最新机械制造工程学习题集Word文档格式.docx
- 文档编号:15147013
- 上传时间:2022-10-28
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:116.49KB
最新机械制造工程学习题集Word文档格式.docx
《最新机械制造工程学习题集Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《最新机械制造工程学习题集Word文档格式.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
sinKr
切削层公称宽度bD(老标准aw):
bD=ap/sinKr
切削层公称截面积AD:
AD=ap·
f=bD·
hD
4.试述正交平面、法平面、假定工作平面和背平面的定义,并分析它们的异同点和用途。
正交平面/主剖面Po:
⊥Ps⊥Pr同时垂直于切削平面Ps和基面
法剖面Pn:
Pn⊥S,(切削刃)。
假定工作平面、进给平面Pf:
Pf⊥Pr、∥f
背平面Pp:
Pp⊥Pr、∥ap
构成不同的参照系。
5.为什么基面、切削平面必须定义在主切削刃上的选定点处?
基面是通过主切削刃且与切削平面垂直的平面,是用来标注切削角度的的面,所以基面必须选定在主切削刃上的点并和切削平面垂直,才能有效的进行角度标注。
6试述刀具的标注角度与工作角度的区别,为什么横向切削时,进给量不能过大。
刀具的标注角度是在刀具标注角度参照系中定义的角度。
刀具标注角度参照系又称静止参考系,同工况没有关系。
刀具的工作角度是在刀具工作角度参照系中定义的角度,不同的工艺环境下,工作角度不同。
横向切削时,工作前角随进给量增大而增大,工作后角随进给量增大而减小。
过大的进给量会使后角变负,加工时工件会被挤断。
7.刀具切削部分材料必须具备那些性能?
为什么?
见教材P11.
8.试按下列条件选择刀具材料或编号。
⑴45钢锻件粗车;
YT5(P30)
⑵HT200铸件精车;
YG3X(K01)
⑶低速精车合金钢蜗杆;
W18Cr4V(成形刀)
⑷高速精车调质钢长轴;
YT30(P01)
⑸中速车削淬硬钢轴;
YN10(P05)或K01(TiC+WC+Ni-MO)
⑹加工冷硬铸铁。
YG6X(K10)
A.YG3XB.W18Cr4VC.YT5D.YN10
E.YG8F.YG6XG.YT30
二、分析计算题
1.试画出图2-2所示切断刀的正交平面参考系的标注角度、、、、(要求标出假定主运动方向、假定进给运动方向、基面和切削平面)
图2-2图2-3
解:
2.绘制图2-3所示弯头车刀的正交平面参考系的标注角度(从外缘向中心车端面):
,,,,。
第二章金属切削过程的基本规律
一.思考题
1.何谓积屑瘤?
积屑瘤在切削加工中有何利弊?
如何控制积屑瘤的形成?
积屑瘤:
在切削速度不高而又能形成连续性切削的情况下,加工一般钢料或其他塑性材料时,常常在前刀面切削处粘着一块剖面呈三角状的硬块。
它的硬度很高,通常是工件材料的2~3倍,在处于比较稳定的状态时,能够代替刀刃进行切削。
这块冷焊在前刀面上的金属称为积屑瘤或刀瘤
影响:
有利方面:
产生积屑瘤后,它包覆在切削刃上,由于其硬度比工件材料大,故可代替刀刃进行切削,对切削刃有一定的保护作用
积屑瘤使刀具实际前角增大,对切削过程有利
增大了切削厚度
不利方面:
⑴影响工件的尺寸精度
由于积屑瘤的前端伸出在切削刃之外,使切削厚度增加,因而对工件尺寸精度有影响
⑵积屑瘤使加工表面粗糙度值增大
积屑瘤的底部相对稳定一些,其顶部则很不稳定,容易破裂。
一部分粘附于切削底部而排出,一部分残留在加工表面上,积屑瘤凸出刀刃部分使加工表面变得粗糙
⑶对刀具寿命的影响
积屑瘤粘附在前刀面上,在相对稳定时,可代替刀刃切削,有减少刀具磨损、提高寿命的作用;
但积屑瘤不稳定时,积屑瘤的破裂有可能导致硬质合金刀具颗粒剥落,使磨损加剧
控制:
控制切削速度,尽量采用低速或高速切削,避开中速区
采用润滑性能良好的切削液,以减小摩擦
增大刀具前角,以减小刀屑接触区的压力
适当提高工件材料的硬度,减小加工硬化的倾向
2.车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度(包括、、、)?
简述理由。
3.试说明被吃刀量和进给量对切削温度的影响,并与和对切削力的影响相比较,两者有何不同?
吃刀深度对切削温度的影响最小,进给量次之,切削速度影响最大。
因此,从控制切削温度的角度出发,在机床允许的情况下,选用较大的吃刀深度和进给量比选用大的切削速度更有利。
背吃刀量和进给量都会影响切削力大小,当进给量增大的时候,切削力的增大不成比例的增大,而背吃刀量增大的时候,切削力成比例的增大。
这样就对切削刀的影响是磨损就不同了。
还有就是对温度的影响!
进给量的影响比背吃刀量的大!
对刀具的耐用度也就产生影响也就不同了咯!
进给量大于背吃刀量啊!
4.增大刀具前角可以使切削温度降低的原因是什么?
是不是前角越大切削温度越低?
一方面增大前角,能使刀具锋利减小切削变形,并减轻刀–屑间的摩擦,从而减小切削力、切削热和功率消耗,减轻刀具磨损,削温度降低
另一方面,增大前角,还会使刀头的散热面积和容热体积减小,导致切削区温度升高,
5.刀具磨损有几种形式?
各在什么条件下产生?
磨料磨损,这种磨损在各种切削速度下都存在,但对低速切削的刀具而言,磨料磨损是刀具磨损的主要原因
粘结磨损(又称冷焊磨损)刀具材料与工件的亲和力大,则磨损严重
刀具材料与工件材料的硬度比小,则磨损加剧。
切削速度的大小,中等偏低的切削速度下粘结磨损严重。
扩散磨损温度是影响扩散磨损的主要因素,切削温度升高,扩散磨损会急剧增加;
不同元素的扩散速度不同;
扩散速度与接触表面的相对滑动速度有关,相对滑动速度愈高,扩散愈快;
所以切削速度愈高,刀具的扩散磨损愈快。
化学磨损在一定温度下,刀具材料与某些周围介质(如空气中的氧、切削液中的添加剂硫、氯等)起化学作用,在刀具表面形成一层硬度较低的化合物;
极易被工件或切削擦掉而造成磨损,这种磨损称为化学磨损。
6.何谓最高生产率耐用度和最低成本耐用度?
粗加工和精加工所选用的耐用度是否相同,为什么?
教材P37。
第一种方法是根据单工件时最小的原则来制定耐用度,称为最高生产率耐用度Tp:
第二种是根据每个工件工序成本最低原则来制定耐用度,称为最低成本耐用度Tc。
生产中一般多采用最低成本耐用度,只有当生产任务紧迫,或生产中出现不平衡的薄弱环节时,才选用最高生产率耐用度。
粗加工是以最高生产率为目的,所以使用最高生产率耐用度。
精加工时,为避免在加工同一表面时中途换刀,耐用度应规定得高一些,至少应该完成一次走刀,应采用最低成本耐用度。
7.何谓工件材料切削加工性?
改善工件材料切削加工性的措施有那些?
教材P46—P48.
工件材料的切削加工性是指材料被切削加工成合格零件的难易程度.
调整材料的化学成分
在不影响材料使用性能的前提下,在钢中添加一些能明显改善切削加工性的元素,如硫、铅等,可获得易切钢;
在铸铁中适当增加石墨成分,也可改善其切削加工性
进行适当的热处理
同样化学成分、不同金相组织的材料,切削加工性有较大差异。
在生产中常对工件进行适当的热处理,除得到合乎要求的金相组织和力学性能外,也可改善其切削加工性能
采用新的切削加工技术,如加温切削,低温切削。
8.切削液的主要作用是什么?
切削加工中常用的切削液有哪几类?
如何选用?
在切削加工中,合理使用切削液的作用:
可以减小切屑、工件与刀具间的摩擦,降低切削力和切削温度,延长刀具使用寿命,并能减小工件热变形,抑制积屑瘤和鳞刺的生长,从而提高加工精度和减小已加工表面粗糙度值。
切削加工中常用的切屑液可分为三大类:
水溶液、乳化液、切削油
水溶液:
主要成分是水,再加入一定的防锈剂或添加剂,使其具有良好的冷却性能又有一定的防锈和润滑性能
乳化液:
乳化液是在切削加工中使用较广泛的切削液,它是水和乳化油的混合物,为了提高其防锈和润滑性能,往往会加入一定的添加剂
切削油:
非水溶性切削液,主要成份是矿物油,少数采用动植物油。
切削油主要起润滑作用
离子型切削液:
一种新型水溶性切削液,其母液由阴离子型、非离子型表面活性剂和无机盐配置而成。
能降低切削温度,提高刀具使用寿命。
选用:
粗加工时,金属切除量大,产生的热量多,因此应着重考虑降低切削温度,选用以冷却为主的切削液,如3%~5%的低浓度乳化液或离子型切削液
精加工时主要要求提高加工精度和加工表面质量,应选用具有良好润滑性能的切削液,如极压切削油或高浓度极压乳化液,它们可减小刀具与切屑之间的摩擦与粘接,抑制积屑瘤。
从工件材料方面考虑:
切削钢材等塑性材料时,需要用切削液;
切削铸铁、黄铜等脆性材料时可不用切削液,其原因是切削液作用不明显,且会污染工作场地
从刀具材料方面考虑:
切削高强度钢、高温合金等难加工材料时,属于高温高压边界摩擦状态,宜选用极压切削油或极压乳化液
高速钢刀具耐热性差,应采用切削液;
硬质合金刀具耐热性好,一般不用切削液,必要时可采用低浓度乳化液或水溶液,但应连续地、充分地浇注,否则刀片会因冷热不均而导致破裂
从加工方法方面考虑:
铰孔、拉削、螺纹加工等工序刀具与已加工表面摩擦严重,宜采用极压切削油或极压乳化液
成形刀具、齿轮刀具等价格昂贵,要求刀具使用寿命长,可采用极压切削油
磨削加工时温度很高,工件易烧伤,还会产生大量的碎屑及脱落的砂粒会划伤已加工表面,因此要求切削液应具有良好的冷却清洗作用,故一般常采用乳化液或离子型切削液。
9.前角和后角的功用分别是什么?
选择前后角的主要依据是什么?
前角的功用:
一方面增大前角,能使刀具锋利减小切削变形,并减轻刀–屑间的摩擦,从而减小切削力、切削热和功率消耗,减轻刀具磨损,提高了刀具使用寿命;
还可以抑制积屑瘤和鳞刺的产生,减轻切削振动,改善加工质量,另一方面,增大前角会使切削刃和刀头强度降低,易造成崩刃使刀具早期失效,还会使刀头的散热面积和容热体积减小,导致切削区温度升高,影响刀具寿命,由于减小了切屑变形,也不利于断屑。
在刀具材料的抗弯强度和韧性较低,或工件材料的强度和硬度较高,或切削用量较大的粗加工,或刀具承受冲击载荷的条件下,为确保刀具强度,宜选用较小的前角,甚至可采用负前角。
当加工塑性大的材料,或工艺系统刚性差易引起切削振动时,或机床功率不足时,宜选较大的前角,以减小切削力。
对于成形刀具或自动化加工中不宜频繁更换的刀具情况,为保证其工作的稳定性和刀具使用寿命,宜取较小的前角。
后角的作用规律有以下方面:
增大后角,可增加切削刃的锋利性,减轻后刀面与已加工表面的摩擦,从而降低切削力和切削温度,改善已加工表面质量。
但也会使切削刃和刀头强度降低,减小散热面积和容热体积,加速刀具磨损
在同样的磨钝标准VB条件下,增大后角(α2>α1),刀具材料的磨损体积增大,有利于提高刀具的使用寿命。
但径向磨损量NB也随之增大(NB2>NB1),这会影响工件的尺寸精度
选择:
切削厚度较大或断续切削条件下,需要提高刀具强度,应减小后角
工件材料越软,塑性越大,刀具后角应越大
以尺寸精度要求为主时,宜减小后角,以减小径向磨损量NB值;
若以加工表面质量要求为主,则宜加大后角,以减轻刀具与工件间的摩擦
工艺系统刚性较差时,易产生振动,应适当减小后角
用YT15硬质合金外圆车刀纵车的结构钢。
硬度约为220HBW,车刀的几何参数为、、,前刀面带卷屑槽,,车削时切削用量为。
⑴用指数经验公式计算三个切削分力并计算切削功率;
⑵用单位切削力和单位切削功率计算主切削力以及切削功率;
⑶分析、比较⑴和⑵所得结
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 最新 机械制造 工程学 习题集