金属切削原理作业参考答案.doc

2005级机械设计制造及自动化专业金属切削原理作业及答案
金属切削原理作业答案(2005级使用)

__、填空：
1、在切削加工中，工件上有三个不断变化着的表面：待加工表面。已加工表面。和过渡表面。
2、切削用量三要素是 切削速度 　 、 进给量 　 和 背吃刀量 　 。
3、刀具标注角度参考系的假定条件是：（1） 假定运动条件 　 ，（2） 假定安装条件　 。
4、切断刀加工时，工作前角将 增大 工作后角将 减小 ，这个变化越靠近工件中心越 明显 。
5、镗孔时，若镗刀刀尖低于工件中心，则工作前角将 增大 ，工作后角将 减小 。
二、名词解释：1、基面　2、切削平面　3、正交平面　
1、 基面：通过切削刃上选定点，垂直于主运动方向的平面。
2，切削平面: 通过切削刃上选定点，与主切削刃相切并垂直于基面的平面。
3,: 正交平面　通过切削刃上选定点，同时垂直于基面和切削平面的平面。
三、画图示出三个变形区，且分析第1变形区及第2变形区的变形特点。
答：（图略）
第一变形区，变形特点：沿滑移线的剪切变形及随之产生的加工硬化。
第二变形区，变形特点：切屑在前刀面受到挤压磨擦而进一步发生变形，切屑底层金属纤维化。
四、简述金属切削过程的本质。
答: 金属切削过程的本质是被加工金属在切削刃和前刀面的挤压下产生了剪切滑移变形。
五、简述积屑瘤的成因及在切削过程中的作用。
答:切削加工时，切屑和前刀面发生强烈摩擦而形成新鲜表面接触，当接触面具有适当温度和较 高压力时就会产生粘结。于是，切屑底层金属与前刀面冷焊而滞流在前刀面上。连续流动的切屑从粘在刀面的底层上流辻时，在温度压刀适当时，也会被阻滞在底层上，侠粘结层逐层在前一层上积聚，最后长成积屑瘤。积屑瘤的作用:增大前角，增大切削厚度，增大已加工表面的粗糙度，影响刀具使用寿命。
七，填空
1,切削热的来源是: 变形能的转化 。摩擦功的转化 。
2,切削热由 刀具，工件，切屑，和周围介质传出。
3、用自然热电偶测到的温度是 切削区的平均温度，用人工热电偶测到的温度是 刀具上某一 点的温度 。
4、切削用量对切削温度的影响程度是 切削速度 最大， 进给量 次之 背吃刀量 最小。 5、刀具磨损增加，则切削温度将 升高 ，特别磨损达到一定值后，随着磨损量的增加，切削温 度 将迅速升高 。
6、一般来说，工件材料的硬度和强度越高，则切削温度就 越高 。工件材料的导热系数低，则切削温度要 高一些 。
八、分析切削速度对切削温度的影响
答：切削速度对切削温度影响最大，主要是切速提高，金属切除率加大，功率增大，温度上升，切速提高磨擦加大，加之热量来不及传入切屑，使温度上升但切速加大，变形减小，故总体温度增大，但不成正比。
进给量增大，金属切除率加大，功率加大，温度上升，但由于变形减小，热容增加因之进给量加大，温度上升，但不显著。切深增大，金属切除率加大，功率加大，温度上升。但切削刃参加工作长度加大、散热加大。因此，切深增大，温度上升，但不明显。
总之，切削用量对切削温度的影响为切削速度最大，进给量次之，切削深度最小。

九、填空 ：
1、刀具失效的形式分为 破损 和 正常磨损 两类。其中正常磨损形态分为：
前刀面 磨损、 后刀面 磨损和 前后刀面同时 磨损三类。
2、刀具磨损的原因主要有 磨料磨损 ， 粘结磨损 ，_扩散磨损 和 氧化磨损 等。
3、刀具磨损过程分为： 初期磨损 ， 正常磨损 和 剧烈磨损 三个阶段。
4、刀具使用寿命是指 刃磨后的刀具从它使用开始到达到磨钝标准的净切削时间 。
十、判断题（对打“√”，错打“×”）
1、切削温度越高，则刀具磨损越大。（ 对 ）
2、当达到扩散温度后，随切削温度的上升，扩散磨损将激剧增加。( 对 )
3、切削用量对刀具使用寿命的影响程度是切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小。（对）
十一、分析后刀面磨损的特点。（画出简画）
答：（图略）
在C区，因靠近刀尖，此处热容小，散热差，故磨损严重。
在A区，由于靠近被加工零件外表面，因此上道工序留下的硬化层或毛坏表面的冷硬层对刀具有强烈的磨损，故磨损严重。
在B区，磨损均匀、平稳。

十二、分析刀具磨损过程三个阶段的磨损特点及原因。（画出磨损曲线简图讨论）
答：（图略）
1、 初磨，
特点：曲线斜率大，时间短。
原因：(1)新刃锋利，后刀面实际接触面积小，压强很大，磨损快；
　　（2）新刃磨刀具后刀面微观不平度中突起部分强度低，磨损快。
2、正常磨损阶段
　特点：曲线斜率小，磨损平稳。
　原因：后刀面出现一个窄的棱面，使实际接触面加大，压强降低。
3、剧烈磨损阶段
　特点：曲线斜率大，磨损剧烈。
　原因：由于后刀面棱面不断加大、使磨擦加大、切削力增加、切削热增加，使磨损剧烈。
十三、填空：
1、材料的切削加工性是指 工件材料切削加工的难易程度 。
2、当用或者来衡量加工性时，在相同切削条件下加工不同材料时，若切削速度相同，那么较长的，其加工性 好 ，或相同的刀具耐用度下所允许的切削速度较大，则其加工性 好 。
3、粗加工或机床刚性，动力不足时，可用 切削刀 作为加工性指标。精加工时常以 加工表面质量 作为加工性指标。而自动机床或自动线上常以 切屑 作为加工性指标。
4、一般金属材料的硬度和强度越高，则切削力越大，切削温度越高，刀具磨损越快，故切削加工性 差 。
5、材料的塑性越高，韧性越高，则加工性 差 ；材料的导热系数越低，则其加工性 差 。
6、灰铸铁中石墨越多，则其加工性 越好 ，因石墨软，有 润滑 作用。
7、碳素钢中，加工性较好的是含中为 中等的 钢，因其硬度、强度及塑性、韧性都比较适中。
8、当钢中珠光体与铁素体数量相近时，其切削加工性 好 ，因珠光体的硬度、强度和塑性都比 较适中。
十四、选择刀具磨鈍标准要注意什么原则。
答: 工艺系统的刚性差，磨钝标准取小值，反之取大值。工件材料难加工磨钝标难取小值，加工精度和表面质量要求高磨钝标准取小值，反之取大值。工件尺寸很大磨钝标准取大值，以避免频繁換刀。
十五、填空：
1、金属切削加工中常用的切削液可分为 水溶液 、 切削油 和 乳化液 三大类。
2、切削液在切削加工中的主要作用有 冷却作用 、 润滑作用 、 清洗作用 和 防锈作用 。
十六、填空：
1、刀具几何参数的内容包括 刃形，刀面形式，刃区剖面形状 及 刀具几何角变 等方面内容。
2、刀具合理几何参数选择主要取决于：（1） 工件材料 （2） 刀具材料 （3） 刀具类型 和（4） 其它具体工艺条件 。
3、合理前角是指 在一定的切削条件下，存在一个刀具使用寿命最大的前角。 十七、切削用量的选择原则是什么？
答:首先选择尽可能大的背吃刀量，其次根据机床进给机构的强度,刀杆刚度的限制，已加工表面粗糙度等选取尽可能大的进给量，最后根椐切削用量手册查取切削速度的值。
十八、填空：
1、砂轮的特性由 磨料 、 結合剂 、 硬度 、 组织 和 粒度 所决定。
2、常用的磨料有 氧化物系列 、 碳化物系列 、 超硬材料系列 三类。
3、砂轮的粒度是 指磨料颗粒尺寸的大小 。
4、常用砂轮结合剂有 陶瓷结合剂 、 橡胶結合剂 、 树脂结合剂 及 金属结合剂 。
5、砂轮的组织是指 磨料，结合剂，气孔三者的搭配比例 。
6、磨削比是指 单位时间磨去金属的体积与消耗掉砂轮体积之比。
十九、试分析磨削力的特征。
答: 磨削刀的特征可以概括为三点，其一是单位磨削力值很大，其二是三向分刀中径向分为最 大，其三是磨削力随磨削阶段而变化。

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