切削加工复习思考题

第五篇切削加工复习思考题
一、刀具与材料
1)从刀具的工作环境，分析刀具材料应具有哪些性能？
高的硬度和耐磨性，足够的强度和韧性，高的耐热性和化学稳定性，良好的工艺性，经济性。

2)常用切削刀具的材料有哪几种？碳素工具钢适用于做哪些刀工具？那种刀具耐热性能最好？
常用的刀具材料是碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料。

碳素工具钢耐热性较低，常用于制造一些切削速度不高的手工刀具，如锉刀、锯条、铰刀、较少用于制造其他的刀具。

陶瓷的耐热性能最好。

3)硬质合金刀具常见的有哪几类？比较高速钢和硬质合金在性能上的主要区别及应用。

国产硬质合金一般分为两大类：一类是由wc和Co组成的钨钴类，一类是由wc、TC、Co组成的钨钴钛类。

主要区别：高速钢的耐热性、硬度和耐磨性低于硬质合金、但强度和韧性高于硬质合金，工艺性较硬质合金好。

高速钢广泛地用于制造形状较为复杂的各种刀具、如麻花钻、铣刀、拉刀、齿轮刀具和其他成行刀具。

硬质合金刀常制成各种形式的刀片，焊接或机械夹固在车刀、刨刀、端铣刀等的刀柄（刀体）上使用。

4)车刀切削部分由那几个要素（面、刃）等组成？简述车刀切削部分的组成。

车刀的切削部分是由三个刀面组成的，即前刀面、主后刀面和副后刀面。

5)什么叫刀具的前角？分析其对切削过程的影响。

刀具的前角是在正交平面内测量的前刀面与基面的夹角。

影响切屑的变形程度。

较大的前角可减小切屑的变形，使切屑轻快，降低切削的温度，减少刀具的磨损。

影响刀刃的强度。

前角增大，刀具的强度较弱，散热面积减小，切削温度升高，刀具的寿命下降。

6)车刀从结构形式上分为哪几类？各应用在那种材料上
车刀的结构形式有整体式、焊接式、机夹重磨式和机夹可转式等几种。

整体式车刀适用于非铁金属、低速切削。

焊接式车刀适用普遍可用作各类刀具，特别是小刀具。

机夹重磨式为了避免高温焊接所带来的缺陷，提高刀具的切削性能，并使刀柄能多次使用，可采用这种。

机夹可转式不但在自动化程度高的设备上，而且在通用的机床上，都比较优越。

7)切屑的种类有哪些？
带状、节状、崩碎切屑。

8)作图题: 已知外圆车刀的主要角度：前角、主后角、主偏角、副偏角、刃倾角，画出外圆车刀切削部
分的示意图，并标注角度。

二、基础
1)切削运动分为哪几种？分析图17-1的主运动和进给运动，各做什么形式的运动（直线或旋转）？
切削运动分为主运动和进给运动两种。

a)主运动是旋转，进给运动是直线；
b)主运动是旋转，进给运动是直线；
c)主运动是旋转，进给运动是直线；
d)主运动是旋转，进给运动是直线；
e)都是直线；
f)直线；
g)主运动是旋转，进给运动是直线；
h)主运动是旋转，进给运动是直线。

2)切削用量三要素是哪些？其中对切削温度影响最大的是那个参数？
切削速度、进给量、和背刀吃量。

切削速度对温度的影响最大。

3)粗加工与精加工，切削用量三要素的值在选取上有何区别？
粗车：中等或较慢的切削速度，大的吃刀量，大的进给速度(一般要根据机床的强度、装夹的牢固程度以及零件切削时是否产生振动选择合理的吃刀量、进给量和切削速度)，车刀断屑效果要好。

精车：尽量高的转速，尽量小的合理的吃刀量(注意有的吃刀量太小表面粗糙度会很差)。

进给量的选择要根据表面粗糙度要求选择合理的进给量，不然如果走刀速度过低，要求很差的粗糙度零件就会加大成本。

4)积屑瘤形成的原因及其对加工的影响。

当切屑沿刀具的前刀面流出时，在一定的温度与压力作用下，前刀面接触的切屑底层受到很大的摩擦阻力，致使这一层金属的流出速度减慢，形成一层很薄的“滞留层”。

当前刀面对滞留层的摩擦阻力超过切屑材料的内部结合力时，会有一部分金属粘附在切削刃附近，形成积屑瘤。

在形成积屑瘤的过程中，金属的材料因塑性变形而被强化。

因此，积屑瘤的硬度比材料的硬度高，能代替切削刃进行切削，起到保护切削刃的作用。

同时由于积屑瘤的存在，增大了刀具工作的实际前角使切削轻快。

但是也会是切削层的公称厚度不断变化，影响尺寸精度。

此外还会导致切削力变化，引起振动，并会有一些积屑瘤碎片粘附在工件上已加工的表面上，使表面粗糙。

因此精加工避免积屑瘤，粗加工希望产生积屑瘤。

5)刀具磨损的过程分为哪几个阶段？影响因素有哪些？
分为初期磨损阶段，正常磨损阶段，急剧磨损阶段。

切削速度，切削用量，此外刀具的材料、刀具的几何形状、工件的材料以及是否使用切削液。

6)计算题：机床传动链分析与最大最小速度计算
三、工艺
(一)工艺方法
1)车削细长轴时，为减少细长轴的变形，应选用较小还是较大的主偏角？(大)
大
2)车床上加工外圆面时，主要有哪几种安装方法？
用顶针顶住工件两头，用“鸡心夹”来带动工件旋转。

头架主轴的尾螺母松开（主轴不转）。

这是非常常用的方法，工件定位简单可靠。

用卡盘夹。

尾螺母锁紧，主轴旋转。

当工件两端无顶针孔时就要用这种方法。

3)有色金属外圆精加工适用什么方法？
4)钻孔时防止“引偏”的措施有哪些？
（1）预钻锥形定心坑
（2）用钻套最为钻头导向
（3）刃磨时，应尽量把钻头的两个主切削刃磨得对称一致，使两个主切削刃的径向切削力互相抵消，从而减少钻头的引偏。

5)对于中等尺寸以下孔的精加工，常用典型工艺是什么？
6)拉刀在在一次行程中能完成哪些种类的加工？
粗--半精--精加工
7)比较周铣和端铣的特点及其原因.
周铣是指利用分布在铣刀圆柱面上的切削刃来形成平面（或表面）的铣削方法。

端铣是指利用分布在铣刀端面上的端面切削刃来形成平面的铣削方法。

端铣与周铣相比，其优点是：刀轴比较短，铣刀直径比较大，工作时同时参加切削的刀齿较多，铣削时较平稳，铣削用量可适当增大，切削刃磨损较慢，能一次铣出较宽的平面。

缺点是：一次的铣削深度一般不及周铣。

在相同的铣削用量条件下，一般端铣比周铣获得的表面粗糙度值要大。

8)试比较顺铣和逆铣的特点及其原因。

逆铣铣刀旋转方向与工件进给方向相反。

铣削时每齿切削厚度从零逐渐到最大而后切出。

（2）顺铣铣刀旋转方向与工件进给方向相同。

铣削时每齿切削厚度从最大逐渐减小到零。

特点：(1)切削厚度的变化逆铣时，每个刀齿的切削厚度由零增至最大。

但切削刃并非绝对锋利，铣刀刃口处总有圆弧存在，刀齿不能立刻切入工件，而是在已加工表面上挤压滑行，使该表面的硬化现象严重，影响了表面质量，也使刀齿的磨损加剧。

顺铣时刀齿的切削厚度是从最大到零，但刀齿切入工件时的冲击力较大，尤其工件待加工表面是毛坯或者有硬皮时。

(2)切削力方向的影响顺铣时作用于工件上的垂直切削分力FfN始终压下工件，这对工件的夹紧有利。

逆铣时FfN 向上，有将工件抬起的趋势，易引起振动，影响工件的夹紧。

铣薄壁和刚度差工件时影响更大
9)插床、刨削、铣削、磨削各用于加工什么形状？
插床：工件表面刨削：表面铣削：表面磨削：柱面，平面
10)简答题：
磨削有何特点？
磨削是一种常用的半精加工和精加工方法，砂轮是磨削的切削工具，磨削是由砂轮表面大量随机分布的磨粒在工件表面进行滑擦、刻划和切削三种作用的综合结果。

磨削的基本特点如下1.磨削的切削速度高，导致磨削温度高。

2.能获得高的加工精度和小的表面粗糙度值3.磨削的背向磨削力大因磨粒负前角很大，且切削刃钝圆半径rn较大，导致背向磨削力大于切向磨削力，造成砂轮与工件的接触宽度较大4.砂轮有自锐作用 5.能加工高硬度材料
试述钻削的工艺特点。

钻削的工艺特点钻削运动构成:钻头的旋转运动为主切削运动，加工精度较低。

钻孔可在钻床上进行，也可在镗床、车床、铣床上进行，常用钻床有台式钻床、立式钻床、摇臂床应用在各类机器零件上经常需要进行钻孔，因此钻削的应用还是很广泛的，但是，由于钻削的精度较低，表面较粗糙，一般加工精度在 IT10 以下，表面粗糙度 Ra 值大于 12.5?m ，生产效率也比较低。

因此，钻孔主要用于粗加工，例如精度和粗糙度要求不高的螺钉孔、油孔和螺纹底孔等。

但精度和粗糙度要求较高的孔，也要以钻孔作为预加工工序。

11）外圆磨削常用的方法有哪两种？细长轴的磨削常用那种方法？
1）用顶针顶住工件两头，用“鸡心夹”来带动工件旋转。

头架主轴的尾螺母松开（主轴不转）。

这是非常常用的方法，工件定位简单可靠。

2）用卡盘夹。

尾螺母锁紧，主轴旋转。

当工件两端无顶针孔时就要用这种方法。

12）周铣有哪两种方式？各有何用途？
逆铣和顺铣，用来加工工件的表面。

（二）工艺规程
（三）结构设计
1)分析切削加工零件结构的工艺性，图23-19车外圆、图23-10铣凹槽、图23-9车螺纹
（1）同类结构要素要统一
（2）内圆角表面形状
（3）退刀槽，越程槽，空刀槽。

四、工装或设备。