课程综合实验与设计答案

江南大学现代远程教育考试大作业

考试科目:《课程综合实验（专科）》

一、刀具、切削力实验简答题

1、刀具几何角度得参考系有哪些？

答：刀具几何角度得参考系分为静止参考系与工作参考系两类，有正交平面参考系，法平面参考系，假定工作平面参考系。

为了保证切削加工得顺利进行，获得合格得加工表面，所用刀具得切削部分必须具有合理得几何形状。刀具角度就是用来确定刀具切削部分几何形状得重要参数。

为了描述刀具几何角度得大小及其空间得相对位置，可以利用正投影原理，采用多面投影得方法来表示。用来确定刀具角度得投影体系，称为刀具角度参考系，参考系中得投影面称为刀具角度参考平面。

用来确定刀具角度得参考系有两类：一类为刀具角度静止参考系，它就是刀具设计时标注、刃磨与测量得基准，用此定义得刀具角度称为刀具标注角度；另一类为刀具角度工作参考系，它就是确定刀具切削工作时角度得基准，用此定义得刀具角度称为刀具得工作角度。

1)刀具角度参考平面：用于构成刀具角度得参考平面主要有：基面、切削平面、正交平面、法平

面、假定工作平面与背平面。

⑴基面Pr：过切削刃选定点，垂直于主运动方向得平面。通常，它平行（或垂直）于刀具上得

安装面（或轴线）得平面。例如：普通车刀得基面Pr，可理解为平行于刀具得底面；

⑵切削平面Ps：过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面Pr得平面。它也就是切削刃

与切削速度方向构成得平面；

⑶正交平面Po：过切削刃选定点，同时垂直于基面Pr与切削平面Ps得平面；

⑷法平面Pn：过切削刃选定点，并垂直于切削刃得平面；

⑸假定工作平面Pf：过切削刃选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于基面Pr得平面；

⑹背平面Pp：过切削刃选定点，同时垂直于假定工作平面Pf与基面Pr得平面。

2)刀具角度参考系:刀具标注角度得参考系主要有三种：即正交平面参考系、法平面参考系与假定

工作平面参考系。

⑴即正交平面参考系：由基面Pr、切削平面Ps与正平面Po构成得空间三面投影体系称为正交

平面参考系。由于该参考系中三个投影面均相互垂直，符合空间三维平面直角坐标系得条件，所以，该参考系就是刀具标注角度最常用得参考系。

⑵法平面参考系：由基面Pr、切削平面Ps与法平面Pn构成得空间三面投影体系称为法平面参

考系。

⑶假定工作平面参考系：由基面Pr、假定工作平面Pf与背平面Pp构成得空间三面投影体系称

为假定工作平面参考系。

2、金属切削加工有哪几种切削运动？

答：在切削加工中刀具与工件得相对运动，称为切削运动。按其功用分为主运动与进给运动。

（一）主运动

由机床或人力提供得主要运动，它促使刀具与工件之间产生相对运动，从而使刀具前刀面接近工件，从工件上直接切除金属，它具有切削速度最高，消耗功率最大得特点。如车削时工件得旋转运动，刨削时工件或刀具得往复运动，铣削时铣刀得旋转运动等。在切削中必须有一个主运动、且只能有一个主运动。

（二）进给运动

由机床或人力提供得运动，它使刀具与工件之间产生附加得相对运动，使主运动能够继续切除工件上多余金属，以便形成所需几何特性得已加工表面。进给运动可以就是连续得，如车削外圆时车刀平行于工件轴线得纵向运动；已可以就是步进得，如刨削时工件或刀具得横向移动等。在切削中可以有一个或多个进给运动，也可以不存在进给运动。

由主运动与进给运动合成得运动，称为合成切削运动。刀具切削刃上选定点相对工件得瞬时合成运动方向称为该点得合成切削运动方向，其速度称为合成切削速度v e 。

3、车刀得前角与后角就是这样形成得，规定在哪个平面测量，车刀切削刃上各点得前角与后角就是否相同，为什么？

答:不相同

副前角:车刀副切削刃一般不就是直线，但可以以车刀上平面与水平面得夹角来确定副前角；

副后角:车刀副切削刃所在得刀体纵面与垂直平面得夹角我们称之为副后角。其主要作用就是控制切屑流向及确定刀头强度；车刀得前角就是车刀前面与基面得夹角，其主要作用就是使车刀刃口锋利，减少切削变形，使切削省力，切屑易排出。

4、切削力得来源？影响切削力得主要因素就是什么？

答：来源：

（1）切削变形所产生得热量

（2）切屑与刀具前面之间得摩擦产生得热量

（3）工件与刀具前面之间得摩擦产生得热量

影响切削力得因素就是：

(1)工件材料得影响。

(2)切削用量得影响。

(3)刀具得影响。

(4)切削液得影响。

二、热处理及金相实验简答题

1.热处理工艺中淬火温度就是如何确定得？

答：淬火温度又叫淬火加热温度，就是指对将进行淬火处理得工件进行加热所达到得最高温度，也就是其进行冷却处理时得初始温度，其在临界温度以上。通常亚共析钢得淬火温度为Ac3以上30~50度；共析钢或过共析钢得淬火温度为Ac1以上30~50度。

之所以这样确定，因为对亚共析钢来说，若加热温度低于Ac3，则加热状态为奥氏体与铁素体二相组成，淬火冷却后铁素体保存下来，使得零件淬火后硬度不均匀，强度与硬度降低。比Ac3点高30—50℃得目得就是为了使工件心部在规定加热时间内保证达到Ac3点以上得温度，铁素体能完全溶解于奥氏体中，奥氏体成分比较均匀，而奥氏体晶粒又不致于粗大。对过共析钢来说，淬火加热温度在Ac1～Ac3之间时，加热状态为细小奥氏体晶粒与未溶解碳化物，淬火后得到隐晶马氏体与均匀分布得球状碳物。这种组织不仅有高得强度与硬度、高得耐磨性，而且也有较好得韧性。如果淬火加热温度过高，碳化物溶解，奥氏体晶粒长大，淬火后得到片状马氏体(孪晶马氐体)，其显微裂纹增加，脆性增大，淬火开裂倾向也增大。由于碳化物得溶解，奥氏体中含碳量增加，淬火后残余奥氏体量增多，钢得硬度与耐磨性降低。高于Ac1点30—50℃得目得与亚共析钢类似，就是为了保证工件内各部分温度均高于Ac1。

需要注意得就是：确定淬火加热温度时，尚应考虑工件得形状、尺寸、原始组织、加热速度、冷却介质与冷却方式等因素。

在工件尺寸大、加热速度快得情况下，淬火温度可选得高一些。因为工件大，传热慢，容易加热不足，使淬火后得不到全部马氏体或淬硬层减薄。加热速度快，工件温差大，也容易出现加热不足。另外，加热速度快，起始晶粒细，也允许采用较高加热温度。在这种情况下，淬火温度可取Ac3+(50—80℃)，对细晶粒钢有时取Ac3+100℃。对于形状较复杂，容易变形开裂得工件，加热速度较慢，淬火温度取下限。

考虑原始组织时，如先共析铁素体比较大，或珠光体片间距较大，为了加速奥氏体均匀化过程，淬火温度取得高一些。对过共析钢为了加速合金碳化物得溶解，以及合金元素得均匀化，也应采取较高得淬火温度。例如高速钢得Ac1点为820—840℃，淬火加热温度高达1280℃。

考虑选用淬火介质与冷却方式时，在选用冷却速度较低得淬火介质与淬火方法得情况下，为了增加过冷奥氏体得稳定性，防止由于冷却速度较低而使工件在淬火时发生珠光体型转变，常取稍高得淬