机械制造技术基础课后习题答案

又因asp1=2asp2，f1=2f2 ； 所以ｖc1=vc2 ；

xFcyFcnFcF?CafvckFc 主切削力经验公式为: cFcsp经计算得到：FC１>FC２

因而在选择切削用量的时候,为了减小切削力及劳动力的损耗,在切除量相同时，应选择较大的进给量f，较小的被吃刀量asp。 2-13

用P10的刀具材料，加工?b?650Nmm2的碳钢，当vc增加1倍且f减小1倍时，计算着两种情况下切削温度变化的百分数。

0.26~0.410.140.04解：由切削温度公式：??C?vcfasp

而现令改变用量之前：?1?C?vc现vc??2vc，f??0.320.04 f0.14asp1f，则有 20.040.04?0.32f?0.14asp?C?(2vc)0.32(f)0.14asp?1.1329?1 ?2?C?vc12故 ??%?

?2??1?13.29% ?12-14 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？为什么？ 解：

0.04 ??C?Vc0.41f0.14asp 由实验可得切削速度对切削温度的影响最大，因此对刀具寿命的影响也最大；背吃刀量

对切削温度的影响最小，因此对刀具寿命的影响最小； 由实验可得切削用量与刀具寿命的关系为

T?Crvf5c2.250.75spa

由公式可以得到：切削速度c对刀具寿命的影响最大，其次是进给量f，背吃刀量sp对刀具寿命的影响最小。

2

2-15 甲、乙、丙三人高速车削?b=750N/mm的碳钢。切削面积( asp ? f )各为10?0.2，

5?0.4，4?0.5，三人的经济耐用度Tc=60分钟，比较三人的生产率，解释生产率不同的原因？

Va解：刀具寿命计算公式为：T?CTvc?f?asp1m1n1p

故切削速度vc?TmfCvyvxvasp

查表2-17得到参数m=0.2,yv=0.45,xv=0.15 ；

所以vc甲>vc乙>vc丙； 又因 Q=1000vcaspf 故Ｑ甲>Ｑ乙>Ｑ丙

2-16 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？

解：当刀具寿命一定的时候，从提高生产率出发，应先确定尽可能大的背吃刀量asp ，然后选择合理的尽量大的进给量f，最后按照刀具寿命计算出合适的切削速度vc ，而从降低切削功率出发，应先选择尽可能大的进给量f ，然后选择合理的背吃刀量asp，最后确定合理的切削速度vc。 例如，PC?(CFc?asp?f0.75?vc?0.15)?vc6?104?0.85CFc?asp?f0.75?vc6?104，对功率影响最小的是进给量，

故，最先选择f，而影响较大的是vc，最后选择vc。

2-17 切削液的作用有哪些？如何正确选用切削液？ 答：切削液的作用：冷却作用、润滑作用、清洗作用 切削液的选用应根据加工性质、工件材料、刀具材料、工艺要求等具体情况合理选用切削液；

2-18 什么叫刀具寿命？刀具寿命和磨钝标准有什么关系？磨钝标准确定后，刀具寿命是否

就确定了？

答：刃磨或换刃后的刀具，自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间，称为刀具寿命，符号用T，单位用min或s。刀具的磨钝标准是衡量刀具是否需要重磨或者换刃的标准，磨钝标准确定后，在给定的切削用量不变的情况下刀具寿命是确定的，若切削用量发生改变，刀具寿命也会发生改变。

2-19 选择切削用量额原则是什么？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？

解：选择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、转矩），以及保证工件加工质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本。

而从刀具寿命的角度看，应先确定尽可能大的背吃刀量asp ，然后选择合理的尽量大的进给量f，最后按照刀具寿命计算出合适的切削速度vc ，而从机床动力出发，应先选择尽可能大的进给量f ，然后选择合理的背吃刀量asp，最后确定合理的切削速度vc。

2-20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？

解答：砂轮硬度是指砂轮表面的磨粒在磨削力的作用下脱落的难易程度。砂轮硬度是由结合剂的粘结强度和数量所决定的，而与磨粒本身的硬度无关。

选择砂轮硬度的一般原则是，磨削软材料是，选用硬砂轮；磨削硬材料是，选用软砂轮； 如果砂轮硬度选择不当，砂轮选的过硬，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；砂轮选的过软，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。

2-21在外圆磨床上磨削淬火钢工件，工艺系统有中等刚度。应选什么磨料、粒度、硬度、

粘接剂、组织和砂轮形状？

答：根据工艺和查表2-21选择磨料为白刚玉，粒度54#～100#均可，结合剂为陶瓷，硬度为中软，组织含磨料52%。

第三章

3-1 什么是机床的传动系统图？它有什么作用？

答：机床传动系统图是表示机床运动传递关系的示意图。它表示传动关系，不表示各元件的

实际尺寸和空间位置。

3-2 什么是内联系传动链，它与外联系传动链有何不同，试举例说明。

答：外联系传动链是联系动力源和机床执行件之间的传动链，是执行件得到运动，而且能改变运动的速度和方向，但不要求动力源和执行件之间有严格的传动比关系。 例如：车削螺纹是，从电动机传到车床主轴的传动链就是外联系传动链，它只决定车螺纹速度的快慢，而不影响螺纹表面的成形。

内联系传动链是联系复合运动之内的各个分解部分，因而传动链所联系的执行件相互之间的相对速度有严格的要求，用来保证执行件运动的轨迹。 例如：在卧式车床上用螺纹车刀车螺纹时，为了保证所需螺纹的导程大小，主轴转一周时，车刀必须移动一个规定的准确的距离，联系主轴—刀架之间的螺纹传动链，就是一条传动比有严格要求的内联系传动链。

3-3 试写出CA6140车床主运动传动链的主传动路线，并计算主轴最高和最低转速及转速级

数。 解：

传动路线：

主轴最高转速：

r=1450*130/230*56/38*39/47*63/50=1410.5 r/min 主轴最低转速：

r=1450*130/230*51/43*22/58*20/80*20/80*26/58=10.8 r/min

正转级数：u2=20/80*51/50≈0.25 u3=50/50*80/80=0.25故级数为： 低速2*3*（2*2-1）=18 高速 2*3=6 一共18+6=24级 同理反转为：3*【（2*2-1）+1】=12级

3-4 CA6140车床主运动、车螺纹运动、机动进给运动、快速运动等传动链中，哪些传动链的两端件之间具有严格的传动比？

解：车螺纹运动的主轴与刀具之间的传动链需要具有严格的传动比，属于内联系传动链。

3-5 主轴受轴向切削力作用后，如何传到箱体上的？ 解答：见机械制造技术基础（第二版）P94图3-9

主轴前端受到的径向力通过双列圆柱滚子轴承2传给法兰然后传给箱体上，主轴后端受到的径向力通过角接触球轴承11传给法兰然后传给箱体；

主轴受到的由后向前的轴向力通过角接触球轴承11传到法兰上然后传到箱体，受到的由前向后的轴向力作用于轴套9然后作用于推力球轴承10，然后传给法兰，法兰和箱体是一个整体；

3-6 CA6140车床主运动传动链中的双向多磨擦离合器的作用是什么?

答：双向多磨擦离合器的作用是在电动机转向不变的前提下，实现主轴的转向（正传，反转和停止）的控制并靠摩擦力传递运动和转矩外，还起过载保护作用。当机床过载时，摩擦片打滑就可以避免损坏传动齿轮和其他零件。

3-7 CA6140 车床主轴的支承配置了什么轴承？如何调整其间隙？

解：CA6140 车床主轴的前支承是P2级精度的3182121型双列圆柱滚子轴承，调整方法是：先松开主轴前端螺母和前支承左端调整螺母上的锁紧螺钉，拧动螺母，推动轴套。后支承有两个滚动轴承：P5级精度的46215型角接触球轴承，P5精度的8125型推力球轴承。调整方法是：松开调整螺母上的锁紧螺钉，拧动螺母，推动轴套，轴承的内环和滚珠，从而消除前者的间隙；拧动螺母的同时，向后拉主轴和轴套，从而调整后者的轴向间隙。 3-8 CA6140车床溜板箱中对开螺母操纵机构与纵向、横向进给操纵机构之间为什么需要

互锁？

解答：机床工作时，若将丝杆传动与机动进给同时接通，则必然损坏机床，为防止发生误操作，溜板箱设置了互锁机构，以保证在接通机动进给时，开合螺母不能闭合；开合螺母闭合时，保证纵向和横向机动进给不能接通。 3-9 CA6140车床的动力由电动机传到轴Ⅰ上时为什么要采用卸荷带轮？转矩是如何传

到轴Ⅰ上的？

答：使用卸荷带轮是为了让轴Ⅰ只传递转矩，不受弯矩，不产生弯曲变形，保证精确的传动