金属工艺学

第一章 复习题

1、为什么不宜用碳素工具钢制造拉刀和齿轮刀具等复杂刀具？为什么目前常采用高速钢制造这类刀具，而较少采用硬质合金？ 答:因为碳素工具钢耐热性较低，适合低速切削。高速钢的耐热性、硬度和

耐磨性虽低于硬质合金，但强度和韧度却高于硬质合金，工艺性较硬质合金好，而且价格较硬质合金低，适用高速刀具。

2、在一般情况下，K类硬质合金适于加工铸铁件，P类硬质合金适于加工钢件。但在粗加工铸钢件毛坯时，却要选用K20类硬质合金，为什么？ 答：铸钢的毛坯表面粗糙度高，不易连续切削，易受冲

击。而K20耐冲击大，及抗磨损性，韧性更好，所以选用K20.

3、选择下列刀具的材料：麻花钻、手用铰刀、整体圆柱铣刀、端铣刀刀齿、锉刀、机夹刀片。答：

高速钢，合金工具钢，高速钢，硬质合金，碳素工具钢，硬质合金。

4、切削用量指的是什么?包括哪些内容?答：切削用量是切削过程中的切削速度、进给量和吃刀量的总称。

5、常见的零件表面成形方法有哪些?各举两个例子.答: 1轨迹法:车外圆，刨平面 2成形法:车球面，拉

孔 3展成法：插齿，锉削外圆弧面。

6、切削热对切削加工有什么影响？答：切削热传入工件，使工件温度升高，产生热变形，影响加工精度;

传入刀具，使刀具温度升高，加剧刀具磨损，甚至使刀具丧失切削能力。

7、对刀具材料的性能有哪些基本要求？答：高硬度，高耐磨性，高耐热性，足够的强度和韧性，有一定的

工艺性能。

8、在车外圆时，切削功率主要依据哪个切削分力来计算？为什么？答：切削力Fc，其数值大小一般

是三个分力中最大的，消耗动力最多，占机床总功率的95%-99%。

9、高速钢和硬质合金在性能上的主要区别是什么？各适合做何种刀具？答：高速钢有很高的强度和

韧性，制造钻头、铰刀、拉刀、铣刀等。硬质合金：抗弯强度低，不能承受较大的冲击载荷，制造车刀、铣刀、刨刀的刀片等。

10、切削刚性较差的细长轴时，产生弯曲变形的原因是什么？如何改进？答：由于细长轴刚性较差，径向力将会把细长轴顶弯，使其在水平面内发生弯曲变形。选择合理刀具和切削用量。 11、一般情况下，车削的切削过程为什么比刨削、铣削平稳？对加工有何影响？答：车削是连续切

削，刨削和铣削都是断续切削。连续切削效率高，表面粗糙度等级高，加工精度也高；断续切削效率低，表面粗糙度等级低，加工精度也低。

12、一般情况下，刨削的生产率为什么比铣削低？答：刨削的主运动为往复直线运动，反向不进行切削。

而铣削全过程都有做功。

13、在零件的加工过程中,为什么常把粗加工和精加工分开进行? 切削加工划分阶段有哪些优点?答：粗加工时吃刀量大，产生了内应力也大，精加工吃刀量小，变形小，分开后可以消除粗加工产生的内应力，

提高加工精度。一般划分为：粗加工、、半精加工、精加工等三个阶段。充分发挥自身精度不同和效率的优势，完成生产。

14、为什么拉孔的精度和生产率都很高，在单件小批量生产中为什么很少采用拉孔？答：刀具制造

复杂，工时费用较高；拉孔适应性较差。

15、何谓钻孔时的“引偏”？试举出几种减小引偏的措施？答： 是指加工时由于钻头弯曲而引起的孔

径扩大、孔不圆或孔径轴线歪斜等。1预钻锥形定心坑 2用钻套位钻头导向 3钻头两个主切削刃尽量刃磨对称。

16、加注切削液，对于磨削比对一般切削加工更为重要，为什么？答：磨削热多，散热差，表面易烧

伤，表面变形强化和残余应力严重。

17、若用周铣法铣削带黑皮铸件或锻件上的平面，为减少刀具上的磨损，应采用顺铣还是逆铣？

答：应用逆铣。因 为 铸 件 或 锻 件 平 面 带 有 黑 皮 时，硬 度 一 般 较 高，而 顺 铣 时，铣 齿 首 先 接 触黑皮，对铣齿产生较大的冲击力，而逆铣时，铣齿首先接触已加工表面，切削力逐渐增大，铣齿的引入和退出非常顺利，因此，逆铣比较适合于带有黑皮的零件表面的加工。

18、铣削为什么比其他加工容易产生振动？答：铣刀的刀齿切入和切出时产生冲击，同时引起工作刀齿的

增减，在切削过程中每个刀齿的切削层厚度随刀齿位置不同而变化，引起切削层截面积变化。铣削力是变化的，切削过程不平稳易产生振动。

19、指出图示弯头车刀在车外圆和车端面时的主切削刃、副切削刃、刀尖、前角γ0、后角α0、主偏角κr、副偏角κr＇。

20、指出图中前角γ0、后角α0、主偏角κr、副偏角κr＇、 基面pr、切削平面ps、正交平面p0所在位置。

第二章 复习题

1、特种加工有哪些共同特点？常用的方法有哪些？答：特种加工可以加工任何形状的工件和工件硬度。

方法：电火花加工，电解加工，超声波加工，激光加工。？

2、什么是特种加工？答：特种加工是直接借助电能、热能、声能、光能、电化学能及特殊机械能等多种能量

以实现材料去除的工艺方法。

3、特种加工和传统的切削加工相比有何特点？答：特种加工可以加工任何形状的工件和工件硬度，而传

统切削加工却不能，只能加工特定的工件。？

4、简述电火花、电解、超声波和激光加工的特点和应用，并比较它们的异同点。答：（1）电火花：

加工任何高强度、高韧性、高硬度、高脆性以及高纯度恩恩导电材料；加工时无明显的机械力；生产效率低于切削加工。应用:加工各类热锻模、挤压模、塑料膜。（2）电解:不受材料本身强度、硬度和韧性；加工中不存在机械切削力；生产率高是电火花加工的5-10倍。应用:电解锻模型腔，整体叶轮，去毛刺。（3）超声波:加工各种硬脆材料；宏观机械力小，因此获得良好的加工精度和表面粗糙度。应用：切割加工，超声波清洗、焊接。（4）激光：激光加工属高能束流加工，几乎可以加工任何金属与非金属材料；无明显机械力；可通过玻璃等透明材料进行加工。应用：激光焊接，切割。

第三章 复习题

1、 10000个标准六角螺母，M10-7H；采用哪种方法加工？为什么？答：滚压螺纹。大批量生产M10

的螺纹，滚压螺纹合适。？

2、车削螺纹时，车床主轴转速的快慢是否影响工件的螺距？为什么？答：不会！因挂轮系统已将走刀

量（螺距）设定，主轴的转速和中托板的行走量已关联，所以不会影响加工螺距的大小。？

3、500根车床丝杠螺纹的粗加工，螺纹为T32×6，采用哪种方法加工？为什么？答：铣削或旋风铣。铣螺纹多用于大径和螺距较大的梯形螺纹加工。

4、直径为φ3.2mm,螺距为12mm的超细长不锈钢螺杆的螺纹如何加工？答：电火花加工螺纹。 5、车削螺纹时，主轴和丝杠之间能否采用带传动？为什么？答：不能。必须保证工件每转一转，车刀

准确地移动一个螺距，主轴与丝杠要有一定的传动比。

6、齿面淬火和齿面不淬火的6级精度直齿圆柱齿轮，其齿形的精加工应采用什么方法？为什么？

答：淬火：剃齿，达到需要的精度。不淬火：珩heng齿，以消除淬火后的氧化皮和轻微磕碰而产生的齿面毛刺和压痕。

7、内齿轮、小间距的多联齿轮、蜗轮、轴向尺寸较大的齿轮轴各采用哪种齿轮加工方法?为什么？铣齿，插齿，插齿，滚齿。？

8、成形面的加工方法有哪些？各适用于何种场合？答：成形刀法:生产效率较高，但刀具刃磨困难，加

工时容易引起振动用于大批量刚度好的成形面加工。 手动控制法：无需选择特殊的设备和专用刀具，对成形面的形状和大小不受，但对加工者有较高的操作技能要求。 靠模法：适用于大批大量生产中尺寸较大的成形面的加工。 数控加工法:对于批量小，形状复杂且多变的精密成形面。 特种加工法：一些形状微小、结构复杂的成形面，或由高硬度、高韧性及高脆性材料制成的成形面。

第四章 复习题

1、成批和大量生产中，铣削平面常采用端铣法还是周铣法？为什么？答：在成批或大量生产中铣削平面常采用的是端铣法，因为端铣法是利用铣刀端面上的刀 齿来铣削工件表面的，其生产效率高于周铣法，更加适用于成批或大量生产中，另外端铣的加工质量也比周铣好，所以生产中常常采用的是端铣法。

2、加工要求精度高、表面粗糙度小的紫铜或铝合金轴件外圆时，应选用哪种加工方法？为什么？

答：刀具用金刚石，在高精度数控车床或加工中心上;加工,采用高转速，低进给，粗糙度可达0,4-0.6,精度可达0.01以内。？

3、试决定下列零件外圆面的加工方案：

1）紫铜小轴，φ20h7，Ra0.8μm； 粗车-半精车-精车

2）45钢轴，φ50h6，Ra0.2μm，表面淬火HRC40～50。粗车-半精车-表面淬火-粗磨-半精磨-精磨 4、列零件上的孔，用何种方案加工比较合理？

1）高速钢三面刃铣刀上的孔，φ 27H6，Ra0.2μm； 钻孔-半精镗-粗磨-精磨

2）变速箱箱体（材料为铸铁）上传动轴的轴承孔，φ62J7，Ra0.8μm。 粗镗-半精镗-精镗

5、试决定下列零件上平面的加工方案

1）单件小批生产中,机座(铸铁)的底面,L x B=500mm X 300mm,Ra为0.8μm 粗车-半精车-粗磨 2）成批生产中，铣床工作台台面，L x B =1250mm x 300mmRa为3.2μm; 粗车-粗绞

6、根据图示零件孔的尺寸公差等级、表面粗糙度以及零件的类型和孔所在的位置，选择这些孔的加工方法和适合使用的机床。4钻孔，钻床 5钻孔-半精镗-粗磨，车床 6钻孔 ，钻床 孔序 4 5 6

第五--九章 复习题

1、为什么零件上同类要素要尽量统一？ 答：便于加工，减少换刀次数与拆装次数。

2、数控机床加工与普通机床加工有何不同？ 数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的

参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床。

孔名 螺纹底孔 轴承孔 穿螺钉孔 零件 箱体 尺寸和公差 Ra/μm φ6.7H12 φ85H7 φ12H12 12.5 1.6 12.5 3、表面强化处理的方法有哪些？（举出四种）答：表面机械强化，表面电火花强化，表面激光强化，表

面电镀与氧化处理。

4、模具、刀具、量具表面强化常用什么方法?答：表面电火花强化？

5、安排工艺过程时一般要考虑哪两条原则？答：基准先行原则，先粗后精原则。 6、何为工件的六点定位原理？加工时，工件是否都要完全定位？在夹具中采用合理的六个定位支承点，与工件的定位基准相接触，来工件的六个自由度，称为六点定位原理。不需要？

7、一般夹具有哪几个组成部分？答： 定位原件及定位装置，夹紧装置，对刀和导引元件，夹具体，其他原件及装置

8、加工轴类零件，常以什么作为统一的精基准？它符合什么原则？

9、用什么来表示切削加工的生产率？试分析提高生产率的主要途径。答：减少加工时的切削时间，可

以提高切削速度、加大进给量和切深、减少加工余量及缩短刀具的工作行程。多刀，多刃、成形加工。

10、何为粗、精基准？其选择原则是什么？答：粗基准：最初工

序中，只能选择以未加工的毛坯面作为定位基准。精基准:用已加工过的表面为定位基准。基准重合原则，基准同一原则。

11、拟定图示零件的机械加工工艺过程，选择定位基准（粗、

精基准），并说明原因。

小轴 （材料：45钢，方头淬硬：35HRC ）

12、分析下列定位情况了工件的哪些自由度？

前后顶尖 圆锥心轴 圆柱心轴 三爪卡盘

13、图示零件的加工中需几个自由度？

14、从切削加工的结构工艺性考虑，在图上改进图示零件的结构。

钻孔 刨平面

15、从便于装配和拆卸来考虑零件的结构工艺性，在图上改进图示零件的结构。 16、加工图示零件时，选择定位基准（粗、精基准），并说明原因。