機械設(shè)計制造基礎(chǔ) 練習(xí)題與答案

1、第二章 練習(xí)題1. 填空題1-1 直角自由切削，是指沒有參加切削，并且刃傾角的切削方式。1-2 在一般速度范圍內(nèi)，第變形區(qū)的寬度僅為 0.020.2mm。切削速度因此可以近似視為一個平面，稱為剪切面。，寬度愈小，1-3 靠前刀面處的變形區(qū)域稱為變形區(qū)，這個變形區(qū)主要集中在和前刀面接觸的切屑底面一薄層金屬內(nèi)。1-4 在已加工表面處形成的顯著變形層（晶格發(fā)生了纖維化），是已加工表面受到切削刃和后刀面的擠壓和摩擦所造成的，這一變形層稱為變形區(qū)。1-5 從形態(tài)上看，切屑可以分為帶狀切屑、和崩碎切屑四種類型。1-6 在形成擠裂切屑的條件下，若減小刀具前角，減低切削速度，加大切削厚度，就可能得到。1-7

2、在形成擠裂切屑的條件下，若加大刀具前角，提高切削速度，減小切削厚度，就可能得到。1-8 經(jīng)過塑性變形后形成的切屑，其厚度 hch 通常都要工件上切削層的厚度 hD，而切屑長度 Lch 通常切削層長度 Lc。1-9 切削過程中金屬的變形主要是剪切滑移，所以用系數(shù)精確些。1-10 相對滑移是根據(jù)純剪切變形推出的，所以它主要反映形系數(shù)則反映切屑變形的綜合結(jié)果，特別是包含有的大小來衡量變形程度要比變形變形區(qū)的變形情況，而變變形區(qū)變形的影響。1-11 切屑與前刀面的摩擦與一般金屬接觸面間的摩擦不同，因為切屑與前刀面之間的壓力很大（可達(dá) 1.962.94GPa 以上），再加上幾百度的高溫，致使切屑底面與前

3、刀面發(fā)生現(xiàn)象。1-12 在粘結(jié)情況下，切屑與前刀面之間的摩擦是切屑粘結(jié)部分和上層金屬之間的摩擦，即切屑的。1-13 根據(jù)摩擦情況不同，切屑與前刀面接觸部分可分為兩個摩擦區(qū)，即和滑動區(qū)。1-14 切屑與前刀面粘結(jié)區(qū)的摩擦是變形區(qū)變形的重要成因。1-15 硬脆材料與金屬材料的切除過程有所不同，其切除過程以為主。1-16 磨削時砂輪表面的微小磨粒切削刃的幾何形狀是不確定的，通常有較大的負(fù)（60°85°）和刃口楔角（80°145°），以及較大的半徑。1-17 砂輪磨粒切削刃的排列（刃距、高低）是分布的，且隨著砂輪的磨損不斷變化。1-18 切削時作用在刀具上的力，

4、由兩個方面組成：1）三個變形區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的變形抗 力和塑性變形抗力；2）切屑、工件與刀具間的。1-19 由于切削變形復(fù)雜，用材料力學(xué)、彈性、塑性變形理論推導(dǎo)的計算切削力的理論公式與實際差距較大，故在實際生產(chǎn)中常用經(jīng)驗公式計算切削力的大小。1-20 切削熱的直接來源是切削層的變形以及切屑與刀具、工件與刀具之間的三個變形區(qū)是產(chǎn)生切削熱的三個熱源區(qū)。，因而1-21 在切削塑性材料時，切削區(qū)溫度最高點是在前刀面上處。1-22 切削脆性材料時，由于形成崩碎切屑，故最高溫度區(qū)，位于靠近刀尖的域內(nèi)。的小區(qū)1-23 目前比較成熟的測量切削溫度的方法有自然熱電偶法、熱電偶法和紅外測溫法。1-24 利用自然熱電偶法可

5、測得的溫度是切削區(qū)的，紅外測溫法可測刀具及切屑側(cè)面。1-25 工件平均溫度指磨削熱傳入工件而引起的，它影響工件的形狀和尺寸精度。1-26 積屑瘤是在1-27 積屑瘤是切削速度加工塑性材料條件下的一個重要物理現(xiàn)象。變形區(qū)在特定條件下金屬變形摩擦的產(chǎn)物。1-28 殘余應(yīng)力是在未施加任何外力作用的情況下，在材料內(nèi)部保持1-29 刀具正常磨損的主要表現(xiàn)形式為前刀面磨損、后刀面磨損和而存在的應(yīng)力。磨損。1-30 刀具的非正常磨損是指刀具在切削過程中突然或過早產(chǎn)生損壞現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為兩種形式：和卷刃。1-31 一次磨刀之后，刀具進行切削，后刀面允許的最大磨損量（VBB），稱為者叫做磨損限度。， 或1-32

6、 形成刀具磨損的原因非常復(fù)雜，它既有磨損，又有、化學(xué)作用的磨損，還有由于金相組織的相變使刀具硬度改變所造成的磨損。1-33 刀具使用壽命是指刀具從開始切削至達(dá)到為止所使用的切削時間，用 T 表示。1-34 切削用量優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)視優(yōu)化目標(biāo)不同，可以有多種形式，常見的有以下幾種：按最高生產(chǎn)率標(biāo)準(zhǔn)評定的目標(biāo)函數(shù)，按準(zhǔn)評定的目標(biāo)函數(shù)。2. 判斷題標(biāo)準(zhǔn)評定的目標(biāo)函數(shù)和按最大利潤率標(biāo)2-12-22-32-4在一般速度范圍內(nèi)，第變形區(qū)的寬度僅為 0.020.2mm。切削速度愈高，寬度愈小。切削時出現(xiàn)的積屑瘤、前刀面磨損等現(xiàn)象，都是第變形區(qū)的變形所造成的。第變形區(qū)的變形是造成已加工表面硬化和殘余應(yīng)力的主

7、要原因。由于大部分塑性變形集中于第變形區(qū)，因而切削變形的大小，主要由第變形區(qū)來衡量。2-5 在形成擠裂切屑的條件下，若減小刀具前角，減低切削速度，加大切削厚度，就可能得到崩碎切屑。2-6 在形成擠裂切屑的條件下，若加大刀具前角，提高切削速度，減小切削厚度，就可能得到帶狀切屑。2-7 切屑形態(tài)的變化反映了切削變形程度的不同，如帶狀切屑是切削層沿剪切面滑移變形尚未達(dá)到斷裂程度而形成的。2-8 切屑形態(tài)的變化反映了切削變形程度的不同，如擠裂切屑是切削層沿剪切面滑移變形完全達(dá)到斷裂程度而形成的。2-9 切屑形態(tài)的變化反映了切削變形程度的不同，如單元切屑是切削層沿剪切面滑移變形完全達(dá)到斷裂程度而形成的。

8、2-10 經(jīng)過塑性變形后形成的切屑，其厚度 hch 通常都要小于工件上切削層的厚度 hD，而切屑長度 Lch 通常大于切削層長度 Lc。2-11 用相對滑移的大小來衡量變形程度要比變形系數(shù)精確些。2-12 相對滑移反映切屑變形的綜合結(jié)果，特別是包含有第二變形區(qū)變形的影響。2-13 切屑與前刀面的摩擦與一般金屬接觸面間的摩擦不同，不是一般的外摩擦，而是切屑粘結(jié)部分和上層金屬之間的摩擦，即切屑的內(nèi)摩擦。2-14 內(nèi)摩擦實際就是金屬內(nèi)部的滑移剪切，同粘結(jié)面積和法向力有關(guān)。2-15 切屑與前刀面粘結(jié)區(qū)的摩擦是第變形區(qū)變形的重要成因。2-16 硬脆材料與金屬材料的切除過程有所不同，其切除過程以斷裂破壞為

9、主。2-17 磨削是利用砂輪表面上由結(jié)合劑剛性支承著的極多微小磨粒切削刃進行的切削加工。2-18 磨削時砂輪表面的微小磨粒切削刃的幾何形狀是不確定的，且通常有較大的前角和刃口楔角，以及較大的刃口鈍圓半徑。2-19 主切削力 Fc 是計算機床功率及設(shè)計夾具、刀具的主要依據(jù)。2-20 吃刀抗力可能引起工件的彎曲與振動，影響加工質(zhì)量。2-21 進給抗力 Ff 是設(shè)計和校驗機床進給機構(gòu)強度的重要依據(jù)。2-22 由于切削變形復(fù)雜，在實際生產(chǎn)中常用理論公式計算切削力的大小。2-23 切削功率主要是主運動和主切削力所消耗的功率。2-24 影響切削力的因素很多，其中最主要的是刀具材料、刀具磨損、冷卻潤滑液。2

10、-25 切削溫度是切削過程的一個重要物理量，主要影響刀具磨損和積屑瘤的產(chǎn)生，但對表面質(zhì)量沒 有影響。2-26 切削熱由切屑、工件、刀具和周圍介質(zhì)（如空氣、切削液）傳散出去。不同的加工方法其切削熱傳散的比例是相同。2-27 切削溫度的高低不僅取決于熱源區(qū)產(chǎn)生熱量的多少，而且還取決于散熱條件的好壞。2-28 凡影響切削變形、切削抗力及功率消耗的因素，都對生熱有影響。2-29 切削用量增加，功率消耗加大，切削熱的生成加多，切削溫度升高。2-30 在切削塑性材料時，切削區(qū)溫度最高點是在刀刃處。2-31 切削脆性材料時，由于形成崩碎切屑，故最高溫度區(qū)位于靠近刀尖的后刀面上的小區(qū)域內(nèi)。2-32 人工熱電偶

11、法可用于測量切削區(qū)的平均溫度，紅外測溫法可用于測量刀具及切屑側(cè)面溫度場。2-33 控制與降低磨削溫度，是保證磨削質(zhì)量的重要措施。2-34 工件平均溫度與磨削燒傷和磨削裂紋的產(chǎn)生有密切關(guān)系。2-35 磨粒磨削點溫度是引起磨削刃的熱損傷、砂輪的磨損、破碎和粘附等現(xiàn)象的重要因素。2-36 磨削區(qū)溫度影響工件的形狀和尺寸精度。2-37 工件表面層的溫度分布與加工表面變質(zhì)層的生成機理、磨削裂紋的產(chǎn)生以及工件的使用性能等有關(guān)。2-38 積屑瘤是在中等切速加工塑性材料條件下的一個重要物理現(xiàn)象。2-39 在精加工時，積屑瘤對切削過程是有利的，應(yīng)設(shè)法利用這一點提高已加工表面質(zhì)量。2-40 積屑瘤的形成與摩擦條件

12、有關(guān)，而影響摩擦條件的主要因素是接觸面壓力。2-41 當(dāng)切削塑性材料、切削速度 v 較高、切削厚度 hD 較大時易發(fā)生前刀面磨損。2-42 當(dāng)切削塑性金屬材料時，若切削速度較低，切削厚度較薄，則易發(fā)生后刀面磨損。2-43 當(dāng)切削脆性金屬時，由于形成崩碎切屑，會出現(xiàn)后刀面磨損。2-44 當(dāng)切削塑性金屬，采用中等切速及中等進給量時，常出現(xiàn)前后刀面同時磨損。2-45 刀具磨損過程可分為兩個階段即初期磨損階段和正常磨損階段。2-46 磨粒磨損只在低速切削條件下都存在，對低速切削的刀具而言，磨粒磨損往往是刀具磨損的主要原因。2-47 粘結(jié)磨損一般在中等偏低的切削速度下比較嚴(yán)重。2-48 擴散磨損在高溫作

13、用下發(fā)生。擴散磨損其實質(zhì)是一種物理性質(zhì)磨損。2-49 切削用量中切削速度對刀具耐用度的影響最大，其次為切削深度，而進給量對刀具耐用度的影響最小。2-50 傳統(tǒng)上選擇切削用量的基本原則是：在保證刀具一定耐用度的前提下，優(yōu)先考慮采用最大的切削深度 ap，其次考慮采用大的進給量 f，最后根據(jù)刀具耐用度的要求選定（計算或查表）合理的切削速度 v。3. 單項選擇題3-1 直角自由切削，是指沒有副刃參加切削，并且刃傾角（）的切削方式。 s0 s0 s03-2 切削加工過程中的塑性變形大部分集中于（ ）。 第變形區(qū) 第變形區(qū) 第變形區(qū) 已加工表面3-3 切屑類型不但與工件材料有關(guān)，而且受切削條件的影響。如在

14、形成擠裂切屑的條件下，若減小刀具前角，減低切削速度或加大切削厚度，就可能得到（ ）。 帶狀切屑 單元切屑 崩碎切屑3-4 切屑類型不但與工件材料有關(guān)，而且受切削條件的影響。如在形成擠裂切屑的條件下，若加大前角，提高切削速度，減小切削厚度，就可能得到（ ）。 帶狀切屑 單元切屑 崩碎切屑3-5 內(nèi)摩擦實際就是金屬內(nèi)部的滑移剪切，同粘結(jié)面積有關(guān)。這部分的摩擦力 Ffi 約占切屑與前刀面總摩擦力的（ ）。 55 65 75 853-6 切屑與前刀面粘結(jié)區(qū)的摩擦是（ ）變形的重要成因。 第變形區(qū) 第變形區(qū) 第變形區(qū)3-7 切削用量對切削力影響最大的是（ ）。 切削速度 切削深度 進給量3-8 切削用量

15、對切削溫度影響最小的是（）。 切削速度 切削深度 進給量3-9 在切削塑性材料時，切削區(qū)溫度最高點是在（ ）。 刀尖處 前刀面上靠近刀刃處 后刀面上靠近刀尖處 主刀刃處3-10 磨削區(qū)溫度是砂輪與工件接觸區(qū)的平均溫度，一般約有 500800，它影響（ ）。 工件的形狀和尺寸精度 磨削刃的熱損傷、砂輪的磨損、破碎和粘附等 磨削燒傷和磨削裂紋的產(chǎn)生 加工表面變質(zhì)層、磨削裂紋以及工件的使用性能3-11 積屑瘤是在（ ）切削塑性材料條件下的一個重要物理現(xiàn)象。 低速 中低速 中速 高速3-12 切削用量對刀具耐用度影響最大的是（ 切削速度 切削深度 進給量4. 多項選擇題）。4-1 主切削力 Fc 垂直

16、于基面，與切削速度方向一致，作用于工件切線方向，是（）的主要依據(jù)。 計算機床功率 設(shè)計夾具 設(shè)計刀具 設(shè)計和校驗機床進給機構(gòu)強度4-2 影響切削力的因素很多，其中最主要的是（）。 工件材料 切削用量 刀具材料 刀具幾何形狀與幾何角度4-3 切削過程中影響散熱的因素有（）。 工件材料的導(dǎo)熱系數(shù) 刀具材料的導(dǎo)熱系數(shù) 冷卻潤滑液 刀具主刀刃與工件接觸長度4-4 磨削是工件表面溫度可達(dá) 1000以上，在工件表層形成極大的溫度梯度（6001000/mm），并會出現(xiàn)（）等缺陷。 尺寸形狀偏差 表面燒傷 加工硬化 殘余應(yīng)力4-5 合理地控制切削條件、調(diào)整切削參數(shù)，盡量不形成中溫區(qū)就能較有效地抑制或避免積屑瘤

17、形成。一般可采用的措施包括（） 控制切削速度 減小刀具前角 使用高效切削液 當(dāng)工件材料塑性過高，硬度很低時，可進行適當(dāng)熱處理，提高其硬度，降低其塑性4-6 殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因有（）。 塑性變形效應(yīng) 里層金屬彈性恢復(fù)4-7 當(dāng)（-16）時易發(fā)生前刀面磨損。 表層金屬的相變 熱變形 切削塑性材料 切削速度較高 切削厚度較大 切削深度較大4-8 當(dāng)（）時易發(fā)生后刀面磨損。當(dāng)（）時，由于形成崩碎切屑，也會出現(xiàn)后刀面磨損。 切削脆性金屬 切削塑性材料 切削速度較低 切削厚度較薄4-9 決定粘結(jié)磨損程度的因素主要有（ ）。 接觸面間分子活動能量 刀具材料與工件材料的硬度比 中等偏低的切削速度 刀具材料與工

18、件的親和能力4-10 視優(yōu)化目標(biāo)不同，常見的切削用量優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)有（）。 按最高生產(chǎn)率標(biāo)準(zhǔn)評定的目標(biāo)函數(shù) 按最大刀具耐用度標(biāo)準(zhǔn)評定的目標(biāo)函數(shù) 按最大利潤率標(biāo)準(zhǔn)評定的目標(biāo)函數(shù) 按最低成本標(biāo)準(zhǔn)評定的目標(biāo)函數(shù)5. 問答題5-15-25-35-4如何表示切屑變形程度？影響切削變形有哪些因素？各因素如何影響切削變形？三個切削分力是如何定義的？各分力對加工有何影響？刀具磨損過程有哪幾個階段？為何出現(xiàn)這種規(guī)律？5-55-65-75-85-9刀具破損的主要形式有哪些？高速鋼和硬質(zhì)合金刀具的破損形式有何不同？工件材料切削加工性的衡量指標(biāo)有哪些？說明最大生產(chǎn)效率刀具使用壽命和經(jīng)濟刀具使用壽命的含義及計算公式。切削液有何功用？如何選用？磨粒粒度是如何規(guī)定的？試說明不同粒度砂輪的應(yīng)用。第二章1. 填空題1-35 副刃，s01-36 愈高1-37 第1-38 第1-39 擠裂切屑、單元切屑1-40 單元切屑1-41 帶狀切屑1-42 大于，小于1-43 相對滑移1-44 第，第1-45 粘結(jié)1-46 內(nèi)摩擦1-47 粘結(jié)區(qū)（或內(nèi)摩擦區(qū)1-48 第1-49 斷裂破壞1-50 前角, 刃口鈍圓1-51 隨機1-52 彈性；摩擦力1-53 經(jīng)驗公式1-54 摩擦。1-55 靠近刀刃1-56 后刀面上1-57 人工。1-58 平均溫度，溫度場1-59 工件溫升1-60