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第1章数控加工的切削基础
作业答案
思考与练习题
1、什么是积屑瘤？它是怎样形成的？对切削过程有何影响？如何抑制积屑瘤的产生？
答：切削塑性金属材料时，常在切削刃口附近粘结一硬度很高的楔状金属块，它包围着切削刃且覆盖部分前面，这种楔状金属块称为积屑瘤
积屑瘤的形成和刀具前面上的摩擦有着密切关系。一般认为，最基本的原因是由于高压和一定的切削温度，以及刀和屑界面在新鲜金属接触的情况下加之原子间的亲和力作用，产生切屑底层的粘结和堆积。
积屑瘤不断发生着长大和破裂脱离的过程，其不稳定性常会引起切削过程的不稳定（切削力变动）。同时积屑瘤还会形成“切削刃”的不规则和不光滑，使已加工表面非常粗糙、尺寸精度降低。
实际生产中，可采取下列措施抑制积屑瘤的生成：
a.提高切削速度。
b.适当降低进给量。
c.增大刀具前角。
d.采用润滑性能良好的切削液。
2、切屑的种类有哪些？不同类型切屑对加工过程和加工质量有何影响？
答：根据切削过程中变形程度的不同，可把切屑分为四种不同的形态：
①带状切屑切削过程较平稳，切削力波动较小，已加工表面粗糙度的值较小。
②节状切屑切削过程不太稳定，切削力波动也较大，已加工表面粗糙度值较大。
③粒状切屑切削过程不平稳，切削力波动较大，已加工表面粗糙度值较大。
④崩碎切屑切削力波动大，加工表面凹凸不平，刀刃容易损坏。由于刀屑接触长度较短，切削力和切削热量集中作用在刀刃处。
3、试述切削用量三要素对切削温度、切削力的影响规律。
答：削用量三要素对切削温度的影响规律：切削速度对切削温度的影响最明显，速度提
高，温度明显上升；进给量对切削温度的影响次之，进给量增大，切削温度上升；背吃刀量对切削温度的影响很小，背吃刀量增大，温度上升不明显。
切削用量三要素对切削力的影响规律：背吃刀量对切削力的影响最大（a P 加大一倍，
切削力增大一倍）；进给量对切削力的影响次之（f 加大一倍，切削力增大68%~86%）；切削速度对切削力的影响最小。
4、试述前角、主偏角对切削温度的影响规律？
答：前角增大，切削变形减小，产生的切削热少，切削温度降低，但前角太大，刀具散热体积变小，温度反而上升。
主偏角增大，切削刃工作长度缩短、刀尖角减小，散热条件变差，切削温度上升。
5、刀具正常磨损的形式有哪几种？分别在何种情况下产生？
答：① 前刀面磨损 在切削速度较高、切削厚度较大的情况下，切削高熔点塑性金属材料时，易产生前刀面磨损。
② 后刀面磨损 在切削速度较低、切削厚度较小的情况下，会产生后刀面磨损。 ③ 前刀面和主后刀面同时磨损 在中等切削速度和进给量的情况下，切削塑性金属材料时，经常发生前、后刀面同时磨损。
6、试述进给量、主偏角对断屑的影响。
答：进给量增大，切削厚度也按比例增大，切屑卷曲应力增大，容易折断。
主偏角越大，切削厚度越大，切屑在卷曲时弯曲应力越大，易于折断。一般来说，k r 在75~90围较好
7、车削直径80mm ，长200mm 棒料外圆，若选用a p =4mm ，f =0.5mm/r ，n =240r/min ，试问
切削速度v c ，切削时间t m ，材料切除率Q 为多少？
m in 83.0240
5.0200=⨯==fn l t m min /mm 1205765.042408014.31000100010003=⨯⨯⨯⨯=⨯
==f a dn
f a v Q p p c π
模拟自测题
一、单项选择题
1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具前角较小、切削厚度较大的情况下，容易产生（D）。
（A）带状切屑（B）挤裂切屑（C）单元切屑 (D) 崩碎切屑
2、切削用量是指（D）。
（A）切削速度（B）进给量（C）切削深度（D）三者都是
3、切削用量选择的一般顺序是（A ）。
（A）a p-f-v c（B）a p- v c -f（C）v c -f-a p（D）f-a p- v c
4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有（C）。
（A）o和o（B）o和K r′ （C）K r和o（D）λs和K r′
5、分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为（ C ）变形区。
（A）二个（B）四个（C）三个（D）五个
6、在切削平面测量的车刀角度是（ D）。
（A）前角（B）后角（C）楔角（D）刃倾角
7、车削用量的选择原则是：粗车时，一般（ A），最后确定一个合适的切削速度v。
（A）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f；
（B）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f；
（C）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f；
（D）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f。
8、车削时的切削热大部分由（ C ）传散出去。
（A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气
9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为（ C ）
（A）背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小；
（B）进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小；
（C）切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小；
（D）切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小；
10、粗车细长轴外圆时，刀尖的安装位置应（ A ），目的是增加阻尼作用。
（A）比轴中心稍高一些（B）与轴中心线等高
（C）比轴中心略低一些（D）与轴中心线高度无关
11、数控编程时，通常用F指令表示刀具与工件的相对运动速度，其大小为（ C ）。
（A）每转进给量f （B）每齿进给量f z
（C）进给速度v f（D）线速度v c
12、刀具几何角度中，影响切屑流向的角度是（ B ）。
（A）前角；（B）刃倾角；（C）后角；（D）主偏角。
13、切断、车端面时，刀尖的安装位置应（ B ），否则容易打刀。
（A）比轴中心略低一些；（B）与轴中心线等高；
（C）比轴中心稍高一些；（D）与轴中心线高度无关。
14、（ A）切削过程平稳，切削力波动小。
（A）带状切屑（B）节状切屑（C）粒状切屑（D）崩碎切屑
15、为提高切削刃强度和耐冲击能力，脆性刀具材料通常选用（ B ）。
（A）正前角；（B）负前角；（C）0°前角；（D）任意前角。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1、用中等切削速度切削塑性金属时最容易产生积屑瘤。( √ )
2、在金属切削过程中，高速加工塑性材料时易产生积屑瘤，它将对切削过程带来一定的影响。( ×)
3、刀具前角越大，切屑越不易流出、切削力也越大，但刀具的强度越高。（×）
4、主偏角增大，刀具刀尖部分强度与散热条件变差。（√）
5、精加工时首先应该选取尽可能大的背吃刀量。（×）
6、外圆车刀装得低于工件中心时，车刀的工作前角减小，工作后角增大。（√）
7、进给速度由F指令决定，其单位为m/min。（×）
8、前角增加，切削力减小，因此前角越大越好。（×）
9、背吃刀量是根据工件加工余量进行选择的，因而与机床功率和刚度无关。（×）
