数控加工工艺课程作业

1、车刀几何角度标注p8

45°端面车刀：kr=kr=45°，o= -5°，o=o'=6°，s= -3°

内孔镗刀：kr=75°，kr=15°，o=10°，o=o'=10°，s= 10°

2、粗、精加工时切削用量的选择原则是什么？p25

答：①粗加工时切削用量的选择原则：首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机。

床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具的耐用度确定最佳的切削速度。

精加工时切削用量的选择原则：首先根据加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。

3、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？p14~15

答：积屑瘤的定义：切削塑性金属材料时，常在切削刃口附近黏结一硬度很高（通常为。

工件材料硬度的2~3.5倍）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。积屑瘤的成因：

它的形成和前刀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，产生切屑底层的黏结和堆积。对切削过程的影响：①积屑瘤能代替刀尖担负实际切削工作，故而可减轻刀具磨损。

积屑瘤使实际前角增大，刀和屑的接触面积减小，从而使切削变形和切削力减小③积屑瘤顶部不断发生着长大和破裂脱离的过程。因此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。如何抑制积屑瘤：

①切削速度：调低切削速度，使切削层与刀具前刀面接触面温度。

降低，避免粘结现象的发生。或采用较高的切削速度，增加切削温度，因为温度高到一定程度，积屑瘤也不会发生。②进给量：适当的降低进给量可削弱积屑瘤的生成基础。

前角：调整刀具角度，增大前角，从而减小切屑对刀具前刀面的压力，进而减少。

摩擦力，减小了积屑瘤的生成基础。

切削夜：采用润滑性能更好的切削液，减少切削摩擦，从而可以减少或消除积。

屑瘤的产生。

4、简述切削用量三要素对切削温度、切削力的影响规律。

5、什么是刀具磨钝标准？刀具磨钝标准与哪些因素有关？p20

答：磨钝标准定义：根据加工要求规定的主后刀面中间部分的平均磨损量vb允许达到。

的最大值作为磨钝标准。

边界磨损的原因：①切屑时，在刀刃附近的前、后刀面上，压应力和剪应力很大，但在工件外表面出切屑刃上应力突然下降，形成很高的应力梯度，引起很大的剪应力。同时，前刀面上切屑温度最高，而与工件待加工表面接触处，由于受空气或切屑液冷却，造成很高的温度梯度，也引起很大的剪应力。

因而在主切屑刃后刀面上发生边界磨损。②由于加工硬化，靠近刀尖部分的副切屑刃出的切屑厚度减薄到零，引起这部分刀刃打滑，促使副后刀面上发生边界磨损。

6、前角的作用和选择原则是什么？p28

答：前角的作用：①正前角的目的是为了减小切削被切下时的弹塑性变形和切屑流出时。

与前面的摩擦阻力，从而减小切削力和切削热，使切削轻快，提高刀具寿命和已加工表面质量。

负前角的目的在于改善切削刃受力状况和散热条件，提高切削刃强度和耐冲击能力。

前角的选择原则：①加工塑性材料时取较大的前角；加工脆性材料取较小前角②当加工材料的强度和硬度低时，可取较大前角；当加工材料的强度和硬度高时，可取较小前角。

当刀具材料的抗弯强度和冲击韧性较低时，取较小前角；高速钢刀具的前角比硬质合金刀具的合理前角大，陶瓷刀具的合理前角比硬质合金刀具小。粗加工使时取较小的前角甚至负前角，精加工时应取较大的前角。

工艺系统刚性差和机床功率小时，宜选取较大前角，以减小切削力和振动。

数控机床、自动线刀具，为保证刀具工作的稳定性（不发生崩刃及破损），一般选用较小的前角。

7、后角的作用和选择原则是什么？p31

答：后角的功用：①主要作用是减小后面与过度表面和已加工表面之间的摩擦。

影响楔角o的大小，从而配合前角调整切削刃的锋利程度和强度。后角的选择原则：①粗加工时，为保证刀具强度，应选用较小后角；精加工时，为保证表面质量，应选取较大后角。

②工件材料的强度、硬度高时，宜选取较小的后角；工件材料硬度低、塑性大时，主后刀面的摩擦对已加工表面质量和刀具磨损影响较大，此时应取较大的后角；加工脆性材料时，切削力集中在切削刃附近，为强化切削刃，宜选取较小的后角。

对于尺寸精度要求较高的精加工刀具（如铰刀、拉刀），为减少重磨后刀具尺寸变化，应取较小的后角。

工艺系统刚性差，容易产生振动时，应取较小的后角以增强刀具对振动的阻尼作用。

8、主偏角的作用和选择原则是什么？p32

答：主偏角的作用：主要是影响刀具耐用度、已加工表面粗糙度及切削力的大小。主偏。

角r较小，则刀头强度高，散热条件好，已加工表面残留面积高度小，主切削刃的工作长度长，单位长度上的切削负荷小；其负面效应为背向力大，容易引起工艺系统振动，切削厚度小，断屑效果差。主偏角较大时，所产生的影响与上完全相反。主偏角的选择原则：

①粗加工和半精加工时，硬质合金车刀应选择较大的主偏角，以利于较少振动，提高刀具耐用度和断屑。②加工很硬的材料，为减少单位长度切。

削刃上的负荷，改善刀刃散热条件，提高刀具耐用度，应取r=10~30，工艺系统刚性好的取小值，反之取大值。③工艺系统刚性低时，应取较大的主偏角，甚至取r90，以减小背向力fp，从而降低工艺系统的弹性变形和振动。单件小批生产时，希望用一两把车刀加工出工件上所有表面，则应选用通用性较好的。

r=45或90的车刀。需要从工件中间切入的车刀，以及仿形加工的车刀，应。

适当增大主偏角和副偏角；有时主偏角的大小取决于工件形状。9、切削用量的选择原则与选择方法是什么？p25

答：切削用量的选择原则：数控加工中选择切削用量时，就是在保证加工质量和刀具耐。

用度的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。

切削用量的选择方法：①背吃刀量ap（mm）的选择，根据加工余量确定。粗加工时，一次尽可能切除全部余量。

在工艺系统刚性不足或毛坯余量很大，或余量不均匀时，粗加工要分几次进给，并且应把第。

一、二次进给的背吃刀量尽量取得大一些。②进给量f（mm/r）、每齿进给量fz（mm/z）和进给速度（mm/min）的选择，进给。

量和每齿进给量是数控机床切削用量中的重要参数，根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，参考切削用量手册选取。③切屑速度vc（m/min）

的选择，根据已经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度选择切屑速度。可用经验公式计算，也可根据生产实践经验在机床说明书允许的切屑速度范围内查表选取或者参考有关切屑用量手册选用。机床功率的校核，切屑功率pc可用式。

pcfcvc103/60（fc主切屑力，vc切屑速度m/min）计算，机床有效功率pe

按式pepe计算（pe机床电动机功率，机床传动效率）。如果pc'

选择的切屑用量可在指定的机床上使用。如果pc>pe',则选择的切屑用量不能在指定的机床上使用。

10、切削力的**有哪些？简述各切削分力的特点和用途。p16

答：切削力**：切削力**于三个变形区内产生的弹性变形抗力和塑性变形抗力，以。

及切屑、工件与刀具间的摩擦力。各切削分力的特点和用途：①主切削力fc垂直于基面，与切屑速度方向一致。功。

率消耗最大，是计算刀具强度、机床切屑功率的主要依据。②背向力fp垂直于进给方向，是验算工艺系统刚度的主要依据。③进给抗力ff与进给方向相反，是机床进给机构强度和刚度设计、校验的主要依据。

11、什么是刀具耐用度？刀具耐用度与哪些因素有关？p20

答：刀具耐用度：刀具从刃磨后开始切屑，一直到磨损量达到磨钝标准为止所经过的总。

切削时间t，称为刀具耐用度，单位min。影响刀具耐用度的因素：①切屑用量：切屑用量三要素对刀具耐用度的影响程度为：

vc最大，f次之，ap最小。②刀具几何参数：前角o在一定范围内增大时，切屑力降低和切屑温度降低，刀具耐用度提高；主偏角减小，刀尖强度提高，散热条件改善，刀具耐用度提高；主偏角太小则会引起振动。

③刀具材料：刀具的红硬性越高，则刀具耐用度就越高。工件材料：

工件材料的强度、硬度越高，产生的切屑温度越高，故刀具耐用度越低。

12、数控车刀刀尖安装高低对工作角度有何影响？p11

答：用刃倾角λs=0°车刀车削外圆时，由于车刀的刀尖高于工件中心，工作前角γoe

增大，而工作后角αoe减小。

若切削刃低于工件中心，则工作前角γoe增大，而工作后角αoe减小。

13、切削液的作用是什么？常用切削液有哪些？p27

答：切削液的作用：①冷却作用，切削液可降低切屑区温度②润滑作用，切屑液能在刀。

具的前、后刀面与工件之间形成一润滑薄膜③清洗作用，使用切屑液可以将切屑过程中产生的大量切屑、金属碎片和粉末，从刀具（或砂轮）、工件上冲洗掉，从而避免切屑黏附刀具、堵塞排屑和划伤已加工表面防锈作用，具有防锈作用的切屑液能减轻工件、刀具和机床受周围介质（如空气、水分等）的腐蚀。常用切屑液：①水溶液，是以水为主要成分的切屑液②乳化液，是将乳化油用。

95%~98%的水稀释而成，呈乳白色或半透明状的液体③切屑油，主要成份是矿物油，少数采用动植物油或复合油。

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数控加工工艺课后作业答案

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