机械制造技术基础课后答案——第二章

机械制造技术基础(作业拟定答案)
2－2切削过程得三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？
答：三个变形区得特点:第一变形区为塑性变形区，或称基本变形区,其变形量最大,常用它来说明切削过程得变形情况;第二变形区为摩擦变形区,切屑形成后与前面之间存在压力，所以沿前面流出时必然有很大摩擦，因而使切屑底层又产生一次塑性变形;第三变形区发生在工件已加工表面与后面接触得区域,已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面得挤压与摩擦产生变形。

关联：这三个变形区汇集在切削刃附近,应力集中且复杂；它们实质上都就是因为挤压与摩擦产生变形，第一变形区主要由挤压沿剪切线产生剪切变形,第二变形区主要由挤压与摩擦产生切屑得变形,第三变形区主要由挤压与摩擦产生加工表面变形.
2－３分析积屑瘤产生得原因及其对加工得影响,生产中最有效得控制积屑瘤得手段就是什么?
答:积屑瘤产生得原因:在切削速度不高又能形成连续切削得情况下,加工塑性材料时，刀面与切屑表面由于挤压与摩擦使得接触表面成为新鲜表面，少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并形成加工硬化与瘤核。

瘤核逐渐长大形成积屑瘤。

对加工得影响：积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具得磨损;积屑瘤使刀具得实际工作角度增大,有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使得切削厚度增加,降低了工件得加工表面精度并使加工表面粗糙度增加。

生产中控制积屑瘤得手段：在粗加工中,可以采用中低速切削加以利用，保护刀具.在精加工中应避免采用中低速从而控制积屑瘤得产生,同时还可以增大刀具前角，降低切削力,或采用好得切削液。

2－7 车削时切削合力为什么常分解为三个互相垂直得分力来分析?试说明这三个分力得作用?
答：分解成三个互相垂直力得原因:切削合力得方向在空间中就是不固定得,与切削运动中得三个运动方向均不重合，而切削力又就是设计与性能分析得一个重要参数。

为了便于分析与实际应用,将切削力沿车削时得三个运动方向分解成三个力。

三个切削运动分别为：主运动（切削速度）、进给运动(进给量)、切深运动（背吃刀量）。

三个运动得方向在车削时就是互相垂直得，所以车削时将切削力分解成沿三个运动方向、互相垂直得力。

三个分力得作用：
:切削力或切向力。

它就是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定机床功率所必须得.
:进给力、轴向力.它就是设计进给机构,计算车刀进给功率所必须得.
：切深抗力或背向力。

它就是计算工件挠度、机床零件与车刀强度得依据。

工件在切削过程中产生得主动往往与有关。

２-9切削热就是如何产生与传出得？仅从切削热产生得多少能否说明切削区温度得高低？
答：被切削得金属在刀具得作用下,发生弹性与塑性变形而耗功,这就是切削热得一个重要来源。

此外,切屑与前面、工件与后面之间得摩擦也要耗功，也产生大量得热量。

所以，切削热得来源就就是切屑变形功与前后面得摩擦功。

切削区域得热量被切屑、工件、刀具与周围介质传出。

不能仅从切削热产生得多少来说明切削区温度得高低。

切削温度收到多方面得影响:切削用量、刀具几何参数、工件材料、刀具磨损与切削液。

如材料得导热性很好，但就是强度硬度高,其切削热变多,但就是由于导热性好所以切削温度有所降低。

因此不能从切削热产生得多少来衡量切削温度。

2-11 背吃刀量与进给量对切削力与切削温度得影响就是否一样？为什么？如何运用这一规律指导生产实践?
答:根据切削力得经验公式，得系数大于得系数，因而背吃刀量对切削力得影响大于进给量；根据切削温度得经验公式，得系数大于得系数，因而进给量对切削温度得影响大于背吃刀量。

指导生产实践：生产实践中常用刀具寿命、生产效率、加工质量作为考虑因素。

由于切削温度增加，刀具寿命降低,并且背吃刀量对刀具寿命得影响比进给量小，这一点跟刀具寿命经验公式吻合。

而刀具寿命降低对产品加工质量也有很大影响，因此在刀具寿命与加工质量这两方面，增大背吃刀量有优势。

而在切削力方面，背吃刀量得影响比进给量大，对所需机床得功率有所影响.提高生产率要通过提高切削速度来实现.综合考虑,在实际加工过程中，一般先考虑尽可能大得背吃刀量,其次选尽可能大得进给量。

2-12 增大前角可以使切削温度降低得原因就是什么？就是不就是前角越大切削温度越低？
答：前角加大,变形与摩擦减小，因而切削热少.但前角不能过大，否则刀头部分散热体积减小，不利于切削温度得降低.
２-15 什么就是刀具寿命？刀具寿命与磨钝标准有什么关系?磨钝标准确定后，刀具寿命就是否就确定了?为什么?
答：一把新刀从开始使用直至达到磨钝标准所经历得实际切削时间,成为刀具寿命。

确定了磨顿标准后可以定义刀具寿命。

但不能仅靠磨顿标准来确定刀具寿命。

因为刀具寿命受到工件、刀具材料、刀具几何形状与切削参数得影响.
2—1８选择切削用量得原则就是什么？从刀具寿命出发时,按什么顺序选择切
削用量？从机床动力出发时，按什么顺序选择切削用量?为什么？
答:综合切削用量三要素对刀具寿命、生产率与加工质量得影响,选择切削用量得顺序应为:首先选尽可能大得背吃刀量，其次选尽可能大得进给量,最后选尽可能大得切削速度。

从刀具寿命出发,切削速度对刀具寿命影响最大，进给量次之,背吃刀量最小。

因此应选择较大得背吃刀量与进给量，选择较小得切削速度.
从机床动力出发,应保证有足够得切削力，因此较大得切削速度同时选择较小得背吃刀量与进给量。

2-21 提高切削用量可采取哪些措施?
答:1、采用新型刀具材料;
2、改善工件材料加工性;
3、改进刀具结构；
ﻩ4、改善冷却润滑条件。

２－2２在ＣA6１40车床上粗车、半精车一套筒得外圆，材料为45钢(调质)，抗拉强度,硬度为，毛坯尺寸,车削后得尺寸为,，表面粗糙度值均为.试选择刀具类型、材料、结构、几何参数及切削用量。

答:
本题选择直头外圆车刀,刀片材料为硬质合金，结构为焊接刀具。

刀杆尺寸为.几何参数,,，,,；
因表面粗糙度要求，故分粗车与半精车两道工序。

1、粗车工步
（1）确定背吃刀量:单边加工余量为,粗车取，半精车取。

（2)确定进给量：根据工件材料、刀杆截面尺寸、工件直径与背吃刀量，从表中查出.按机床说明书中实有得进给量,取
(3)确定切削速度:切削速度可通过计算，也可查表,本题查表取
主轴转速
按机床书说明书取,实际切削速度为
2、半精工步
（1）确定背吃刀量：。

（2)确定进给量：根据表面粗糙度与刃口圆角半径,并预估切削速度，从表中查出。

按机床说明书中实有得进给量，取.
(3）根据与,查表取。

计算主轴转速
按说明书取，实际切削速度为
2—23 刀具材料应具备那些性能?常用得刀具材料有哪些?各有何优缺点?
答:刀具材料应满足以下基本要求:
1.高得硬度；
2.高得耐磨性;
3.高得耐热性;
4.足够得强度与韧性
5.良好得热物理性能与耐热冲击性能。

常用得刀具材料:
1.碳素工具钢与合金工具钢：碳素工具钢淬火后有较高得硬度，价格低廉,
但耐热性较差，淬火时容易产生变形与裂纹.合金工具钢与其相比热处理
变形有所减少，耐热性也有所提高。

但两者得耐热性都比较差。

2.高速钢：与前者相比,具有较高得耐热性，强度、韧性与工艺性都较好但
温度超过600摄氏度以后热硬性变差。

3.硬质合金:耐磨耐热性好,强度与韧性比高速钢低，工艺性差.
4.新型材料:陶瓷——硬度高，化学性能好，耐氧化,但强度低，韧性差；立
方氮化硼-—硬度很高，具有很好得热稳定性;人造金刚石-—高硬度，很高得耐磨性，热稳定性差，不易加工钢铁件。