第二章

2-1

什么叫主运动什么叫进给运动试以车削、钻削、端面铣削、龙门刨削、外圆磨削为例进行说明。

答主运动由机床提供的刀具与工件之间最主要的相对运动它是切削加工过程中速度最高、消耗功率最多的运动。

进给运动使主运动能依次地或连续地切除工件上多余的金属以便形成全部已加工表面的运动。 车削时主运动为工件的旋转进给运动为刀具沿轴向相对于工件的移动

钻削时主运动为工件或钻头的旋转而工件或钻头沿钻头轴线方向的移动为进给运动端面铣削时主运动为铣刀的旋转运动进给运动为工件移动

龙门刨削时主运动为刨刀的直线往复运动进给运动为工件的间隙移动

平面磨削时主运动为砂轮的旋转矩台的直线往复运动或圆台的回转纵向进给运动为 进给运动以及砂轮对工件作连续垂直移动而周边磨削时还具有横向进给。

2-2 根据表2-2和表2-3分析下列机床型号所代表的意义MM7132、CG6125B、X62W、

M2110、Z5125、T68

答MM7132代表工作台面宽度为320mm的精密卧轴矩台平面磨床

CG6125B代表最大回转直径为250mm的高精度卧式车床重大改进顺序号为B X62W代表工作台面宽度为20mm的卧式升降台铣床 M2110代表磨削孔径为100mm的内圆磨床 Z5125代表最大钻孔直径为25mm的方柱立式钻床 T68代表卧式镗床

2-3

画出Y0=10°、s=6°、0=6°、0=6°、Kr=60°、K r=15°的外圆车刀刀头部分 投影图。

答参见课本第15页。

2-4 用r 70 、r 15 、s 7 的车刀以工件转速n= 4rs 刀具每秒沿工件轴线

方向移动1.6mm把工件直径由dw 54mm 计算切削用量a sp、f、v c 。

解asp=dw 2 dm 60 2 54 3mm

vc 1d0w0n00 60104000.754 m s f vnf 14.6 0.4 mm r 0

2-5 常用硬质合金有哪几类哪类硬质合金用于加工钢料哪类硬质合金用于加工铸铁等脆性材料为什么同类硬质合金刀具材料中哪种牌号用于粗加工哪种牌号用于精加工为什么答常用硬质合金有钨钴类硬质合金、钨鈦钴类硬质合金、钨钛钽铌类硬质合金、碳化钛基硬质合金、涂层硬质合金

钨钴类硬质合金K类主要用于加工铸铁等脆性材料。因为加工脆性材料是切屑呈崩碎块粒对刀具冲击很大切削力和切削热都集中在刀尖附近此类合金具有较高的抗弯强度和韧性可减少切削时的崩刃同时此类合金的导热性好有利于降低刀尖的温度。

钨鈦钴类硬质合金P类适用于加工钢料。因为加工钢料是塑性变形大摩擦很剧烈因此切削温度高而此类合金中含有50%的TiC因而具有较高的硬度、耐磨性和耐热性故加工钢料时刀具磨损较小刀具寿命较高。

钨钛钽铌类硬质兼有K类和P类的优点具有硬度高、耐热性好和强度高、韧性好的特点既可加工钢也可加工铸铁和有色金属。

碳化钛基硬质合金以TiC为主要成分由于TiC是所有碳化物中硬度最高的物质因此TiC 基硬质合金的硬度也比较高可加工钢也可以加工铸铁。

涂层硬质合金比基体具有更高的硬度和耐磨性有低的摩擦因数和高的耐热性切削力和切削温度均比未涂层刀片低涂层刀片可用于加工不同材料通用性广。

钨钴类硬质合金中粗加工时宜选用含钴量较多的牌号例如K30因其抗弯强度和冲击韧性较高精加工宜选用含钴量较少的牌号例如K01因其耐磨性、耐热性较高。

钨鈦钴类硬质合金的选用与K类硬质合金的选用相类似粗加工时宜选用含Co较多的牌号例如P30精加工时宜选用含TiC较多的牌号例如P01。 钨钛钽铌类硬质合金中M10适用于精加工M20适用于粗加工 碳化钛基硬质合金由于其抗弯强度和韧性比较差因此主要用于精加工 涂层硬质合金在小进给量切削、高硬度切削和重载荷切削时不宜采用。

2-6 切削力是怎样产生的为什么要把切削力分解为三个互相垂直的分力各分力对切削

过程有什么影响

答切削力是在切削的过程中刀具切入工件使切削层变为切屑所需要克服的阻力。切削力随着加工条件的不同总切削力的方向和数值都是变化的为了应用和测量方便常将分解为三个互相垂直的方向切削力Fc背向力Fp和径向力Ff。

Fc在切削的过程中主要用来计算机床的功率是切削热的产生的主要因素Fp能使工件变形或产生切削振动对加工精度及加工表面质量影响较大。

2-7 按下列条件选择刀具材料类型或牌号

答145钢锻件粗车 P30 (YT5)

2)HT200铸铁件精车 K01 (YG3) 3)低速精车合金钢蜗杆 K01 4)高速精车调质钢长轴 P01 5)高速精密镗削铝合金缸套金刚石刀具

6)中速车削高强度淬火钢轴立方氮化硼或陶瓷刀具 7)加工65HRC冷硬铸铁或淬硬钢陶瓷刀具。

2-8 asp 、f和vc 对切削力的影响有何不同为什么如果机床动力不足为保持生产率不 变应如何选择切削用量

答asp 增大时切屑厚度压缩比h 不变即单位切削层面积上的变形抗力不变因而切削力成正

比增大而加大fh有所下降故切削力不成正比增大v。

切削速度正是通过切削厚度压缩比h 来影响切削力的若切削速度c 增大使h 增大变形抗力

增大故切a 削力a 增大反之若vc 增大时h 减小v变形抗力减小切削力也就随之减小。

三者之中sp 对切削力的影响最大f 次之c 最小。在切除相同余量的前提下增大f比sp 增大

更有利。

2-9 什么叫刀具的工件角度参考系什么叫刀具的静态角度参考系这二者有何区别在什么条件下工作角度参考系与标注角度参考系重合答刀具工作参考系是定义刀具工作角度的参考系刀具的静态角度参考系是定义刀具的静态角度的参考系 刀具静止参考系是在下列假定条件下建立的

1、刀刃上的选定点位于假定工件的轴平面内是刀具静止参考系的原点

2、过刀具切削刃选定点的假定的进给运动方向位于车刀刀体轴线的法平面内并与车刀底面相平行

3、过刀具切削刃选定点的假定的主运动方向垂直于车刀刀体的底面。

二者的区别在以下两点 a、建立参考系的基准不同

刀具的静态角度是以标准安装状态下的假定主运动方向和进给运动方向来建立静态参考系的。

刀具的工作角度是以实际安装状态下的合成切削运动方向和进给运动方向建立工作参考系。 b、用途不同

刀具的静态角度是在设计、制造、刃磨和检验刀具时采用。

刀具的工作角度是在分析刀具切削状态时采用。

当刀具处于标准安装状态时且进给速度相对于主运动速度来说非常小时可以认为刀具的静态

角度与刀具的工作角度重合。

2-10

主偏角对切削加工有何功用一般选择原则是什么r =90 的车刀适用什么场

合答主偏角的功用

1减小主偏角参加切削的切削刃长度会增加刀尖角r 增大从而使刀具寿命提高

2减小主偏角可使工件表面残留面积高度减小从而减小表面粗糙度。

3而减小主偏角会使径向力FP 增大在工艺系统刚性不足的情况下容易引起振动这不 仅会降低刀具寿命也会使已加工表面粗糙度增大。

选择原则当工艺系统刚性较好时宜选较小的主偏角反之则选较大的主偏角。

r

=90 的车刀适用于刚性差的工艺系统的切削。

2-11 用P10 硬质合金车刀车削b 为650N / mm 2 的40 钢外圆。切削用0量为

asp =4mm f=0.6mm/r v=110r/min 刀具几何角度为r0 = 10

s

5,

0

0

8 ,k 60, 1mm

0

0 。按公式计算及查表方法确定切削

为Fp 、Fp 、Fc 及切削时所消耗的功率。 答由表2-5

c

sFc yFc nFc 1.0 0.75 0.15

c

Fc CFasp f vc KF 2795 4 0.6 110

c KF 3765.7KFc