切削加工基礎(chǔ)知識

1、切削加工基礎(chǔ)知識  一、概念題1切削運動在切削過程中，加工刀具與工件間的相對運動，就是切削運動。2進給量進給量是指主運動的一個循環(huán)內(nèi)(一轉(zhuǎn)或一次往復(fù)行程)刀具在進給方向上相對工件的位移量。3積屑瘤在一定的切削速度范圍內(nèi)切削塑性材料時，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在刀尖附近的前面上牢牢地粘附著一小塊很硬的金屬，這就是積屑瘤，又稱刀瘤。4總切削力刀具總切削力是刀具上所有參予切削的各切削部分所產(chǎn)生的切削力的合力。5刀具的耐用度刀具兩次刃磨中間的實際切削時間稱為刀具的耐用度，單位為min。二、填空題1.切削運動包括 主運動 和 進給運動 兩個基本運動。2.切削用量三要素是指 切削速度 、 進給量 和

2、背吃刀量 。3.目前用于生產(chǎn)上的刀具材料的種類有 碳素工具鋼 、 合金工具鋼 、 高速鋼 和 硬質(zhì)合金 等。4.外圓車刀的切削部分由 前 面、 后 面、 副后 面， 主切削 刃、 副切削 刃和 刀 尖組成。5.一把普通外圓車刀的主要角度有 前角 、 后角 、 副后角 、 主偏角 、 副偏角 、 刃傾角 等。5.根據(jù)切削材料和切削條件的不同，常見的切屑種類有 崩碎切屑 、 帶狀切屑 、 節(jié)狀切屑 三種。6.切削過程中的物理現(xiàn)象包括 滯流層與積屑瘤 、 切削力 、 切削熱 和 刀具磨損 。三、選擇題1.刀具的前角是在 A 內(nèi)測量的前面與基面的夾角。A.正交平面；B.切削平面；C.基面。2.多數(shù)機床

3、的主運動為 B 運動。A.直線；B.旋轉(zhuǎn)；C.其它。3.切削塑性材料時易形成 B ，切削脆性材料時易形成 A 。A.崩碎切屑；B.帶狀切屑。4.在切削分力中， B 是最大的。A.進給力Ff；B.主切削力Fc；C.背向力Fp。四、判斷題1.主運動可以是旋轉(zhuǎn)運動，也可以是直線運動。（對）2.在切削時，刀具前角越小，切削越輕快。（錯）3.在切削過程中，進給運動的速度一般都小于主運動的速度。（對）4.與高速鋼相比，硬質(zhì)合金突出的優(yōu)點是硬度高和熱硬性好。（對）5.減小切削力并不能減少切削熱。（錯）五、簡答題1.簡述刀具材料應(yīng)具備哪些基本性能。答：切削加工過程中刀頭部分受到高溫、高壓和強烈摩擦作用，因此，

4、刀具材料必須具備下列基本性能：(1)高硬度 刀具材料的硬度必須大于被切削的工件材料的硬度，常溫下一般要求6065HRC。 (2)高熱硬性 指刀具在高溫下保持其高硬度和高耐磨性的能力。(3)較好的化學(xué)穩(wěn)定性 指刀具在切削過程中不發(fā)生粘結(jié)磨損及高溫下的擴散磨損的能力。 (4)足夠的強度和韌性 指刀具材料承受沖擊和振動而不破壞的能力。除上述基本性能外，刀具材料還應(yīng)該具備良好的熱塑性、磨削加工性、焊接性、熱處理工藝性等，以便于制造。2.簡述積屑瘤的產(chǎn)生過程及對加工過程的影響。答：積屑瘤的產(chǎn)生過程是這樣的：切屑與母體分離后，沿前面排出，這時切屑與前面之間產(chǎn)生高溫高壓作用，切削刃附近的底層金屬與刀具前面產(chǎn)

5、生很大的摩擦阻力，使得該層金屬流動速度很低，此層稱為滯流層。當滯流層金屬與刀具前面的外摩擦阻力超過切屑本身的分子結(jié)合力時，有一部分金屬發(fā)生劇烈變形而脫離切屑，停留在刀具前面上形成積屑瘤，隨后切屑底層金屬在開始形成的積屑瘤上逐層積累，積屑瘤也就隨之長大。3.簡述影響切削力的因素和減小切削力的措施。答：影響切削力的因素與減小切削力的措施如下：（1）工件材料。材料的強度、硬度愈高，即變形抗力愈大，切削力就愈大。（2）切削用量。背吃刀量ap和進給量f加大時，切削力明顯增大。但ap的影響比f大，ap增大一倍，切削力也增大一倍；進給量增大一倍，切削力只增加70%80%左右。減小背吃刀量ap可有效地降低切削

6、力。切削速度c對切削力的影響較小。(3)刀具幾何角度。增大前角可有效地減小切削力；改變主偏角r的大小，可改變進給力Ff與背向力Fp的比值；減小刃傾角，可有效地減小進給力Ff。(4)冷卻潤滑條件。充分的冷卻潤滑，可使切削力減小5%20%。同時還有利于減少刀具與工件的切削熱。六、課外觀察活動到現(xiàn)場或利用模型、圖片等，仔細觀察不同的切削刀具，分析其共同點和不同點。切削機床及切削加工一、填空題1車床主要用于加工 各種回轉(zhuǎn)體 表面。2 鉆床 和 鏜床 均為孔加工機床。3常用的鉆床有 臺式鉆床 、 立式鉆床 和 搖臂鉆床 。4鏜削加工時主運動為 鏜刀的回轉(zhuǎn)運動 ，進給運動為 工件或鏜刀作進給運動 。5刨床

7、和插床都是 平面 加工機床，但刨床主要用來加工 外表面 ，而插床主要用來加工 內(nèi)表面 。6插床與刨床在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是 滑枕是直立的 。7外圓磨削時主運動為 砂輪高速旋轉(zhuǎn)運動 ，進給運動分別為 工件的圓周進給運動 、 工件的縱向進給運動 、 砂輪的橫向進給運場動 。8常用的平面磨床有 臥軸矩臺平面磨床 和 立軸圓臺平面磨床 。9對于高硬度材料來講， 磨削 幾乎是唯一的精密切削加工方法。10常用的臥式車床附件有： 卡盤 、 花盤 、 頂尖 、 撥盤 、 雞心夾頭 、 中心架 、 跟刀架 和 心軸 等。 11數(shù)控機床是由 程序載體 、 輸入裝置 、 CNC單元 、 伺服機構(gòu) 、 位置反饋系統(tǒng) 和

8、 機床機械部件 組成。 12數(shù)控機床按運動軌跡可分為 點控制 、 直線控制 和 連續(xù)控制 的數(shù)控機床。 13采用點位控制的數(shù)控機床有 數(shù)控鉆床 、 數(shù)控鏜床 、 數(shù)控沖床 。 14采用連續(xù)控制的數(shù)控機床有 數(shù)控銑床 、 數(shù)控車床 、 數(shù)控磨床 、 數(shù)控齒輪加工機床 、 加工中心 等。15數(shù)控機床按工藝用途可分為 普通數(shù)控機床 和 加工中心 。二、解釋下列常見機床型號的含義C6132表示：臥式車床，工件最大回轉(zhuǎn)直徑是320mm。Z5135表示：立式鉆床，最大鉆孔直徑是35mm。Z3040表示：搖臂鉆床，最大鉆孔直徑是40mm。T6113A表示：臥式鏜床，最大鏜軸直徑是130mm，第一次進行重大改

9、進。B6050表示：臥式刨床，最大刨削長度是500mm。X6132表示：萬能升降臺銑床，工作臺面寬度是320mm。X5040表示：立式升降臺銑床，工作臺面寬度是400mm。三、問答題1臥式車床主要由哪幾部分組成?各有何功用?答：臥式車床主要由左右床腿、床身、主軸箱、進給箱、刀架、小滑板、中滑板、床鞍（大拖板）、尾座、光杠、絲杠、刀架和溜板箱等部分構(gòu)成。（1）床身是車床的基礎(chǔ)零件，用來支承和連接其它部件。車床上所有的部件均利用床身來獲得準確的相對位置和相互間的位移，如刀架和尾座可沿床身上的導(dǎo)軌移動。（2）主軸箱固定在床身的左端，箱內(nèi)裝有主軸部件和主運動變速機構(gòu)。通過操縱外部手柄的位置，可以使主軸

10、有不同的轉(zhuǎn)速。主軸右端有外螺紋，用以安裝卡盤等附件，內(nèi)表面是莫氏錐孔，用以安裝頂尖，支持軸類零件。變速機構(gòu)安裝在主軸箱內(nèi)部，由電動機通過帶傳動，經(jīng)主軸箱齒輪變速后，帶動齒輪主軸轉(zhuǎn)動。（3）進給箱安裝在床身的左前側(cè)，是改變進給量、傳遞進給運動的變速機構(gòu)。改變進給箱外面手柄的位置，可以使光杠和絲杠得到不同的轉(zhuǎn)速，再分別通過光杠和絲杠將運動傳遞給刀架。（4）刀架用來夾持車刀，并使其作縱向、橫向或斜向移動。刀架安裝在小滑板上，用來夾持車刀；小滑板裝在轉(zhuǎn)盤上，可沿轉(zhuǎn)盤上導(dǎo)軌作短距離移動；轉(zhuǎn)盤可帶動刀架在中滑板上順時針或逆時針轉(zhuǎn)動一定的角度；中滑板可在床鞍(大拖板)的橫向?qū)к壣厦孀鞔怪庇诖采淼臋M向移動；床

11、鞍可沿床身的導(dǎo)軌作縱向移動。（5）尾座安裝在床身導(dǎo)軌的右端，用來支承工件或裝夾鉆頭、鉸刀進行外圓及孔加工。尾座可根據(jù)工作需要沿床身導(dǎo)軌進行位置調(diào)節(jié)，進行橫向移動，用來加工錐體等。（6）絲杠用于車螺紋加工，將進給箱的運動傳給溜板箱。（7）光杠用于一般的車削加工，進給時將進給箱的運動傳給溜板箱。（8）溜板箱裝在床鞍的下面，是縱向和橫向進給運動的分配機構(gòu)。通過溜板箱將光杠或絲杠轉(zhuǎn)動變?yōu)榛宓囊苿?，溜板箱上裝有各種操縱手柄及按鈕，可以方便地選擇縱向和橫向機動進給運動的接通、斷開及變向。溜板箱內(nèi)設(shè)有連鎖裝置，可以限制光杠和絲杠只能單獨運轉(zhuǎn)。2分析牛頭刨床和插床在結(jié)構(gòu)和工藝范圍方面的主要區(qū)別。答：插床實際

12、上是立式牛頭刨床，它與牛頭刨床在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別在于滑枕是直立的。在工藝范圍方面，刨床主要用來加工外表面，而插床主要用于加工內(nèi)表面。3銑床的主運動是什么?進給運動是什么?答：銑削加工時，主運動是銑刀的旋轉(zhuǎn)運動，進給運動是工件的移動。4為什么銑削加工比刨削加工生產(chǎn)率高?答：與刨削加工相比，銑削加工是以回轉(zhuǎn)運動代替了刨削加工中的直線往復(fù)運動；以連續(xù)進給代替了間歇進給；以多齒銑刀代替了單齒刨刀，因此，銑削加工效率高。5磨床有哪些功用?以外圓磨削為例，分析其主運動和進給運動。答：磨床主要用來磨削各種內(nèi)、外圓柱面、平面、成形表面等。外圓磨削時，主運動為砂輪的高速旋轉(zhuǎn)運動；進給運動分別為工件的圓周進給運動

13、、工件的縱向進給運動和砂輪的橫向進給運動。6特種加工與傳統(tǒng)的機械加工方法相比，有何特點？ 答：特種加工與傳統(tǒng)的機械加工方法相比，具有以下特點： (1)“以柔克剛”。有些特種加工的工具與被加工零件基本不接觸，加工時不受工件強度和硬度的限制，可加工超硬脆材料(如硬質(zhì)量合金、石英、金剛石等)和精密微細零件，甚至加工工具材料的硬度可低于被加工工件材料的硬度。 (2)加工時主要用電能、化學(xué)能、電化學(xué)能、聲能、光能、熱能等去除工件的多余材料，而不是主要靠機械能量切除多余材料。 (3)加工時不產(chǎn)生宏觀切屑，不產(chǎn)生強烈的彈性和塑性變形，故可獲得很小的表面粗糙度參數(shù)值，其加工后的殘余應(yīng)力、冷變形強化、熱影響等也

14、遠比一般金屬切削加工小。(4)加工能量易于控制和轉(zhuǎn)換，加工范圍廣，適應(yīng)性強。7為什么一臺電火花加工機床可以連續(xù)地對一個工件進行粗加工、半精加工和精加工？ 答：因為電火花加工的脈沖參數(shù)可以任意調(diào)節(jié)，所以，在一臺電火花加工機床上可以連續(xù)進行粗、半精和精加工。8什么叫數(shù)控機床？數(shù)控機床組成部分有哪些？答：利用數(shù)字控制方式，按照給定的程序自動地進行加工的機床，稱為控制機床。數(shù)控機床由程序載體、輸入裝置、CNC單元、伺服系統(tǒng)、位置反饋系統(tǒng)和機床機械部件組成。9數(shù)控加工的工藝特點有哪些？答：加工過程控制精確，能達到比較高的加工精度；能有效地減少機動時間和輔助時間，生產(chǎn)率較高；改變加工對象時，除裝夾新的工件及更換刀具外，只需重新編制新的加工程序，并輸入數(shù)控裝置即可完成對新工件的加工；加工成本較低，能加工普通機床難以加工的形狀復(fù)雜的工件，并保證加工精度；減輕勞動強度，改善勞動條件和環(huán)境。10什么是加工中心？有何特點？答：加工中心是指帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控機床。加工中心將數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床和數(shù)控鏜床的功能組合在一起，彌補了一臺機床只能進行一種加工工藝的缺點。11數(shù)控車床、數(shù)控銑床的應(yīng)用范圍是什么？答：數(shù)控車床是目前使用較廣泛的數(shù)控機床，其主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件的加工，能自動完成內(nèi)外圓柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序