重庆大学机械制造技术基础答案刘英版

重庆大学机械制造技术基础答案(刘英版)

第二章

答：主运动是由机床提供的刀具和工件之间最主要的相对运动，主运动是切削加工过程中速度最高、消耗功率最多的运动。切削加工通常只有一个主运动。

进给运动是使主运动能够依次地或连续地切除工件上多余的金属，以便形成全部已加工表面的运动。进给运动可以只有一个（如车削、钻削），也可以有几个（如滚齿、磨削）。进给运动速度一般很低，消耗的功率也较少。

1.计算切削用量：asp=(dw-dm)/2 Vf=f*n Vc=πdw*n/1000

2.常用硬质合金有：钨钴类硬质合金（wc+co）,钨钛钴类硬质合金（wc+tic+co）,钨钛钽钴类，碳化钛基硬质合金，涂层硬质合金。钨钛钴类硬质合金适合加工钢料

钨钴类硬质合金适用加工铸铁等脆性材料。同种牌号中，30适合粗加工，01适合精加工。因为30含钴量较多，其抗弯强度和冲击韧度较高，01含钴较少，耐磨性

耐热性较高。

3. 45钢锻件粗车 选p03

HT200铸铁件精车 选k01

低速精车合金钢蜗杆 选高速钢或p01

高速精车调制钢长轴 p01

高速精密镗削铝合金精钢套 k01或钛基类

中速车削高强度淬火钢轴 陶瓷（氮化硼）

加工65HRC 冷硬铸铁或淬硬铁 陶瓷（氮化硼）

4背吃刀量a 和进给量f 。背吃刀量a 和进给量f 都会使切削层面积A 增大，从而使变形抗力和摩擦力增大，故切削力增大。 切削速度v 。，切削速度是通过切削厚度压缩比来影响切削力的。机床动力不足时应选增大进给量f.

5什么叫刀具的工件角度参考系？什么叫刀具的静态角度参考系？这二者有何区别？在什么条件下工作角度参考系与静态角度参考系重合？

答：刀具工作角度参考系，是以实际安装条件下的合成切削运动方向和进给运动方向为基准来建立的；

刀具静止参考系，是以“假定主运动方向”和“假定进给运动方向”为基准来建立的。

主要区别：建立参考系的基准不一样。

重合条件：通常的进给速度远小于主运动速度（合成速度角η＜2?），所以在一般安装条件下，刀具的工作参考系与静止参考系差异甚小，可以用刀具的静态角度代替工作角度，也就是说在大多数场合下（如普通车削、镗削、端铣、周铣等），不必考虑工作角度，即可以认为这两个参考系是重合的。

6主偏角对切削加工有何功用？一般选择原则是什么？Kr=90°的车刀适用什么场合？ 答：主偏角r κ对切削力的影响：随着r κ的增大,c F 先减小后增,在r κ=60o ～75o 时，c F 到达到最小值，但c F 的变化范围约在10％?以内。

主偏角的功用：减小主偏角，参加切削的刀刃长度会增加，刀尖角r ε增大，从而使刀具

寿命提高；减小主偏角可使工件表面残留面积高度减小，从而可减小表面粗糙度。然而，减小主偏角会使径向力p F 增大，在工艺系统刚性不足的情况下，容易引起振动，这不仅

会降低刀具寿命，也会使加工表面粗糙度增大。

主偏角的选择原则：由主偏角的功用可知，当工艺系统刚性较好时宜选较小的主偏角，反之则选较大的主偏角。

r κ=90o 的车刀适用于系统刚性较差、车端面、车外圆、多阶梯轴等的场合。

7甲、乙二人每秒钟切下的金属体积完全相同(即生产率相同)，只是甲的吃刀深度比大1倍，而走刀量f 比乙小1倍。试比较二人主切削力的大小，由此可得出什么有益的论？

答：生产率:sp c D D c fa v b h v Q 10001000==由于甲乙两人的sp a 与f 的乘积相同,那么甲乙两人的主切削速度c v 也相同.

主切削力:c c F c F c F F n

c y x sp F c K v f a F c C = 通常情况下: c

c F F y x ≥ 所以，Fc 甲> Fc 乙

即甲的主切削力较乙的主切削力大一些。

有益的结论：在同等生产率下，应该采用较大的进给量来减小主切削力，延长刀具寿命。 8温度T 常系数c 切削速度v 进给量f 背吃刀量asp

切削温度与切削用量之间的关系

T=cv 0.41f 0.14asp 0.04

9切削用量(a sp 、f 、v c )中，哪个因素对刀具寿命影响最大？哪一个因素对刀具寿命影响最小？为什么？ 答：切削用量与刀具寿命的关系为：p n m T

sp c a T f C 111⋅⋅=v

当用硬质合金车刀车削b =0.65GPa 的中碳钢时，切削用量与刀具寿命的关系为： 由此可见，切削速度c v 对刀具寿命影响最大，其次是进给量f ，背吃刀量sp a 影响最小。

10.甲、乙、丙三人高速车削?b =750N/mm 2的碳钢。切削面积( a sp ? f )各为 10?0.2，5?0.4，4?0.5，三人的经济耐用度Tc =60min ，比较三人的生产率，解 释生产率不同的原因。

答：生产率: sp c D D c fa v b h v Q 10001000==

切削速度（硬质合金车刀）：15045020C .sp ..a f T v c v =

因为，丙乙甲f f f <<

所以，丙乙甲v v v >>

因此，丙乙甲Q Q Q >>

即甲的生产率最高，乙的生产率次之，丙的生产率最低。

11.刀具寿命一定时，从提高生产率出发，选择切削用量的顺序如何？ 从降低切削功率出发，选择切削用量的顺序又如何？为什么？

答：当用硬质合金车刀车削?b ?=?0.65GPa 的中碳钢时，切削用量与刀具寿命的关系为： 生产率: sp c D D c fa v b h v Q 10001000==

从上面的公式中可以看出：

切削速度c v 对刀具寿命影响最大，其次是进给量f ，背吃刀量sp a 的影响最小。而

切削速度c v ，进给量f ，背吃刀量sp a 对生产率的影响是相同的。

所以，从提高生产率出发，首先选择较大的背吃刀量sp a ，其次选择合适的进给量f ，最后确定切削速度c v 。 切削功率：4

106⨯⋅=c c c v F P 而切削力：c c F c F c F F n

c y x sp F c K v f a F c C = 刀具寿命：15045020C .sp ..a f T v c v =

通常情况下:c c F F y x ≥

所以，从降低切削功率出发，首先选择较小的切削速度c v 其次，选择较大的进给

量f ，最后确定背吃刀量sp a 。

12.选择切削用量的原则是什么?从刀具寿命出发，按什么顺序选择切削用量? 从机床动力出发，按什么顺序选择切削用量?为什么?

答：选择切削用量时，要综合考虑切削过程的质量、生产率和成本等问题。所谓合理的切削用量是指在充分利用刀具的切削性能和机床性能（功率、扭矩）以及保证工件加工质量的前提下，能获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。 从刀具寿命出发:选择切削用量的原则是在机床、刀具、工件的强度以及工艺系统刚性允许的条件下，首先选择尽可能大的背吃刀量sP a ?，其次选择在加工条件和

加工要求限制下允许的进给量f ，最后再按刀具寿命的要求确定一个合适的切削速度c v 。

从机床动力和刚性的限制等条件出发:选取尽可能大的进给量f ；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度c v 。

13.何谓砂轮硬度？它与磨粒的硬度是否是一回事？如何选择砂轮硬度？砂轮硬度选择不当会出现什么弊病？

答：砂轮硬度是指砂轮表面的磨料在磨削力的作用下脱落的难易程度。砂轮的硬度软，表示磨粒容易脱落; 砂轮硬度硬，表示磨粒较难脱落。显然砂轮硬度是由结合剂的粘结强度和数量所决定的，而与磨料本身的硬度无关。