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40.A三,名词解释 24230311刀具磨钝标准 24330311刀具耐用度 24330312刀具寿命 21530321剪切角
24130321硬质点磨损
21430321内摩擦
24130322扩散磨损 21430322切屑厚度压缩比答案刀具磨损到不能继续使用的一定磨损限度 .刀具由刃磨后开始切削一直到磨损量达到刀具磨钝标准所经过的总切削时间 .一把新刀从投入切削起 ,到报废为止总的实际切削时间 .金属切屑层变形区中剪切面和切削速度方向的夹角 .由工件材料中的杂质 ,材料基体组织中所含的碳化物 ,氮化物等硬质点以及积屑瘤的碎片等在刀具表面上擦伤 ,划出一条条的沟纹造成的机械磨损 .切屑沿前面流出的前期过程中 ,切屑底层金属粘结在前面上形成粘结层 ,粘结层与其上流过的金属间形成的摩擦 .切削过程中 ,刀具表面与工件表面相接触 ,在高温高压作用下 ,两摩擦表面上的化学元素互相扩散到对方去 ,削弱了刀具材料的性能 ,造成的刀具的磨损 .切屑厚度与切屑层公称厚度之比称为切屑厚度压缩比 .四,简答题 21240511切削塑性工件材料时 ,金属变形区是如何划分的 21440522有哪些指标可用来衡量切削层的变形程度 21640511对于加工塑性材料影响切屑变形的因素有那些 22140511车削外圆时 ,为了测量和应用 ,一般是怎样对切削合力分解的 --21440523切削力的来源有那些 22340511加工塑性材料时 ,影响切削力的主要因素有那些 22340512前角如何影响切削力的 22340513主偏角是如何影响切削力的 22340514刃倾角是如何影响切削力的 23140511切削热的来源有那些 23140512切削热的传出途径有哪些 23240511影响切削温度的主要因素有哪些 23240512切削用量是如何影响切削温度的 23240513增大前角可以使切削温度降低的原因是什么 23340521切削温度分布有哪些规律 24140511刀具的磨损形式有哪些 24140512刀具磨损的原因有哪些 24240511刀具磨损过程分为几个阶段各个阶段的特点是什么 24140513什么条件下易发生前刀面磨损 24140514什么条件下易发生后刀面磨损 24140515什么条件下易发生边界磨损 24340511切削用量对刀具耐用度有何影响 24140516刀具损坏的形式主要有哪几类 24140527粘结磨损是如何形成的 24140528化学磨损是如何形成的答案可划分为三个变形 .第一变形区的变形为发生在剪切滑移面内的剪切滑移变形 .第二变形区的变形为发生在切屑底层的挤压 ,摩擦变形 .第三变形区的变形微发生在靠近切削刃钝圆及后刀面的挤压 ,摩擦变形 .衡量切削变形的程度可以分别用变形系数 ,相对滑移和剪切角三个指标来衡量 .影响因素有 :工件材料刀具前角切削速度切削厚度及进给量 .将切削力沿车削时的三个运动方向分为三个互相垂直的力 .Fz——切削力或切向力 ,Fx——进给力或走刀力 ,Fy——切深力或背向力 ,径向力 ,吃刀力 .
切削力的来源有作用在前刀面上的弹塑性变形抗力和摩擦力 ,作用在后刀面上的弹塑性变形抗力和摩擦力 .
材料的机械性质 ,加工硬化能力 ,化学成分 ,热处理状态 .背吃刀量 ,进给量 ,切削速度 .刀具前角 ,主偏角刃倾角等几何角度 .刀具材料 ,切削液等 .
加工塑性材料时 ,前角增大 ,切削力降低 ;加工脆性材料时 ,由于切屑变形很小 ,所以前角对切削力的影响不显著 .
主偏角 Kr对切削力 Fc的影响较小 ,但对背向力 Fp和进给力 Ff的影响较大 .Fp随 Kr的增大而减小 ,Ff随 Kr的增大而增大 .
刃倾角 λs在很大范围 (-400—400)内变化时对切削力 Fc没有什么影响 ,但对 Fp和 Ff的影响较大 .随着 λs的增大 ,Fp减小 ,Ff而增大 .
切削过程中所消耗的能量几乎全部转化为热量 .三个变形区就是三个发热区 ,所以 ,切削热的来源就是切屑变形功和刀具前 ,后面的摩擦功 .
传出途径有 1)切屑带走的热量 (2)刀具传散的热量 (3)工件传散的热量 (4)周围介质如空气 ,切削液带走的热量 .

(1)切削用量
:切削速度 ,进给量 ,背吃刀量 ,(2)刀具几何角度 :前角 ,主偏角 ,负倒棱及刀尖圆弧半径等 ,(3)工件材料的强度 ,硬度 ,导热系数等 ,(4)刀具的磨损
量和切削液 .
切削三要素 Vc, f ,αsp增大 ,切削温度升高 ,Vc的影响最大 ,f次之 ,αsp最小 .
前角增大 ,使切屑变形程度减小 ,产生的切削热减小 ,因而切削温度下降 .


(1)
剪切面上各点的温度几乎相同 ,说明剪切面上各点的应力应变规律基本相同 .(2)刀具前后面上最高温度都不在切削刃上 ,而是在离切削刃有一定距
离的地方 .


(1)前面磨损
(2)后面磨损 (3)前后面同时磨损后边界磨损 .


(1)硬质点磨损
(2)粘结磨损 (3)扩散磨损 (4)化学磨损 .
刀具磨损过程分为三个阶段 ,即初期磨损 ,正常磨损和急剧磨损 .初期磨损的特点是刀具磨损较快 ;正常磨损的特点是磨损比较缓慢均匀 ;急剧磨损的特
点是磨损速度增加很快 ,表面粗糙度增加 ,切削力和切削温度迅速升高 .
切削塑性材料时 ,如果切削速度和切削层公称厚度较大 ,则在前刀面上形成月牙洼磨损 .
切削铸铁和以较小的切削层公称厚度切削塑性材料时 ,工件的新鲜加工表面与刀具后面接触 ,相互摩擦 ,引起后面磨损 .
切削钢料 ,锻件和外皮粗糙的工件时 ,易产生边界磨损 .
切削用量三要素 Vc, f ,αsp增大 ,刀具耐用度减小 ,切削速度 Vc对刀具耐用度影响最大 ,f其次是进给量 ,背吃刀量 αsp的影响最小 .


(1)磨损
,是连续的逐渐磨损 (2)破损 ,包括脆性破损和塑性破损两种 .
在一定的压力和温度作用下 ,在切屑与前面 ,已加工表面与后面的摩擦面上 ,产生塑性变形而使工件的原子或晶粒冷焊在刀面上形成粘结点 ,这些粘结
点有因相对运动而破裂被工件材料带走 ,从而形成刀具的粘结磨损 .
化学磨损是在一定温度下 ,刀具材料与某些周围介质 (如空气中的氧 )起化学作用 ,在刀具表面形成一层硬度较低的化合物 ,而被切屑带走 ,加速了刀具的
磨损 .
五,分析题
21251011画简图分析切削是金属变形区的变形情况 .
21651011试分析切削速度对切屑变形的影响 .
21651012对于加工塑性材料 ,影响切屑变形的因素有哪些 ,它们是如何影响的
21451011结合切屑的形成分析切削力的来源 .
22351011试分析在加工塑性工件材料时 ,切削用量是如何影响切削力的 .
22351012被加工材料的哪些性质会影响切削力的大小 ,是如何影响的
22351013试分析刀具的几何参数是如何影响切削力的 .
23151011试分析切削热是怎样产生和传出的 .
23251011背吃刀量对切削力和切削温度的影响是否一样为什么
23251012试分析刀具几何参数是如何影响切削温度的 .
23251013解释切削用量三要素对切削力和切削温度的影响为什么正好相反 .
24151011刀具磨损原因有哪几种分析其产生的原因 .
24351011试分析切削用量对刀具耐用度的影响 .
23151022分析说明切削热的产生多少能否说明切削区的温度 .
22351024试分析从机床功率的角度考虑是选择大的进给量好 ,还是选择大的背吃刀量好 .
22251021试分析电阻式测力仪的工作原理 .
22151011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 .


22351015刀具前角 γ0,主偏角 Kr是如何影响切削力的 22351016试分析为什么说选用较大的背吃量和进给量 ,比选用大的切削速度更为有利 . 23251014加工钢料等塑性材料和加工铸铁等脆性材料 ,前刀面和后刀面哪一方面切削温度高为什么 23351011切屑 —刀具 —工件温度场内 ,最高温度点位于何处为什么 24251011试分析刀具的磨损过程 . 24151012刀具的磨损形式有哪几种 ,试分析其产生的条件 . 23251014进给量对切削力和切削温度的影响是否一样为什么 24351015已知公式 :T=Cf/(V5.αp0.75),当和分别增加 1倍时 ,耐用度 T有何变化规律 ,为什么答案教材 P25.

(1)
在无积屑瘤的切削速度范围内 ,切削速度愈大 ,则切屑变形愈小 .这有两方面原因 :一是因为切削速度较高时 ,切削变形不充分 ,导致切屑变形减小 ;另一方面是因为随着切削速度的提高 ,切削温度也升高 ,使刀 —屑接触面的摩擦减小 ,从而也使切屑变形减小 .(2)在有积屑瘤的切削速度范围内 ,切削速度的影响主要是通过机械瘤所形成的实际前角来影响切屑变形 .在机械瘤增长阶段 ,机械瘤随着 Vc的增加而增大 ,导致前角增大 ,因而 Vc增加时切屑变形减小 .在机械瘤消退阶段中 ,机械瘤随着 Vc的增加而减小 ,导致前角减小 ,因而 Vc增加时切屑变形增大 .对于加工塑性材料 ,影响切屑变形的因素有 1)工件材料 .工件材料强度愈高 ,切屑变形愈小 .(2)刀具前角 .刀具前角愈大 ,切屑变形愈小 .(3)切削速度 .在无积屑瘤的切削速度范围内 ,切削速度愈大 ,则切屑变形愈小 .在有积屑瘤的切削速度范围内 , Vc增加时切屑变形减小 .在机械瘤消退阶段中 , Vc增加时切屑变形增大 .(4)切削厚度及进给量 .切削厚度增加时 ,变形减小 .在无机械瘤情况下 ,进给量增加 ,变形减小 .在金属切削层转变为切屑这一过程中 ,金属切削层存在三个变形区 .在第一变形区中产生剪切滑移变形 ;在第二变形区产生挤压 ,摩擦变形 ;在第三变形区中产生挤压 ,摩擦变形 .所以切削力的来源即为作用在前刀面上的弹 ,塑性变形抗力和摩擦力 ,作用在后刀面上的弹 ,塑性变形抗力和摩擦力 .切削用量包括三要素 :Vc, f ,αsp Vc对切削力 Fz的影响呈驼峰曲线 .当 Vc较低是 ,随着 Vc的增加 ,Fz将减小 .当机械瘤由最大到消失 ,随 Vc着的增加 ,Fz增加 .到无瘤区 ,Vc增加 ,Fz降低 .(2)f增加 ,切削力 Fz随之增加 ,但两者不成正比 .(3)αsp增加 ,切削力 Fz随之增加 ,且两者成正比 .被加工材料的物理机械性质 ,加工硬化能力 ,化学成分 ,热处理等都对切削力的大小产生影响 .材料的强度愈高 ,硬度愈大 ,切削力愈大 .材料的化学成分会影响其物理机械性能 ,从而影响切削力的大小 .同一材料 ,热处理状态不同 ,金相组织不同 ,硬度就不同 ,也影响切削力的大小 .加工脆性材料 ,切削层的塑性变形小 ,加工硬化小 ,切削力也小 .

(1)
在刀具几何角度中 ,前角 γ0对切削力 Fc的影响最大 .加工塑性材料时 ,前角 γ0增大 ,切削力 Fc降低 ;加工脆性材料时 ,由于切屑变形很小 ,所以前角 γ0对切削力 Fc的影响不显著 .(2)主偏角 Kr对切削力 Fc的影响较小 ,但对背向力 Fp和进给力 Ff的影响较大 .Fp随 Kr的增大而减小 ,Ff随 Kr的增大而增大 .(3)刃倾角 λs在很大范围 (-400—400)内变化时对切削力 Fc没有什么影响 ,但对 Fp和 Ff的影响较大 .随着 λs的增大 ,Fp减小 ,Ff而增大 .切削时切削层金属发生塑性变形以热的形式释放出来 ,切屑与前刀面之间 ,工件与后刀面之间强烈的摩擦也产生大量的热 .所以 ,切削时的三个变形区是产生切削热的三个热源 .切削热是有刀具 ,切屑 ,工件及周围介质传出的 ,由它们将切削热带走或从切削热区传导出去的 .背吃刀量对切削力和切削温度的影响不一样 .背吃刀量增大 1倍,主切削力就增大 1倍,产生的热量也成倍增加 ,但对切削温度的影响很小 .因为背吃刀量直接决定切削宽度和切削刃的实际工作长度 .切削变形主要在垂直切削宽度方向的平面内发生 ,与切削宽度方向的尺寸关系不大 .这样 ,背吃刀量增加 ,切削热增加 ,但同时切削宽度 ,切削刃参加工作的长度也相应增加 ,改善了散热条件 ,结果使切削温度变化不大 .

(1)前角
γ0增大 ,使切屑变形程度减小 ,产生的切削热减小 ,因而切削温度下降 .但前角大于 180—200时,对切削温度的影响减小 .(2)主偏角 Kr减小 ,使切削层公称宽度增大 ,散热增大 ,故切削温度下降 .(3)负倒棱及刀尖圆弧半径增大 ,能使切屑变形程度增大 ,产生的切削热增加 ;但另一方面这两者都能使刀具的散热条件改善 ,使传出的热量增加 ,两者趋于平衡 ,所以 ,对切削温度影响很小 .切削用量三要素对切削力影响程度大小的排序为 αp—f —Vc,对切削温度影响程度大小的排序为 Vc—f—αp.因为切削深度 αp增大 ,使变形力增大 ,摩擦力增大 ,因而切削力增大 .αp增大时 ,切削厚度 αc不变 ,切削宽度 αw随αp成比例增大 ,由于 αw与切屑变形系数和摩擦系数关系不大 ,所以 αp增大 1倍时 ,切削力也相应增大 1倍.另一方面 ,由于切削变形是在垂直于切削宽度方向的平面内 ,与切削宽度关系不大 .这样 ,αp增大 ,切削宽度也成比例增大 ,产生的切削热增大的同时 ,也相应增大了散热面积 ,使切削温度的变化不大 .进给量 f增大 ,同样使切削面积增大 ,切削力也增大 .但 f增大后 ,切削厚度也成比例增大,则切屑变形系数和摩擦系数减小 ,所以 f对切削力的影响小于 αp对切削力的影响 .另一方面 ,f对切削热的影响与对切削力的影响相同 .但由于切削厚度增大 ,由切屑带走的热量增多 ,同时切屑与前刀面接触长度增加 ,散热面积增加 ,结果是 f增加 ,切削温度也增加 ,其影响程度小于对切削力的影响 ,大于 αp对切削温度的影响 .切削速度 Vc增大 ,切削力变化不大 ,但切削功率成比例增大 ,产生的切削热也成比例增大 ,且散热面积稍有减小 ,其结果使切削温