《机械工艺工装》1

第二章金属切削加工基本知识习题参考答案1.主运动是指刀具和工件之间的相对运动，主速度最高、消耗功率最大，主运动只有一个；进给运动是指刀具和工件之间的附加相对运动，由机床或人力提供。进给运动的速度较低，消耗的功率也较少。进给运动多数情况下是一个；也有多个，也可以没有进给运动。2..CA6140：重型卧室车床，C代表车床，61代表卧式，40代表最大加工直径为400mm。X6132：卧式铣床，X代表铣床，61代表卧式升降台铣床、32表示工作台面最大宽度为320mm，以放置在工作台上的工件的最大宽度为400mm。CG6125B:经过第二次重大改进的高精度卧式车床，.C表示车床、G表示高精度、61表示卧式车床、25表示最大加工直径为250mm、B表示第二次重大改进.。Z3040：Z是代表钻床：30是摇臂钻床：最大钻孔直径为50mm。MG1432A：最大磨削直径320mm的、经过第一次重大改进的高精度外圆磨床.。Y3150E：Y表示齿轮加工机床、31表示滚齿机、50表示滚齿机的最大滚齿直径为500mm、E表示滚齿机第五次重大改进号.。T6112：卧式镗床、，61代表卧式，12表示镗轴直径为120mm。XK5040：数控立式升降台铣床，铣床工作台面的宽度为400mm，可以放置在工作台上的工件的最大宽度为400mm。CK6132：数控卧式车床，最大加工直径为320mm。3.联系运动源与执行件的传动链，称为外联系传动链，实现简单成形运动。联系两个执行件，保证两个末端件之间的相对速度或相对位移保持严格的比例关系的传动链，称为内联系传动链，实现复合成形运动。4.（1）高的硬度和耐磨性。（2）足够的强度和韧性。（3）较好的化学稳定性。（4）良好的工艺性和经济性。硬度越高耐磨性越好，同时，耐磨性的好坏还取决于材料的强度、化学成分和组织结构。刀具材料组织硬质点硬度越高，数量越多，晶粒越细，分布越均匀则耐磨性也越好。5.（1）VC=πdn/1000=3.14*74*220/1000=51.1m/min（=0.85m/s）（2）ap=（74-66）/2=4mm（3）vf=nf=nfzf=vf/n=1.6*60/220=0.44mm/r。（4）hD=fsinkr=0.44sin90=0.44mm。（5）bD=ap/sinkr=4/sin90=4mm。6.因为YT类硬质合金含有Ti元素，奥氏体不锈钢也含有Ti元素，两者Ti元素的亲和作用较强。所以选YG类。7.粗加工铸铁选YG8，精加工铸铁选YG3。粗加工刚才选YT5，精加工钢材选YT30。、8.10.带状切屑、节状切屑、粒状切屑和崩碎切屑四种类型。产生带状切屑的条件：塑性材料（如软钢、铜、铝）切削厚度小，切削速度高，刀具前角大。产生切屑常的条件：塑性较低的金属材料上（如黄铜），切削速度低、切削厚度大、刀具前角小。工艺系统刚性不足和加工碳素钢材料。产生粒状切屑的条件：采用较小的前角，切削速度低，进给量大时，易产生此类切屑。产生崩碎切屑的条件：加工脆性材料，工件材料越脆，切削厚度越大，刀具前角越小，越容易产生此类切屑。11.积屑瘤产生的原因是在中等速度切削塑性材料，形成带状切屑的条件下产生的。切削温度，加工硬化和黏结是积屑瘤产生的原因。可代替切削刃进行切削，对切削刃有一定的保护作用，还可增大刀具实际前角，对粗加工有利；但是积屑瘤的顶端从刀尖伸向工件内层，使实际背吃刀量和切削厚度发生变化，影响工件的尺寸精度。积屑瘤的高度变化使已加工表面粗糙度的值变大，易引起振动，精加工时应避免产生积屑瘤。12.增大前角可使刀刃锋利，利于排除切屑，减小表面粗糙度。增大前角削弱刀刃的强度，散热条件恶化，刀具寿命降低。工件材料强度、硬度大时应选择较小的前角；材料的塑性大时，择较大的前角；刀具材料的强度和韧性较高，选择大前角。粗加工选用小的前角；精加工时选择大前角；工艺系统刚性差和机床功率不足时选择较大的前角。刀具后角的作用是减小刀具后刀面与工件切削表面之间的摩擦。进给量大，后角应小些，反之，可大一些；。材料软，应取大后角；强度或硬度高时，选小后角；精加工，宜取大后角。粗加工或刀具承受冲击载荷时，应取小后角；刀具的材料对后角的影响与前角相似。13、主偏角Kr的大小影响切削力、切削热和刀具寿命。粗加工、半精加工和工艺系统刚性差的选择大主偏角；加工硬材料，选择小主偏角；加工阶梯轴，选Kr=90°；加工45°倒角，选Kr=45°等；考虑一刀多用，选通用性较好的车刀，如Kr=45°或Kr=90°等。刃倾角λs的作用是控制切屑流出方向、刀头强度和切削刃锋利程度。工件刚性差，选用正刃倾角；精加工时宜选用正刃倾角。14.根据工件加工余量，选择大的背吃刀量务；根据机床进给系统及刀杆的强度和刚度条件，选择大的进给量；根据刀具耐用度确定最佳切削速度，校核机床功率允许的切削用量。15.根据工件材料、刀杆尺寸、工件直径和已确定的背吃刀量，可查阅切削用量手册确定粗加工的进给量。16.切削力来源于两个方面，一是克服切屑形成过程中工件材料对弹性变形和塑性变形的变形抗力，二是克服切屑与前刀面、已加工表面与后刀面的摩擦阻力。分解为：主切削力、进给抗力和吃刀抗力（背向力）。17.切削用量对切削力的影响大，背吃刀量增大一倍时，切削力近似成正比增加。进给量f增大一倍时，切削力只增大70%～80%，切削速度对切削力的影响分为有积屑瘤阶段和无积屑瘤阶段两种情况。在低速范围内，随着切削速度的增加，切削力逐渐减小。在中速范围内，切削力逐渐增至最大。在高速阶段，切削速度增加，切削力得到稳定的降低。切削用量三要素对切削力的影响从大到小的顺序是：背吃刀量、进给量、切削速度。18.切削速度对切削温度有较显著的影响，提高切削速度，摩擦热大量地积聚在切屑底层，切削温度升高很快，切削温度随进给量的增大而上升，上升的幅度不如切削速度显著。背吃刀量对切削温度影响很小。切削用量三要素对切削温度的影响从大到小的顺序是：切削速度、进给量、背吃刀量。19.刀具磨损过程分为初期磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段。新刃磨切削刃锋利，初期磨损阶段磨损快。正常切削时，正常磨损阶段的时间长，急剧磨损阶段，磨损速度急剧增大，使刀具损坏而失去切削能力。20.刀具寿命是指一把新刀从投人切削到报废为止的总切削时间