重庆大学机械制造技术基础答案(刘英版)

的条件下，首先选择尽可能大的背吃刀量 asP ，其次选择在加工条件和加工要求限制下允
许的进给量 f ，最后再按刀具寿命的要求确定一个合适的切削速度 vc 。 从机床动力和刚性的限制等条件出发:选取尽可能大的进给量 f ；最后根据刀具耐用度确定
最佳的切削速度 vc 。
13.何谓砂轮硬度？它与磨粒的硬度是否是一回事？如何选择砂轮硬度？砂轮硬度选择不当 会出现什么弊病？ 答：砂轮硬度是指砂轮表面的磨料在磨削力的作用下脱落的难易程度。砂轮的硬度软，表示磨粒容 易脱落; 砂轮硬度硬，表示磨粒较难脱落。显然砂轮硬度是由结合剂的粘结强度和数量所决定的， 而与磨料本身的硬度无关。 选择砂轮硬度的一般原则：磨削软材料时，选用硬砂轮；磨削硬材料时，选用软砂轮。前者是因为
为什么？
答：切削用量与刀具寿命的关系为：T CT1来自11v
m c

f
n

a
p sp
当用硬质合金车刀车削 b=0.65GPa 的中碳钢时，切削用量与刀具寿命的关系为：
v T
CT
f a 5 2.25 0.75
c
sp
由此可见，切削速度vc 对刀具寿命影响最大，其次是进给量 f ，背吃刀量asp 影响最小。

56

主电动机 1457.05rk/wmin

130 230

I

M1(左)

(正转)


M1(右)

(反转)



3581
___
___

43


50 34

VII

34
30



II


所以，从提高生产率出发，首先选择较大的背吃刀量 asp ，其次选择合适的进给量 f ，最后
确定切削速度 vc 。
切削功率：
Pc

Fc vc 6 104
而切削力： Fc
CFc
a xFc sp
f yFc
v K nFc
c
Fc
v 刀具寿命：
c T 0.2
Cv f a 0.45 0.15
sp
通常情况下: xFc yFc 所以，从降低切削功率出发，首先选择较小的切削速度 vc 其次，选择较大的进给量 f ，最
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第二章
答：主运动是由机床提供的刀具和工件之间最主要的相对运动，主运动是切削加工过程中速
度最高、消耗功率最多的运动。切削加工通常只有一个主运动。
进给运动是使主运动能够依次地或连续地切除工件上多余的金属，以便形成全部已加工表面
的运动。进给运动可以只有一个（如车削、钻削），也可以有几个（如滚齿、磨削）。进给运
v T a
5 c
CT f 2.25
0.75 sp
生产率: Q 1000 vc hDbD 1000 vc fa sp
从上面的公式中可以看出：
切削速度 vc 对刀具寿命影响最大，其次是进给量 f ，背吃刀量 asp 的影响最小。而切削速
度 vc ，进给量 f ，背吃刀量 asp 对生产率的影响是相同的。
10.甲、乙、丙三人高速车削b=750N/mm2 的碳钢。切削面积( asp f )各为 100.2，50.4，40.5，三人的经济耐用度 Tc=60min，比较三人的生产率，解 释生产率不同的原因。
答：生产率: Q 1000 vc hDbD 1000 vc fa sp
v 切削速度（硬质合金车刀）：
c T 0.2
Cv f a 0.45 0.15
sp
v Cv
Cv
1
c
T 0.2
f a 0.45 0.15 sp
T 0.2 ( f
asp )0.15
f 0.3
因为， f甲 f乙 f丙
所以， v甲 v乙 v丙
因此， Q甲 Q乙 Q丙
即甲的生产率最高，乙的生产率次之，丙的生产率最低。 11.刀具寿命一定时，从提高生产率出发，选择切削用量的顺序如何？ 从降低切削功率出发，选择切削用量的顺序又如何？为什么？ 答：当用硬质合金车刀车削 = 0.65GPa 的中碳钢时，切削用量与刀具寿命的关系为：
在磨削软材料时，砂轮的工作磨粒磨损很慢，不需要太早的脱离下来；后者是因为在磨削硬材料时， 砂轮的工作磨粒磨损较快，需要较快地更新。 砂轮硬度选择不当：砂轮选得过硬，磨钝的磨粒不易脱落，砂轮易堵塞，磨削热增加，工件 易烧伤，磨削效率低，影响工件表面质量；砂轮选得过软，磨粒还在锋利时就脱落，增加了 砂轮损耗，易失去正确的几何形状，影响工件精度。 第三章 3-3 试列出 CA6140 车床主运动传动链的传动路线,并计算主轴最高、最低转速及转速级数。 答：传动链的传动路线如下：
3. 45 钢锻件粗车 选 p03
HT200 铸铁件精车 选 k01
低速精车合金钢蜗杆 选高速钢或 p01
高速精车调制钢长轴 p01
高速精密镗削铝合金精钢套 k01 或钛基类
中速车削高强度淬火钢轴 陶瓷（氮化硼）
加工 65HRC 冷硬铸铁或淬硬铁 陶瓷（氮化硼）
4 背吃刀量 a 和进给量 f。背吃刀量 a 和进给量 f 都会使切削层面积 A 增大，从而使变形抗
2
1 xFc
yFc
xFc
（ 2 ）（a sp乙
f乙
yFc ）（2
*
1 ）yFc 2
*（asxpF乙c
f乙
）（a yFc
xFc
sp乙
f乙
） yFc
所以，Fc 甲> Fc 乙 即甲的主切削力较乙的主切削力大一些。 有益的结论：在同等生产率下，应该采用较大的进给量来减小主切削力，延长刀具寿命。 8 温度 T 常系数 c 切削速度 v 进给量 f 背吃刀量 asp 切削温度与切削用量之间的关系 T=cv0.41f0.14asp0.04 9 切削用量(asp、f、vc)中，哪个因素对刀具寿命影响最大？哪一个因素对刀具寿命影响最小？
2.常用硬质合金有：钨钴类硬质合金（wc+co）,钨钛钴类硬质合金（wc+tic+co）,钨钛钽钴
类，碳化钛基硬质合金，涂层硬质合金。 钨钛钴类硬质合金适合加工钢料
钨钴类硬质合金适用加工铸铁等脆性材料。同种牌号中，30 适合粗加工，01 适合精加工。
因为 30 含钴量较多，其抗弯强度和冲击韧度较高，01 含钴较少，耐磨性耐热性较高。
后确定背吃刀量 asp 。
12.选择切削用量的原则是什么?从刀具寿命出发，按什么顺序选择切削用量? 从机床动力出发，按什么顺序选择切削用量?为什么? 答：选择切削用量时，要综合考虑切削过程的质量、生产率和成本等问题。所谓合理的切削 用量是指在充分利用刀具的切削性能和机床性能（功率、扭矩）以及保证工件加工质量的前 提下，能获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。 从刀具寿命出发:选择切削用量的原则是在机床、刀具、工件的强度以及工艺系统刚性允许
正转转速级数：2×3×(1+(2×2-1))=24 级 反转转速级数：1×3×(1+(2×2-1))=12 级 3-6 CA6140 车床主运动传动链中的双向多片摩擦离合器的作用是什么？ 答：当压紧离合器 M1 左部的摩擦片时，轴 1 的运动经齿轮副 56/38 或 51/43 传给轴 2，从 而使轴 2 获得两种转速。当压紧离合器 M1 的右部摩擦片时，轴 1 的运动经右部摩擦片及齿 轮 50 传至轴 7 上的空套齿轮 34，然后再传给轴 2 上的固定齿轮 30，使轴 2 转动。这时由于 轴 1 至轴 2 的传动中多经过了一个中间齿轮 34，因此，轴 2 的转动方向与经 M1 左部传动时 相反，反转转速只有一种。当离合器 M1 处于中间位置时，其左部和右部的摩擦片都没有被 压紧，空套在轴一上的齿轮 56,51 和齿轮 50 都不转动，轴 1 的运动不能传至轴 2，因此主 轴停止转动。 3-7 CA6140 车床主轴的支承配置了什么轴承？如何调整其间隙？ 答:配置了双列圆柱滚子轴承，推动球轴承，角接触球轴承。前轴承径向间隙的调整方法如 下：首先松开主轴前端螺母 1，并松开前支承左端调整螺母 5 上的锁紧螺母钉 4.拧紧螺母 5， 推动轴套 3。调整妥当后，再将前端螺母 1 和支承左端调整螺母 5 上的锁紧螺钉 4 拧紧。后 支承中轴承 11 的径向间隙与轴承 10 的轴向间隙是用螺母 14 同时调整的，其方法是:松开调 整螺母 14 上的锁紧螺钉 13，拧紧螺母 14，推动轴套 12，轴承 11 的内环和滚珠，从而消除 轴承 11 的间隙；拧动螺母 14 的同时，向后拉主轴 15 及轴套 9，从而调整轴承 10 的轴向间 隙。主轴的径向圆跳动及轴跳窜动公差都是 0.01MM。主轴的径向圆跳动影响加工便面的怨 毒和同轴度；轴向跳动影响加工端面的平面度对中心线的垂直度以及螺纹的螺距精度。当主 轴的跳动量超过公差值时，再前后轴承精度合格的前提下，只需适当地调整前支承的间隙即 可，如跳动仍达不到要求，再调整后轴承。 3-10 外圆磨削与外圆车削相比有何特点（试从机床、刀具、加工过程等方面进行分析）？ 并以此说明外圆磨削比外圆车削质量高的原因。 答：
动速度一般很低，消耗的功率也较少。
表 2-1 加工类型与运动类加 主运动
进给运动
工类型 运动类型
车削
工件的旋转运动
车刀的纵向、横向运动
钻削
钻头的旋转运动
钻头的垂直运动
端面铣削
铣刀的旋转运动
工件的水平运动
龙门刨削
刨刀的往复运动
工件的间歇运动
外圆磨削
砂轮的旋转运动
工件的旋转运动
1.计算切削用量：asp=(dw-dm)/2 Vf=f*n Vc=πdw*n/1000
重合条件：通常的进给速度远小于主运动速度（合成速度角 ＜2），所以在一般安装条件