机械制造基础部分课后习题答案(高教课堂)
机械制造技术基础课后部分习题及答案
2-2切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？答：切削塑性金属材料时，刀具与工件接触的区域可分为3个变形区：①第一变形区（基本变形区）：是切削层的塑性变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；②第二变形区（摩擦变形区）：是切屑与前面摩擦的区域；③第三变形区（表面变形区）：是工件已加工表面与后面接触的区域。
它们之间的关联是：这三个变形区汇集在切削刃附近，此处的应力比较集中而且复杂，金属的被切削层就在此处与工件基体发生分离，大部分变成切屑，很小的一部分留在已加工表面上。
2-3分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么？答：在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。
瘤核逐渐长大成为积屑瘤，且周期性地成长与脱落。
积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作前角大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见：积屑瘤对粗加工有利，生产中应加以利用；而对精加工不利，应以避免。
消除措施：采用高速切削或低速切削，避免中低速切削；增大刀具前角，降低切削力；采用切削液。
2-7车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析？分力作用是什么？答：（1）车削时的切削运动为三个相互垂直的运动：主运动（切削速度）、进给运动（进给量）、切深运动（背吃刀量），为了实际应用和方便计算，在实际切削时将切削合力分解成沿三个运动方向、相互垂直的分力。
（2）各分力作用：切削力是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定机床功率所必须的；进给力是设计进给机构、计算车刀进给功率所必需的；背向力是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据，与切削过程中的振动有关。
2-11背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否一样？为什么？如何运用这一定律知道生产实践？答：不一样。
《机械制造基础》课后答案
《机械制造基础》课后练习讲解
第二篇，第三章，P73页
4、浇注位置选择和分型面选择哪个重要？若它们的选择方案 发生矛盾该如何统一？
答：浇注位置是指浇注ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ铸件在型内所处的位置，铸件的浇注 位置正确与否对铸件质量影响较大，是制定铸造方案时必须优 先考虑的。
当浇注位置和分型面选择发生矛盾时，应首先考虑浇注位置， 而后，根据试样形状、技术要求等内容对其分型面进行分型面 的综合考虑评价，同时还需采用必要的措施，如施加冒口、安 放冷铁等，获得合格的铸件产品。
测量硬度的方法具体有：利用仪器测量，钢锯锯，更硬金属 划擦等。一般情况下手感即可判断出硬度。
（2）利用火花检测法，一般情况下，含碳量越高，其火花 的分叉越少。
（3）采用金相检测，碳含量越低，铁素体含量越高。
《机械制造基础》课后练习讲解
5、现拟制造如下产品，请选出适用的钢号
答：六角螺钉：Q215,Q235。车床主轴：45，40Cr，40MnVB 。钳工的錾子：T10，T8。液化石油气罐：16Mn，Q295-Q420 。活扳手：9CrSi，T8。脸盆：Q195，Q215。自行车弹簧： 60Si2Mn。门窗合页：Q215，20钢。
《机械制造基础》课后练习讲解
第二篇，第一章，P48页
3、某定型生产的厚铸铁件，投产以来质量基本稳定，但近一段 时间浇不到和冷隔的缺陷突然增多，试分析其可能的原因。
答：浇不到和冷隔缺陷增多是由于液态合金的充型能力降低所 致，由于投产以来质量基本稳定，因此，其结构影响因素应予 以排除。可能的原因有：
1、材料化学成分发生变化，其结晶温度范围变宽。导致流动 性变差。2、浇注温度及充型压力变小也会造成充型能力的降 低。3、铸型材料导热过快或铸型温度较低，使得液态合金温 度降低过快。4、铸型排气不畅或考虑天气因素导致温度降低 过快。
机械制造基础部分课后习题答案
机械制造技术基础
《机械制造技术基础》
0 ；②铣键槽保证尺寸H； 28 . 5 ①车外圆至 0.1 mm 0.024 ③热处理； ④磨外圆至 28 0.008 mm
0
考虑到磨外圆与车外圆的中心不重合，设同轴度误差 为0.04mm。试求铣键槽的工序尺寸H及其偏差。
机械制造技术基础
解: ①画尺寸链
②判断：封闭环 增环
4
0.16 0
作业
机械制造技术基础
目 录 绪论 第 1章 第 2章 第 3章 第 4章 第 5章 第 6章
机械加工工艺装备 金属切削基本原理 工艺规程设计 典型零件加工 机械制造质量分析与控制 先进制造技术简介
机械制造技术基础
1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件 所限制的自由度。
机械制造技术基础
1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件 所限制的自由度。 三爪卡盘夹长限制 X , Y , X , Y
d 32.8
32.55
0 0.15
机械制造技术基础
3.27 轴在箱体上的装配关系如图所示（左右两套筒零
件尺寸相同），要求带轮与套筒之间保留有0.5～ 0.8mm的间隙。试按装配尺寸链最短路线原则绘制 出与轴向间隙有关的装配尺寸链简图，且分别用 极值法和概率法确定有关零件尺寸的上下偏差。
机械制造技术基础
解: ①画尺寸链
(完整word版)机械制造技术基础课后部分习题及答案 2
4—10如图4-73所示为一圆柱零件，在其上面加工一键槽,要求保证尺寸 ，采用工作角度90°的V形块定位,试计算该尺寸的定位误差。
4—12有一批如习题4—10图所示的工件，除 孔外其余各表面均已加工合格。今按图b的方案用盖板式钻模一次装夹后依次加工孔Ⅰ和孔Ⅱ。盖板式钻模用 心轴与工件孔 相配定位。试分析计算两个孔心距的定位误差.
积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙.
由此可见：积屑瘤对粗加工有利，生产中应加以利用；而对精加工不利，应以避免。
消除措施：采用高速切削或低速切削，避免中低速切削；增大刀具前角,降低切削力；采用切削液。
淬火烧伤:马氏体转变为奥氏体，又由于冷却液的急剧冷却发生二次淬火现象，使表面出现二次淬火马氏体组织，硬度比原来的回火马氏体高。
退火烧伤：磨削区温度超过了相变温度，而磨削区域又无冷却液进入,表层金属将产生退火组织，表面硬度将急剧下降。
磨削加工产生烧伤的主要原因是:
①磨削过程复杂，单位磨削力很大,切深抗力大，磨削速度高，磨削温度高.
（4)导引元件：用于决定刀具相对夹具的位置。
(5）其他装置:用于进行分度加工。
（6）连接元件和连接表面：用于决定夹具在机床上的相对位置.
（7）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.
4—4什么是“六点定位原理”?
答:任一刚体在空间都有六个自由度，要使它在机床上（或夹具中）完全定位，就必须限制它在空间的六个自由度。
机械制造基础课后答案
?机械制造根底?课后练习讲解
第二篇，第一章，P48页
3、某定型消费的厚铸铁件，投产以来质量根本稳定，但近一 段时间浇不到和冷隔的缺陷突然增多，试分析其可能的原因。
答：浇不到和冷隔缺陷增多是由于液态合金的充型才能降低所 致，由于投产以来质量根本稳定，因此，其构造影响因素应予 以排除。可能的原因有：
1、材料化学成分发生变化，其结晶温度范围变宽。导致流动 性变差。2、浇注温度及充型压力变小也会造成充型才能的降 低。3、铸型材料导热过快或铸型温度较低，使得液态合金温 度降低过快。4、铸型排气不畅或考虑天气因素导致温度降低 过快。
由于同一成分的铸铁可以根据石墨化进程不同，得到不同强度 级别的铸件产品，因此，铸件强度除受化学成分影响外，还与 冷却速度有很大关系，因此铸铁牌号不用化学成分来表示。
?机械制造根底?课后练习讲解
9、以下铸件宜选用哪类铸造合金？请阐述理由。 答：车床床身：灰铸铁，主要是由于减震、铸造性能优良等。 摩托车汽缸体：铝合金或灰铸铁，形状复杂，材料铸造性能好。 火车轮：铸钢，具有较高的韧性及耐磨性能。 压气机曲轴：球墨铸铁或铸钢，具有较高的韧性要求。 汽缸套：蠕墨铸铁，具有优良的导热性能。 自来水管道弯头：铝合金或可锻铸铁，耐蚀性良好，成型方便。 减速器涡轮：铜合金，具有优良的减摩性及耐蚀性能。
?机械制造根底?课后练习讲解
第二篇，第二章，P61页
2、影响铸铁石墨化的主要因素是什么？为什么铸铁的牌号不 用化学成分来表示？
答：影响石墨化的因素有：1、化学成分，其中碳与硅是强石 墨化因素，此外，对于强碳化物形成元素，一般阻碍石墨化， 而弱碳化物形成元素对石墨化进程无明显影响。2、冷却速度， 冷却速度越快，阻碍石墨化进程。
锻性较好，质量较好。
(完整)机械制造技术基础课后答案
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机械制造技术基础课后习题答案第一章机械加工方法1-1 特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同？答:1加工是不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约故可加工超硬脆材料和精密微细的零件。
2加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等出去多余材料而不是靠机械能切除多余材料。
3加工机理不同于一般金属切削加工不产生宏观切削不产生强烈的弹、塑性变形故可获得很低的表面粗糙度其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。
4加工能量易于控制和转换故加工范围光、适应性强。
1—2 简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面形成原理和应用范围.答：1电火花加工放电过程极为短促具有爆炸性.爆炸力把熔化和企划的金属抛离电极表面被液体介质迅速冷却凝固继而从两极间被冲走。
每次电火花放电后是工件表面形成一个凹坑。
在进给机构的控制下工具电极的不断进给脉冲放电将不断进行下去无数个点蚀小坑将重叠在工件上.最终工作电极的形状相当精确的“复印”在工件上。
生产中可以通过控制极性和脉冲的长短放点持续时间的长短控制加工过程。
适应性强任何硬度、软韧材料及难切削加工加工的材料只要能导电都可以加工如淬火钢和硬质合金等电火花加工中材料去出是靠放电时的电热作用实现的材料可加工行主要取决于材料的导电性及热学特性不受工件的材料硬度限制。
2电解加工将电镀材料做阳极接电源正极工件作阴极放入电解液并接通直流电源后作为阳极的电镀材料就会逐渐的溶解儿附着到作为阴极的工件上形成镀层。
机械制造基础课后答案(部分一样)
第1章1．观察你身边的机械产品，总结机械制造包括哪些基本环节。
毛坯制造环节和切削加工环节，前者属于热加工范畴，后者属于冷加工范畴。
2．找机会到你身边的制造企业进行实地参观和考察，认真理解学过的知识。
略3．思考在当今时代要成为一名优秀的机械制造工程师需要经过哪些素质训练。
略4．提高产品质量，降低生产成本主要有哪些措施？1)批量生产毛坯2)利用先进加工技术进行零件加工3)利用数控加工中心取代普通生产线第2章1．什么是铸造？生产铸件主要有哪些工艺流程？评价材料铸造性能的主要指标是什么？铸造是一种传统的毛坯生产方式，将固态的铸造材料熔解后转变为液态，将其浇注到与模型形状一致的铸型中，冷却凝固后获得固态的产品。
铸造是一个复杂的工艺过程，包括以下4个主要步骤。
造型过程造芯过程合箱和浇注过程落砂清理过程评价材料铸造性能的主要指标是流动性和收缩率。
2．什么是同时凝固原则？其包含的主要工艺特点是什么？有何主要用途？对于壁厚单向递增的工件，将浇口设置在薄壁处，并在厚壁处安放冷铁使薄壁部位维持高温时间延长，厚壁部位冷却速度加快，减小了它们之间的温度梯度，从而减小内应力，这就是同时凝固原则。
工艺特点：浇口设置在薄壁处，厚壁处利用冷铁使薄壁部位维持高温时间延长，厚壁部位冷却速度加快，减小了它们之间的温度梯度，从而减小内应力。
主要用途：防止应力的产生。
3．哪种材料是“以铁代钢”的最好选择？这种材料具有哪些典型特性？球墨铸铁。
其石墨呈球状，对金属基体的割裂作用进一步减轻，其强度和韧性显著提高，远远高于灰口铸铁，并可以与钢媲美。
4．机床床身、火车轮和水管弯头分别适合用哪种材料铸造？床身用HT300或HT350灰口铸铁，火车轮用QT800-2 和HT900-2球墨铸铁，弯头用KTH300-6可锻铸铁。
5．为什么要规定铸件的“最小壁厚”和“临界壁厚”？如果所设计铸件的壁厚小于允许的“最小壁厚”，铸件就易产生浇不足、冷隔等缺陷。
如果所设计铸件的壁厚大于“临界壁厚”，容易产生缩孔、缩松、结晶组织粗大等缺陷，从而使铸件的力学性能下降。
机械制造基础习题解答(doc 19页)
机械制造基础习题解答(doc 19页)第一部分金属材料与热处理（非机类专业用）1．（1）理化性能：根据材料使用中工作条件不同，对材料的理化性能要求不同。
如飞机上的一些零部件，需要密度小的材料，如铝合金制造，在腐蚀介质中工作的零件要选用耐腐蚀性好的材料制造。
（2）机械性能：根据材料在使用过程中受力情况不同，选用不同机械性能指标的材料。
65Mn 736 9 30 5．用钢制造：电吹风、电熨斗、不锈钢餐具等。
用铁制造：铁锅。
用有色金属制造：铝锅、铝盆、铜制自来水龙头等。
6．车床中钢制零件：主轴、各传动轴、高速齿轮等。
铁制零件：床身、齿轮箱、尾架等。
7．塑性变形是一种永久性变形，外力去除后变形并不消失，而弹性变形在外力去除后变形消失，物体恢复原状。
8．同素异晶转变——固态金属在不同的温度下具有不同的晶格类型的现象。
例如纯铁在912℃以下具有体心立方晶格，在912℃～1300℃之间具有面心立方晶格。
9．金属在结晶过程当中，晶粒的粗细与晶核数目的多少及晶核长大的速度有关。
10．固溶体：溶质原子融入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型的金属晶体称之为固溶体。
化合物：指两个或两个以上的组元按一定的原子比相互化合而成的新物质。
机械混合物：组成合金的组元在互配的情况下既不溶解也不化合，而是按一定的重量比例，以混合的方式存在着，形成各组元晶体的机械混合物。
具有固溶体结构的金属材料其强度和硬度比纯金属高，而具有化合物结构的金属材料通常硬度很高，而且脆性大，具有机械混合物机构的金属材料不仅决定各组成的性能，还与各数量大小，形状及分布情况有关，通常它比单一固溶体强度、硬度高，塑性、韧性差。
11．合金状态图即是表明合金系结晶过程的简明图体。
其用途是利用合金状态图可以分析合金随成分及温度的变化，其组织及性能的变化情况。
12．铁素体：碳原子溶入α—Fe的固溶体。
含碳量为小于0.02％。
特点：强度、硬度低，塑性、韧性好。
渗碳体：铁和碳化合形成的化合物，含碳量为6.69％。
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实际上长V形块限制 X, Z , X , Z 支承钉限制 Y
详细课资
机械制造技术基础
1.26 根据图中所示的工件加工要求，试确定工件 理论上应限制的自由度，并选择定位元件， 这些定位元件实际上限制了哪些自由度？
图d）在套筒上钻孔，尺寸L
理论上应限制 X ,Y , X , Z
右下侧面 — —限制1个自由度（z） ①基准统一
在大多数工序中使用
②定位稳定可靠、夹具结构简单
离中心远，转角误差小 支承钉定位，简单方便
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机械制造技术基础
◆粗基准选择：
80m6外圆 —
—限制4个自由度（x,
y,
x,
y）
①定位稳定可靠、夹紧方便
定位面平整光洁、可用三爪卡盘装夹
法兰左端面 — —限制1个自由度（z）
机械制造技术基础
3.15 轴承座零件如图所示，除B面外，其他尺寸均已
加工完毕。现工序以表面A定位加工B面， 试计算工序尺寸及其偏差。
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机械制造技术基础
解: ①画尺寸链
②判断：封闭环
90
0.4 0
增环
130
0.1 0
,
X
减环 150 0.1
图b）在圆盘中心钻一孔
理论上应限制 X ,Y , X ,Y
三爪卡盘定位（夹 长） 实际上限制 X ,Y , X ,Y
详细课资
机械制造技术基础
1.26 根据图中所示的工件加工要求，试确定工件 理论上应限制的自由度，并选择定位元件， 这些定位元件实际上限制了哪些自由度？
图c）在轴上铣横槽
理论上应限制 Y , Z , X , Z
详细课资
机械制造技术基础
工序、安装、工位 、工步、工步划分示意表
序号 工序名 10 下料
20 车
30 车 40 车 50 车 60 铣
安装 1 2
工位
1 2
工步
1 2 3 4 1 2
1 2 1 2
内容 切断 车端面
钻中心孔 车另一端面 钻另一中心孔 车φ30mm 外圆 车φ20mm 外圆 车φ18mm 外圆 倒角1×45° 车螺纹M20 铣两平面 铣另两平面
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《机械制造技术基础》
作业
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目录 绪论 第1章 机械加工工艺装备 第2章 金属切削基本原理 第3章 工艺规程设计 第4章 典型零件加工 第5章 机械制造质量分析与控制 第6章 先进制造技术简介
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机械制造技术基础
1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件 所限制的自由度。
C或D面 底面A 2－Φ8H7孔
底面A 2－Φ8H7孔
详细课资
限制自由度 选择理由
y, z, y, z 以不加工面为
粗基准；定位
x
yz,,zx,
y
z,x,xy
x,
yz,,zx,
y
x, y, z
夹紧较方便
基准重合、统 一；以不加工 面为粗基准
主要基准重合、 统一；定位夹 紧方便
基准重合、统 一；定位夹紧 方便
②定位稳定可靠、夹紧方便
直接靠在三爪卡盘卡爪上
详细课资
机械制造技术基础
详细课资
机械定位制基准造技术基础
2
P246/3.5a)
序号
工序内容
10 铣底面A
20 钻铰2－Φ8H7孔
30 钻、镗Φ30H7孔
40 钻、镗、铰 2－Φ12H7孔
P246/3.5a)
定位基准 Φ36外圆
B面
底面A Φ36侧母线
详细课资
机械制造技术基础
1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件
所限制的自由度。
三爪卡盘夹长限制 X ,Y , X ,Y
限制 Z
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机械制造技术基础
1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件
Байду номын сангаас
所限制的自由度。
三爪卡盘夹短限制 X ,Y
详细课资
尾架顶尖限制 X ,Y
机械制造技术基础
详细课资
机械制造技术基础
1.26 根据图中所示的工件加工要求，试确定工件 理论上应限制的自由度，并选择定位元件， 这些定位元件实际上限制了哪些自由度？
图a）过球心钻一小孔
理论上应限制 X ,Y
锥套定位 实际上限制 X ,Y , Z
详细课资
机械制造技术基础
1.26 根据图中所示的工件加工要求，试确定工件 理论上应限制的自由度，并选择定位元件， 这些定位元件实际上限制了哪些自由度？
详细课资
走刀次数 8
机械制造技术基础
3.5 试选择图示支架和法兰盘零件加工时定位的精基准
和粗基准
详细课资
机械制造技术基础
◆精A基面准—选—择限：制3个自由度（z,
x,
y）
①基准重合
是跳动、15、52等尺寸的设计基准
②基准统一
在大多数工序中使用
③定位稳定可靠、夹具结构简单
定位面积最大且平整
详细课资
所限制的自由度。
短圆销限制 X , Z
端面限制 Y , X , Z
详细课资
机械制造技术基础
1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件 所限制的自由度。 短V形块限制 Y , Z 短V形块限制 X , X
短V形块限制 Y , Z
详细课资
机械制造技术基础
1.26 根据图中所示的工件加工要求，试确定工件 理论上应限制的自由度，并选择定位元件， 这些定位元件实际上限制了哪些自由度？
1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件
所限制的自由度。
三爪卡盘夹短限制 X ,Y
详细课资
中心架限制 X ,Y
机械制造技术基础
1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件
所限制的自由度。
短圆销限制 X ,Y
端面限制 Z , X ,Y
详细课资
机械制造技术基础
1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件
机械制造技术基础
◆精A基5面2准m—6选外—择圆限：—制—3个限自制由2个度自（由z, x度, y（）x, y）
①基准重合
是跳动、各外圆、孔的设计基准
②基准统一
在大多数工序中使用
③定位稳定可靠、夹具结构简单
定位夹紧简单方便（三爪卡盘）
详细课资
机械制造技术基础
◆精A基5面2准m—6选外—择圆限：—制—3个限自制由2个度自（由z, x度, y（）x, y）
长圆销及端面定位
实际上长圆销限制 X, Z , X , Z 端面限制 Y
详细课资
机械制造技术基础
3.2 图示零件，毛坯为φ35mm棒料，批量生产时其机械
加工过程如下：在锯床上切断下料，车一端面钻中 心孔，调头，车另一端面钻中心孔，在另一台车床 上将整批工件一端外圆都车至φ30mm及φ20mm， 调头再用车刀车削整批工件的φ18外圆，又换一台 车床，倒角，车螺纹。最后在铣床上铣两平面，转 90°后，铣另外两平面。试分析其工艺过程的组成。