《机械制造技术基础》课件-第5章学后评量参考答案

【学后评量】传统式切削与非传统式切削有何区别？传统式切削就是用比工件材料硬度更高，且具有适当角度的切削刀具，切入工件内部，使刀具与工件间产生相对运动，以切除多余部分的加工方法。非传统式切削是指利用热能、电能、化学能或电解能将多余材料去除的加工方式。举例说明切削运动的类型及其作用。切削运动，包括主运动和进给运动（1）主运动是直接切除工件上的多余材料，使之转变为切屑，从而形成工件新表面的运动。(2)进给运动将工件上的多余材料不断投入切削区进行切削，以逐渐切削出零件所需整个表面的运动。说明切削用量三要素的概念、符号和单位。切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量，简称切削用量三要素。（1）切削速度是指切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度，用符号表示，单位为m/s。（2）进给量是指主运动的一个循环内（1转或1个往复行程），刀具在进给方向上相对于工件的位移量，用符号f表示，单位为mm/r。（3）背吃刀量是指已加工表面与待加工面之间垂直距离，用符号ap表示，单位为mm。如何正确选用切削用量？①先根据加工性质与加工余量来确定背吃刀量②再确定进给量。生产中，进给量常常根据经验或通过查表确定。粗加工时，进给量可根据工件材料、刀具结构尺寸、工件尺寸及已确定的背吃刀量来选取；在半精加工和精加工时，则按加工表面表面结构的要求，根据工件材料和预先估计的切削速度与刀尖圆弧半径来选取。③最后确定切削速度。生产中常按经验或查有关切削用量手册确定。说明车刀的组成部分及其作用。车刀由刀头和刀柄两部分组成1、刀头：是刀具上直接参加切削工作的部分。2、刀体部分：是刀具上的夹持部分；一般由采用碳钢。说明车刀几何参数的含义及功用。如何正确选用刀具的几何参数？（1）前角的选择：工件材料的塑性越大，前角选得应越大；加工脆性材料，应选择较小的刀具前角；工件材料的强度、硬度越高时，前角应小些；刀具材料的强度、韧性较好的，可选较大的前角，反之，选较小的前角；粗加工时，刀具前角应小些，精加工时，可选较大的前角。一般用硬质合金车刀加工钢件（塑性材料等），选取γ0=10º～20º；加工灰口铸铁（脆性材料等）选取γ0=5º～15º。（2）后角的选择：粗加工时，后角应取小值，精加工时，后角取大些值；工件材料的强度、硬度较高时，后角应小些；工艺系统刚性差，应取小些的后角；定尺寸刀具，应取较小的后角。一般后角可取α0=6º～8º。（3）主、副偏角的选择：在工艺系统刚度允许的情况下，选择较小的主偏角，车细长轴时，宜选较大值。车刀常用的主偏角有45º、60º、75º、90º几种。副偏角一般情况下选取κr/=5º～15º，精车时可取5º～10º，粗车时取10º～15º。（4）刃倾角的选择：一般刃倾角在0º～5º之间选择。粗加工时常取负值，精加工时常取正值。刀具切削部分的材料应具备哪些性能？常用的刀具切削部分材料有哪些？a.足够的硬度和耐磨性b.足够的强度与韧性c.较高的耐热性和传热性d.较好的工艺性和经济性刀具切削部分材料主要有工具钢(包括碳素工具钢、合金工具钢)、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料(包括金刚石、立方氮化硼等)等。切屑通常分为哪几类？分别在什么情况下产生？（1）节状（挤裂）切屑：上表面锯齿状，下表面光滑的连续切屑。切削黄铜或低速切削钢时，容易得到此切屑。（2）带状切屑：外形呈带状，上表面毛茸状，下表面光滑的连续切屑。加工碳钢、合金钢、铜、铝等塑性材料时，常形成此类切屑。（3）粒状（单元）切屑：切屑沿厚度断裂为均匀的颗粒状。切削铅或很低速度切削钢时，产生此类切屑。（4）崩碎切屑：外形呈不规则的细颗粒。切削脆性金属如铸铁、青铜时产生。影响切削变形的因素有哪些？（1）工件材料的影响：一般来说，材料的强度越低、塑性越大，加工时切削金属的变形就越大。（2）刀具几何参数的影响：刀具的结构对切削变形有直接的影响。如，较大的前角有利于减少切削层金属的变形，锋利的刃口和较大的后角有利于减少已加工表面的变形程度，从而改善表面质量。（3）切削用量的影响：调整切削用量是控制切削变形的重要手段。如，精加工时采用高速或低速切削，就是为了控制切削底层金属的摩擦变形程度。选用进给量时，要考虑背吃刀量，并配合一定的卷屑槽，就是为了控制变形程度，以获得满意的断屑效果。切削力的主要来源有哪些？为便于研究，切削力分解成哪几个力？切削力主要来源于：一是被加工材料的变形抗力；二是刀具与切屑、工件间的摩擦力。主切削力Fc进给力Ff背向力Fp简述切削力的影响因素。①工件材料：材料成分、组织和力学性能是影响切削力的主要因素。强度、硬度、塑性、韧性越大，切削力越大；②切削用量：影响最大的是ap，其次是f，切削速度nc最小。背吃刀量增大一倍时，切削力增大一倍；进给量增大一倍时，切削力约增大70%～80%。③刀具几何角度：g0增大，刃口锋利、切削变形小，摩擦小，切削力减小；ao增大、摩擦减小，切削力减小；κr增大Fp减小；正ls，Fp减小，Ff增大。④其它因素：使用切削液，润滑条件好，切削力减小；刀具磨损后，切削力剧增。切削用量对切削温度有何影响？切削温度太高，工件产生热变形，加工精度下降，刀具寿命降低。影响切削温度的因素有切削用量、工件材料、刀具几何角度、其它条件。切削速度增大，切削温度升高，进给量影响较小，背吃刀量影响更小；前角增大，切削温度下降；主偏角增大，切削温度升高。什么是刀具耐用度？刀具耐用度受哪些因素影响？刀具耐用度系指一把新刃磨的刀具从开始切削，至磨损量达到磨钝标准的总切削时间，以T表示。刀具的耐用度高，说明切削性能好。影响刀具耐用度的因素如下：①切削用量切削用量增加时，刀具磨损加剧，刀具耐用度降低。切削速度对耐用度的影响最大，进给量次之，背吃刀量影响最小。②工件材料工件材料的强度、硬度、塑性等指标数值越高，导热性越低，加工时切削温度越高，刀具耐用度就会越低。③刀具材料刀具材料是影响刀具寿命的重要因素，合理选择刀具材料，采用涂层刀具材料和使用新型刀具材料是提高刀具寿命的有效途径。④刀具的几何参数增大前角，切削温度降低，刀具耐用度提高，但前角太小，刀具强度弱，散热不好，导致刀具耐用度降低，必须选择与最高刀具耐用度对应的前角角度。减小主偏角、副偏角和增大刀尖圆弧半径，可改善散热条件，提高刀具强度和降低切削温度，从而提高刀具的耐用度。简述提高切削加工质量的途径。1.改善工件材料的切削加工性2.合理选择切削液3.合理选择刀具几何参数4.合理选择切削用量简述常用车刀的类型及用途。1.按用途的不同，可分为外圆车刀、端面车刀、螺纹车刀、车孔刀和切断刀等，2.按结构的不同，可分为整体式、焊接式、机夹重磨式、可转位和成形车刀等3.按切削部分材料分高速钢车刀/硬质合金车刀/陶瓷车刀机夹式车刀有哪些特点？刀具耐用度高，使用时间较长，换刀时间缩短，提高了生产效率；刀杆可重复使用刀具成本低；设有刀片的调整机构，增加了刀片的重磨次数；压紧刀片所用的压板端部，可以起断屑器作用；使用时不需要刃磨或只需要稍加修磨，经济性较好。如何正确刃磨车刀？（1）粗磨主后刀面，同时磨出主偏角及主后角；（2）粗磨副后刀面，同时磨出副偏角及副后角；（3）粗磨前刀面，同时磨出前角和刃倾角；（4）精磨各刀面；（5）磨断屑槽及刀尖。如何正确安装车刀？（1）车刀刀尖应装得与工件中心线等高（2）车刀刀杆轴线与工件轴线垂直（3）车刀伸出长度要适当（4）车刀下面垫片要平整简述常用铣刀的类型及用途。简述麻花钻的组成及其主要几何参数。标准麻花钻由工作部分、颈部及柄部组成螺旋角②顶角③端面刃倾角④主偏角⑤前角⑥后角简述常用孔加工刀具的类型及用途。1/麻花钻是应用最广泛的孔加工刀具，一般用于孔的粗加工（IT11以下精度及表面结构Ra25～6.3um），也可用于加工攻丝、铰孔、拉孔、镗孔、磨孔的预制孔。2.扁钻常用的扁钻有整体式和装配式两种重要类型，整体式扁钻主要用于孔径为12mm以下的尺寸范围，它的切削部分的材料可用高速钢或硬质合金。在0.03～0.5mm的微孔钻削时，整体扁钻仍被广泛采用。装配式扁钻主要用于直径25～500mm的大尺寸范围的钻孔或扩孔。4.深孔钻加工深孔的钻头称为深孔钻。深孔钻的种类很多，常用的有内排屑深孔钻、外排屑深孔钻及喷吸钻等。5.扩孔钻是用于对已钻出的孔进一步加工,扩大工件的孔径，应用于要求不很高的孔的终加工或铰孔、磨孔前的预加工。6.铰刀铰刀用于中、小尺寸孔的半精加工和精加工，也可用于磨孔或研孔前的预加工。简述刨刀的类型及用途。刨刀的种类很多，按加工形式和用途不同，有各种不同的刨刀，一般有：平面刨刀、偏刀、切刀、角度偏刀及成形刨刀等。平面刨刀用于粗、精刨水平表面；偏刀用于加工互成角度的平面、斜面、垂直面等；切刀用于切槽、切断、刨台阶；角度偏刀用来加工具有一定角度的表面；成形刨刀用来加工成形表面，刨刀刀刃形状与工件表面一致，一次成形。简述螺纹加工刀具的类型及用途。1．螺纹车刀螺纹车刀是一种具有螺纹廓形的成形车刀，可分为平体、棱体及圆体三种，其结构和成形车刀相同。用螺纹车刀加工螺纹是传统的加工方法。它结构简单、通用性强，可用来加工各种形状、尺寸及精度的内、外螺纹，特别适用于加工大尺寸螺纹。2．螺纹梳刀螺纹梳刀实质上是多齿的螺纹车刀，只要一次走刀就能切出全部螺纹，生产率比螺纹车刀高。3.丝锥丝锥是加工各种中、小尺寸内螺纹的刀具。它结构简单，使用方便，既可手工操作，也可以在机床上工作，丝锥在生产中应用得非常广泛。对于小尺寸的内螺纹来说，丝锥几乎是唯一的加工刀具。4．板牙板牙是用来加工尺寸不大的外螺纹的刀具，它既可手工操作、也可以在机床上使用，只需一次加工，就能切出全部螺纹。5．螺纹切头螺纹切头是一种高生产率、高精度的自动开合螺纹刀具，它分为自动开合板牙切头及自动开合丝锥两种，常用于普通六角车床、自动六角车床及单轴或多轴自动车床上。6．螺纹铣刀螺纹铣刀是用铣削方法加工螺纹的刀具。按其结构不同，螺纹铣刀可分为盘形和梳形铣刀，多用于铣削精度不高的螺纹，但都有较高的生产率。7．滚丝轮滚丝轮是成对在滚丝机上使用的。滚丝轮的加工精度高可达4～5级，表面质量也很好，生产率比切削加工高，一般适用于加工精度要求较高的螺纹。同时滚丝轮可以调节进给速度，控制滚压力，因此可以在管子上滚螺纹。8．搓丝板搓丝板的生产率比滚丝轮高，但加工精度不如滚丝轮高，只能加工6级精度以下的螺纹。现已广泛用于大量生产中，加工尺寸不大，精度要求不高的螺纹紧固件。简述齿轮加工刀具的类型及用途。（1）按照加工齿轮齿形的原理，切齿刀具可分为两大类。①成形法切齿刀具这类刀具切削刃的廓形与被切齿槽形状相同或近似相同。展成法切齿刀具这类刀具切削刃的廓形不同于被切齿轮任何剖面的槽形。切齿时除主运动外，还需有刀具与齿坯的相对啮合运动，称展成运动。工件齿形是由刀具齿形在展成运动中若干位置包络切削形成的。展成切齿法的特点是一把刀具可加工同一模数的任意齿数的齿轮，通过机床传动链