时，背背吃刀量量和进给给量都取取得较小小，切削削速度主主要受加加工质量量和刀具具耐用度度影响，一一般较高高。20答案常用的切切削液分分为3大大类：水水溶液、乳乳化液和和切削油油。（1）粗粗加工时时切削液液的选择择。因为为粗加工工所用的的加工余余量、切切削用量量较大，所所以产生生大量的的切削热热。在采采用高速速钢刀具具切削时时，由于于高速钢钢刀具耐耐热性较较差，需需要采用用切削液液，这时时使用切切削液的的主要目目的是降降
31、温冷却却，减少少刀具磨磨损，因因此应采采用3%5%的的乳化液液；硬质质合金刀刀具由于于耐热性性较高，一一般不用用切削液液，若要要使用切切削液，则则必须连连续、充充分地浇浇注，以以免处在在高温状状态的硬硬质合金金刀片产产生巨大大的内应应力而出出现裂纹纹。（2）精精加工时时切削液液的选择择。精加加工要求求表面粗粗糙度值值较小，一一般应采采用润滑滑性能较较好的切切削液，如如高浓度度的乳化化液或含含极压添添加剂的的切削油油。采用用高速钢钢刀具精精加工时时可用115%20%的乳化化液，以以降低刀刀具磨损损，改善善加工表表面质量量。（3）根根据工件件材料的的性质选选用切削削液。切切削塑性性材料时时需用切切
32、削液。切切削铸铁铁等脆性性材料时时，一般般不加切切削液，以以免崩碎碎状切屑屑黏附在在机床的的运动部部件上。切削铜合合金和有有色金属属时，一一般不得得使用含含硫化添添加剂的的切削液液，以免免腐蚀工工件表面面。切削削铝、镁镁及其合合金时，不不得使用用水溶液液或水溶溶性乳化化液。在在贵重精精密机床床上加工工工件时时，不得得使用水水溶性切切削液及及含硫、氯氯添加剂剂的切削削油。磨削的特特点是温温度高，会会产生大大量的细细屑和砂砂粒，因因此磨削削液应有有较好的的冷却性性和清洗洗性，并并应有一一定的润润滑性和和防锈性性。第三章 金属切切削基础础知识与与刀具1答案按机床工工艺规程程的要求求，保证证工件获获得
33、相对对于机床床和刀具具的正确确位置，并并通过夹夹紧工件件保证在在加工过过程中始始终保持持工件位位置正确确的工艺艺装备，称称为机床床夹具。简简单地说说用来装装夹工件件（和引引导刀具具）的装装置称为为机床夹夹具，简简称夹具具。夹具主要要起定位位夹紧作作用。定定位是“确定工工件在机机床上或或夹具中中占有正正确位置置的过程程”；夹紧紧是“工件定定位后将将其固定定，使其其在加工工过程中中保持定定位位置置不变的的操作”。2答案（1）定定位元件件 用于于确定工工件在夹夹具中的的位置使使工件在在加工时时相对刀刀具及运运动轨迹迹有一个个正确的的位置。（2）夹夹紧装置置 用于于保持工工件在夹夹具中的的既定位位置，
34、使使它不致致因加工工时受到到外力的的作用而而改变原原定的位位置。（3）对对刀元件件 用来来确定夹夹具相对对于刀具具的位置置。（4）夹夹具体 用于于连接夹夹具上各各个元件件或装置置，使之之成为一一个整体体的基础础件。夹夹具体也也用来与与机床有有关部位位相连接接。（5）其其他元件件和装置置 根据据需要，夹夹具上还还可以有有其他组组成部分分，如分分度装置置等。3答案定位，就就是限制制自由度度。用合合理设置置的6个个支承点点，限制制工件的的6个自自由度，使使工件在在夹具中中的位置置完全确确定，这这就是工工件定位位的“六点定定位原理理”。有些自由由度对加加工要求求有影响响，有些些自由度度对加工工要求无无
35、影响，这这种定位位情况称称为不完完全定位位。不完完全定位位在对加加工要求求无影响响的情况况下是允允许的。过定位会会导致重重复限制制同一个个自由度度的定位位支承点点之间产产生干涉涉现象，从从而导致致定位不不稳定，破破坏定位位精度。是是不允许许的。但但实际生生产应用用中，过过定位并并不是必必须完全全避免的的。有时时因为要要加强工工件刚性性或者特特殊原因因，必须须使用相相当于比比6个支支承点多多的定位位元件。4答案定位是“确定工工件在机机床上或或夹具中中占有正正确位置置的过程程”；夹紧紧是“工件定定位后将将其固定定，使其其在加工工过程中中保持定定位位置置不变的的操作”，它与与定位位位置无关关，是保保
36、证位置置不变。5答案属于固定定支承的的定位元元件有支支承钉和和支承板板，如果果工件平平面较小小，则定定位元件件应采用用支承钉钉。支承承钉分为为A型、BB型和CC型3种种。工件件定位基基准面是是毛坯表表面时（粗粗基准），因因工件表表面不平平整，应应采用布布置较远远的3个个球头支支承钉（BB型支承承钉），使使其与毛毛坯面接接触良好好；而CC型支承承钉为齿齿纹头，用用于粗基基准的侧侧面定位位，能增增大摩擦擦系数，防防止工件件受力滑滑动。工件以加加工过的的平面（精精基准）作作定位基基准时，应应该采用用平头支支承钉（书书中图33-333中的AA型）。如如果工件件平面较较大，则则定位元元件可采采用支承承板
37、，如如书中图图3-334所示示。支承承板分AA型和BB型两种种，一般般用23个螺螺钉紧固固在夹具具体上。AA型支承承板的结结构简单单，制造造方便，但但板上螺螺钉孔的的边缘容容易粘切切屑，且且不易清清除干净净，适用用于工件件的侧面面和顶面面定位；B型结结构易于于保证工工作表面面清洁，适适用于工工件底面面定位。采用支承承钉或支支承板做做定位基基准时，必必须保证证其装配配后定位位基准表表面等高高。一般般采用将将支承钉钉、支承承板装配配于夹具具6答案自位支承承是指支支承本身身的位置置在定位位过程中中，能自自适应工工件定位位基准面面位置变变化的一一类支承承，如图图3-338所示示。图33-388（a）、
38、（bb）所示示为两点点式自位位支承，图图3-338（cc）所示示为三点点接触，这这类支承承的工作作特点是是：浮动动支承点点的位置置能随着着工件定定位基准准位置的的不同而而自动浮浮动。当当基准面面不平时时，压下下其中一一点，其其余点即即上升，直直至全部部接触为为止，故故其作用用仍相当当于一个个固定支支承，只只限制一一个自由由度，未未发生过过定位。由由于增加加了接触触点数，故故可提高高工件的的安装刚刚性和稳稳定性，多多用于工工件刚性性不足的的毛坯表表面或不不连续的的平面的的定位。图3-338 自位支支承7答案可调支承承是指高高度可以以调整的的支承，如如图3-35所所示。当当夹具支支承的高高度要求求
39、能够调调整时，可可采用可可调支承承。可调调支承常常用于铸铸件毛坯坯、以粗粗基准定定位的场场合。在生产中中，有时时为了提提高工件件的安装装刚度和和定位稳稳定性，常常采用辅辅助支承承。辅助支承承的结构构形式很很多，但但无论采采用哪种种，辅助助支承都都不起定定位作用用。辅助助支承都都是工件件定位后后才调整整支承与与工件表表面接触触并锁紧紧支承的的，所以以不限制制自由度度，同时时也不能能破坏基基本支承承对工件件的定位位。8答案辅助支承承都不起起定位作作用。辅辅助支承承都是工工件定位位后才调调整支承承与工件件表面接接触并锁锁紧支承承的，所所以不限限制自由由度，同同时也不不能破坏坏基本支支承对工工件的定定
40、位。如如图3-39所所示为阶阶梯零件件，当用用平面11定位铣铣平面22时，于于工件右右部底面面增设辅辅助支承承3，可可避免加加工过程程中工件件的变形形。可调支承承是针对对毛坯批批次进行行调整，而而不是对对每个工工件的装装夹进行行调整。可可调支承承在一批批工件加加工前调调整一次次，在同同一批工工件加工工中，其其作用即即相当于于固定支支承。所所以，可可调支承承在调整整后都需需用锁紧紧螺母锁锁紧。可调支承承也可用用于通用用可调整整夹具及及成组夹夹具中，用用一个夹夹具加工工形状相相同而尺尺寸不同同的工件件。图33-377所示为为径向钻钻孔夹具具，采用用可调支支承使工工件轴向向定位，通通过调整整支承长长
41、度位置置，可以以加工距距轴端面面距离不不等的孔孔。9答案确定夹紧紧力就是是确定夹夹紧力的的大小、方方向和作作用点。在在确定夹夹紧力的的三要素素时要分分析工件件的结构构特点、加加工要求求、切削削力及其其他作用用外力。（1）夹夹紧力方方向的确确定。 夹紧紧力方向向应垂直直于主要要定位基基准面。 夹紧紧力应朝朝向工件件刚性较较好的方方向，使使工件变变形尽可可能小。 夹紧紧力的方方向应使使所需夹夹紧力最最小。夹夹紧力最最好与切切削力、工工件重力力方向一一致，这这样既可可减小夹夹紧力，又又可缩小小夹紧装装置的结结构。（2）夹夹紧力作作用点的的选择。选选择作用用点的问问题是指指在夹紧紧方向已已定的情情况下
42、确确定夹紧紧力作用用点的位位置和数数目。合合理选择择夹紧力力作用点点必须注注意以下下几点。 夹紧紧力作用用点应落落在定位位元件上上或定位位元件所所形成的的支承区区域内。 作用用点应作作用在工工件刚性性较好的的部位。应应尽量避避免或减减少工件件的夹紧紧变形，这这一点对对薄壁工工件更显显得重要要。 夹紧紧力作用用点应尽尽可能靠靠近加工工面。这这可以减减小切削削力对夹夹紧点的的力矩，从从而减轻轻工件的的震动。（3）夹夹紧力大大小的确确定。在在夹紧力力的方向向、作用用点确定定之后，必必须确定定夹紧力力的大小小。夹紧紧力过小小，难以以保证工工件定位位的稳定定性和加加工质量量；夹紧紧力过大大，将不不必要地
43、地增大夹夹紧装置置等的规规格、尺尺寸，还还会使夹夹紧系统统的变形形增大，从从而影响响加工质质量。特特别是机机动夹紧紧时，应应计算夹夹紧力的的大小。10答案（1）车车床夹具具特点： 安装装在车床床主轴上上的夹具具。这类类夹具中中，除了了各种卡卡盘、顶顶尖等通通用夹具具或其他他机床附附件外，往往往根据据加工的的需要设设计各种种心轴或或其他专专用夹具具，加工工时夹具具随机床床主轴一一起旋转转，切削削刀具作作进给运运动。 安装装在滑板板或床身身上的夹夹具。对对于某些些形状不不规则和和尺寸较较大的工工件，常常常把夹夹具安装装在车床床滑板上上，夹具具作进给给运动。加加工回转转成形面面的靠模模属于此此类夹具
44、具。（2）铣铣床夹具具特点：铣床夹具具主要用用于加工工零件上上的平面面、凹槽槽、键槽槽、花键键、缺口口及各种种成形面面。由于于铣削加加工通常常是夹具具随工作作台一起起作进给给运动，按按进给方方式不同同铣床夹夹具可分分为直线线进给式式、圆周周进给式式和靠模模进给式式三种类类型。直线进进给式铣铣床夹具具这类铣床床用得最最多。夹夹具安装装在铣床床工作台台上，加加工中随随工作台台按直线线进给方方式运动动。根据工件件质量、结结构及生生产批量量，将夹夹具设计计成单件件多点、多多件平行行和多件件连续依依次夹紧紧的联动动方式，有有时还要要采用分分度机构构，均为为了提高高生产效效率。圆周进进给式铣铣床夹具具圆周
45、进给给铣削方方式在不不停车的的情况下下装卸工工件，一一般是多多工位，在在有回转转工作台台的铣床床上使用用。这种种夹具结结构紧凑凑，操作作方便，机机动时间间与辅助助时间重重叠，是是高效铣铣床夹具具，使用用于大批批量生产产。靠模铣铣床夹具具这种带有有靠模的的铣床夹夹具用在在专用或或通用铣铣床上加加工各种种非圆曲曲面。靠靠模的作作用是使使工件获获得辅助助运动，形形成仿形形运动。按按主进给给运动方方式，靠靠模铣床床夹具可可分为直直线进给给和圆周周进给两两种。（3）钻钻床夹具具特点：钻床夹具具一般由由外套和和钻模板板构成。根根据被加加工孔的的分布和和钻模板板的特点点，钻模模一般分分为固定定式、回回转式、
46、移移动式、翻翻转式、盖盖板式和和滑柱式式等几种种类型。固定式式钻模。在在使用过过程中，钻钻模和工工件在机机床上的的位置固固定不动动。常用用于在立立式钻床床上加工工较大的的单孔或或在摇臂臂钻床上上加工平平行孔系系。回转式式钻模。回回转式钻钻模钻模模体可按按一定的的分度要要求绕某某一固定定轴转动动。主要要用于加加工同一一圆周上上的平行行孔系或或分布在在圆周上上的径向向孔。工工件在一一次装夹夹后，靠靠钻模体体旋转，依依次加工工出各孔孔。它包包括立轴轴、卧轴轴和斜轴轴回转33种基本本形式。移动式式钻模。移移动式钻钻模常用用于单轴轴立式钻钻床，先先后钻削削工件同同一表面面上的多多个孔。一一般工件件和被加加工孔的的孔径都都不大，属属小型夹夹具。翻转式式钻模。翻翻转式钻钻模整个个夹具可可以带动动工件一一起翻转转，加工工中、小小型工件件分布在在不同表表面的孔孔系，甚甚至可加加工定位位基准面面上的孔孔。盖板式式钻模。这这类钻模模常用于于加工大大型工件件上的小小孔。钻钻模本身身是一块块钻模板板，上面面装有导导向定位位装置、夹夹紧元件件和钻套套，加工工时将其其覆盖在在工件上上即可。所所以该类类钻模应应在保证证刚性的的基础上上，尽量量减轻其其结构重重量。这这种钻模模通常利利用工件件底面做做安装基