刀具机床习题答案

2.什么是切削用量的三要素，举例说明它们与切削层厚度hd和切削层宽度bd各有什么关系？答：三要素：切削速度，进给量，背吃刀量 Hd==f*sinkr (kr表示刀具的主偏角) Bk=ap/sinkr

3.刀具正交平面参考系由哪些平面组成？它们是如何定义的？答：正交平面参考系由基面、切削平面、正交平面组成。

基面：通过主切削刃上的选定点，垂直于该点切削速度方向的平面；

切削平面：通过主切削刃上的选定点，与主切削刃相切，且垂直于该点基面的平面；正交平面：通过切削刃上选定点，垂直于基面和切削平面的平面。

4.刀具的基本角度有哪些，它们是如何定义的？

答：前角：在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角；后角：在正交平面内测量的主后刀面与切削平面间的夹角；

主偏角：在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与假定进给运动方向的夹角；副偏角：在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与假定进给运动反方向的夹角；刃倾角：在切削平面内测量的主切削刃与基面间的夹角。

5.刀具的工作角度和标注角度有什么区别？影响刀具工作角度的主要因素有哪些？

答：刀具的标注角度：制造和刃磨所需要的，并在刀具设计图上予以标注的角度。

刀具的工作角度：由于刀具的安装位置和进给运动的影响，车刀的标注角度会发生一定的变化，基本原因是基面、切削平面和正交平面位置发生变化，这种发生变化后的切削过程中实际的基面、切削平面和正交平面作为参考系所确定的刀具角度称为刀具的工作角度。影响刀具工作角度的因素： 1.横向进给运动，如切端面；

2.轴向进给运动，如大螺距螺纹或螺杆；

3.刀具安装高低；

4.刀杆中心线偏斜。

6.与其它刀具材料相比，高速钢有什么特点？常用的牌号有哪些？主要用来制造哪些刀具？

答：高速钢具有较高的硬度和耐热性，与碳素工具钢和合金工具钢相比，高速钢能提高切削速度1-3倍，提高刀具耐用度10-40倍，甚至更多。它可以加工包括有色金属、高温合金在内的范围广泛的材料。常用的牌号是W18Cr4V用来制造螺纹车刀、成型刀、拉刀等，W6MN5CR4V2用来制造加工轻合金、碳素钢、合金钢的热成型刀具及承受冲击，结构薄弱的刀具。 7.什么是硬质合金？常用的硬质合金有那几大类？一般如何选用？答：硬质合金是用高耐热性和高耐磨性的金属碳化物与金属粘接剂在高温下烧结而成的粉末冶金制品。

类型：钨钴类硬质合金（YG类）：耐热性和耐磨性较差，因此一般不用于普通钢材的切

削加工，韧性好，导热系数大，可用来加工不锈钢和高温合金钢等难加工材料；钨钛钴类硬质合金（YT类）：抗弯强度和冲击韧性较差，故主要用于切削一般呈带状的普通碳素钢和合金钢等塑性材料；

钨钛钴类硬质合金（YW类）：主要用于不锈钢，耐热钢、高速钢的加工，也适用于普通碳钢和铸铁的加工

8.刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角各有何作用？如何选用合理的刀具切削角度？答：1）.前角：前角越大，切削越有利。粗加工选择较小前角，精加工选择较大前角，脆性材料选择较小前角，塑性材料选择较大前角；

2）.后角：一般选正值，影响切削力和耐用度。切削层厚度越大，后角越小；工件材料越软，塑性较大，后角越大；工艺系统刚性较差，后角较小；尺寸精度高选择较小后角。

3）.主偏角和副偏角：影响刀具的耐用度，表面粗糙度，以及切削分力的大小和比例。工艺系统刚性较好时，主偏角易取较小值，较差时选择较大值，细长轴主偏角在90-93之间，以减少径向分力f。粗加工时副偏角选择较大值，精加工时副偏角选择较小值。

4）.刃倾角：影响刀头强度和切屑流动方向。大于零时切屑流向待加工表面，精加工必须选正，刀具强度好，刃倾角小于零时流向已加工表面，粗加工可选择负值，刀具强度好。

9.常用的车刀有哪几大类？各有何特点

答：1）.硬质合金焊接式车刀：结构简单，刚性好，适应性强，可以根据具体的加工条件和要求刃磨出合理的刀具角度，但焊接时易在硬质合金刀片内产生应力或裂纹，使刀片硬度下降，切削性能和耐用度降低；

2）.硬质合金机夹重磨式车刀：可避免焊接时引起的缺陷，刀杆可多次重复使用，但其结构较复杂，刀片重磨时仍有可能产生应力和裂纹；

3）.机夹可转位车刀：当一个切削刃磨钝后，只要松开刀片机夹紧元件，将刀片转位，改用另一个新切削刃，重新夹紧后即可继续切削。

10.什么是逆铣？什么是顺铣？各有何特点？

答：逆铣时，刀齿由切削层内切入，从待加工表面切出，切削厚度由零增至最大值，由于刀刃并非绝对锋利，所以刀齿在刚接触工件的一段距离上不能切入工件，只在加工表面上挤压滑行，使工件表面产生严重的冷硬层，降低了表面加工质量，并加剧了刀具磨损。顺铣时，切削厚度由大到小，没有逆铣的缺点，同时，顺铣时铣削力始终压向工作台，避免了工件上下振动，因而可提高铣刀的耐用度和加工表面质量；但由于其进给方向的切削分力与进给方向相同，当进给丝杠螺母有间隙时，可使工作台窜动，引起振动导致工作情况恶化。

11.简述插齿刀的工作原理和加工范围？

答：插齿刀本身为一齿轮，铲背、刃磨形成前后角成为刀具。插齿刀的上下往复运动就是主运动，同时插齿刀的回转运动与工件齿轮的回转运动相配合形成展成运动，展成运动一方面包络形成齿轮的渐开线齿廓，另一方面又是切削时的圆周进给运动和连续的分齿运动，为了避免后刀面与工件的摩擦，插齿刀每次空行程退刀时，应有让刀运动。插齿可加工内、外直齿圆柱齿轮，要加工斜齿内齿轮需采用螺旋导轨，应用不多。

12.砂轮的特性主要由哪些因素所决定？一般如何选用砂轮？

答：砂轮的特性主要由磨料、粘度、结合剂、硬度、组织和形状尺寸等因素所决定。砂轮选择的主要依据是被磨材料的性质，要求达到的工件表面粗糙度和金属的磨除率。

13.自动化加工对刀具有哪些要求？

答：1.刀具的可靠性要高2.刀具的切削性能要好3.刀具结构应能预调尺寸和便于刀具快速更换4.尽量减少刀具品种规格5.要求发展刀具管理系统6.要求配备刀具磨损和破损在线监测装置。

14.在自动化加工设备中对刀具进行管理的任务和内容是什么？

答：任务：利用所获得的刀具信息在加工过程中根据有关的加工要求，从刀库中选择合适的刀具，及时准确地提供给相应的机床或装置，以便在维持较高的设备利用率的情况下，高效地生产出合格的零件。

内容：刀具室的管理，刀具的分配与传输，刀具的监控，刀具信息的处理。

15.举例说明什么叫表面成形运动？什么叫简单运动和复合运动？

答：零件表面可看成是母线沿着导线运动而形成，母线和导线统称生线。机床加工零件时，为了获得所需的表面，工件与刀具之间作相对运动，用以形成母线和导线，即表面成形运动。简单运动：单纯的直线或回转运动。复合运动：通过两个或两个以上运动复合运动而生成的合成运动，如展成法加工齿轮。

16.机床的传动链中为什么要设置换置机构，分析传动链一般步骤？

答：传动链中有两类传动机构，一类是定比传动机构，另一类是换置机构，原因是加工要求不同，可以改变传动比和传动方向的传动机构，如挂轮变速机构，滑移齿轮变速机构，离合器换向机构等；分析传动链的一般步骤是：先确定首端件、末端件；再确定两端件之间的计算位移；列出传动路线表达式；列出平衡方程式；导出换置公式。

17.在什么情况下机床的传动链可以不设置换置机构？

答：传动比和传动方向固定不变的传动机构，如定比齿轮副，蜗杆蜗轮副，丝杠螺母副等。