大工金屬切削原理試題

一填空題

1.切屑按形成機(jī)理可分為_______,_______,_______,_______.

2.切削力的大小受被加工材料的_______,_______,_______,_______的影響.

3.切削熱的來源有_______,_______.

4.刀具損壞的形式主要有_______和_______.

5.刀具的磨損形式有_______,_______,_______.

6.刀具磨損的原因有_______,_______,_______,_______.

7.表示切屑變形程度的參數(shù)有_______,_______.

8.目前最常用的測(cè)力儀是_______.

9.剪切面和切削速度方向的夾角叫_______.

10.刀具前角愈_______,切削時(shí)產(chǎn)生的切削力愈_______.

11.在無積屑瘤的范圍內(nèi),切削速度愈_______,則切屑變形愈_______.

12.在無積屑瘤的范圍內(nèi),切屑層的厚度愈_______,切屑變形愈_______.

13.積屑瘤的產(chǎn)生使實(shí)際前角_______,實(shí)際切削厚度_______.

14.車削外圓時(shí)的切削力,為便于測(cè)量和應(yīng)用,可將合力分為三個(gè)互相垂直的分力_______,_______,_______.

15.對(duì)于被加工材料,材料的強(qiáng)度愈_______,硬度愈_______,切削力就愈_______.

16.在刀具的幾何參數(shù)中,_______對(duì)切削力的影響最顯著.

17.主偏角κr對(duì)_______力的影響較小,但它對(duì)_______力和_______力的影響較大.

18.刀具材料與被加工材料間的_______,影響到摩擦力的變化,直接影響著_______的變化.

19.刀具前,后面上最高溫度都不在切削刃上,而是在離______有一定距離的地方.

20.影響切削溫度的主要因素有_______,_______,_______,_______.

21.切削用量中_______對(duì)切削溫度的影響最顯著,_______次之,______的影響最小.

22.前角γ0增大,使切屑變形程度_______,產(chǎn)生的切削熱_______,切削溫度_______.

23.主偏角κr減小,使切屑層公稱寬度_______,切削溫度_______.

24.負(fù)倒棱及刀尖圓弧半徑增大,使切屑變形程度_______,產(chǎn)生的切削熱_______.

25.人工熱電偶法可用來測(cè)量_______溫度.

26.工件的強(qiáng)度和硬度_______,產(chǎn)生的切削熱_______,切削溫度_______.

27.工件材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈_______,通過切屑和工件傳出的熱量愈_______,切削溫度下降愈_______.

28.切削速度愈_______,刀具磨損對(duì)切削溫度的影響就愈_______.

29.切削液對(duì)_______切削溫度,_______刀具磨損,_______表面質(zhì)量有顯著的效果.

30.當(dāng)?shù)毒吆凸ぜ牧辖o定時(shí),對(duì)刀具磨損起主導(dǎo)作用的是_______.

31.刀具磨損后,使工件加工精度_______,表面粗糙度_______,并導(dǎo)致切削力和切削溫度_______.

32.刀具磨損到一.定限度就不能使用,這個(gè)磨損限度就稱為刀具的_______.

33._______是指刀具與工件材料接觸到原子間距離時(shí)所產(chǎn)生的結(jié)合現(xiàn)象.

34.刀具的磨損過程分為三個(gè)階段_______,_______,_______.

35.刀具耐用度是指所經(jīng)過的總切削時(shí)間.

36.刀具壽命是表示一把刀從投入切削起,到報(bào)廢為止的總的_______.

37.耐熱性愈_______的刀具材料,切削速度對(duì)刀具耐用度的影響愈_______.

38.切削用量中_______對(duì)刀具耐用度影響最大,_______次之,_______最小.

39.刀具后面磨損_______,摩擦力_______,切削力_______.

40.切屑與前面整個(gè)接觸區(qū)的正應(yīng)力以_______最大.

答案

1.帶狀切屑節(jié)狀切屑粒狀切屑崩粒切屑

2物理機(jī)械性質(zhì)加工硬化能力化學(xué)成分熱處理狀態(tài)

3切屑變形功刀具前后面的摩擦力

4磨損破損

5前面磨損后面磨損前后面同時(shí)磨損或邊界磨損

6硬質(zhì)點(diǎn)磨損粘結(jié)磨損擴(kuò)散磨損化學(xué)磨損

7剪切角切屑厚度壓縮比

8電阻式測(cè)力儀

9剪切角

10大(小)小(大)

11高小

12大小

13增大增大

14切削(切向)進(jìn)給(軸向)背向(徑向)

15高高大

16前角γ0

17切削力進(jìn)給力,背向力

18摩擦系數(shù)切削力

19切削刃

20切削用量刀具幾何參數(shù)工件材料刀具磨損切屑液

21切削速度進(jìn)給量背吃刀量

22減小減小下降

23增大下降

24增大增加

25切削區(qū)的某點(diǎn)溫度

26增大增加升高

27大(小)多(少)快(慢)

28高顯著

29降低減少提高

30切削溫度

31降低增大增加

32磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

33粘結(jié)

34初期磨損正常磨損急劇磨損

35刀具由刃磨后開始切削一直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

36實(shí)際切削時(shí)間

37低(高)大(小)

38切削速度進(jìn)給量背吃刀量

39加劇增加增加

40刀尖處

二選擇題

1一般將切屑層分為幾個(gè)變形區(qū)()

A,2B,3C,4D,5

2屬于按切屑形成機(jī)理劃分切屑類型的是()

A,節(jié)狀切屑B,寶塔狀卷屑C,發(fā)條狀卷屑D,C形屑

3當(dāng)塑性材料的切屑形成時(shí),如果整個(gè)剪切面上剪應(yīng)力超過了材料的破裂強(qiáng)度,則形成()

A,帶狀屑B,粒狀屑C,C形屑D,崩碎屑

4下列哪種措施可以減小切屑變形程度()

A,減小刀具前角B,增大刀具前角C,降低切削速度D,加工強(qiáng)度硬度低的工件

5下列哪一種切屑是切削脆性金屬得到的()

A,帶狀切屑B,節(jié)狀切屑C,粒狀切屑D,崩碎切屑

6加工過程中形成下列哪一種切屑類型,切削過程最平穩(wěn),切削力波動(dòng)小()

A,帶狀切屑B,節(jié)狀切屑C,粒狀切屑D,崩碎切屑

7切削塑性金屬時(shí)最常見的切屑類型是()

A,帶狀切屑B,節(jié)狀切屑C,粒狀切屑D,崩碎切屑

8通過下列哪種方法,可使加工脆性材料的過程變平穩(wěn)一些,表面質(zhì)量得到提高()

A,增大切削層公稱厚度B,減小切削層公稱厚度C,減小切削速度D,減小刀具前角

9在自動(dòng)化線上,下列哪種切屑類型是比較好的屑形()

A,長(zhǎng)緊卷屑B,發(fā)條卷屑C,寶塔狀卷屑D,帶狀屑

10車刀幾何參數(shù)中,下列哪一個(gè)對(duì)切削力的影響最大()A,主偏角B,前角C,刃傾角D,后角

11下列哪種措施可明顯減小切削力()

A,減小刀具前角B,增大刀具前角C,增大切削深度D,減小切削速度

12下列哪種情況使切削力增大()

A,進(jìn)給量減小B,切削速度增大C,背吃刀量增大D,刀具前角增大

13下列哪種情況使切削力減小()

A,加工時(shí)產(chǎn)生硬化現(xiàn)象B,進(jìn)給量增大C,背吃刀量減小D,刀具前角減小

14在相同的切削條件下,下列哪種刀具的切削力最小()

A,硬質(zhì)合金B(yǎng),粉末冶金高速鋼C,高性能高速鋼D,陶瓷刀

15下列哪種因素對(duì)切削溫度影響最大()

A,切削速度B,進(jìn)給量C,切削深度D,刀具前角

16刀具前角增大,切削溫度的變化情況一般為()

A,升高B,下降C,不變D,不能確定

17主偏角減小,切削溫度的變化情況為()

A,下降B,升高C,不變D,不能確定

18工件材料的強(qiáng)度,硬度增大時(shí),切削溫度的變化情況為()

A,下降B,升高C,不變D,不能確定

19刀具后面磨損量增大,切削溫度的變化情況為()

A,下降B,上升C,不變D,不能確定

20下列可使切削溫度下降的措施為()

A,減小前角B,增大切削速度C,減小刀具主偏角D,增大進(jìn)給量

21使用下列哪種方法可使切削溫度下降()

A,增大切削速度B,增大刀具主偏角C,增大背吃刀量D,增大前角

22一般刀具的磨損過程可分為幾個(gè)階段()

A,3B,4C,5D,6

23低速刀具磨損的主要原因是()

A,粘結(jié)磨損B,硬質(zhì)點(diǎn)磨損C,擴(kuò)散磨損D,化學(xué)磨損

24高速鋼刀具發(fā)生磨損的原因主要是()

A,硬質(zhì)點(diǎn)磨損B,粘結(jié)磨損C,擴(kuò)散磨損D,化學(xué)磨損

25當(dāng)?shù)毒吆凸ぜ牧辖o定時(shí),對(duì)刀具磨損起主要作用的是()

A,切削溫度B,切削力C,切削速度D,切屑變形程度

26在溫度不高時(shí),刀具磨損以下列那種原因?yàn)橹?)

A,硬質(zhì)點(diǎn)磨損B,粘結(jié)磨損C,擴(kuò)散磨損D,化學(xué)磨損

27下列哪種因素對(duì)刀具耐用度影響最大()

A,進(jìn)給量B,背吃刀量C,切削速度D,連續(xù)切削時(shí)間

28切削鑄鐵和以較小的切削層公稱厚度切削塑性材料時(shí),主要發(fā)生下列哪種磨損()

A,前面磨損B,后面磨損C,前后面同時(shí)磨損D,邊界磨損

29下列哪種情況使切屑變形減小()

A,減小刀具前角B,增大切削速度C,減小切削速度D,減小切削層公稱厚度

30下列哪種情況使切屑變形增大()

A,減小刀具前角B,增大切削速度C,增大切屑層公稱厚度D,增大刀具前角

31下列哪種措施不能使切削時(shí)的節(jié)狀切屑變?yōu)閹钋行?)

A,增大刀具前角B,提高切削速度C,減小切削速度D,減小切削層公稱厚度

32下列哪種措施不能使切削時(shí)的節(jié)狀切屑變?yōu)榱钋行?)

A,減小刀具前角B,減小切削速度C,增大切削層公稱厚度D,減小切削層公稱厚度

33加工鑄鐵等脆性材料比加工鋼時(shí)的切削力是()

A,大B,小C,差不多D,不能確定

34背吃刀量增大,切削力將()

A,增大B,減小C,不變D,不能確定

35進(jìn)給量增大,切削力將()

A,增大B,減小C,不變D,不能確定

36在無積屑瘤的切削速度范圍內(nèi),切削速度增大,切削力將()

A,增大B,減小C,不變D,不能確定

37加工塑性材料時(shí),刀具前角增大,切削力將()

A,增大B,減小C,不變D,不能確定

38刀具主偏角Kr增大對(duì)背向力Fp和進(jìn)給力Ff的影響為()

A,Fp增大,Ff增大B,Fp增大,Ff減小

C,Fp減小,Ff增大D,Fp減小,Ff減小

39刃傾角增大,背向力Fp和進(jìn)給力Ff的變化情況為()

A,Fp增大,Ff增大B,Fp增大,Ff減小

C,Fp減小,Ff增大D,Fp減小,Ff減小

40隨著刀具材料與被加工材料間的摩擦系數(shù)增大,切削力將()

A,增大B,減小C,不變D,不能確定

答案

1.B2.A3.B4.B5.D6.A7.A8.B9.C10.B11.B12.C13.C14.D15.A16.B17.A18.B19.B20.C21.D22.A23.B24.B25.A26.A27.C28.B29.B30.A31.C32.D33.B34.A35.A36.B37.B38.C39.C40.A

三,名詞解釋

1刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

2刀具耐用度

3刀具壽命

4剪切角

5硬質(zhì)點(diǎn)磨損

6內(nèi)摩擦

7擴(kuò)散磨損

8切屑厚度壓縮比

答案

1刀具磨損到不能繼續(xù)使用的一定磨損限度.

2刀具由刃磨后開始切削一直到磨損量達(dá)到刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)過的總切削時(shí)間.

3一把新刀從投入切削起,到報(bào)廢為止總的實(shí)際切削時(shí)間.

4金屬切屑層變形區(qū)中剪切面和切削速度方向的夾角.

5由工件材料中的雜質(zhì),材料基體組織中所含的碳化物,氮化物等硬質(zhì)點(diǎn)以及積屑瘤的碎片等在刀具表面上擦傷,劃出一條條的溝紋造成的機(jī)械磨損.

6切屑沿前面流出的前期過程中,切屑底層金屬粘結(jié)在前面上形成粘結(jié)層,粘結(jié)層與其上流過的金屬間形成的摩擦.

7切削過程中,刀具表面與工件表面相接觸,在高溫高壓作用下,兩摩擦表面上的化學(xué)元素互相擴(kuò)散到對(duì)方去,削弱了刀具材料的性能,造成的刀具的磨損.

8切屑厚度與切屑層公稱厚度之比稱為切屑厚度壓縮比.

四,簡(jiǎn)答題

1切削塑性工件材料時(shí),金屬變形區(qū)是如何劃分的

2有哪些指標(biāo)可用來衡量切削層的變形程度

3對(duì)于加工塑性材料影響切屑變形的因素有那些

4車削外圓時(shí),為了測(cè)量和應(yīng)用,一般是怎樣對(duì)切削合力分解的

5切削力的來源有那些

6加工塑性材料時(shí),影響切削力的主要因素有那些

7前角如何影響切削力的

8主偏角是如何影響切削力的

9刃傾角是如何影響切削力的

10切削熱的來源有那些

11切削熱的傳出途徑有哪些

12影響切削溫度的主要因素有哪些

13切削用量是如何影響切削溫度的

14增大前角可以使切削溫度降低的原因是什么

15切削溫度分布有哪些規(guī)律

16刀具的磨損形式有哪些

17刀具磨損的原因有哪些

18刀具磨損過程分為幾個(gè)階段各個(gè)階段的特點(diǎn)是什么

19什么條件下易發(fā)生前刀面磨損

20什么條件下易發(fā)生后刀面磨損

21什么條件下易發(fā)生邊界磨損

22切削用量對(duì)刀具耐用度有何影響

23刀具損壞的形式主要有哪幾類

24粘結(jié)磨損是如何形成的

25化學(xué)磨損是如何形成的

答案

1可劃分為三個(gè)變形.第一變形區(qū)的變形為發(fā)生在剪切滑移面內(nèi)的剪切滑移變形.第二變形區(qū)的變形為發(fā)生在切屑底層的擠壓,摩擦變形.第三變形區(qū)的變形微發(fā)生在靠近切削刃鈍圓及后刀面的擠壓,摩擦變形.

2衡量切削變形的程度可以分別用變形系數(shù),相對(duì)滑移和剪切角三個(gè)指標(biāo)來衡量.

3影響因素有:工件材料刀具前角切削速度切削厚度及進(jìn)給量.

4將切削力沿車削時(shí)的三個(gè)運(yùn)動(dòng)方向分為三個(gè)互相垂直的力.Fz——切削力或切向力,Fx——進(jìn)給力或走刀力,Fy——切深力或背向力,徑向力,吃刀力.

5切削力的來源有作用在前刀面上的彈塑性變形抗力和摩擦力,作用在后刀面上的彈塑性變形抗力和摩擦力.

6材料的機(jī)械性質(zhì),加工硬化能力,化學(xué)成分,熱處理狀態(tài).背吃刀量,進(jìn)給量,切削速度.刀具前角,主偏角刃傾角等幾何角度.刀具材料,切削液等.

7加工塑性材料時(shí),前角增大,切削力降低;加工脆性材料時(shí),由于切屑變形很小,所以前角對(duì)切削力的影響不顯著.

8主偏角Kr對(duì)切削力Fc的影響較小,但對(duì)背向力Fp和進(jìn)給力Ff的影響較大.Fp隨Kr的增大而減小,Ff隨Kr的增大而增大.

9刃傾角λs在很大范圍(-400—400)內(nèi)變化時(shí)對(duì)切削力Fc沒有什么影響,但對(duì)Fp和Ff的影響較大.隨著λs的增大,Fp減小,Ff而增大.

10切削過程中所消耗的能量幾乎全部轉(zhuǎn)化為熱量.三個(gè)變形區(qū)就是三個(gè)發(fā)熱區(qū),所以,切削熱的來源就是切屑變形功和刀具前,后面的摩擦功.

11傳出途徑有1)切屑帶走的熱量(2)刀具傳散的熱量(3)工件傳散的熱量(4)周圍介質(zhì)如空氣,切削液帶走的熱量.

12(1)切削用量:切削速度,進(jìn)給量,背吃刀量,(2)刀具幾何角度:前角,主偏角,負(fù)倒棱及刀尖圓弧半徑等,(3)工件材料的強(qiáng)度,硬度,導(dǎo)熱系數(shù)等,(4)刀具的磨損量和切削液.

13切削三要素Vc,f,αsp增大,切削溫度升高,Vc的影響最大,f次之,αsp最小.

14前角增大,使切屑變形程度減小,產(chǎn)生的切削熱減小,因而切削溫度下降.

15(1)剪切面上各點(diǎn)的溫度幾乎相同,說明剪切面上各點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律基本相同.(2)刀具前后面上最高溫度都不在切削刃上,而是在離切削刃有一定距離的地方.

16(1)前面磨損(2)后面磨損(3)前后面同時(shí)磨損后邊界磨損.

17(1)硬質(zhì)點(diǎn)磨損(2)粘結(jié)磨損(3)擴(kuò)散磨損(4)化學(xué)磨損.

18刀具磨損過程分為三個(gè)階段,即初期磨損,正常磨損和急劇磨損.初期磨損的特點(diǎn)是刀具磨損較快;正常磨損的特點(diǎn)是磨損比較緩慢均勻;急劇磨損的特點(diǎn)是磨損速度增加很快,表面粗糙度增加,切削力和切削溫度迅速升高.

19切削塑性材料時(shí),如果切削速度和切削層公稱厚度較大,則在前刀面上形成月牙洼磨損.

20切削鑄鐵和以較小的切削層公稱厚度切削塑性材料時(shí),工件的新鮮加工表面與刀具后面接觸,相互摩擦,引起后面磨損.

21切削鋼料,鍛件和外皮粗糙的工件時(shí),易產(chǎn)生邊界磨損.

22切削用量三要素Vc,f,αsp增大,刀具耐用度減小,切削速度Vc對(duì)刀具耐用度影響最大,f其次是進(jìn)給量,背吃刀量αsp的影響最小.

23(1)磨損,是連續(xù)的逐漸磨損(2)破損,包括脆性破損和塑性破損兩種.

24在一定的壓力和溫度作用下,在切屑與前面,已加工表面與后面的摩擦面上,產(chǎn)生塑性變形而使工件的原子或晶粒冷焊在刀面上形成粘結(jié)點(diǎn),這些粘結(jié)點(diǎn)有因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而破裂被工件材料帶走,從而形成刀具的粘結(jié)磨損.

25化學(xué)磨損是在一定溫度下,刀具材料與某些周圍介質(zhì)(如空氣中的氧)起化學(xué)作用,在刀具表面形成一層硬度較低的化合物,而被切屑帶走,加速了刀具的磨損.

五,分析題

1畫簡(jiǎn)圖分析切削是金屬變形區(qū)的變形情況.

2試分析切削速度對(duì)切屑變形的影響.

3對(duì)于加工塑性材料,影響切屑變形的因素有哪些,它們是如何影響的

4結(jié)合切屑的形成分析切削力的來源.

5試分析在加工塑性工件材料時(shí),切削用量是如何影響切削力的.

6被加工材料的哪些性質(zhì)會(huì)影響切削力的大小,是如何影響的

7試分析刀具的幾何參數(shù)是如何影響切削力的.

8試分析切削熱是怎樣產(chǎn)生和傳出的.

9背吃刀量對(duì)切削力和切削溫度的影響是否一樣為什么

10試分析刀具幾何參數(shù)是如何影響切削溫度的.

11解釋切削用量三要素對(duì)切削力和切削溫度的影響為什么正好相反.

12刀具磨損原因有哪幾種分析其產(chǎn)生的原因.

13試分析切削用量對(duì)刀具耐用度的影響.

14分析說明切削熱的產(chǎn)生多少能否說明切削區(qū)的溫度.

15試分析從機(jī)床功率的角度考慮是選擇大的進(jìn)給量好,還是選擇大的背吃刀量好.

16試分析電阻式測(cè)力儀的工作原理.

17車削時(shí)切削合力為什么常分為三個(gè)相互垂直的分力說明這三個(gè)分力的作用.

18刀具前角γ0,主偏角Kr是如何影響切削力的

19試分析為什么說選用較大的背吃量和進(jìn)給量,比選用大的切削速度更為有利.

20加工鋼料等塑性材料和加工鑄鐵等脆性材料,前刀面和后刀面哪一方面切削溫度高為什么

21切屑—刀具—工件溫度場(chǎng)內(nèi),最高溫度點(diǎn)位于何處為什么

22試分析刀具的磨損過程.

23刀具的磨損形式有哪幾種,試分析其產(chǎn)生的條件.

24進(jìn)給量對(duì)切削力和切削溫度的影響是否一樣為什么

25已知公式:T=Cf/(V5.αp0.75),當(dāng)和分別增加1倍時(shí),耐用度T有何變化規(guī)律,為什么

答案

1教材P25.

2(1)在無積屑瘤的切削速度范圍內(nèi),切削速度愈大,則切屑變形愈小.這有兩方面原因:一是因?yàn)榍邢魉俣容^高時(shí),切削變形不充分,導(dǎo)致切屑變形減小;另一方面是因?yàn)殡S著切削速度的提高,切削溫度也升高,使刀—屑接觸面的摩擦減小,從而也使切屑變形減小.(2)在有積屑瘤的切削速度范圍內(nèi),切削速度的影響主要是通過機(jī)械瘤所形成的實(shí)際前角來影響切屑變形.在機(jī)械瘤增長(zhǎng)階段,機(jī)械瘤隨著Vc的增加而增大,導(dǎo)致前角增大,因而Vc增加時(shí)切屑變形減小.在機(jī)械瘤消退階段中,機(jī)械瘤隨著Vc的增加而減小,導(dǎo)致前角減小,因而Vc增加時(shí)切屑變形增大.

3對(duì)于加工塑性材料,影響切屑變形的因素有1)工件材料.工件材料強(qiáng)度愈高,切屑變形愈小.(2)刀具前角.刀具前角愈大,切屑變形愈小.(3)切削速度.在無積屑瘤的切削速度范圍內(nèi),切削速度愈大,則切屑變形愈小.在有積屑瘤的切削速度范圍內(nèi),Vc增加時(shí)切屑變形減小.在機(jī)械瘤消退階段中,Vc增加時(shí)切屑變形增大.(4)切削厚度及進(jìn)給量.切削厚度增加時(shí),變形減小.在無機(jī)械瘤情況下,進(jìn)給量增加,變形減小.

4在金屬切削層轉(zhuǎn)變?yōu)榍行歼@一過程中,金屬切削層存在三個(gè)變形區(qū).在第一變形區(qū)中產(chǎn)生剪切滑移變形;在第二變形區(qū)產(chǎn)生擠壓,摩擦變形;在第三變形區(qū)中產(chǎn)生擠壓,摩擦變形.所以切削力的來源即為作用在前刀面上的彈,塑性變形抗力和摩擦力,作用在后刀面上的彈,塑性變形抗力和摩擦力.

5切削用量包括三要素:Vc,f,αsp

Vc對(duì)切削力Fz的影響呈駝峰曲線.當(dāng)Vc較低是,隨著Vc的增加,Fz將減小.當(dāng)機(jī)械瘤由最大到消失,隨Vc著的增加,Fz增加.到無瘤區(qū),Vc增加,Fz降低.(2)f增加,切削力Fz隨之增加,但兩者不成正比.(3)αsp增加,切削力Fz隨之增加,且兩者成正比.

6被加工材料的物理機(jī)械性質(zhì),加工硬化能力,化學(xué)成分,熱處理等都對(duì)切削力的大小產(chǎn)生影響.材料的強(qiáng)度愈高,硬度愈大,切削力愈大.材料的化學(xué)成分會(huì)影響其物理機(jī)械性能,從而影響切削力的大小.同一材料,熱處理狀態(tài)不同,金相組織不同,硬度就不同,也影響切削力的大小.加工脆性材料,切削層的塑性變形小,加工硬化小,切削力也小.

7(1)在刀具幾何角度中,前角γ0對(duì)切削力Fc的影響最大.加工塑性材料時(shí),前角γ0增大,切削力Fc降低;加工脆性材料時(shí),由于切屑變形很小,所以前角γ0對(duì)切削力Fc的影響不顯著.(2)主偏角Kr對(duì)切削力Fc的影響較小,但對(duì)背向力Fp和進(jìn)給力Ff的影響較大.Fp隨Kr的增大而減小,Ff隨Kr的增大而增大.(3)刃傾角λs在很大范圍(-400—400)內(nèi)變化時(shí)對(duì)切削力Fc沒有什么影響,但對(duì)Fp和Ff的影響較大.隨著λs的增大,Fp減小,Ff而增大.

8切削時(shí)切削層金屬發(fā)生塑性變形以熱的形式釋放出來,切屑與前刀面之間,工件與后刀面之間強(qiáng)烈的摩擦也產(chǎn)生大量的熱.所以,切削時(shí)的三個(gè)變形區(qū)是產(chǎn)生切削熱的三個(gè)熱源.切削熱是有刀具,切屑,工件及周圍介質(zhì)傳出的,由它們將切削熱帶走或從切削熱區(qū)傳導(dǎo)出去的.

9背吃刀量對(duì)切削力和切削溫度的影響不一樣.背吃刀量增大1倍,主切削力就增大1倍,產(chǎn)生的熱量也成倍增加,但對(duì)切削溫度的影響很小.因?yàn)楸吵缘读恐苯記Q定切削寬度和切削刃的實(shí)際工作長(zhǎng)度.切削變形主要在垂直切削寬度方向的平面內(nèi)發(fā)生,與切削寬度方向的尺寸關(guān)系不大.這樣,背吃刀量增加,切削熱增加,但同時(shí)切削寬度,切削刃參加工作的長(zhǎng)度也相應(yīng)增加,改善了散熱條件,結(jié)果使切削溫度變化不大.

10(1)前角γ0增大,使切屑變形程度減小,產(chǎn)生的切削熱減小,因而切削溫度下降.但前角大180—200時(shí),對(duì)切削溫度的影響減小.(2)主偏角Kr減小,使切削層公稱寬度增大,散熱增大,故切削溫度下降.(3)負(fù)倒棱及刀尖圓弧半徑增大,能使切屑變形程度增大,產(chǎn)生的切削熱增加;但另一方面這兩者都能使刀具的散熱條件改善,使傳出的熱量增加,兩者趨于平衡,所以,對(duì)切削溫度影響很小.

11切削用量三要素對(duì)切削力影響程度大小的排序?yàn)棣羛—f—Vc,對(duì)切削溫度影響程度大小的排序?yàn)閂c—f—αp.因?yàn)榍邢魃疃圈羛增大,使變形力增大,摩擦力增大,因而切削力增大.αp增大時(shí),切削厚度αc不變,切削寬度αw隨αp成比例增大,由于αw與切屑變形系數(shù)和摩擦系數(shù)關(guān)系不大,所以αp增大1倍時(shí),切削力也相應(yīng)增大1倍.另一方面,由于切削變形是在垂直于切削寬度方向的平面內(nèi),與切削寬度關(guān)系不大.這樣,αp增大,切削寬度也成比例增大,產(chǎn)生的切削熱增大的同時(shí),也相應(yīng)增大了散熱面積,使切削溫度的變化不大.進(jìn)給量f增大,同樣使切削面積增大,切削力也增大.但f增大后,切削厚度也成比例增大,則切屑變形系數(shù)和摩擦系數(shù)減小,所以f對(duì)切削力的影響小于αp對(duì)切削力的影響.另一方面,f對(duì)切削熱的影響與對(duì)切削力的影響相同.但由于切削厚度增大,由切屑帶走的熱量增多,同時(shí)切屑與前刀面接觸長(zhǎng)度增加,散熱面積增加,結(jié)果是f增加,切削溫度也增加,其影響程度小于對(duì)切削力的影響,大于αp對(duì)切削溫度的影響.切削速度Vc增大,切削力變化不大,但切削功率成比例增大,產(chǎn)生的切削熱也成比例增大,且散熱面積稍有減小,其結(jié)果使切削溫度升高.

12刀具磨損原因主要有:硬質(zhì)點(diǎn)磨損,粘結(jié)磨損,擴(kuò)散磨損和化學(xué)磨損.(1)硬質(zhì)點(diǎn)磨損.主要是由于工件材料中的雜質(zhì),材料基體組織中可含的碳化物,氮化物和氧化物等硬質(zhì)點(diǎn)以及機(jī)械瘤的碎片等造成的機(jī)械磨損.(2)粘結(jié)磨損.是在刀具和工件材料實(shí)際接觸摩擦面上,由于足夠大的壓力和溫度,產(chǎn)生塑性變形而發(fā)生的所謂冷焊現(xiàn)象.粘結(jié)點(diǎn)因相對(duì)運(yùn)動(dòng),晶粒受剪或受拉而被對(duì)方帶走,是造成粘結(jié)磨損的原因.(3)擴(kuò)散磨損.由于切削區(qū)溫度很高,刀具表面與工件的新鮮表面相接觸,兩面的化學(xué)元素互相擴(kuò)散到對(duì)方去,改變了兩者的化學(xué)成分,消弱了刀具材料的性能,加速磨損過程.(4)化學(xué)磨損.在一定溫度下,刀具材料與某些周圍介質(zhì)起化學(xué)反應(yīng),在刀具表面形成一層化合物,而被切屑帶走,造成刀具磨損.

13切削三要素中切削速度對(duì)刀具耐用度的影響最大.增大切削速度,刀具耐用度就降低.它們間有一經(jīng)驗(yàn)公式,為Vc×Tm=C0.

式中Vc——切削速度;T——刀具耐用度;m——指數(shù),表示對(duì)的影響程度;C0——系數(shù),與刀具,工件材料和切削條件有關(guān).切削時(shí),增大進(jìn)給量f和背吃刀量αp,刀具耐用度將降低.得一實(shí)驗(yàn)公式:

f×Tm1=C1

αp×Tm2=C2.

14,產(chǎn)生切削熱的多少取決于切削功消耗的多少.切削區(qū)的切削溫度的高低不僅與產(chǎn)生的切削熱多少有關(guān),還與由刀具,切屑,工件及周圍介質(zhì)傳出的熱量多少有關(guān).如果產(chǎn)生的熱量多于傳出的熱量,切削溫度就升高,反之,切削溫度就降低.所以,僅以切削熱產(chǎn)生的多少不能決定切削區(qū)的溫度.

15,從機(jī)床功率的角度考慮,應(yīng)在保證切削功率的情況下盡量減少機(jī)床消耗的功率.在切削速度一定的情況下,機(jī)床的切削功率取決于切削時(shí)產(chǎn)生的切削力,所以應(yīng)優(yōu)先選用大的進(jìn)給量.因?yàn)樵谶M(jìn)給量和背吃刀量?jī)蓞?shù)中,對(duì)切削力影響最大的是背吃刀量.

16,這種測(cè)力儀的電阻元件是電阻應(yīng)變片.將若干電阻應(yīng)變片緊貼在測(cè)力儀彈性元件的不同受力位置,分別聯(lián)成電橋.在切削力的作用下,電阻應(yīng)變片隨著彈性元件的變形而發(fā)生變形,使應(yīng)變片的電阻值改變,破壞了電橋的平衡,于是電流表中有與切削力大小相應(yīng)的電流經(jīng)過,經(jīng)電阻應(yīng)變儀放大后得到電流示數(shù),再按此電流示數(shù)從標(biāo)定曲線上讀出三向切削力之值.

17,車削時(shí)的切削運(yùn)動(dòng)為:主運(yùn)動(dòng)(切削速度),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(進(jìn)給量),切深運(yùn)動(dòng)(背吃刀量).三個(gè)運(yùn)動(dòng)方向在車削時(shí)互相垂直的,所以車削時(shí)將切削力分解成沿三個(gè)運(yùn)動(dòng)方向,互相垂直的分力.各分力的名稱,定義及作用為:Fc——切削力或切向力.是計(jì)算車刀強(qiáng)度,設(shè)計(jì)機(jī)床零件,確定機(jī)床功率所必需的基本參數(shù).Ff——進(jìn)給力或軸向力.是設(shè)計(jì)機(jī)床走刀強(qiáng)度,計(jì)算車刀進(jìn)給功率所必需的.Fp——背向力或徑向力.確定與工件加工精度有關(guān)的工件撓度,計(jì)算機(jī)床零件強(qiáng)度,它也是使工件在切削過程中產(chǎn)生振動(dòng)的力.

18刀具幾何角度中,前角γ0對(duì)切削力Fc的影響最大.加工塑性材料時(shí),前角γ0增大,切削力Fc降低.前角對(duì)切削力的影響程度隨著切削速度的增大而減小.加工脆性材料時(shí),由于切屑變形很小,所以前角γ0對(duì)切削力Fc的影響不顯著.(2)主偏角Kr對(duì)切削力Fc的影響較小,隨著主偏角的增加,Fc先減小后增加.Kr對(duì)背向力Fp和進(jìn)給力Ff的影響較大.Fp隨Kr的增大而減小,Ff隨Kr的增大而增大.

19切削三要素Vc,f,αsp增大,切削溫度升高,但它們對(duì)切削溫度的影響程度不一,Vc以的影響最大,f次之,αsp最小.因此,為了有效控制切削溫度以提高刀具耐用度,在機(jī)床允許的條件下,選用較大的背吃刀量αsp和進(jìn)給量f,比選用大的切削速度Vc更為有利.

20加工鋼料塑