15工业工程、设计机械制造技术基础习题1

工业工程、工业设计机械制造技术基础习题与思考题

第一章 金属切削的基本要素

1什么是切削用量三要素？

切削速度：切削刃上选定点 相对工件的主运动线速度。min)/(1000v m dn

π=，进给量f ：主运动每转一转工件与刀具沿进

给方向的位移量。单位时间相对位移量叫进给速度vf 。切削深度（背吃刀量）ap 。

2有哪两类刀具角度参考系？它们有什么差别？

刀具标注角度参考系，刀具工作角度参考系。刀具标注角度参考系以主运动方向为依据。刀具工作角度参考系以合成切削方向为依据。

3刀具标注角度参考系有哪几种？

4说明主剖面参考系（正交平面参考系）的构成，在该参考系中会标注刀具各角度。

5会判断车刀前角γｏ、刃倾角λs 的正负号。

6标注车削外圆时刀具各角度：主偏角K r =75°，副偏角K r ′=30°前角γｏ=10°，后角αo =5°， 刃倾角λs =－10°

8与硬质合金相比，高速钢有哪些特点？主要用于什么场合？

高速钢：切削温度可达500~650℃，硬度为63~70HRC ，切削中碳钢时，切削速度可达30米/分。高速钢韧性和工艺性好，价格便宜，主

要用于制造形状复杂的刀具，如拉刀、齿轮刀具等。目前，高速钢占刀具材料总使用量的60％以上。

硬质合金：允许切削温度可达800—1000 ℃，硬度高89~93HRA ，切削中碳钢时，切削速度可达 100---300米/分，硬质合金是目前最主

要的刀具材料之一。由于硬质合金工艺性差、韧性低，抗振动和冲击能力差，主要用于制造形状简单的刀具。

9金刚石刀具能否用于加工铁族金属？

不能，金刚石不能切削铁族材料。因为碳元素和铁元素有很强的亲和性，碳元素向工件扩散，加快刀具磨损。

第二章 金属切削过程及切削参数优化选择

1熟悉金属切削的三个变形区及各变形区内的变形。

第一变形区: 从开始发生塑性变形到晶粒的剪切滑移 基本完成，这一区域称为第一变形区。

第二变形区：切屑沿前刀面排出时进一步受前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面的金属纤维化，基本上和前刀面相平行。

第三变形区：已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦，产生变形与回弹，造成纤维化与加工硬化。

2什么是积屑瘤？积屑瘤对切削过程有何影响？

由于刀具前刀面与切屑接触面上的摩擦，当切削速度不高且形成连续切屑时，加工钢料或其他塑性材料，常常在刀刃处粘着一块剖面呈三角状的硬块。它的硬度很高，是工件材料硬度的2～3倍，它就是积屑瘤。

4影响切屑变形的因素有哪些？

工件材料方面:材料强度、硬度越高，切屑变形越小，前角的影响：前角越大，变形越小，切削速度对切屑变形的影响，切削厚度（进给量）的影响。

5分析切削力的来源。克服工件材料弹性变形的力，克服工件材料塑性变形的力，克服刀——屑、刀——工接触面上的摩擦力

6影响切削力的因素有哪些？如何影响？1．工件材料，2．切削用量，3．刀具几何参数

7切削热有哪些来源？如何传出？切屑的变形，前、后刀面的摩擦。

8影响切削温度的因素有哪些？如何影响？

1．切削用量的影响2．刀具几何参数对切削温度的影响3．刀具磨损对切削温度的影响4．工件材料对切削温度的影响

10加工钢料等塑性材料时，前刀面和后刀面哪个切削温度高？为什么？

加工钢料塑性材料时：前刀面的切削温度高；因为切屑和前刀面的摩擦比较严重。

11加工铸铁等脆性材料时，前刀面和后刀面哪个切削温度高？为什么？

加工铸铁脆性材料时：后刀面的切削温度高。因为加工脆性材料不易产生连续的切屑，前刀面上没有摩擦，但到后刀面上摩擦严重。

12刀具磨损形态有哪些？

前刀面磨损：月牙洼磨损，后刀面磨损，前刀面后刀面同时磨损：边界磨损。（烧刃，卷刃，崩刃，断裂，表层剥落）

14刀具磨损的主要原因有哪些？磨料磨损，冷焊磨损，扩散磨损，氧化磨损，热电磨损

15刀具磨损的过程有哪几个阶段？初期磨损阶段（Ⅰ），正常磨损阶段（Ⅱ），剧烈磨损阶段（Ⅲ）

5前角有什么功用？

⑴增大前角能减小切屑变形，减小切削力和切削功率。⑵增大前角能改善刀——屑接触面上的摩擦状况。⑶增大前角能减小或抑制积屑瘤，减少振动。⑷但增大前角能减小刀楔角，削弱刃口强度，不利于散热。

6 后角有什么功用？

增大后角,可减少刀具的磨损，提高已加工表面质量和刀具使用寿命。增大后角，在VB相同时，达到磨钝标准磨去的金属体积多，刀具耐用度提高；但在NB相同时，磨去的金属体积少，刀具耐用度低。

7刃倾角有什么功用？

控制切屑流出的方向，影响切削刃锋利程度。影响切削刃切入时接触点的变化，影响切入切出的平稳性。

2在机械加工中，改善材料切削加工性的措施是什么？列举几个例子。

1.对材料进行热处理。

2.调整材料的化学成分(注：只有材料供应厂家能用)

3切削液的作用机理是什么？冷却，润滑，清洗，防锈。

4切削液有哪些种类？水溶液，乳化液，切削油

第三章机床、刀具和加工方法

1解释机床型号CA6140：（车床类A型卧式车床最大车削直径400mm）、CM6132（精密卧式车床最大车削直径是320mm）、CK3263B （数控转塔车床最大车削直径630mm第二次重大改进。）、M1432A（万能外圆磨床，最大磨削直径320mm第一次重大改进）。

2会分析用常见刀具加工常见零件表面时机床所需要的运动。

表面——运动——传动——结构——调整

3什么是内联系传动链？有何特点？

答：外联系传动链是联系动力源和执行件的传动链，它使执行件获得一定的速度和运动方向。内联系传动链是联系复合运动之内的各个分解部分，它决定着复合运动的轨迹（发生线的形状）对传动链所联系的执行件相互间的相对速度（及相对位移量）有严格的要求。外特点：传动比的变化只影响生产率或表面粗糙度，不影响加工表面的形状，故传动链中可以有摩擦传动等传动比不准确的传动副；内特点：传动链中各传动副的传动比必须准确，不应有摩擦传动或瞬时传动比变化的传动副。

车床与车刀

1．CA6140车床能车削哪几种标准螺纹？其标准参数符合什么规律？公制、英制、模数、径节标准参数都是等差数列