大连理工大学切削力学大作业
大连理工大学20秋《工程力学（一）》在线作业2附参考答案
大连理工大学20秋《工程力学（一）》在线作业2附参考答
案
大连理工大学20秋《工程力学（一）》在线作业2附参考答案
试卷总分:100 得分:100
一、单选题 (共 8 道试题,共 40 分)
1.等直梁发生弯曲变形时，下列说法不正确的是（）。
A.危险截面上距中性轴最远的点正应力最大
B.最大切应力一般出现在剪力最大截面的中性轴上
C.最大切应力所在的点为纯剪应力状态
D.梁的设计是由切应力强度条件决定的
答案:D
2.在弯曲和扭转变形中，外力矩的矢量方向分别与杆的轴线（）。
A.垂直，平行
B.垂直，垂直
C.平行，垂直
D.平行，平行
答案:A
更多加微boge30619
3.两端固定等截面细长压杆的长度因数为（）。
A.0.5
B.0.7
C.1
D.2
答案:A
4.剪力沿梁轴线方向的变化用方程表示，称为（）。
A.弯矩方程
B.弯矩图
C.剪力方程
D.剪力图
答案:C
5.由横截面的对称轴与梁轴线所构成的平面称为梁的（）。
A.横对称面
B.纵对称面
C.斜对称面
D.不对称面
答案:B
6.梁在集中力偶作用的截面处，其内力图（）。
A.剪力图有突变，弯矩图光滑连续
B.剪力图有突变，弯矩图有转折。
《精密与特种加工》大作业
大连理工大学研究生试卷实得分数系另1」：机械工程学院题号标准分数1.5课程名称：精密与特种加工 2.5^学1号: ************ 3.104.10姓名：*** 5.106.10:^考试时间. ***************7.108.109.1010.1011.10总分授课教师****1. 目前精密和超精密加工的精度范围分别为多少？答：（1）目前超精密加工技术是指加工尺寸、形状精度达到亚微米级，加工表面粗糙度达到纳米级的加工技术。
在某些领域已经延伸到纳米尺度范围，其加工精度已接近纳米级，表面粗糙度已经达到0.1 nm级，并且正向原子级加工精度逼近。
其中，超精密切削的加工精度高于O.Olum,表面粗糙度在0.02~0.005um之间；超精密磨削的加工精度达到或高于0.1um，表面粗糙度在0.025~0.003um之间；超精密抛光的加工精度可达数纳米，加工表面粗糙度可达0.1 nm级。
（2）精密加工的加工精度为0.1~1um加工表面粗糙度为0.3~0.03um；其中精密磨削的加工精度约为1um表面粗糙度为0.025um。
2. 超精密切削对刀具有什么要求？答：（1）刀具刃口锋锐度p小，以实现超薄切削，减小切削刃表面的弹性恢复和表面变质层；（2）极低的切削刃粗糙度，R y =0.1~02im，以减少刀具刃口误差复映的影响，获得超光滑表面；（3）极高的硬度与耐磨性，极高的弹性模量，以保证刀具具有极高的寿命及很高的尺寸耐用度；（4）足够的强度，刃口无缺陷，耐崩刃，以抵抗切削时晶粒内部强大的分子、原子间结合力；（5）化学亲和力小，和工件材料的抗粘结性好、摩擦系数低，以得到极好的加工表面完整性。
3. 简述超精密切削时刀具刀刃锋锐度对切削过程和加工表面质量的影响。
答：在超精密切削条件下，刀具的刀刃锋锐度对切削变形和加工表面质量有直接的、很明显的影响。
（1）刀具刀刃锋锐度对切削变形有着很大的影响，特别是在背吃刀量和进给量较小的时候。
大连理工大学2020年春季《工程力学（一）》在线作业1附标准答案
大连理工大学2020年春季《工程力学（一）》在线作业1附标准答案大连理工大学2020年春季《工程力学（一）》在线作业1附标准答案试卷总分:100 22196320一、单选题 (共 8 道试题,共 40 分)1.受扭空心圆轴横截面上切应力最大处为（）。
A.外边缘B.内边缘C.圆心D.以上均不对正确答案:A2.下列哪个现象不是低碳钢材料拉伸试验出现的现象（）。
A.屈服B.强化C.颈缩D.斜截面拉断正确答案:D3.下列关于力偶性质的说法中，表述不正确的是（）。
A.力偶无合力B.力偶对其作用面上任意点之矩均相等，与矩心位置无关C.若力偶矩的大小和转动方向不变，可同时改变力的大小和力臂的长度，作用效果不变D.改变力偶在其作用面内的位置，将改变它对物体的作用效果正确答案:D4.平面汇交力系平衡的（）条件是力系的合力为零。
A.必要与充分B.必要C.充分D.几何正确答案:A5.极限应力与安全系数的比值称为（）。
A.许用应力B.最大应力C.强度D.刚度正确答案:A6.约束对非自由体的作用力，称为（）。
A.主动力B.被动力C.约束D.约束反力正确答案:D7.主动力的合力作用线在摩擦角范围内，物体始终保持静止，与主动力大小无关的现象称为（）。
B.自锁C.摩擦角D.摩擦锥正确答案:B8.刚体在两个外力作用下平衡的（）条件为此二力等值、反向、共线。
A.充要B.充分C.必要D.以上均不对正确答案:A二、多选题 (共 4 道试题,共 20 分)1.刚体在两个力作用下保持平衡的必要与充分条件是：此二力（）。
A.等值B.反向C.同向D.共线正确答案:ABD2.力是物体间的相互作用，是使物体的运动状态发生改变或引起物体变形的原因。
力的三要素包括（）。
A.大小B.方向D.单位正确答案:ABC3.若要满足切应力互等定理，则两个相互垂直平面上垂直于平面交线的切应力应（）。
A.大小相等B.大小不等C.方向同时指向（或背离）两个相互垂直平面的交线D.方向任意正确答案:AC4.作用于结构的外力统称为荷载。
大连理工大学硕士研究生有限元课程大作业参考模板
盘轴紧配合结构分析214000000 Alex 183******** 1*********@摘要接触是一种高度非线性行为，需要较多的计算资源，为了进行有效的计算，理解问题的特性和建立合理的模型是很重要的。
在本文中，将在Ansys环境中用有限元分析方法对一个盘轴紧配合结构进行接触分析。
第一个载荷步分析轴和盘在过盈配合时的应力，第二个载荷步分析将该轴从盘心拔出时轴和盘的接触应力情况。
关键词: 接触，盘轴，有限元方法，接触应力0.前言有限元法(Finite Element Method，FEM)，是计算力学中的一种重要的方法，它是20世纪50年代末60年代初兴起的应用数学、现代力学及计算机科学相互渗透、综合利用的边缘科学。
接触是一种高度非线性行为，需要较大的计算资源，为了进行有效的计算，理解问题的特性和建立合理的模型是很重要的。
本文中将通过轴盘点接触（面面接触）说明接触分析的方法。
1.问题描述在旋转机械中通常会遇到轴与轴承、轴与齿轮、轴与盘连接的问题，根据各自的不同情况可能有不同的连接形式。
但大多数连接形式中存在过盈配合，也就是涉及到接触问题的分析。
这里我们以某转子中轴和盘的连接为例，分析轴和盘的配合应力以及将轴从盘中拔出时盘轴连接处的应力情况。
本实例的轴为一等直径空心轴，盘为等厚度圆盘，其结构及尺寸如图 1.1所示。
由于模型和载荷都是轴对称的，可以用轴对称方法进行分析。
这里为了后处理时观察结果更直观，我们采用整个模型的四分之一进行建模分析，最后将其进行扩展，来观察整个结构的变形及应力分布、变化情况。
盘和轴共用同一种材料，其性质如下：弹性模量： EX=2.5E5泊松比： NUXY=0.35接触摩擦系数： MU=0.2图1.1 盘轴结构图1.系统建模2.1 建立几何模型并划分网格调整后的两个圆环几何体如图2.1所示。
读者可以单击对话框下部的动态显示选择框，然后通过鼠标右键来调整视图位置。
图 2.1 建立的盘轴几何模型对盘进行网格划分,建立的有限元模型如图2.2所示。
大连理工大学19秋《机械加工基础》在线作业1试题及答案
大连理工大学19秋《机械加工基础》在线作业1试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪种材料不属于金属材料的范畴？A. 钢材B. 铸铁C. 塑料D. 铝合金答案：C2. 在机械加工中，下列哪种刀具主要用于切断工件？A. 车外圆刀B. 车内孔刀C. 切断刀D. 铰刀答案：C3. 下列哪个参数表示机床的主轴转速？A. 转速B. 主轴转速C. 进给量D. 切削速度答案：B4. 下列哪种方法可以提高工件的加工精度？A. 提高机床精度B. 提高刀具精度C. 减少切削力D. 所有以上答案：D5. 在机械加工中，下列哪种工艺方法主要用于提高工件表面粗糙度？A. 车削B. 铣削C. 磨削D. 钻削答案：C6. 下列哪种工艺方法适用于大批量生产？A. 单件生产B. 小批量生产C. 大批量生产D. 零件生产答案：C7. 下列哪个参数表示切削深度？A. 切削速度B. 进给量C. 切削深度D. 切削力答案：C8. 下列哪种刀具适用于车削外圆？A. 车内孔刀B. 车外圆刀C. 切断刀D. 铰刀答案：B9. 下列哪种机床主要用于铣削？A. 车床B. 铣床C. 磨床D. 钻床答案：B10. 下列哪个参数表示切削力？A. 切削速度B. 进给量C. 切削深度D. 切削力答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 金属材料的性能主要包括______、______、______、______等方面。
答案：力学性能、物理性能、化学性能、工艺性能2. 切削加工的基本要素包括______、______、______。
答案：刀具、工件、机床3. 机床的主轴转速通常用______表示，单位为______。
答案：转/分，r/min4. 机械加工过程中，提高加工精度的方法有______、______、______等。
答案：提高机床精度、提高刀具精度、减少切削力5. 切削加工中，常见的切削液有______、______、______等。
大连理工大学本科生《计算化学及其应用》期末大作业
《计算化学及其应用》期末大作业姓名:学号：班级：完成时间：大连理工大学一、(10分)分别举一例说明基于牛顿力学方程和薛定谔方程的计算化学方法及其优缺点。
基于牛顿力学方程的计算化学方法：分子力学方法优点：1.把分子用硬球和弹簧的方式来表示2.相对于初步搭建的分子模型, 可以更好地得到其稳定结构3.可以计算形变的相对能量4.计算成本低缺点：1.需要很多经验参数, 这些参数需要仔细测试和校准2.只能得到稳定几何结构3.无法得到电子相互作用的信息4.无法得到分子性质和反应性能的信息5.不能研究包含成键和断键的反应基于薛定谔方程的计算化学方法：密度泛函理论优点：1.使用完全的Schrödinger 方程, 原理上可以得到准确的电子分布2.可以很容易达到很高的精度3.可描述结构, 性质, 能量和反应性能4.可计算较大体系，计算成本中等缺点：1.需要泛函和参数, 体系的适用性必须以实验结果为依据2.对较小体系的试用性有限二、(30分)选择适当的基组和量子化学方法，分别优化一种简单有机阳离子和一种有机阴离子的几何结构。
要求分别给出(1)各输入文件中使用的基组和计算方法;(2)各结构所使用的电荷和自旋多重度；(3)各稳定结构的能量及优化的几何结构(附主要几何参数和各碳原子上的Milliken电荷)。
1.选择阴离子：OCH3—(1)输入文件中使用的基组：Hartree-fock计算方法：6-31G d(2)使用的电荷：-1自旋多重度：Singlet(3)稳定结构 ○1能量：○2优化的几何结构： 频率均为正值，已优化到稳定结构：主要的几何参数： 稳定的几何结构：2.选择阳离子：C6H5CH2+(1)输入文件中使用的基组：Hartree-Fock计算方法：6-31G d(2)使用的电荷：+1自旋多重度：Singlet(3)稳定结构○1能量：○2优化的几何结构：频率均为正值，已优化到稳定结构主要的几何参数：稳定的几何结构：3. (60分)选择适当的理论方法计算你所感兴趣的化学反应的势能面，要求(1)以表格的形式给出极小值和过渡态的最小频率值(cm-1) 、零点能矫正后的电子能(a.u.)、及其相对于反应物的能量( kcal/mol );(2)给出优化的几何结构(附主要几何参数);(3)作出反应势能面图。
大连理工大学 秋季优化方法大作业
m=m+1; end x0=x0+rho^mk*d; val=feval(fun,x0); g0=g; d0=d; k=k+1; end x=x0; val=feval(fun,x);
//f(x)//
function f=fun(x) x1=[1 0]*x; x2=[0 1]*x; f=(1-x1)^2+100*(x2-x1^2)^2; //梯度函数// function g=gfun(x) x1=[1 0]*x; x2=[0 1]*x; g=[-2*(1-x1)-400*x1*(x2-x1^2); 200*(x2-x1^2)]; //运行过程// >> x0=[0 0]'
k=k+1; btaold=btak; x0=x; end f=feval(fun,x); output.fval=f; output.iter=k; output.inner_iter=ink; output.bta=btak;
//增广拉格朗日函数//
function psi=mpsi(x,fun,hf,gf,dfun,dhf,dgf,mu,lambda,sigma) f=feval(fun,x); he=feval(hf,x); gi=feval(gf,x); l=length(he); m=length(gi); psi=f; s1=0.0; for(i=1:l) psi=psi-he(i)*mu(i); s1=s1+he(i)^2; end psi=psi+0.5*sigma*s1; s2=0.0; for(i=1:m) s3=max(0.0, lambda(i) - sigma*gi(i)); s2=s2+s3^2-lambda(i)^2; end psi=psi+s2/(2.0*sigma); //增广拉格朗日函数// function dpsi=dmpsi(x,fun,hf,gf,dfun,dhf,dgf,mu,lambda,sigma) dpsi=feval(dfun,x); he=feval(hf,x); gi=feval(gf,x); dhe=feval(dhf,x); dgi=feval(dgf,x); l=length(he); m=length(gi); for(i=1:l) dpsi=dpsi+(sigma*he(i)-mu(i))*dhe(:,i); end for(i=1:m) dpsi=dpsi+(sigma*gi(i)-lambda(i))*dgi(:,i); end //f(x)// function f=f1(x) f=4*x(1)-x(2)^2-12; //等式约束// function he=h1(x) he=25-x(1)^2-x(2)^2;
2009年大连理工大学专业课《机械制造技术基础》
2009年大连理工大学专业课《机械制造技术基础》机械制造技术基础一、名词解释（3*8=24分）加工精度、切削速度、磨削烧伤、工步、切削宽度、刀具寿命、定位、剪切角二、简要回答下面问题（57分）：1.“完全互换法装配”和“修配法装配”的优点、缺点以及适用范围。
2.再设计刀具时，只用那几个基本角度就可以将一把车刀设计出来。
3.切削加工时影响表面粗糙度的因素。
4.获得形状精度的方法，并举例5.简述第二变形区的基本特征6.切削力的来源。
7.按概率统计的眼光看，误差可以分为哪些，并举例。
三、分析题（30分）1.切削力获得的方式，至少两种，说明其原理。
2.高速钢切削塑性材料，有那几种磨损状态，理论上由那些因素。
四、图形分析题（9分）分析锥形，鼓型、鞍型，车床加工轴类零件时。
五、（13分）分析204页车床主轴箱加工路线，考察问什么这道工序在其他工序前？有哪些面是精基准，遵循了什么原则？时效处理问什么在粗加工后，目的是什么？六、（15分）定位方案自己选择，画出定位元件。
并说明每个定位元件限制哪些自由度，最后计算定位方案。
七、工艺尺寸链（15分）本次没有考察正态分布统计误差，也没有考装配尺寸链。
下次考的几率会很大。
谈谈大连理工机械学院初试之机械制造技术基础大连理工机械工程学院2009年机械制造及自动化、机械电子工程、机械设计及理论、微机电工程、工业工程初试考的都是机械制造技术基础。
其他方向考控制,由于只对机械制造技术基础了解这里只说机械制造技术基础。
大连理工机械学院初试科目最近几年几经反复,2007年以前一直在考机械设计,2008年可以选择机械设计基础(机械设计+机械原理)或机械制造技术基础,但不论你选哪个都是按总分排名的,所以不少选择机械设计基础的感觉不公平(机械设计技术基础比较难,选择机械设计技术基础的平均分要比选择机械制造技术基础的考生的平均分低)。
因此2009年机械学院初试科目再次发生变化,机械制造及自动化、机械电子工程、机械设计及理论、微机电工程、工业工程初试只能选考机械制造技术基础,事实证明机械制造技术基础还是比以往考的科目要简单,复习起来也更省力,估计最近几年初试科目不会再发生大的变化,但请9月份注意看一下学校的招生简章。
2015年秋大连理工大学《钢结构》大作业
大连理工大学《钢结构》大作业学习中心：奥鹏远程教育南京学习中心（直属）[27]VIP 姓名：学号：题目一：螺栓连接试设计如下图所示的焊接工字形截面梁的工地拼接接头。
其截面为：翼缘—380mm×20mm，腹板—1000mm×10mm，钢号Q345。
采用摩擦型连接高强度螺栓，接触面喷砂处理，接头处的弯矩和剪力设计值为M=800KN·m，V=600KN。
验算，上、下翼缘的拼接接头需要的螺栓数目。
螺栓要求为10.9级M22螺栓。
n1000解：摩擦型连接中一个高强度螺栓的受剪承载力设计值式中取传力摩擦面的数目一块翼缘板承受的轴心压力两块翼缘板形心间的截面高度拼接每边所需螺栓数考虑到结构的对称性采用，即6个螺栓。
题目二：轴心拉杆截面设计某焊接桁架的下弦杆，承受轴心拉力设计值kN 600=N （静载），在桁架平面内的计算长度m 0.60=x l ，桁架平面外的计算长度m 0.90=y l ，采用双角钢组成的T 形截面，两角钢连接边背与背的距离为10mm ，Q235-BF 钢。
试设计此拉杆的截面尺寸。
解：取设计值需要下弦杆截面面积需要下弦杆截面回转半径因 ，选用大边外伸的两不等边角钢组成的T 形截面，由型钢表选用,供给,,验算==所以所选截面适用题目五：什么是疲劳破坏？它与塑性破坏、脆性破坏相比有什么特点？答：疲劳破坏：指材料在远低于材料强度极限的交变应力作用下，材料发生破坏的现象。
塑性破坏：是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度后才发生，破坏前构件产生较大的塑性变形。
脆性破坏：是指塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点，断裂从应力集中处开始的破坏形式。
疲劳破坏包括塑性破坏与脆性破坏。
材料疲劳破坏的过程中，当塑性过分发展，对梁稳定带来不变，，且对直接承受动载荷的梁，塑性发展使钢材硬化容易导致塑性破坏；材料疲劳破坏的过程中产生裂纹，裂纹的扩展和最后断裂两个阶 段。
大连理工金属切削原理
切削与磨削原理3.1.3 前刀面上刀-屑的摩擦与积屑瘤1.摩擦面上的接触状态1）峰点型接触（F 不太大时）：m= f/F=tsAr/ss Ar=ts/ss=常数此时的摩擦状态为滑动摩擦（外摩擦）。
ss--材料的拉压屈服极限ts--材料的剪切屈服极限Aa--名义接触面积Ar--实际接触面积2）紧密型接触（F 很大时）：m= f/F= tsAa/F=ts/sav≠常数此时的摩擦状态为粘结摩擦（内摩擦）。
2.前刀面上刀-屑的摩擦：既有粘结摩擦，也有滑动摩擦，以粘结摩擦为主。
前刀面上的平均摩擦系数可以近似用粘结区的摩擦系数表示：m= ts/sav≠常数当前刀面上的平均正应力sav增大时，m 随之减小。
4.积屑瘤1）现象：中速切削塑性金属时，在前刀面上切削刃处粘有楔形硬块（积屑瘤）。
2）形成原因：（1）在一定的温度和很大压力下，切屑底面与前刀面发生粘结（冷焊）；（2）由于加工硬化，滞流层金属在粘结面上逐层堆积（长大）。
3)对切削过程的影响（1）积屑瘤稳定时，保护刀具（代替刀刃切削）；（2）使切削轻快（增大了实际前角）；（3）积屑瘤不稳定时，加剧刀具磨损；（4）降低尺寸精度；（5）恶化表面质量（增大粗糙度、加深变质层、产生振动）。
--粗加工时可以存在，精加工时一定要避免。
4）抑制方法（1）避免中速切削；（2）提高工件材料的硬度（降低塑性）；（3）增大刀具前角（至30~35o）；（4）低速切削时添加切削液。
5.剪切角公式∵第一变形区的剪切变形是前刀面挤压摩擦作用的结果，∴切削合力Fr的方向就是材料内部主应力的方向，剪切面的方向就是材料内部最大剪应力的方向。
根据材料力学，二者夹角应为p/4，即：p/4= c+ b- go （tgb= Ff/ Fn= m ）f= p/4- b+ go --李和谢弗的剪切角公式（1952）由公式可知：go ↗→ f ↗→ Lh ↘b(m)↘→f ↗→ Lh ↘-前刀面上的摩擦直接影响剪切面上的变形。
大连理工大学《机械加工基础》在线作业2-7
参考选项：D
砂轮的组成要素中，（）的性能决定了磨具的强度、硬度、耐冲击性和耐热性。
A:磨料
B:粒度
磨剂的形态不包括（）。
A:气态
B:液态
C:膏状
D:固态
参考选项：A
电火花用于穿孔的精加工时，尺寸精度可达（）mm。
A:1-5
B:0.1-0.5
C:0.01-0.05
参考选项：B
刨削主要用在大批、大量生产中。
A:对
B:错
参考选项：B
直角沟槽只能在立式铣床上用立铣刀铣削。
A:对
B:错
参考选项：B
从本质上讲，磨削也是一种切削。
A:对
B:错
参考选项：A
在磨削的过程中，应尽量避免使用切削液。
A:对
B:错
参考选项：B
研具的材料应比工件材料软。
A:对
B:错
参考选项：A
研磨可以提高工件各表面间的位置精度。
C:半精
D:最终
参考选项：C
对于（），镗削是唯一合适的加工方法。
A:内成形面
B:螺钉孔
C:油孔
D:螺纹底孔
参考选项：A
周铣时，同时工作的刀齿数与加工余量有关，一般仅有（）个。
A:2-3
B:1-2
C:3-4
D:4-5
参考选项：B
铣削的加工精度一般可达（）。
A:IT10-IT9
B:IT7-IT6
C:IT6-IT5
大工《机械加工基础》在线作业2
单件小批生产中，直径大而长度短的重型轴类零件，多用（）加工。
A:卧式车床
B:立式车床
C:数控车床
D:转塔车床
参考选项：B
大连理工金属切削原理题
一填空题21720311切屑按形成机理可分为_______,_______,_______,_______.22320321切削力的大小受被加工材料的_______,_______,_______,_______ 的影响. 23120311切削热的来源有_______,_______.24120311刀具损坏的形式主要有_______和_______.24120312刀具的磨损形式有_______,_______,_______.24 120313刀具磨损的原因有_______,_______,_______,_______.21520311表示切屑变形程度的参数有_______,_______.22220311目前最常用的测力仪是_______.21520312剪切面和切削速度方向的夹角叫_______.22320312刀具前角愈_______,切削时产生的切削力愈_______.21620311在无积屑瘤的范围内,切削速度愈_______,则切屑变形愈_______.21620312在无积屑瘤的范围内,切屑层的厚度愈_______,切屑变形愈_______.21620313积屑瘤的产生使实际前角_______,实际切削厚度_______.22120311车削外圆时的切削力,为便于测量和应用,可将合力分为三个互相垂直的分力_______,_______,_______.21620314对于被加工材料,材料的强度愈_______,硬度愈_______,切削力就愈_______. 22320313在刀具的几何参数中,_______对切削力的影响最显著.22320314主偏角κr对_______力的影响较小,但它对_______力和_______力的影响较大. 22320325刀具材料与被加工材料间的_______ ,影响到摩擦力的变化,直接影响着_______ 的变化.23320321刀具前,后面上最高温度都不在切削刃上,而是在离______有一定距离的地方. 23220311影响切削温度的主要因素有_______,_______,_______,_______.23220322切削用量中_______对切削温度的影响最显著,_______次之,______的影响最小. 23220313前角γ0增大,使切屑变形程度_______,产生的切削热_______ ,切削温度_______. 23220314主偏角κr减小,使切屑层公称宽度_______,切削温度_______.23220315负倒棱及刀尖圆弧半径增大,使切屑变形程度_______,产生的切削热_______. 23320312人工热电偶法可用来测量_______温度.23220316工件的强度和硬度_______,产生的切削热_______,切削温度_______.23220317工件材料的导热系数愈_______,通过切屑和工件传出的热量愈_______,切削温度下降愈_______.23220318切削速度愈_______,刀具磨损对切削温度的影响就愈_______.23220319切削液对_______切削温度,_______刀具磨损,_______表面质量有显著的效果. 24120324当刀具和工件材料给定时,对刀具磨损起主导作用的是_______.24120315刀具磨损后,使工件加工精度_______,表面粗糙度_______,并导致切削力和切削温度_______.24220311刀具磨损到一定限度就不能使用,这个磨损限度就称为刀具的_______. 24120316_______是指刀具与工件材料接触到原子间距离时所产生的结合现象.24220312刀具的磨损过程分为三个阶段_______,_______,_______.24320311刀具耐用度是指所经过的总切削时间.24320312刀具寿命是表示一把刀从投入切削起,到报废为止的总的_______.24320313耐热性愈_______的刀具材料,切削速度对刀具耐用度的影响愈_______. 24320314切削用量中_______对刀具耐用度影响最大,_______次之,_______最小. 22320316刀具后面磨损_______,摩擦力_______,切削力_______.21420311切屑与前面整个接触区的正应力以_______最大. 答案1 带状切屑节状切屑粒状切屑崩粒切屑物理机械性质加工硬化能力化学成分热处理状态切屑变形功刀具前后面的摩擦力磨损破损前面磨损后面磨损前后面同时磨损或边界磨损硬质点磨损粘结磨损扩散磨损化学磨损剪切角切屑厚度压缩比电阻式测力仪剪切角大(小) 小(大)高小大小增大增大切削(切向) 进给(轴向) 背向(径向)高高大前角γ0切削力进给力,背向力摩擦系数切削力切削刃切削用量刀具几何参数工件材料刀具磨损切屑液切削速度进给量背吃刀量减小减小下降增大下降增大增加切削区的某点温度增大增加升高大(小) 多(少) 快(慢)高显著降低减少提高切削温度降低增大增加磨钝标准粘结初期磨损正常磨损急剧磨损刀具由刃磨后开始切削一直到磨损量达到磨钝标准实际切削时间低(高) 大(小)切削速度进给量背吃刀量加剧增加增加刀尖处二选择题21210111一般将切屑层分为几个变形区()A,2 B,3 C,4 D,521710111属于按切屑形成机理划分切屑类型的是()A,节状切屑B,宝塔状卷屑C,发条状卷屑D,C形屑21710112当塑性材料的切屑形成时,如果整个剪切面上剪应力超过了材料的破裂强度,则形成()A,带状屑B,粒状屑C,C形屑D,崩碎屑21610111下列哪种措施可以减小切屑变形程度()A,减小刀具前角B,增大刀具前角C,降低切削速度D,加工强度硬度低的工件21710113下列哪一种切屑是切削脆性金属得到的()A,带状切屑B,节状切屑C,粒状切屑D,崩碎切屑21710124加工过程中形成下列哪一种切屑类型,切削过程最平稳,切削力波动小()A,带状切屑B,节状切屑C, 粒状切屑D,崩碎切屑21710125切削塑性金属时最常见的切屑类型是()A,带状切屑B,节状切屑C,粒状切屑D,崩碎切屑21610112通过下列哪种方法,可使加工脆性材料的过程变平稳一些,表面质量得到提高()A,增大切削层公称厚度B,减小切削层公称厚度C,减小切削速度D,减小刀具前角21710126在自动化线上,下列哪种切屑类型是比较好的屑形()A,长紧卷屑B,发条卷屑C,宝塔状卷屑D, 带状屑22310111车刀几何参数中,下列哪一个对切削力的影响最大()A,主偏角B,前角C, 刃倾角D,后角22310112下列哪种措施可明显减小切削力()A,减小刀具前角B,增大刀具前角C,增大切削深度D,减小切削速度22310113下列哪种情况使切削力增大()A,进给量减小B,切削速度增大C,背吃刀量增大D,刀具前角增大22310114下列哪种情况使切削力减小()A,加工时产生硬化现象B,进给量增大C,背吃刀量减小D,刀具前角减小22310125在相同的切削条件下,下列哪种刀具的切削力最小()A,硬质合金B,粉末冶金高速钢C,高性能高速钢D,陶瓷刀23210111下列哪种因素对切削温度影响最大()A,切削速度B,进给量C,切削深度D,刀具前角23210122刀具前角增大,切削温度的变化情况一般为()A,升高B,下降C,不变D,不能确定23210123主偏角减小,切削温度的变化情况为()A,下降B,升高C,不变D,不能确定23210124工件材料的强度,硬度增大时,切削温度的变化情况为()A,下降B,升高C,不变D,不能确定19,23210125刀具后面磨损量增大,切削温度的变化情况为()A,下降B,上升C,不变D,不能确定20,23210126下列可使切削温度下降的措施为()A,减小前角B,增大切削速度C,减小刀具主偏角D,增大进给量21,23210127使用下列哪种方法可使切削温度下降()A,增大切削速度B,增大刀具主偏角C,增大背吃刀量D,增大前角22,24210111一般刀具的磨损过程可分为几个阶段()A,3 B,4 C,5 D,623,24110121低速刀具磨损的主要原因是()A,粘结磨损B,硬质点磨损C, 扩散磨损D,化学磨损24,24110122高速钢刀具发生磨损的原因主要是()A,硬质点磨损B,粘结磨损C,扩散磨损D, 化学磨损25,24110123当刀具和工件材料给定时,对刀具磨损起主要作用的是()A,切削温度B,切削力C,切削速度D,切屑变形程度24110124在温度不高时,刀具磨损以下列那种原因为主()A,硬质点磨损B,粘结磨损C, 扩散磨损D,化学磨损27,24310111下列哪种因素对刀具耐用度影响最大()A,进给量B,背吃刀量C,切削速度D, 连续切削时间28,24110125切削铸铁和以较小的切削层公称厚度切削塑性材料时,主要发生下列哪种磨损() A,前面磨损B,后面磨损C,前后面同时磨损D,边界磨损29,21610113下列哪种情况使切屑变形减小()A,减小刀具前角B,增大切削速度C,减小切削速度D, 减小切削层公称厚度30,21610114下列哪种情况使切屑变形增大()A,减小刀具前角B, 增大切削速度C,增大切屑层公称厚度D,增大刀具前角31,21710127下列哪种措施不能使切削时的节状切屑变为带状切屑()A,增大刀具前角B,提高切削速度C,减小切削速度D,减小切削层公称厚度32,21710128下列哪种措施不能使切削时的节状切屑变为粒状切屑()A,减小刀具前角B,减小切削速度C,增大切削层公称厚度D,减小切削层公称厚度33,22310126加工铸铁等脆性材料比加工钢时的切削力是()A,大B,小C,差不多D,不能确定34,22310117背吃刀量增大,切削力将()A,增大B,减小C,不变D,不能确定35,22301018进给量增大,切削力将()A,增大B,减小C,不变D,不能确定36,22301019在无积屑瘤的切削速度范围内,切削速度增大,切削力将()A,增大B,减小C,不变D,不能确定37,2230101A加工塑性材料时,刀具前角增大,切削力将()A,增大B,减小C,不变D,不能确定38,2230102B刀具主偏角Kr增大对背向力Fp和进给力Ff的影响为()A,Fp增大,Ff增大B,Fp增大,Ff减小C,Fp减小,Ff增大D,Fp减小,Ff减小39,2230102C刃倾角增大,背向力Fp和进给力Ff的变化情况为()A,Fp增大,Ff增大B,Fp增大,Ff减小C, Fp减小,Ff增大D,Fp减小,Ff减小40,2230102D随着刀具材料与被加工材料间的摩擦系数增大,切削力将()A,增大B,减小C,不变D,不能确定答案1.B2.A3.B4.B5.D7.A8.B9.C10.B11.B12.C13.C14.D15.A16.B17.A18.B19.B20.C21.D22.A23.B24.B25.A26.A27.C28.B29.B30.A31.C32.D33.B34.A35.A36.B37.B38.C39.C40.A三,名词解释24230311刀具磨钝标准24330311刀具耐用度24330312刀具寿命21530321剪切角24130321硬质点磨损21430321内摩擦24130322扩散磨损21430322切屑厚度压缩比刀具磨损到不能继续使用的一定磨损限度.刀具由刃磨后开始切削一直到磨损量达到刀具磨钝标准所经过的总切削时间.一把新刀从投入切削起,到报废为止总的实际切削时间.金属切屑层变形区中剪切面和切削速度方向的夹角.由工件材料中的杂质,材料基体组织中所含的碳化物,氮化物等硬质点以及积屑瘤的碎片等在刀具表面上擦伤,划出一条条的沟纹造成的机械磨损.切屑沿前面流出的前期过程中,切屑底层金属粘结在前面上形成粘结层,粘结层与其上流过的金属间形成的摩擦.切削过程中,刀具表面与工件表面相接触,在高温高压作用下,两摩擦表面上的化学元素互相扩散到对方去,削弱了刀具材料的性能,造成的刀具的磨损.切屑厚度与切屑层公称厚度之比称为切屑厚度压缩比.四,简答题21240511切削塑性工件材料时,金属变形区是如何划分的21440522有哪些指标可用来衡量切削层的变形程度21640511对于加工塑性材料影响切屑变形的因素有那些22140511车削外圆时,为了测量和应用,一般是怎样对切削合力分解的--21440523切削力的来源有那些22340511加工塑性材料时,影响切削力的主要因素有那些22340512前角如何影响切削力的22340513主偏角是如何影响切削力的22340514刃倾角是如何影响切削力的23140511切削热的来源有那些23140512切削热的传出途径有哪些23240511影响切削温度的主要因素有哪些23240512切削用量是如何影响切削温度的23240513增大前角可以使切削温度降低的原因是什么23340521切削温度分布有哪些规律24140511刀具的磨损形式有哪些24140512刀具磨损的原因有哪些24240511刀具磨损过程分为几个阶段各个阶段的特点是什么24140513什么条件下易发生前刀面磨损24140514什么条件下易发生后刀面磨损24140515什么条件下易发生边界磨损24340511切削用量对刀具耐用度有何影响24140516刀具损坏的形式主要有哪几类24140527粘结磨损是如何形成的24140528化学磨损是如何形成的答案可划分为三个变形.第一变形区的变形为发生在剪切滑移面内的剪切滑移变形.第二变形区的变形为发生在切屑底层的挤压,摩擦变形.第三变形区的变形微发生在靠近切削刃钝圆及后刀面的挤压,摩擦变形.衡量切削变形的程度可以分别用变形系数,相对滑移和剪切角三个指标来衡量.影响因素有:工件材料刀具前角切削速度切削厚度及进给量.将切削力沿车削时的三个运动方向分为三个互相垂直的力.Fz——切削力或切向力,Fx——进给力或走刀力,Fy——切深力或背向力, 径向力, 吃刀力.切削力的来源有作用在前刀面上的弹塑性变形抗力和摩擦力,作用在后刀面上的弹塑性变形抗力和摩擦力.材料的机械性质,加工硬化能力,化学成分,热处理状态.背吃刀量,进给量,切削速度.刀具前角,主偏角刃倾角等几何角度.刀具材料,切削液等.加工塑性材料时,前角增大,切削力降低;加工脆性材料时,由于切屑变形很小,所以前角对切削力的影响不显著.主偏角Kr对切削力Fc的影响较小,但对背向力Fp和进给力Ff的影响较大.Fp随Kr的增大而减小,Ff随Kr的增大而增大.刃倾角λs在很大范围(-400—400)内变化时对切削力Fc没有什么影响,但对Fp和Ff的影响较大.随着λs的增大,Fp减小,Ff而增大.切削过程中所消耗的能量几乎全部转化为热量.三个变形区就是三个发热区,所以,切削热的来源就是切屑变形功和刀具前,后面的摩擦功.传出途径有1)切屑带走的热量(2)刀具传散的热量(3)工件传散的热量(4)周围介质如空气,切削液带走的热量.(1)切削用量:切削速度,进给量,背吃刀量,(2)刀具几何角度:前角,主偏角,负倒棱及刀尖圆弧半径等,(3)工件材料的强度,硬度,导热系数等,(4)刀具的磨损量和切削液.切削三要素Vc, f ,αsp增大,切削温度升高,Vc的影响最大,f次之,αsp最小.前角增大,使切屑变形程度减小,产生的切削热减小,因而切削温度下降.(1)剪切面上各点的温度几乎相同,说明剪切面上各点的应力应变规律基本相同.(2)刀具前后面上最高温度都不在切削刃上,而是在离切削刃有一定距离的地方.(1)前面磨损(2)后面磨损(3)前后面同时磨损后边界磨损.(1)硬质点磨损(2)粘结磨损(3)扩散磨损(4)化学磨损.刀具磨损过程分为三个阶段,即初期磨损,正常磨损和急剧磨损.初期磨损的特点是刀具磨损较快;正常磨损的特点是磨损比较缓慢均匀;急剧磨损的特点是磨损速度增加很快,表面粗糙度增加,切削力和切削温度迅速升高.切削塑性材料时,如果切削速度和切削层公称厚度较大,则在前刀面上形成月牙洼磨损.切削铸铁和以较小的切削层公称厚度切削塑性材料时,工件的新鲜加工表面与刀具后面接触,相互摩擦,引起后面磨损.切削钢料,锻件和外皮粗糙的工件时,易产生边界磨损.切削用量三要素Vc, f ,αsp增大,刀具耐用度减小,切削速度Vc对刀具耐用度影响最大,f其次是进给量,背吃刀量αsp的影响最小.(1)磨损,是连续的逐渐磨损(2)破损,包括脆性破损和塑性破损两种.在一定的压力和温度作用下,在切屑与前面,已加工表面与后面的摩擦面上,产生塑性变形而使工件的原子或晶粒冷焊在刀面上形成粘结点,这些粘结点有因相对运动而破裂被工件材料带走,从而形成刀具的粘结磨损.化学磨损是在一定温度下,刀具材料与某些周围介质(如空气中的氧)起化学作用,在刀具表面形成一层硬度较低的化合物,而被切屑带走,加速了刀具的磨损.五,分析题21251011画简图分析切削是金属变形区的变形情况.21651011试分析切削速度对切屑变形的影响.21651012对于加工塑性材料,影响切屑变形的因素有哪些,它们是如何影响的21451011结合切屑的形成分析切削力的来源.22351011试分析在加工塑性工件材料时,切削用量是如何影响切削力的.22351012被加工材料的哪些性质会影响切削力的大小,是如何影响的22351013试分析刀具的几何参数是如何影响切削力的.23151011试分析切削热是怎样产生和传出的.23251011背吃刀量对切削力和切削温度的影响是否一样为什么23251012试分析刀具几何参数是如何影响切削温度的.23251013解释切削用量三要素对切削力和切削温度的影响为什么正好相反.24151011刀具磨损原因有哪几种分析其产生的原因.24351011试分析切削用量对刀具耐用度的影响.23151022分析说明切削热的产生多少能否说明切削区的温度.22351024试分析从机床功率的角度考虑是选择大的进给量好,还是选择大的背吃刀量好. 22251021试分析电阻式测力仪的工作原理.22151011车削时切削合力为什么常分为三个相互垂直的分力说明这三个分力的作用. 22351015刀具前角γ0,主偏角Kr是如何影响切削力的22351016试分析为什么说选用较大的背吃量和进给量,比选用大的切削速度更为有利. 23251014加工钢料等塑性材料和加工铸铁等脆性材料,前刀面和后刀面哪一方面切削温度高为什么23351011切屑—刀具—工件温度场内,最高温度点位于何处为什么24251011试分析刀具的磨损过程.24151012刀具的磨损形式有哪几种,试分析其产生的条件.23251014进给量对切削力和切削温度的影响是否一样为什么24351015已知公式:T=Cf/(V5.αp0.75),当和分别增加1倍时,耐用度T有何变化规律,为什么答案教材P25.(1)在无积屑瘤的切削速度范围内,切削速度愈大,则切屑变形愈小.这有两方面原因:一是因为切削速度较高时,切削变形不充分,导致切屑变形减小;另一方面是因为随着切削速度的提高,切削温度也升高,使刀—屑接触面的摩擦减小,从而也使切屑变形减小.(2)在有积屑瘤的切削速度范围内,切削速度的影响主要是通过机械瘤所形成的实际前角来影响切屑变形.在机械瘤增长阶段,机械瘤随着Vc的增加而增大,导致前角增大,因而Vc增加时切屑变形减小.在机械瘤消退阶段中,机械瘤随着Vc的增加而减小,导致前角减小,因而V c增加时切屑变形增大. 对于加工塑性材料,影响切屑变形的因素有1)工件材料.工件材料强度愈高,切屑变形愈小.(2)刀具前角.刀具前角愈大,切屑变形愈小.(3)切削速度.在无积屑瘤的切削速度范围内,切削速度愈大,则切屑变形愈小.在有积屑瘤的切削速度范围内, Vc增加时切屑变形减小.在机械瘤消退阶段中, V c增加时切屑变形增大.(4)切削厚度及进给量.切削厚度增加时,变形减小.在无机械瘤情况下,进给量增加,变形减小.在金属切削层转变为切屑这一过程中,金属切削层存在三个变形区.在第一变形区中产生剪切滑移变形;在第二变形区产生挤压,摩擦变形;在第三变形区中产生挤压,摩擦变形.所以切削力的来源即为作用在前刀面上的弹,塑性变形抗力和摩擦力,作用在后刀面上的弹,塑性变形抗力和摩擦力.切削用量包括三要素:Vc, f ,αspVc对切削力Fz的影响呈驼峰曲线.当Vc较低是,随着Vc的增加,Fz将减小.当机械瘤由最大到消失,随Vc着的增加,Fz增加.到无瘤区,Vc增加,Fz降低.(2)f增加,切削力Fz随之增加,但两者不成正比.(3)αsp增加,切削力Fz随之增加,且两者成正比.被加工材料的物理机械性质,加工硬化能力,化学成分,热处理等都对切削力的大小产生影响.材料的强度愈高,硬度愈大,切削力愈大.材料的化学成分会影响其物理机械性能,从而影响切削力的大小.同一材料,热处理状态不同,金相组织不同,硬度就不同,也影响切削力的大小.加工脆性材料,切削层的塑性变形小,加工硬化小,切削力也小.(1)在刀具几何角度中,前角γ0对切削力Fc的影响最大.加工塑性材料时,前角γ0增大,切削力Fc降低;加工脆性材料时,由于切屑变形很小,所以前角γ0对切削力Fc的影响不显著.(2)主偏角Kr对切削力Fc的影响较小,但对背向力Fp和进给力Ff的影响较大.Fp随Kr的增大而减小,Ff随Kr的增大而增大.(3)刃倾角λs在很大范围(-400—400)内变化时对切削力Fc没有什么影响,但对Fp和Ff的影响较大.随着λs的增大,Fp减小,Ff而增大.切削时切削层金属发生塑性变形以热的形式释放出来,切屑与前刀面之间,工件与后刀面之间强烈的摩擦也产生大量的热.所以,切削时的三个变形区是产生切削热的三个热源.切削热是有刀具,切屑,工件及周围介质传出的,由它们将切削热带走或从切削热区传导出去的.背吃刀量对切削力和切削温度的影响不一样.背吃刀量增大1倍,主切削力就增大1倍,产生的热量也成倍增加,但对切削温度的影响很小.因为背吃刀量直接决定切削宽度和切削刃的实际工作长度.切削变形主要在垂直切削宽度方向的平面内发生,与切削宽度方向的尺寸关系不大.这样,背吃刀量增加,切削热增加,但同时切削宽度,切削刃参加工作的长度也相应增加,改善了散热条件,结果使切削温度变化不大.(1)前角γ0增大,使切屑变形程度减小,产生的切削热减小,因而切削温度下降.但前角大于180—200时,对切削温度的影响减小.(2)主偏角Kr减小,使切削层公称宽度增大,散热增大,故切削温度下降.(3)负倒棱及刀尖圆弧半径增大,能使切屑变形程度增大,产生的切削热增加;但另一方面这两者都能使刀具的散热条件改善,使传出的热量增加,两者趋于平衡,所以,对切削温度影响很小.切削用量三要素对切削力影响程度大小的排序为αp—f —Vc,对切削温度影响程度大小的排序为Vc—f—αp.因为切削深度αp增大,使变形力增大,摩擦力增大,因而切削力增大.αp增大时,切削厚度αc不变,切削宽度αw随αp成比例增大,由于αw与切屑变形系数和摩擦系数关系不大,所以αp增大1倍时,切削力也相应增大1倍.另一方面,由于切削变形是在垂直于切削宽度方向的平面内,与切削宽度关系不大.这样,αp增大,切削宽度也成比例增大,产生的切削热增大的同时,也相应增大了散热面积,使切削温度的变化不大.进给量f增大,同样使切削面积增大,切削力也增大.但f增大后,切削厚度也成比例增大,则切屑变形系数和摩擦系数减小,所以f对切削力的影响小于αp对切削力的影响.另一方面,f对切削热的影响与对切削力的影响相同.但由于切削厚度增大,由切屑带走的热量增多,同时切屑与前刀面接触长度增加,散热面积增加,结果是f增加,切削温度也增加,其影响程度小于对切削力的影响,大于αp对切削温度的影响.切削速度Vc增大,切削力变化不大,但切削功率成比例增大,产生的切削热也成比例增大,且散热面积稍有减小,其结果使切削温度升高.刀具磨损原因主要有:硬质点磨损,粘结磨损,扩散磨损和化学磨损.(1)硬质点磨损.主要是由于工件材料中的杂质,材料基体组织中可含的碳化物,氮化物和氧化物等硬质点以及机械瘤的碎片等造成的机械磨损.(2)粘结磨损.是在刀具和工件材料实际接触摩擦面上,由于足够大的压力和温度,产生塑性变形而发生的所谓冷焊现象.粘结点因相对运动,晶粒受剪或受拉而被对方带走,是造成粘结磨损的原因.(3)扩散磨损.由于切削区温度很高,刀具表面与工件的新鲜表面相接触,两面的化学元素互相扩散到对方去,改变了两者的化学成分,消弱了刀具材料的性能,加速磨损过程.(4)化学磨损.在一定温度下,刀具材料与某些周围介质起化学反应,在刀具表面形成一层化合物,而被切屑带走,造成刀具磨损.切削三要素中切削速度对刀具耐用度的影响最大.增大切削速度,刀具耐用度就降低.它们间有一经验公式,为Vc× Tm=C0.式中Vc——切削速度;T——刀具耐用度;m——指数,表示对的影响程度;C0——系数,与刀具,工件材料和切削条件有关.切削时,增大进给量f和背吃刀量αp,刀具耐用度将降低.得一实验公式:f× Tm1=C1αp× Tm2=C2.14,产生切削热的多少取决于切削功消耗的多少.切削区的切削温度的高低不仅与产生的切削热多少有关,还与由刀具,切屑,工件及周围介质传出的热量多少有关.如果产生的热量多于传出的热量,切削温度就升高,反之,切削温度就降低.所以,仅以切削热产生的多少不能决定切削区的温度.15,从机床功率的角度考虑,应在保证切削功率的情况下尽量减少机床消耗的功率.在切削速度一定的情况下,机床的切削功率取决于切削时产生的切削力,所以应优先选用大的进给量.因为在进给量和背吃刀量两参数中,对切削力影响最大的是背吃刀量.16,这种测力仪的电阻元件是电阻应变片.将若干电阻应变片紧贴在测力仪弹性元件的不同受力位置,分别联成电桥.在切削力的作用下,电阻应变片随着弹性元件的变形而发生变形,使应变片的电阻值改变,破坏了电桥的平衡,于是电流表中有与切削力大小相应的电流经过,经电阻应变仪放大后得到电流示数,再按此电流示数从标定曲线上读出三向切削力之值.17,车削时的切削运动为:主运动(切削速度),进给运动(进给量),切深运动(背吃刀量).三个运动方向在车削时互相垂直的,所以车削时将切削力分解成沿三个运动方向,互相垂直的分力.各分力的名称,定义及作用为:Fc——切削力或切向力.是计算车刀强度,设计机床零件,确定机床功率所必需的基本参数.Ff——进给力或轴向力. 是设计机床走刀强度,计算车刀进给功率所必需的.Fp——背向力或径向力.确定与工件加工精度有关的工件挠度,计算机床零件强度,它也是使工件在切削过程中产生振动的力.刀具几何角度中,前角γ0对切削力Fc的影响最大.加工塑性材料时,前角γ0增大,切削力Fc降低.前角对切削力的影响程度随着切削速度的增大而减小.加工脆性材料时,由于切屑变形很小,所以前角γ0对切削力Fc的影响不显著.(2)主偏角Kr对切削力Fc的影响较小,随着主偏角的增加,Fc先减小后增加.Kr对背向力Fp和进给力Ff的影响较大.Fp随Kr的增大而减小,Ff 随Kr的增大而增大.切削三要素Vc, f ,αsp增大,切削温度升高,但它们对切削温度的影响程度不一,Vc以的影响最大,f次之,αsp最小.因此,为了有效控制切削温度以提高刀具耐用度,在机床允许的条件下,选用较大的背吃刀量αsp和进给量f,比选用大的切削速度V c更为有利.加工钢料塑性材料时,前刀面的切削温度比后刀面的切削温度高,而加工铸铁等脆性材料时,后刀面的切削温度比前刀面的切削温度高.因为加工塑性材料时,切屑在前刀面的挤压下,其底层金属和前刀面发生摩擦而产生大量切削热,使前刀面的温度升高.加工脆性材料时,由于塑性变形很小,崩碎的切屑在前刀面滑移的距离短,所以前刀面的切削温度不高,而后刀面的摩擦产生的切削热使后刀面切削温度升高而超过前刀面的切削温度.前刀面和后刀面上的最高温度都不在刀刃上,而是离开刀刃有一定距离的地方.切削区最高温度点大约在前刀面与切屑接触长度的一半处,这是因为切屑在第一变形区加热的基础上,切屑底层很薄一层金属在前刀面接触区的内摩擦长度内又经受了第二次剪切变形,切屑在流过前刀面时又继续加热升温.随着切屑沿前刀面的移动,对前刀面的压力减小,内摩擦变为外摩擦,发热量减少,传出的热量多,切削温度逐渐下降.刀具的磨损过程可分为三个过程1)初期磨损阶段.因为新刃磨的刀具后面存在粗糙不平及显微裂纹等缺陷,而且切削刃较锋利,后刀面与加工表面接触面积较小,压应力较大,所以,这一阶段的磨损较快.(2)正常磨损阶段.经过初期磨损后,刀具后面粗糙表面已经磨平,单位面积压。
大连理工大学22春“机械设计制造及其自动化”《机械加工基础》作业考核题库高频考点版(参考答案)试题号
大连理工大学22春“机械设计制造及其自动化”《机械加工基础》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.切削运动中，主运动的速度最高，消耗功率最大。
()A.正确B.错误参考答案：A2.下列成形面的精加工中，不需考虑用磨削或精整加工的是()。
A.淬硬的成形面B.精度高的成形面C.粗糙度值小的成形面D.尺寸大的成形面参考答案：D3.主要适用于加工各种不导电的硬脆材料的加工方法是()。
A.车削B.超声加工C.电解加工D.电火花加工参考答案：B4.尺寸较大的成形面，在大批大量生产中，多借助于样板在普通车床上加工。
()T.对F.错参考答案：F下列关于碳素工具钢的说法错误的是()。
A.含碳量较低B.淬火后硬度较高C.价廉D.耐热性较差参考答案：A6.卧式车床的卡盘和尾架属于( ).A、主传动部件B、工件安装装置C、进给传动部件D、动力源正确答案:B7.两圆柱面之间的同轴度属于位置精度。
()正确答案:对8.螺杆传动一般是将旋转运动变为直线运动。
()A.正确B.错误参考答案：A9.下列不是刨削加工主要应用的是()。
A.刨水平面B.刨直槽C.刨圆柱面D.刨燕尾槽10.单件小批生产中，直径大而长度短的重型轴类零件，多用()加工。
A.卧式车床B.立式车床C.数控车床D.转塔车床参考答案：B11.当其他条件不变的时,切屑厚度压缩比越大,切削力越大,表面越粗糙。
() 正确答案:对12.齿轮传动中最常用的是斜齿圆柱齿轮传动。
()A.正确B.错误参考答案：B13.电火花加工通常适用于成批和大量生产。
()A.正确B.错误参考答案：B14.蜗杆传动的优点之一是不需要良好的润滑条件。
()正确答案:错蜗杆传动的优点之一就是不需要良好的润滑条件。
()A.正确B.错误参考答案：B16.下列不属于电火花加工范围的是()。
A.锻模模腔B.异形孔C.喷丝孔D.去毛刺参考答案：D17.车外圆工件待加工表面直径10.0mm，工件已加工表面直径8.6mm，则车削加工的背吃刀量为()mm。
大连理工大学《金工实习(一)》实验报告及要求
大连理工大学远程与继续教学学院《金工实习（一）》试验陈述及要求学习中间：名字：1.请简述依据所起的效果不一样，切削运动可分为哪两种运动。
答：2.请简述卧式铣床的构成及其效果。
答：3.请简述牛头刨床的构成及效果。
答：4.刨床主运动是啥？答：5.平面磨床的构成及其效果有哪些？答：6.外圆磨床的构成及其效果有哪些？答：7.请简述Z412型台式钻床的工作特色。
答：8.麻花钻的结构包含哪些？答：9.扩孔钻的特色有哪些？答：10.攻螺纹关键包含哪些？答：11. 学习心得为区别试验陈述是不是独立完结，请写些自己对该试验课程的主意或许学习心得。
试验陈述要求一、课程考核方式本课程的考核方式为离线作业（试验陈述），无在线作业和考试。
“离线作业及要求”在该课程的“离线作业”模块中下载。
二、离线作业要求请依据课件中的操作及试验成果来仔细填写试验陈述，并提交至课程渠道，学生提交的试验陈述作为本课程考核的根据，未提交者无分数。
《金工实习（一）》试验陈述由车床的构成及调整、铣床的构成及铣削平面的方法、牛头刨床的构成及调整、磨床及磨削加工、钻床及钻孔加工方法、扩孔、锪孔及铰孔加工方法、螺纹的加工七个独立的有些构成，学生需求完结试验陈述的悉数内容。
三、离线作业提交方式学生需求以附件方式上交离线作业（附件的巨细约束在10M以内），挑选已完结的作业，点“上交”即可。
如下图所示。
四、离线作业阅览教师会在作业封闭后会集阅览离线作业，在离线作业截止提交前不进行任何方式的阅览。
留意事项：独立完结试验陈述，禁绝抄袭别人或许请人代做，如有相同，分数以零分计！。
切削力学作业—钛合金切削有限元研究分析
切削力学大作业大连理工大学Dalian University of Technology切削形成过程地有限元仿真分析前言金属成型过程地计算机模拟一直是机械制造领域比较关注地研究方向.一个成功地模拟过程在理论研究上对于分析金属切削地内部机理如切削力、材料应力、材料应变、热场分析以及切削地形状等都有很好地帮助，在实际应用场合中对研究材料地切削性能、刀具地优化设计以及寿命预测也有很好地启示作用.本算例以航空航天中常用材料Ti6Al4V为例，利用abusqus软件建立稳态切削过程地二维有限元模拟，在3种切削速度（50m/min-500m/min）和3种刀具前角（-10°-10°）共9种工况，对Ti6Al4V地切削过程进行了有限元模拟地建立以及仿真模拟分析，讨论了切削速度以及刀具前角地变化对切屑形态以及切削力地影响规律，分析结果对切削钛合金时切削参数地优化具有一定地指导意义.同时，该方法有效避免了欧拉计算法学要先确定切削性状地困难，以及靠材料失效来完成切削地切削不成形问题，并且在仿真上有较大优势.1.有限元模拟建立过程为了简化模型，只对直角正交切削过程建立二维有限元模拟分析，其结果可被推广用于一般切削过程.另外，由于abusqus没有固定单位制，本文采用表一中地系统统一地基本单位，其余单位有其推导.表1本文采用地单位制长度力质量时间温度mm N t(s ℃1.1工件和刀具地模型建立考虑到刀具材料和工件材料相比，刀具材料地强度和刚度都远大于工件，故将刀具做刚性处理，建模时选择2D解析刚体，刀具前角设为10°，具体形状如图1所示.工件尺寸为1mm×2mm,建模时选择2D变形体，具体形状如图2所.图1 图21.2网格划分以及网格工件地创建进入mesh模块，为了获得良好地网格形状，将工件分为上下两个区，如图3所示.图3接下来对工件各边撒种，选择各边，分别设置中子数为100、50、100、50，并设置靠近刀具处地两条边密度偏离系数为5，其效果如图4.图4在mesh control中，选择网络形状为稳定地四边形网络，网络划分技术为便于计算地结构化网络划分技术，如图5所示.设置单元类型为显示、温度位移耦合、二次计算精度，并将沙漏控制选择为relax stiffness,如图6所示.图5 图6设置完成后，划分网格，并将划好地网格创建成网络工件，如图7所示.图71.3为工件赋予材料查地Ti6Al4V材料地基本参数如下表.对于切削过程来说，变形程度很大，所以本构模型地选择适用于大变形地johson-cook模型，其参数如下表创建元素集合以及赋予界面材质，其结果如图所示.图81.4模型装配将刀具和工件两个零件按图10所示进行装配，刀具要非常接近工件，但不能穿透工件，其切削厚度为0.2mm.图91.5定义分析步由于切削过程时间长，变形大，故选择dynamic,explict类型地分析方法，并设置时间为0.0003s,具体见图10.图101.6定义接触为使切削过程顺利进行，需设置两个接触，第一个为刀具和工件地接触，由于刀具在切削过程中要切入工件内部，故要和工件内部材料发生接触，所以将接触地主面选择刀具地外轮廓，接触地从面以节点选择可能可能发生接触地工件内部节点，如图所示图11第二，为使切削能够顺利生长而不是堆积，还需将工件上层外轮廓面定义自接触，如下图所示.图12定义接触属性：图13定义接触对.图141.7施加边界条件图15这里，为了瞬时切削加速度过大，为边界条件设置速度平滑曲线，定义地幅度曲线如下图.图161.8提交分析进入job模块，创建一个job，进行数据分析并提交.其余8种模型地建立与上述方法相同，其切削速度变化分别为1250m/s、2500m/s、5000m/s,其刀具前角变化为0°、5°、10°.因此，一共得到129组模型和9组分析结果.2.仿真结果与分析有限元模型建立好并提交分析后，在后处理中可查看仿真结果.本文针对9组切削过程地应力场、应变场以及切削力进行了着重分析.2.1应力场分析前述三种切削速度和三种刀具前角共9组切削过程仿真结果地应力场分布情况如图所示.图17（切削速度为1250mm/s情况下刀具前角分别为0°、5°、10°地应力场）图18（切削速度为2500mm/s情况下刀具前角分别为0°、5°、10°地应力场）图19（切削速度为5000mm/s情况下刀具前角分别为0°、5°、10°地应力场）从9组切削过程地应力场分布云图中可以看出，切削速度地大小并不影响应力地分布情况，应力较大地区域发生在第一变形区，而在切削厚度为0.2mm时，第一变形区会产生绝热剪切带，导致切削性状为锯齿形，随着刀具前角地增大，切削地锯齿化程度会减小.2.2应变场分析前述三种切削速度和三种刀具前角共9组切削过程仿真结果地应变场分布情况如图所示.图20（切削速度为1250mm/s情况下刀具前角分别为0°、5°、10°地应变场|）图21（切削速度为2500mm/s情况下刀具前角分别为0°、5°、10°地应变场）图22（切削速度为5000mm/s情况下刀具前角分别为0°、5°、10°地应变场）从对数应变地应变场分布情况来看.锯齿切削地两段锯齿分界线处应变较大，最大应变发生在第二变形区，是由于切削底部与前刀面面地剧烈摩擦所致，此处还发现应变随着刀具前角地增大有略微见效地趋势.2.3切削力分析前述三种切削速度和三种刀具前角共9组切削过程仿真结果地切削力曲线如图所示.图23（切削速度为1250mm/s情况下刀具前角分别为0°、5°、10°地切削力曲线）图24（切削速度为2500mm/s情况下刀具前角分别为0°、5°、10°地切削力曲线）图25（切削速度为5000mm/s情况下刀具前角分别为0°、5°、10°地切削力曲线）从9组动态切削力曲线中可以看出，随着锯齿状切削地形成，切削力也随之上下波动.刀具前角越小，切屑锯齿化程度也越严重，动态切削力地波动程度也就越剧烈.3.结论用abusqus有限元分析软件地explict求解器，以应用领域日益广泛地Ti6Al4V材料为研究对象，对其切削过程地应力场、应变场以及切削力进行了仿真分析，得出了以下结论：（1）在钛合金切削过程中，最大应力发生在第一变形区，最大应变发生在第二变形区.（2）钛合金切削性状为锯齿状，且随着刀具前角地减小，切削地锯齿化程度增加，切削力地波动也随之增大.（3）钛合金切削过程中地平均切削力随着刀具前角地增大而显著降低，而切削速度地变化对切削力地影响并不明显.根据上述结论，在Ti6Al4V材料地实际加工过程中，可以适当地提高切削速度，选择较大地刀具前角，从而实现提高加工效率地同时，降低切削力和切削力地波动，进而提高钛合金地加工精度和表面质量.参考文献[1] 张克国刘战强Author. J-C本构参数对绝热剪切影响地敏感性分析[J]. 航空学报. 2011(11):2140-2146.[2] 杨勇，柯映林，董辉跃. 钛合金切削绝热剪切带形成过程地有限元分析[J]. 浙江大学学报(工学版). 2008(03): 534-538.[3] 万熠刘超Author 艾兴Author. 高速切削过程中绝热剪切临界条件地研究[J]. 工具技术.2009(11): 8-10.[4] 李树奎谭成文Author 王富耻Author. 绝热剪切变形局部化研究进展及发展趋势[J]. 兵器材料科学与工程. 2003(05): 62-67.[5] 李红华. 高速切削高温合金有限元模拟及试验研究[D]. 大连理工大学, 2012.[6] 孔虎星，郭拉凤，尹晓霞. 基于ABAQUS地钛合金切削有限元分析[J]. 机电技术. 2011(04):22-23.[7] 吴红兵，贾志欣，刘刚，等. 航空钛合金高速切削有限元建模[J]. 浙江大学学报(工学版).2010(05): 982-987.版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.lzq7I。
大连理工大学22春“机械设计制造及其自动化”《机械制造技术基础》期末考试高频考点版(带答案)试卷号1
大连理工大学22春“机械设计制造及其自动化”《机械制造技术基础》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.利用切削运动中刀具刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状的方法称为()。
A.成形法B.轨迹法C.展成法D.范成法参考答案：B2.根据工艺能力系数Cp的大小，可以将工艺分为()个等级。
A.5B.3C.4D.1参考答案：A3.夹具中的非标准零件都必须绘制出零件图。
()A.正确B.错误参考答案：A4.一个定位支承点能够限制多个自由度。
()A.正确B.错误参考答案：B每一道工序所切除的金属层厚度称为工序间加工余量。
()A.正确B.错误参考答案：A6.螺旋夹紧的特点是结构简单，夹紧可靠，效率高。
()A.正确B.错误参考答案：B7.为了能经济合理地保证封闭环精度，()环数越少越有利。
A.增环B.减环C.组成环D.封闭环参考答案：C8.组合夹具的零部件没有通用性。
()A.正确B.错误参考答案：B9.基准的定义不但涉及尺寸之间的联系，而且还涉及到位置精度。
()A.正确B.错误参考答案：A主要用于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合的夹紧装置是()。
A.斜楔夹紧B.螺旋夹紧C.圆偏心夹紧D.偏心轴偏心夹紧参考答案：A11.采用传动误差补偿装置是不能提高传动链的传动精度的。
()A.正确B.错误参考答案：B12.用找正法装夹工件，特别适用于()生产。
A.单件、小批量B.中批量C.大批量D.成组参考答案：A13.专用夹具的优点是工作精度高，能够减轻工人操作夹具的劳动强度。
()A.正确B.错误参考答案：A14.基准的定义不但涉及尺寸之间的联系，还涉及到位置精度。
()A.正确B.错误参考答案：A15.以下不属于斜楔夹紧的特点的是()。
A.有增力作用B.夹紧行程小C.结构简单D.操作方便参考答案：D16.高精度车床的主轴和内圆磨床工件头架主轴的回转精度一般为()um。
A.2-3B.3-5C.5-8D.8-10参考答案：C17.下列关于夹紧装置必须满足的基本要求的叙述中，错误的是()。
大连理工大学22春“机械设计制造及其自动化”《机械制造装备设计》作业考核题库高频考点版(参考答案)试
大连理工大学22春“机械设计制造及其自动化”《机械制造装备设计》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.在加工过程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相对于工件在影响加工精度方向变形的能力，称为刚度。
()A.正确B.错误参考答案：A2.机床主传动中常采用的无级变速装置有变速电动机、机械无级变速装置、液压无级变速装置三大类。
()T.对F.错参考答案：T3.进给传动不能采用单独电动机作为动力源。
()T.对F.错参考答案：F4.“以产品为对象组织计划生产”属于刚性生产模式的特点。
()A.正确B.错误参考答案：A5.参考答案：T6.主传动系设计应满足的基本要求不包括满足产品设计经济性的要求。
()A.正确B.错误参考答案：B7.系列化设计中，用户()的一些品种规格中选择所需的产品。
A.只能在系列型谱内B.只能在系列型谱外C.可以在系列型谱内和外D.以上选项均不对参考答案：A8.为提高刚度和抗振性，有的机床主轴采用三个支承，一般这三个支承可以都是主要支承。
()A.正确B.错误参考答案：B9.机床的进给传动属于恒功率传动。
()T.对F.错参考答案：F10.参考答案：B11.()是力与位移的比值。
A.精度B.刚度C.可靠性D.柔度参考答案：B12.计算转速是指主轴或各传动件传递全部功率的()。
A.最低转速B.最高转速C.中间转速D.任意转速参考答案：A13.可靠度是()的函数。
A.产品外形B.产品数量C.产品质量D.时间参考答案：D14.机械制造装备设计仅可以分为创新设计、变型设计两大类型。
()A.正确B.错误参考答案：B15.反求工程属于计算机辅助设计技术。
()T.对F.错参考答案：T16.柔度就是()的倒数。
A.硬度B.刚度C.以上选项都对D.以上选项都不对参考答案：B17.支承件的截面无论是正方形、圆形、还是矩形，空心截面的刚度都比实心的()。
A.大B.小C.时大时小D.以上选项均不对参考答案：A18.()靠啮合力传动。
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图 8：网格划分结果
1.6 切屑分离 金属切屑的形成过程会在局部切削区域内工件材料必将发生大变形， 这种大变形会使得 与工件结构重合的有限元网格产生严重畸变，导致求解精度降低，甚至无法继续求解[]。因 此，采取自适应网格方法解决该问题。 自适应网格方法是指在计算中，在某些变化较为剧烈的区域，如大变形、激波面、接触 间断面和滑移面等，网格在迭代过程中不断调节，将网格细化，做到网格点分布与物理解的 耦合，从而提高解的精度与分辨率的一种技术。 本 文 在 最 后 生 成 的 关 键 字 文 件 K 文 件 中 ， 通 过 修 改 *PART 关 键 字 及 添 加 *CONTROL_ADAPTIVE 关键字，设定自适应网格划分的时间间隔，每经过这段时间，网格 开始重新划分， 将原来网格中的状态变量映射到新划分的网格上， 这样就避免了因网格发生 畸变产生负体积而导致求解困难的问题，从而使得切屑能够从工件上分离出来。 1.7 定义 PART 按照单元类型、材料模型将刀具和工件分别定义为两个 part，为施加载荷与约束做准 备。
图 20：切屑的形成过程
TC4 钛合金在此切削条件下进行切削时，得到的切屑介于带状切屑和锯齿形切屑之间。 由图 20 可以看出切屑形成的完整过程。工件材料受到刀具的作用以后，最开始产生的是弹 性变形。随着刀具继续切入，工件材料内部的应力、应变继续增大，当应力达到材料的屈服 应力时，产生塑形变形。当刀具继续前进，应力进而达到材料的断裂强度，工件上多余的金 属层，在刀具切削刃的切割、前刀面的挤压作用下，产生滑移变形而形成切屑。故可以将整 个切削过程分为三个阶段： （1）塑性变形阶段：刀尖和工件接触并挤压工件，使切削层发生塑性变形。 （2）剪切滑移阶段：切削层受到刀具的挤压进一步加剧，当工件材料单元达到失效准 则时，该单元从网格中删除，切削层和工件发生分离，材料沿切削刃向上滑移。 （3）切屑形成阶段：滑移出的材料不断流出，并在刀具的挤压下产生塑性变形形成切 屑。 由于 ANSYS/LS-DYNA 仿真软件本身处理网格、 形成动画带有一定的局限性， 及所设置的
材料模型及材料参数有些许差别， 故得到的切屑形状并非是理想的完全锯齿形切屑， 但是在 允许范围之内，不影响应力、应变、接触力的分析结果。 2.2 应力、应变分布 截取 0.0049 时刻的等效应力云图与应变为图 21 进行分析。
式中：e——有效应力 X——应变率 Etan——切向模量
XP——有效塑性应变 C、P——应变率参数 EP——塑性硬化模量
由于刀具的硬度远大于工件的硬度，故将刀具假定为刚体。 刀具与材料的材料模型参数设定如图 5、图 6 所示。
图 5：刀具材料设定
图 6：工件材料设定
1.4 模型建立 建立如图所示的二维切削模型，工件为长为 2mm、宽为 1mm 的长方形,刀具前角 8°、后 角 6°，切削厚度为 0.2mm。
大概 15min 左右。求解完成后，在 LS-DYNA 专用的 LS-PrePost 后处理器中查看结果文件并 进行相关应力、应变、切削力分析。
图 18：生成关键字文件
图 19：LS-DYNA 求解器进行求解
2 刀具前角 8°、切削速度 180m/min 下仿真结果分析
2.1 切屑形成过程 分别截取 0.0007s，0.0027s，0.0035s，0.0058 时刻的动画图片，观看在前角为 8°、 切削速度为 180m/min 的加工条件下吗，TC4 钛合金的切屑形成过程，以及等效应力的大致 变化过程。
图 7：建立二维模型
1.5 网格划分 有限元方法理论上网格划分的越密集， 越有利于提高计算精度和模拟动画的质量。 但是 由于 ANSYS/LS-DYNA 中如果网格过密可能引起负体积及时间步长出现错误的问题， 经反复实 验，划分为如图 8 所示的四边形网格，将刀具划分为单体网格，选用单元模型 1、材料 1。 工件选用单元 1、材料 2。
The Finite Analysis of the Cutting Process of TC4 Alloy Based on ANSYS/LS-DYNA
LI Duo
(College of Mechanical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116033)
图 4：各应变率下试验曲线与计算曲线的比较
所以本文选用对 TC4 钛合金描述能力更好的塑性随动材料模型。TC4 钛合金的塑性随动 材料模型为。
1 X P e [1 ( ) ] (e0 UEP X P ) C
其中：
EP
Etan E E Etan
e0——初始屈服应力 U——应变硬化参数 E——弹性模量
图 12：定义速度变量
1.9 施加载荷与约束 利用按坐标范围选取节点的方式依次取工件左侧边界所有节点和底边所有节点， 对于所 选取的节点施加完全固定， 约束其所有自由度， 以模拟在实际加工中机床夹具对工件的加持， 符合实际情况，约束示意图如图 13 所示。
图 13：施加约束
将刚才定义好的两条载荷曲线以对刚体施加载荷的方式施加在 part1（刀具）上，实现 刀具的匀速切削。
切削力学大作业
院系：机械工程学院 专业：机械制造及其自动化 班级：0904 姓名：李铎 学号：21404060
基于 ANSYS/LS-DYNA 的 TC4 合金切削过程的 有限元分析
李铎
(大连理工大学机械工程学院 大连 116033)
摘要：TC4 合金的切削加工是一个非常复杂的过程，传统的实验测量和理论分析方法具有极高的难度和较 大误差。本文基于著名的通用显示动力分析工具 ANSYS/LS-DYNA 对 TC4 合金在不同前角角度、不同切削速 度下进行仿真分析，得出各种加工条件下的切削形状、应力、应变分布情况及切削力曲线。该方法弥补了 实验方法复杂的缺点，为金属切削原理的研究、金属加工工艺的设计提供了高效的方法和理论依据。 关键词：金属切削，TC4 合金，有限元，ANSYS/LS-DYNA
图 1：工作目录及文件名设定
1.2 设定单元类型 在 ANSYS /LS DYNA 中可以选择 Lagrange 和 ALE 两种算法。Lagrange 方法用于固体分 析,有限元网格由材料单元组成,所有的网格准确地描述了所分析物体的几何形状。 这种方法 在模拟材料的无约束流动时是很方便的,但是这种方法存在着切屑分离的模拟问题,还有切 屑形成以后的网格重新划分的问题。ALE 方法最初出现于数值模拟流体动力学问题的有限差 分方法中,在切削加工中,切屑成形后的形状是不固定的， 因此本文选用 ALE 方法作为模拟算 法[]。 定义单元类型为 2D Solid 162 类型。选择算法为 ALE 算法。如图 2 和图 3 所示。
Abstract ： Metal cutting is a complicated process.Experimental measurement and theoretical analysis of traditional method have great errors.This paper used the ANSYS/LS-DYNA to simulate the cutting process of TC4 alloy under the various rake angle,the various cutting speed.Investigate how the stress,strain changed.And get the curves of cutting force.The method proposed,as an ancillary means to shorten the time for the lengthy and tedious experiments,will provide an effective way and theoretical reference for the study on the principle of metal cutting and design of the relevant technological process. Keywords:metal cutting,CT4 ally,finite analysis method,ANSYS/LS-DYNA
图 14：施加载荷
至此，完成了在 ANSYS 中对该切削仿真模型的前处理的所有步骤，接下来，进行求解 设置。 1.10 求解设置
图 15：能量设置
Hale Waihona Puke 图 16：体积粘性及时间步长设置
图 17：求解时间设置
1.11 求解 设置输出步数为 80，输出点数为 1000，完成求解设置之后，选择生成关键字文件，通 过 LS-DYNA Solver 求解器调入生成的 K 文件进行求解， 使用内存 12G 的计算机， 求解时间
0 前言
钛是 20 世纪 50 年代发展起来的一种重要的结构金属。TC4 钛合金具有强度高，热强度 好，耐腐蚀等特点，在国防工业中获得了最广泛的应用。因此对钛合金高速低耗切削加工研 究日益增多。 切削过程是一个复杂的工艺过程,它不但涉及到了弹性力学、 塑性力学、 断裂力学,而且 还与摩擦学和热力学等相关,切削质量受到刀具形状、切削用量、切削热和刀具磨损等众多 因素的影响。 传统的金属切削过程研究一般是先选择工件材料、 刀具及工艺参数， 然后借助于一定的 测试手段， 来进行实际的切削实验。 用这种传统方法进行研究， 往往要做大量的重复性实验， 耗时、耗力，实验成本高。近年来，随着计算机技术及软件技术的不断发展，使得采用有限 元法来模拟切削加工过程成为可能。实践证明，该方法能够减少甚至消除反复实验次数，并 且具有实时性，能够获取实验无法测量的数据，并对数据进行自动处理，弥补了传统法的缺
本文分别对前角为 8°、2°、-6°，切削速度为 60m/min、180m/min、360m/min 的情 况进行了切削模拟，现选取道具前角为 8°、切削速度为 180m/min 进行详细介绍。 在本次有限元分析中，对刀具、工件及加工环境等做了如下假设： （1）简化实际问题为二维正交直角自由切削问题。 （2）假设垂直于刀刃各截面内的变形状态在沿刀刃方向上是相同的。 （3）假设刀具为刚体，不考虑其变形及与工件之间的热传递。 （4）忽略工件材料在加工过程中由于温度变化而引起的金相组织变化及其他化学性能 变化。 （5）不考虑工件、刀具之间的振动。 （6）假设室温为 25°。 1.1 建立任务 启动 ANSYS/LS-DYNA 14.5，设定工作目录。