项目五 机械加工中的切削现象与质量问题分析

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1、项目五机械加工中的切削现象与质量问题分析1、积屑瘤是如何形成的？其形成的条件有哪些？它对切削过程产生哪些影响？怎么样抑制积屑瘤？答：在切削速度不高又能形成连续带状切屑的情况下，加工一般钢料或其它塑性材料时，刀具前角很小或为负值时，工件、切屑的一部分金属冷焊在刀具的刀尖和前刀面上代替刀具进行切削的硬块称积屑瘤。其形成与切削速度、工件材料及产生粘结现象的条件有关。积屑瘤对切削过程有积极的影响，也有消极的影响。1、实际前角增大。由于积屑瘤粘结在前刀面上，它加大了刀具的实际前角，可使切削力减小，对切削过程起到积极的

2、作用。积屑瘤越高，实际前角越大。2、增大切削厚度。由于其产生、形成与脱落是一个周期性的动态过程，因而有可能引起振动。3、加工表面粗糙度增大。积屑瘤的底部相对稳定，其顶部很不稳定，易破裂，一部分连附于切屑底部而排除，一部分留在加工表面上，积屑瘤凸出刀刃部分使加工表面切得非常粗糙，因此在精加工时必须设法避免或减小积屑瘤。4、对刀具耐用度的影响。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、提高刀具耐用度的作用。但在积屑瘤较不稳定的情况下使用硬质合金刀具时，积屑瘤的破裂有可能使硬质合金刀具颗

3、粒剥落，反而加大了刀具的磨损。控制积屑瘤的生长可以采用如下措施：(1)降低切削速度，使切削温度降低，粘结现象不易发生。(2)采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤存在的相应温度。(3)采用润滑性能好的切削液，可减少磨擦，控制粘结。(4)增加刀具前角，以减小刀屑接触区的压力。(5)提高工件材料硬度，可减少加工硬化倾向。2、车削时切削合力为什么常分为三个相互垂直的分力？说明这三个分力的作用。答：切削合力方向为空间的某一方向，与切削运动中的三个运动方向均不重合，切削力是设计、计算机床功率、校验运动机构强度、合理选择切

4、削用量、提高工件加工精度的一个重要参数或影响因素。所以按照车削的实际情况，将切削力沿车削时的三个运动方向分解成三个力。车削时的切削运动为：主运动、进给运动和切深运动。三个运动方向在车削时是相互垂直的，所以车削时将切削力分解成沿三个运动方向、互相垂直的分力。主切削力：它切于加工表面并与基面垂直。它是计算车刀强度、设计机床零件、确定机床功率所必需的基本参数。进给力：它位于基面内并与工件轴线平行，与走刀方向相反的力，是设计计算车刀进给机构所必需的基本参数。背向力：它是处于基面内并与工件轴线垂直的力，用来确定与工件

5、加工精度有关的工件挠度，是计算机床零件和车刀强度所必需的基本参数，也是导致工件在切削过程中振动的力。3、何为最高生产率耐用度和最低成本耐用度？粗加工和精加工可选用的耐用度是否相同？为什么？答：最高生产率耐用度是根据单件加工工时最少或单位时间生产最多数量产品来衡量的。最低成本耐用度是以每件产品或工序的加工费用最低为原则来制定的。粗加工时，主要考虑生产效率，可以按最大生产率选取耐用度。另外粗加工时，工时费用较低。精加工时，工时费用较高，选择耐用度时，主要以最低成本为目标。4、刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃

6、倾角各有何作用？如何选用合理的刀具切削角度？答：前角是刀具上重要的几何参数之一，它的大小决定切削刃的锋利程度和强固程度，直接影响切削过程，对切削的难易程度有很大的影响。后角的作用是用来减少刀具后面与工件切削表面和已加工表面间的摩擦，使刀具在切削过程中阻力降低。主偏角的大小影响背向力FP与进给力Ff的比例以及刀尖强度和散热条件等。副偏角的作用是减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦，减少切削振动。刃倾角主要影响刀尖强度和切屑流动的方向。前角的选择应根据：（1）工件材料的性质（2）刀具材料（3）加工阶段来进行合理选

7、择。后角选择的主要依据有二个：一是切削厚度hd、二是刀具形式。主偏角的选择原则是，在工艺系统刚度允许的前提下，选择较小的主偏角。副偏角选择时，主要按加工性质，一般可取100～150，切断刀为保证刀尖强度，可取10～20。 刃倾角的选择应根据生产条件具体分析，一般情况下可按加工性质选取，精车λs=00～50；粗车λs=00～-50；断续车削λs=-300～-450；工艺系统刚性较差时不宜选负的刃倾角。5、为什么加工塑性材料时，应尽可能采用大的前角？前角增大后，又带来了什么问题？答：切削塑性材料时，增大前角能显

8、著减小切削变形，减小切削力和切削热，减小切屑的流动阻力。切削塑性材料常得到带状切屑，切屑与前刀面的接触面积较大，刀刃受力和散热条件较好，所以应选取较大前角。但前角增大后，刀刃强度减弱，容易造成崩刃和打刀。为提高刀刃强度，可采取在刀刃上磨倒棱和采用负刃倾角来解决。6、磨削机床主轴锥孔时，影响接触精度的主要因素有哪些？应采取哪些具体措施来提高联接表面的接触刚度？答：影响接触精度的主要因素：砂轮主轴轴承的发热和液压系统