第五章 切削用量及刀具几何角度的选择(机械制造技术A)

《机械制造技术基础》教学大纲习惯专业：机械类各专业课程性质：必修课总学时：108总学分：6一、课程性质、目的与任务《机械制造技术基础》是模具设计与制造专业必修的一门专业基础课。

是一门集“教、学、做”一体化的课程。

该课程是以“典型零件机械加工工作过程”为主线，惯穿工艺规程制定与实施，有机融合了金属切削加工的基本知识及常用机床夹具的基本知识，而建设的一门综合性课程。

课程讲授了常用刀具的结构与选择、机械加工工艺规程、典型零件的加工工艺的编制、机械加工的质量分析、机械装配工艺、常用夹具的设计方法等内容。

并对各类刀具的特点，金属切削过程及其有关规律，工艺规程的制定，机械加工质量的概念，机械加工精度及其影响因素、装配工艺及其与机械加工工艺的关系，保证装配精度的方法，装配尺寸链的建立，进行了简要的介绍。

本课程在内容方面侧重于基础知识、基础理论与基本分析方法的讲授，在培养实践能力方面着重机械加工技能的基本训练。

使学生能正确地选择刀具与夹具，培养学生“机械加工工艺规程的制定与实施”的能力。

二、教学基本要求（一）知识教学目标1、掌握金属切削的基本原理、刀具几何参数的表示、切削用量的选择原则，熟悉各类刀具的特点，认识金属切削过程及其有关规律。

2、熟悉机床的要紧类型、性能特点及其工艺范围，具有合理选用机床的基本知识。

3、熟悉生产过程的基本概念；掌握工艺路线拟订的原则与步骤及零件加工工艺规程编制的通常方法；4、掌握“六点定位原则”及机械加工中零件的定位基准的选择；5、掌握“工艺尺寸链原理”及加工余量的确定与工艺尺寸链的计算，熟悉机械加工生产率与经济性，并能够进行工艺文件的初步规划。

6、掌握工件在夹具中定位与夹紧的基本原理及方法，掌握各类机床夹具的设计要点。

7、熟悉机械加工质量的概念，机械加工精度及其影响因素、机械加工表面质量及其影响因素。

8、熟悉装配工艺及其与机械加工工艺的关系，掌握保证装配精度的方法，熟悉装配尺寸链的建立，初步掌握装配工艺规程的制订。

名词解释：1、积屑瘤：在切削速度不高而又能形成连续性切屑的情况下，加工钢料等醒材料时，常在前刀面切削处粘着一块剖面呈三角状的硬块，这块冷焊在签到面上的金属称为积屑瘤。

2、刀具磨钝标准：刀具磨损到一定限度就不能继续使用。

这个磨损限度称为磨钝标准。

国际标准化组织ISO统一规定以1/2背吃刀量处后刀面上测量的磨损带宽度作为刀具的磨钝标准。

3、刀具耐硬度（刀具使用寿命）：刃末好的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的净切削时间，称为刀具使用寿命，以T表示。

用刀具使用寿命乘以刃磨次数，得到的就是刀具的总寿命。

4、砂轮：砂轮的特性由以下五个因素决定：磨料、粒度、结合剂、硬度和组织。

常用的磨料有氧化物系、碳化物系、高硬磨料系三类：粒度表示磨粒的大小程度。

结合剂的作用是将磨粒粘合在一起，使砂轮具有必要的形状和硬度。

砂轮的强度、耐腐蚀性、耐热性、抗冲击性和告诉旋转而不破裂的性能，主要取决于结合剂的性能。

砂轮的硬度是反映磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面上脱落的难易程度。

砂轮的组织反映了磨粒、结合剂、气孔三者之间的比例关系。

5、六点定位原理：按一定要求分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，从而使工件在夹具中得到正确位置的原理，称为六点定位原理。

6、复映误差：由于工艺系统受力变形的变化而使毛坯的形状误差复映到加工后工件表面的现象，称为误差复映。

因误差复映现象而使工件产生加工误差，称为复应误差。

7、工艺系统：机械制造系统中，机械加工所使用的机床、道具、夹具和工件组成了一个相对独立的系统，称为工艺系统。

8、装配：根据规定的技术要求将零件或部件进行配合和联接，使之称为半成品或成品的工艺过程称为装配。

9、机械加工工艺过程是指用机械加工的方法改变生产对象（毛坯）的形状、尺寸和表面质量，使之成为零件的过程。

10、工序：指一个活一组工人，在一个工作地对同一个或同事对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。

11、零件结构的工艺性：指所涉及的零件在能满足使用高要求的前提下制造的可行性和经济性。

目录实验一车刀几何角度测量实验二车床三箱结构认识实验三滚齿机的调整与加工实验四机床工艺系统刚度测定实验五加工误差统计分析实验一车刀几何角度测量( 2 学时）一、实验目的1、加深对刀具几何角度及各参考坐标平面概念的理解；2、了解万能量角台的工作原理,掌握刀具几何角度的测量方法;3、学会刀具工作图的表示方法.二、实验设备1、万能量角台一台.2、测量用车刀若干把.三、实验原理刀具几何角度的测量是使用刀具角度测量仪完成的,刀具角度测量仪即万能量角台的测量原理如图1—1所示，立柱式万能量角台主要由台座、立柱、垂直升降转动套、水平回转臂、移动刻度盘和指度片等零件组成。

松开侧锁紧螺钉，可使垂直升降转动套带动水平回转臂上下移动,松开前锁紧螺钉,可使水1。

台座 2。

立柱 3.前锁紧杆 4.滑套 5. 侧锁紧螺杆 6.挡片 7.水平转臂 8。

挡片 9。

移动刻度盘10。

指度片 11。

紧固螺钉 12.定位销钉图1-1 万能量角台示意图平回转臂和移动刻度盘绕水平轴转动。

移动刻度盘可沿着水平回转臂上的水平槽水平移动，并根据测量需要紧固在某一确定位置。

指度片可绕螺钉销轴转动，其底部靠近被测量的表面，指针指示测量角度.用上述这些零件位置的变动，即可实现各参考平面内刀具角度的测量。

测量时,刀具放在台座上，以刀杆的一侧靠在两定位销内侧定位。

四、实验内容1)测量主偏角滑套上的“0”刻度对准立柱上的标定线,测量时只可上下移动，不得转动。

转动水平回转臂，使其上的“0”刻度线对准滑套上的标定线。

调整测量指度片，使指度片的底面与主切削刃重合，制度片的指针所指的角度为主偏角. 2）测量负偏角方法同上,只是让指度片的底面与副切削刃重合，指针所指读数为负偏角. 3）测量前角滑套上的“0”刻度对准立柱上的标定线后，再把滑套相对于标定线顺时针转动一个主偏角的余角，转动水平回转臂，使水平回转臂上的“90”刻度线对准滑套上的“90”刻度线,调整指度片，使指度片的底面与前刀面重合，制度片的指针所指的角度为。

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超硬脆材料和精密微细的零件。

23加工小。

4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放电过程极为短促企划的金属抛离电极表面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适应性强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工件的材料硬度限制。

2将电镀材料做阳极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。

并由电解液应用范围管次加工出形状3通过光学系统将激光聚焦成一个高能晾凉的小光斑质爆炸式的喷射去处。

激光束的功率很高4工作中超声振动还是悬浮液产生空腔适宜加工各种脆硬材料、淬火钢等也能加工1-3车削加工能形成那些表面？答各种回转面和平面1-4镗削与车削有什么不同？答（1）主运动不同（2）加工精度不同，一般车削高于镗削。

1-5 简述滚切斜齿轮时的四条传动链。

第二章金属切削切学原理与刀具2 - 1 .金属切削过程有何特征答金属切削是会产生很大的力和切削热量。

一般以刀具为准，刀具的几个重要参数：主倾角，刃倾角，前角，后角，副倾角，副后角2 - 2 .切削过程的三个变形区各有什么特点答第一变形区这三个变形区汇集在切削刃附近切屑留在加工表面上。

2 -3 .分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响答在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。

瘤核逐渐长大成为积屑瘤成长与脱落。

积屑瘤粘结在前刀面上由此可见对粗加消除措施采用高速切削或低速切削切削液。

2 - 4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别答学反应2 - 5车刀的角度是如何定义的答P1 7工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。

机械制造技术基础知识1.机床的切削运动用刀具切除工件材料，刀具与工件之间务必要有一定的相对运动，该相对运动由主运动与进给运动构成。

主运动，是切下切屑所需要的最基本的运动，对切削起要紧作用，消耗机床的功率95%以上。

机床主运动只有1个。

进给运动，使工件不断投入切削，从而加工出完整表面所需的运动。

消耗机床的功率5%下列。

机床的进给运动能够有一个或者几个。

2.切削用量是指切削速度v、进给量f（或者进给速度）与切削深度ap。

三者又称之切削用量三要素。

切削速度v（m／s或者m／min），切削刃相关于工件的主运动速度称之切削速度。

即在单位时间内，工件与刀具沿主运动方向的相对位移。

进给量f，刀具转一周（或者每往复一次），两者在进给运动方向上的相对位移量称之进给量，其单位是mm／r（或者mm／双行程）。

切削深度ap（mm），切削深度指待加工表面与已加工表面之间的垂直距离。

3.常用刀具材料碳素工具钢与合金工具钢，因其耐热性很差，目前仅用于手工工具如锉刀、铰刀等。

高速钢，高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。

强度高，抗弯强度为硬质合金的2～3倍；韧性高，比硬质合金高几十倍；硬度较高，且有较好的耐热性；可加工性好，热处理变形较小常用于制造各类复杂刀具（如钻头、丝锥、拉刀、成型刀具、齿轮刀具等）。

硬质合金，硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC等）粉末与金属粘结剂（如Co、Ni、Mo等）经高压成型后，再在高温下烧结而成的粉末冶金制品。

硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性都很高，同意的切削速度远高于高速钢，且能切削硬材料。

硬质合金的不足:抗弯强度较低、脆性较大，抗振动与冲击性能也较差。

硬质合金被广泛用来制作各类刀具。

4．车刀切削部分的构成切削部分由3面-2刃-1尖构成，（1）前刀面(前面 ) ：切屑流出所通过的表面。

（2）主后刀面(主后面) ：与工件上过渡表面相对的表面。

机械制造技术基础(讲义) 2007年5月一、刀具方面１、刀具总述：金属切削过程的实质是刀具与工件相互作用的过程，其目的是将工件上余外金属切除，并在高效低成本的前提下，使工件满足图纸要求的形状、尺寸精度和表面质量。

切削运动：主运动〔只有一个〕，进给运动〔一个或者多个〕。

工件上的三表面：待加工表面、已加工表面和过渡表面。

切削用量三要素：切削速度〔v〕,进给量〔f〕,背吃刀量〔a〕。

p⑴刀具的几何参数：〔以一般外圆车刀为例〕结构：三面〔前刀面、主后刀面、副后刀面〕、二刃〔主刀刃、副刀刃〕、一尖〔刀尖〕。

〕：它决定了切削刃的锐利程度和刃口强固程度。

在粗前角〔γ加工时，一样选取小的，精加工时选取大的前角；〕：增大后角，可减少刀具磨损，提高表面加工质量，后角〔α在粗加工时，一样选取小的，精加工时选取大的后角；此外还有主偏角，副偏角，刃倾角等，这是刀具中比较重要的几种角度参数。

⑵刀具的材料：必备性能：①高的硬度及耐磨性；②足够的强度及韧性；③高的热稳固性；④良好的物理特性；⑤良好的工艺性；⑥经济性好。

硬度含义：HB：布氏硬度，应用于铸铁；HRA：洛氏硬度，应用于刀具；HRC：洛氏硬度，应用于钢。

常用刀具材料种类：高速钢、硬质合金。

①高速钢〔高速不高速〕：强度、韧性、导热性和工艺性好，专门是能够制造复杂的刀具，但硬度、耐磨性和耐热性较差，故用于低速刀具、成型刀具的制造。

②硬质合金：由高硬、难熔的金属碳化物和金属粘结剂等通过粉末冶金制成的。

与高速钢相比有以下特点：硬度高‘耐磨性好，耐热性高，但抗弯强度低，断裂韧性低，因而硬质合金刀具承担切削振动和冲击负荷的能力差。

硬质合金分类：〔P〕YT类：加工长切屑〔塑性〕黑色金属；〔K〕YG类：加工短切屑〔脆性〕黑色金属、有色金属和非金属材料；〔M〕YW类：加工长切屑和短切屑黑色金属和有色金属。

其中常用〔P〕YT类，例如：YT15、YT14等，其中的15、14表示TiC的含量为15%和14%。

安徽理工学校授课教案教研室：机械工程任课教师：胡俊锋第五章 切削加工基础知识§5－1 切削运动与切削用量（一）切削运动及形成的表面1． 切削运动的定义及分类在切削过程中，工件和刀具之间的相对运动叫切削运动。

切削运动分主运动和进给运动两类：（1） 主运动：直接切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，形成工件新表面的运动叫做主运动。

（2） 进给运动：使新的切削层不断投入切削的运动叫做进给运动。

进给运动又分为横向进给运动和纵向进给运动。

2． 切削时工件上形成的三个表面（1）已加工表面：已切去多余金属而形成的新表面。

（2）待加工表面：即将被切去金属层的表面。

（3）加工表面：刀刃正在切削的表面。

（二）切削用量的基本概念1．切削用量的定义切削用量是表示主运动及进给运动大小的参数，它包括切削深度、进给量和切削速度。

（见图1-2）（1）切削深度（吃刀深度）p a 单位：mm工件上已加工表面和等加工表面间的垂直距离叫切削深度。

车削外圆切削深度的计算公式： p a ＝2mw d d 式中p a ：切削深度 w d ：工件待加工表面直径 m d ：工件已加工表面的直径。

（2）进给量（走刀量）ƒ 单位：mm/r进给量是指在主运动的一个循环内，刀具与工件沿进给运动方向的相对位移。

（3）切削速度v 单位：m/min 在进行切削加工时，刀具切削刃上某点相对待加工表面在主运动方向上的瞬时速度叫切削速度。

切削速度的计算公式为v=1000nd w 式中：v:切削速度 ，m/min w d ：工件待加工表面的直径，mm n ：车床的主轴转速，r/mim 。

例 车削的工件直径w d ＝50mm ，车床主轴的转速n=600r/min ，求切削速度v?解：根据公式可得： v=1000 n d w ＝10006005014.3X X ＝94（m/min ） (三)切削用量的选择合理的选择切削用量将对提高工件加工表面质量、刀具耐用度、生产效率和降低成本有利。

1．切削用量对切削效率、功率等影响切削用量三要素分背吃刀量，进给量和切削速度切削速度对刀具寿命影响最大，进给量次之，背吃刀量最小。

一般车削时当进给量不变，背吃刀量增大一倍是，切削力也成倍增大，而当吃刀量不变，进给量增大一倍时，切削力约增大0.7-0.8三要素中切削速度对温度影响最大，其次是背吃刀量。

影响切削力的因素1、工件材料2、切削用量3、刀具几何角度4、其它因素影响切削温度的主要因素切削温度主要受切削用量、刀具几何参数、工件材料、刀具磨损和切削液的影响2．加工表面粗糙度精加工时，增大进给量将增大加工表面粗糙度值(见第四章)。

因此，它是精加工时抑制生产率提高的主要因素。

在较理想的情况下，提高切削速度Vc，能降低表面粗糙度值；背吃刀量ap对表面粗糙度的影响较小。

综上所述，合理选择切削用量，应该首先选择一个尽量大的背吃刀量aP，其次选择一个大的进给量f。

最后根据已确定的aP和f，并在刀具耐用度和机床功率允许条件下选挥一个合理的切削速度Vc。

3．定位和夹紧1、定位工件在机床上加工时，为保证加工精度和提高生产效率，必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，这个过程称为定位。

一般定位，就必须限制工件在机床上的6个自由度即三个方向移动，以及三个方向转动。

这样工件在机床上就固定了位置，接下来我们就好根据这个位置找出刀具的位置，既而经行加工。

2、夹紧工件在定位的基础上由于加工时工件受外力较大（主要是切削力）定位一般会被破坏，这时就需要对工件施加夹紧力，以防止工件移动，这个就叫夹紧。

4．切削过程中的变形区P41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）5．消除自激振动的措施（未讲）合理选择切削用量,合理选择刀具参数.提高工艺系统抗振性.采用减振装置.合理调整主振模态刚度比及其组合.采用变速切削6．夹具的分类按夹具使用范围划分1）通用夹具2）专用夹具3）通用可调整夹具及成组夹具4）组合夹具按使用机床划分可分为钻床夹具、铣床夹具、车床夹具、磨床夹具等。

第5章习题及答案5-1机床的运动按功用分为哪几种？答：分为表面成形运动和辅助运动两大类。

直接参与切削过程，使之在工件上形成一定几何形状表面的刀具和工件间的相对运动称为表面成形运动。

机床上除表面成形运动外的所有运动都是辅助运动。

5-2如何衡量切削加工的质量？答：零件切削加工的质量主要由加工精度和表面质量来衡量。

加工精度就是指零件加工后零件的尺寸、形状和表面间的相互位置等方面的几何参数与理想几何参数的相符合程度，两者的差距愈小，加工精度愈高。

零件的表面质量对零件的耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀性、密封程度、接触刚度等都有一定的影响。

5-3切削用量要素包括哪几项？切削用量的选择原则是什么？答：切削用量是切削过程中最基本的操作参数，包括切削速度v c、进给量f和背吃刀量a p，其分别表示切削刃与过渡表面之间的相对运动速度、待加工表面转化为已加工表面的速度、已加工表面与待加工表面之间的垂直距离。

合理地选择切削用量，对于保证加工质量、提高生产效率和降低成本有着重要的影响。

切削加工时应当根据具体的加工条件，确定切削用量三要素的合理组合。

背吃刀量要尽可能取得大些，最好一次走刀能把该工序的加工余量切完。

进给量的选择主要受机床、刀具和工件所能承受的切削力的限制。

精加工时，一般背吃刀量不大，切削力也不大，限制进给量的主要因素是工件表面粗糙度。

选定背吃刀量和进给量以后，根据合理的刀具耐用度，用计算法或查表法选择切削速度。

5-4切削层尺寸平面要素包括哪几项？答：切削层尺寸平面要素包括切削层的公称厚度h D、公称宽度b D和公称横截面积A D。

5-5试述刀具的结构和刀具的角度。

答：刀具基本组成部分包括夹持部分和切削部分。

夹持部分俗称刀柄或刀体，主要用于刀具安装与标注的部分。

切削部分俗称刀头，是刀具的工作部分，由刀面、切削刃（又称刀刃）组成。

其组成要素包括：1）前面。

又称前刀面，切削过程中切屑流出所经过的刀具表面。

2）主后面。

又称主后刀面，是切削过程中与过渡表面相对的刀具表面。

第一章金属切削基础一. 单项选择1. 进给运动通常是机床中（）。

a) 切削运动中速度最高的运动,b) 切削运动中消耗功率最多的,c) 不断地把切削层投入切削的运动,d) 使工件或刀具进入正确加工位置的运动。

2. 在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。

a) 砂轮的直线运动，b) 工件的回转运动，c) 砂轮的回转运动，d) 工件的直线运动。

3. 在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。

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。

4. 背吃刀量a p 是指主刀刃与工件切削表面接触长度（）。

a) 在切削平面的法线方向上测量的值；b) 正交平面的法线方向上测量的值；c) 在基面上的投影值；d) 在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测量的值。

5. 垂直于过渡表面度量的切削层尺寸称为（）。

a) 切削深度，b) 切削长度，c) 切削厚度，d) 切削宽度。

6. 在背吃刀量a p 和进给量f 一定的条件下，切削厚度与切削宽度的比值取决于（）。

a) 刀具前角；b) 刀具后角；c) 刀具主偏角；d) 刀具副偏角。

7. 通过切削刃选定点，垂直于主运动方向的平面称为（）。

a) 切削平面，b) 进给平面，c) 基面，d) 主剖面。

8. 在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（）。

a) 前角,b) 后角,c) 主偏角,d) 刃倾角.9. 刃倾角是主切削刃与（）之间的夹角。

a) 切削平面,c) 主运动方向,d) 进给方向10. 车削加工时，车刀的工作前角（）车刀标注前角。

a) 大于,b) 等于,c) 小于,d) 有时大于、有时小于11. 用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时，应选择刀具材料的牌号为（）。

a) YT30,b) YT5,c) YG3,d) YG8 .二. 多项选择1. 主运动和进给运动可以（）来完成。

a) 单独由工件,b)单独由刀具,c) 分别由工件和刀具,d) 分别由刀具和工件2. 实现切削加工的基本运动是（）。

1-6 什么是生产类型？如何划分生产类型？各生产类型都有什么工艺特点？生产类型是指产品生产的专业化程度。

产品的用途与市场需求量不同，形成了不同的生产类型，分为单件小批生产、中批生产与大批量生产工艺特点：P5（1）单件（小批）生产—产品产量很少，品种很多，各工作地加工对象经常改变，很少重复。

（2）成批生产—一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，工作地的加工对象周期地重复。

（3）大量生产—产品产量很大，工作地的加工对象固定不变，长期进行某零件的某道工序的加工。

1-7 企业组织产品的生产有几种模式？各有什么特点？（1）生产全部零部件并组装机器（2）生产一部分关键的零部件，进行整机装配，其余的零部件由其他企业供应（3）完全不生产零件。

只负责设计与销售特点：（1）必须拥有加工所有零件的设备，形成大而小，小而全的工厂，当市场发生变化时，很难及时调整产品结构，适应性差（2）自己掌握核心技术和工艺，或自己生产高附加值的零部件（3）占地少，固定设备投入少，转产容易等优点，较适宜市场变化快的产品生产1-8 按照加工过程中质量m 的变化，制造工艺方法可分为几种类型？说明各类方法的应用范围和工艺特点可分为材料成型工艺、材料去除工艺和材料累计工艺材料成型工艺范围：材料成型工艺常用来制造毛坯，也可以用来制造形状复杂但精度要求不高的零件特点：加工时材料的形状、尺寸、性能等发生变化，而其质量未发生变化，生产效率较高材料去除工艺范围：是机械制造中应用最广泛的加工方式，包括传统的切削加工、磨削加工和特种加工特点：在材料去除过程中，工件逐渐逼近理想零件的形状与尺寸材料累计工艺范围：包括传统的连接方法、电铸电镀加工和先进的快速成型技术特点：利用一定的方式使零件的质量不断增加的工艺方法2-1 切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？答：三个变形区的特点：第一变形区为塑性变形区，或称基本变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；第二变形区为摩擦变形区，切屑形成后与前面之间存在压力，所以沿前面流出时必然有很大摩擦，因而使切屑底层又产生一次塑性变形；第三变形区发生在工件已加工表面与后面接触的区域，已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦产生变形。

第二章 2-1 什么叫主运动�什么叫进给运动�试以车削、钻削、端面铣削、龙门刨削、外圆磨削为例进行说明。

答�主运动�由机床提供的刀具与工件之间最主要的相对运动�它是切削加工过程中速度最高、消耗功率最多的运动。

进给运动�使主运动能依次地或连续地切除工件上多余的金属�以便形成全部已加工表面的运动。

车削时�主运动为工件的旋转�进给运动为刀具沿轴向相对于工件的移动� 钻削时�主运动为工件或钻头的旋转�而工件或钻头沿钻头轴线方向的移动为进给运动� 端面铣削时�主运动为铣刀的旋转运动�进给运动为工件移动� 龙门刨削时�主运动为刨刀的直线往复运动�进给运动为工件的间隙移动� 平面磨削时�主运动为砂轮的旋转�矩台的直线往复运动或圆台的回转�纵向进给运动�为进给运动�以及砂轮对工件作连续垂直移动�而周边磨削时还具有横向进给。

2-2 根据表2-2和表2-3�分析下列机床型号所代表的意义�M M 7132、C G 6125B 、X 62W 、M 2110、Z 5125、T 68 答�M M 7132代表工作台面宽度为320m m 的精密卧轴矩台平面磨床 C G 6125B 代表最大回转直径为250m m 的高精度卧式车床重大改进顺序号为B X 62W 代表工作台面宽度为20m m 的卧式升降台铣床 M 2110代表磨削孔径为100m m 的内圆磨床 Z 5125代表最大钻孔直径为25m m 的方柱立式钻床 T 68代表卧式镗床 2-3 画出Y 0=10°、�s =6°、�0=6°、0��=6°、K r =60°、r K �=15°的外圆车刀刀头部分投影图。

答�参见课本第15页。

2-4 用r r s 70157�������、、的车刀�以工件转速n =4r s �刀具每秒沿工件轴线方向移动1.6m m �把工件直径由54w d m m ��计算切削用量�s p c a f v 、、�。

刀具几何角度的选择刀具切削部分的几何角度刀具几何角度的选择刀具切削部分的几何角度，对于不锈钢切削加工的生产率、刀具耐用度、被加工表面粗糙度、切削力以及加工硬化等方面都有很大的影响，合理选择和改进刀具几何参数是保证加工质量、提高效率、降低成本的有效途径。

（1）车刀前角γ0的选择前角的大小决定刀刃的锋利与强度。

增大前角可以减小切屑的变形，从而减小切削力和切削功率，降低切削温度，提高刀具耐用度。

但是增大前角会使楔角减小，降低刀刃强度，造成崩刃，使刀具耐用度下降。

车削不锈钢时，在不降低刀具强度的条件下，应把前角适当取大一些。

在刀具前角大时其塑性变形小，切削力和切削热降低，减轻加工硬化趋势，提高刀具耐用度，一般刀具前角宜取12°～20°。

（2）车刀后角α0的选择在切削过程中，后角可以减小后刀面与切削表面的摩擦。

若后角过大，则楔角减小，使散热条件恶化，刀具刃口强度下降，降低刀具耐用度；若后角过小，摩擦严重，则会使刃口变钝，增大切削力，增高切削温度，加剧刀具磨损。

在一般情况下，后角变化不大，但必须有一个合理的数值，以利于提高刀具的耐用度。

车削不锈钢时，由于不锈钢的弹性和塑性都比普通碳素钢大，所以刀具后角过小会使切断表面与车刀后角的接触面积增大，摩擦产生的高温区集中于车刀后角，加快车刀磨损，降低被加工表面光洁度，所以车削不锈钢时的车刀后角要比车削普通碳钢时稍大一些，但后角过大又会降低刀刃强度，直接影响车刀的耐用度，因此，一般情况下车刀后角宜取6°～10°。

（3）车刀主偏角Kr的选择当切削深度ap和进给量f不变时，减小主偏角Kr可使散热条件得到改善，减少刀具损坏，使刀具切入、切出平稳。

但主偏角减小又会使径向力增大，在切削时容易引起振动。

车削不锈钢的硬化倾向性强，易产生振动，振动又会使加工硬化严重。

因此，主偏角一般宜取45°～90°。

具体角度应根据机床、零件、刀具系统的刚性和切削用量来选择。