切削用量对切削力的影响比较
机械制造基础试题及答案

机械制造基础一、判断题1、钢的正火的硬度、强度比退火低。
(³)4、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。
(³)5、焊件开坡口的目的在于保证焊透,增加接头强度。
(√)6、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。
(³)7、采用包容要求时,若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间,同时形状误差等于尺寸公差,则该零件一定合格。
(√)8、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。
(√)9、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。
(√)10、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。
(√)11、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。
(√)12、在车削加工中,车刀的纵向或横向移动,属于进给运动。
(√)13、根据工件的加工要求,不需要限制工件的全部自由度,这种定位称为不完全定位。
(√)14、固定支承在装配后,需要将其工作表面一次磨平。
(√)15、冲击韧性值随温度的降低而减小。
(√)16、正火的冷却速度比退火稍慢一些。
(³)17、碳钢的含碳量一般不超过1. 3%。
(√)18、一般情况下,焊件厚度小于4mm 时,焊条直径等于焊件厚度。
(√)19、从制造角度讲,基孔制的特点就是先加工孔,基轴制的特点就是先加工轴。
(³)20、为了实现互换性,零件的公差规定越小越好。
(³)21、Ra 值越大,零件表面越粗糙。
(√)22、切削用量主要是指切削速度和进给量。
(³)23、提高表面质量的主要措施是增大刀具的前角与后角。
(³)24、就四种切屑基本形态相比较,形成带状切屑时切削过程最平稳。
(√)25、用分布于铣刀圆柱面上的刀齿进行的铣削称为周铣。
(√)26、过定位在机械加工中是不允许的。
(³)27、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。
(³)28、焊件开坡口的目的在于保证焊透,增加接头强度。
(√)29、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。
切削用量三要素对切削力的影响规律

切削用量三要素对切削力的影响规律
切削用量是切削加工中的重要参数,它由三个基本要素构成,分别是切
削速度、进给量和切削深度。
这三个要素对切削力的影响规律是我们进行切
削加工时必须了解和掌握的。
切削速度是指在单位时间内切削刀具与工件表面之间的相对运动速度。
切削速度的加快会导致切削力的增加。
当切削速度较低时,切削力主要由切
削刀具切削工件的材料引起的,逐渐过渡到切削速度较高时,切削力主要由
刀具与工件之间的摩擦引起的。
因此,提高切削速度会增加摩擦力,导致切
削力的增加。
进给量是指切削刀具在单位时间内对工件的移动距离。
增加进给量会导
致切削力的增加。
当进给量较小时,切削力主要由切削刃进给到工件产生的,逐渐过渡到进给量较大时,摩擦力对切削力的贡献逐渐增大。
因此,增加进
给量会增加摩擦力和切削刃的接触力,进而导致切削力的增加。
切削深度是指切削刀具每次进给时切削的工件材料厚度。
增加切削深度
会导致切削力的增加。
当切削深度较浅时,切削力主要由切削刃与工件之间
的摩擦引起的,随着切削深度的增加,刀具切削工件的材料引起的切削力逐
渐增加。
因此,增加切削深度会增加切削力。
切削用量三要素对切削力的影响规律是:提高切削速度、增加进给量和
增加切削深度都会导致切削力的增加。
在切削加工中,我们需要根据具体情
况合理调整切削用量,以降低切削力,提高切削效率和加工质量。
机械制造基础试题及答案(1)

《机械制造基础》一、填空题1.焊接电弧由三部分组成,即阴极区、阳极区、弧柱区。
2.直流弧焊机的输出端有正、负之分,焊接时电弧两端的极性不变;在正接中,焊件接弧焊机的_正极_,焊条接其_负极_。
3.焊条焊芯的作用是_导电_和_填充焊缝金属_。
4.电弧焊焊条按熔渣化学性质的不同,分为酸性焊条和碱性焊条。
5.焊条药皮原料的种类有稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、黏结剂等6.焊接接头中的热影响区包括熔合区、过热区、正火区、部分相变区。
7.焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形变形。
8.焊接变形的常用矫正方法是火焰加热矫正法、机械矫正法。
9.减少焊接变形的措施有加裕量法、刚性固定法、反变形法、选择合理的焊接次序等。
10.常用的电弧焊焊接方法有手工电弧焊、_埋弧焊_、_气体保护焊_等。
11.气焊火焰可分为中性焰、氧化焰和碳化焰。
12.按照接头形式电阻焊可分为三种,即点焊、缝焊和对焊。
13.常用的焊接接头形式有对接接头、角接接头、搭接接头、T形接头。
14.常用的特种焊接方法有超声波焊、真空电子束焊、激光焊、等离子弧焊、爆炸焊等。
15.难以进行气割的金属有铸铁、高碳钢、不锈钢、铜、铝等。
二、选择题1.焊条药皮中加入淀粉和木屑的作用是(C)。
A.脱氧;B.造渣;C.造气;D.增加透气性2.焊接薄板时,为防止烧穿可采用(D)。
A.交流电源;B.直流正接;C.任意电源;D.直流反接3.在焊接接头中,综合性能最好的区域是(C)。
A.熔合区;B.过热区;C.正火区;D.部分相变区4.对铝合金最合适的焊接方法是( C)A.电阻焊B.电渣焊C.氩弧焊D.手工电弧焊5.闪光对焊的特点是( B )A.焊接前先将被焊件接触B.焊接前把被焊件安装好并保持一定距离C.闪光对焊焊缝处很光滑D.只能焊接相同的材料6.与埋弧自动焊相比,手工电弧焊的突出优点在于( C )。
A.焊接后的变形小B.适用的焊件厚C.可焊的空间位置多D.焊接热影响区小7.容易获得良好焊缝成形的焊接位置是(A)。
机械制造技术基础试题及答案

1.刀具后角是指。
2.衡量切削变形的方法有两种,当切削速度提高时,切削变形(增加、减少)。
3.精车铸铁时应选用(YG3、YT10、YG8);粗车钢时,应选用(YT5、YG6、YT30)。
4.当进给量增加时,切削力(增加、减少),切削温度(增加、减少)。
5.粗磨时,应选择(软、硬)砂轮,精磨时应选择(紧密、疏松)组织砂轮。
6.合理的刀具耐用度包括与两种。
7.转位车刀的切削性能比焊接车刀(好,差),粗加工孔时,应选择(拉刀、麻花钻)刀具。
8.机床型号由与按一定规律排列组成,其中符号C代表(车床、钻床)。
9.滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条(范成运动、附加运动)传动链。
滚齿时,刀具与工件之间的相对运动称(成形运动、辅助运动)。
10.进行精加工时,应选择(水溶液,切削油),为改善切削加工性,对高碳钢材料应进行(退火,淬火)处理。
11.定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称(基准不重合、基准位置)误差,工件以平面定位时,可以不考虑(基准不重合、基准位置)误差。
12.机床制造误差是属于(系统、随机)误差,一般工艺能力系数C p应不低于(二级、三级)。
13.在常用三种夹紧机构中,增力特性最好的是机构,动作最快的是机构。
14.一个浮动支承可以消除(0、1、2)个自由度,一个长的v型块可消除(3,4,5)个自由度。
15.工艺过程是指一、外圆车刀切削部分结构由哪些部分组成?绘图表示外圆车刀的六个基本角度。
(8分)二、简述切削变形的变化规律,积屑瘤对变形有什么影响?(8分)三、CA6140车床主传动系统如下所示,试列出正向转动时主传动路线及计算出最高转速与最低转速。
(8分)四、什么叫刚度?机床刚度曲线有什么特点?(8分)六、加工下述零件,以B面定位,加工表面A,保证尺寸10+0.2mm,试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。
(8分)七、在一圆环形工件上铣键槽,用心轴定位,要求保证尺寸34.8-0.16mm,试计算定位误差并分析这种定位是否可行。
切削用量对切削力的影响比较讲解

]3[切削用量对切削力的影响比较(陕西理工学院 机械工程学院 )摘 要:通过分析切削力单因素实验,探讨切削用量对切削力的影响规律;同时讨论刀具几何参数对切削力的影响,得出一般结论;进而对比说明精密切削切削力的特殊规律。
关键词:切削变形;切削力;刀具;精密切削;规律1.引言金属机械加工过程中,产生的切削力直接影响工件的粗糙度和加工精度,同时也是确定切削用量的基本参数。
所以掌握切削用量对切削力的影响规律也显得重要。
本文从一般切削和精密切削两个方面对切削用量对切削力的影响规律做初步探讨。
2.金属切削加工机理金属切削加工是机械制造业中最基本的加工方法之一。
金属切削加工是指在金属切削机床上使用金属切削刀具从工件表面上切除多余金属,从而获得在形状、尺寸精度及表面质量等方面都符合预定要求的加工。
2.1切削加工原理利用刀具与工件之间的相对运动,在材料表面产生剪切变形、摩擦挤压和滑移变形,进而形成切屑。
2.2切削变形根据金属切削实验中切削层的变形,如图1-2,可以将切削刃作用部位的切削层划分为3个变形区。
第Ⅰ变形区:剪切滑移区。
该变 形区包括三个过程,分别是切削层弹 性变形、塑性变形、成为切屑。
第Ⅱ变形区:前刀面挤压摩擦区。
该变形区的金属层受到高温高压作用, 使靠近刀具前面处的金属纤维化。
第Ⅲ变形区:后刀面挤压摩擦区。
该变形区造成工件表层金属纤维化与图1-2 切削层的变形区 加工硬化,并产生残余应力。
F xF y F z F xy F Z F22222++=+=]1[3.切削力切削力是指切削过程中作用在刀具或工件上的力,它是工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力。
3.1切削力来源根据切削变形的不同,切削过程中刀具会受到三种力的作用,即: (1)克服切削层弹性变形的抗力 (2)克服切削层塑性变形的抗力(3)克服切屑对刀具前面、工件对刀具后面的摩擦力3.2切削力的合成与分解图2 - 2 切削力合力和分力 图2-2为车削外圆时切削力的合力与分力示意图。
电大机考机械制造基础整理后答案3

单选题:金属材料在外载荷的作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为(A )。
强度在金属材料的机械性能指标中,“σs”是指(A )。
屈服强度对称循环应力的疲劳强度用(B )表示。
σb有些金属在固态下随着温度的变化其晶体结构还会发生转变,这种转变称为(C )。
同素异构转变在铁碳合金中,莱氏体是由(A )所构成的机械混合物。
奥氏体和渗碳体热处理时,一般都要使金属常温组织经加热变成(C )组织。
奥氏体采用低碳合金钢做重要的轴类零件需要通过热处理来获得优秀的材料性能,因此通常需要对零件毛坯进行(A ),以细化晶粒,并获得良好的加工性能。
加工中间进行(),在加工中需要安排对重要表面的()和最后(A )。
退火、调质、渗碳、表面淬火渗碳零件必须选择(A )制造。
低碳钢或低碳合金钢为了改善轴类零件的综合机械性能,通常对轴进行(C )热处理。
调质Q235AF中的235表示(A )。
屈服强度大于等于235MPa(B )在工业上应用于制造承受压力、要求耐磨和减震的零件。
灰铸铁(A )在工业上应用于制造力学性能要求较高,且截面尺寸变化较大的重要零件。
孕育铸铁在铸造生产的各种方法中,最基本的方法是(A )。
砂型铸造合金液体的浇注温度越高,合金的流动性(A )。
越好铸件缩孔常产生的部位是(D )。
最后凝固区属于气体保护焊的是(C )。
氩弧焊零件材料选择的一般原则(B )。
首先应满足零件的使用性能要求,其次要考虑材料加工工艺性及经济性选择金属材料的原则,首先应满足(A )。
零件使用性能要求孔与轴采用基孔制配合时,孔的下偏差为(C )。
0孔与轴采用基轴制配合时,轴的上偏差为(C )。
1切削时刀具上切屑流过的那个表面是( A)。
前刀面D)的主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的摩擦,并配合前角改变切削刃的强度与锋利程度。
后角刀具前角是在(C )中测量,是前刀面与基面之间的夹角。
正交平面刀具后角是在(C )中测量,是后刀面与基面之间的夹角。
切削加工试题及答案校对版1

切削加工11. 车削时,主轴转速升高后,也随之增加。
(AB)A 切削速度B 进给速度C 进给量D 切削深度2. 切削过程中,主运动是。
其特点是。
(切下切屑的运动、速度快,只有一个)3. 镗床镗孔时,其主运动是。
(镗刀连续转动)4. 当车床上的挂轮架和进给箱的速比一定时,如主轴转速变快,此时进给量加快。
(╳)5. 拉削加工时,机床无需进给运动。
(√)6. 切削加工时,须有一个进给运动的有。
(A)A 刨斜面B 磨外圆C 铣斜齿D 滚齿7. 切削加工时,须有两个进给运动的有(B、D)A 刨斜面B 磨外圆C 铣直齿D 滚齿8. 调整好切削用量后,过程中切削宽度、切削深度是变化的。
(C)A 车削B 刨削C 铣削D 镗削9. 所有机床都有主运动和进给运动。
(╳)10. 切削运动中,具有间歇运动特点的机床有(B、F)A 车床B 插床C 磨床D 镗削E 拉床F 刨床11. 切削运动中,具有往复运动特点的机床有(C、F)A 车床B 插床C 磨床D 镗削E 拉床F 刨床12. 任何表面的形成都可以看作是沿着运动而形成的。
(母线、导线)13. 切削用量包括、和。
(切削速度、进给量、背吃刀量)14. 刀具的主偏角是在平面中测得的。
(A)A 基面B 切削平面C 正交平面D 进给平面15. 刀具的住偏角是和之间的夹角(刀具进给正方向、主切削刃)16. 刀具一般都由部分和部(切削、夹持)17. 车刀的结构形式有:(整体式、焊接式、机夹重磨式和机夹可转位式)18. 在车刀设计、制造、刃磨及测量时必须的主要角度有:(主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角)19. 后角主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的,并配合前角改变切削刃的与。
(摩擦;强度、锋利程度)20. 刀具的刃倾角在切削中的主要作用是(D)A 使主切削刃锋利B 减小摩擦C 控制切削力大小D 控制切屑流出方向21. 车刀刀尖安装高于工件回转轴线,车外圆时,(C、D)A 工作前角变小B 工作前角不变C 工作前角变大D 工作后角变小E 工作后角不变 F 工作后角变大22. 车床切断工件时,工作后角变小。
车削加工切削用量选择分析

车削加工切削用量选择分析在长期车削加工实践中,有经验的车工老师会在开车切削前,对照着零件图样先考虑开几转车速,吃刀多少深,选择多少走刀量。
这不仅体现了切削用量的重要性,更直接关系到如何充分发挥车刀、机床的潜力来提高实际的生产效率。
因此在车削加工前一定要合理的选择切削用量。
一、切削用量对切削的影响在车削加工中,始终存在着切削速度、吃刀深度和走刀量这三个切削要素,在有条件增大切削用量时,增加切削速度、吃刀深度和走刀量,都能达到提高生产效率的目的,但它们对切削的影响却各有不同。
1. 切削速度对切削的影响所谓切削速度,实质上是指切屑变形的速度,其高低决定着切削温度的高低,影响着切削变形的大小,而且直接决定着切削热的多少。
当车削碳钢、不锈钢以及铝和铝合金等塑性金属材料达到一定的切削温度时,切削底层金属将粘附在车刀的刀刃上面形成积屑瘤。
由于积屑瘤的存在,将会增大车刀的实际前角,对切削力、车刀的磨损以及工件加工质量会产生较大影响。
(1)切削速度对切削力的影响。
一般来说,提高切削速度,切屑变形小,切削力也就相应降低。
对于碳钢等塑性金属材料,在用硬质合金车刀车削碳钢工件时(前角γ=0°),开始切削速度小,切削力大,但随着切削速度的提高,形成积屑瘤后会增大车刀的实际前角,使切屑变形减小,导致切削力下降。
积屑瘤在刀刃上的堆积高度越高,即车刀实际前角增加得越多,切削变形与切削力也就越小。
但当切削速度超过一定范围时(≥20m/min),随着切削速度的提高,积屑瘤高度将会逐渐减小,直至完全消失,车刀的实际前角也随之逐渐减小,直至回复原来大小,这时切削变形与切削力又将逐渐增大。
当切削速度再继续提高时(≥50m/min),由于切削温度甚高,切屑与车刀前面接触的一层表皮开始微熔,起了一种特殊的润滑作用,减少了摩擦,而且因被切层变形不够充分,使切屑变形减小,切削力得到了再次降低。
此后切削力的变化逐渐趋于稳定。
对于不同的工件材料以及不同的车刀前角值,切削速度与切削力之间的变化规律大致如此,但各个变化阶段的速度范围则会不尽相同。
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]3[切削用量对切削力的影响比较(理工学院 机械工程学院 )摘 要:通过分析切削力单因素实验,探讨切削用量对切削力的影响规律;同时讨论刀具几何参数对切削力的影响,得出一般结论;进而对比说明精密切削切削力的特殊规律。
关键词:切削变形;切削力;刀具;精密切削;规律1.引言金属机械加工过程中,产生的切削力直接影响工件的粗糙度和加工精度,同时也是确定切削用量的基本参数。
所以掌握切削用量对切削力的影响规律也显得重要。
本文从一般切削和精密切削两个方面对切削用量对切削力的影响规律做初步探讨。
2.金属切削加工机理金属切削加工是机械制造业中最基本的加工方法之一。
金属切削加工是指在金属切削机床上使用金属切削刀具从工件表面上切除多余金属,从而获得在形状、尺寸精度及表面质量等方面都符合预定要求的加工。
2.1切削加工原理利用刀具与工件之间的相对运动,在材料表面产生剪切变形、摩擦挤压和滑移变形,进而形成切屑。
2.2切削变形根据金属切削实验中切削层的变形,如图1-2,可以将切削刃作用部位的切削层划分为3个变形区。
第Ⅰ变形区:剪切滑移区。
该变 形区包括三个过程,分别是切削层弹 性变形、塑性变形、成为切屑。
第Ⅱ变形区:前刀面挤压摩擦区。
该变形区的金属层受到高温高压作用, 使靠近刀具前面处的金属纤维化。
第Ⅲ变形区:后刀面挤压摩擦区。
该变形区造成工件表层金属纤维化与图1-2 切削层的变形区加工硬化,并产生残余应力。
FxF y F z F xy F Z F 22222++=+=]1[3.切削力切削力是指切削过程中作用在刀具或工件上的力,它是工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力。
3.1切削力来源根据切削变形的不同,切削过程中刀具会受到三种力的作用,即: (1)克服切削层弹性变形的抗力 (2)克服切削层塑性变形的抗力(3)克服切屑对刀具前面、工件对刀具后面的摩擦力3.2切削力的合成与分解图2 - 2 切削力合力和分力图2-2为车削外圆时切削力的合力与分力示意图。
图中字母分别表示: N 1、F 1——作用在车刀前刀面的正压力、摩擦力 N 2、F 2——作用在车刀后刀面的正压力、摩擦力 Q 1、Q 2——N1与F 1、N 2与F 2的合力 F ——Q 1与Q 2的合力,即总切削力一般地,为了研究方便,将总切削力F 按实际运动效果分为以下三个分力:切削力F z ——垂直于水平面,与切削速度的方向一致,且该分力最大。
径向切削力F y ——在基面,与进给方向垂直,沿切削深度方向,不做功,但能使工件变形或造成振动。
轴向切削力F x ——在基面,与进给方向平行。
由图2-2可知,合力与各分力之间的关系为:其中: k r F xy F x sin =。
式中:F xy ——合力在基面上的分力。
k r F xy F y cos =]6[3.3切削力的测定实验——单因素实验法在切削过程中,影响切削力的因素很多,主要有工件材料、切削用量、刀具几何参数等。
单因素实验法就是只改变一个因素,固定其它因素不变,进行试验;如此测得多组数据。
最后综合考虑实验数据,得出包含多个可变因素的切削力实验公式。
以下是我搜集的部分实验数据处理后的关系曲线,如图2-3-1。
从曲线中,可以得出结论:(1)背吃刀量a p 增大,切削力 F z 增大(2)进给量f 增大,切削力F z 增大 (3)不同的切削速度围,切削力变化不同 (4)a p 与F z 和f 与F z 成某种函数关系图2-3-1 切削三要素对切削力的影响曲线为了了解a p 、f 、v 与F z可能成的函数关系,我们搜集了切削力单因素实验]4[]4[]4[的部分原始数据,如下表所示。
根据表中数据,利用MATLAB 编程可作出对应的散点图和曲线图,如图2-3-2所示。
观察曲线图,猜测a p 、f 、v 与F z 可能成指数函数关系或一次函数关系。
表1-1 f=0.2mm ,v=100m/min 实验 f(mm) v(m/min)a p (mm)F z (kN)10.2100 0.5 0.023 2 1.0 0.043 3 1.5 0.063 4 2.0 0.082 5 2.5 0.101 6 3.0 0.119 73.50.137表1-2 a p =1mm ,v=100m/min表1-3 a p =1mm,f=100mm图3-2-2 实验散点图和曲线图数据分析:(以a p 与F z 为例)假设a p 与F z 成指数函数关系,即: a x p k F z 11= 为了便于计算,对上式两边同时取对数,可得:k a p x F z 1lg lg 1lg +=对比一次函数y=kx+b ,lg F z 与lg a p 成一次函数关系。
同理: f x k F z 22= k f x F z 2lg lg 2lg += v x k F z 33= k v x F z 3lg lg 3lg +=为了验证假设,依据②式,我先对原始数据取对数,再在对数坐标系中分别作出a p 、f 、v 与F z 的散点图和曲线图;为了验证该曲线为一次函数,分别在曲线上各取四点,两两求斜率,若对应斜率之差的绝对值近似为0(在误差允许围),则可认为该曲线为一次函数;然后取斜率的平均值为最终斜率,再代值求出截距,写出表达式;最后求反函数分别写出a p 、f 、v 与F z 的关系式。
按照上述思路,编写MATLAB 语言程序(附1),运行结果如下:图3-3-3 实验对数坐标图K =0.9353 0.9236 0.9149 0.9246 0.6987 0.7015 0.7052 0.7018 -0.1150 -0.1927 -0.1152 -0.1410 h =[ -3.1408 0.5512 -2.3426] H =[0.0432 1.7353 0.0961]其中,K ——矩阵元素表示斜率,行分别表示x 1、x 2和x 3的值,最后一列为斜率的平均值。
h ——矩阵元素分别表示截距k 1lg 、k 2lg 和k 3lg 的值。
H ——矩阵元素分别表示系数k 1、k 2和k 3的值。
根据运行结果代值,分别写出函数关系表达式如下: 14.3lg 92.0lg -=a p F z a p F z 92.00432.0= ③ 55.0lg 70.0lg +=f F z f F z 70.07353.1= ④ 34.2lg 14.0lg --=v F z v F z 14.00961.0-= ⑤式③④⑤表明,在a p 、f 和v 只有一个因素改变时,切削力Fz 都与该可变因素成指数函数关系。
当综合考虑三个可变因素时,可得出:v x cf x a x p K F z 321=。
式中,K 为综合系数。
]2[类似的,可分别求出a p、f、v和Fy、Fx的关系表达式。
4.切削用量对切削力的影响一般性结论:(1)背吃刀量与切削力近似成正比;(2)进给量增加,切削力增加,但不成正比;(3)切削速度对切削力影响较复杂(与切削温度的变化和积屑瘤的产生和消失有关)。
在无积屑瘤的切削速度围,随着切削速度的增大,切削力减小。
5.刀具几何参数对切削力的影响图4-1 刀具几何参数与切削力的关系曲线一般性结论:(1)前角对切削力的影响最大。
加工塑性材料时,增大前角,切削力降低;加工脆性材料时,由于切屑变形很小,前角对切削力影响的显著。
(2)主偏角对切削力影响较小,但对径向力和轴向力影响较大。
径向力随着主偏角的增大而减小,轴向力随着主偏角的增大而增大。
(3)刃倾角在很大围变化时对切削力影响不大,但对径向力和轴向力影响较大,随着刃倾角的增大,径向力减小,轴向力增大。
6.精密切削加工切削用量对切削力的影响精密切削过程中,就本质而言,切屑的变形与一般切削相同,所以其切削力的来源也相同。
但是,由于精密切削采用的是微量切屑方法,与一般切削不同,所以可变因素对二者的影响就不同,,也就是说可变因素对精密切削切削力的影响具有独特规律。
6.1进给量和背吃刀量的影响为了探讨精密切削切削力的独有规律,搜集部分实验数据,如下表:]1[]1[]1[]1[表6-1进给量对切削力的影响(HSS 刀)切削力(N )进给量f/(mm/r)0.01 0.02 0.04 0.10 0.20 F z60 100 350 570 900 F y240280410580700表6-2进给量对切削力的影响(金刚石刀)切削力 (N )进给量f/(mm/r)0.01 0.02 0.04 0.10 0.20 F z200 260 480 900 1030 F y4050120170200表6-3切削深度对切削力的影响(HSS 刀)切削力 (N )切削深度a p (mm )0.0020.004 0.008 0.016 0.032 F z80 150 370 520 670 F y250270330370390表6-4切削深度对切削力的影响(金刚石刀)切削力 (N )切削深度a p (mm )0.0030.006 0.01 0.02 0.03 F z100 170 260 450 500 F y 2030507090以上数据的曲线图如图5-1所示。
从曲线中可以清楚地看出,①精密切削采用HSS 车刀(或硬质合金车刀)时,当进给量或背吃刀量小于一定值时,均有F z F y >成立。
而采用金刚石刀时,F z F y <。
这和一般切削F z 总是大于F y 是不同的。
②另外,在精密切削时,进给量对切削力的影响大于切削深度的影响。
这和一般切削恰恰相反。
为了解释以上两条特殊规律,我查阅了相关资料文献,得知:a.规律①取决]1[于切削用量(f 、a p )同刀具刃口半径的比值。
b.规律②与精密切削通常采用f 大于a p 的切削方式有关。
图5-1精密切削切削用量与切削力的关系曲线6.2切削速度的影响如图5-2所示(考虑积屑瘤的影响), 低速时切削力随切削速度增加而急剧下降。
到200~300m/min 后,切削力基本保持不变,这规律和积屑瘤高度随切削速度的变化规律 一致。
即积屑瘤高时切削力大,积屑瘤小时切削力也小,这和一般切削规律正好相反。
图5-2超精切削时的切削力7.一般切削与精密切削切削力的对比类型 F z 与F y 的比值a p 、f 对切削力的影响 一般切削总是大于1 a p 的影响大于f精密切削可以小于1(当切削用量同刃口半径之比达到一定数值时)f 的影响大于a p参考文献[ 1 ] 王贵成. 精密与特种加工[M]. 2013年. 第1版.[ 2 ] 周利平. 现代切削刀具[M]. 大学. 2013年. 第1版.[ 3 ] 何宁. 机械制造技术基础[M]. 高等教育.[ 4 ] 卞化梅, 牛小铁. 基于MATLAB的切削力测量实验数据处理分析[J]. 煤矿机械. 第29卷第2期. 2008年2月[ 5 ] 晓舟, 于化东. 微切削加工中切削力的理论与实验[J]. 理工大学机械工程学报. 2008年2月[ 6 ] 吴立新. 减小切削力有效途径的探讨[J]. 工程技术. 2008年2月[ 7 ] 王洪祥, 涛, 龙江, 昊. 超精密切削切削力的试验研究[J]. 工具技术. 第37卷第5期. 2003年.[ 8 ] 岩, 梁迎春, 白清顺,等. 微细加工中的微型铣床微刀具磨损及切削力的实验研究[J]. 光学精密工程. 2007年[ 9 ] 蔺小军. 金属切削刀具的有限元分析[D]. :西北工业大学. 1999年[10] 王殿龙,康德纯. 球形铣刀切削力计算机预报模型的数值仿真. 理工大学校报. 第35卷第11期. 2001年。