机械制造技术基础复习要点 东大

第 1 章
机械制造系统和机械制造单元1、零件的工艺过程。

答：在工艺过程中，以机械加工方法按一定顺序逐步的改变毛坯形状、尺寸、表面层性质，直至成为合格的零件的那部分过程称为机械加工工艺过程。

2、机械产品的生产过程。

（p3）答：由原材料转化为最终产品的一些列相互关联的劳动过程的总和称为生产过程。

第 2 章金属切削机床1、金属切削机床的主运动、进给运动和辅助运动的定义分别是什么？以普通卧式车床为例加以说明？（13
页）答：主运动是使刀具的切削部分进入工件材料，使被切金属层转变为切屑的运动，例如车床上工件的回转运动是主运动。

维持切削继续的运动称为进给运动，例如车床上刀具的纵向移动是进给运动。

除上述的表面成形外，机床上还有在切削加工过程中所必须的其它一些运动，统称为机床的辅助运动，例如车床上的快进、快退运动和机床的转位、分度、换向以及机床夹具的加紧与松开等操纵运动属于辅助运动。

2、机床主运动。

（p13）答：主运动是使刀具的切削部分进入工件材料，使被切金属层转变为切屑的运动。

3、机床主参数。

（p14）答：机床主参数包括尺寸参数、运动参数与动力参数。

数控机床有哪些特点？具备什?刺跫笔褂檬鼗
膊拍芟允酒溆旁叫裕浚?1
页）答：特点：适应性强、加工精度高、生产率高、劳动强度小、经济效益好。

数控机床最适合加工多品种小批量生产的工件，合理生产批量在 10-100
件之间，以及外形比较复杂的工件，需要频繁改型的工件，价格昂贵、不允许报废的工件和需要生产周期短的急需工件。

第 3 章
金属切削与磨削加工1、简述切削深度的定义。

答：切削深度
为工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离（单位：mm）2、刀具切削平面。

答：通过切削刃选定点、与主切削刃相切、并垂直于基面的平面，也就是切削刃与切削速度方向构成的平面。

3、刀具的主剖面。

（p53）答：主剖面 P0
是通过切削刃选定点、同时垂直于基面和切削平面的平面。

4、刀具的法剖面。

（p 54）答：切削刃法剖面 Pn
是通过切削刃选定点、并垂直于切削刃的平面。

5、刀具的刃倾角。

（p55）答：刃倾角在切削平面内度量的主切削刃与基面间的夹角。

6、主偏角。

（p55）答：主偏角 k r
——在基平面内度量的切削平面与进给平面间的夹角。

它也是主切削刃在基面上投影与进给运动方向的夹角。

7、刀具前角。

（p55）答：在主剖面内度量的基面与前刀面的夹角。

当前刀面与切削平面间的夹角小于90°时取正号；大于
90°时则取负号。

8、写出切削刀具常用的五个角度，他们各在哪个参考平面中测量？（55 页）答：基本角度有：前角 0 、后角 0 、主偏角 kr 、副偏角 kr 和刃倾角
s在主剖面上测量前角 0 、后角 0 ；在基面上测量主偏角 kr 、副偏角
kr ；在切削平面上测量刃倾角
s 。

9、常用的金属切削刀具材料有哪些？（P56）答：1 高速钢；2 硬质合金； 3 陶瓷材料；4 涂层刀具；5 金刚石；6
立方氮化硼10、刀具材料应该具备哪些基本性能？（P56）
（1）必须具有高于工件材料的硬度，否则无法切入工件；答：
（2）为了承受切削过程中的冲
（3）要有好的抵抗磨损的能力；击和振动，还应具有足够的强度和韧性；
（4）要有良好的耐
（5）尽量大的导热系数和小的线膨胀系数；热性，抗扩散和抗氧化能力；
（6）要求刀具材料具有良好的工艺性（可加工性、可磨削性和热处理特性）和经济性。

（56
页）11、切削刀具材料应具备哪些基本性能？说明其原因。

答：第一，刀具材料必须具有高于材料的硬度，否则无法切入工件；第二，为了承受切削力和切削过程中的冲击和振动，刀具材料应有足够的强度和韧性；第三，要求刀具材料要有好的抵抗磨损的能力；第四，要求刀具材料在高切削温度下保持高硬度、高强度的性能，即耐热性，并有良好的抗扩散、抗氧化的能力；第五，尽量大的导热系数和小的线膨胀系数，这样由刀具传导出去的热量多，有利于降低切削温度和提高刀具的使用寿命，并可以减少刀具的热变形；第六，为便于制造刀具和有高的性能价格比，要求刀具材料具有良好的工艺性和经济性。

12、常用的硬质合金刀具材料有哪几类？一般各用于切削哪类工件材料？（57
页）答：常用的硬质合金有钨钴类、钨钛钴类、通用硬质合金和
TiCN基硬质合金等。

可以加工包括淬硬钢在内的多种材料。

14、磨削加工中常用的磨料有哪些？（P58）（1）普通磨料
普通砂轮磨料都是基于氧化铝（ Al2O3）和碳化硅（ Si C ）的人造材答：料。

氧化铝磨料由于组织特征和制造过程的不同，得到的不同品种主要有：普通刚玉或棕刚玉、微晶刚玉、单晶刚玉、白刚玉、烧结刚玉、锆刚玉。

碳化硅磨料包括绿色碳化硅和黑色碳化硅。

（2）超硬磨料：主要有人造金刚石和立方氮化硼。

15、切削液和磨削液应该具备哪些基本性能？其作用是什么？（59 页）答：第一，良好的润滑性能和吸附性能。

对重切削则要在高温高压条件下仍能保持润滑作用；第二，高的导热系数、大的热容量和汽热化，具有良好的冷却作用；第三，良好的流动性和渗透性，在压力作用下能对工件、刀具或磨具表面起到良好的冲刷和清洗作用，并防止碎屑黏着在工件或刀具磨具表面上；第四，具有良好的防锈性能，避免工件、机床和刀具不受周围介质的影响而发生腐蚀；第五，无毒、无臭，不刺激皮肤，不易变质和产生泡沫，废液易处理和再生，不污染环境；第六，易于过滤，使用过程中不会沉淀和形成硬质点；第七，经济性好。

以上各种要求难以全面满足，应按使用具体要求，择要考虑。

16、切削、磨削加工中采用的冷却液使用方法有哪几种？（P60）答：切削、磨削液的使用方法很多，常见的有：浇注法、高压冷却法和喷雾冷却法；对于磨削还有渗透供液法。

17、普通砂轮特性用哪些要素来表示？答：决定普通砂轮特性的五个基本要素是：磨料、粒度、结合剂、硬度和组织。

18、以车刀为例，说明刀具的磨损分为哪几种形式？引起磨损的原因是什么？答：刀具的磨损形式：第一，前刀面磨损；第二?蟮睹婺ニ稹５毒吣ニ鸬脑蛑饕腔的ニ鸷腿取⒒ニ穑罢呤怯晒ぜ牧现杏仓实愕目袒饔靡鸬模笳咴蚴怯叙そ帷⒗┥ⅰ⒏吹纫鸬摹?9、以车削为例，论述哪些因素对切削温度有影响？有何种影响？（69
页）答：影响切削温度的主要因素：第一，切削用量的影响；第二，刀具几何参数的影响；第三，工件材料的影响；第四，刀具磨损的影响；第五，切削液的影响。

（p69）20、切削温度。

答：前刀面与切屑接触区内的平均温度，它由切削热的产生与传出的平衡条件所决定。

21、衡量工件材料的切削加工性的指标通常有哪些？（P75）（1）以刀具使用寿命来衡量；答：（3）以加工表面质量来
（2）以切削力和切削温度来衡量；
（4）以断屑性能来衡量。

衡量；22、高速切削有哪些优点？要实现高速切削应具备哪些条件？（79 页）答：优点：①金属切除率可提高 3—6
倍，单位功率材料切除率可达 130 160cm / min kw ，生产效率大幅度提高；②
切削力可降低
15--3以上，尤其是径向切削力大幅度降低；③高速加工时机床的激振频率特别高，远离“机床—刀具—工件”工艺系统的固有频率，工作平稳，工艺系统振动小；④95--98的切削热被切屑带走，切削温度增加逐步缓慢，工件温升低，基本可以保
持冷态加工，工件表面热损伤小，适于加工容易热变形的零件；⑤由于加工振动小，切屑变薄，切削力和受力变形小，所以可以获得良好的加工精度和表面质量，加工表面质量提高 1—2 级，可获得相当于磨削加工的表面粗糙度；
⑥允许进给速度提高 5—10 倍，切削速度和进给速度每提高
15--20，可降低制造成本10--15。

高速切削可降低制造成本
20--40。

23、高效率磨削技术都包括哪些技术？并对每项技术进行简要的论述？（82 页）答：见课本。

第 4 章
机床夹具1、工件在机床上的装夹方法有哪几种？（P89）
（1）直接找正装夹；答：（3）在夹具中安装。

（2）按划线找正装夹；2、机床夹具。

（p89）答：用于装夹工件的工艺装备称为机床夹具。

3、机床夹具的主要作用有哪些？（P92）（1）保证加工精度；答：（3）降低对工人的技术要求和减轻工人的劳（2）提高劳动生产率；
（4）扩大机床的加工范围。

动强度；4、机床夹具一般由哪些部分组成？（P92）（1）定位元件；答：（3）对刀和引导元件；（2）夹紧装置；（5）其他元件。

（4）夹具体；5、工件的自由度。

（p94）答：工件在空间可能具有的运动称为工件的自由度。

6、什么叫六点定位原理？（P95）答：夹具上按一定规律分布的六个支撑点可以限制工件的六个自由度，其中每个支撑点相应地限制一个自由度。

这一原理称为工件的定位原理，也称为六点定位原理。

7、什么叫完全定位？（p96）答：通过适当设置定位元件限制工件六个自由度，实现完全定位。

8、欠定位。

（p 96）答：如果工件定位方案中定位点少于应当限制的自由度数，因而实际上某些应该限制的自由度没有限制，工件定位不足。

这种情况成为欠定位。

9、重复定位。

（p96）答：如果定位方案中有些定位点重复限制了同一个自由度，这样的定位称为重复定位或过定位。

（p96）10、不完全定位。

答：在保证加工要求前提下，有时并不需要完全限制工件的六个自由度，不影响加工要求的自由度可以不限制，这称为部分定位。

答：夹具上按一定规律分布的六个支撑点可以限制工件的六个自由度，其中每个支撑点相应地限制一个自由度，这一原理称为工件的定位原理，也称为六点定位原理。

（p106）11、简述定位误差的定义。

答：定位误差是指由于工件定位所造成加工表面相对其工序基准的位置误差，以 DW
表示。

工件的定位误差等于基准位置误差与基准不重合误差之和，即 DWJW JB。

12、常见题型、夹具由哪几部分组成？工件以平面为定位基准可采用何种支承定位？答：夹具由定位元件、夹紧装置和家具体组成。

采用：①钉支承；②板支承；③可调支承；④辅助支承；⑤自位支承。

第 5 章
机械质量分析与控制1、获得零件尺寸精度的方法有哪些？（P116）
（1）试切法；答：（3）调整法；（2）定尺寸刀具法；
（4）自动控制法；2、机械加工精度。

（p116）答：机械加工精度是指零件经机械加工后的实际几何参数（尺寸、形状、表面相互位置）与零件的理想几何参数相符合的程度。

3、零件尺寸精度。

（p116）答：尺寸精度是对零件加工精度的基本要求，设计人员根据零件在机器中的作用与要求对零件的尺寸精度制定了一些几何参数，它包括直径公差、长度公差和角度公差。

4、零件机械加工质量。

（p116）答：零件机械加工质量包括零件的加工精度和表面质量两部分。

5、机械加工误差。

（p116）答：实际加工的零件不可能做得与理想零件完全一致，经加工后零件的实际几何参数与理想零件的几何参数的偏离程度称为加工误差。

6、机械加工形状精度。

（p117）答：几何形状精度包括圆柱度、圆度、平面度、直线度等。

7、获得零件几何形状精度的方法有哪些？（P117）（1）轨迹法；答：
（3）成形刀具法；（2）仿形法；
（4）展成法。

8、常考题型：机械加工中获得加工精度的方法有哪些？（P116）（1）获得零件尺寸精度的方法：试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法；答：（2）获得零件几何形状精度的方法：轨迹法、仿形法、成形刀具法、展成法；（3）零件的相互位置精度，主要由机床精度、夹具精度和工件安装精度以及机床运动与工件装夹后的位置精度予以保证。

9、什么叫加工原理误差？（p119）答：原理误差是由于在加工中因为采用了近似加工运动或近似的刀具切刃形状轮廓而产生的误差。

（p126）10、工艺系统刚度。

答：工艺系统的刚度是以切削力和在该力方向上（误差敏感方向）所引起的刀具和工件间相对变形位移的比值表示的。

11、什么叫误差复映规律？（P129）答：这种经加工后零件存在的加工误差和加工前的毛坯误差相对应，其几何形状误差与上工序相似，这种现象称为误差复映规律。

12、误差复映规律产生的原因是什么？（P129）答：产生的原因是工艺系统的受力变形。

切削过程中，由于毛坯加工余量和材料硬度的变化，引起切削力的变化，工艺系统受力变形也相应地发生变化，即刀具相对工件位置发生变化，因而产生工件的尺寸误差和形状误差。

13、试论述工艺系统受热变形对零件的机械加工精度有何影响？（135
页）答：1、机床热变形对加工精度的影响：主要是主轴部件、床身、导轨以及两者相对位置等的热变形；2、工件热变形对加工精度的影响：工件的热变形因采用加工方法不同而异；3、刀具的热变形对加工精度的影响：加工大型零件时，刀具热变形往往造成几何形状误差。

14、试论述通过何种途径可以提高零件的机械加工精度？（137
页）答：途径：1、消除与减小原始误差；2、补偿或抵消原始误差；3、转移原始误差；4、误差均化；5、加工过程中的主动控制。

（p139）15、系统性误差。

答：相同工艺条件，当连续加工一批零件时，加工误差的大小和方向保持不变或按一定的规律而变化，成为系统性误差。

前者称为常值系统误差，后者称为变值系统性误差。

（p139）16、随机误差。

答：当加工一批工件时，误差出现的大小或方向作不规律变化的误差称为随机误差。

（看系统误差）17、常值系统性误差。

18、机械加工表面质量都包括哪些内容？（P146）答：表面质量包括的主要内容是：（1）表面的几何形状特征，它主要包括：表面粗糙度；波度——介于宏观几何形状误差和表面粗糙度（微观几何误差）之间的周期性几何形状误差。

（2）表面层的物理及机械性能，它主要包括表面层因塑性变形引起的加工硬化、表面层的金相组织变化、表面层的残余应力等。

19、零件表面质量对零件使用性能有哪些影响？（P146）
（1）表面质量对零件耐磨性能的影响：1 表面粗糙度对耐磨性的影响； 2
表面冷作硬化答：（2）表面质量对疲劳强度的影响：1
表面粗糙度对疲劳强度的影响；2
表对耐磨性的影响。

面层残余应力、冷作硬化对疲劳强度的影响。

（3）表面质量对零件耐腐蚀性能的影响。

（4）表面质量对零件配合性质的影响。

（5）表面质量对零件接触强度的影响。

常考题型：表面粗糙度对零件的使用性能有哪些影响？答：表面粗糙度对零件的耐磨性、疲劳强度、耐腐蚀性能、配合性质和接触刚度有影响。

常考题型：影响冷做硬化的因素有那些？答：①切削用量。

切削速度增加，硬化程度降低；进给量和切削深度增加使硬度化程度增加。

②刀具几何参数的影响。

前刀角增加，硬化程度降低；刀刃圆弧增加，硬化程度降低。

③工件材料。

随着工价的塑性和韧性的增加，硬化程度增强。

20、切削加工中影响表面粗糙度的因素有哪些？（P148）（1）刀具切削刃几何形状的影响；答：
（3）切削用量（包括切屑速度、（2）工件材料的影响；
（4）工艺系统的高频振动。

进给量、切削深度）的影响；21、磨削加工中影响表面粗糙度的因素有哪些？（P149）（1）砂轮的粒度；答：（3）砂轮的修整；（2）砂轮的硬度；（5）磨削径向进（4）磨削速度；
（6）工件圆周进给速度与轴向进给量；给量与光磨次数；
（7）冷却润滑液。

22、常考题型：什么是磨削烧伤？磨削淬火钢时，可能产生的磨削烧伤类型有哪些？防止或减轻烧伤的方法有哪些？（P151）
（1）磨削烧伤是指在磨削时，由于磨削表面层的温度很高，引起表面层金相组织变化，答：并产生极大的表面残余应力和细微裂纹的现象。

（2）产生的类型主要有：回火烧伤、淬火烧伤、退火烧伤。

（3）防止或减轻烧伤的方法有：选择粗粒度的砂轮；同时提高工件速度和砂轮速度 s ；增加进给量
f ；提供良好的冷却润滑条件。

23、试论述在磨削加工中表面层残余应力产生的原因？（153
页）答：原因：1、热塑性变形引起的残余应力；2、冷态塑性变形引起的残余应力；3、局部金相组织变化引起的残余应力。

24、机械加工中的强迫振动有哪些特点？（P155）
（1）强迫振动是在外界周期性干扰力的作用下产生的，但振动本身并不能引起干扰力的答：变化；
（2）不管加工系统本身的固有频率有多大，强迫振动的频率总与外界干扰力的频率相同或成倍数关系；
（3）强迫振动振幅的大小在很大的程度上取决于干扰力的频率与加工系统固有频率25、机械加工中的自激振动有哪些特点？（P157）
（1）自激振动是一种不衰减的振动；答：
（2）自激振动的频率等于或接近系统的固有频率；（3）自激振动的形成和持续是由切削过程而产生的，如若停止切削过程，即机床空转，自激振动也就停止了；（4）自激振动能否产生以及振幅的大小，决定于每一振动周期内系统所获得能量与所消耗的能量的对比情况。

常考题型：什么是自激振动？什么是强迫振动？其各自的特点分别是什么？（P155、P157）
（1）强迫振动是系统在外界周期性干扰力的作用下所引起的不衰减振动。

答：（2）自激振动是当系统受到外界偶然扰动而产生振动时，振动过程自身将产生维持振动的交变力，振动力停止，交变力即消失的振动。

（3）强迫振动与自激振动主要区别在于其频率。

（4）减少强迫振动的基本途径：1
减少或消除工艺系统中回转零件的不平衡；2 提高系统传动件的精度；3
提高工艺系统的动态特性；4
消振。

（5）减少强迫振动的基本途径：合理选择切削参数（切削用量、刀具几何参数）；提高工艺系统的抗振性；合理安排两个自由度振动系统的刚度以及正确选择有关参数；增加阻尼，减振装置。

第 6 章
机械加工工艺规程的制订1、常考题型：何为工序集中和工序分散原则？我们倾向于采用什么原则来组织机械零件的生产？
（1）工序集中是力求将加工零件的所有工步集中在少数几个工序内完成；答：（2）工序分散是力求每一工序的加工内容简单；
我们倾向于采用工序集中的原则。

2、简述工序的定义？（166
页），对一个（或同答：一个（或一组）工人在一个工作地点（指安置机床。

钳工台等的地点）时加工的几个）工件所连续完成的那部分机械加工工艺过程称为工序。

3、复合工步。

（p166）答：为提高生产效率而使用一组同时工作的刀具对零件的几个表面同时进行加工时，也把它看作一个工步，并称为复合工步。

4、简述
工步的定义？（166
页）答：在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序称为工步。

5、机械加工工艺规程。

（p167）答：用一定的文件形式规定下来的工艺过程成为工艺规程。

6、机械加工工艺规程的作用是什么？（P167）
（1）工艺规程是指导生产的技术文件；答：（2）工艺规程是生产管理和组织的主要依据；（3）工艺规程是新建或扩建机械制造工厂或车间的基本文件；（4）工艺规程是现有生产方法和技术的总结。

7、什么是零件生产纲领和生产类型？（p170）
（1）零件的生产纲领是包括备品和废品在内的零件的年产量，由下式计算：答：N Qn1a1b式中
N——零件的年生产纲领；；Q——机器产品的年产量（台/年）；n——每台机器产品中该零件的数量（件/台）a——备品的百分率；b——废品的百分率。

（2）生产类型可分为：单件生产、成批生产、大量生产。

8、机械加工中使用的零件毛坯有哪些种类？（P171）（1）铸件；答：
（3）型材（主要有热轧型材和冷轧型材）（4）焊接件毛坯；（2）锻件；；（5）
（6）其它（主要有粉末冶金制品、工程塑料制品、新型陶瓷等）冷冲压毛坯；。

9、常考题型：什么叫经济加工精度？（P172）答：不同的加工方法可得到不同的加工精度和表面粗糙度范围，在该范围内有一个可以最经济地获得的加工精度，一般称为经济加工精度。

（p174）10、工序基准。

答：是在工序图中用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸形状、位置的基准。

（p175）11、定位基准。

答：定位基准是加工时使工件在机床或夹具中占据一个正确位置所用的基准。

（p175）12、精基准。

（精基准是经过加工的作为定位基准的表面）答：，作为定位基准的表面，如是未加工加工的毛坯表面则称为粗基?迹蝗缡蔷庸さ谋砻嬖虺莆肌?3、叙述在机械加工过程中选择粗基准和精基准时各应遵循什么原则？（P175）
（1）粗基准原则（四项基本原则）答：：1）当必须保证不加工表面与加工表面间相互位置关系时，应选择该不加工表面为粗基准；2）对于有较多加工表面而不加工表面与加工表面间位置要求不严格的零件，粗基准选择应能保证合理地分配各加工表面的余量；3）选作粗基准的毛坯表面应尽量光滑平整，不应有浇口、冒口的残迹及飞边等缺陷，以免增大定位误差，并使零件夹紧可靠；4）粗基准应尽量避免重复使用，原则上只能在第一道工序中使用。

（2）精.。