机械制造基础第7章金属切削加工作业

第七章金属切削加工作业
1．试述下列机床型号的含义：
CM6132，CK6150K ，MG1432，Y3150E
答：CM6132：C —类别代码，车床类；M —通用特性代号，精密；6—组代号，表示卧式车床组；1—型代号，表示卧式车床型；32—主参数，表示最大加工直径为320毫米。

CK6150K ：C —类别代码，车床类；K —通用特性代号，数字控制；6—组代号，表示卧式车床组；1—型代号，表示卧式车床型；50—主参数，表示最大加工直径为500毫米，K —重大改进编号，表示进行的第11次改进。

MG1432：M —类别代码，磨床类；G —通用特性代号，高精度；1—组代号，表示外圆磨床组；4—型代号，表示万能型；32—主参数，表示最大磨削长度为320毫米。

Y3150E ：Y —类别代码，表示齿轮加工机床；3—组代号，表示滚齿及铣齿机组；1—型代号，表示滚齿机型；50—主参数，表示最大加工直径为500毫米，E —重大改进序号，第五次重大改进。

2．在CA6140型卧式车床上车削导程L=10mm 的米制螺纹，试指出最多可有几条车削螺纹的传动路线？
解：根据CA6140型卧式车床传动系统图，车削导程S=10mm 的米制螺纹的运动平衡式为：
扩倍基U U U S 7=，由此可以得到以下两条车螺纹传动路线：
（1）1420710==基U ，28
3535281⨯==倍U ，使用正常螺纹传动路线。

（2）1420710==基U ，48
15352841⨯==倍U ，使用扩大螺纹传动路线，使4=扩U ，也可以实现S=10mm 的米制螺纹的车削。

3．CA6140型卧式车床快速电动机可以随意正反转吗？
答：不能，快速电机只能正转，机床的快速移动的方向是由车床本身的机械结构来实现的，而不是依靠快速电机。

4．CA6140型卧式车床主轴转速在40、160、400r/min 时能否实现扩大4和16倍的螺纹加工，为什么？
解：采用机床扩大螺纹传动链时的主运动传动路线表达式为：
-⎪⎪⎭
⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧---43513856)(230130)5.7m in,/1450(1左电动机M I mm mm kw r φφ )()(58268020505080205030582241392主轴右VI M V IV III ------⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧---⎪⎪⎪⎭
⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-II - 从上述传动路线表达式可以得出，主轴转速系列为：
扩大4倍时的主轴转速（r/min ）为：40、50、64、80、100、125
扩大16倍时的主轴转速（r/min ）为：10、12.5、16、20、25、31.5
由此可以看出只有当主轴转速为40r/min 时可以实现4倍时的螺纹加工，在转速为160r/min 和400r/min 时，不能实现扩大4和16倍的螺纹加工。

5．常用车刀类型有哪些？可转位车刀与普通车刀相比，其优点是什么？
答：车刀按用途分为：直头外圆车刀、弯头车、偏刀、车槽刀或切断刀、镗妃刀、螺纹车刀和成形车刀；按切削部分材料可分为：高速钢车刀、硬质合金车刀、陶瓷车刀、立方氮化硼车刀和金刚石车刀等；按结构形式可分为整体式车刀、焊接硬质合金车刀、机夹重磨车刀、机夹可转位车刀等，机夹可转位车刀与其它车相比，切削效率和刀具耐用度都大为提高，适应自动生产线与数控机床对刀具的要求。

6．铣床可加工哪些类型表面？
答：铣床主要用来加工平面、台阶、键槽、T 形槽、燕尾槽、齿形、螺纹、螺旋槽、外曲面和内曲面等。

7．写出X6132型卧式升降台铣床工作进给传动路线表达式。

解：X6132型卧式升降台铣床工作进给传动路线表达式为：
-⎪⎪⎪⎭
⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⨯⨯⨯⨯⨯⨯--⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧--⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-----⋅4940401840184940401840184018401849402632223629293226223629294420321751IX VIII VII VI kw 电机
()()()⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪⎨⎧-------⎪⎩
⎪⎨⎧-------------垂向进给横向进给纵向进给XVII XVI XV XII M XIV M XIX M XVIII XIII XI X M 4422332727224738201618183847472952383451
8．铣刀的类型有哪几类？各种类型的刀具主要用途是什么？
答：按用途可分为圆柱、面铣刀、盘形、锯片、键槽、模具、角度和成形铣刀等；按结构可分为整体、焊接、装配式和可转位铣刀等；按齿背形式可分为尖齿和铲齿铣刀等；按刀齿数目可分粗齿和细齿铣刀等。

圆柱平面铣刀用于卧式铣床加工平面；端铣刀（主要采用硬质合金可转位刀片，主切削刃分布在端为螺旋形）用于卧式铣床加工平面；盘铣刀主要用于加工沟槽和台阶；锯片铣刀用于切断和切窄槽等；立铣刀用于加工槽和台阶面；成形铣刀用于在普通铣床上加工各种成形表面；键槽铣刀主要用于铣键槽；角度铣刀用于铣削斜面、燕尾槽等。

9．FW125型万能分度头有何功用？用它加工z1=32、z2=55的直齿圆柱齿轮时，如何分度？
答：（1）分度头是铣床是常用的一种附件，用来扩大机床的工艺范围。

首先可以使工件周期地绕自身轴线回转一定角度，完成等分或不等分的圆周分度工作；通过配换挂轮，与工作台的纵向进给运动相配合，并由分度头使工件连续转动，以加工螺旋齿轮、螺旋槽和阿基米德螺旋线凸轮槽等；用卡盘夹持工件，使用权工件轴线相对于铣床工作台倾斜一个所需角度，以加工与工件轴线相交成一定角度的平面、沟槽等。

（2）z1=32时
36
914113240+=+==k n 即选择第一块分度盘，插销在36孔圈上，每加工一个齿，手柄旋转一周加9个孔距数。

z1=55时
33
241185540===k n 即选择第二块分度盘，插销在33孔圈上，每加工一个齿，手柄旋转24个孔距数。

10．M1432A 型外圆磨床的砂轮架和工件头架均能转动一定的角度，工作台上的上台面又能相对于下台面扳动一定角度，问各有何用途，在什么场合使用？
答：砂轮架用于支承并传动高速旋转的砂轮主轴，砂轮架转动一个角度用于磨削短圆锥面时；头架用于安装和夹持工件，并带动工件转动，当它转一定角度
时，可磨削短圆锥面和短锥孔；上下工作台相对转动一定角度用于磨削锥度不大的外圆锥面。

11．按传动系统图计算M1432A 型外圆磨床工作台手动纵向进给量。

解：工作台的手动纵向直线移动由手轮A 来操纵。

机构中设置一互锁油缸，当用液压传动工作台运动时，互锁油缸的上腔接通压力油，推动活塞活动，经活塞杆使齿输副18/72脱开，手动操纵不起作用。

当不用液压传动工作台运动时，活塞在弹簧作用下，活塞杆使齿轮副18/72啮合，转动手轮A ，经齿轮副15/72、18/72，齿轮Z 18与工作台齿条啮合，实现工作台手动纵向直线移动。

手轮转一转时工作台纵向进给量为：
mm 89.518272
1872151=⨯⨯⨯⨯⨯
π 12．什么叫砂轮的“自锐性”？砂轮的磨料、粒度、硬度、结合剂和组织的含义是什么？
答：砂轮的“自锐性”是指磨粒磨钝后，在切削力作用下可自行脱落露出锋利的新磨粒来进行切削工作的过程。

磨料是砂轮上担负切削工作，其棱要锋利并应具有很高的硬度、良好的耐热性和适当的韧性；粒度是指砂轮中磨料颗粒尺寸的大小；结合剂的作用是将磨料粘结在一起。

砂轮的硬度、抗冲击性、耐热性、抗腐蚀性和使用寿命等，主要取决于结合剂的性能；硬度是指砂轮在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度，磨粒容易脱落，表明砂轮硬度低，磨粒难以脱落，表明砂轮硬度高；组织表示在砂轮中磨料、结合剂和气孔三者之间体积的比例关系。

13．齿轮加工机床有哪几种类型？齿轮加工刀具如何分类？
答：齿轮加工机床可分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床。

圆柱齿轮加工机床又分为圆柱齿轮切齿机床和圆柱齿轮精加工机床。

切齿机床中，主要有插齿机、滚齿机、花键铣床及铲齿机床等；精加工机床中，有剃齿机、珩齿机及各种圆柱齿轮磨齿机等。

锥齿轮加工机床分为直齿锥齿轮加工机床和曲线锥齿轮加工机床。

直齿锥齿轮加工机床有刨齿机、铣齿机、拉齿机及精加工机床等；曲线锥齿轮加工机床有加工不同曲线锥齿轮的铣齿机、拉齿机及精加工机床等。

此外，还有齿轮倒角机、淬火机等。

齿轮加工刀具有成形齿轮铣刀（盘形和指状）和范成齿轮刀具（滚齿刀、插齿刀等）。

14．试分析成形法和展成法加工齿轮的特点。

答：成形法：所用刀具切削部分的廓形与被加工齿轮齿槽的截面形状相同，用单齿廓成型刀具加工时，每次仅加工齿轮的一个齿槽，通过分度，依次对各个齿槽进行加工。

用单齿廓时需要的刀具数量较多，加工精度较低，生产率也很低，仅适用于单件、小批量生产和修理工作；用多齿廓时具有较高的生产率和加工精度，但要求刀具有较高的制造精度，且刀具制造工艺复杂，成本较高，仅适用于大批量生产。

展成法：是利用齿轮与齿轮或齿条与齿轮啮合的原理进行的，将其中一个作成刀具，用它对另一个进行切削加工，在齿坯上留下刀具刃形的包络面，生成齿轮的齿面，所用刀具的截形是齿条或齿轮的齿廓形状，与被加工齿轮工件的齿数无关，因此，加工同一模数和压力角而不同齿数的齿轮工件只需用一把刀具，且加工精度和生产率较高，是目前齿轮加工的主要方法。

15．铰刀和镗刀同属精加工刀具，各用在什么场合？
答：铰刀常用于加工中小孔的半精加工或精加工；而镗刀主要用于镗削工件上的毛坯孔或已粗钻出的孔，适合加工尺寸较大、精度要求较高、特别是分布在不同位置上且轴线间距精度和相互位置精度要求很严格的箱体类零件。