现代切削加工技术与刀具课后作业

《现代切削加工技术及刀具》作业一

姓名 班级 学号

第1章 切削加工理论及其应用

一、试根据切屑变形模型分析三个变形区的特征及各自可能产生的现象。

二、根据Lee and Shaffer公式，变形系数与剪切角、刀具前角的关系，试分析切削用量三要素对切屑变形的影响。

三、试论述切屑弯曲和折断的机理，并分析控制切屑的措施。

四、试分析在常规切削速度条件下加工塑形金属时，切削用量三要素对切削力、切削温度、刀具耐用度的影响规律，这些规律对于生产实际有何指导意义？

五、综合应用题

用车刀车削一长度为300mm，直径为30mm的轴类零件，零件毛坯的直径

0.05为?41mm，要求加工到?35??0.05，分为粗、精两次加工。已知：

工件材料： 45钢调质（?b?0.637GPa） 刀具材料： (a) YT30；(b) 陶瓷；(c) YT5；(d) PCD

刀具角度： ①主偏角：（a）?r＝30?；（b）?r＝90?。②前角：（a）?o＝10?；（b）

?o＝20?。③刃倾角：（a）?s＝0?；（b）?s＝5?

切削用量： (a) ap?2.4mm，f

（习题集答案）

专业 班级 姓名 学号

机械工程学院 2013年3月

模块一 切削加工理论及应用

第1章 切削加工理论

一、简答题

1. 写出车外圆、钻孔、拉孔、镗孔及铣削平面这几种加工方法的主运动和进给运动。 【答题要点】 加工方法 车外圆 钻孔 拉孔 镗孔 铣平面 主运动 工件旋转运动 钻头旋转运动 拉刀直线运动 镗刀（镗杆）旋转运动 铣刀旋转运动 进给运动 车刀沿轴向运动 主轴（台）沿轴向运动 无进给运动 工作台轴向或径向进给运动 工作台沿X、Y或Z轴进给 2. 刀具角度有哪些作用？主偏角?r与刃倾角?s确定了刀具哪一结构的空间位置？ 【答题要点】

刀具角度作用：（1）确定刀刃和刀面在空间的位置及关系；（2）确定刀具的切削性能。主偏角?r与刃倾角?s确定了住切削刃的空间位置。

3. 在定义切削速度、刀具参考系和刀具角度时，为何要强调“切削刃上选定点”这一表达？ 【答题要点】

（习题集答案）

专业 班级 姓名 学号

机械工程学院 2013年3月

模块一 切削加工理论及应用

第1章 切削加工理论

一、简答题

1. 写出车外圆、钻孔、拉孔、镗孔及铣削平面这几种加工方法的主运动和进给运动。 【答题要点】 加工方法 车外圆 钻孔 拉孔 镗孔 铣平面 主运动 工件旋转运动 钻头旋转运动 拉刀直线运动 镗刀（镗杆）旋转运动 铣刀旋转运动 进给运动 车刀沿轴向运动 主轴（台）沿轴向运动 无进给运动 工作台轴向或径向进给运动 工作台沿X、Y或Z轴进给 2. 刀具角度有哪些作用？主偏角?r与刃倾角?s确定了刀具哪一结构的空间位置？ 【答题要点】

刀具角度作用：（1）确定刀刃和刀面在空间的位置及关系；（2）确定刀具的切削性能。主偏角?r与刃倾角?s确定了住切削刃的空间位置。

3. 在定义切削速度、刀具参考系和刀具角度时，为何要强调“切削刃上选定点”这一表达？ 【答题要点】

第二章 使用硬质合金刀具的相关技术知识

使用硬质合金刀具的基础技术知识涉及内容很广泛，几乎包含金属切削的整个过程，现根据经常遇到的实际问题，选择九个方面内容进行讲解。

1、 工件材料的切削加工性

切削加工性是指工件材料被切削的难易程度，从易切削到难切削共分为八级。而切削加工性评定方法很多，表中列的相对加工系数K料V是较常用的一种方法。它是以切削45#钢和灰口铸铁时所允许的切削速度为基数。在选择切削速度时，将切削45#钢的切削速度乘上被切削工件材料相对加工系数K料v，就可得到应选择的切削速度。

当刀具耐用度T = 60分钟时，切削45#钢用同一把刀具所允许的切削速度（指半精加工V=160M/min,f=0.08~0.3mm/r,ap=0.3~2.0mm）.各种工件材料的切削加工性分级见表2-1所示

表2-1 工件材料的切削加工性分级

切削 加工性 等级 1 很容易 切削材料 易 切削材料 3 4 普通材料 5 稍难切削材料 0.65~1.0 较易切削钢 一般钢材及铸铁 1.0~1.6 1.6~2.5 一般有色金属 ＞3.0 铜合金、铝合金、锌合金 退火15Cr钢（ζb =38~ 45公斤力/mm2） 2 易切削钢 2.5~3.0 Y12钢

第二章 使用硬质合金刀具的相关技术知识

使用硬质合金刀具的基础技术知识涉及内容很广泛，几乎包含金属切削的整个过程，现根据经常遇到的实际问题，选择九个方面内容进行讲解。

1、 工件材料的切削加工性

切削加工性是指工件材料被切削的难易程度，从易切削到难切削共分为八级。而切削加工性评定方法很多，表中列的相对加工系数K料V是较常用的一种方法。它是以切削45#钢和灰口铸铁时所允许的切削速度为基数。在选择切削速度时，将切削45#钢的切削速度乘上被切削工件材料相对加工系数K料v，就可得到应选择的切削速度。

当刀具耐用度T = 60分钟时，切削45#钢用同一把刀具所允许的切削速度（指半精加工V=160M/min,f=0.08~0.3mm/r,ap=0.3~2.0mm）.各种工件材料的切削加工性分级见表2-1所示

表2-1 工件材料的切削加工性分级

切削 加工性 等级 1 很容易 切削材料 易 切削材料 3 4 普通材料 5 稍难切削材料 0.65~1.0 较易切削钢 一般钢材及铸铁 1.0~1.6 1.6~2.5 一般有色金属 ＞3.0 铜合金、铝合金、锌合金 退火15Cr钢（ζb =38~ 45公斤力/mm2） 2 易切削钢 2.5~3.0 Y12钢

（习题集答案）

专业 班级 姓名 学号

机械工程学院 2013年3月

模块一 切削加工理论及应用

第1章 切削加工理论

一、简答题

1. 写出车外圆、钻孔、拉孔、镗孔及铣削平面这几种加工方法的主运动和进给运动。 【答题要点】 加工方法 车外圆 钻孔 拉孔 镗孔 铣平面 主运动 工件旋转运动 钻头旋转运动 拉刀直线运动 镗刀（镗杆）旋转运动 铣刀旋转运动 进给运动 车刀沿轴向运动 主轴（台）沿轴向运动 无进给运动 工作台轴向或径向进给运动 工作台沿X、Y或Z轴进给 2. 刀具角度有哪些作用？主偏角?r与刃倾角?s确定了刀具哪一结构的空间位置？ 【答题要点】

刀具角度作用：（1）确定刀刃和刀面在空间的位置及关系；（2）确定刀具的切削性能。主偏角?r与刃倾角?s确定了住切削刃的空间位置。

3. 在定义切削速度、刀具参考系和刀具角度时，为何要强调“切削刃上选定点”这一表达？ 【答题要点】

（习题集答案）

专业 班级 姓名 学号

机械工程学院 2013年3月

模块一 切削加工理论及应用

第1章 切削加工理论

一、简答题

1. 写出车外圆、钻孔、拉孔、镗孔及铣削平面这几种加工方法的主运动和进给运动。 【答题要点】 加工方法 车外圆 钻孔 拉孔 镗孔 铣平面 主运动 工件旋转运动 钻头旋转运动 拉刀直线运动 镗刀（镗杆）旋转运动 铣刀旋转运动 进给运动 车刀沿轴向运动 主轴（台）沿轴向运动 无进给运动 工作台轴向或径向进给运动 工作台沿X、Y或Z轴进给 2. 刀具角度有哪些作用？主偏角?r与刃倾角?s确定了刀具哪一结构的空间位置？ 【答题要点】

刀具角度作用：（1）确定刀刃和刀面在空间的位置及关系；（2）确定刀具的切削性能。主偏角?r与刃倾角?s确定了住切削刃的空间位置。

3. 在定义切削速度、刀具参考系和刀具角度时，为何要强调“切削刃上选定点”这一表达？ 【答题要点】

第1章、 刀具材料与选择

一、 填空

1. 在金属切削过程中，刀具切削部分是在 、 、和剧烈

的恶劣条件下工作的。

2. 刀具材料的硬度必须 工件材料的硬度。

3. 常用的刀具材料分为 、 、 及 四类。 4. 碳素工具钢及合金工具钢的耐热性较差，故只用于制造 切削刀具和

刀具，如 、 、 。 5. 普通高速钢的 不高、其耐热温度为 ，通常允许的最大切削速度

为 m/min。 6. 制造形状复杂的刀具通常用 材料。 7. 普通高速钢按钨、钼质量分为 高速钢和 高速钢，主要牌号有

、 。 8. 硬质合金的主要缺点是 、 较低、 大，因此不耐冲击

和振动。

9. 硬质合金的硬度、耐磨性和耐热性都 高速钢，耐热温度可达

第1章、 刀具材料与选择

一、 填空

1. 在金属切削过程中，刀具切削部分是在 、 、和剧烈

的恶劣条件下工作的。

2. 刀具材料的硬度必须 工件材料的硬度。

3. 常用的刀具材料分为 、 、 及 四类。 4. 碳素工具钢及合金工具钢的耐热性较差，故只用于制造 切削刀具和

刀具，如 、 、 。 5. 普通高速钢的 不高、其耐热温度为 ，通常允许的最大切削速度

为 m/min。 6. 制造形状复杂的刀具通常用 材料。 7. 普通高速钢按钨、钼质量分为 高速钢和 高速钢，主要牌号有

、 。 8. 硬质合金的主要缺点是 、 较低、 大，因此不耐冲击

和振动。

9. 硬质合金的硬度、耐磨性和耐热性都 高速钢，耐热温度可达

高速干切削加工技术

［摘

节约资源、保护环境的目的。

赵瑾

湖北荆门职业技术学院４４８０００

要］机械加工业对环境造成的污染日益严重，通过高速干切削技术在机械加工中的应用用来达到

切削液

高速干切削加工技术

高速湿式切削加工相当（甚至更高）的加工质量和刀具耐用度，就必须对包括机床、刀具、工件以及切削参数在内的整个工艺系统进行全面的考虑权衡，并采取相应的工艺措施，以弥补高速干式切削加工的不足。

［关键词］机械加工

金属材料在切削加工过程中，切削液的使用是必不可少的，其主要作用是：冷却润滑作用，它能吸收并带走切削区大量的热量，改善散热条件，降低刀具和工件的温度。同时切削液能渗透到工件与刀具之间，在切屑与刀具的微小间隙中形成一层很薄的吸附膜，减小了摩擦系数，因此可减小刀具、切屑、工件间的摩擦；清洗和防锈作用，切削过程中产生的细小的切屑粘附在工件和刀具上，若使用一定压力的切削液，则可将切屑迅速冲走。在切削液中加入防锈添加剂，能在金属表面形成保护膜，使机床、刀具和工件不受周围介质的腐蚀，起到防锈作用。

切削液在机械加工中扮演着重要的角色，但随着切削液低用量的增加，其负面影响也越来越显著：①增加了制造成本，这不仅包括切削液用量增加带来的成本增加，还包括运输、储存、废液处理等间