機(jī)械制造基礎(chǔ)第二章作業(yè)及答案

1、第一章 金屬切削過程及其控制1-1 什么是切削用量三要素？在外圓車削中，它們與切削層參數(shù)有什么關(guān)系？答：切削用量是指切削速度 v c 、進(jìn)給量 f （或進(jìn)給速度 v f ）、背吃刀量 a p 三者的總稱，也稱為切削用量三要素。它是調(diào)整刀具與工件間相對運動速度和相對位置所需的工藝參數(shù)。（一）切削速度 v c 切削刃上選定點相對于工件的主運動的瞬時速度，在計算時應(yīng)以最大的切削速度為準(zhǔn)，如車削時以待加工表面直徑的數(shù)值進(jìn)行計算，因為此處速度最高，刀具磨損最快。（二）進(jìn)給量 f 工件或刀具每轉(zhuǎn)一周時，刀具與工件在進(jìn)給運動方向上的相對位移量。 進(jìn)給速度 v f 是指切削刃上選定點相對工件進(jìn)給運動的瞬時速度

2、。（三）背吃刀量 a p 通過切削刃基點并垂直于工作平面的方向上測量的吃刀量。 1-2 怎樣劃分切削變形區(qū)？第一變形區(qū)有哪些變形特點？ 答：根據(jù)切削時試驗時制作的金屬切削層變形圖片，繪制出金屬切削過程中的滑移線和流線示意（流線表示被切削金屬的某一點在切削過程中流動的軌跡），可將切削變形區(qū)劃分為第一變形區(qū)、第二變形區(qū)、第三變形區(qū)。第一變形區(qū)的變性特點有：沿滑移線的剪切變形以及隨之產(chǎn)生的加工硬化1-3 什么是積削瘤？它對加工過程有什么影響？如何控制積削瘤的產(chǎn)生？ （李金德）答：在加工過程中，由于工件材料是被擠裂的，因此切屑對刀具的前面產(chǎn)生有很大的壓力，并摩擦生成大量的切削熱。在這種高溫高壓下，與刀

3、具前面接觸的那一部分切屑由于摩擦力的影響，流動速度相對減慢，形成“滯留層”。當(dāng)摩擦力一旦大于材料內(nèi)部晶格之間的結(jié)合力時，“滯流層”中的一些材料就會粘附在刀具靠近刀尖的前面上，形成積屑瘤?？刹捎媚湍バ院玫牡毒?，減小刀具的前角和主偏角，降低切削速度等措施。以及對材料進(jìn)行熱處理等。1-4 常用的切屑形態(tài)有哪幾種？它們一般都在什么情況下生成？怎樣對切屑形態(tài)進(jìn)行控制？答：帶狀切屑，擠裂切屑，單元切屑，崩碎切屑。帶狀切屑一般在切削塑性較高的金屬材料時產(chǎn)生，擠裂切屑在切削黃銅或用低速切削鋼產(chǎn)生，單元切屑在切削鉛或用很低的速度切削鋼時產(chǎn)生，崩碎切屑在切削脆性金屬時產(chǎn)生。生產(chǎn)中常利用切屑轉(zhuǎn)化條件對切屑形態(tài)進(jìn)行控

4、制。1-5 試述刀具破損的形式及防止破損的措施。答：脆性破損：崩刃、碎斷、剝落、裂紋破損；塑性破損防止破損的措施：(1)合理選擇刀具材料；(2)合理選擇刀具幾何參數(shù)；(3)保證刀具的刃磨質(zhì)量；(4)合理選擇切削用量；(5)工藝系統(tǒng)應(yīng)有較好的剛性1-6 什么是刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)？ 什么是刀具耐用度和刀具使用壽命？試分析切削用量三要素對刀具使用壽命的影響規(guī)律。答：（1）規(guī)定刀具用到產(chǎn)生急劇磨損前必須重磨或更換新刀刃時的磨損量稱為磨損限度或磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。（2）刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時間稱為刀具耐用度。刀具耐用度與刀具重磨次數(shù)的乘積就是刀具壽命，即一把新刀具從開始投入使用直

5、到報廢為止的總切削。（3 ）1.當(dāng)背吃刀量ap、進(jìn)給量f、切削速度vc增大時，都能使切削時間減小。但一般情況下應(yīng)優(yōu)先增大aq，以求一次進(jìn)刀全部切除加工余量，增高生產(chǎn)效率。2.機(jī)床功率 當(dāng)背吃刀量aq、切削速度vc增大時，都能使切削功率成正比增加。此外，增大背吃刀量aq，使切削力增加得多，而增大進(jìn)給量f卻使切削力增加得較少、消耗功率也較少。所以，在粗加工時，應(yīng)盡量增大進(jìn)給量f，合理使用機(jī)床功率。3.在切削用量參數(shù)中，對刀具耐用度影響最大的是切削速度vc，其次是進(jìn)給量f，影響最小的是背吃刀量aq。所以優(yōu)先增大背吃刀量aq不但能達(dá)到高的生產(chǎn)率，相對于vc與f來說，還能更好地發(fā)揮刀具切削性能、降低加工

6、成本。1-7 影響切削溫度的主要因素有哪些？試論述其影響規(guī)律。答：影響切削溫度的因素：切削用量，刀具幾何參數(shù)，工件材料和切削液等。影響規(guī)律：對于切削力來說，ap影響最大，fn其次，v有降低F的作用對于溫度來說，v影響最大，fn其次，ap最小。1-8 影響切削力的主要因素有哪些？試論述其影響規(guī)律。答：影響切削力的因素主要有四個方面：工件材料，進(jìn)給量，刀具幾何參數(shù)。影響規(guī)律：（1）工件材料。當(dāng)切削條件相同時，刀具材料與工件材料的工件材料。當(dāng)切削條件不變時.不同的工件材料切削力的大小是不一樣的，并且可能相差甚遠(yuǎn)，因而工件材料是決定切削力大小的主要因素之一。（2）一般，進(jìn)給量越大，切削力越大，當(dāng)進(jìn)給量

7、增大時，切削力卻增大不到1倍。這是由于進(jìn)給量的增大使切屑減少，從而使切削力相應(yīng)減少。（3）主偏角和刀夾圓弧半徑。主偏角對切削力的影響較小，一般不超過10%，但刀夾圓弧半徑的切屑變形較大，它所占實際參與切削刃的比例越大，切削力也越大。因此，刀尖圓弧半徑增大時切削力增大。摩擦系數(shù)、親和力越小切削力越小。1-9 刀具切削部分的材料必須具備哪些基本性能？常用的硬質(zhì)合金有哪幾類？如何選用？(梁飛)答：（1）性能優(yōu)良的刀具材料，是保證刀具高效工作的基本條件。刀具切削部分在強(qiáng)烈摩擦、高壓、高溫下工作，應(yīng)具備如下的基本要求。1. 高硬度和高耐磨性2. 足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性3. 高耐熱性4. 良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性.（2）常用刀具材料有工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬刀具材料，目前用得最多的為高速鋼和硬質(zhì)合金。1-10 什么是砂輪硬度？如何正確選擇砂輪硬度？答：砂輪磨具的硬度是反映磨粒在磨削力的作用下，從砂輪表面上脫落的難易程度。砂輪硬度用軟硬表示，砂輪的硬度不同于磨粒