钢锻件粗车 P30 (YT5) 2)HT200铸铁件精车 K01 (YG3) 3)低速精车合金钢蜗杆 K01 4)高速精车调质钢长轴 P01 5)高速精密镗削铝合金缸套 金刚石刀具 6)中速车削高强度淬火钢轴 立方氮化硼或陶瓷刀具 7)加工65HRC冷硬铸铁或淬硬钢 陶瓷刀具。 2-8 、f和对切削力的影响有何不同?为什么?如果机床动力不足,为保持生产率不变,应如何选择切削用量? 答:增大时,切屑厚度压缩比不变,即单位切削层面积上的变形抗力不变,因而切削力成正比增大;而加大f,有所下降,故切削力不成正比增大。 切削速度正是通过切削厚度压缩比来影响切削力的,若切削速度增大,使增大变形抗力增大,故切削力增大;反之,若增大时减小,变形抗力减小,切削力也就随之减小。三者之中对切削力的影响最大,f次之,最小。在切除相同余量的前提下,增大f比增大更有利。 什么叫刀具的工件角度参考系?什么叫刀具的静态角度参考系?这二者有何区别?在什么条件下工作角度参考系与标注角度参考系重合? 答:刀具工作参考系是定义刀具工作角度的参考系;刀具的静态角度参考系是定义刀具的静态角度的参考系; 刀具静止参考系是在下列假定条件下建立的: 1)、刀刃上的选定点位于假定工件的轴平面内,是刀具静止参考系的原点; 2)、过刀具切削刃选定点的假定的进给运动方向位于车刀刀体(轴线)的法平面内并与车刀底面相平行; 3)、过刀具切削刃选定点的假定的主运动方向垂直于车刀刀体的底面。 二者的区别在以下两点: a、建立参考系的基准不同 刀具的静态角度是以标准安装状态下的假定主运动方向和进给运动方向来建立静态参考系的。 刀具的工作角度是以实际安装状态下的合成切削运动方向和进给运动方向建立工作参考系。 b、用途不同 刀具的静态角度是在设计、制造、刃磨和检验刀具时采用。 刀具的工作角度是在分析刀具切削状态时采用。 当刀具处于标准安装状态时,且进给速度相对于主运动速度来说非常小时,可以认为刀具的静态角度与刀具的工作角度重合。 主偏角对切削加工有何功用?一般选择原则是什么?=的车刀适用什么场合? 答:主偏角的功用: 1)减小主偏角,参加切削的切削刃长度会增加,刀尖角增大,从而使刀具寿命提高; 2)减小主偏角可使工件表面残留面积高度减小,从而减小表面粗糙度。 3)而减小主偏角会使径向力增大,在工艺系统刚性不足的情况下,容易引起振动,这不仅会降低刀具寿命,也会使已加工表面粗糙度增大。 选择原则:当工艺系统刚性较好时宜选较小的主偏角,反之则选较大的主偏角。 =的车刀适用于刚性差的工艺系统的切削。 2-11 用P10硬质合金车刀,车削为650的40钢外圆。切削用量为=4mm,f=0.6mm/r,v=110r/min;刀具几何角度为:=,。按公式计算及查表方法确定切削为、、及切削时所消耗的功率。 答:由表2-5 由表2-6,当=650时按, 查表2-7得1×0.94×1.0×1.0=0.94 1×0.77×1.0×1.25=0.96 1×1.11×1.0×0.85=0.94 所以 =3765.7×0.94=3539.8N =1213.75×0.96=1165.2N =1361.4×0.94=1279.7N 甲、乙二人每秒钟切下的金属体积完全相同(即生产率相同),只是甲的吃刀量asp比乙大1倍,而进给量f比乙小1倍。试比较二人主切削力的大小,由此可得出什么有益的结论? 解:切除率Q=1000vcaspf ; 又因asp1=2asp2,f1=2f2 ; 所以vc1=vc2 ; 主切削力经验公式为: 经计算得到:FC1>FC2 因而在选择切削用量的时候,为了减小切削力及劳动力的损耗,在切除量相同时,应选择较大的进给量f,较小的被吃刀量asp。 用P10的刀具材料,加工的碳钢,当增加1倍且f减小1倍时,计算着两种情况下切削温度变化的百分数。 解:由切削温度公式: 而现令改变用量之前: 现,,则有 故2-14 切削用量(、f、)中,哪个因素对刀具寿命影响最大?哪一个因素对刀具寿命影响最小?为什么? 解: 由实验可得切削速度对切削温度的影响最大,因此对刀具寿命的影响也最大;背吃刀量对切削温度的影响最小,因此对刀具寿命的影响最小; 由实验可得切削用量与刀具寿命的关系为 由公式可以得到:切削速度对刀具寿命的影响最大,其次是进给量f,背吃刀量对刀具寿命的影响最小。 甲、乙、丙三人高速车削sb=750N/mm2的碳钢。切削面积( asp ′ f )各为10′0.2,5′0.4,4′0.5,三人的经济耐用度Tc=60分钟,比较三人的生产率,解释生产率不同的原因? 解:刀具寿命计算公式为: 故切削速度 查表2-17得到参数m=0.2,yv=0.45,xv=0.15 ; 所以vc甲>vc乙>vc丙; 又因 Q=1000vcaspf 故Q甲>Q乙>Q丙2-16 刀具寿命一定时,从提高生产率出发,选择切削用量的顺序如何?从降低切削功率出发,选择切削用量的顺序又如何?为什么? 解:当刀具寿命一定的时候,从提高生产率出发,应先确定尽可能大的背吃刀量asp ,然后选择合理的尽量大的进给量f,最后按照刀具寿命计算出合适的切削速度 ,而从降低切削功率出发,应先选择尽可能大的进给量f ,然后选择合理的背吃刀量asp,最后确定合理的切削速度。 例如,,对功率影响最小的是进给量,故,最先选择f,而影响较大的是,最后选择。 2-17 切削液的作用有哪些?如何正确选用切削液? 答:切削液的作用:冷却作用、润滑作用、清洗作用 切削液的选用应根据加工性质、工件材料、刀具材料、工艺要求等具体情况合理选用切削液; 什么叫刀具寿命?刀具寿命和磨钝标准有什么关系?磨钝标准确定后,刀具寿命是否就确定了? 答:刃磨或换刃后的刀具,自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间,称为刀具寿命,符号用T,单位用min或s。刀具的磨钝标准是衡量刀具是否需要重磨或者换刃的标准,磨钝标准确定后,在给定的切削用量不变的情况下刀具寿命是确定的,若切削用量发生改变,刀具寿命也会发生改变。 2-19 选择切削用量额原则是什么?从刀具寿命出发,按什么顺序选择切削用量?从机床动力出发,按什么顺序选择切削用量?为什么? 解:选择合理的切削用量是指在充分利用刀具的切削性能和机床性能(功率、转矩),以及保证工件加工质量的前提下,获得高的生产率和低的加工成本。 而从刀具寿命的角度看,应先确定尽可能大的背吃刀量asp ,然后选择合理的尽量大的进给量f,最后按照刀具寿命计算出合适的切削速度 ,而从机床动力出发,应先选择尽可能大的进给量f ,然后选择合理的背吃刀量asp,最后确定合理的切削速度。 2-20何谓砂轮硬度?它与磨粒的硬度是否是一回事?如何选择砂轮硬度?砂轮硬度选择不当会出现什么弊病? 解答:砂轮硬度是指砂轮表面的磨粒在磨削力的作用下脱落的难易程度。砂轮硬度是由结合剂的粘结强度和数量所决定的,而与磨粒本身的硬度无关。 选择砂轮硬度的一般原则是,磨削软材料是,选用硬砂轮;磨削硬材料是,选用软砂轮; 如果砂轮硬度选择不当,砂轮选的过硬,磨钝的磨粒不易脱落,砂轮易堵塞,磨削热增加,工件易烧伤,磨削效率低,影响工件表面质量;砂轮选的过软,磨粒还在锋利时就脱落,增加了砂轮损耗,易失去正确的几何形状,影响工件精度。 2-21在外圆磨床上磨削淬火钢工件,工艺系统有中等刚度。应选什么磨料、粒度、硬度、粘接剂、组织和砂轮形状? 答:根据工艺和查表2-21选择磨料为白刚玉,粒度54#~100#均可,结合剂为陶瓷,硬度为中软,组织含磨料52%。 第三章 3-1 什么是机床的传动系统图?它有什么作用? 答:机床传动系统图是表示机床运动传递关系的示意图。它表示传动关系,不表示各元件的实际尺寸和空间位置。 3-2 什么是内联系传动链,它与外联系传动链有何不同,试举例说明。 答:外联系传动链是联系动力源和机床执行件之间的传动链,是执行件得到运动,而且能改变运动的速度和方向,但不要求动力源和执行件之间有严格的传动比关系。 例如:车削螺纹是,从电动机传到车床主轴的传动链就是外联系传动链,它只决定车螺纹速度的快慢,而不影响螺纹表面的成形。 内联系传动链是联系复合运动之内的各个分解部分,因而传动链所联系的执行件相互之间的相对速度有严格的要求,用来保证执行件运动的轨迹。 例如:在卧式车床上用螺纹车刀车螺纹时,为了保证所需螺纹的导程大小,主轴转一周时,车刀必须移动一个规定的准确的距离,联系主轴—刀架之间的螺纹传动链,就是一条传动比有严格要求的内联系传动链。 3-3 试写出CA6140车床主运动传动链的主传动路线,并计算主轴最高和最低转速及转速级数。 解: 传动路线: 主轴最高转速: r=1450*130/230*56/38*39/47*63/50=1410.5 r/min 主轴最低转速: r=1450*130/230*51/43*22/58*20/80*20/80*26/58=10.8 r/min 正转级数:u2=20/80*51/50≈0.25 u3=50/50*80/80=0.25故级数为: 低速2*3*(2*2-1)=18 高速 2*3=6 一共18+6=24级 同理反转为:3*【(2*2-1)+1】=12级3-4 CA6140