hw-7-参考答案_879802126

制造工程基础

作业7: 刀具角度，金属切削的变形过程

作业题：

1. 刀具的主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角分别在哪个参考平面内度量的？画出下列标注角度的用于车削外圆柱面的车刀图：

o 15 , o 6 , r 60 , r 15 , s 5

并计算其法剖面和切深剖面中的刀具标注角度： n, n, p, p。（参考教材的计算公式）

参考答案：

度量的参考平面：

主偏角、副偏角-------------基面 刃倾角-------------------------切削平面 前角、后角-------------------主剖面

车刀图：参考图11-7画出车刀图，并标出相应的刀具角度

（本题只要求画出基面、切削平面、主剖面内的图形，要求标注出参考平面的符号以及5个刀具角度；特别注意刃倾角的正负，正的刃倾角刀尖较高）

参考教材中的计算公式：

n arctan(tan 0cos s) 14.950 n arccot(cot 0cos s) 6.020

p arctan(tan 0cos r tan ssin r) 11.850 p arccot(cot 0cos r tan ssin r) 11.690

2. 由几何学知，阿基米德螺线上各点的向量半径 随其转角 的增减而等比例地增减，也就是说该机构具备等进性，所以在纺织机械、轻工机械以及铲齿加工中广泛应用。采用车削方式加工如图1所示阿基米德螺线凸轮时，试讨论刀具工作角度的变化情况，并且标注某一瞬时的工作前角、工作后角，同时计算工作后角等于00时的位置。另外，可以采用什么机构来保证得到一致的工作角度？

已知：刀具标注前角 o 10 ，标注后角 o 5 ，阿基米德螺线的方程：

，其中C为比例系数，C 3.2，R 45。 R C （ ）

图1 阿基米德螺线凸轮

参考答案：

图1 阿基米德螺线凸轮

车削凸轮时刀具工作角度的变化，相当于横向切断时，进给运动对刀具工作角度的影响。在前半周，进给运动使实际前角逐渐变大，实际后角逐渐变小；在后半周，进给运动使实际前角逐渐变小，实际后角逐渐变大；

上图表示了前半周某一瞬时实际基面和切削平面的变化（虚线），以及实际的工作前角 0e、工作后角 0e

根据阿基米德螺线的方程 R C （ ）可知，每转横向进给量f 2 C，

f C 得到工作角度变化量 arctan arctan ，

0时工作后角等于

dR C

00，得到tan50

3.2

， 2.63 150.80

45 3.2

关于机构：要保证得到一致的工作角度，需要在刀具横向进给的同时，刀具还具有一个绕刀尖点的旋转运动，补偿工作角度变化量。具体实现形式有很多，下面是一个参考示意图：

3. 附图为用端面车刀切削工件端面示意图。已知刀具角度： r 75 ， r 15 ，

o 10 ， o 5 ， s 0；切削用量：ap 3mm，f 0.3mm/r。请在图中示意标出ap、f、bD、hD，计算bD、hD。

附图 车削端面

参考答案：

习题1附图 车削端面

bD ap/sin r 3/sin750 3.11(mm) hD f*sin r 0.3*sin750 0.29(mm)

4. （选做题）

相对滑移变形（或剪应变） 和变形系数 都是表示金属切削变形程度的参量，请根据两个参量与剪切角 、前角 o的关系式，推导出 和 之间的关系式：

2 2 sin o 1

cos o

参考：

cos( 0)sin

tan

cos 0

sin 0

代入

cos 0

sin cos( 0

2 2 sin o 1 得到

cos )o

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