机械制造基础（第4版）（附微课视频） 习题及答案 王琼 第5-10章

第5章1、简述钻床的主要类型、加工范围和特点。答：钻床的种类很多，常用的有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。（1）台式钻床。单件和小批量生产中，中小型工件上的小孔（直径小于13mm）常用台式钻床加工。（2）立式钻床。中小型工件上直径较大的孔（直径小于50mm）常用立式钻床加工，立式钻床的规格用最大钻孔直径表示，其主轴位置在水平方向相对于工作台固定，为使钻头与工件上孔的中心重合，必须移动工件，因此操作不便，生产率不高，常用于小型工件的单件、小批量加工。（3）摇臂钻床。大中型工件上的孔通常采用摇臂钻床加工，摇臂钻床便于调整主轴的位置，使刀具对准工件上被加工孔的中心，尤其是加工同一工件上的组孔时更加方便，不需要移动工件，如果工件较大，还可移走工作台，将工件直接安装在底座上。因此，摇臂钻床适用于各种批量的大、中型工件和多孔工件的加工。2、麻花钻由哪几部分组成？答：麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成。3、为防止钻孔时产生引偏，应采取哪些措施？答：在实际加工中常采用以下措施来减少引偏。①预钻锥形的定心坑，首先用小顶角大直径短麻花钻预先钻一个锥形坑，然后再用所需的钻头钻孔。由于预钻时钻头的刚性好，锥形坑不易偏，以后再用所需的钻头钻孔时，这个坑就可以起定心作用。②用钻套为钻头导向，此方法可以减少钻孔开始时的“引偏”，特别是在斜面或者曲面上钻孔时，更为重要。③刃磨时，尽量把钻头的两个主切削刃磨得对称一致，使两主切削刃的径向切削力相互抵消，从而减少钻头的“引偏”。扩孔钻由哪几部分组成？有什么特点？答：（1）扩孔钻由柄部、颈部和工作部分组成。（2）特点。扩孔的质量比钻孔高，一般尺寸精度可达IT10～IT7，表面粗糙度Ra值为6.3～3.2m。扩孔的加工余量为0.5～4

mm，比钻孔时小得多，因此扩孔钻的结构和切削情况比钻孔时要好。①刚性好。由于扩孔的背吃刀量ap小，切屑少，容屑槽可做的浅而窄，使钻芯比较粗大，增加了工作部分的刚性。②导向性较好。由于容屑槽浅而窄，可在刀体上做出3～4个刀齿，这样一方面可提高生产效率，同时也增加了刀齿的棱边数，从而增强了扩孔时刀具的导向及修光作用，切削比较平稳。③切削条件好。扩孔钻的切削刃不必自外缘延续到中心，无横刃，避免了横刃和由横刃引起的不良影响。④效率高。加工轴向力较小，可采用较大的进给量，排屑顺利，不易刮伤已经加工的表面。铰孔的工艺特点有哪些？答：

铰孔的工艺特点。铰刀铰孔的工艺特点如下。①铰孔余量小。粗铰为0.15～0.35

mm；精铰为0.05～0.15

mm。切削力较小，零件的受力变形小。②切削速度低。比钻孔和扩孔的切削速度低得多，可避免积屑瘤的产生和减少切削热。③适应性差。铰刀属定尺寸刀具，一把铰刀只能加工一定尺寸和公差等级的孔，不宜铰削阶梯孔、短孔、不通孔和断续表面的孔（如花键孔）。④需施加切削液。为减少摩擦，利于排屑、散热，以保证加工质量，应加注切削液。镗削的工艺特点有哪些？答：镗削加工是以镗刀的旋转运动为主运动，与工件随工作台的移动（或镗刀的移动）为进给运动相配合，可以有效避免加工时工件做旋转运动的弊端。例如零件外形大而孔径小，不能高速切削，孔在工件上处于不对称位置，工件旋转时，就会产生失衡问题。（1）镗削加工适应能力较强。因为镗床的多种部件都能做进给运动，使其具有加工上的多功能性。镗刀结构简单，使用方便，既可以粗加工，也可以实现半精加工和精加工，一把镗刀可以加工不同直径的孔。（2）位置精度高。镗削加工一般用于加工机座、箱体、支架及回转体等复杂的大型零件上的大直径孔，有位置精度要求的孔及孔系。镗孔时，其尺寸精度可达IT8～IT6级，孔距精度可达0.015

mm，表面粗糙度可达Ra1.6～0.8

m。（3）可以纠正原有孔的偏斜。使用钻孔粗加工孔时所产生的轴线偏斜和不大的位置偏差可以通过镗孔来校正，从而确保加工质量。（4）生产效率低。镗削加工时，镗刀杆的刚性较差，为了减少镗刀的变形和防止震动，通常采用较小的切削用量，所以生产效率较低。7、镗床有哪些种类？各有什么特点？答：镗床根据结构、布局和用途的不同，主要分为卧式镗床、坐标镗床、精镗床、落地镗床、立式镗床和深孔钻镗床等类型。（1）卧式镗床。卧式镗床主要由主轴箱，工作台，平旋盘，前、后立柱等组成，其工艺范围非常广泛。①利用装在镗轴上的悬伸刀杆镗刀镗孔。②利用后立柱支承长刀杆镗刀镗削同一轴线上的孔。③利用装在平旋盘上的悬伸刀杆镗刀镗削大直径孔。④利用装在镗轴上的端铣刀铣平面。⑤利用装在平旋盘刀具溜板上的车刀车内沟槽和端面。（2）坐标镗床。坐标镗床是一种高精度机床，其刚性和抗震性很好，还具有工作台、主轴箱等运动部件的精密坐标测量装置，能实现工件和刀具的精密定位。坐标镗床加工的尺寸精度和形位精度都很高。主要用于单件小批生产条件下对夹具的精密孔、孔系和模具零件的加工，也可用于成批生产时对各类箱体、缸体和机体的精密孔系进行加工。（3）精镗床。精镗床是一种高速镗床，因采用金刚石作为刀具材料而得名金刚镗床。现在则广泛采用硬质合金作为刀具材料，一般采用较高的速度、较小的切削深度和进给量进行切削加工，加工精度较高，主要用在成批或大量生产中加工中小型精密孔。（4）落地镗床。落地镗床用于加工某些庞大而笨重的工件。落地镗床具有万能性大、集中操纵、移动部件的灵敏度高、操作方便等特点。8、镗刀有哪些类型？答：镗刀种类很多，主要可分为以下几种类型。 按切削刃数量不同可分为单刃镗刀、双刃镗刀和多刃镗刀。 按刀具采用的材料不同可分为高速钢镗刀、硬质合金镗刀和立方氮化硼镗刀。 按其用途不同可分为内孔镗刀、端面镗刀、切槽刀和内螺纹切刀。 按镗刀的结构不同可分为整体式单刃镗刀、镗刀头、固定式镗刀块、浮动刀块、复合镗刀、机夹不重磨式镗刀以及镗铰刀等。9、镗床夹具的作用是什么？有哪些类型？答：镗床夹具又称为镗模，用于加工箱体或支座类零件上的精密孔和孔系。它主要由镗模底座、支架、镗套、镗杆及必要的定位和夹紧装置组成。可调整夹具：夹具的某些元件可调整或可更换，以适应不同工件的加工。

调整方式：1、调节式2、更换式3、综合式4、组合式

使用场合：多品种、小批量生产10、拉孔的特点有哪些？答：（1）生产效率高。拉削加工的切削速度一般并不高，但由于拉刀是多齿刀具，同时参与切削的刀齿数较多，同时参与切削的切削刃较长，并且在拉刀的一次工作行程中能够完成粗加工、半精加工和精加工，大大缩短了基本工艺时间和辅助时间。（2）加工精度高、表面粗糙度较小。拉刀有校准部分，其作用是校准尺寸，修光表面，并可作为精切齿的后备刀齿。校准刀齿的切削量很小，仅切去零件材料的弹性恢复量。另外，拉削的切削速度较低，目前vc＜18

m/min，拉削过程比较平稳，无积屑瘤；一般拉孔的精度为IT6～IT8，表面粗糙度Ra值为0.8～0.4

m。（3）拉床结构和操作比较简单。拉削只有一个主运动，即拉刀的直线运动。进给运动是靠拉刀的后一个刀齿高出前一个刀齿来实现的，相邻刀齿的高出量称为齿升量。（4）拉刀成本高。由于拉刀的结构和形状复杂，精度和表面质量要求较高，故制造成本很高。但拉削时切削速度较低，刀具磨损较慢，刃磨一次可以加工数以千计的零件，加之一把拉刀又可以重磨多次，所以拉刀的寿命长。当加工零件的批量较大时，刀具的单件成本并不高。（5）与铰孔相似，拉削不能纠正孔的位置误差。（6）不能拉削加工盲孔、深孔、阶梯孔及有障碍的外表面。11、对孔进行精整加工有哪些方法？各有什么特点？答：对孔进行精整加工的常用方法有挤光、滚压和磨孔等。（1）挤光加工是小孔精加工中高效率的工艺方法之一，可获得IT5～IT6级精度，表面粗糙度Ra=0.025～0.4

m的孔，使用的工具简单、制造容易，对设备除要求刚性好外，无其他特殊要求。（2）磨孔是孔的精加工方法之一，精度可达IT7，表面粗糙度值Ra为1.6～0.4

m。工艺特点。磨孔与磨外圆相比较，工作条件较差。①砂轮直径受到孔径的限制，磨削速度低。②砂轮轴受到工件孔径和长度的限制，刚度低而容易变形。③砂轮与工件接触面积大，单位面积压力小，使磨钝的磨料不易脱落。④切削液不易进入磨削区，磨屑排除和散热困难，工件易烧伤。⑤砂轮磨损快、易堵塞，需要经常修整和更换。12、孔的技术要求有哪些？答：与外圆面相似，孔的技术要求大致也可以分为3个方面。（1）孔本身的精度：孔本身的精度指孔径和长度的尺寸精度、孔的形状精度，如圆度、圆柱度以及轴线的直线度等。（2）位置精度：位置精度指孔与孔，或者孔与外圆面的同轴度；孔与孔，或者孔与其他表面之间的尺寸精度、平行度、垂直度以及角度等。（3）表面质量：表面质量指孔表面粗糙度以及表层硬度、残余应力和显微组织等。第6章1、铣削的主要加工范围是什么？答：铣削加工主要用来加工平面（包括水平面、垂直面、斜面）、沟槽（包括直角槽、键槽、V形槽、燕尾槽、T形槽、圆弧槽及螺旋槽等）、成形面等。2、什么是铣削的主运动和进给运动？答：铣削时铣刀旋转做主运动，工件随工作台直线运动（或曲线运动）为进给运动。通常工件有纵向、横向与垂直3个方向的进给运动。3、用周铣法铣平面，从理论上分析，顺铣比逆铣有哪些优点？实际生产中，目前多采用哪种铣削方式？为什么？答：在周铣中，根据刀具的旋转方向与工件进给方向的关系，铣削又可以分为顺铣和逆铣两种方式，刀具旋转方向与工件进给方向相同者为顺铣，相反者为逆铣。顺铣和逆铣的主要区别如下。（1）逆铣时，刀齿切入工件的厚度从零增大到最大值，切入初期在表面上产生挤压和滑擦，加剧刀具磨损，降低表面质量；顺铣时，刀齿的切削厚度从最大值减小到零，可以避免上述缺点。（2）逆铣时，铣削力上抬工件，增加了夹紧机构的负担，还可能引起震动；顺铣时，铣削力将工件压向工作台，避免了上述缺点。顺铣比逆铣铣削平稳性好、刀具磨损小、表面粗糙度度值小。顺铣时的水平分力FH与工件进给方向相同，由于工作台进给丝杆和螺母之间的间隙在进给方向的前方，该力将使工件连同工作台和丝杆一起向前窜动，使进给量突然增加，可能造成刀具的损坏，而逆铣时由于FH与工件进给方向相反，不会出现上述情况。一般铣床没有完全消除工作台丝杠螺母之间间隙的机构，所以在生产中仍采用逆铣法。4、列举铣削沟槽时最常用的几种铣刀。答：立铣刀、键槽铣刀、半圆键铣刀、T形槽铣刀、燕尾槽铣刀、锯片铣刀。5、卧式万能铣床有哪些主要组成部分？答：卧式万能铣床的主要结构单元的功能如下。①底座：用来支撑铣床的全部重量和盛放冷却润滑液，其上装有冷却润滑电动机。②床身：用来安装和连接机床其他部件。床身的前面有燕尾形的垂直导轨，供升降台上、下移动时使用。床身的后面装有电动机。③悬梁：用以支撑安装铣刀和心轴，以加强刀杆的刚度。横梁可在床身顶部的水平导轨中移动，以调整其伸出长度。④主轴：用来安装铣刀。铣刀主轴一端是锥柄，以便装入主轴的锥孔中，另一端可安装在横梁的刀轴支架上来支撑，由主轴带动铣刀刀杆旋转。⑤刀轴支架：支撑刀轴，以便安装和固定刀具。⑥工作台：用来安装机床附件或工件，并带动它们做纵向移动。台面上有3个T形槽，用来安装T形螺钉或定位键。3个T形槽中，中间一条的精度较高。⑦床鞍与回转盘：床鞍装在升降台的水平导轨上，可带动纵向工作台做横向（前、后）移动，回转盘能使纵向工作台绕回转盘轴线正负各转动45°，以便铣削螺旋表面。⑧升降台：用来支撑工作台，并带动工作台上下移动。6、牛头刨床、龙门刨床、插床有哪些相同之处和不同之处？答：刨床主要有牛头刨床、龙门刨床和插床。牛头刨床多用于单件小批量生产的中小型狭长零件的加工。龙门刨床可以加工大型工件或同时加工多个中小型工件。插床实质上是立式刨床。1、牛头刨床牛头刨床是用来刨削中、小型工件的刨床，工作长度一般不超过lm。工件装夹可调整的工作台上或夹在工作台上的平口钳内，利用刨刀的直线往复运动（切削运动）和工作台的间歇移动（进刀运动）进行刨削加工的。2、龙门刨床是用来刨削大型工件的刨床，有些龙门刨床能够加工长度为几十米甚至几十米以上的工件，对于中、小型工件，它可以在工作台上一次装夹好几个，还可以用几把刨刀同时刨削，生产率比较高。龙门刨床是利用工作台的直接往复运动（切削）和刨刀的间歇移动（进刀运动）来进行刨削加工的，龙门刨床主要加工大型工件或同时加工多个工件。与牛头刨床相比，从结构上看，其形体大，结构复杂，刚性好，从机床运动上看，龙门刨床的主运动是工作台的直线往复运动，而进给运动则是刨刀的横向或垂直间歇运动，这刚好与牛头刨床的运动相反。龙门刨床由直流电机带动，并可进行无级调速，运动平稳。龙门刨床的所有刀架在水平和垂直方向都可平动。龙门刨床横梁上的刀架，可在横梁导轨上作横向进给运动，以刨削工件的水平面;立柱上的侧刀架，可沿立柱导轨作垂直进给运动，以刨削垂直面。刀架亦可偏转一定角度以刨削斜面。横梁可沿立柱导轨上下升降，以调整刀具和工件的相对位置。龙门刨床主要用于加工大型零件上的平面或沟槽，或同时加工多个中型零件，尤宜于狭长平面的加工。龙门刨床上的工件一般用压板螺栓压紧。在龙门刨床上，有一套复杂的电气设备和路线系统，工作台的运动可无级调速。3、插床插床又叫立式刨床，主要是用来加工工件的内表面。它的结构与牛头刨床几乎完全一样，不同点主要是插床的插刀在垂直方向上作直线往复运动（切削运动），工作台可实现纵向、横向和圆周方向的间歇进给运动。工作台的旋转运动，除了做圆周进给外，还可进行圆周分度。滑枕还可以在垂直平面内相对立柱倾斜0°～8°，以便加工斜槽和斜面。简述铣削的工艺特点。答：铣削的工艺特点主要有以下3个方面。（1）生产效率较高。铣刀是典型的多齿刀具，铣削时有几个刀齿同时参加工作，并且参与刀削的切削刃较长，切削速度也较高，且无刨削那样的空回行程，故生产效率较高。（2）容易产生震动。铣刀的刀齿切入和切出时产生冲击，在切削过程中每个刀齿的切削层厚度随刀齿位置的不同而变化，引起切削层横截面积变化。（3）刀齿散热条件较好。铣刀刀齿在切离零件的一段时间内，可以得到一定的冷却，散热条件较好。但是，切入和切出时，热和力的冲击将加速刀具的磨损，甚至可能引起硬质合金刀片的碎裂。8、简述平面加工方案的选择。答：由于平面作用不同，其技术要求也不同，故应采用不同的加工方案。根据零件的形状、尺寸、材料和毛坯种类的不同，可以分别采用车削、铣削、刨削、磨削和拉削进行加工。对于要求较高的精密平面，还可以使用刮削和研磨进行精整加工。简述平面拉削的工艺特点。答：拉削可以认为是刨削的进一步发展。它是利用多齿的拉刀，逐齿依次从工件上切下很薄的金属层，使表面达到较高的精度和较小的粗糙度值。与其他加工相比，拉削加工主要具有如下特点：内拉削可以加工各种形状的通孔，例如圆孔、方孔、多边形孔、花键孔和内齿轮等。还可以加工多种形状的沟槽，例如键槽、T形槽、燕尾槽和涡轮盘上的榫槽等。外拉削可以加工平面、成形面、外齿轮和叶片的榫头等。简述平面磨削的分类和工艺特点。答：平面磨削与铣削相似，可分为周磨和端磨两种形式，前者利用砂轮的外圆面进行磨削，后者利用砂轮端面进行磨削。周磨时，砂轮和工件之间接触面积小，散热、冷却和排屑效果好，加工质量高；端磨时，磨头伸出长度小，系统刚性好，可以选用较大的磨削用量，从而提高生产效率。但端磨时，砂轮和工件之间接触面积大，发热大，加工质量较低，因此常用作精磨前的预加工。平面磨削的工艺特点如下。（1）平面磨床的结构简单，机床、砂轮和工件系统刚性较好，故加工质量和生产率比内、外圆磨削高。（2）平面磨削利用电磁吸盘装夹工件，有利于保证工件的平行度。（3）大批大量生产中，可用磨削来代替铣、刨削加工，精确毛坯表面上的硬皮，既可提高生产效率，又可有效地保证加工质量。第7章1、螺纹的结构要素有哪些?答：（1）大径d：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径，也称公称直径（管外螺纹除外）。（2）小径d1：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。在强度计算中经常作为危险剖面的计算直径。（3）中径d2：螺纹牙厚和牙间相等处的圆柱面的直径。（4）线数n：螺纹的螺旋线数。为了便于制造，一般情况下n≤4。（5）螺距P：螺纹相邻牙型上对应点间的轴向距离。（6）导程S：在同一螺旋线上相邻两牙型上对应点间的轴向距离，S=nP。（7）螺纹升角：在中径圆柱面上螺旋线的切线和垂直于螺纹轴线的平面间的夹角，计算公式如下： （8）牙型角：轴向剖面内，螺纹牙型两侧边的夹角。螺纹牙的侧边和螺纹的轴线的垂线间的夹角称为牙型半角。对于三角形、梯形等对称牙型，QUOTE（9）螺纹接触高度h：内外螺纹旋合后接触面的径向高度。2、螺纹车刀的材料有哪些？它们的特点有哪些？在加工时有什么不同的要求？答：螺纹车刀的材料有高速钢和硬质合金。高速钢螺纹有条形螺纹车刀、棱体螺纹车刀、圆体螺纹车刀。采用硬质合金材料的为条形螺纹车刀。①高速钢外螺纹车刀。高速钢外螺纹车刀刃磨方便，切削刃锋利，韧性好，车削时刀尖不易崩裂，车出螺纹的表面粗糙度值小。但其热稳定性差，不宜高速车削，常用在低速切削，加工塑性材料的螺纹或作为螺纹的精车刀。②硬质合金外螺纹车刀。硬质合金外螺纹车刀硬度高，耐磨性好，耐高温，热稳定性好，常用在高速切削、加工脆性材料螺纹。其缺点是抗冲击能力差。3、低速车螺纹的步骤有哪些？答：①装夹车刀与工件中心等高，并用样板对刀。②按螺纹规格车螺纹外圆和倒角，并按要求刻出螺纹长度终止线或先车出退刀槽。同时调整好中滑板刻度零位，以便确定车螺纹背吃刀量的起始位置。③按螺距调整交换齿轮和进给箱手柄位置。主轴转速取12～150

r/min。④将螺纹车刀移至离工件端面8～10牙处，横向进刀0.05

mm左右。开机，合上开合螺母，在工件表面上试切第一条螺旋线。提起开螺母，用钢直尺或螺距量规检查螺距是否正确，若螺距不对，必须检查并调整好交换齿轮和进给箱的手柄位置后方可车削。⑤小螺距螺纹可用直进法车削；大螺距螺纹车削时，则用斜进法和左、右切削法进行车削。车螺纹时，必须加注切削液。为了防止产生乱牙，一般采用开倒顺车法加工。4、丝锥加工螺纹的进刀要求有哪些？答：攻螺纹前，螺纹孔径应稍大于螺纹小径，孔深要大于规定的螺纹深度并且车孔口倒角。（1）攻螺纹前孔径应比螺纹小径稍大，以减小攻螺纹时的切削抗力和防止丝锥折断。（2）攻制不通孔螺纹时，由于丝锥前端的切削刃不能攻制出完整的牙型，所以钻孔时的孔深要大于规定的螺纹深度。通常钻孔深度应大于或等于螺纹有效长度加上螺纹公称直径的0.7倍。（3）孔口倒角30°，可用60°锪钻加工，也可用车刀倒角，倒角后的直径应大于螺纹大径。5、丝锥加工螺纹与板牙加工螺纹在用刀方面的最大区别是什么？答：丝锥和板牙都是用于加工螺纹的工具。丝锥用于加工内螺纹，板牙用于加工外螺纹。6、成形法与展成法加工齿轮，其根本区别在哪里？答：成形法是用具有成形面的铣齿刀，再卧式铣床上铣削齿轮齿形，展成法是用强制啮合，刀具做纵向往复运动。7、滚齿时，为了加工的稳定性，对夹具安装提出了哪些要求？答：①定位基准要精确可靠，心轴与齿坯孔配合间隙要适宜。②齿坯轴心线应与工作台的旋转轴线重合。③工作台的旋转轴线应与支撑面垂直。④齿坯的支撑面与切削力着力点之间的距离为最小，过渡法兰盘的直径应略小于齿轮根圆直径。⑤要有足够的刚性和夹紧力。⑥结构简单，便于制造，并能保证安装时易于校正和更换。8、与滚齿和插齿相比，剃齿有何优点和缺点？答：1、剃齿加工精度一般为6～7级，表面粗糙度Ra为0.8～0.4μm，用于未淬火齿轮的精加工。2、剃齿加工的生产率高3、由于剃齿加工是自由啮合，机床无展成运动传动链，故机床结构简单，机床调整容易。9、齿轮滚刀的实质是什么？何谓滚刀的基本蜗杆？基本蜗杆应满足什么要求？答：滚齿加工过程中，滚刀相当于一个螺旋角很大的斜齿圆柱齿轮和被切齿轮作空间啮合。滚刀头数即相当于斜齿轮的齿数。齿轮滚刀的两侧刀刃是前面与侧铲表面的交线，它应当分布在蜗杆螺旋表面上，这个蜗杆称为滚刀的基本蜗杆。基本蜗杆有以下三种:1．渐开线蜗杆渐开线蜗杆的螺纹齿侧面是渐开螺旋面，在与基圆柱相切的任意平面和渐开螺旋面的交线是一条直线，其端剖面是渐开线。渐开线蜗杆轴向剖面与渐开螺旋面的交线是曲线。用这种基本螺杆制造的滚刀，没有齿形设计误差，切削的齿轮精度高。然而制造滚刀困难。2．阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆的螺旋齿侧面是阿基米德螺旋面。通过蜗杆轴线剖面与阿基米德蜗螺旋面的交线是直线，其它剖面都是曲线，其端剖面是阿基米德螺旋线。用这种基本蜗杆制成的滚刀，制造与检验滚刀齿形均比渐开线蜗杆简单和方便。但有微量的齿形误差。不过这种误差是在允许的范围之内，为此，生产中大多数精加工滚刀的基本蜗杆均用阿基米德蜗杆代替渐开线蜗杆。3．法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆法剖面内的齿形是直线，端剖面为延长渐开线。用这种基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆作滚刀，其齿形设计误差大，故一般作为大模数、多头和粗加工滚刀用。10、试述齿轮滚刀加工齿轮的工作原理及滚齿时的运动。答：滚齿加工是按照展成法的原理来加工齿轮。滚齿加工原理相当于交错轴斜齿轮副的啮合过程。在这对啮合的齿轮副中，一个齿数很少，螺旋角很大，就演变成一个蜗杆状齿轮，为了形成切削刃，在该齿轮垂直于螺旋线的方向上开出容屑槽、磨前、后刀面，形成切削刃和前、后角，于是就变成了滚刀。滚齿加工过程中，滚刀相当于一个螺旋角很大的斜齿圆柱齿轮和被切齿轮作空间啮合。滚刀头数即相当于斜齿轮的齿数。滚刀与工件在一定速比的关系下进行展成运动，完成渐开线、摆线等各种齿形加工。工件渐开线齿面由一个复合成形运动（由两个单元运动—B11切削运动和B12分度运动所组成）和一个简单成形运动A1的组合形成。B11和B12之间应有严格的速比关系，即当滚刀转过一转时，工件相应地转过k/z转（k为滚刀的线数，z为工件齿数）。第8章1、划分工序的依据是什么？答：组成机械加工工艺过程的基本单元是工序，工序又由安装、工位、工步及走刀组成。在一个工序中可能包含有一个或几个安装，每一个安装可能包含一个或几个工位，每一个工位可能包含一个或几个工步，每一个工步可能包括一次或几次走刀。一名或一组工人，在一个工作地点或一台机床上，对一个或同时对几个工件连续完成的工艺过程称为工序。其划分依据是工作地点是否变化和工作过程是否连续。2、简述粗基准和精基准的选择原则。答：粗加工时选择的定位基准称为粗基准，选择粗基准的基本原则如下。（1）粗基准应该平整光洁、定位可靠。粗基准虽然是毛坯表面，但是应该尽量平整、光洁，没有飞边，不能选取毛坯分型面或分模面所在的平面作为粗基准。（2）保证加工面正确位置。工件上如果有一些不加工的表面，这些表面与加工表面之间应该保持正确的位置关系。例如，零件外形上的对称、孔壁厚的均匀等。（3）粗基准只使用一次。由于粗基准大多是未加工过的毛坯表面，精度和表面粗糙度都比较差，若重复使用粗基准，则不能保证两次装夹时工件与刀具之间的相对位置完全一致。（4）选择粗基准时要保证重要加工面上余量均匀。对于零件上的重要加工面，希望在加工时切去均匀的余量，这样切削力和工艺系统的弹性变形也比较均匀，不易发生震动，同时表面质量好。选择精基准的基本原则如下。（1）基准重合原则。尽可能地选用设计基准作为定位基准，这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。（2）基准同一原则。对位置精度要求较高的某些表面进行加工时，要尽可能选用同一个定位基准，这样有利于保证各加工表面的位置精度。（3）自为基准原则。某些精加工工序要求加工余量小而均匀时，选择加工表面本身作为定位基准称为自为基准原则。（4）互为基准原则。当两个表面的相互位置精度要求很高，而表面自身的尺寸和形状精度又很高时，常采用互为基准反复加工的办法来达到位置精度要求。3、在机械加工过程中，应该如何安排热处理工序？答：（1）锻造毛坯在机械加工前，需要进行正火（含碳量小于0.7%的碳钢）或退火（含碳量大于0.7%的碳钢和合金钢）处理，消除内应力，改善切削性能。（2）要求局部表面淬火，以提高耐磨性的轴，在淬火前要安排调质处理。毛坯加工余量较大时，调质安排在粗车之后、半精车之前，以消除粗车后的残余应力。（3）对于精度要求较高的轴，在局部淬火或粗磨之前，为控制尺寸稳定，需要进行低温时效处理（在160℃的油中进行长时间低温时效），以消除磨削残余应力、淬火残余应力等。（4）对于整体淬火的精密主轴，在淬火和磨削后，特别需要经过较长时间的低温时效处理。4、生产类型有哪些种类，其划分依据是什么？答：生产类型是指企业（或车间）生产专业化程度的分类。依据产品的生产纲领，并考虑产品的体积、重量和其他特征，可将生产类型分成单件小批量生产、成批生产和大批大量生产。5、什么是工件的“六点定位”原则？答：物体在空间的任何运动，都可以分解为相互垂直的空间直角坐标系中的6种运动。其中3个是沿3个坐标轴的平行移动，分别以、、表示；另3个是绕3个坐标轴的旋转运动，分别以、、表示，物体的这6种运动可能性，称为物体的6个自由度。在夹具中适当地布置6个支撑，使工件与这6个支撑接触，就可消除工件的6个自由度，使工件的位置完全确定。这种采用布置恰当的6个支撑点来消除工件6个自由度的方法，称为“六点定位”原则6、什么是夹具，有何用途？答：夹具包含定位元件、夹紧装置、对刀—导向元件、分度装置、传动装置、夹具体、其他辅助零件等基本结构，分为通用夹具、专用夹具、成组可调夹具、组合夹具、随行夹具。夹具用来实现对工件的定位和装夹，从而提高加工质量和效率。7、加工轴类零件时，常采用什么作为统一的精基准？答：轴类零件的大多数工序都以中心孔为定位基准。8、加工细长轴类零件时应注意哪些问题？答：（1）要注意工件的装夹方法。（2）采用合适的跟刀架。（3）如有必要，可以采用反向进给。（4）采用车削细长轴的车刀。第9章1、数控机床的工作原理是什么？答：数控机床的工作原理是逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。2、简要说明数控机床的组成。答：数控机床主要由机械本体、动力源、机床数控系统、检测传感部分和执行机器（伺服系统）等主要部分组成。（1）机床数控系统是数控机床的核心，由信息的输入、处理和输出3个部分组成。（2）位置反馈系统（检测传感部分）用于检测伺服电动机的转角位移和数控机床执行机构（工作台）的位移，由光栅、旋转编码器、激光测距仪及磁栅等元件组成。（3）伺服系统由驱动器、驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。（4）机床部件包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。3、数控机床与普通机床加工过程有何区别？答：在普通机床上加工零件时，主要由操作者根据零件图纸的要求，不断改变刀具与工件之间的相对运动轨迹，由刀具对工件进行切削而加工出符合要求的零件。在数控机床上加工零件时，是将被加工零件的加工顺序、工艺参数和机床运动要求用数控语言编制出加工程序，输入机床后自动完成零件的加工。数控机床具有以下典型特点。（1）具有高度柔性、适应性强。（2）生产准备周期短。（3）工序高度集中。（4）生产效率和加工精度高、质量稳定。（5）能完成复杂型面的加工。（6）技术含量高。（7）减轻劳动强度、改善劳动条件。4、数控机床的性能特点决定了数控机床的应用范围，请说说最适合、比较适合和不适合数控加工的零件有哪些？答：数控加工适合加工批量小而又多次重复生产的零件、几何形状复杂的零件、贵重零件加工；比较适合加工需要全部检验的零件和试制件。不适合加工完全靠找正来保证加工精度的零件。5、简要说明数控机床的分类依据及其分类结果。答：1．按工艺用途分类数控机床按其工艺用途可以划分为以下4大类。（1）金属切削类。金属切削类数控机床指采用车、铣、镗、钻、铰、磨及刨等各种切削工艺的数控机床。又可分为普通数控机床和数控加工中心两类。（2）金属成形类。金属成形类数控机床指采用挤、压、冲、拉等成形工艺的数控机床，常用的有数控弯管机、数控压力机、数控冲剪机、数控折弯机及数控旋压机等。（3）特种加工类。特种加工类数控机床主要有数控电火花线切割机、数控激光与火焰切割机等。（4）测量、绘图类。测量、绘图类数控机床主要有数控绘图机、数控坐标测量机及数控对刀仪等。2．按控制运动的方式分类按控制运动的方式不同通常将数控机床分为以下3种类型。（1）点位控制数控机床。这类机床只控制运动部件从一点准确地移动到另一点，在移动过程中并不进行加工，对两点间的移动速度和运动轨迹没有严格要求，采用点位控制的机床有数控钻床、数控坐标镗床及数控冲床等。（2）直线控制数控机床。这类机床不仅要控制点的准确定位，而且要控制刀具（或工作台）以一定的速度沿与坐标轴平行的方向进行切削加工。这类机床有简易数控车、数控镗铣床及数控加工中心。（3）轮廓控制数控机床。这类机床能够对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间运动轨迹能满足零件轮廓的要求。轮廓控制数控机床有数控铣床、数控车床、数控磨床和加工中心等。6、数控刀具与普通刀具相比有什么特点？答：数控刀具主要是指数控车床、数控铣床和加工中心等机床上所使用的刀具。（1）高可靠性和较高的刀具耐用度。（2）高精度和高重复定位精度。（3）刀具尺寸可以预调和快速换刀。（4）可靠的断屑及排屑措施。（5）刀具标准化、模块化、通用化及复合化。（6）具有一个比较完善的工具系统和刀具管理系统。（7）应有刀具在线监控及尺寸补偿系统。7、数控编程的步骤是什么？答：1．分析零件图样首先要根据零件的材料、形状、尺寸、精度、毛坯形状和热处理要求等确定加工方案，选择合适的机床。2．工艺处理工艺处理涉及的问题较多，主要考虑以下几点。（1）确定加工方案。此时应按照充分发挥数控机床功能的原则，使用合适的数控机床，确定合理的加工方法。（2）刀具、夹具的选择。数控加工用刀具由加工方法、切削用量及其他与加工有关的因素来确定。（3）选择对刀点。对刀点是程序执行的起点，也称“程序原点”，程序编制时正确地选择对刀点是很重要的。对刀点的选择原则是：所选的对刀点应使程序编制简单；对刀点应选在容易找正、加工过程中便于检查的位置；为提高零件的加工精度，对刀点应尽量设置在零件的设计基准或工艺基准上。8、数控机床的发展趋势是什么？答：高速化、高精度化、高可靠性、复合化、智能化、柔性化、集成化和开放性是当今数控机床行业的主要发展方向。1.高速化、高精度化、高可靠性高速化:提高进给速度与提高主轴转速。高精度化:其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级(高可靠性:一般数控系统的可靠性要高于数控设备的可靠性在一个数量级以上，但也不是可靠性越高越好，因为商品受性能价格比的约束。2.复合化数控机床的功能复合化的发展，其核心是在一台机床上要完成车、铣、钻、攻丝、绞孔和扩孔等多种操作工序，从而提高了机床的效率和加工精度，提高生产的柔性。3.智能化智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化;为提高驱动性能及使用连接方便等方面的智能化;简化编程、简化操作方面的智能化;还有如智能化的自动编程、智能化的人机界面等，以及智能诊断、智能监控等方面的内容，方便系统的诊断及维修。4.柔性化、集成化当今世界上的数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是:从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段车间独立制造岛FA)、体(CIMS、分布式网络集成制造系统)的方向发展，另一方面向注重应用性和经济性方向发展。柔性