搜索
-1-第二章金属切削原理与刀具一、填空（每题1分，共50分）1.按照零件由原材料或毛坯制造成零件的过程中质量m的变化。可分为∆𝒎𝟎、∆𝒎=𝟎、∆𝒎𝟎三种原理，不同的原理采用不同的成形工艺方法。2.刀具与工件之间的相对运动称为切削运动，即表面成形运动。3.在切削过程中，工件上通常存在着3个三个不断变化的表面，分别为：待加工表面、加工表面（过渡表面）、已加工表面。4.以车刀为例，其由刀头（切削部分）和刀柄（刀体）组成。5.以车刀为例，前面与后面之间所包含的刀具实体部分称为刀楔。6.不同类型的刀具，其刀面、切削刃数量不同。但组成刀具的最基本单元是两个刀面汇交形成的一个切削刃，简称两面一刃。7.刀具静止参考系，它是刀具设计时标注、刃磨和测量的基准，用此定义的刀具角度称为刀具标注角度；8.刀具工作参考系，它是确定刀具切削工作时角度的基准，用此定义的刀具角度称为刀具工作角度。9.正交平面参考系包括的面有：基面𝑷𝒓、主切削平面𝑷𝒔、正交平面𝑷𝒐。10.刀具角度是表达刀具表面在空间中的方位的参数，最基本的角度类型只有四个：前角、后角、偏角、刃倾角。11.前面与切削平面间夹角小于90°时，前角为正；大于90°时前角为负。12.切削刃选定点A低于工件中心时，h值与𝘀角为负值，将引起工作前角减小、后角增大。13.当前使用的刀具材料主要有：工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢）；硬质合金；涂层硬质合金；金属陶瓷；非金属陶瓷；立方氮化硼；金刚石。14.P：主要用于加工长切屑的钢类材料。国产有YT、YC、SG类合金；15.M：主要用于加工不锈钢。这类材料为通用型合金，可用于加工长、短切屑黑色金属及有色金属。国产有YW、YM类合金；16.K：主要用于加工铸铁，有色金属或非金属材料。国产有YG、YD类合金；17.刀体材料一般用普通碳钢或合金钢制作。18.高速钢是含有W、Mo、Cr、V等合金元素较多的合金工具刚。19.通用型高速钢按含钨、钼量的不同分为钨系、钨钼系。20.高性能高速钢是指在通用型高速钢中增加碳、钒，添加钴或铝等合金元素的新钢种。21.粉末冶金高速钢是通过高压惰性气体或高压水雾化高速钢液而得到的细小的高速钢粉末，然后压制或热压成形，再经烧结而成的高速钢。22.硬质合金是由硬度和熔点很高的碳化物（称硬质相）和金属（称粘结相）通过粉末冶金工艺制成的。23.常用的硬质合金牌号中含有大量的WC、TiC，因此硬度、耐磨性、耐热性均高于工具钢。24.合金中的TaC、NbC有利于细化晶粒，提高合金的耐热性。25.立方氮化硼是由六方氮化硼（白石墨）在高温高压下转化而成的。26.在刀具切削过程中近切削刃有三个变形区，第III变形区是指在已加工表面层内近切削刃附近的𝛥ℎ内变形区域。-2-27.在切屑形成过程中，材料的塑性或塑性变形程度不同，所产生切屑类型也不同，一般有下述四种：带状切屑、节状切屑、粒状切屑、崩碎切屑。28.切削变形是材料微观组织的动态变化过程，因此，变形量的计算很复杂。但为研究切削变形规律，通常用相对滑移𝜺、切屑厚度压缩比𝜦𝒉（变形系数𝜉）和剪切角𝝓这三种方法表示变形程度。29.切削速度是通过切削温度和积屑瘤影响切削变形的。30.切削力来源：刀具在切削工件时，使被切削层与工件内部产生弹、塑性变形抗力；流出的切屑和工件运动与刀具之间产生的摩擦力。31.切削热的来源由三个变形区产生弹性变形功、塑性变形功所转化的热量𝑄变；切屑与刀具摩擦功、工件与刀具摩擦功所转化的热量𝑄摩所组成。32.切削温度的的高低取决于产生热量多少和散热快慢两个方面的因素。33.在刀具几何参数中，影响切削温度最为明显的因素是前角𝜸𝒐和主偏角𝒌𝒓，其次是刀尖圆弧半径𝑟𝜀。34.合理选用切削液并采取有效的浇注方式是降低切削温度的重要措施。35.主后面磨损分为三个区域：刀尖磨损C区、中间磨损B区、边界磨损N区。36.非正常磨损通常是因刀具切削时受冲击、受热不均匀和使用不当等使刀具破损而引起的，请例举了刀具破损的形式：崩碎、崩刃、热裂、塌陷。37.刀具在切削时有以下几种磨损机理：磨粒磨损、相变磨损、粘结磨损、扩散磨损、氧化磨损。38.切屑形状及其名称分为八类。39.影响切屑流向的主要参数：刀具刃倾角𝝀𝒔、主偏角𝜅𝑟及前角𝛾𝑜。40.在切削用量参数中，对切屑影响最大的是进给量，其次是背吃刀量，切削速度对断屑影响较小。41.切削液作用：冷却作用、润滑作用、排屑和清洗作用、防锈作用。42.生产中常用的切削液有：水溶性切削液、油溶性切削液两大类。43.生产中，常在选用较大前角时，同时选取负刃倾角，以解决“锋利与强固”难以并存的矛盾。44.选择切削用量的步骤是：先定𝒂𝒑，再选𝒇，最后确定𝒗𝒄。45.精加工的进给量𝑓主要根据表面粗糙度要求选择。46.确定𝑎𝑝和𝑓后，即可根据要求达到的刀具寿命T来确定刀具寿命允许的切削速度𝑣𝑇。47.车刀按结构可分为：整体式、焊接式、机夹式、可转位式。48.普通麻花钻共有三条主切削刃，两条副切削刃，即左右切削刃、横刃和两条棱边。49.拉刀是高效的多齿刀具。拉削时，利用拉刀上刀齿尺寸的变化来切除加工余量。50.端铣时，根据面铣刀相对于工件安装位置不同，也可分为逆铣和顺铣。二、判断题（每题1分，共20分；正确填“∨”，错误填“×”）1.切削运动中，主运动只有一个。（∨）2.车刀随四方刀架逆时针转动𝜃角后，工作主偏角将减小，工作副偏角将增大。（×）3.只有一个主切削刃参加切削称自由切削。（∨）4.刃倾角等于零的刀具均属斜角切削方式。（×）5.一般硬度越高，可允许的切削速度越高；而韧性越高，可承受的切削力越小（×）6.高速钢刀具的表面涂层是采用物理气相沉积（PVD）方法，在适当的高真空度与温-3-度环境下进行气化的钛离子与氮反应，在阳极刀具表面上生成TiN。其厚度由气相沉积的时间决定，一般为2~8μm，对刀具的尺寸精度影响不大。（∨）7.K类硬质合抗弯强度与韧性比P类低，能承受对刀具的冲击，可减少切削时的崩刃，耐热性比P类差。（×）8.天然单晶金刚石刀具主要用于非铁材料及非金属的精密加工。（∨）9.在切削灰铸铁、铸黄铜等脆性材料时，易形成带状切屑。（×）10.剪切角𝜙增大，是减小切削变形的重要途径。（∨）11.前角𝛾𝑜增大，楔角𝛽𝑜减小，切削刃钝圆弧半径𝑟𝑛减小，切屑流出阻力小，使摩擦因数𝜇减小，剪切角𝜙增大，故切削变形增大。（×）12.切削用量增加均使切削温度提高，但其中切削速度𝑣𝑐影响最大，其次是进给量𝑓，影响最小是背吃刀量𝑎𝑝。（∨）13.𝑓和𝑎𝑝增大，均使刀具寿命降低，但𝑓增大后，切削温度升高量较多，故对T影响较大；𝑎𝑝增大，改善了散热条件，故使切削温度上升较少，因此对T影响较小。（∨）14.+λs使切屑流向已加工表面；−λs使切屑流向待加工表面。（×）15.进给量是影响表面粗糙度最为显著的一个因素，进给量越小，残留面积高度𝑅𝑚𝑎𝑥越大。（×）16.加工塑性材料、硬度较低的材料时前应角大些。（∨）17.粗加工时为了减少摩擦，后角取较大值。（∨）18.主偏角小能使刀具寿命延长。（∨）19.由于粗加工后形成表面的质量较为良好，应使半精加工的背吃刀量一次切除余量。（∨）20.副偏角是影响表面粗糙度的主要角度，它的大小也影响刀具强度。（∨）三、简答（共30分）1.请以车刀为例，说明刀具切削部分的组成。（5分）以车刀为例，其由刀头（切削部分）和刀柄（刀体）组成。2.刀具材料应具有哪些性能？（7分）高硬度高耐磨性足够的强度和韧性高的耐热性良好的热物理性能和耐热冲击性能良好的工艺性良好的经济性3.金属切削时为减小刀具前面上内摩擦区的摩擦，可采取哪些措施？（6分）答：为减小内摩擦区的摩擦，可采用减小切削力、缩短刀-屑接触长度、降低加工材料的屈服强度、选用摩擦因数小的刀具材料、提高刀面刃磨质量和浇注切削液等多种措施。4.积屑瘤对切削加工有哪些影响？（4分）(1).由于它的硬度高于工件2~3倍，故堆积在切削刃上能代替切削刃切削，并保护了切削刃；(2).增大实际工作前角，减小切削变形；-4-(3).堆积成的钝圆弧刃口造成挤压和过切现象，降低加工精度；(4).积屑瘤脱落后粘附在已加工表面上使表面粗糙不平。5.抑制或消除积屑瘤有哪些措施？（4分）(1).采用低速或高速切削。切削速度是通过切削温度影响积屑瘤的，如图a所示。(2).减小进给量、增大刀具前角、提高刀具刃磨质量和合理选用切削液，使摩擦和粘结减少，可达到抑制积屑瘤的作用。(3).合理调整各切削参数值，以防止形成中温区域。如图b所示，是切削合金钢消失积屑瘤时的切削速度、进给量和前角之间的关系。6.改善材料切削加工性途径有哪些？（4分）1）调剂工件材料中化学元素和进行热处理2）合理选用刀具材料3）其他措施合理选用刀具几何参数通常都是从减小切削力、改善热量传散、增加刀具强度、有效断屑、减少摩擦和提高刃磨质量等方面来调节各参数间的大小关系，达到改善加工性作用。保持切削系统的足够强度选用高效切削液及有效的浇注方式采用新的切削加工技术。-5-第三章金属切削机床一、填空（每题1分，共50分）1.金属切削机床是一种用切削方法加工金属零件的工作机械。它是制造机器的机器，因此又称作工作母机或工具机，在我国简称机床。2.机床的基本组成，包括动力源、传动系统、支承件、工作部件、控制系统、冷却系统、润滑系统等部分。3.机床的工艺范围是指它所能完成的工序种类，可加工的工件类型、材料和毛坯种类以及尺寸范围等。4.机床的加工精度和表面粗糙度是指在正常工艺条件下，机床上加工的零件所能达到的尺寸、形状和相对位置精度，以及所能控制的表面粗糙度。5.机床的主要技术参数包括：尺寸参数、运动参数与动力参数。6.机床的分类方法很多，最基本的是按加床的主要加工方法、所用刀具及其用途进行分类：按照国家标GB/T15375-2008准共分11类。7.主参数是机床最主要的一个主参数，它直接反映机床的加工能力，并影响机床其他参数和基本结构的大小。8.对于通用机床和专门化机床，主参数通常以机床的最大加工尺寸（最大工件尺寸或最大加工面尺寸），或与此有关的机床部件尺寸来表示。9.机床型号是机床产品的代号，用以简明地表示机床的类型、主要技术参数、性能和结构特点等。10.机床通用型号由基本部分和辅助部分组成，中间用“/”隔开，读作“之”。11.将每类机床划分为十组，每个组又划分为十个系（系列）。12.在同一类机床中，主要布局或适用范围基本相同的机床，即为同一组。13.在同一组机床中，其主参数相同、主要结构及布局型式相同的机床，即为同一系。14.机床型号中主参数用折算值表示，位于系代号之后。15.机床加工机械零件的过程，其实质就是形成零件上各个工作表面的过程。16.从几何的观点看，任何一种线性表面，都是由一根母线沿着导线运动而形成的。17.形成表面的母线和导线统称为发生线。18.机床上加工零件时，所需形状的表面是通过刀具和工件的相对运动，用刀具的刀刃切削出来的，其实质就是借助于一定形状的切削刃以及切削刃与被加工表面之间按一定规律的相对运动，形成所需的母线和导线。19.由于加工方法和使用的刀具结构及其切削刃形状不同，机床上形成发生线的方法与所需运动也不相同，概括起来有以下四种：轨迹法、成形法、.相切法、范成法（展成法）。20.形成某种形状表面时所需机床提供的成形运动的形式和数目，决定于采用的加工方法和刀具结构。21.成形运动按其组成情况不同，可分为简单的和复合的两种。22.如果一个独立的成形运动，是由两个或两个以上的旋转运动或（和）直线运动，按照某种确定的运动关系组合而成，则称此成形运动为复合成形运动。23.表面成形运动在刀具和工件之间的分配情况不同，机床结构也不一样，这就决定了机床结构型式的多样化。24.辅助运动的作用是实现机床加工过程中所必需的各种辅助动作，为表面成形创造条件。25.辅助运动一般包括：切入运动、分度运动、调位运动、