机械制造技术基础课后答案

1-6 什么是生产类型如何划分生产类型各生产类型都有什么工艺特点

生产类型是指产品生产的专业化程度。

产品的用途与市场需求量不同，形成了不同的生产类型，分为单件小批生产、中批生产与大批量生产

工艺特点：P5

(1)单件(小批)生产—产品产量很少，品种很多，各工作地加工对象经常改变，很少

重复。

(2)成批生产—一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，

工作地的加工对象周期地重复。

(3)大量生产—产品产量很大，工作地的加工对象固定不变，长期进行某零件的某道

工序的加工。

1-7 企业组织产品的生产有几种模式各有什么特点

（1）生产全部零部件并组装机器

（2）生产一部分关键的零部件，进行整机装配，其余的零部件由其他企业供应

（3）完全不生产零件。只负责设计与销售

特点：

（1）必须拥有加工所有零件的设备，形成大而小，小而全的工厂，当市场发生变化时，很难及时调整产品结构，适应性差

（2）自己掌握核心技术和工艺，或自己生产高附加值的零部件

（3）占地少，固定设备投入少，转产容易等优点，较适宜市场变化快的产品生产

1-8按照加工过程中质量m的变化，制造工艺方法可分为几种类型说明各类方法的应用范围和工艺特点

可分为材料成型工艺、材料去除工艺和材料累计工艺

材料成型工艺

范围：材料成型工艺常用来制造毛坯，也可以用来制造形状复杂但精度要求不高的零件特点：加工时材料的形状、尺寸、性能等发生变化，而其质量未发生变化，生产效率较高材料去除工艺

范围：是机械制造中应用最广泛的加工方式，包括传统的切削加工、磨削加工和特种加工特点：在材料去除过程中，工件逐渐逼近理想零件的形状与尺寸

材料累计工艺

范围：包括传统的连接方法、电铸电镀加工和先进的快速成型技术

特点：利用一定的方式使零件的质量不断增加的工艺方法

2-1 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：三个变形区的特点：第一变形区为塑性变形区，或称基本变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；第二变形区为摩擦变形区，切屑形成后与前面之间存在压力，

所以沿前面流出时必然有很大摩擦，因而使切屑底层又产生一次塑性变形；第三变形区发生

在工件已加工表面与后面接触的区域，已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩

擦产生变形。

关联：这三个变形区汇集在切削刃附近，应力集中且复杂；它们实质上都是因为挤压和摩擦

产生变形，第一变形区主要由挤压沿剪切线产生剪切变形，第二变形区主要由挤压和摩擦产

生切屑的变形，第三变形区主要由挤压和摩擦产生加工表面变形。

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：积屑瘤产生的原因：在切削速度不高又能形成连续切削的情况下，加工塑性材料时，刀

面和切屑表面由于挤压和摩擦使得接触表面成为新鲜表面，少量切屑金属粘结在前刀面上，

产生了冷焊，并形成加工硬化和瘤核。瘤核逐渐长大形成积屑瘤。

对加工的影响：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角度

增大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使得切削厚度增加，降低了工件的加工表

面精度并使加工表面粗糙度增加。

生产中控制积屑瘤的手段：在粗加工中，可以采用中低速切削加以利用，保护刀具。在精加

工中应避免采用中低速从而控制积屑瘤的产生，同时还可以增大刀具前角，降低切削力，或

采用好的切削液。

2-5 车削时切削合力为什么常分解为三个互相垂直的分力来分析试说明这三个分力的作用

答：分解成三个互相垂直力的原因：切削合力的方向在空间中是不固定的，与切削运动中的

三个运动方向均不重合，而切削力又是设计和性能分析的一个重要参数。为了便于分析和实

际应用，将切削力沿车削时的三个运动方向分解成三个力。三个切削运动分别为：主运动(切

削速度)、进给运动(进给量)、切深运动(背吃刀量)。三个运动的方向在车削时是互相垂直的，

所以车削时将切削力分解成沿三个运动方向、互相垂直的力。

三个分力的作用：

z F ：切削力或切向力。它是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定机

床功率所必须的。 x F ：进给力、轴向力。它是设计进给机构，计算车刀进给功率所必须的。

y

F ：切深抗力或背向力。它是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据。工件在切削过程中产生的主动往往与y F 有关。

2-6 背吃刀量和进给量对切削力的影响有何不同，为什么

答：增加背吃刀量ap ，进给量f 都会使切削力Fc 增大，但ap 和f 对Fc 的影响是不同的。

进给量f 增加，会使切削变形降低，单位面积的切削力下降，因此，进给量增加1倍，切削

力Fc 只增加75%左右。

背吃刀量ap 增加，不会使切削变形降低，单位面积的切削力不变，因此，背吃刀量增加1

倍，切削力Fc 增加1倍。

2-7 试述主偏角Kr 对Fp 、Ff 和Fe 的影响规律

答：主偏角增加，会使切削厚度HD 增加，切屑变形下降，从而使切削力Fc 下降。但Kr ＞

60-75°时，非自由切削成分增加，Fz 会增大。主偏角增加，Fp 增大、Ff 减小。

2-8切削热是如何产生和传出的仅从切削热产生的多少能否说明切削区温度的高低

答：被切削的金属在刀具的作用下，发生弹性和塑性变形而耗功，这是切削热的一个重要来

源。此外，切屑与前面、工件与后面之间的摩擦也要耗功，也产生大量的热量。所以，切削

热的来源就是切屑变形功和前后面的摩擦功。切削区域的热量被切屑、工件、刀具和周围介

质传出。

不能仅从切削热产生的多少来说明切削区温度的高低。切削温度受到多方面的影响：切削用

量、刀具几何参数、工件材料、刀具磨损和切削液。如材料的导热性很好，但是强度硬度高，

其切削热变多，但是由于导热性好所以切削温度有所降低。因此不能从切削热产生的多少来

衡量切削温度。

2-9 切削温度的含义是什么它在刀具上是如何分布的它的分布和三个变形区有何关系

切削温度一般是指前刀面与切屑接触区域的平均温度。三个发热区与三个变形区是相对应的

2-10 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规律指导

生产实践

答：根据切削力的经验公式，p a 的系数大于f 的系数，因而背吃刀量对切削力的影响大于

进给量；根据切削温度的经验公式，f 的系数大于p a 的系数，因而进给量对切削温度的影

响大于背吃刀量。

指导生产实践：生产实践中常用刀具寿命、生产效率、加工质量作为考虑因素。由于切削温

度增加，刀具寿命降低，并且背吃刀量对刀具寿命的影响比进给量小，这一点跟刀具寿命经

验公式吻合。而刀具寿命降低对产品加工质量也有很大影响，因此在刀具寿命和加工质量这

两方面，增大背吃刀量有优势。而在切削力方面，背吃刀量的影响比进给量大，对所需机床

的功率有所影响。提高生产率要通过提高切削速度来实现。综合考虑，在实际加工过程中，

一般先考虑尽可能大的背吃刀量，其次选尽可能大的进给量。

2-11增大前角可以使切削温度降低的原因是什么是不是前角越大切削温度越低

答：前角加大，变形和摩擦减小，因而切削热少。但前角不能过大，否则刀头部分散热体积

减小，不利于切削温度的降低。

2-12 常见的切削液有哪几种主要成分是什么适用于何种场合

常用的切削液有水溶液、乳化液、切削油与极压切削油等

水溶液：在水中加入防锈剂、清洗剂、油性添加剂制成，广泛用于磨削和粗加工