机械制造基础课后题及参考答案

何谓切削用量三要素？它们与切削层参数有什么关系？

切断刀的前角后角主偏角副偏角刃倾角

什么是积屑瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积屑瘤的产生？

答：在切削速度不高而又能形成连续性切屑的情况下，加工一般钢料或其它塑性材料时，常在前刀面切削处粘有剖面呈三角状的硬块。其硬度通常是工件材料硬度的2～3倍，能够代替切削刃进行切削。这部分冷焊在前刀面的金属称为积屑瘤。

积屑瘤对切削过程的影响：1）实际前角增大。它加大了刀具的实际前角，可使切削力减小，对切削过程起积极的作用。积屑瘤愈高，实际前角愈大。2）使加工表面粗糙度增大。积屑瘤的底部则相对稳定一些，其顶部很不稳定，容易破裂，一部分连附于切屑底部而排出，一部分残留在加工表面上，积屑瘤凸出刀刃部分使加工表面切得非常粗糙，因此在精加工时必须设法避免或减小积屑瘤。3）对刀具寿命的影响。积屑瘤粘附在前刀面上，在相对稳定时，可代替刀刃切削，有减少刀具磨损、提高寿命的作用。但在积屑瘤比较不稳定的情况下使用硬质合金刀具时，积屑瘤的破裂有可能使硬质合金刀具颗粒剥落，反而使磨损加剧。

控制积屑瘤的主要方法有：1）降低切削速度，使温度较低，粘结现象不易发生；2）采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度；3）采用润滑性能好的切削液，减小摩擦；4）增加刀具前角，以减小切屑与前刀面接触区的压力；5）适当提高工件材料硬度，减小加工硬化倾向。

影响切削力的主要因素有哪些？试论述其影响规律。

答：实践证明，切削力的影响因素很多，主要有工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具材料刀具磨损状态和切削液等。

1）工件材料

（1）硬度或强度提高，剪切屈服强度增大，切削力增大。

（2）塑性或韧性提高，切屑不易折断，切屑与前刀面摩擦增大，切削力增大。

2）切削用量

（1）背吃刀量（切削深度）ap、进给量增大，切削层面积增大，变形抗力和摩擦力增大，切削力增大。

（2）切削速度vc ：加工塑性金属时，切削速度Vc对切削力的影响规律如同对切削变形影响一样，它们都是通过积屑瘤与摩擦的作用造成的。切削脆性金属时，因为变形和摩擦均较小，故切削速度Vc改变时切削力变化不大。

3）刀具几何角度

（1）前角：前角增大，变形减小，切削力减小。

（2）主偏角：主偏角Kr在30°-60°范围内增大，由切削厚度hD的影响起主要作用，使主切削力Fz减小；主偏角Kr在60°-90°范围内增大，刀尖处圆弧和副前角的影响更为突出，故主切削力Fz增大。

(3)刃倾角λs：λs对Fz影响较小，但对Fx、Fy影响较大。λs 由正向负转变，则Fx 减小、Fy增大。

4）其它因素

（1）刀具棱面：应选较小宽度,使Fy减小。

（2）刀具圆弧半径：增大，切削变形、摩擦增大，切削力增大。

（3）刀具磨损：后刀面磨损增大，刀具变钝，与工件挤压、摩擦增大，切削力增大。在CA6140上粗车、半精车一批轴，轴的材料为45钢（调质），硬度为250-300HBS，毛坯尺寸为∮120mm×450mm。车削后要求直径尺寸为∮115×442mm。加工精度为IT10，表面粗糙度为Ra3.2μm。试选择刀具类型、材料、结构、几何参数和切削用量。

略

题图所示尺寸链中（图中A0、B0、C0、D0是闭环），试分析哪些组成环是增环，哪些组成环是减环？

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