刀具及刀具切削过程
刀具切削过程
1.研究切削过程的必要性
切削过程中会出现一系列的物理现象，如切削力、切削热、刀具磨损、表面变形强化和残余应力等。
另外，积屑瘤、振动等也都与切削过程有关。
必须对切削过程及其中的物理现象进行深入研究，揭示其中内在机理，掌握金属切削过程的基本规律，方可对其进行有效控制与利用。
2.切削基本过程
切削加工时，工件上的一部分金属受到刀具的挤压而产生弹性变形和塑性变形。
对于塑性金属，最典型的切削过程是一个挤压变形切离过程，经历弹性变形、塑性变形、剪切滑移和切离过程四个阶段。
弹性变形
塑性变形
剪切滑移过程
Ⅰ区域为第一变形区，又称基本变形区。 切削层金属产生剪切
滑移与塑性变形
第一变形区的变形最大
切削力、切削热主要
来源，机床能量也主要消
耗在这个区域。
Ⅱ区域为第二变形区
对积屑瘤的形成和前
刀面磨损有直接影响
是刀具前刀面与切屑的
挤压摩擦变形区。
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Ⅲ区域为第三变形区，工件已加工表面与刀具后刀面间的挤压摩擦变形区。
对工件表面变形强化、
残余应力及刀具后刀面磨损
有很大影响
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本讲结束
第三章金属切削变形过程 3.1必备知识和考试要点 3，1。1研究金属切削变形过程的意义和方法 1?明确研究金属切削变形过程的意义。 2?了解金属切削变形过程的实验方法。 3. 1 . 2金属切削层的变形 1.熟悉金属切削过程中变形区的划分。 2.熟悉各变形区内所发生的变形。 3?掌握相对滑移、变形系数、剪切角的概念。 4?掌握相对滑移与变形系数的关系式。 3. 1 . 3前刀面的挤压与摩擦及其对切屑变形的影响 1?了解切削过程中作用在切屑上的力。 2.明确剪切角■与前刀面摩擦系数-I的关系。 3?理解内摩擦的概念。 4.熟悉影响前刀面摩擦的主要因素。 3. 1 . 4积屑瘤的形成及其对切削过程的影响 1?掌握积屑瘤的形成条件。 2?掌握积屑瘤对切削过程影响的要点。 3.掌握积屑瘤的生长高度与切削速度的关系。 4.掌握抑制积屑瘤的方法。 3. 1 , 5影响切屑变形的变化规律 1.掌握工件材料、刀具几何角度对切屑变形影响的要点。 2，掌握切削速度对剪切角影响的要点。 3.掌握切削用量三要素切眉变形影响的要点。 4.正确分析切削速度对变形系数影响的规律。 3. 1. 6其他 1.了解切屑形状的分类方法及产生的条件。 2.了解切屑卷曲和断屑的机理。 3.2典型范例和答题技巧 ［例3. 1］画图表示切削塑性工件材料时，金属变形区是如何划分的？各变形区中的变 形情况如何？ ［分析］1 .变形区的划分。根据教科书中的“金属切削过程中的滑移线和流线示意图”大致画出三个区域。 2.变形区的变形。由于第一变形区区域宽度很窄，故可看成一个面，被称之为剪切滑移面。显然第一变形区的变形，也就是在切削过程中，金属通过剪切滑移面时发生的剪切滑移变形。这一变形决定了切削的进行，使被切削工件的切削层转变成切屑。第二变形区发生 在切屑底层，相对于前刀面的位置。通过第一变形区变形后的金属在转变成切屑沿前刀面流出前发生的进一步变形。此时发生的变形是前刀面作用于切屑的摩擦、挤压变形。第三变形 区内的变形是受到刀刃的钝圆部分及后刀面的挤压、摩擦变形。在切削层经第一变形区剪切 滑移变形后，若是理想切削刃(r =0)的切削层，则全部转变成切屑。而实际当中r丰0,即刀尖钝圆的存在，使部分剪切滑移变形后的金属要挤过刀尖钝圆处，而形成已加工表面。同时, 没有发生剪切滑移变形的弹性变形金属在经过钝圆处后，恢复其弹性变形，使部分金属靠紧 刀尖处的刀具后刀面。当切削进行时，该表层部分金属与后刀面发生摩擦、挤压变形。
第三章金属切削机床 一、单项选择 1.普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是：（）C A．主运动传动链；B．机动进给传动链；C．车螺纹传动链；D．快速进给传动链。 2.在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。A A．砂轮的回转运动；B．工件的回转运动； C．砂轮的直线运动；D．工件的直线运动。 3.普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是：( )。C A．主运动传动链；B．机动进给传动链； C．车螺纹传动链；D．快速进给传动链。 4.通常机床传动链的（）元件误差对加工误差影响最大。B A．首端；B．末端；C．中间；D．两端。 5.在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。B A．均由工件来完成；B．均由刀具来完成； C．分别由工件和刀具来完成；D．分别由刀具和工件来完成。 6.最常用的齿轮齿廓曲线是（）。D A．圆弧线；B．摆线；C．梯形线；D．渐开线。 7.普通车床的主参数是（）。D A．车床最大轮廓尺寸；B．主轴与尾座之间最大距离；C．中心高；D．床身上工件最大回转直径 8.在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。① ①砂轮的回转运动②工件的回转运动③砂轮的直线运动④工件的直线运动 9.在数控铣床上用球头立铣刀铣削一凹球面型腔，属于（）。A A．轨迹法；B．成型法；C．相切法；D．范成法。 10.可以获得尺寸精度的方法是（）。C A．轨迹法；B．成形法；C．调整法；D．展成法。 11.在立式铣床上铣平面时，刀具可采用 A 。 A）面铣刀B）三面刃铣刀C）锯片铣刀D）立铣刀 12.用周铣法铣削平面时，如果铣床上没有消隙机构，最好还是采用 B 。A）对称铣B）逆铣C）不对称顺铣D）顺铣 13.用周铣法铣削平面时，如果铣床有消隙装置，宜采用D 。 A．对称铣B．逆铣C．不对称顺铣D．顺铣 14.采用圆柱铣刀铣平面式，形成工件表面所需发生线的方法是B 。 A．成形法B．相切法C．轨迹法D．展成法 15.采用进给伺服系统的数控机床的精度最低。B A．闭环控制B．开环控制C．半闭环控制D．点位控制16.下列传动链中，C 是内联系传动链。 A．车削螺纹时，从电动机传到车床主轴的传动链 B．车削外圆柱表面，传动工件的传动链
金属切削机床篇习题+答案汇总 第一章金属切削机床的基本知识 一、填空题 1、是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机 器的机器，又称为工作母机。 2、机床按加工性质和所用刀具可分为：、、、、、 、、、、、及等12类。 3、机床按通用程度可分为：、、。 4、机床按工作精度可分为：、、。 5、CA6140型车床型号的含义：C是代号，表示__________； 61是代号，表示___________________；40是，表示 _______________。 6、任何规则表面都可以看作是一条线沿着另一条运动的轨迹，和统称为形成表 面的发生线。 7、如果形成表面的两条发生线母线和导线互换，形成表面的性质不改变，则这 种表面称为；否则称为。 8、形成发生线的方法：、、、。 9、由单独的旋转或直线运动构成的运动，称为；由两个或两个以上 的旋转或直线运动按照某种确定的运动关系组合而成的运动，称为。 10、可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动；可以是 步进的，也可以是连续进行的；可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动。 11、机床包括3个基本部分：、、。 12、构成一个传动联系的一系列传动件，称为。 13、联系动力源和执行件之间的传动链；使执行件获得一定的速 度和方向。联系复合运动内部各个分解部分，以形成复合成形运动的传动链。
14、是具有固定传动比的机构。换置器官：的机构。 15、机床运动的5个参数、、、 、。 16、 CA6140车床用普通车刀车圆柱面属于___ ___运动，车螺纹属于_ _____运动。 17、 CA6140车床车螺纹属于______联系，车圆柱面和端面属于______联系。 二、简答题 1、写出下列机床型号各部分的含义。 1）Y3150E 2）CM1107精密型转塔车床 3）C1312 最大切削直径为120mm的转塔车床 4）M1432A 最大加工直径为320mm经过一次重大改良的台式坐标钻床5）CA6140 最大切削直径为400mm的卧式车床 2、用简图分析下列几种情况时的成形方法，并标明所需的机床运动，分别说明母线、导线的形状，各用什么方法形成，要求机床提供哪几个运动。 1)在卧式车床上用成型车刀车圆柱面： 2)用普通外圆车刀车圆柱面： 3)用普通外圆车刀车圆锥面： 4)用成型车刀车圆锥面 5)用螺纹刀刀车螺纹面： 3、画出卧式车床的传动原理图，写出各传动链的名称，并判断各条传动链的性质。 4、画出圆柱铣刀铣削平面的传动原理图，写出各传动链的名称，并判断各条传动链的性质。 5、画出卧式车床车锥螺纹的传动原理图。 6、金属切削机床按万能性程度可分为哪3类？各有什么特点？ 7、请写出CA6140各部分代号所表示的含义。
《金属切削机床》习题集 专业 班级 姓名 学号 工程技术学院
第一章绪论 本章重点内容主要有： 1.金属切削机床的概念：用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的一种机器。它是制造机器的机器，故又称为“工作母机”或“工具机”,简称为“机床”。 2.分类：按照工件加工工艺范围分（工艺范围依次减小）： 1）通用机床；2）专门化机床 3）专用机床 3.金属切削机床的编号 表1-1 普通机床类别代号 表1-2 通用特性代号 练习题： 1.金属切削机床是利用刀具对＿＿＿＿对进行＿＿＿＿加工的一种加工设备。 2.机床的主参数代表机床＿＿＿＿大小，用折算表示。 3.按工艺范围的大小分 A.通用机床（普通机床、摇臂钻床） 通用机床可以加工不同尺寸和形状的工件多种加工面，又称为万能机床。其结构一般比较复杂，适用于单件或者中小批量零件生产的类型。 B.专门化机床（凸轮轴机床、曲轴车床、螺旋桨铣床） 专门化机床阶于通用机床和专用机床之间，加工工艺范围较窄。用于形状相似，尺寸不同的工件的特定表面，按特定的工序进行加工。只能用工某一类零件（或少数几类）零件的某一道（或少数几道）特定工序加工。
C.专用机床(专用镗床) 加工工艺范围最窄，结构简单，只能用工某一种零件的某一道特定工序设计 制造的适用于大批量生产。 4.专门化机床和专用机床的区别是专门化机床加工形状相似而尺寸不同工件的特定工序的加工，专用机床用于特定工件的某工序加工的机床。 5.解释下列机床型号的含义。 Z3040×16：最大钻削直径40毫米乘最大跨距1600mm的摇臂钻床 M M7132A：工作台最大宽度320mm的第一次改造的精密平面磨床 M1432A：最大磨削直径为320毫米的第一次改进的万能外圆磨床。 MBG1463：最大磨削直径为630毫米的半自动高精度万能外圆磨床。 Y3150E：最大工件直径为500毫米的第五次改进的滚齿机。 T H M5650：最大工作台面宽度为500毫米的精密立式加工中心。 CM6163：床身上最大回转直径为630毫米的精密卧式车床。 CK6140：最大车削直径为400毫米的落地卧式数控车床。
金属切削机床复习资料总汇 （仅占卷面分的70%~80%） 考试题型： 1、填空题（15~20分） 2、选择题（10分） 3、名词解释（15分）：出自二、八、九章 4、简答题 5、计算题（1×20分） 第一章绪论 一、课堂作业 1、名词解释：金属切削机床： 答：金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，也可以说是制造机器的机器，所以又称为“工作母机”或“工具机”，习惯上简称为机床。 2、为什么对机床分类？机床可分为哪些种类？（书P2） 答：金属切削机床的种类繁多，为了便于区别、使用和管理，有必要对机床进行分类。 ①按机床的工作原理分类：目前将机床分为 11大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加 工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床及其他机床 ②按机床的通用程度分类： ③按机床的精度分类 3、机床的加工生产模式经历了哪五个阶段？（书P1） 4、说明机床的含义 ①Z3040×16/S2 Z-类代号（钻床类）； 3-组代号（摇臂钻床组）； 0-系代号（摇臂钻床系）；
40-主参数（钻床最大钻孔直径为40mm）； 16-第二主参数（最大跨距为1600mm）； S2-企业代号（沈阳第二中捷友谊厂） Z5625×4A/DH（大河机床厂生产的经过第一次重大改进，其最大钻孔直径为25mm的四周立式排钻床） ②C6175（75-车身上最大工件回转直径为750mm的卧式车床） CA6140（40-床身上最大工件回转直径为400mm） CX5112A/WF（单柱立式车床最大车削直径为1250mm） CM6132（32-车身上最大工件回转直径是320mm） ③MG1432A（32-最大磨削直径为320mm；A第一次较大的改进设计.） MM7140B （40-其工作台面宽度为400mm） MB8240（最大回转直径为400mm的半自动曲轴磨床；MB8240/1：根据加工需要，在此型号的基础上变换的第一种型式的半自动曲轴磨床） ④XK5030（30-其工作台面宽度为300mm） ⑤THM6350/JCS（由北京机床研究所生产，最大镗孔直径为500mm的精密卧式加工中心铣镗床） 二、提要： 1、通用机床型号的构成图（书P3）； 2、通用机床的类和分类代号：表1.1(书P3)； 3、金属切削机床统一名称和类、组划分表：表1.2(书P4)； 4、机床的通用特性代号：表1.3(书P5）。 第二章机床的运动分析 一、课堂作业 1、名词解释： ①表面成形运动：机床上的刀具和工件，为了形成表面发生线而作的相对运动 ②简单的成形运动：执行件仅作旋转运动或直线运动的成形运动 ③复合运动：由两个或两个以上的旋转运动或直线运动按照某种确定的运动关系而组成的成形运动。 ④主运动：切削工件上的被切削层，使之变为切屑的主要运动，又称切削运动。特点是速度高，所消耗的动力大。一个切削加工过程有且只有一个主运动。 ⑤进给运动：不断地把切削层投入切削，以逐渐切出整个工件表面的运动。特点是速度较低，所消耗的动力较少。 ⑥内联系传动链：联系复合运动内部两个单元运动执行件的传动链。 ⑦外联系传动链：联系动力源和执行件，使执行件获得一定速度和方向的运动的传动链。一个简单的成形运动对应一个外联系传动链，且外联系传动链一定与电机相连。 （外联系传动链和内联系传动链的关系：有内联系传动链一定要有外联系传动链，有外联系传动链不一定要有内联系传动链。一个复合成形运动，必须要有外联系传动链和至少一条内联系传动链）
机械制造工程之切削过程及其控制复习题-----------------------作者：
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机械制造工程学复习题 第二章切削过程及其控制 2-1 什么是切削用两三要素？在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系？ 2-2 确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？试画图标出这些基本角度。 2-3 试述刀具标注角度和工作角度的区别。为什么车刀作横向切削时，进给量取值不能过大？ 2-4 刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能？ 2-5 常用的硬质合金有哪几类？如何选用？ 2-6 怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？ 2-7 什么是积削瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积削瘤的产生？ 2-8 试述影响切削变形的主要因素及影响规律。
2-9 常用的切屑形态有哪几种？它们一般都在什么情况下生成？怎 样对切屑形态进行控制？ 2-10 切削力为什么要分解为三个分力？各分力的大小对加工过程有 什么影响？ 2-11 在CA6140型车床上车削外圆，已知：工件材料为灰铸铁， 其牌号为HT200;刀具材料为硬质合金，其牌号为YG6；刀具几何参数为：0010=γ，οοοο10,10,45,8''00-=====s r r k k λαα（s λ对三向切削分力的修正系数分别为75.0,5.1,0.1===f s p S C s F F F k k k λλλ），mm r 5.0=ε；切削用量为： min /80,/4.0,3m v r mm f mm c p ===α。试求切削力F c 、F f 、F p 及切削功率。 2-12 影响切削力的主要因素有哪些？试论述其影响规律。 2-13 影响切削温度的主要因素有哪些？试论述其影响规律。 2-14 试分析刀具磨损四种磨损机制的本质与特征，它们各在什么条 件下产生？ 2-15 什么是刀具的磨钝标准？制定刀具磨钝标准要考虑哪些因素？ 2-16 什么是刀具寿命和刀具总寿命？试分析切削用量三要素对刀具 寿命的影响规律。 2-17 什么是最高生产率刀具寿命和最小成本刀具寿命？怎样合理选 择刀具寿命？ 2-18 试述刀具破损的形式及防止破损的措施。 2-19 试述前角的功用及选择原则。
第一章 1.举例说明通用(万能)铣床、专门化机床和专用机床的主要区别是什么，它们的适用范围怎样? 答：通用化机床的工艺范围很宽,可以加工一定尺寸范围内的各种类型的零件，如完成多种多样的工序，如卧式车床、万能外圆磨床、摇臂钻床等。专门化机床的工艺范围较窄，只能加工一定尺寸范围内的某一类(或少数几类)的零件，完成某一种(或少数几种)特定工序，如凸轮车床、轧辊机床等。专用机床的工艺范围最窄，通常只能完成某一特定零件的特定工序。 2.说明下列机床的名称和主参数（第二主参数）：CM6132，C1336，C2150×6，Z3040×16，XK5040，B2021A，MGB1432。 答：CM6132 C─车床类，M─精密型，61─卧式车床系，32─最大回转直径的1/10。 C1336 C─车床类，1─单轴自动，13─单轴转塔自动车床系，36─最大车削直径的1/10。 Z3040×16 Z─钻床类，3─摇臂钻床，30─摇臂钻床系，40─最大钻孔直径，16─最大跨距。 C2150×6 C─车床类，2─多轴自动半自动车床，21─多轴棒料自动机床系，50─最大棒料直径，6─轴数。 T4163B T─镗床类，4─坐标镗床，41─单柱坐标镗床，63─工作台面宽度的1/10，B─第二次重大改进。 XK5040 X─铣床类，K─数控，5─立式升降台铣床，50─立式升降台铣床系，40─工作台宽度的1/10。 B2021A B─刨床类，20─龙门刨床系，21─最大刨削宽度的1/10，A─第一次重大改进。 MGB1432 M─磨床类，G─高精度，B─半自动，1─外圆磨床，14─万能外圆磨床，3最大磨削直径的1/10。 3.说明何谓简单运动？何谓复合运动？其本质区别是什么？ 答:如果一个独立的成形运动，是由单独的旋转运动或直线运动构成的，则称此成形运动为简单成形运动，简称简单运动。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直线运动，按照某种确定的运动关系组合而成的，则称此成形运动为复合成形运动，简称复合运动。本质区别在于简单运动是由单独的旋转运动或直线运动组成的，而复合运动是由多个旋转运动或直线运动组合而成的。 5.按图1-13所示传动系统作下列各题： ⑴写出传动路线表达式； ⑵分析主轴的转速级数； ⑶计算主轴的最高最低转速。 （注：图1-13a中M1为齿轮式离合器）
第三章金属切削机床一、单项选择 1. 普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是：（）C A. 主运动传动链； B.机动进给传动链；C ?车螺纹传动链；D.快速进给传动链。 2. 在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。A A.砂轮的回转运动； B.工件的回转运动； C.砂轮的直线运动； D.工件的直线运动。 3. 普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是：（）。C A.主运动传动链； B.机动进给传动链； C?车螺纹传动链；D.快速进给传动链。 4. 通常机床传动链的（）元件误差对加工误差影响最大。B A.首端； B.末端； C.中间； D.两端。 5. 在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。B A.均由工件来完成； B.均由刀具来完成； C.分别由工件和刀具来完成； D.分别由刀具和工件来完成。 6. 最常用的齿轮齿廓曲线是（）。D A.圆弧线； B.摆线；C?梯形线；D.渐开线。 7. 普通车床的主参数是（）。D A.车床最大轮廓尺寸； B.主轴与尾座之间最大距离； C.中心高； D.床身上工件最大回转直径 8. 在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。① ① 砂轮的回转运动② 工件的回转运动③ 砂轮的直线运动④工件的直线运动 9. 在数控铣床上用球头立铣刀铣削一凹球面型腔，属于（）。A A.轨迹法； B.成型法； C.相切法； D.范成法。 10. 可以获得尺寸精度的方法是（）。C A.轨迹法； B.成形法；C?调整法；D.展成法。 11. 在立式铣床上铣平面时，刀具可采用A 。 A）面铣刀B）三面刃铣刀C）锯片铣刀D）立铣刀 12. 用周铣法铣削平面时，如果铣床上没有消隙机构，最好还是采用B 。 A）对称铣B）逆铣C）不对称顺铣D）顺铣 13. 用周铣法铣削平面时，如果铣床有消隙装置，宜采用D 。 A.对称铣 B.逆铣 C.不对称顺铣 D.顺铣 14. 采用圆柱铣刀铣平面式，形成工件表面所需发生线的方法是B 。 A.成形法 B.相切法 C.轨迹法 D.展成法 15. 采用进给伺服系统的数控机床的精度最低。B A.闭环控制 B.开环控制 C.半闭环控制 D.点位控制 16. 下列传动链中，C 是内联系传动链。 A. 车削螺纹时，从电动机传到车床主轴的传动链 B. 车削外圆柱表面，传动工件的传动链 C. 车削螺纹时，联系主轴一刀架之间的传动链 D?车削外圆柱表面，传动刀具的传动链 17. 工件装夹中基准不重合误差是指：设计基准和（）基准不一致而产生的加 工误差。D A.工艺； B.测量； C.装配； D.定位。
金属切削机床 第一章 1、金属切削机床：金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，也可以说是制造机器的机器，所以又称为“工作母机”或“工具机”，习惯上简称为机床。 2、为什么对机床分类？机床可分为哪些种类？ 答：金属切削机床的种类繁多，为了便于区别、使用和管理，有必要对机床进行分类。① 按机床的工作原理分类：目前将机床分为 11 大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床及其他机床② 按机床的通用程度分类：通用机床，专用机床，专门化机床。③ 按机床的精度分类：普通机床，精密机床，高精度机床。 3、说明下列机床型号的含义： Z3040×16/S2Z钻床类机床摇臂钻床组摇臂钻床系最大钻孔直径40mm最大跨距为 1600mm沈阳第二中捷友谊厂 C6175 车床类机床落地及卧式车床组卧式车床系最大工件回转直径为750mm CA6140 车床类机床（结构特性代号A）落地及卧式车床组卧式车床系最大工件回转直径是 400mm（1/10） MM7140B 磨床类机床精密平面及端面磨床最大磨削直径400 第二次重大改进CM6132车床类精密机床落地及卧式车床组卧式车床系最大工件回转直径320mm MG1432A 磨床类高精度外圆磨床组万能外圆磨床系最大磨削直径320mm 第一次重大改进 THM6350/JCS 镗床类精密加工中心卧式铣镗床组卧式铣镗床系镗孔直径500mm 北京机床研究所 Z5625 x 4A/DH 钻床类立式钻床组立式排钻床系最大钻孔直径25mm 四根主轴第一次重大改进大河机床厂 第二章 1、名词解释 ①表面成形运动：机床上的刀具和工件，为了形成表面发生线而作的相对运动 ②简单的成形运动：执行件仅作旋转运动或直线运动的成形运动 ③复合运动：由两个或两个以上的旋转运动或直线运动按照某种确定的运动关系而组成的成形运动。 ④主运动：切削工件上的被切削层，使之变为切屑的主要运动，又称切削运动。特点是速度高，所消耗的动力大。一个切削加工过程有且只有一个主运动。 ⑤进给运动：不断地把切削层投入切削，以逐渐切出整个工件表面的运动。特点是速度较低，所消耗的动力较少。 ⑥内联系传动链：联系复合运动内部两个单元运动执行件的传动链。 ⑦外联系传动链：联系动力源和执行件，使执行件获得一定速度和方向的运动的传动链。 机床运动的五个主参数分别是什么？ 答：运动的轨迹；运动的速度；运动的方向；运动的起点；运动的行程。 2、机床必须具备的三个基本组成部分是什么？ 答：①动力源②执行件③传动装置 4、非成形运动有哪些种类？
第二章练习题 一.单项选择题 1.切削铸铁工件时，刀具的磨损部位主要发生在： ( ) a、前刀面 b、后刀面 c、前、后刀面 2.影响刀头强度和切屑流出方向的刀具角度是： ( ) a、主偏角 b、前角 c、副偏角 d、刃倾角 3.粗车碳钢工件时，刀具的磨损部位主要发生在： ( ) a、前刀面 b、后刀面 c、前、后刀面 4. 钻削时，切削热传出途径中所占比例最大的是： ( ) a、刀具 b、工件 c、切屑 d、空气介质 5.车削时，切削热传出途径中所占比例最大的是： ( ) a、刀具 b、工件 c、切屑 d、空气介质 6.对铸铁材料进行粗车，宜选用的刀具材料是： ( ) a、YT15(P10) b、YT5(P30) c、YG3X(K01) d、YG8(K20) 7.下列刀具材料中，强度和韧性最好的是： ( ) a、高速钢 b、YG类硬质合金 c、YT类硬质合金 d、立方氮化硼 8.安装外车槽刀时，当刀尖低于工件的回转轴线，与其标注角度相比刀具工作角度将会：( ) a、前角不变，后角变小 b、前角变大，后角变小 c、前角变小，后角变大 d、前后角均不变 9.ISO标准规定刀具的磨钝标准是控制： ( ) a、沿工件径向刀具的磨损量 b、后刀面上平均磨损带的宽度VB c、前刀面月牙洼的深度KT d、前刀面月牙洼的宽度 10.一般当工件的强度、硬度、塑性越高时，刀具耐用度： ( ) a、不变 b、有时高，有时低 c、越高 d、越低
11.下列刀具材料中，适宜制造形状复杂的机用刀具的材料是: ( ) a、碳素工具钢 b、人造金刚石 c、高速钢 d、硬质合金 12.精车碳钢工件时，刀具的磨损部位主要发生在： ( ) a、前刀面 b、后刀面 c、前、后刀面 13.工件材料相对加工性的等级划分是： ( ) a、分为10级，1级最易切削，10级最难切削 b、分为8级，8级最易切削，1级最难切削 c、分为8级，1级最易切削，8级最难切削 d、分为10级，10级最易切削，1级最难切削 14.生产中用来衡量工件材料切削加工性所采用的基准是： ( ) a、切削退火状态下的45钢，切削速度为60m/min时的刀具耐用度 b、切削正火状态下的45钢，刀具工作60min时的磨损量 c、刀具耐用度为60min时，切削正火状态45钢所允许的切削速度 d、切削q235钢时切削速度为60m/min时的刀具耐用度 15.在工件上攻螺纹、铰孔或拉削时，一般： ( ) a、不用切削液 b、用水溶液 c、用低浓度乳化液 d、用极压切削油或极压乳化液 16.为减小工件已加工表面的粗糙度在刀具方面常采取的措施是： ( ) a、减小前角 b、减小后角 c、增大主偏角 d、减小副偏角 17.若工艺系统刚性较差时（如车削细长轴），应该采用： ( ) a、75°直头车刀 b、45°弯头刀 c、90°偏刀 d、圆弧头车刀 18.切削铸铁工件时，一般 ( ) a、不用切削液 b、用切削液油 c、用高浓度乳化液 d、用低浓度乳化液 二.多项选择题 1.产生于切削变形区的切削热的主要来源是： ( ) a、工件、刀具材料的导热性差 b、切削层金属剪切滑移变形 c、未充分浇注切削液 d、切屑与刀具前刀面的摩擦 e、刀具后刀面与工件的摩擦
机械制造工程学复习题 第二章切削过程及其控制 2-1 什么是切削用两三要素？在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系？ 2-2 确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？试画图标出这些基本角度。 2-3 试述刀具标注角度和工作角度的区别。为什么车刀作横向切削时，进给量取值不能过大？ 2-4 刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能？ 2-5 常用的硬质合金有哪几类？如何选用？ 2-6 怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？ 2-7 什么是积削瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积削瘤的产生？ 2-8 试述影响切削变形的主要因素及影响规律。
2-9 常用的切屑形态有哪几种？它们一般都在什么情况下生成？怎 样对切屑形态进行控制？ 2-10 切削力为什么要分解为三个分力？各分力的大小对加工过程有 什么影响？ 2-11 在CA6140型车床上车削外圆，已知：工件材料为灰铸铁，其牌 号为HT200。刀具材料为硬质合金，其牌号为YG6；刀具几何参数为：0010=γ，οοοο10,10,45,8''00-=====s r r k k λαα（s λ对三向切 削分力的修正系数分别为75.0,5.1,0.1===f s p S C s F F F k k k λλλ），mm r 5.0=ε；切削用量为：min /80,/4.0,3m v r mm f mm c p ===α。试求切削力F c 、F f 、F p 及切削功率。 2-12 影响切削力的主要因素有哪些？试论述其影响规律。 2-13 影响切削温度的主要因素有哪些？试论述其影响规律。 2-14 试分析刀具磨损四种磨损机制的本质与特征，它们各在什么条 件下产生？ 2-15 什么是刀具的磨钝规范？制定刀具磨钝规范要考虑哪些因素？ 2-16 什么是刀具寿命和刀具总寿命？试分析切削用量三要素对刀具 寿命的影响规律。 2-17 什么是最高生产率刀具寿命和最小成本刀具寿命？怎样合理选 择刀具寿命？ 2-18 试述刀具破损的形式及防止破损的措施。 2-19 试述前角的功用及选择原则。 2-20试述后角的功用及选择原则。
第3章 金属切削过程及其基本规律 1 试述金属切削三个变形区的变形特征。 2 剪切角的大小与变形系数、变形程度的关系。 3 试述积屑瘤现象、形成原因、对切削过程的影响、影响积屑瘤的因素和积屑瘤的控制方法。 4 为什么有时利用积屑瘤，而有时又必须控制积屑瘤？ 5 切屑形态有哪几种，调整哪些因素能改变切屑形态？ 6 影响切削温度的因素有哪些，影响的程度如何？ 7 刀具磨损的机理主要有哪些？什么是边界磨损，原因主要是什么？ 8 刀具磨损过程分为哪几个阶段，什么是刀具磨钝标准，制定刀具磨钝标准时的依据是什么？ 9 什么是刀具使用寿命，与切削用量之间的关系是什么？ 10 试述确定刀具使用寿命的原则和方法。在刀具使用寿命确定后，如何选定切削用量？ 11 刀具前角、后角、主偏角、负偏角、刃倾角的功用及选择原则。 12 衡量工件材料切削加工性的评价指标和方法有哪些？ 13 切削液的主要作用有哪些？切削液有哪些种类？ 14车削时切削力为什么要分解为三个分力，说明各分力的作用和计算切削力的应用价值。 15 已知工件材料为正火45中碳钢，工件直径Φ100mm ，刀具材料为硬质合金刀片（牌号为YT15），刀具几何角度为 ?-===?-=?='?=?=?=10,6.0,5.0,5,15,60,6,1811o r s r r o o mm b mm r γλκκαγε ，刀具磨损值为VB ＝0.4mm ，机床型号CA6140车床，主电机功率为7.5kW ，切削用量为min /100,/6.0,5m v r mm f mm a p ===，求切削时的三个分力f p c F F F ,,，切削功率m P 及进给功率f P 。机床能否正常工作及对策。 16 用硬质合金车刀粗车外圆，加工材料为调质45钢，选择切削切削深度mm a p 3=、 切削速度m in /100m v =，试求在切削面积不改变情况下，分别采用mm a p 3=、 r mm f /3.0=和mm a p 5.1=、r mm f /6.0=时，它们产生的主切削力c F 、消耗的切削功 率m P 各多少？ 17 切削塑性材料和切削脆性材料时，刀具上什么位置切削温度最高，为什么？ 18 为什么切削不锈钢和高温合金时，其切削温度要比切削其它常用材料都高许多？
精品文档 第三章金属切削机床 一、单项选择 1.普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是：（）C A．主运动传动链；B．机动进给传动链；C．车螺纹传动链；D．快速进给传动链。 2.在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。A A．砂轮的回转运动；B．工件的回转运动； C．砂轮的直线运动；D．工件的直线运动。 3.普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是：( )。C A．主运动传动链；B．机动进给传动链； C．车螺纹传动链；D．快速进给传动链。 4.通常机床传动链的（）元件误差对加工误差影响最大。B A．首端；B．末端；C．中间；D．两端。 5.在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。B A．均由工件来完成；B．均由刀具来完成； C．分别由工件和刀具来完成；D．分别由刀具和工件来完成。 6.最常用的齿轮齿廓曲线是（）。D A．圆弧线；B．摆线；C．梯形线；D．渐开线。 7.普通车床的主参数是（）。D A．车床最大轮廓尺寸；B．主轴与尾座之间最大距离；C．中心高；D．床身上工件最大回转直径 8.在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。① ①砂轮的回转运动②工件的回转运动③砂轮的直线运动④工件的直线运动 9.在数控铣床上用球头立铣刀铣削一凹球面型腔，属于（）。A A．轨迹法；B．成型法；C．相切法；D．范成法。 10.可以获得尺寸精度的方法是（）。C A．轨迹法；B．成形法；C．调整法；D．展成法。 11.在立式铣床上铣平面时，刀具可采用 A 。 A）面铣刀B）三面刃铣刀C）锯片铣刀D）立铣刀 12.用周铣法铣削平面时，如果铣床上没有消隙机构，最好还是采用 B 。A）对称铣B）逆铣C）不对称顺铣D）顺铣 13.用周铣法铣削平面时，如果铣床有消隙装置，宜采用D 。 A．对称铣B．逆铣C．不对称顺铣D．顺铣 14.采用圆柱铣刀铣平面式，形成工件表面所需发生线的方法是B 。 A．成形法B．相切法C．轨迹法D．展成法 15.采用进给伺服系统的数控机床的精度最低。B A．闭环控制B．开环控制C．半闭环控制D．点位控制 16.下列传动链中，C 是内联系传动链。 A．车削螺纹时，从电动机传到车床主轴的传动链 B．车削外圆柱表面，传动工件的传动链
金属切削过程分析与控制 1切屑的形成 1、切屑的类型及其分类 由于工件材料不同，切削过程中的变形程度也就不同，因而产生的切屑种类也就多种多样，如下图示。图中从左至右前三者为切削塑性材料的切屑，最后一种为切削脆性材料的切屑。切屑的类型是由应力-应变特性和塑性变形程度决定的。 （1）带状切屑 它的内表面光滑，外表面毛茸。加工塑性金属材料（如碳素钢、合金钢、铜和铝合金），当切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大时，一般常得到这类切屑。它的切削过程平衡，切削力波动较小，已加工表面粗糙度较小。（2）挤裂切屑 这类切屑与带状切屑不同之处在外表面呈锯齿形，内表面有时有裂纹。这种切屑大多在切削黄铜或切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时产生。（3）单元切屑 如果在挤裂切屑的剪切面上，裂纹扩展到整个面上，则整个单元被切离，成
为梯形的单元切屑，如图c所示。切削铅或用很低的速度切削钢时可得到这类切屑。 以上三种切屑只有在加工塑性材料时才可能得到。其中，带状切屑的切削过程最平稳，单元切屑的切削力波动最大。在生产中最常见的是带状切屑，有时得到挤裂切屑，单元切屑则很少见。 假如改变挤裂切屑的条件，如进一步减小刀具前角，减低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到单元切屑。反之，则可以得到带状切屑。 这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化的。掌握了它的变化规律，就可以控制切屑的变形、形态和尺寸，以达到卷屑和断屑的目的。 如果在挤裂切屑的剪切面上，裂纹扩展到整个面上，则整个单元被切离，成为梯形的单元切屑，如图c所示。切削铅或用很低的速度切削钢时可得到这类切屑。 以上三种切屑只有在加工塑性材料时才可能得到。其中，带状切屑的切削过程最平稳，单元切屑的切削力波动最大。在生产中最常见的是带状切屑，有时得到挤裂切屑，单元切屑则很少见。 假如改变挤裂切屑的条件，如进一步减小刀具前角，减低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到单元切屑。反之，则可以得到带状切屑。 这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化的。掌握了它的变化规律，就可以控制切屑的变形、形态和尺寸，以达到卷屑和断屑的目的。 （4）崩碎切屑 这是属于脆性材料（如铸铁、黄铜等）的切屑。这种切屑的形状是不规则的，加工表面是凸凹不平的。
第二章 金属切削过程 1金属切削的变形过程 1）切削过程的本质 金属的切削过程实质上是工件材料的切削层在刀具的刀刃和前刀面作用下受到挤压，沿剪切面产生剪切滑移变形，而转变为切屑，同时形成已加工表面的过程。 切削过程中产生的切削力，切削热直接影响着刀具的磨损和已加工表面质量，所以只有深入研究切削过程才能从根本上理解切削变形机理、切屑和加工表面的形成，了解切削力、切削温度的变化规律，及其对刀具磨损和加工质量的影响；有助于理解加工过程的优化措施，达到提高加工效率，降低成本，提高产品质量。 2）切削中的三个变形区 在图2-7中，工件上划出一些正交网格，假设刀具不动，工件从左向右运动，到达A —O 线后开始发生变形，方格扭曲，切削层金属大部沿前刀面剪切滑移变形 挤压 刀刃、前刀面 工件切削层 切屑 已加工表面
向上运动成为切屑，通过O —M 线后变形大部分完成。在沿前刀面继续运动中，接触前刀面的一部分与前刀面剧烈摩擦，继续变形，切削层下边缘金属由刀刃O 点下方流过，成为新切出的工件表层。 一般称AOM 区为第一变形区，切屑底部与前刀面摩擦而继续变形的区域称为第二变形区，从刀刃下面流过留在工件表面的变形区称为第三变形区。 第一变形区实际宽度只有0.02~0.2mm ，可用一平面近似代替，称为剪切面(图2-8)，其与切削速度夹角称剪切角φ。 3）第一变形区变形程度的表示 （1）变形系数（p37） 这一参数是利用切削层变形前后形状的差异来表示变形程度，切削层受到挤压成为切屑后变得又厚又短， 变形前后厚度比值称为厚度变形系数： D ch h h h =ξ （2－1） h D 为切削厚度（图1-28） h ch 为切屑厚度（图2-8）
机械制造技术基础课后习题答案 第一章机械加工方法 1-1 特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同? 答： 1加工是不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约故可加工超硬脆材料和精密微细的零件。 2加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等出去多余材料而不是靠机械能切除多余材料。 3加工机理不同于一般金属切削加工不产生宏观切削不产生强烈的弹、塑性变形故可获得很低的表面粗糙度其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。 4加工能量易于控制和转换故加工范围光、适应性强。 1-2 简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面形成原理和应用范围。答：1电火花加工放电过程极为短促具有爆炸性。爆炸力把熔化和企划的金属抛离电极表面被液体介质迅速冷却凝固继而从两极间被冲走。每次电火花放电后是工件表面形成一个凹坑。在进给机构的控制下工具电极的不断进给脉冲放电将不断进行下去无数个点蚀小坑将重叠在工件上。最终工作电极的形状相当精确的“复印”在工件上。生产中可以通过控制极性和脉冲的长短放点持续时间的长短控制加工过程。适应性强任何硬度、软韧材料及难切削加工加工的材料只要能导电都可以加工如淬火钢和硬质合金等电火花加工中材料去出是靠放电时的电热作用实现的材料可加工行主要取决于材料的导电性及热学特性不受工件的材料硬度限制。 2电解加工将电镀材料做阳极接电源正极工件作阴极放入电解液并接通直流电源后作为阳极的电镀材料就会逐渐的溶解儿附着到作为阴极的工件上形成镀层。并由电解液将其溶解物迅速冲走从而达到尺寸加工目的。应用范围管可加工任何高硬度、高强度。高韧性的难加工金属材料并能意见单的进给运动一次加工出形状复杂的型面或行腔如锻模、叶片 3激光加工通过光学系统将激光聚焦成一个高能晾凉的小光斑再次高温下任何坚硬的材料都将瞬间几句熔化和蒸发并产生强烈的冲击波是融化的物质爆炸式的喷射去处。激光束的功率很高几乎对任何难度加工的金属和非金属材料如皋熔点材料、内热合金及陶瓷、宝石、金刚石等脆硬材料都可以加工也可以加工异型孔。 4超声波加工工作中超声振动还是悬浮液产生空腔空腔不断的扩大直至破裂或不断压缩至闭合。质疑过程时间极端空腔闭合压力可达几百兆帕爆炸时可产生水压冲击引起加工表面破碎形成粉末。适宜加工各种脆硬材料特别是电火花加工和电解加工难以加工的不导电材料和半导体材料如玻璃、陶瓷、石英、硅、玛瑙、宝石、金刚石等队遇到点的硬质合金、淬火钢等也能加工但工作效率低。 1-3车削加工能形成那些表面？ 答
《机械制造技术基础》部分习题参考解答 第二章 金属切削过程 2-1 什么是切削用量三要素？在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系？ 答：切削用量三要素是指切削速度v 、进给量f 、背吃刀量a p （切削深度）。 在外圆车削中，它们与切削层参数的关系是： sin /sin D r D p r D p h f b a A fa κκ===切削层公称厚度： 切削层公称宽度： 切削层公称横截面积： 2-2 确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？试画图标出这些基本角度。 答：确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要7个基本角度：前角、后角、主偏角、副偏角、副前角、副后角和刃倾角，这些基本角度如下图所示（其中副前角、副后角不做要求）。 2-3 试述刀具标注角度和工作角度的区别。为什么车刀作横向切削时，进给量取值不能过大？ 答：刀具标注角度是在静态情况下在刀具标注角度参考系中测得的角度；而刀具工作角度是在刀具工作角度参考系中（考虑了刀具安装误差和进给运动影响等因素）确定的刀具角度。
车刀作横向切削时，进给量取值过大会使切削速度、基面变化过大，导致刀具实际工作前角和工作后角变化过大，可能会使刀具工作后角变为负值，不能正常切削加工（P23）。 2-4 刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能？ 答：（P24）(1) 高的硬度和耐磨性；(2) 足够的强度和韧性；(3) 高耐热性；(4) 良好的导热性和耐热冲击性能；(5)良好的工艺性。 2-5 常用的硬质合金有哪几类？如何选用？ 答：（P26）常用的硬质合金有三类：P类（我国钨钴钛类YT），主要用于切削钢等长屑材料；K类（我国钨钴类YG），主要用于切削铸铁、有色金属等材料；M类（我国通用类YW），可以加工铸铁、有色金属和钢及难加工材料。 2-6 怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？ 答：切削形成过程分为三个变形区。第一变形区切削层金属与工件分离的剪切滑移区域，第二变形区前刀面与切屑底部的摩擦区域；第三变形区刀具后刀面与已加工表面的摩擦区域。 第一变形区的变形特点主要是：金属的晶粒在刀具前刀面推挤作用下沿滑移线剪切滑移，晶粒伸长，晶格位错，剪切应力达到了材料的屈服极限。 2-7什么是积屑瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积屑瘤的产生？ 答：（P32-34）切削塑性材料又能形成带状切屑时在前刀面刀尖处粘附的三角形金属硬块是积屑瘤。 它对加工过程的影响是：使刀具前角增大，切削厚度变化，加工表面粗糙度增大，刀具寿命降低；粗加工时影响不大，精加工必须防止。 控制积屑瘤的措施是正确选用切削速度（避开易产出积屑瘤的切削速度范围）、使用润滑性能好的切削液、增大刀具前角、适当提高工件材料硬度。 2-8 试述影响切削变形的主要因素及影响规律。 答：（P34）影响切削变形的主要因素是： 工件材料：强度越高，切削变形系数越小； 刀具前角：增大刀具前角，切削变形系数减小； 切削速度：切削速度越大，切削变形系数越小； 切削层公称厚度：厚度越大，切削变形系数越小。
第二章金属切削过程的基本规律及其应用 本章主要介绍以下容： 1、金属切削过程基本规律 2、金属切削过程基本规律的应用 课时分配：1，三个学时，2，三个学时 重点：金属切削过程的基本概念 难点：金属切削过程基本规律的应用 金属切削过程是机械制造过程的一个重要组成部分。金属切削过程是指将工件上多余的金属层，通过切削加工被刀具切除而形成切屑并获得几何形状、尺寸精度和表面粗糙度都符合要求的零件的过程。在这一过程中，始终存在着刀具切削工件和工件材料抵抗切削的矛盾，从而产生一系列现象，如切削变形、切削力、切削热与切削温度以及有关刀具的磨损与刀具寿命、卷屑与断屑等。对这些现象进行研究，揭示其在的机理，探索和掌握金属切削过程的基本规律，从而主动地加以有效的控制，对保证加工精度和表面质量，提高切削效率，降低生产成本和劳动强度具有十分重大的意义。总之，金属切削过程的优劣，直接影响机械加工的质量、生产率与生产成本。因此，必须进行深入的研究。 2.1 金属切削层的变形 一、切屑形成过程及变形区的划分 (见P19) 1、切削变形金属的切削过程与金属的挤压过程很相似。金属材料受到刀具的作用以后，开始产生弹性变形；虽着刀具继续切入，金属部的应力、应变继续加大，当达到材料的屈服点时，开始产生塑性变形，并使金属晶格产生滑移；刀具再继续前进，应力进而达到材料的断裂强度，便会产生挤裂。 2、变形区的划分大量的实验和理论分析证明，塑性金属切削过程中切屑的形成过程就是切削层金属的变形过程。切削层的金属变形大致划分为三个变形区：第一变形区（剪切滑移）、第二变形区（纤维化）、第三变形区（纤维化与加工硬化）。 3、切屑的形成及变形特点(见P20) 1）第一变形区（近切削刃处切削层产生的塑性变形区）金属的剪切滑移变形 切削层受刀具的作用，经过第一变形区的塑性变形后形成切屑。切削层受刀具前刀面与切削刃的挤压作用，使近切削刃处的金属先产生弹性变形，继而塑性变形，并同时使金属晶格产生滑移。 在下图中，切削层上各点移动至AC线均开始滑移、离开AE线终止滑移，在沿切削宽度围，称AC是始滑移面，AE是终滑移面。AC、AE之间为第—变形区。由于切屑形成时应变