机械制造技术常识

第2章 机床总体方案设计

2.1 概述

金属切削机床是机械制造业的基础装备，它随着科学技术突飞猛进的发展和微电子、航天、国防等工业的发展需要，正朝着高精度、自动化、柔性化、微型化和集成化方向迅速发展。计算机控制技术的发展与应用，使得机床的传动与结构发生了重大变化，伺服驱动系统可以方便地实现机床的多轴联动，简化了机械传动系统设计，使其结构及布局也发生了变化。

计算机技术和分析技术的进步，为机床设计理论和技术的发展提供了有力的技术支撑。计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)已广泛应用于机床设计的各个阶段，改变了传统的经验设计方法，由定性设计向定量设计，由静态和线性分析向动态仿真和非线性分析，由可行性设计向最优化设计过渡。

2.1.1 基本概念 1．机床精度

机床精度是反映机床零部件加工和装配误差大小的重要技术指标，会直接影响工件的尺寸误差、形位误差和表面粗糙度。

(1)几何精度。指最终影响机床工作精度的那些零部件的精度，包括尺寸、形状、相互位置精度等，如直线度、平面度、垂直度等，是在机床静止或低速运动条件下进行测量，可反映机床相关零部件的加工与装配质量。

(2)传动精度。机床内联系传动链两端件之间相对运动的准确性，反映传动系统设

第1章 习题与思考题

1—1 在图1-43中标注出刨削、车内孔、铣端面、钻削等加工方式的主运动方向、进给运动方向和合成运动方向；标出过渡表面、待加工表面、已加工表面；标出背吃刀量。

1-2 切削层参数包括哪几项内容? 1-3 画图标注外圆车削时的切削层参数。

1-4 实测一把直头外圆车刀各静止参考系的刀具角度。

1-5 如图1-44所示，画出 90~外圆车刀、 45~弯头车刀的正交平面及法剖面静止参考系及其相应几何角度，并指出各刀具的前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃及刀尖的位置：

1-6 对刀具材料有哪些性能要求?它们对刀具的切削性能有何影响?

1-7 试比较普通高速钢和高性能高速钢的性能、用途、主要化学成分，并举出几种常用牌号。

1-8 试比较YG类与YT类硬质合金的性能、用途、主要化学成分，并举出几种常用牌号。

1-9 按下列用途选用刀具材料种类或牌号：

(1)45钢锻件粗车；(2)HT200铸件精车；(3)低速精车合金钢蜗杆； (4)高速精车调质钢长轴；(5)高速精密镗削铝合金缸套； (6)中速车削淬硬钢轴；(7)加工65HRC冷硬铸铁

1—10 根据切屑的外形，通常可把切屑分为几种类型?

机械制造技术习题

一、 金属切削基础

1-1 试说明外圆车削、端面车削、刨削、铣削的切削运动及工件上的各表面是什么。 1-2 车刀切削部分有哪些面和刃组成？

1-3 试以横车(切断)为例说明车刀工作角度与标注角度的关系。

1-4 端面车削时，刀尖高（或低）于工件中心时工作角度(前、后角)有何变化? 1-5 切削层参数指的是什么?与背吃刀量和进结量有何关系？ 1-6 刀具切削部分材料应具备哪些基本性能。为什么?

1-7 刀具材料有哪几种？常用牌号有哪些？性能如何？常用于何种刀具？如何选用？ 1-8 新型硬质合金有哪些品种?说明其切削性能得以改善的原因。 1-9 说明涂层硬质合金、涂层高速钢刀具的品种、特点及应用范围。

1-10 从化学成分、物理机械性能和应用范围，说明陶瓷、立方氮化硼、金刚石刀具材料的特点。

1-11 简述刀具材料的发展历史并分析未来刀具材料的发展趋势。

1-12 刀具材料与被加工材料应如何匹配?怎样根据工件材料的性质和切削条件正确选择刀具？

1-13 超硬高速钢有哪些品种?我国根据资源条件研制了哪些牌号的超硬高速钢？各有何特色？

1-14 试列举普通高速钢的品种与牌号，并说明它们的性能特点。

1-15 试列

机械制造技术习题

一、 金属切削基础

1-1 试说明外圆车削、端面车削、刨削、铣削的切削运动及工件上的各表面是什么。 1-2 车刀切削部分有哪些面和刃组成？

1-3 试以横车(切断)为例说明车刀工作角度与标注角度的关系。

1-4 端面车削时，刀尖高（或低）于工件中心时工作角度(前、后角)有何变化? 1-5 切削层参数指的是什么?与背吃刀量和进结量有何关系？ 1-6 刀具切削部分材料应具备哪些基本性能。为什么?

1-7 刀具材料有哪几种？常用牌号有哪些？性能如何？常用于何种刀具？如何选用？ 1-8 新型硬质合金有哪些品种?说明其切削性能得以改善的原因。 1-9 说明涂层硬质合金、涂层高速钢刀具的品种、特点及应用范围。

1-10 从化学成分、物理机械性能和应用范围，说明陶瓷、立方氮化硼、金刚石刀具材料的特点。

1-11 简述刀具材料的发展历史并分析未来刀具材料的发展趋势。

1-12 刀具材料与被加工材料应如何匹配?怎样根据工件材料的性质和切削条件正确选择刀具？

1-13 超硬高速钢有哪些品种?我国根据资源条件研制了哪些牌号的超硬高速钢？各有何特色？

1-14 试列举普通高速钢的品种与牌号，并说明它们的性能特点。

1-15 试列

（机械制造行业）机械制造技术教案

1）掌握基本尺寸、极限尺寸、公差、偏差、误差、零线、公差带、标准公差、基本偏差的概念，掌握配合及其类型、基孔制、基轴制的概念。

2）了解标准公差系列及基本偏差系列，掌握按基本尺寸及公差等级查标准公差及基本偏差的方法，掌握公差与配合的选用原则。3）掌握常用的形状公差（如平面、直线度、圆度、圆柱度）的意义和标注方法。

4）掌握常用的位置公差（如平行度、垂直度、同轴度、对称度、圆跳动的定义和标注方法。

3.工件在工艺系统内的安装

1）掌握设计基准、工艺基准等的概念；了解工件在系统内安装的方法。

2）掌握六点定位原理（包括完全定位、不完全定位、过定位、欠定位）。

3）掌握工件定位方式及其定位元件及结构，包括平面定位、圆柱孔定位、外圆柱面定位和“一面两销”定位等。

4）了解工件的夹紧方式，包括夹紧力的大小、方向、作用点的确定原则。

达到目的：使学生了解和掌握机械加工过程的基本常识，为后续内

容的学习打下基础。

二、重点

1.零件公差的应用。

2.工件六点定位原理。

三、方法与手段

利用多媒体，通过典型零件公差标注和工件定位案例分析，使学生掌握教学内容。

四、内容与学时分配

第一节机械零件加工表面的形成过程（1学时）

第二节金属切削机床基本知识（1学时）

机械制造技术习题

一、 金属切削基础

1-1 试说明外圆车削、端面车削、刨削、铣削的切削运动及工件上的各表面是什么。 1-2 车刀切削部分有哪些面和刃组成？

1-3 试以横车(切断)为例说明车刀工作角度与标注角度的关系。

1-4 端面车削时，刀尖高（或低）于工件中心时工作角度(前、后角)有何变化? 1-5 切削层参数指的是什么?与背吃刀量和进结量有何关系？ 1-6 刀具切削部分材料应具备哪些基本性能。为什么?

1-7 刀具材料有哪几种？常用牌号有哪些？性能如何？常用于何种刀具？如何选用？ 1-8 新型硬质合金有哪些品种?说明其切削性能得以改善的原因。 1-9 说明涂层硬质合金、涂层高速钢刀具的品种、特点及应用范围。

1-10 从化学成分、物理机械性能和应用范围，说明陶瓷、立方氮化硼、金刚石刀具材料的特点。

1-11 简述刀具材料的发展历史并分析未来刀具材料的发展趋势。

1-12 刀具材料与被加工材料应如何匹配?怎样根据工件材料的性质和切削条件正确选择刀具？

1-13 超硬高速钢有哪些品种?我国根据资源条件研制了哪些牌号的超硬高速钢？各有何特色？

1-14 试列举普通高速钢的品种与牌号，并说明它们的性能特点。

1-15 试列

机械制造基础习题

一．填空题：

1．合理选择毛坯可提高（生产率）、降低（成本）。

2．常用获得毛坯的方法有：（铸造）、锻压、（焊接）和型材。

3．机械制造就是将（原材料）转变为（成品）的各种劳动总和。

4．灰铸铁（流动性）好，可浇注形状（复杂）的薄壁铸件。

5．根据铸型的方法不同，铸造方法分为（砂型铸造）和（特种铸造）两种。

6．铸造可以生产（形状）复杂，特别是（内腔）复杂的铸件。

7．锻压具有（细化晶类）、（致密组织），并可具有连贯的锻压流线，从而可以改善金属的力学性能。

8．对于中等尺寸以下较（精密）的孔，钻—扩—铰是生产中经常采用的（典型）工艺方案。

9．曲柄压力机上（模锻）是一种比较（先进）的模锻方法。

10．板料冲压的基本工序有（冲裁）、弯曲、（拉深）、成形等。

11．弯曲是将平直板料弯成一定（角度）和（圆弧）的工序。

12．淬火用于提高钢件的（硬度）和（强度），增加耐磨性。

13．淬火使钢件易产生（内应力），增加（脆性），因而淬火后必须回火。

14．焊接方法的种类很多，可分为（熔化焊）、（压力焊）和钎焊三大类。15．手工电弧焊所使用的设备有（交流弧焊机）和（直流弧焊机）两大类。

16．轴类零件最常用的毛坯是（型材）和（锻件）。

17．刀具在设计（标注）、（刃磨）测

《机械制造技术》课程题库

一、选择题

1、金属材料表现出是力学性能的是（D ）

A 导电性 B 抗氧化性 C 导热性 D 硬度

2、式样拉断前承受的最大标称拉应力称为（ B ）

A 屈服强度 B抗拉强度 C 塑性强度 D 抗压强度

3、常用金属的塑性判断依据是断后伸长率和（ C ）

A 硬度 B 强度 C 断面收缩率 D 屈服极限

4、金属的韧性通常随温度降低（B）

A 变好 B 变差 C 不变 D 都不对

5、铁碳合金相图中，ECF线是（D ）

A 液相线 B 共析线 C 固相线 D 共晶线

6、钢是以铁为主要元素的铁碳合金，一般含碳量小于（B ）

A 0.77% B 2.11% C 4.3% D 6.69%

7、碳钢中常有杂质存在，其中有害元素是（ C ）

A 硅 B 锰 C 硫 D 碳

8、钢号45的优质碳素结构钢，其平均含碳量是（ C）

A 45%

机械制造技术基础

西南科技大学制造学院刘继胜

绪1.1 制造业与制造技术 1.2 单工序与制造系统

论制造业与制造技术定义 制造业在国民经济中的地位 制造业的发展现状 我国制造业的发展现状

1.3 零件与机器1.4 各项要求

1.5 主要参考教材

1.1 制造业与制造技术 1.1.1 制造业与制造技术定义 1.1.2 制造业在国民经济中的地位 1.1.3 制造业的发展 1.1.4 我国制造业的发展现状

1.1.1 制造业与制造技术定义制造 定义：制造包括制造企业的产品设计、材料选择、制 造生产、质量保证、管理和营销一系列有内在联系的运作 和活动。 狭义理解：生产过程从原材料→成品直接起作用的那部 分工作内容，包括毛坯制造、零件加工、产品装配、检验 、包装等具体操作(物质流)。

制造业 美国：机械、电子、轻工、纺织、冶金、化工等行业

1.1.1 制造业与制造技术定义制造技术在产品生产中，使原材料转化为产品过程所施行的各种手 段的总和，称为制造技术。 运用一定的知识、技能 操纵可以利用的物质、工具 采取有效的方法

手 段

……是使原材料变成产品的技术总称,是国民经济得以发展也是制造业本身赖 以生存的关键技术。 先进的制造技术使一个国家的制造业乃至

第一章 金属切削基础

一. 单项选择

1. 进给运动通常是机床中（ ） 。

a) 切削运动中速度最高的运动, b) 切削运动中消耗功率最多的, c) 不断地把切削层投入切削的运动, d) 使工件或刀具进入正确加工位置的运动。 2. 在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（ ） 。a) 砂轮的直线运动， b) 工件的回转运动， c) 砂轮的回转运动， d) 工件的直线运动。

3. 在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（ ） 。a) 均由工件来完成,

b) 均由刀具来完成, c) 分别由工件和刀具来完成, d) 分别由刀具和工件来完成。

4. 背吃刀量 a p 是指主刀刃与工件切削表面接触长度（ ） 。a) 在切削平面的法线方向上测量的值； b) 正交平面的法线方向上测量的值； c) 在基面上的投影值 ；

d) 在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测量的值。 5. 垂直于过渡表面度量的切削层尺寸称为（ ）。 a) 切削深度， b) 切削长度， c) 切削厚度， d) 切削宽度。

6. 在背吃刀量 a p 和进给量 f 一定的条件下，切削厚度与切削宽度的比值取决于（ ） 。a) 刀具前角； b) 刀具后角；

c) 刀具主