刀具部分题集.doc

刀具部分题1. 试分析刀具磨损机理。2. 何谓孔加工复合刀具？其特点与应用范围如何？3. 试分析比较如下深孔加工方案何者为佳？（1） 工件不动，刀具转动并轴向进给；（2） 工件转动，刀具轴向进给；（3） 工件转动，刀具转动并轴向进给；4. 图示为钻床的主要工艺范围，请指出对应的孔加工刀具的名称。5. 刀具的刃倾角直接影响排屑方向，如图所示。请指出图中哪种情形的刃倾角为负值？精加工时应如何选择刃倾角？为什么？6. 用YT15车刀将毛坯直径为100 mm的棒料粗车至直径94 mm，已知：工件转速为320rpm,走刀长度为160 mm，车刀每分钟进给64 mm， 单位切削力为2800KN/mm2，换刀时间为2.5 min., 车刀主偏角为60，副偏角15。试计算：（1）切削速度v；（2）进给量f；（3）切削深度ap；（4）切削面积Ac；（5）主切削力Fz；（6）机动工时tm；（7）最高生产率耐用度Tp；（8）理论粗糙度Ra。7 一外圆车刀切削部份几何角度为 ：。= 15，。= 6，。= 6，Kr = 60，Kr= 8，s = 5，请绘出刀具切削部份的工作图并标明各角度。8 一端面车刀切削部份几何角度为 ：。= 15，。= 6，。= 6， Kr = 60，Kr= 8， s = -5，请绘出刀具切削部份的工作图并标明各角度。9 一切断车刀切削部份几何角度为：。= 10，。= 6，。= 6， Kr =90，Kr=2, s = 0，请绘出刀具切削部份的工作图并标明各角度。10. 图示为某端铣刀切削部分的工作图，请写出 o =? o =? r =? r =? s =? 11. 图示为某内孔车刀切削部分的工作图，请写出 o =? o =? r =? s =? 12. 外圆车削如图所示，已知工件转速为320 r/min ，车刀移动速度为64 mm/min ，试求：（1）切削速度；（2）进给量；（3）切削深度；（4）切削厚度；（5）切削宽度；（6）切削面积。13. 用YT15车刀将毛坯直径为100mm的棒料粗车至直径94 mm，已知：工件转速为320 rpm,走刀长度为160 mm，车刀每分钟进给64 mm， 单位切削力为2800 KN/mm2，换刀时间为2.5 min., 车刀主偏角为60，副偏角15。试计算：（1）切削速度v；（2）进给量f；（3）切削深度ap；（4）切削面积Ac；（5）主切削力Fz；（6）机动工时tm；（7）最高生产率耐用度Tp；（8）理论粗糙度Ra。14. 如图所示镗孔，已知工件内径为50 mm ，镗刀几何角度：。= 10，。=8，Kr = 75，s = 0。若镗刀安装时刀尖比工件中心高1 mm ，试验算镗刀的工作后角是否合适？15. 加工螺纹用的刀具有哪几种？16. 图示为钻床的主要工艺范围，请指出对应的孔加工刀具的名称。17. 试绘图说明直齿插齿刀的前后刀面及切削刃，其前后刀面是何种性质的曲面？其前后角是如何形成的？又插齿刀用钝后重磨哪个刀面？18. 何谓齿轮滚刀的基本蜗杆？有哪几种类型？19. 刀具的刃倾角直接影响排屑方向，如图所示。请指出图中哪种情形的刃倾角为负值？精加工时应如何选择刃倾角？为什么？20. 试给图表示麻花钻的、及。21. 说明图示各类铣刀的名称及应用22. 试绘图表示圆孔拉刀切削部分的几何参数、p、及。23. 齿轮滚刀的前后刀面及前后角是如何形成的？24. 给出图示圆柱铣刀的几何角度、及。25. 写出枪钻工作图中、的值。26. 试绘图表示锪钻的结构及其应用。27. 写出硬质合金铰刀中、及的值。答案：1. 刀具磨损是机械的、热的和化学的三种作用的综合结果，原因包括硬质点磨损、粘结磨损、扩散磨损、氧化磨损等。1）硬质点磨损主要是由于工件材料中的杂质、材料基体组织中所含的碳化物、氧化物和氮化物等硬质点亦或积屑瘤的碎片等造成的机械划擦磨损。2）粘结磨损是在摩擦面的实际接触面积上，在足够大的压力和文档作用下，产生塑性变形而发生的所谓冷焊现象，是摩擦面塑性变形所形成的新鲜表面原子间吸附力所造成的结果。3）扩散磨损是由于切削时的高温，而且刀具表面始终与被切出的新鲜表面相接触，有巨大的化学活泼性，两摩擦面的化学元素有可能相互扩散到对方去，因而使两者的化学成分发生变化，削弱刀具材料的性能，加速磨损过程。4）氧化磨损是在一定温度下，刀具材料与某些周围介质起化学作用，在刀具表面形成一层硬度较低的化合物，而被切屑带走，致使刀具磨损；或者因为刀具材料被某种介质腐蚀，造成刀具磨损。2. 孔加工复合刀具是由两把或两把以上同类或不同类的孔加工刀具经复合后同时或按先后顺序完成不同工序（或工步）的刀具。特点：（1）生产率高；（2）加工精度高；（3）加工成本低；（4）刀具强度刚度差，排屑困难，结构复杂，制造成本高。应用范围：大批量生产。3. 方案（1）：此方案若刀具与工件回转中心有偏移或倾斜，则加工出的孔轴心线必然是偏移或倾斜的。故除笨重件或外形复杂而不便于转动的大型工件外，一般不宜采用；方案（2）：此方案钻出的孔可保证与工件的回转中心同轴。若钻头轴心线有偏斜或与工件回转中心有空间交错，则钻孔有锥度或孔轴截面呈双曲线。此方案较为常用；方案（3）：此方案加工出的孔精度高，且由于刀具与工件的回转方向相反，故生产率高；但对机床和刀杆的刚度要求较高，导致结构复杂。故此方案应用不多。4. s = 0； b)s 为负值； c)s 为正值精加工时s应为正值，以免切屑划伤已加工表面。5. 依次为麻花钻，扩孔钻，铰刀，丝锥，锪钻（锪沉头孔），锪钻（锪平面）6. （此题与13题重！）1）v = Pai*D*n / 1000 = 3.14*100*320/1000 = 100 mm/min.2) f = Vf/n = 64/320 = 0.2 mm/r3) ap = (Dw - Dm)/ 2 = (100 94)/2 = 3 mm4) Ac = f*ap = 0.2 * 3 = 0.6 mm25) Fz = p * Ac = 2800 * 0.6 = 1680 kN6) tm = Lm / Vf = 160 / 64 = 2.5 min.7) Tp = (1 m ) * Tct / m =(1 0.25) * 2.5 / 0.25 = 7.5 min8) Ra = Hmax / 4 = f / 4 * (cotKr + cotKr) = 0.2 / 4 * (cot60+ cot15) = 0.01 mm7 一外圆车刀切削部份几何角度为 ：。= 15，。= 6，。= 6，Kr = 60，Kr= 8，s = 5，请绘出刀具切削部份的工作图并标明各角度。8 一端面车刀切削部份几何角度为 ：。= 15，。= 6，。= 6， Kr = 60，Kr= 8， s = -5，请绘出刀具切削部份的工作图并标明各角度。9 一切断车刀切削部份几何角度为：。= 10，。= 6，。= 6， Kr =90，Kr=2, s = 0，请绘出刀具切削部份的工作图并标明各角度。10. 图示为某端铣刀切削部分的工作图，请写出 o =? o =? r =? r =? s =? 答：o =11.6 o =13.2 r =60 r =30 s =-1411. 图示为某内孔车刀切削部分的工作图，请写出 o =? o =? r =? s =? 答：o =11.6 o =11.2 r =45.3s = -13.412. 用YT15车刀将毛坯直径为100mm的棒料粗车至直径94 mm，已知：工件转速为320 rpm,走刀长度为160 mm，车刀每分钟进给64 mm， 单位切削力为2800 KN/mm2，换刀时间为2.5 min., 车刀主偏角为60，副偏角15。试计算：（1）切削速度v；（2）进给量f；（3）切削深度ap；（4）切削面积Ac；（5）主切削力Fz；（6）机动工时tm；（7）最高生产率耐用度Tp；（8）理论粗糙度Ra。答：1）v = Pai*D*n / 1000 = 3.14*100*320/1000 = 100 mm/min.2) f = Vf/n = 64/320 = 0.2 mm/r3) ap = (Dw - Dm)/ 2 = (100 94)/2 = 3 mm4) Ac = f*ap = 0.2 * 3 = 0.6 mm25) Fz = p * Ac = 2800 * 0.6 = 1680 kN6) tm = Lm / Vf = 160 / 64 = 2.5 min.7) Tp = (1 m ) * Tct / m =(1 0.25) * 2.5 / 0.25 = 7.5 min8) Ra = Hmax / 4 = f / 4 * (cotKr + cotKr) = 0.2 / 4 * (cot60+ cot15) = 0.01 mm14. 如图所示镗孔，已知工件内径为50 mm ，镗刀几何角度：。= 10，。= 8，Kr = 75，s = 0。若镗刀安装时刀尖比工件中心高1 mm ，试问镗刀的工作后角合适否？答：镗孔时工作后角的变化与加工外圆时刚好相反（与加工外圆装刀低时相同），即o e =o + r 大于o ，为正值，故合适。15. 加工螺纹用的刀具有：车刀，铣刀，梳刀，丝锥，板牙，搓丝板，滚丝轮，砂轮。17. 试绘图说明直齿插齿刀的前后刀面及切削刃，其前后刀面是何种性质的曲面？又插齿刀用钝后重磨哪个刀面？答：1前刀面（为内锥面）；2侧后刀面（为渐开螺旋面）；3顶后刀面（为外锥面）；4顶刃（为直线）；5侧刃（为渐开线）插齿刀用钝后重磨前刀面。16. 图示为钻床的主要工艺范围，请指出对应的孔加工刀具的名称。答：依次为麻花钻，扩孔钻，铰刀，丝锥，锪钻（锪沉头孔），锪钻（锪平面）18滚齿加工是按一对螺旋齿轮互相啮合的原理进行加工的。作为滚刀的螺旋齿轮齿数很少，螺旋角又很大，轮齿很长，可绕轴线很多圈，以致形成蜗杆状。此即滚刀的基本蜗杆。经开槽和铲齿，形成切削刃与前后角，就变成了齿轮滚刀。加工渐开线齿轮，理论上应采用渐开线基本蜗杆的滚刀。但由于渐开线齿形在任何截面内都不是直线，加工和测量不方便，故生产实际中常采用近似造型的方法。近似造型滚刀的基本蜗杆有阿基米德基本蜗杆和法直廓基本蜗杆等。19. 刀具的刃倾角直接影响排屑方向，如图所示。请指出图中哪种情形的刃倾角为负值？精加工时应如何选择刃倾角？为什么？答：a) s = 0； b)s 为负值； c)s 为正值精加工时s应为正值，以免切屑划伤已加工表面。20. 21. a 圆柱铣刀 b 端铣刀 c 槽铣刀 d 两面刃铣刀e 三面刃铣刀 f 错齿三面刃铣刀 g 立铣刀h 键槽铣刀i 单角度铣刀 j 双角度铣刀 k 成形铣刀 应用：a 用于卧式铣床上加工平面 b 用于立式铣床上加