机械制造技术基础-卢秉恒 答案 第二章.ppt

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1、第二章2-1金属切削过程有何特征？用什么参数来表示和比较？答：特征：在切削过程中会有许多物理现象，如切削力、切削热、积屑瘤、刀具磨损和加工硬化等。表示参数：相对滑移ε、剪切角φ、变形系数ξ（ξ＞1）。2-2切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？（1）答：第一变形区：剪切变形区，金属剪切滑移，形成切屑，主要为塑性变形；第二变形区：摩擦变形区，切屑排出时与前刀面发生强烈的挤压和摩擦；第三变形区：加工表面变形区，已加工表面与后刀面挤压摩擦，产生变形。2-2切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？（2）关联：三个变形区汇集在切削刃附近，此处的切削层先经过第一变形

2、与工件基体分离，大部分变成切屑经历第二变形，很少一部分留在已加工表面上经历第三变形。2-3分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么?（1）答：生产原因：加工塑性材料时，切屑与前刀的新鲜分子在第I变形区的高温高压作用下“泠焊”，形成切屑瘤。对加工的影响：1、实际前角增大；2、增大切屑厚度；3、增大表面粗糙度；4、影响刀具寿命。2-3分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么?（2）控制：1、降低切削速度、切削温度、使粘度不易发生。2、采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的温度。3、采用润滑好的切削液、减小摩擦。4、

3、增大刀具前角，减小切屑接触区压力。5、提高工件材料硬度，减少加工硬化倾角2-4切屑与前面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别？若有区别，二者有何不同之处？（1）答：有区别：一般刚体之间的滑动滑擦为一般外摩擦，而当切屑与前刀面产生粘度时，切屑与前刀面之间就不是一般的外摩擦，而是切屑和刀具粘结层与上层金属之间的内摩擦。2-4切屑与前面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别？若有区别，二者有何不同之处？（2）这种内摩擦实际就是金属内部的滑移剪切，它与材料的机动流动应力特性以及粘结面积有关，而外摩擦力的大小与摩擦系数以及压力有关，而与接触面积无关。切屑接触面包含粘结部分的内摩擦

4、和粘结部分之外的外摩擦。2-5车刀的角度是如何定义的？标注角度和工作角度有何不同？答：定义：假定：①无进给②选定点与中心等高③刀杆中心线垂直于工件轴线的前提下，按照刀面和刀刃各参考平面的关系，定义的车刀角度。标注角度是在忽略进给运动的影响，刀具又在特定安装的情况下给出，而工作角度是刀具在工作状态下的切削角度，考虑包括进给运动在内的合成切削运动和刀具的实际安装情况。2-6金属切削过程中为什么会产生切削力？答：切削力为金属切削时，刀具切入工件，使被加工材料发生变形成为切削所需要的力。产生原因为要产生切削变形要克服被加工材料弹性变形的抗力，塑性变形的抗力，和克服切屑和前刀面的摩擦力和刀

5、具后面与过渡表面和已加工表面之间的摩擦力，切削力即为上述各力的总和。2-7车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析？分力作用是什么？答：车削时,主运动为旋转，进给运动为车刀的纵向进给，或横向进给，三者方向两两垂直，恰可以分解为三个相互垂直的力Fx，Fy，Fz。Fz—主切削力或切向力，是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定垂直机床功率所必需的；Fx—进给力或轴向力，是设计进给机构、计算车刀进给功率所必需的；Fy—切深抗力或背向力、径向力、吃刀力，是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据，与产生振动有关。2-8背吃刀量和进给量对切削力的影响有何不同？(1)答：背吃刀量ap

6、和进给量f增大都会使切削面积Ac增大，从而使变形力增大，摩擦力增大，固之切削力也随之而增大。但ap和f对切削力的影响大小不同。Fz=Cap（2ap）'=2Capap，即ap增大一倍，切削力也增大一倍，因为仅增大ap，切削厚度ac不变，而切削宽度aw则随ap的增大正比增大，由于aw的变化差不多与M和ξ无关，所以ap对Fz的影响成正比关系。2-8背吃刀量和进给量对切削力的影响有何不同？(2)而f增大一倍，Fz约增大0.8倍，因为f增大，切削功增大，切削力也相应增大，而f增大，切削厚度也成正比增大，ac增大，ξ减小，μ减小，又会使切削力减小，这正反两方面的作用，使切削力的增大与f不成正

7、比。2-9切削热是如何产生和传出的？仅从切削热产生的多少能否说明切削区温度的高低？答：被切削的金属在刀具作用下，会发生弹性和塑性变形而消耗功，因此切削热的主要来源就是切屑的变形功和前、后刀面的摩擦功。不能，因为产生切削热的同时，还通过切屑、刀具、工件将一部分热量散入到空气中，因此无法说明切削区温度的高低。2-10切削温度的含义是什么？他在刀具上是如何分布的？他的分布和三个变形区有何联系？(1)答：切削温度一般是指前刀面与切屑接触区域的平均温度。在刀具上的分布：1.前刀面与后刀面上