车工理论知识试题答案解析

一、填空题

1.TiC，Ni、Mo 2.K，P，M 3.机械加固，刀柄，刀片，刀垫，夹紧机构 4.压板 5.较大，重负荷 6.抗磨损，抗月牙洼磨损能力 7.0.1～0.5μm，0.002～0.008μm 8.93～95 9.天然单晶金刚石，人工合成单晶金刚石 10.ISO国际 11.抗疲劳强度，表面粗糙度值 12.碳素工具钢，合金工具钢 13.3，扭矩，运动 14.圆度，圆柱度 15.碳素结构钢，合金结构钢，中碳合金结构钢 16.正火，调质，淬火 17.40Cr，38CrMnAlA 18.IT7，磨削，超精磨削 19.精加工，两工艺锥度定位轴 20.电动轮廓仪 21.精密，锥度，角度 22.圆角误差，直线度 23.调整车床，使用吸振材料，填充低熔点物质，选择适当的刀具及最佳刀具角度，选择合理的切削用量 24.较低，较小，较大 25.矩形螺纹，横向进给，背吃刀量 26.等距，不等距 27.导程，齿槽面 28.导程角大，切削力大 29.平行，垂直 30.螺纹长度 31.两拐，四拐，六拐，八拐 32.精确，清晰，准确 33.高速旋转，性能 34.用两顶尖装夹，一夹一顶装夹，用偏心夹板装夹，用专用夹具装夹 35.偏心夹板 36.增环 37.反计算形式，产品设计 38.平行度，平面度 39.设计基准，装配基准 40.辅助支承 41.可加工性能 42.用合理的刀具材料，优化刀具几何角度，选用合理的切削用量，进行切削流向控制 43.长轴直径 44.安装在车床主轴上的夹具，安装在滑板或床身上的夹具 45.定位基准，外圆柱面 46.轮廓尺寸，夹具中心 47.复杂程度，万能性好 48.IT8～IT10，6.3 49.较大直径，外成形表面 50.廓形，相应截形 51.作图法，计算法，查表法 52.双曲线，双曲线误差 53.进给量，切削速度 54.前角，后角 55.完全一致 56.550，切削力 57.粘附性切屑，积屑瘤，表面粗糙度值 58.保证加工质量，降低制造成本 59.精度，表面粗糙度，安全文明生产 60.简便可靠，表面粗糙度 61.Ra0.012，0.001～0.005 62.润滑性好，硬度适中 63.钢玉系列磨料，碳化物系列磨料，金刚石系列磨料 64.磨石，铸铁，压沙橡皮顶尖 65.不垂直 66.原始误差 67.几何形状，相互位置 68.直线度 69.系统的固有 70.相对运动，装配间隙 71.手工编程，自动编程 72.主轴轴线，正 73.程序名，程序内容，程序结束指令 74.机床工作方式，工作方式 75.速度比较调节器，速度环 76.刀具形状补偿，刀具磨损补偿 77.恒线速控制，恒转速控制 78.模态 79.起点，目标点 80.参考点 81.绝对坐标值，相对坐标值 82.G70 83.精加工循环的第一个程序段的程序号 84.几何精度，传动精度，定位精度 85.丝杠和螺母，横向丝杠弯曲 86.径向圆跳动，轴向窜动 87.额定的功率，操纵费力 88.2～3 89.清洁与润滑，每天 90.直线度误差

二、选择题

1.A 2.A 3.ABCD 4.ABC 5.ABCD 6.ABCD 7.ABC 8.AB 9.B 10.ABC 11.ABCD 12.AB 13.A 14.BCD 15.ABC 16.ABC 17.ABC 18.B 19.BD 20.A 21.A 22.A 23.B 24.A 25.B 26.ABC 27.ABC 28.C 29.A 30.C 31.BD 32.D 33.A 34.D 35.B 36.B 37.A 38.A 39.D 40.A 41.B 42.ABCD 43.A 44.C 45.BC 46.BC 47.A 48.B 49.ABC 50.BCD 51.C 52.C 53.B 54.A 55.BC 56.A 57.ABC 58.C 59.ABC 60.ABC 61.C 62.B 63.C 64.B 65.A 66.C 67.ABC 68.C 69.A 70.B 71.A 72.D 73.BD 74.A 75.B 76.D 77.ABCD 78.B 79.ABC 80.ABCD 81.ABCD 82.C 83.ABC 84.ABCD 85.ABCD 86.BCD 87.C 88.ABCD 89.D 90.ABC 91.C 92.C 93.B 94.B 95.ABD 96.C 97.B 98.D 99.D 100.A 101.A 102.B 103.C 104.B 105.D 106.B 107.A 108.C 109.C 110.B 111.B 112.A 113.C 114.C 115.BD 116.D 117.B 118.B 119.B 120.C 121.A 122.D 123.A 124.B 125.B 126.B 127.A 128.C 129.D 130.C 131.D 132.A 133.C 134.D 135.A 136.D 137.B 138.A 139.C 140.A 141.B 142.C 143.B 144.C 145.C 146.C 147.C 148.C 149.C 150.B 151.C 152.B 153.B 154.C 155.C 156.C 157.A 158.B 159.C 160.C 161.A 162.D 163.B 164.B 165.C 166.A 167.B 168.C 169.D 170.A 171.A 172.D 173.A 174.B 175.C 176.C 177.B 178.B 179.C 180.B 181.D 182.A 183.D 184.A 185.D 186.D 187.D 188.A 189.A 190.D 191.C 192.D 193.A 194.C 195.B 196.B 197.B 198.C 199.B 200.C 201.C 202.B

三、判断题

1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7.√ 8.× 9.√ 10.√ 11.√ 12.× 13.√ 14.× 15.√ 16.√ 17.√ 18.√ 19.× 20.× 21.× 22.√ 23.√ 24.× 25.× 26.√ 27.√ 28.× 29.√ 30.√ 31.√ 32.√ 33.× 34.√ 35.√ 36.√ 37.√ 38.√ 39.× 40.√ 41.× 42.√ 43.× 44.√ 45.√ 46.√ 47.√ 48.√ 49.√ 50.√ 51.√ 52.× 53.√ 54.√ 55.√ 56.× 57.× 58.√ 59.× 60.√ 61.√ 62.√ 63.× 64.√ 65.√ 66.√ 67.× 68.× 69.√ 70.√ 71.√ 72.√ 73.√ 74.× 75.× 76.× 77.√ 78.√ 79.× 80.√ 81.× 82.√ 83.√ 84.√ 85.√ 86.√ 87.× 88.× 89.√ 90.√ 91.× 92.√ 93.× 94.√ 95.√ 96.√ 97.× 98.√ 99.√ 100.√ 101.× 102.√ 103.× 104.√ 105.√ 106.× 107.√ 108.√ 109.× 110.× 111.√ 112.× 113.√ 114.√ 115.× 116.√ 117.× 118.× 119.√ 120.√ 121.× 122.√ 123.× 124.√ 125.× 126.√ 127.√ 128.× 129.× 130.√ 131.√ 132.√ 133.× 134.√ 135.√ 136.√ 137.× 138.√ 139.√ 140.√ 141.× 142.√ 143.× 144.× 145.√ 146.× 147.√ 148.× 149.√ 150.√ 151.√ 152.× 153.× 154.× 155.× 156.√ 157.√ 158.× 159.× 160.× 161.× 162.√ 163.× 164.√ 165.× 166.√ 167.√ 168.√ 169.√ 170.× 171.√ 172.√ 173.× 174.× 175.√ 176.× 177.× 178.√ 179.× 180.√ 181.√ 182.√ 183.√ 184.× 185.√ 186.√ 187.√ 188.× 189.× 190.√ 191.× 192.× 193.× 194.√ 195.× 196.× 197.√ 198.× 199.√ 200.√ 201.× 202.√ 203.× 204.× 205.√ 206.× 207.× 208.√ 209.× 210.√ 211.√ 212.√ 213.√ 214.√ 215.√ 216.√ 217.√ 218.√ 219.√ 220.√ 221.× 222.√ 223.√ 224.√ 225.√ 226.× 227.√ 228.√

四、计算题

1.解：a=bcosα=0.036mm×cos30°=0.031mm

答：正确测量值为0.031mm。

2.解：已知C=1∶19.180=0.05214，留磨余量为Δd₁=63.384mm-（62.8+0.1）mm=0.484mm；Δd₂=63.384mm-62.8mm=0.584mm

由计算公式

答：圆锥量规刻线中心离开工件端面距离应为9.28～11.20mm。

3.解：莫氏4号圆锥的锥度C=1∶19.254，圆锥角α=2°58′31″。

H=Lsinα=200mm×sin2°58′31″=10.380mm。

答：量块组高度为10.380mm。

4.解：已知s_n=12.516^-0.222_-0.314mm、m_x=8mm、d₁=88mm、d_a1=103.98mm

根据计算式

p_x=πm_x=3.1416×8mm=25.133mm

d_D=0.533p_x=0.533×25.133mm=13.40mm

M=d₁+3.924d_D-1.374p_x=88mm+3.924×13.40mm-1.374×25.133mm=106.049mm

将齿厚偏差换算成量针测量距偏差

ΔM_上=2.7475Δs_上=2.7475×（-0.222）mm=-0.610mm

ΔM_下=2.7475Δs_下=2.7475×（-0.314）mm=-0.863mm

即：M=106.049^-0.610_-0.863mm

答：单针测量读数为105^-0.290_-0.417mm。

5.解：d_D=0.518P=0.518×8mm=4.144mm

M=d₂+4.864d_D-1.866P=44mm+4.864×4.144mm-1.866×8mm=49.228mm

M值范围为49.228^-0.132_-0.632mm

答：千分尺读数M值范围为49.228^-0.132_-0.632mm。

6.解：

M=d₁+3.924d_D-4.136m_x+1.2909d_Dtan²γ=60mm+3.924×8.36mm-4.136×5mm+1.2909×8.36mm×0.0833²=72.20mm

ΔM_上=2.7475Δs_上=2.7475×（-0.12mm）=-0.330mm

ΔM_下=2.7475Δs_下=2.7475×（-0.23mm）=-0.632mm

M的范围为72.20^-0.330_-0.632mm

答：三针测量值M的范围为72.20^-0.330_-0.632mm。

7.解：已知从图2-33动系统到光杠（ⅩⅢ）传动比为，P_丝=5mm

根据图示传动比为：

答：所要车削的平面螺纹的螺距为P_x=10mm。

8.解：检查基准线上齿顶宽s_a=0.843m_x=0.843×8mm=6.74mm

检查基准线上轴向齿根槽宽w=0.697m_x=0.697×8mm=5.576mm

蜗杆最小齿根槽宽：

答：检查基准线上齿顶宽为6.744mm，检查基准线上轴向齿根槽宽为5.576mm，蜗杆最小齿根槽宽为2.34mm。

9.解：已知R=225.08mm、d₁=224.99mm、d₂=224.97mm、H₁=448mm、H₂=447.40mm

从图2-34知：

答：曲柄轴颈的夹角误差为9′7″。

10.解：把尺寸画成如图4-1所示工件尺寸链图。根据分析可知，B、C表面间尺寸为封闭环（即A₂=A₀），A₁、A₃为组成环，其中A₁为增环，A₃为减环。A₃=A₁-A₂=60mm-43.35mm=16.65mm

根据公式

A_0max=A_1max-A_3min=60mm-（16.65mm+0.02mm）=43.33mm

A_0min=A_1min-A_3max=（60mm-0.1mm）-（16.65mm+0.23mm）=43.02mm

即A₀=43.02～43.33mm与A₂=43～43.35mm相符

答：测得工件A、B间的尺寸在16.67～16.88mm，均在B、C间的尺寸公差范围内，工件全部合格。

11.解：按图示位置画出尺寸链图（见图4-2），假设存在间隙，故将A₁尺寸画得长于A₂与A₃之和。根据尺寸链图分析，因间隙是由工件的有关尺寸控制的，故属封闭环，A₁为增环，A₂、A₃为减环。A₁=45⁰_-0.05mm，A₂=20^-0.10_-0.15mm，A₃=（25±0.03）mm

根据公式

A_0max=A_1max-A_2min-A_3min=45mm-（20mm-0.15mm）-（25mm-0.03mm）=0.18mm

A_0min=A_1min-A_2max-A_3max=（45mm-0.05mm）-（20mm-0.1）-（25mm+0.03mm）=0.02mm

图4-1 工件尺寸链图

答：最大间隙为0.18mm，最小间隙为0.02mm。

12.解：在孔的半径方向上画出尺寸链，如图2-37d所示，显然，t₀=0.3～0.5mm=0.3^+0.2₀mm，是间接获得的尺寸为封闭环。渗碳深度计算如下：

t₁的公称尺寸：

由0.3=72.38mm+t₁-72.5mm，得t₁=0.42mm。

t₁的上极限偏差：由+0.2mm=+0.02mm+ES_t1-0，得ES_t1=+0.18mm

t₁的下极限偏差：由0=0+EI_t1-0.02mm，得EI_t1=+0.02mm。

由上可得：t₁=0.42^+0.18_+0.02mm，即渗碳层深度为0.44～0.6mm。

图4-2 轴肩套尺寸链

答：渗碳深度为0.44～0.6mm。

13.解：已知d₁=50mm、m_x=5mm、z₁=2

h_a1=m_x=5mm

tanγ=p_z/（πd₁）=z₁πm_x/（πd₁）=z₁m_x/d₁=2×5mm/50mm=0.2

γ=11°18′26″

s_n=（πm_x/2）cosγ=（3.1416×5mm/2）×cos11°18′26″=7.701mm

答：卡尺应调整到5mm，法向齿厚的公称尺寸应为7.701mm。

14.解：已知P_丝=12mm、交换齿轮齿数z₁=110、z₂=70、z₃=120、z₄=91根据交换齿轮计算式求得

答：可以车削的模数为m_x=7.9153mm。

15.解：根据车床名牌标注选m_x=8mm时，查得原交换齿轮传动比为：

由交换齿轮计算式：

验证：z₁+z₂=94+93＞z₃+15=64+15

z₃+z₄=64+97＞z₂+15=93+15

安装交换齿轮时，不会发生干涉。

答：交换齿轮为z₁=94、z₂=93、z₃=64、z₄=97。

16.解：导轨在垂直平面内的直线度误差曲线如图4-3所示。

图4-3 导轨在垂直平面内的直线度误差曲线

答：导轨全长的直线度误差为0.0145mm，导轨的局部误差为0.0075mm。

17.解：已知L=（100±0.043）mm、D=34.986mm、d=34.995mm

根据计算式求得：

M=L+D/2+d/2=100mm+34.986mm/2+34.995mm/2=134.991mm

根据M的公差一般为中心距L公差1/3～1/2的原则，取M的误差为0.015mm。

答：专用心轴和定位圆柱外侧的距离应调整到135^+0.005_-0.025mm范围内，其公差为0.03mm。

18.解：已知L₁=30mm、L₂=80mm、M₁=0mm、M₂=+0.03mm、M′₁=0mm、M′₂=-0.025mm

f₁=L₁/L₂|M₁-M₂|=30mm/80mm×|0-0.03mm|=0.011mm

f₂=L₁/L₂|M′₁-M′₂|=30mm/80mm×|0-（-0.025mm）|=0.0094mm

取两次测得的最大值，故f=f₁=0.011mm。

答：两孔轴线平行度误差为0.011mm。

19.解：已知H=（32±0.06）mm、D=30.005mm

h=H-D/2=32mm-30.005mm/2=16.9975mm

按角铁平面至主轴轴线高度尺寸公差一般为工件中心高度公差的1/3～1/2的原则，取量块误差为±0.02mm，公差为0.04mm。

答：量块组成尺寸为15.98mm～16.02mm，量块的公差为0.04mm。

20.解：已知α=20°、d_a1=22mm、m_x=2mm、z₁=2

根据米制蜗杆计算式求得

p_x=πm_x=3.1416×2mm=6.283mm

p_z=z₁p_x=2×6.283mm=12.566mm

h=2.2m_x=2.2×2mm=4.4mm

d₁=d_a1-2m_x=22mm-2×2mm=18mm

答：蜗杆的轴向齿距p_x为6.283mm，导程p_z为12.566mm，全齿高h为4.4mm，分度圆直径d₁为18mm。

五、问答题

1.答：可转位车刀的特点是切削刃磨损后不重磨，通过刀片转位来更新切削刃，全部切削刃用钝后更换刀片，使用方便快捷。与整体式或焊接式车刀相比，具有以下优点：

1）可以提高劳动生产率，保证加工精度，延长刀具寿命。可转位车刀无需焊接，可保证刀片原有的金相组织、硬度等性能，刀具寿命大大提高；使用中由于减少了换刀、磨刀和对刀的辅助时间，零件的加工相对稳定，机床的利用率提高；刀片的断屑槽可保证稳定的断屑，可采用较大的切削用量，有利于切屑的清除，有利于减轻操作者的劳动强度，提高操作安全性。

2）可节省大量制造刀杆的材料，提高硬质合金刀片的利用率，减少刀具的制造费用。

3）有利于刀具的标准化生产和推广。

4）有利于先进刀具的推广使用。可转位刀具的优点，可借鉴推广到一些不适宜重磨的涂层和陶瓷刀具材料上去。

2.答：钩销式夹紧机构是利用旋紧螺钉推动钩销，将刀片压紧在刀片槽的定位表面上。其优点是结构简单，夹紧可靠，定位精度高，排屑通畅，而且钩销较容易制造。适用于轻型和中型车削，一般在立装刀片的车刀上常采用钩销式装夹结构。

3.答：涂层刀具具有较高的抗氧化性能和粘结性能，既保持了基体良好的韧性和较高的强度，又具有涂层的高硬度、高耐磨性和低摩擦因数，降低了切削力和切削温度。在硬质合金刀具基体上涂上5～6μm厚的TiC涂层后，其表面硬度可高达2500～4200HV。

4.答：1）具有很高的硬度和耐磨性。高温硬度达91～95HRA，切削速度比硬质合金高5～10倍，耐磨性是一般硬质合金的4倍以上，因而具有很长的刀具寿命。

2）高温性能好。在760℃的高温下切削时，硬度为87HRA；在1200℃的高温下切削时，硬度为80HRA仍能进行切削。陶瓷刀具的高温性能为加工高硬度、高耐磨性的难加工材料奠定了坚实基础。

3）化学稳定性和与金属的亲和力小。在高温下，陶瓷材料有很高的化学稳定性，与钢不发生任何化学作用和粘接，也不易高温氧化，适于加工高硬度、高耐磨性的难加工材料，并可提高切削速度。

4）摩擦因数小。陶瓷材料在切削加工时的摩擦因数小于硬质合金材料刀具，可降低切削力和切削温度，对保持其高硬度和抗弯强度等很有利，且切削不易粘接，不易产生积屑瘤，故加工表面质量好。

陶瓷材料刀具的缺点是抗弯强度和冲击韧性低，脆性大，热导率低，承受冲击载荷的能力低。在冲击力和高温急变时，刀具易产生裂纹甚至碎裂。

5.答：主偏角的大小主要是根据工艺系统的刚度来选择，一般取30°～75°。车削细长工件时，为了减小背向力和变形，应选择较大的主偏角，一般取45°～75°。加工各种喷涂和焊接材料时，为了减小刀具磨损，增加切削刃与加工面的接触宽度，应选用较小的主偏角，一般取25°～30°。

6.答：1）具有极高的硬度和耐磨性。

2）具有很低的摩擦因数。

3）具有很高的锋刃性。

4）具有较低的热膨胀系数。

5）具有很高的导热性。

7.答：天然单晶金刚石刀具是将经研磨加工成一定几何形状和尺寸的单颗粒大型金刚石，用焊接式、粘接式、机夹式或粉末冶金方法固定在刀杆或刀体上，然后装在精密机床上。天然单晶金刚石刀具经过精细研磨，刃口能磨得极其锋利，刃口半径可达0.002μm，能实现超波切削。再加上它与被加工材料之间的摩擦因数小，抗粘接性好，与非铁金属无亲和力，热膨胀系数小及导热系数高等特点，天然金刚石刀具可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度值。因单晶金刚石具有各向异性，因此，设计和制造单晶金刚石刀具时，必须选择正确的晶体方向，对金刚石原料必须进行晶体定向。由于人工合成单晶金刚石制造技术复杂，制造成本高，目前，单晶金刚石刀具绝大部分为天然单晶金刚石制成。

8.答：1）具有较高的硬度和耐磨性。

2）具有很高的热稳定性。

3）具有优良的化学稳定性。

4）具有较好的导热性。

5）具有较低的摩擦因数。

9.答：调质钢轴的工艺路线：下料→锻造→正火→钻中心孔→粗车→调质→半精车→铣花键→铣键槽→表面淬火→粗磨→车螺纹等→精磨。

整体淬火钢轴的工艺路线：下料→锻造→正火→钻中心孔→粗车→调质→半精车→次要表面加工→整体淬火→粗磨→低温时效→精磨。

10.答：轴类零件的定位基准用得最多的是两端面的中心孔，因轴类零件各回转表面的设计基准为轴线，所以使用中心孔作定位基准装夹，符合基准重合原则；同时在许多工序加工中重复使用，也符合基准统一原则。因此精密大型轴类零件的加工，应尽可能使用两端的中心孔作为安装定位的基准。但机床主轴往往是空心轴，所以中心孔会随着深孔加工而消失，这时可用以下两种方法重新建立外圆加工的基准：

1）当中心通孔直径较小时，可直接在孔口车出宽度不大于2mm，表面粗糙度值为Ra1.6μm的60°工艺锥面来代替中心孔。

2）当孔的锥度较小（如莫氏锥度）时，可配用工艺锥度定位头中心孔定位；当扩孔锥度较大时，可采用拉杆心轴上的中心孔定位。

11.答：加工过程大致分为4个阶段：钻中心孔之前的预加工阶段，从钻中心孔至调质前的工序为粗加工阶段，从调质处理工序至表面淬火工序为半精加工阶段，表面淬火后的工序为精加工阶段。

12.答：车床主轴的中央通孔长870mm，属于深孔。深孔加工比一般孔的加工困难且复杂。可用以下方法解决：

1）增加麻花钻的长度。加工孔时，可先用普通钻头焊接上加长钻柄进行钻孔。这时的钻头直径要小于孔径尺寸5～10mm，然后再用深孔麻花钻或专用车刀进行孔的精加工。

2）用深孔麻花钻钻孔。(www.xing528.com)

3）用专用车刀车深孔。专用车刀刀柄上装有圆弧形导向套，与车刀一起移动。导向套与工件内壁接触，增加车削刚性，减少振动。

13.答：主轴零件的技术要求如下：

1）直径和长度的尺寸精度要求。

2）几何精度要求，如直线度、圆度、圆柱度等。

3）相互位置精度要求，如同轴度、圆跳动、全跳动、端面对轴线的垂直度等。

4）表面粗糙度要求。

以C6140型车床主轴为例，其技术要求主要有：

1）主轴前后支承轴颈A、B为1∶12的锥面，其接触率≥75%，圆度公差为0.005mm，径向圆跳动公差为0.005mm，表面粗糙度为Ra0.4μm，直径公差等级为IT5，表面淬硬48HRC。

2）外短锥C及其端面的技术要求。主轴右端面短锥C锥面对A、B两圆锥面共同轴线的径向圆跳动为0.008mm，C、D表面粗糙度值分别为Ra0.4μm和Ra0.8μm，C表面淬硬48HRC。

3）主轴锥孔的技术要求。CA6140型车床主轴内锥为莫氏6号锥孔，为保证卡盘或花盘安装时的定位精度，其中心线对A、B共同轴线的径向圆跳动在轴端为0.005mm，在离轴端300mm处为0.01mm，锥面用标准量规检验接触率应大于或等于70%，表面粗糙度值为Ra0.4μm，表面淬硬48HRC。

4）其他配合表面的技术要求。其他配合表面主要是指与齿轮、轴套配合的轴颈表面。为保证齿轮啮合与主轴的运转平稳性，与齿轮配合的轴颈直径公差等级为IT5级，表面粗糙度值为Ra0.4μm，对A、B共同轴线的径向圆跳动为0.01～0.015mm。

5）螺纹的技术要求。螺纹精度为2级，与螺纹配合，螺母轴向圆跳动为0.025mm。螺母用来调整轴承间隙，其端面与轴承内圈接触。

6）主轴材料为40Cr，莫氏6号锥孔、1∶12锥面、7°7′30″锥面及轴颈ϕ90g5四处高频感应淬火48HRC，其余调质235HBW。

14.答：测量锥孔对基准轴线A、B的径向圆跳动时，在锥孔内插入检验心轴，杠杆指示表的球面测杆与检验心轴的上素线接触，旋转主轴时，分别在近主轴端和距主轴端面300mm处读出杠杆指示表读数的最大差值。每测一次，需将检验心轴相对于主轴孔旋转90°重新插入，测量四次，四次读数的平均值为锥孔轴线对基准轴线A、B的径向圆跳动误差。

15.答：测量钻床主轴基准轴颈A、B的同轴度时，可将基准轴颈A置于测量平板上的V形架内，调整V形架，使钻床主轴轴线与测量平板平行，左端用挡块、钢球轴向定位，用杠杆指示表测量轴颈B，如图4-4所示为钻床主轴同轴度误差检测。当被测轴颈B在V形架上转动一圈，则杠杆指示表的变动量即为钻床主轴的同轴度误差。

图4-4 钻床主轴同轴度误差检测

16.答：正弦规使用注意事项如下：

1）正弦规移动或垫量块组时，要轻拿轻放，不要在平板上来回拖动，不准磕碰。

2）在正弦规上安装被测工件时，要利用前挡板和侧挡板定位。

3）正弦规使用后，要清洗、涂防锈油，放入盒内保管。

4）不能用正弦规测量表面粗糙的工件，被测工件不能有毛刺、尖角和磁性。

17.答：多件套加工件的工艺分析内容：

1）分析多件套的装配关系。根据多件套的装配关系及其技术要求，理清各零件的装配顺序，明确对多套件装配关系起直接影响的基准零件，熟悉其各项技术要求。

2）分析基准零件的加工工艺。基准零件的加工非常重要，合理的基准零件加工工艺，不仅关系基准零件的加工质量，而且对合理安排多件套其他零件的加工也十分关键。

3）分析保证多件套装配精度要求的方法。车削多件套其余零件时，一方面应按基准零件的加工要求进行，同时更要注意按照基准零件及其他零件加工的实测结果进行相应的调整，分析选择运用配研、配车、修整、组合等加工方法及手段，确保多件套的装配精度要求。

18.答：精密轴类零件加工的整个过程中，除必须安排与一般轴类零件相同的热处理工序以外，特别要注意消除应力的热处理以及保持工件精度稳定的热处理工序，以保证主轴的精度要求，并改善切削加工性能。车床主轴热处理中，正火、调质属于预备热处理，一般安排在粗加工之后进行。通过预备热处理可消除粗加工应力，并使主轴获得一定硬度、强度及冲击韧性；锥孔及外锥体的局部淬火、回火与花键的淬火回火属于最终热处理，一般安排在粗磨前进行。通过最终热处理可提高主轴的表面硬度，在保持心部韧性的同时使其工作表面获得高的耐磨性和抗疲劳性，从而保证主轴的工作精度及使用寿命。

19.答：在卧式车床上车削平面螺纹主要以中滑板横向进给、小滑板控制背吃刀量的方式来完成，其中需重点解决的是交换齿轮的传动比和中滑板丝杠的传动方式。车削平面螺纹的两种方法：

1）利用交换齿轮或进给量和扩大螺距机构车削平面螺纹。利用车床上交换齿轮机构、铭牌表进给量和通过计算传动比所配备的齿轮，借助车床扩大螺距机构，通过光杠传动使中滑板横向进给即可车削出平面螺纹。

2）利用齿轮传动装置车削平面螺纹。

20.答：在卧式车床上车削不等距螺纹需采用专用装置，其车削原理是利用正弦运动规律：每当车床主轴转1r，通过螺纹加工传动链，车刀移动一个螺距，同时还利用专用的凸轮机构传给刀架一个附加的纵向进给运动，完成不等距螺纹的车削。

21.答：变齿厚蜗杆是普通蜗杆的一种变形，由于其左右两部分的导程不相等，使蜗杆齿厚逐渐变小或变大，所以又称为双导程蜗杆。

车削变齿厚蜗杆，应根据其左、右侧导程的不同分别调整交换齿轮，左、右侧齿槽面应分别车削。其他操作与普通蜗杆车削方法基本相同。

22.答：一般偏心工件的装夹，如长度短而外形不规则，偏心距不大的情况下，可使用单动卡盘装夹；形状规则且偏心距不大的偏心工件可在自定心卡盘上，用一个卡爪加一块垫铁装夹；如果加工数量较大时，也可使用双重卡盘装夹；较长的偏心类工件，可使用两顶尖装夹；偏心距较大的偏心工件，可使用花盘装夹等。对于形状复杂且高难度的偏心工件，往往要使用车床附件或其他辅助工具装夹，或制造专用工装进行安装加工，才能满足零件图样的加工要求。

23.答：曲轴的车削方法应根据曲轴的具体形状、尺寸、大小、精度、材质及生产类型等因素，从以下几方面进行考虑：

1）对零件图进行加工工艺分析，明确加工要求和车削中的难点及需要注意的问题。

2）合理选择曲轴的装夹方法，提高车削曲轴颈的刚度，防止曲轴车削中的变形，正确使用道具等。

3）当曲轴的轴向尺寸设计基准无法作为测量基准时，应把轴向的设计尺寸链换算成便于测量的轴向工艺尺寸链，通过尺寸链来控制尺寸精度。

4）使用重心低、刚度高、抗震性强的车床，并适当调整车床的主轴轴承、床鞍、滑板、刀架的间隙，提高加工刚度，并调整好配重平衡。

5）粗车各轴颈的先后顺序，主要从提高生产率角度考虑。遵守先粗车的轴颈对后精车的轴颈加工刚度降低较小的原则。

6）精车各轴颈的先后顺序，主要从曲轴的变形对加工精度的影响考虑。按照先精车在加工中容易引起变形的轴颈，最后精车影响曲轴变形最小轴颈的顺序进行。

7）使用指示表控制背吃刀量，精车连接板间轴颈。

8）采用偏心夹板时，分度中心孔位置必须精确，两块偏心夹板内孔距辅助基准面的高度要相等。

24.答：加工后的曲拐轴颈的轴线应与主轴颈的轴线平行，并保持要求的偏心距，同时各曲拐轴颈之间还有一定的角度位置关系。因此，确定各曲拐轴颈线的正确位置，主要问题是装夹问题。

根据曲轴偏心距的大小和结构情况，常用的装夹方法有：

1）用两顶尖装夹。当曲轴曲柄径偏心距R＜d/2（d为主轴颈或连接盘直径）并在两端钻有中心孔位置时，可将曲柄径的中心孔钻在主轴颈或连接盘中心孔的同一端面上，然后以各中心孔定位，将曲轴装夹于两顶尖间车削。

2）一夹一顶装夹。当曲轴直径较粗、曲柄轴颈偏心距不大时，可采用一夹一顶的装夹方法。

3）用偏心夹板装夹曲轴。当加工曲轴的偏心距较大或两端无法钻中心孔时，可采用偏心夹板进行装夹。偏心夹板上钻有分度精确的中心孔，装在曲轴上代替曲轴的偏心中心孔。

4）用专用夹具装夹曲轴。当加工批量较大的曲轴时，一般采用专用夹具装夹曲轴。

25.答：在零件的加工过程中，当零件的设计基准与定位基准或者测量基准不重合时，就需要应用工艺尺寸链的原则进行工序尺寸及公差的计算，通常有以下几种情况：

1）测量基准与设计基准不重合时。

2）定位基准与设计基准不重合时。

3）从尚需继续加工的表面标注工序尺寸时。

4）一次加工后要保证多个设计尺寸的工艺尺寸链时。

26.答：在单动卡盘上装夹轴承座时，轴承座的底平面要经过车削或铣削加工。装夹找正方法如下：

1）在单动卡爪上分别垫一块较窄垫片，将工件装夹在单动卡盘上。

2）找正底平面。转动工件使其底平面向上，将磁性百分表座固定在中滑板上，移动床鞍，用百分表纵向找正底平面。

3）找正侧素线。将平板放在大导轨上，将划线盘放在上面，将工件正转或反转90°，使划线盘针尖对准工件上的侧素线并纵向移动，当针尖位置低于工件侧素线时，将工件向下轻轻敲击；当针尖位置高于工件侧素线时，将工件向上轻轻敲击，直至划线盘针尖与工件侧素线等高为止。

4）找正端面十字线。将划线盘放在中滑板上，调整划针针尖与工件端面横线大至等高横向移动，如划针针尖低于端面横线，将工件向下轻轻敲击调整；如划针针尖高于端面横线，将工件向上轻轻敲击调整。然后将工件反转180°，用同样方法进行检查调整，直至划针针尖与端面横线等高为止。

底平面、侧素线、十字线的找正调整要反复多次才能达到工件的装夹要求。

27.答：薄板类零件加工的技术措施有以下几点：

1）防止零件装夹变形。为防止薄壁零件的装夹变形，常根据工件的几何形状及精度要求，采用专用工装进行装夹。

2）选择合理的车削方向和车刀角度。

3）选择正确的切削用量。粗车时，进给量为0.08～0.15mm/r，背吃刀量为0.05～0.12mm，切削速度为50～70m/min；精车时，进给量为0.05～0.1mm/r，背吃刀量为0.05～0.07mm，切削速度为40～65m/min。

4）减少振动及切削热。调整车床滑动部位间隙，增强机床的刚性，减小机床振动；根据零件的材料及加工精度，正确选用切削液，有利于减少切削热，提高零件的车削精度；在粗车后增加半精车和热处理工序。半精车余量控制在0.25～0.35mm之间，然后进行退火处理，退火时将工件平放在铸铁平板上，温度控制在300°左右，这样可有效释放内应力，减小变形。

28.答：（1）畸形零件的定位畸形零件形状复杂，精度要求较高，要保证加工精度，装夹定位非常重要。

1）主要定位基准面应尽量和工件的设计基准和装配基准一致，以有利于零件的装配及配合。

2）主要定位基准面尺寸应尽量大，并尽量靠近要加工的部位。

3）当工件的外表面不需要全部加工时，应尽量选取非加工表面为主要定位粗基准面。

4）当工件所有表面不需要全部加工时，则应选取加工余量最小的表面为主要定位基准面。

（2）畸形零件的装夹畸形零件的装夹，应考虑以下方面：

1）以毛坯面作为定位基准时，该面与花盘或角铁应成三点接触，三点间距应尽可能的大，三点的接触面应尽可能的小。

2）以工件已加工表面作定位基准时，应尽可能使其大部或全部与花盘或角铁平面接触，以增加定位的稳定性。

3）应尽可能地在一次装夹中完成工件的加工内容，以减少装夹次数而带来的加工误差。

4）夹紧力作用位置应指向主要定位基准面，并尽可能与支承部分的接触面相对应，尽量靠近加工部位，以保证装夹牢固，避免工件变形。

5）大型工件及形状特殊的工件，应采用辅助支承，增加装夹的稳定性。

29.答：难加工材料是指可加工性能差，难以切削的金属材料。通常情况下，难加工金属材料与一般金属材料相比，在化学成分、金相组织、力学和物理性能等方面都有很大差别，具有自己的特点。

1）切削力大。难加工材料的强度和硬度高，切削时变形抗力大，塑性变形大，切削力剧增。高温合金和高强度钢的切削力是切削45钢时的2～3倍，要求机床功率大，工艺系统刚性好。

2）切削温度高。高温合金的切削温度最高可达1000℃，需加大切削液流量，带走大量热量，选用较大的刀尖角和刀尖圆弧半径，改善刀尖散热条件。

3）加工硬化严重。奥氏体组织切削时，加工硬化倾向大。高温合金是奥氏体组织，加工硬化可达基体硬度的1.5～2倍。切削时，不能突然停机或手动进给。

4）容易粘刀。奥氏体不锈钢和高温合金的切强韧切削温度高，切屑与刀具产生粘接、熔焊现象严重，刀具容易崩刃。

5）刀具磨损剧烈。难加工材料大都硬度高，切削易产生加工硬化，而使刀具磨损比较厉害。

6）切屑控制困难。难加工材料的工件塑性好，强度高，容易造成切屑卷曲、折断和排屑困难，易缠绕在工件和刀具上，划伤工件表面，甚至发生安全事故。

30.答：车床夹具的设计要求：

1）保证工件加工精度和各项技术要求。夹具设计应有合理的定位方案、夹具方案，合适的尺寸公差和技术要求，正确确定刀具的工作方式，并进行必要的误差分析与计算。

2）车床夹具要结构紧凑，轮廓尺寸尽可能小、质量轻，夹具中心尽可能靠近回转轴线，以减少惯性力和回转力矩。

3）车床夹具的回转轴线与车床主轴轴线要有尽可能高的同轴度。心轴类夹具和径向尺寸较小的夹具，采用锥柄与车床着重锥孔配合连接，并用螺杆拉紧。径向尺寸较大的夹具，采用过渡盘与车床主轴连接，夹具以定位止口装在过渡盘的凸缘上，用螺钉紧固，夹具体上设计找正圆。

4）夹具装置要有足够的夹紧力和良好的自锁性，确保车床夹具工作时产生的切削力、离心力和重力，不会使夹紧原件松动脱落。

5）应有平衡措施，消除回转不平衡产生的振动现象。

6）车床夹具一般都是在悬臂状态下工作的，悬臂长度要尽量小，重心靠近主轴前支承，各夹具原件不允许伸出夹具体直径之外。

7）工件在夹具中便于测量，加工过程中能顺利排屑。

31.答：高锰钢的车削特点：

1）高锰钢的加工硬化现象极为严重，它的原始硬度并不高，一般为180～200HBW，但加工后硬度可达550HBW，造成切削力猛增，车刀磨损加剧，车削加工极为困难。

2）高锰钢导热性很差，切削带走的热量很少，因此切削温度高。

3）高锰钢塑性好，韧性高，切削强而韧，不易折断，造成切削困难。

4）高锰钢线膨胀系数大，又因切削温度高，因此工件受热膨胀变形，影响加工精度。

32.答：扩大车床使用范围，主要是指根据车床本身的结构特点，对专用设备无法加工的零件或为了降低设备投资，对车床进行部分改造、增添一些专用工具和夹具，从而实施非车床本身加工范围的加工内容，主要包含以下几个方面：

1）如在车床中溜板上安装磨具磨削轴类零件的外圆，在床身上安装仿形装置加工特殊型面，安装其他专用工具完成铣削、镗削、插削、滚压和研磨等加工。

2）将车床作局部的改变，例如垫高主轴箱、刀架及尾座，即可加工比原来车床所能车削的更大直径的工件。

3）对车床结构进行较大的改装，并增添一些必要的辅助工具和夹具，使其成为专用机床，如改为拉床后拉花键轴等。

扩大车床使用范围包括两层含义：一种是扩大机床技术规格所规定的加工和使用范围；另一种是改变机床的加工工艺性能。其目的在于扩大车床使用范围、保证加工质量、提高劳动生产率，改善劳动条件，降低制造成本，提高经济效益。

33.答：磨具所用砂轮硬度是衡量砂轮“自锐性”的重要依据。一般选择方法是：工件材料软选用硬砂轮；工件材料硬，选用软砂轮；过软的工件材料则选用较软的砂轮。表面精度要求高的工件，选用中等硬度的砂轮；磨削内圆和端平面应比磨削外圆的砂轮硬度低，成形磨削时，选用较硬的砂轮；用砂轮圆周进行端面磨削时，选用硬砂轮；用砂轮端面进行平面磨削时，选用软砂轮。磨具上的砂轮一般常用硬度为软和中软的砂轮。

34.答：减少工艺系统受力变形误差采取的主要措施如下：

1）提高工艺系统零部件的配合表面质量，可提高零件间接触刚度。

2）根据加工需求设置辅助支承，提高机床部件的刚度。

3）缩短切削力和支承点的距离，提高工件的刚度。车削刚度较低的轴类零件时，可采用中心架、跟刀架来提高工件的刚度等。

35.答：1）试切法。试切法是控制尺寸精度的一种方法，目的是控制背吃刀量，保证工件的加工尺寸。

2）定尺寸刀具法。被加工表面的尺寸是由定径刀具（成形刀具）的相应尺寸来保证的。定尺寸刀具有麻花钻、铰刀、中心钻、丝锥、圆板牙、成形刀等。

3）定程法。批量生产工件时，为了提高生产率，可采用锥度定位块、挡块、靠模、行程开关等定程装置，控制刀具与工件的相对位置，使同一批工件的加工尺寸一致。

36.答：1）减小残留面积高度。减小主偏角和副偏角，增大刀尖圆弧半径，减小进给量。

2）防止工件表面产生毛刺。可用改变切削速度的方法来控制积屑瘤的产生。减小切削厚度，避开容易产生积屑瘤的切削速度（v_c=20mm/min左右）。对工件材料进行适当的热处理，以提高工件的硬度。选用合理的切削液以降低切削温度和摩擦力。尽量减小车刀前、后面表面粗糙度值，保持刃口锋利。

3）防止产生磨损亮斑。车削工件时，若已加工表面出现亮斑或亮点，应及时修磨刀具或更换刀具。

4）防止切屑拉毛已加工表面。

5）减小和消除车削过程中的振动；尽量选用形状规则的毛坯；调整机床主轴间隙，提高轴承精度；调整中、小滑板镶条，使间隙小于0.04mm，并使其移动平稳轻便；对主轴部件、卡盘、专用夹具、偏心工件等必须采取平衡措施；合理选择刀具的几何参数，保持车刀前、后面较小的表面粗糙度值和锋利状态，并增加刀具的装夹刚性；提高工件的装夹刚度；选用较小的背吃刀量和进给量；选用合适的切削液是消除积屑瘤、鳞刺和减小摩擦力及表面粗糙度值的有效方法。

37.答：机床的精度，指机床在未受外载荷的条件下的原始精度。机床的精度包含几何精度、传动精度和定位精度等。

1）几何精度指的是机床某些基础零件本身的几何形状精度、相互位置的几何精度及其相对运动的几何精度。

2）传动精度指内联系传动链两端件运动之间相互关系的准确性。

3）定位精度指机床运动部件从某一位置运动到预期的另一位置时所要达到的实际位置的精度。

机床的几何精度、传动精度和定位精度，一般是在没有切削载荷以及机床不运动或运动速度较低的情况下检测的，所以一般称为机床的静态精度。

38.答：精车外圆时，工件的外圆表面上产生混乱的波纹，其主要原因：

1）主轴滚动轴承滚道磨损，间隙过大。

2）主轴的轴向圆跳动太大。

3）用卡盘夹持工件车削时，因卡盘法兰松动，使工件夹持不稳定。

4）床鞍及中、小滑板滑动表面间隙过大。

5）使用尾座支承工件切削时，顶尖套不稳定，或回转顶尖滚动轴承滚道磨损，间隙过大。

解决预防措施：

1）调整或更换主轴滚动轴承。

2）调整主轴推力球轴承的间隙。

3）重新调整卡盘法兰并拧紧螺钉。

4）调整导轨副压板和镶条，使运动平稳轻便，间隙小于0.04mm。

5）夹紧尾座套筒，更换回转顶尖。

39.答：1）多线螺纹（或多头蜗杆）的螺距必须相等。

2）多线螺纹（或多头蜗杆）每条螺纹的小径要相等。

3）多线螺纹（或多头蜗杆）每条螺纹的牙型角要相等。

40.答：1）夹紧力方向尽量与基准平面垂直。

2）夹紧力作用点尽量靠近工件加工部位，这样可使夹紧力与切削力之间产生的扭矩尽量减小。如无法靠近时，可采用辅助支承。

3）夹紧力作用点应在实处，切忌径向压在箱体薄壁处，以防止工件变形和不稳固。另外，装夹工件时，还要考虑加工时的偏重和平衡；花盘平面的找正；角铁平面的垂直度找正等，以避免加工中发生事故和质量缺陷。

41.答：根据检测装置的有、无和检测装置的安装位置，伺服系统可分为开环伺服系统、半闭环伺服系统和全闭环伺服系统。

1）开环伺服系统。不需要位置检测和反馈，其驱动电动机采用步进电动机，开环伺服系统的结构简单、运行平稳、易于控制、价格低廉，使用和维修方便。但精度不高，低速不稳定，高速转矩小。它一般应用于经济性数控机床及普通机床的数控化改造中。

2）半闭环伺服系统。半闭环伺服系统的位置检测装置一般安装在伺服电动机的轴上或滚珠丝杠轴端，通过测量角位移间接地测量出移动部件的直线位移，然后反馈到数控系统中，与系统中的位置指令值进行比较，用比较后的差值控制工作台移动，直到差值消除为止。

3）全闭环伺服系统。全闭环伺服系统的位置检测装置直接安装在机床移动部件上（如工作台上装光栅尺），将检测到的实际位置反馈到数控系统中。全闭环伺服系统的位置检测由于包含了进给传动环节中的全部误差，因此可以达到很高的位置精度。但是对机械转动部分提出了更高的要求，因为它的许多因素会直接影响到系统的动态特性和系统的稳定性。它主要应用于精度要求高的大型数控机床上。

42.答：数控车床编程的一般步骤为：分析零件图样、确定工艺过程、数值计算、编写程序单、输入数控系统、程序校验和首件试切等。

1）分析零件图样。分析零件的材料、形状、尺寸、精度及毛坯形状和热处理要求等。确定该零件是否适宜在数控车床上加工，加工该零件的哪些形面。

2）确定工艺过程。选择适合数控加工的加工工艺，是提高数控加工技术经济效果的首要因素。制定数控加工工艺除需要考虑通常的一般工艺原则外，还应考虑充分发挥所有数控机床的指令功能；正确选择对刀点；尽量缩短加工路线，减少空行程时间和换刀次数；尽量使数值计算方便，程序段简单等。

3）数值计算。数值计算是指根据零件图样和确定的加工路线计算刀具的运动轨迹。

4）编写程序单。在完成工艺处理和数值计算后，可以编写零件加工程序。

5）输入数控系统。程序编写好之后，可通过键盘等直接将程序输入数控系统，也可通过RS232接口或DNC网络接口输入数控系统。

6）程序校验和首件试切。程序送入数控系统后，通常需要经过试运行和试加工两步检查后，才能进行正式加工。