【正文】 第二章21 什么叫主運(yùn)動？什么叫進(jìn)給運(yùn)動？試以車削、鉆削、端面銑削、龍門刨削、外圓磨削為例進(jìn)行說明。答：主運(yùn)動：由機(jī)床提供的刀具與工件之間最主要的相對運(yùn)動，它是切削加工過程中速度最高、消耗功率最多的運(yùn)動。進(jìn)給運(yùn)動：使主運(yùn)動能依次地或連續(xù)地切除工件上多余的金屬，以便形成全部已加工表面的運(yùn)動。車削時，主運(yùn)動為工件的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給運(yùn)動為刀具沿軸向相對于工件的移動；鉆削時，主運(yùn)動為工件或鉆頭的旋轉(zhuǎn)，而工件或鉆頭沿鉆頭軸線方向的移動為進(jìn)給運(yùn)動；端面銑削時，主運(yùn)動為銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，進(jìn)給運(yùn)動為工件移動；龍門刨削時，主運(yùn)動為刨刀的直線往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)給運(yùn)動為工件的間隙移動；平面磨削時，主運(yùn)動為砂輪的旋轉(zhuǎn)，矩臺的直線往復(fù)運(yùn)動或圓臺的回轉(zhuǎn)（縱向進(jìn)給運(yùn)動）為進(jìn)給運(yùn)動，以及砂輪對工件作連續(xù)垂直移動，而周邊磨削時還具有橫向進(jìn)給。22 根據(jù)表22和表23，分析下列機(jī)床型號所代表的意義：MM713CG6125B、X62W、M21Z512T68答：MM7132代表工作臺面寬度為320mm的精密臥軸矩臺平面磨床CG6125B代表最大回轉(zhuǎn)直徑為250mm的高精度臥式車床重大改進(jìn)順序號為B X62W代表工作臺面寬度為20mm的臥式升降臺銑床 M2110代表磨削孔徑為100mm的內(nèi)圓磨床 Z5125代表最大鉆孔直徑為25mm的方柱立式鉆床 T68代表臥式鏜床23 畫出Y0=10176。、ls=6176。、a0=6176。、=6176。、Kr=60176。、=15176。的外圓車刀刀頭部分投影圖。 答：參見課本第15頁。24 用的車刀，以工件轉(zhuǎn)速n=，把工件直徑由，計算切削用量（）。解： = 25 常用硬質(zhì)合金有哪幾類？哪類硬質(zhì)合金用于加工鋼料？哪類硬質(zhì)合金用于加工鑄鐵等脆性材料？為什么？同類硬質(zhì)合金刀具材料中，哪種牌號用于粗加工？哪種牌號用于精加工？為什么？答：常用硬質(zhì)合金有：鎢鈷類硬質(zhì)合金、鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金、鎢鈦鉭（鈮）類硬質(zhì)合金、碳化鈦基硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金鎢鈷類硬質(zhì)合金（K類）主要用于加工鑄鐵等脆性材料。因為加工脆性材料是，切屑呈崩碎塊粒，對刀具沖擊很大，切削力和切削熱都集中在刀尖附近；此類合金具有較高的抗彎強(qiáng)度和韌性，可減少切削時的崩刃，同時，此類合金的導(dǎo)熱性好，有利于降低刀尖的溫度。鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金（P類）適用于加工鋼料。因為加工鋼料是，塑性變形大，摩擦很劇烈，因此切削溫度高，而此類合金中含有5%～30%的TiC，因而具有較高的硬度、耐磨性和耐熱性，故加工鋼料時刀具磨損較小，刀具壽命較高。鎢鈦鉭（鈮）類硬質(zhì)兼有K類和P類的優(yōu)點(diǎn)，具有硬度高、耐熱性好和強(qiáng)度高、韌性好的特點(diǎn)，既可加工鋼，也可加工鑄鐵和有色金屬。碳化鈦基硬質(zhì)合金以TiC為主要成分，由于TiC是所有碳化物中硬度最高的物質(zhì)，因此，TiC基硬質(zhì)合金的硬度也比較高，可加工鋼也可以加工鑄鐵。涂層硬質(zhì)合金比基體具有更高的硬度和耐磨性，有低的摩擦因數(shù)和高的耐熱性，切削力和切削溫度均比未涂層刀片低，涂層刀片可用于加工不同材料，通用性廣。鎢鈷類硬質(zhì)合金中粗加工時宜選用含鈷量較多的牌號（例如K30），因其抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性較高；精加工宜選用含鈷量較少的牌號（例如K01），因其耐磨性、耐熱性較高。鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金的選用與K類硬質(zhì)合金的選用相類似，粗加工時宜選用含Co較多的牌號，例如P30；精加工時宜選用含TiC較多的牌號，例如P01。鎢鈦鉭（鈮）類硬質(zhì)合金中M10適用于精加工，M20適用于粗加工；碳化鈦基硬質(zhì)合金由于其抗彎強(qiáng)度和韌性比較差，因此主要用于精加工；涂層硬質(zhì)合金在小進(jìn)給量切削、高硬度切削和重載荷切削時不宜采用。26 切削力是怎樣產(chǎn)生的？為什么要把切削力分解為三個互相垂直的分力？各分力對切削過程有什么影響？答：切削力是在切削的過程中，刀具切入工件，使切削層變?yōu)榍行妓枰朔淖枇?。切削力隨著加工條件的不同，總切削力的方向和數(shù)值都是變化的，為了應(yīng)用和測量方便，常將分解為三個互相垂直的方向，切削力Fc，背向力Fp和徑向力Ff。 Fc在切削的過程中主要用來計算機(jī)床的功率，是切削熱的產(chǎn)生的主要因素；Fp能使工件變形或產(chǎn)生切削振動，對加工精度及加工表面質(zhì)量影響較大。 27 按下列條件選擇刀具材料類型或牌號：答：1）45鋼鍛件粗車 P30 (YT5) 2)HT200鑄鐵件精車 K01 (YG3) 3)低速精車合金鋼蝸桿 K01 4)高速精車調(diào)質(zhì)鋼長軸 P015)高速精密鏜削鋁合金缸套 金剛石刀具 6)中速車削高強(qiáng)度淬火鋼軸 立方氮化硼或陶瓷刀具7)加工65HRC冷硬鑄鐵或淬硬鋼 陶瓷刀具。28 、f和對切削力的影響有何不同？為什么？如果機(jī)床動力不足，為保持生產(chǎn)率不變，應(yīng)如何選擇切削用量？答：增大時，切屑厚度壓縮比不變，即單位切削層面積上的變形抗力不變，因而切削力成正比增大；而加大f，有所下降，故切削力不成正比增大。切削速度正是通過切削厚度壓縮比來影響切削力的，若切削速度增大，使增大變形抗力增大，故切削力增大；反之，若增大時減小，變形抗力減小，切削力也就隨之減小。三者之中對切削力的影響最大，f次之，最小。在切除相同余量的前提下，增大f比增大更有利。29 什么叫刀具的工件角度參考系？什么叫刀具的靜態(tài)角度參考系？這二者有何區(qū)別？在什么條件下工作角度參考系與標(biāo)注角度參考系重合？答：刀具工作參考系是定義刀具工作角度的參考系；刀具的靜態(tài)角度參考系是定義刀具的靜態(tài)角度的參考系；刀具靜止參考系是在下列假定條件下建立的：1）、刀刃上的選定點(diǎn)位于假定工件的軸平面內(nèi)，是刀具靜止參考系的原點(diǎn)；2）、過刀具切削刃選定點(diǎn)的假定的進(jìn)給運(yùn)動方向位于車刀刀體（軸線）的法平面內(nèi)并與車刀底面相平行；3）、過刀具切削刃選定點(diǎn)的假定的主運(yùn)動方向垂直于車刀刀體的底面。二者的區(qū)別在以下兩點(diǎn)：a、建立參考系的基準(zhǔn)不同 刀具的靜態(tài)角度是以標(biāo)準(zhǔn)安裝狀態(tài)下的假定主運(yùn)動方向和進(jìn)給運(yùn)動方向來建立靜態(tài)參考系的。 刀具的工作角度是以實(shí)際安裝狀態(tài)下的合成切削運(yùn)動方向和進(jìn)給運(yùn)動方向建立工作參考系。b、用途不同 刀具的靜態(tài)角度是在設(shè)計、制造、刃磨和檢驗刀具時采用。刀具的工作角度是在分析刀具切削狀態(tài)時采用。 當(dāng)?shù)毒咛幱跇?biāo)準(zhǔn)安裝狀態(tài)時，且進(jìn)給速度相對于主運(yùn)動速度來說非常小時，可以認(rèn)為刀具的靜態(tài)角度與刀具的工作角度重合。210 主偏角對切削加工有何功用？一般選擇原則是什么？=的車刀適用什么場合？答：主偏角的功用：1）減小主偏角，參加切削的切削刃長度會增加，刀尖角增大，從而使刀具壽命提高；2）減小主偏角可使工件表面殘留面積高度減小，從而減小表面粗糙度。3）而減小主偏角會使徑向力增大，在工藝系統(tǒng)剛性不足的情況下，容易引起振動，這不僅會降低刀具壽命，也會使已加工表面粗糙度增大。選擇原則：當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性較好時宜選較小的主偏角，反之則選較大的主偏角。=的車刀適用于剛性差的工藝系統(tǒng)的切削。211 用P10硬質(zhì)合金車刀，車削為650的40鋼外圓。切削用量為=4mm，f=，v=110r/min；刀具幾何角度為：=。按公式計算及查表方法確定切削為、及切削時所消耗的功率。答：由表25由表26，當(dāng)=650時 按， 查表27得 1= 1= 1=所以 == ====212 甲、乙二人每秒鐘切下的金屬體積完全相同(即生產(chǎn)率相同)，只是甲的吃刀量asp比乙大1倍，而進(jìn)給量f比乙小1倍。試比較二人主切削力的大小，由此可得出什么有益的結(jié)論？解：切除率Q=1000vcaspf ；又因asp1=2asp2，f1=2f2 　??；所以ｖc1=vc2?。恢髑邢髁?jīng)驗公式為: 經(jīng)計算得到：FC１FC２因而在選擇切削用量的時候,為了減小切削力及勞動力的損耗,在切除量相同時，應(yīng)選擇較大的進(jìn)給量f，較小的被吃刀量asp。213 用P10的刀具材料，加工的碳鋼，當(dāng)增加1倍且f減小1倍時，計算著兩種情況下切削溫度變化的百分?jǐn)?shù)。解：由切削溫度公式： 而現(xiàn)令改變用量之前：現(xiàn)，則有故 214 切削用量（、f、）中，哪個因素對刀具壽命影響最大？哪一個因素對刀具壽命影響最??？為什么？解： 由實(shí)驗可得切削速度對切削溫度的影響最大，因此對刀具壽命的影響也最大；背吃刀量對切削溫度的影響最小，因此對刀具壽命的影響最小；由實(shí)驗可得切削用量與刀具壽命的關(guān)系為 由公式可以得到：切削速度對刀具壽命的影響最大，其次是進(jìn)給量f，背吃刀量對刀具壽命的影響最小。215 甲、乙、丙三人高速車削sb=750N/mm2的碳鋼。切削面積( asp 180。 f )各為10180。，5180。，4180。，三人的經(jīng)濟(jì)耐用度Tc=60分鐘，比較三人的生產(chǎn)率，解釋生產(chǎn)率不同的原因？解：刀具壽命計算公式為：故切削速度查表217得到參數(shù)m=,yv=,xv=　；所以vc甲vc乙vc丙；又因 Q=1000vcaspf故Ｑ甲Ｑ乙Ｑ丙216 刀具壽命一定時，從提高生產(chǎn)率出發(fā)，選擇切削用量的順序如何？從降低切削功率出發(fā)，選擇切削用量的順序又如何？為什么？解：當(dāng)?shù)毒邏勖欢ǖ臅r候，從提高生產(chǎn)率出發(fā)，應(yīng)先確定盡可能大的背吃刀量asp ，然后選擇合理的盡量大的進(jìn)給量f，最后按照刀具壽命計算出合適的切削速度 ，而從降低切削功率出發(fā)，應(yīng)先選擇盡可能大的進(jìn)給量f ，然后選擇合理的背吃刀量asp，最后確定合理的切削速度。例如，對功率影響最小的是進(jìn)給量，故，最先選擇f，而影響較大的是，最后選擇。217 切削液的作用有哪些？如何正確選用切削液？答：切削液的作用：冷卻作用、潤滑作用、清洗作用切削液的選用應(yīng)根據(jù)加工性質(zhì)、工件材料、刀具材料、工藝要求等具體情況合理選用切削液；218 什么叫刀具壽命？刀具壽命和磨鈍標(biāo)準(zhǔn)有什么關(guān)系？磨鈍標(biāo)準(zhǔn)確定后，刀具壽命是否就確定了？ 答：刃磨或換刃后的刀具，自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時間，稱為刀具壽命，符號用T，單位用min或s。刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)是衡量刀具是否需要重磨或者換刃的標(biāo)準(zhǔn)，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)確定后，在給定的切削用量不變的情況下刀具壽命是確定的，若切削用量發(fā)生改變，刀具壽命也會發(fā)生改變。 219 選擇切削用量額原則是什么？從刀具壽命出發(fā)，按什么順序選擇切削用量？從機(jī)床動力出發(fā)，按什么順序選擇切削用量？為什么？解：選擇合理的切削用量是指在充分利用刀具的切削性能和機(jī)床性能（功率、轉(zhuǎn)矩），以及保證工件加工質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本。而從刀具壽命的角度看，應(yīng)先確定盡可能大的背吃刀量asp ，然后選擇合理的盡量大的進(jìn)給量f，最后按照刀具壽命計算出合適的切削速度 ，而從機(jī)床動力出發(fā)，應(yīng)先選擇盡可能大的進(jìn)給量f ，然后選擇合理的背吃刀量asp，最后確定合理的切削速度。220何謂砂輪硬度？它與磨粒的硬度是否是一回事？如何選擇砂輪硬度？砂輪硬度選擇不當(dāng)會出現(xiàn)什么弊?。拷獯穑荷拜営捕仁侵干拜啽砻娴哪チＴ谀ハ髁Φ淖饔孟旅撀涞碾y易程度。砂輪硬度是由結(jié)合劑的粘結(jié)強(qiáng)度和數(shù)量所決定的，而與磨粒本身的硬度無關(guān)。選擇砂輪硬度的一般原則是，磨削軟材料是，選用硬砂輪；磨削硬材料是，選用軟砂輪；如果砂輪硬度選擇不當(dāng)，砂輪選的過硬，磨鈍的磨粒不易脫落，砂輪易堵塞，磨削熱增加，工件易燒傷，磨削效率低，影響工件表面質(zhì)量；砂輪選的過軟，磨粒還在鋒利時就脫落，增加了砂輪損耗，易失去正確的幾何形狀，影響工件精度。221在外圓磨床上磨削淬火鋼工件，工藝系統(tǒng)有中等剛度。應(yīng)選什么磨料、粒度、硬度、粘接劑、組織和砂輪形狀？答：根據(jù)工藝和查表221選擇磨料為白剛玉，粒度54～100均可，結(jié)合劑為陶瓷，硬度為中軟，組織含磨料52%。第三章31 什么是機(jī)床的傳動系統(tǒng)圖？它有什么作用？答：機(jī)床傳動系統(tǒng)圖是表示機(jī)床運(yùn)動傳遞關(guān)系的示意圖。它表示傳動關(guān)系，不表示各元件的實(shí)際尺寸和空間位置。 32 什么是內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，它與外聯(lián)系傳動鏈有何不同，試舉例說明。答：外聯(lián)系傳動鏈?zhǔn)锹?lián)系動力源和機(jī)床執(zhí)行件之間的傳動鏈，是執(zhí)行件得到運(yùn)動，而且能改變運(yùn)動的速度和方向，但不要求動力源和執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動比關(guān)系。 例如：車削螺紋是，從電動機(jī)傳到車床主軸的傳動鏈就是外聯(lián)系傳動鏈，它只決定車螺紋速度的快慢，而不影響螺紋表面的成形。內(nèi)聯(lián)系傳動鏈?zhǔn)锹?lián)系復(fù)合運(yùn)動之內(nèi)的各個分解部分，因而傳動鏈所聯(lián)系的執(zhí)行件相互之間的相對速度有嚴(yán)格的要求，用來保證執(zhí)行件運(yùn)動的軌跡。 例如：在臥式車床上用螺紋車刀車螺紋時，為了保證所需螺紋的導(dǎo)程大小，主軸轉(zhuǎn)一周時，車刀必須移動一個規(guī)定的準(zhǔn)確的距離，聯(lián)系主軸—刀架之間的螺紋傳動鏈，就是一條傳動比有嚴(yán)格要求的內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。33 試寫出CA6140車床主運(yùn)動傳動鏈的主傳動路線，并計算主軸最高和最低轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速級數(shù)。解：傳動路線： 主軸最高轉(zhuǎn)速：r=1450*130/230*56/38*39/47*63/50= r/min 主軸最低轉(zhuǎn)速：r=1450*130/230*51/43*22/58*20/80*20/80*26/58= r/min 正轉(zhuǎn)級數(shù)：u2=20/80*51/50≈ u3=50/50*80/80=：低速2*3*（2*21）=18 高速 2*3=6 一共18+6=24級同理反轉(zhuǎn)為：3*【（2*21）+1】=12級34