车床切削力与切功率计算
车床参数
C620G过桥式普通车床技术参数设备编号：016-44C630-1BM马鞍车床技术参数设备编号：016-47、40CDZ6140马鞍车床技术参数设备编号：016-53、55CW6163B卧式车床技术参数设备编号：016-65CA6150普通车床技术参数设备编号：016-18、39、34CQ6180普通车床技术参数设备编号：016-62、63CW6280C马鞍车床技术参数设备编号：016-68、67CW61100D卧式车床技术参数设备编号：016-66CW61125B卧式车床技术参数设备编号：016-75、61C512A单柱立式车床技术参数设备编号：015-01、06C5112A单柱立式车床技术参数设备编号：015-02C5116A单柱立式车床技术参数设备编号：015-03、04CB3463-1液压半自动转塔车床技术参数设备编号：017-02、07C5225双柱立式车床技术参数设备编号：015-05C5225EX20/12-3双柱立式车床技术参数设备编号：015-7DVT500×25/32双柱立式车床技术参数设备编号：015-10MJ460-CNC数控车床技术参数设备编号：011-05CK3263B数控转塔车床技术参数设备编号：011-06CJK6150H数控车床技术参数设备编号：011-04、03、02T68卧式镗床技术参数设备编号：026-02T611A卧式镗床技术参数设备编号：026-01T611B卧式镗床技术参数设备编号：026-06、04TK6411B数控镗床技术参数设备编号：011-14TPX6113卧式镗床技术参数设备编号：026-07、08、09TKP6511B型数控刨台卧式铣镗床技术参数设备编号：011-08M131W万能外圆磨床技术参数设备编号：031-1。
机械制造技术基础习题
第1章练习题一、是非题1、计算车外圆的切削速度时,应按照已加工表面的直径数值进行计算;2、铣床的主运动是间歇运动而刨床的主运动是连续运动;3、刀具前角的大小,可以是正值,也可以是负值,而后角不能是负值;4、刀具的主偏角具有影响切削力、刀尖强度、刀具散热及主切削刃平均负荷的作用;5、车槽时的切削深度背吃刀量等于所切槽的宽度;6、金属的切削过程也是形成切屑和已加工表面的过程;7、精加工相对于粗加工而言,刀具应选择较大的前角和较小的后角;8、积屑瘤对切削加工总是有害的,应尽量避免;9、刃倾角的作用是控制切屑的流动方向并影响刀头的强度,所以粗加工应选负值;10、切削加工中,常见机床的主运动一般只有一个;11、工艺系统刚性较差时如车削细长轴,刀具应选用较大的主偏角;二、选择题1、扩孔钻扩孔时的背吃刀量切削深度等于A扩孔前孔的直径 B扩孔钻直径的1/2C扩孔钻直径 D扩孔钻直径与扩孔前孔径之差的1/22、在切削平面内测量的角度有A前角和后角 B主偏角和副偏角C刃倾角 D工作角度3、切削用量中对切削热影响最大的是A切削速度 B进给量C切削深度 D三者都一样4、影响切削层公称厚度的主要因素是A切削速度和进给量 B切削深度和进给量C进给量和主偏角 D进给量和刃倾角5、通过切削刃选定点的基面是A垂直于主运动速度方向的平面 B与切削速度平行的平面C与加工表面相切的平面 D工件在加工位置向下的投影面6、刀具磨钝的标准是规定控制A刀尖磨损量 B后刀面磨损高度C前刀面月牙凹的深度 D后刀面磨损宽度7、金属切削过程中的剪切滑移区是A第Ⅰ变形区 B第Ⅱ变形区C第Ⅲ变形区 D第Ⅳ变形区8、确定刀具标注角度的参考系选用的三个主要基准平面是A切削表面、已加工表面和待加工表面 B前刀面、后刀面和副后刀面B基面、切削平面和正交平面 D水平面、切向面和轴向面9、刀具上能减小工件已加工表面粗糙度值的几何要素是A增大前角 B增大刃倾角C减小后角 D减小副偏角10、当刀具产生了积屑瘤时,会使刀具的A前角减小 B前角增大C后角减小 D后角增大11、有色金属外圆精加工适合采用A磨削 B车削 C铣削 D镗削12、车刀刀尖高于工件旋转中心时,刀具的工作角度A前角增大,后角减小 B前角减小、后角增大C前角、后角都增大 D前角、后角都减小13、车削时,切削热最主要的散热途径是A工件 B刀具 C切屑 D周围介质14、切削用量中对切削力影响最大的是A切削速度 B进给量 C切削深度 D三者一样15、在主剖面正交平面内标注的角度有A前角和后角 B主偏角和副偏角 C刃倾角 D工作角度16、切削铸铁工件时,刀具的磨损部位主要发生在A前刀面B后刀面C前、后刀面D副后刀面17、影响刀头强度和切屑流出方向的刀具角度是A主偏角B前角C副偏角D刃倾角、18、粗车碳钢工件时,刀具的磨损部位主要发生在A前刀面B后刀面C前、后刀面D副后刀面19、钻削时,切削热传出途径中所占比例最大的是A刀具B工件C切屑D周围介质20、车削时切削热传出途径中所占比例最大的是A刀具B工件C切屑D周围介质21、ISO标准规定刀具的磨钝标准是控制A沿工件径向刀具的磨损量B后刀面上平均磨损带的宽度VBC前刀面月牙洼的深度KT D前刀面月牙洼的宽度三、填空题1、切削加工一般可以分为和两大类;2、刀具磨损一般经历三个阶段;3、产生积屑瘤的条件是, 加工时可以利用积屑瘤, 加工时应尽量避免产生积屑瘤;4、总切削力可分解三个分力;5、刀具的耐用度指的是;6、切削热来源于;7、刀具的刃倾角是和之间的夹角;8、加工脆性材料宜选用类硬质合金,加工塑性材料宜选用类硬质合金;9、切削用量三要素指的是;10、为了减小残余面积,从而降低工件表面的粗糙度值,可以采用的方法有、、;11、常见的切屑种类有三种;12、在钻床上钻孔时, 是主运动, 是进给运动；在车床上钻孔时, 是主运动, 是进给运动;13、车削刚性较差的细长轴时,车刀主偏角应选用为宜,主要是为减小切削力的大小;四、综合题：1、何谓工件材料的切削加工性它与那些因素有关2、粗、精加工时,为何所选用的切削液不同3、说明前角的大小对切削过程的影响4、积屑瘤产生的原因及其对加工过程的影响5、已知工件材料为钢,需钻Ф10mm的孔,选择切削速度为31.4m/min,进给量为0.1 mm/r;试求2min后钻孔的深度为多少6、已知工件材料为HT200退火状态,加工前直径为70 mm,用主偏角为75 °的硬质合金车刀车外圆时,工件每秒钟的转数为 6r/s,加工后直径为62 mm,刀具每秒钟沿工件轴向移动2.4 mm,单位切削力kc为1118 N/mm2;求：1切削用量三要素ap、f、v；2选择刀具材料牌号；3计算切削力和切削功率;7、弯头车刀刀头部分如下图所示,试填写车外圆、车端面两种情况下刀具的组成及角度;车外圆时：主切削刃；副切削刃；刀尖；主偏角；副偏角；前角；后角；车端面时：主切削刃；副切削刃；刀尖；主偏角；副偏角；前角；后角；第1章练习题参考答案一、是非题1、×2、×3、×4、√5、√6、√7、×8、×9、√ 10、√11、√二、选择题1、D2、C3、A4、C5、A6、D7、A8、C9、D 10、B 11、B12、A 13、C 14、C 15、A 16、B 17、D 18、A 19、B 20、C 21、B三、填空题1、钳工,机械加工2、初期磨损、正常磨损和急剧磨损3、以中等速度切削塑性材料,粗,精4、主切削力、进给力和背向力5、刀具从开始切削至磨损量达到磨钝标准的实际切削总时间;6、切屑变形所产生的热,刀具与工件、刀具与切屑的摩擦热;7、主切削刃在切削平面的投影,基面8、YG,YT9、切削速度、进给量、吃刀深度10、减小主偏角,偏小副偏角,减小进给量11、节状、带状和崩碎状12、钻头的旋转,钻头的直线移动,工件的旋转,钻头的直线移动13、90°,背向四、综合题：1、切削加工性是指材料被切削加工成合格零件的难易程度;它不仅取决于材料本身,还取决于具体的加工要求和切削条件,即涉及到刀具耐用度、金属切除率、已加工表面质量、切削力及切屑碎断和控制等;2、粗加工时金属切除量大,产生的热量大,应着重考虑降低温度,选用以冷却为主的切削液;精加工时主要要求是提高加工精度和加工表面质量,应选用以润滑性能为主的切削液;3、增大前角,使刀具锋利减小摩擦,减小切削力和功率消耗,提高刀具耐用度,减小振动,改善加工质量;但也使切削刃和刀头强度降低易崩刃,还使散热体积减小,切削温度升高,造成刀具磨损,不利于断屑;4、积屑瘤产生的原因：由于刀-屑接触区第一变形区的粘结作用,使切屑底层的材料组织纤维化形成滞留层,形成加工硬化,使剪切滑移发生在滞留层内部某一表面,使滞留层金属停留在刀具前刀面上形成积屑瘤积屑瘤对加工过程的影响：保护前刀面,增大实际前角,提高刀具耐用度；由于积屑瘤时有时无,时小时大,不但使切削过程不稳,而且还会降低表面质量;5、解题要点：转速：进给速度：所以2分钟后钻孔的深度：2×100=200mm6、解题要点：⑴⑵粗加工铸铁,选刀具材料牌号为YG8⑶Fc=kc×ap ×f=1118×4×= NPc=Fc vc/1000=×1000=KW7、解答：车外圆时：主切削刃 BC ；副切削刃 CD ；刀尖 C ；主偏角 3 ；副偏角4 ；前角 1 ；后角 2 ；车端面时：主切削刃 BC ；副切削刃 AB ；刀尖 B ；主偏角 5 ；副偏角 6 ；前角 1 ；后角 2 ；第2章练习题一、单项选择题1、一传动系统中,电动机经V带副带动Ⅰ轴,Ⅰ轴通过一对双联滑移齿轮副传至Ⅱ轴,Ⅱ轴与Ⅲ轴之间为三联滑移齿轮副传动,问Ⅲ轴可以获得几种不同的转速：A、3种B、5种C、6种D、8种2、滑移齿轮变速机构A、不能在运动中变速B、可以在运动中变速3、带轮变速机构A、可以用于车螺纹变速B、不可以用于车螺纹变速4、传动原理图A、表示了机床运动时传动联系的示意图B、表示了机床所有的运动及其传动联系5、每台机床A、只有一个主运动B、至少有一个主运动6、金属切削机床A、都有进给运动B、有些没有进给运动二、填空题1、在机床型号CM6132中,字母C表示______,字母M表示______,主参数32的含义是_______;2、机床传动系统中,常用的机械有级变速机构有______、______、______、______和______;3、M1432中,“M”的含义是______,“1”的含义是______,“32”的含义是______;4、机床中最为常见的两种变速机构为_________和___________;5、CK6140B中,“C”的含义是,“K”的含义是,“40”的含义是,“B”的含义是;6、机床传动中常用的将旋转运动转变为直线运动的传动副有和;三、是非题1、类别代号为“Q”的机床属于轻型机床;2、外联系传动链用来连接有严格运动关系的两执行件,以获得较高的加工精度;3、复合成形运动是由两个或两个以上的旋转运动和直线运动按照某种确定的运动关系组合而成;4、为实现各种切削运动,机床必须具备执行件、运动源和传动装置三部分;5、机床转速图中的竖线代表各传动轴;四、综合题1、分析下图所示传动系统图,列出其传动链,并求主轴V有几级转速,其中最高转速和最低转速各为多少2、根据下列传动链简图,计算传动链末端螺母移动速度的种数及最大移动速度;3、下图所示为一镗床主轴箱中Ⅳ和Ⅴ轴的传动图;试分析当离合器M1和M2处于不同开合情况下,运动由Ⅳ传至Ⅴ轴的传动中线,并列式计算其传动比;第2章练习题参考答案一、单项选择题1、C2、A3、B4、B5、A6、B二、填空题1、车床精密最大工件直径为320毫米2、皮带传动齿轮传动蜗轮蜗杆齿轮齿条丝杠螺母3、磨床外圆磨床主参数的1/10能加工的最大直径为320mm；4、滑移齿轮变速机构离合器齿轮变速机构5、车床数控主参数的1/10工件的最大直径为400mm,经过两次重大改进;6、丝杠螺母机构,齿轮齿条机构三、是非题1、×2、×3、√4、√5、√四、综合题1、解答：3×3×2=18级;2、解答：螺母移动速度有4种,最大移动速度为282mm/min;3、解答：⑴M1开,M2开：⑵M1开,M2合：⑶M1合,M2开：⑷M1合,M2合：第3章练习题一、单项选择题1、普通车床的传动系统中,属于内联系传动链的是A主运动传动链 B机动进给传动链C车螺纹传动链 D快速进给传动链２、车螺纹时未获得正确的旋向必须Ａ正确调整主轴于丝杠间的换向机构Ｂ正确安装车刀Ｃ保证工件转一圈,车刀移动一个螺距Ｄ正确刃磨车刀３、车单线螺纹时,为获得准确的螺距必须Ａ正确调整主轴于丝杠间的换向机构Ｂ正确安装车刀Ｃ保证工件转一圈,车刀准确移动一个螺距Ｄ正确刃磨车刀４、车床的溜板箱是车床的A主传动部件 B进给传动部件 C刀具安装部件 D工件安装部件5、车床在加工螺纹时,要求严格保证A、主轴每转一周,刀架纵向移动一个螺距B、主轴每转一周,刀架纵向移动一个导程C、主轴每转一周,刀架纵向移动一个进给量D、主轴每转一周,刀架横向移动一个进给量二、是非题1、车削右螺纹时,工件正转,车刀右移；而车左螺纹时,工件正转,车刀左移;2、车削右旋螺纹之后,只需改变主轴的转向即可车削左旋螺纹;3、在车床上车螺纹时都采用丝杠走刀,这是因为光杠走刀量不够大的缘故;4、加工多头螺纹时应严格保证主轴转一转刀具进给一个螺距;5、片式摩擦离合器调整得越紧,传动效果越好;6、CA6140型车床进给箱可以保证光杠丝杠不会同时转动,溜板箱中的互锁机构不要也可以;7、在CA6140上加工扩大导程时,主轴只能低速旋转;三、填空题1、CA6140型车床进给箱基本组有种传动比,这些传动比分母相同时,分子是一个数列;2、CA6140型车床进给箱增倍组的四种传动比中,最小的是1/8,其余的三种是、、 ;3、CA6140这个型号中,61表示 ,40表示 ;4、在CA6140上车削模数制螺纹,只需在车米制螺纹的基础上,改换即可;5、米制螺纹以导程来反映其主要特性,而英制螺纹以来表示;四、综合题1、分析CA6140型卧式车床的传动系统,回答下列问题：1计算主轴最高转速nmax和最低转速nmin；2当主轴转速分别为20、40、160及400r/min时,能否实现螺距扩大4倍及16倍,为什么3在主轴箱中,设置了几个换向机构,各有什么作用溜板箱内的换向机构又有什么作用2、为什么用丝杠和光杠分别担任车削螺纹和机动进给的传动如果只用其中一个,即可车螺纹又可机动进给,将会有什么问题第3章练习题参考答案一、单项选择题1、C2、A3、C4、B5、B二、是非题1、×2、×3、×4、×5、×6、×7、√三、填空题1、8种分组等差数列2、1/4 1/2 13、卧式车床床身上所允许的最大回转直径为400mm4、挂轮组5、每英寸长度上的螺纹牙数四、综合题1、解答要点：1nmax=nmin=；2 转速20r/min能扩大螺距16倍,转速40能扩大螺距4倍,160及400不能扩大4倍及16倍,扩大16倍只能是最低六级转速,扩大4倍只能是次低六级转速；3 主轴箱内有两个换向机构,轴Ⅰ上离合器等控制主轴正反转,轴Ⅸ-Ⅹ齿轮机构实现左右旋螺纹车削；溜板箱内换向机构离合器M6、M7实现纵向进给左右换向和横向进给前后换向;2、解答要点：车螺纹用丝杠精度较高,使用少磨损也少,可确保有较高的精度;另外,光杠可实现多种较小进给量,因此,两者均不能取而代之;一、单项选择题1、标准麻花钻切削部分切削刃共有：A、6B、5C、4D、3二、是非题1、在铣刀耐用度、加工表面粗糙度等方面,逆铣均优于顺铣,所以生产中常用逆铣;2、麻花钻头主切削刃上的前角随直径增大而减小;3、镗削适合加工复杂和大型工件上的孔,尤其是直径较大的孔及内成形表面或孔内回环槽;4、逆铣时切削厚度的变化是由零到最大;5、逆铣法适宜在没有丝杠螺母间隙调整机构的铣床上加工带有硬皮的毛坯;6、钻孔是在实体材料上加工孔的惟一切削加工方法;7、顺铣在许多方面都比逆铣好,因此在加工中一般多使用顺铣;8、在自己不熟悉的铣床上加工时,最好采用逆铣法;三、填空题1、顺铣指的是铣刀旋转方向和工件进给方向铣削方式,逆铣指的是铣刀旋转方向和工件进给方向铣削方式;2、卧式升降台铣床的主轴是方向布置;四、综合题1、分析下图所示麻花钻切削部分的组成,并标注刀具横刃的前角和后角;第4章练习题参考答案一、单项选择题1、B二、是非题1、×2、×3、√4、√5、√6、√7、×8、√三、填空题1、相同相反2、水平四、问答题1、解答如下图：一、单项选择题1、最常用的齿轮齿廓曲线是A、圆弧线B、摆线Ｃ、梯形线Ｄ、渐开线2、4号齿轮铣刀用以铣削21-25齿数范围的齿轮,该铣刀的齿形是按下列哪一种齿数的齿形设计制作的Ａ、21 B、22 C、23 D、24或253、用螺旋升角为λ的右旋滚刀滚切螺旋角为β的左旋圆柱齿轮时,滚刀轴线与被切齿轮端面倾斜角即安装角为A、λB、βC、β-λD、β+λ4、加工同一模数的一套齿轮铣刀一般分为：A、20个刀号B、10个刀号C、8个刀号D、3个刀号5、一般情况下双联齿轮只能在上加工;A、铣床B、滚齿机Ｃ、插齿机Ｄ、刨齿机二、是非题1、成形法加工齿轮是利用与被切齿轮的齿槽法向截面形状相符的刀具切出齿形的方法;2、磨齿是齿形精加工的主要方法,它既可加工未经淬硬的轮齿,又可加工淬硬的轮齿;3、滚切直齿轮时,刀架沿齿坯轴线方向进给所需的传动链是内联系传动链;4、展成法加工齿轮是利用齿轮刀具与被切齿轮保持一对齿轮啮合运动关系而切出齿形的方法;5、Y3150是齿轮加工机床中一种滚齿机的型号6、滚齿加工属于成形法加工齿轮;三、填空题1、下图为滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图,它的传动链有_______、_______、_______、_______,其中_______、_______为内联系传动链;2、齿轮滚刀理论上正确的基本蜗杆是_______,但由于_______,生产中常用______来近似代替;3、齿轮齿形的加工方法按照成型原理可分为_______加工和_______加工;第5章练习题参考答案一、单项选择题1、D2、A3、D4、C5、C二、是非题1、√2、√3、×4、√5、√6、×三、填空题1、主运动链1-4 展成传动链4-9 垂直进给链9-12 差动链12-9 展成传动链差动链2、渐开线基本蜗杆制造困难阿基米德基本蜗杆3、成形法展成法一、是非题1、砂轮的粒度选择决定于工件的加工表面粗糙度、磨削生产率、工件材料性能及磨削面积大小等;2、砂轮的组织反映了砂轮中磨料、结合剂、气孔三者之间不同体积的比例关系3、磨削硬材料时,砂轮与工件的接触面积越大,砂轮的硬度应越高;4、磨削过程实际上是许多磨粒对工件表面进行切削、刻划和滑擦的综合作用的过程;5、拉削相当于多刀刨削,粗、半精和精加工一次完成,因而生产率高;6、砂轮的硬度是指组成砂轮的磨粒的硬度;二、填空题1、砂轮的切削特性主要决定于______、______、______、______和______等基本要素;2、拉削加工的主运动是,其进给运动依靠来实现;3、磨削加工的工艺特点有：①；②；③；④;三、综合题1、简述拉刀的结构及拉削加工的工艺特点;第6章练习题参考答案一、是非题1、√2、√3、×4、√5、√6、×二、填空题1、磨料粒度结合剂硬度组织2、拉刀的直线移动拉刀结构3、精度高表面粗糙度小砂轮有自锐作用背向磨削力较大磨削温度高三、综合题1、解答：拉刀属于多齿切削刀具,形状结构比较复杂,一般包括夹持部分、导向部分、切削部分、校准部分,切削部分中后一个刀齿比前一个刀齿高出一个齿升量,来实现拉削加工的进给运动;拉削加工的工艺特点有生产率高；加工精度高,表面粗糙度小；拉床结构和操作简单；拉刀价格昂贵等;一、是非题1、零件的切削加工工艺性反映的是零件切削加工的难易程度;2、零件的结构工艺性是衡量零件结构设计优劣的指标之一;3、在单件小批生产中一般采用机械加工艺过程卡片指导生产;4、定位基准属于工艺设计过程中所使用的一种基准,因此属于设计基准;5、粗基准是粗加工所使用的基准,精基准是精加工所使用的基准;6、经济精度指的是在正常工艺条件下,某种加工方法所能够达到的精度;7、加工顺序的安排仅指安排切削加工的顺序;8、单件小批生产中倾向于采用工序集中的原则;9、退火等热处理工序一般安排在半精加工之后、精加工之前进行;10、箱体类零件的精基准及定位方式一般采用一面两销;11、热处理前已加工好的中心孔,热处理后必须研研磨,以保证定位精度; √12、粗基准是粗加工所使用的基准,精基准是精加工所使用的基准; ×13、变速箱体上的Φμm轴承孔,采用下列方案:钻—扩—粗磨—精磨; ×14、在多品种小批量生产中,一般倾向于使用工序分散的原则; ×15、有色金属的精加工适合车削和铣削而不适合磨削; √二、选择题1、下面关于零件结构工艺性论述不正确的是A．零件结构工艺性具有合理性 B 零件结构工艺性具有综合性C：零件结构工艺性具有相对性D零件结构工艺性具有正确性2、零件加工时,粗基准一般选择A 工件的毛坯面B工件的已加工表面C 工件的过渡表面D工件的待加工表面3、下面对粗基准论述正确的是A 粗基准是第一道工序所使用的基准B粗基准一般只能使用一次C 粗基准一定是零件上的不加工表面D粗基准是一种定位基准4、自为基准是以加工面本身为基准,多用于精加工或光整加工工序,这是由于A 符合基准重合原则B符合基准统一原则C 保证加工面的余量小而均匀D保证加工面的形状和位置精度5、工艺设计的原始资料中不包括A零件图及必要的装配图B零件生产纲领C工厂的生产条件D机械加工工艺规程6、下面包括工序简图;A机械加工工艺过程卡片B机械加工工艺卡片B机械加工工序卡片D机械加工艺卡片和机械加工工序卡片7、淬火一般安排在;A毛坯制造之后B磨削加工之前C粗加工之后D磨削加工之后8、下面关于检验工序安排不合理的是A每道工序前后B粗加工阶段结束时C重要工序前后D加工完成时9、下面情况需按工序分散来安排生产;A重型零件加工时B工件的形状复杂,刚性差而技术要求高C加工质量要求不高时D工件刚性大,毛坯质量好,加工余量小10、车床主轴轴颈和锥孔的同轴度要求很高,因此常采用方法来保证;A基准统一B基准重合C自为基准D互为基准11、退火处理一般安排在A毛坯制造之后B粗加工之后C半精加工之后D精加工之后12、车床主轴轴颈和轴颈面之间的垂直度要求很高,因此常采用方法来保证;A自为基准B基准重合C基准统一D互为基准三、填空题1、确定零件加工工艺方案的一般原则包括、、;2、基准重合是指基准和基准重合;3、设计基准指的是;4、工艺基准一般包括有、、、四种;5、常见的毛坯种类有;6、切削加工顺序安排原则有基准先行、、、;7、工序分散指的是；工序集中指的是;8、常见的辅助工序除检验外,还有至少列出三种;9、大批量生产中常用的工艺文件有和;10、机械加工工艺过程指的是;四、简答题1、零件图的工艺分析通常包括哪些内宾工艺分析有何作用2、毛坯选择和机械加工有何关系试举例说明之;3、粗基准选择的原则有哪些4、指出下图中零件结构工艺性不合理的地方,并提出改进建议;a b c d五、综合题1、下图所示为箱体的零件图及工序图,试在图中标出：⑴平面2的设计基准,定位基准及测量基准；⑵镗孔4的设计基准,定位基准及测量基准;2、如图所示一批小轴零件,部分加工过程如下：⑴半精车端面A、B,保证两者之间的尺寸为A1=mm；⑵调头,以A面为基准精车端面C,保证总长度A2= mm；⑶热处理；⑷以C面为基准磨端面B,保证尺寸A3=mm;试校核端面B的磨削余量是否合适若不合适,应如何调整第7章练习题参考答案一、是非题1、√2、√3、√4、×5、×6、√7、×8、√9、×10、√11、√12、×13、×14、×15、√二、选择题1、D2、A3、C4、C5、D6、C7、B8、A9、B 10、D11、A 12、C三、填空题1、质量第一,效益优先,效率争先2、设计,定位3、设计图样时所采用的基准4、定位基准,工序基准,测量基准,装配基准5、铸件,锻压件,焊接件,型材,标准件等6、先面后孔,先主后次,先粗后精7、将零件的加工内容分散在较多工序中完成,将零件的加工内容集中在几道工序中完成8、去毛刺,倒棱,校直,清洗等9、机械加工工艺卡片,机械加工工序卡片10、直接参与改变工件尺寸、形状、精度、表面质量及性能的那部分生产过程四、简答题1、答：零件图的工艺分析包括：⑴了解产品的工作原理和主要性能、明确零件在机器中的安装位置及作用；⑵分析零件图上主要表面的尺寸公差和技术要求,明确主要技术条件的合理性及关键性技术问题;⑶审查零件的结构工艺性；⑷检查零件图的完整性尺寸、视图、技术条件等零件图的工艺分析是制订工艺规程的准备工作,着重了解、分析设计对象,为工艺设计打下基础;工艺审查中可对不合理的设计提出修改意见,会同有关设计部门共同研究,按规定手续进行必要的修改;2、答：正确的选择毛坯种类和质量与机械加工有密切关系;若毛坯质量高,则机械加工的工序数量少,加工工时少,可节约材料、降低成本,而且零件的加工质量也有保证;但毛坯质量高往往需要用较复杂的毛坯工艺和昂贵的设备,增加工了毛坯成本;因此应根据生产类型和具体生产条件决定,正确处理两者的矛盾;3、答：⑴重要表面原则⑵非加工表面原则⑶最小加工余量原则⑷不重使用原则⑸尽可能选用大而平整的表面原则;4、答：a图底面面积较大,加工面积大,从而加工量大且不易保证加工质量,建议在底面开一通槽以减少加工面的尺寸;b图中孔的位置距直壁尺寸太小,钻孔时刀具无法切入,故应增大其距离;c图键槽与退刀槽尺寸不一致,加工需多次换刀,建议采用相同尺寸参数;d图缺少退刀槽,建议在其中增加退刀槽;五、综合题1、2、⑴列出尺寸链如图；⑵判断各环性质：Z为封闭环,A2为增环,A1 、A3为减环⑶计算：Z=80－－30= ；ES Z=－－0－－= ；EI Z=－－－0=－；⑷分析：最小余量小于零,需要调整;A2 、A3为设计尺寸,保持不变;若令最小余量为0.1mm,将工艺尺寸A1改为+,此时Z=;。
机械制造基础
第一章机械制造概述1.机械加工工种分为冷加工、热加工和其他工种。
冷加工包括：车工、铣工、刨工、磨工、镗工、钳工、钣金工、冲压工、组合机床操作工等。
热加工包括：铸造工（形状复杂）、锻造工（产品形状简单，可承受较大的力，细化晶粒整平缺陷）、热处理工(改变内部组织，从而改变材料性能)、焊接（m轻）。
2.工序：一个或一组工人，在一个工作地或一台机床，对一个或同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程称为工序。
3.基准：基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。
基准分为设计基准和工艺基准。
设计基准：设计基准是在零件图上用以确定某一点、线或面所依据的基准，即标注设计尺寸的起点。
工艺基准：工艺基准是指在工艺过程中所采用的基准。
分为四种：工序基准、定位基准、测量基准、装配基准。
分析基准时要注意精基准和粗基准的选择。
4.定位基准的选择1）精基准的选择原则：基准重合原则、基准统一原则、互为基准原则、自为基准原则2）粗基准的选择原则：一：为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，应选择非加工面为粗基准;二：为保证各加工面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量小的面为粗基准；三：为保证重要加工面的加工余量，应选择重要加工面为基准；粗基准应避免重复使用；四：选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口或其他缺陷，以便定位准确，夹紧可靠。
第二章金属切削机床基础1.通用机床分类代号类别车床钻床镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨插床拉床特种加工机床切断机床其他机床代号C Z T M Y S X B LD G Q 读音车钻镗磨牙丝铣刨拉电割其例：Z 3 0 40 x16 /S2的含义如下：Z:机床类别代号（钻床类）3;机床系别代号（摇臂钻床组）0:机床组别代号（摇臂钻床系）40:主参数代号（最大钻孔直径40mm）x16:第二主参数（最大跨距1600mm的1/100）/S2: 企业代号（沈阳第二机床厂）通用特性代号：G:高精度M:精密Z:自动B:半自动K:数控（控）H:加工中心（自动换刀）（换）F:仿形Q:轻型Z：加重型（重）J:简式或经济型R:柔性加工单元X:数显（显）S:高速（速）2.表面成形运动：直接参与切削过程，使之在工件上形成一定几何形状表面的刀具和工件间的相对运动称为表面成形运动。
车削粗糙度计算公式
车削粗糙度计算公式表面粗糙度现在越来越受到各行业的重视,论坛里也经常问及如何提高表面粗糙度的帖子.今天讲一下关于车削的表面粗糙度.图片上面有车削表面粗糙度的计算方式,只需要将切削参数代入即可计算出可能最高的"表面粗糙度"（以下发言全部以粗糙度低为细，粗糙度高为粗）车削表面粗糙度=每转进给的平方*1000/刀尖R乘8(每转进给的平方/刀尖半径X125)以上计算方式是理论上的可能达到最坏的的效果,实际上因刀具品质、机床刚性精度、切削液、切削温度、切削速度、材料硬度等等原因，会将粗糙度提高或者降低的，如果你用上面的计算方式计算出来的粗糙度都不能满足想达到的效果，请先更改切削参数。
但进给一般和切深有着密切的关系，一般进给是切深的10%~20%之间，排削的效果是最好的切削深度，因为屑的宽度和厚度最合比例以上公式的各个参数我下面详细一项项解释一下对粗糙度的影响，如有不正请指点：1：进给——进给越大粗糙度越大，进给越大加工效率越高，刀具磨损越小，所以进给一般最后定，按照需要的粗糙度最后定出进给2：刀尖R——刀尖R越大，粗糙度越降低，但切削力会不断增大，对机床的刚性要求更高，对材料自身的刚性也要求越高。
建议一般切削钢件6150以下的车床不要使用R0.8以上的刀尖，而硬铝合金不要用R0.4以上的刀尖，否则车出的的真圆度、直线度等等形位公差都没办法保证了，就算能降低粗糙度也是枉然！3：切削时要计算设备功率，至于如何计算切削时所需要的功率（以电机KW的80%作为极限），下一帖再说。
要注意的时，现在大部分的数控车床都是使用变频电机的，变频电机的特点是转速越高扭力越大，转速越低扭力越小，所以计算功率是请把变频电机的KW除2比较保险。
而转速的高低又与切削时的线速度有密切关系，而传统的普车是用恒定转速/扭力的电机依靠机械变速来达到改变转速的效果，所以任何时候都是“100%最大扭力输出”，这点比变频电机好。
自考综合作业-普通车床改为数控机床.
目录第一章绪论第二章总体方案的设计与选择第三章经济型数控车床横向进给系统设计计算3.1确定系统的脉冲当量3.2计算切削力计算3.3横向滚珠丝杠螺母副的选择与校核3.4齿轮进给齿轮箱传动比计算3.5步进电机的计算和选型3.5.1.等效转动惯量计算3.5. 2.电机力矩计算3.5. 3.计算步进电动机空载启动频率及切削时工作频率第四章控制系统硬件电路设计（略）第五章横向进给伺服机械装配图与数控车床电路原理图第六章数控车床零件加工编制程序6.1 走刀距线及工艺参数6.2 加工程序的编制第七章总结第八章主要参考文献第一章绪论毕业设计是一个实践性很强的环节，是诸多教学环节的最后一环，是培养学生理论联系实际、解决生产实际问题能力的重要步骤。
机电一体化专业毕业设计是以机电一体化的典型产品---数控机床的应用与设计为主线,进行一次所学机、电知识有机结合的全面训练。
从而培养学生具有加工编程能力、绘图能力、机械传动机构设计计算能力以及分析和处理生产中所遇到的机、电方面技术问题的能力。
第二章总体方案的设计与选择接到一个数控装置的设计任务以后，必须首先拟定总体方案，绘制系统总体框图，才能决定各种设计参数和结构，然后再分别对机械部分和电气部分进行设计计算。
现以机电一体化的典型产品---数控机床为例，分析总体方案拟定的基本内容。
数控机床系统总体方案的拟定包括以下内容：系统运动方式的确定，伺服系统的选择，执行机构的结构及传动方式的确定，计算机系统的选择等内容。
一般应根据设计任务和要求提出数个设计方案，进行综合分析，比较和论证，最后确定一个可行的总体方案。
第三章经济型数控车床纵向进给系统设计计算用微机数控技术改造最大加工直径为400毫米普通车床的进给系统最大加工直径（mm）：在床身上：400 在床鞍上：210 最大加工长度（mm）：750~1000溜板及刀架重量（N）：纵向：1000刀架快移速度（m/min）：纵向：2最大进给速度（m/min）：纵向：0.6最小分辨率（mm）：纵向：0.01定位精度（mm ）： 0.02 主电机功率（KW ）： 4 起动加速时间（ms ）： 303.1 确定系统的脉冲当量脉冲当量是指一个进给脉冲使机床执行部件产生的进给量,它是衡量数控机床加工精度的一个基本参数。
切削用量及基本时间
1.粗车Φ155端面：粗车刀具：刀片材料为YT15硬质合金可转位车刀，刀杆尺寸为16mm ×25mm ，主偏角︒=90r k ，负偏角︒='10rk ，前角︒=120γ，后角︒=60α，刃倾角︒=0s λ，刀尖圆弧半径mm r R 8.0=。
机床：CA6140卧式车床。
确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向的加工余量为3mm ，不考虑1o 拔模斜度的影响，则毛坯长度方向的最大加工余量mm Z 3max =。
由于粗车要满足mm a p 3≤，取mm a p 3=，可一次加工。
确定进给量f ：根据《切削用量简明手册》（第三版）（以下简称《切削手册》）表1.4，当刀杆尺寸为16mm ×25mm ，mm a p 3≤以及工件直径为155mm 时=f 1.0~1.4mm/r按CA6140车床说明书（见《切削手册》表1.31）取=f 1.02mm/r计算切削速度：按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式为（根据《切削手册》表1.9，寿命选T=60min ）(m/min) v y x p m v c k fa T c v vv=式中，158=v c ，15.0=v x ，4.0=v y ，2.0=m 。
修正系数v k 见《切削手册》表1.28，即85.0=mv k ，8.0=sv k ，04.1=kv k ，73.0=krv k ，0.1=Tv k ，0.1=tv k所以0.10.173.004.18.085.002.13601584.015.02.0⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=c v=30.25（m/min ）确定机床主轴转速：min)/(84.59min /16125.3010001000r r d v n w c s ≈⨯⨯==ππ 按机床说明书（见《工艺手册》表4.2-8），与59.84r/min 相近的机床转速为63r/min 及50r/min 。
现选取=w n 63r/min ，如果选50r/min ，则速度损失较大。
数控机床加工的切削用量
单元4数控机床加工的切削用量教学目的1、了解数控机床的运动（主运动、进给运动）；2、了解数控机床加工刀具的角度及其作用；3、了解数控机床加工中有关切削层的参数及其作用；4、了解数控机床加工中的切削用量及其选用原则。
5、掌握常用不同材料零件在粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选用；教学重点1、数控机床加工刀具的角度及其作用；2、数控加工中粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选择；教学难点1、刀具的角度及其作用；2、切削用量选用教学方法讲练结合教学内容一、车削加工与刀具1. 车削加工原理在普通车床和一般数控车床上，可以进行工件的外表面、端面、内表面以及内外螺纹的加工。
对于车削中心，除上述各种加工外，还可进行铳削、钻削等加工。
从上述介绍可以看出：在切削过程中，刀具和工件之间必须具有相对运动，这种相对运动称为切削运动。
根据切削运动在切削过程中的作用不同可以分为主运动、和进给运动。
各种机床的主运动和进给运动参见下表。
主运动是指机床提供的主要运动。
主运动使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具的前刀面接近工件并对工件进行切削。
在车床上，主运动是机床上主轴的回转运动，即车削加工时工件的旋转运动。
2）进给运动进给运动是指由机床提供的使刀具与工件之间产生的附加相对运动。
进给运动与主运动相配合，可以形成完整的切削加工。
在普通车床上，进给运动是机床刀架（溜板）的直线移动。
它可以是纵向的移动（与机床主轴轴线平行），也可以是横向的移功（与机床主轴轴线垂直），但只能是一亇方向的移动。
在数控车床上，数控车床可以同时实现两亇方向的进给，从而加工出各种具有复杂母线的回转体工件。
在数控车床中，主运动和进给运动是由不同的电机来驱动的，分别称为主轴电机和坐标轴伺服电机。
它们由机床的控制系统进行控制，自动完成切削加工。
2. 切削用量切削用量是指机床在切削加工时的状态参数。
不同类型的机床对切削用量参数的表述也略有不同，但其基本的含义都是一致的，如下图所示。
数控车床粗糙度计算公式
数控车床粗糙度计算公式
今天讲一下关于车削的表面粗糙度的计算方式,只需要将切削参数代入即可计算出可能最高的表面粗糙度。
下面跟yjbys 小编一起来学习车削表面粗糙度的计算方式吧!
车削表面粗糙度=每转进给的平方*1000/刀尖R 乘8
以上计算方式是理论上的可能达到最坏的的效果,实际上因刀具品质、机床刚性精度、切削液、切削温度、切削速度、材料硬度等等原因，会将粗糙度提高或者降低的，如果你用上面的计算方式计算出来的粗糙度都不能满足想达到的效果，请先更改切削参数。
但进给一般和切深有着密切的关系，一般进给是切深的10%~20%之间，排削的效果是最好的切削深度，因为屑的宽度和厚度最合比例
以上公式的各个参数我下面详细一项项解释一下对粗糙度的影响，如有不正请指点：
1：进给--进给越大粗糙度越大，进给越大加工效率越高，刀具磨损越小，所以进给一般最后定，按照需要的粗糙度最后定出进给2：刀尖R--刀尖R 越大，粗糙度越降低，但切削力会不断增大，对机床的刚性要求更高，对材料自身的刚性也要求越高。
建议一般切削钢件6150 以下的车床不要使用R0.8 以上的刀尖，而硬铝合金不要用R0.4 以上的刀尖，否则车出的的真圆度、直线度等等形位公差都没办法保证了，就算能降低粗糙度也是枉然!
3：切削时要计算设备功率，至于如何计算切削时所需要的功率(以电机KW 的80%作为极限)，下一帖再说。
要注意的时，现在大部分的数控车床都是使用变频电机的，变频电机的特点是转速越高扭力越大，转速越低扭力越小，所以计算功率是请把变频电机的KW 除2 比较保险。
而转速的高低又与切削时的线速度有密切关系，而传统的普车是。
普通车床数控化改造设计说明书
一、设计目的:通过本课程设计的训练,使学生在学完机床数控技术及相应的机床电器及PLC等课程之后,能够运用所学的知识独立完成数控车,数控铣和加工中心的进给系统的自动控制系统设计,从而使学生进一步加深和巩固对所学的知识的理解和掌握,并提高学生的实际操作能力。
⑴运用所学的理论知识,进行数控系统设计的初步训练,培养学生的综合设计能力；⑵掌握三相反应式步进电机进给驱动的原理和控制方法；⑶掌握PLC控制系统设计的基本技能,具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力；⑷基本掌握编写技术的能力。
二、设计内容和要求：参考课程设计指导书[1]，对于普通车床数控化改造设计，纵向进给驱动由三相感应式步进电机实现，完成其选型计算，用4位拨动开关设定转动速度，并设计其启动停止、正反转、加减速和步数控制系统，数控系统的脉冲当量为0.01mm/脉冲。
三、设计工作任务及工作量的要求：⑴设计任务①.步进电机选型计算；②.PLC控制程序设计⑵设计工作量要求：①.电路接线图和电器件清单；②.控制程序T形图及其对应的程序清单；③.编写课程设计说明书一份。
（A4不少于10页）⑶三个同学分为一组，同学们之间可以互相讨论研究工作内容和设计方法，但每位同学的设计任务必须各有侧重独立完成，不能有雷同现象。
四、设计参数：设计参数包括车床的部分技术参数和车床拟实施数控化改造所需要的参数。
以CA6140型车床的改造,设计参数如下：最大加工直径：在床面上,400mm；在床鞍上, 210mm。
最大加工长度：1000mm。
行程：纵向,1000mm。
快速进给：纵向,2400mm／min最大切削进给速度：纵向,500mm／min溜板及刀架质量：纵向,81.63kg主电动机功率：7.5kw定位精度：0.04mm／全行程重复定位精度：0.016mm／全行程程序输入方式：增量值、绝对值通用控制坐标数：2脉冲当量：纵向,0.01mm／脉冲一、 步进电机选型计算：（一）纵向进给传动链的设计计算 1、主切削力及其切削分力计算 ⑴ 计算主切削里z F已知机床主电动机的额定功率m P 为7.5KW,最大工件直径D=400mm,主轴计算转速n=85r ／min 。
CK6150计算资料
1． CK6160数控车床设计要求主要技术参数：1、 床身上最大回转直径：600mm ；2、 最大车削直径：600mm ；3、 最大车削长度：1000mm （最大行程：1050mm ）；4、 横向最大行程：350mm ；5、 主电机功率：11kw ；；6、 主轴最高转速：2500rpm ；7、 X 向/Z 向参数：快速进给速度16m/8m/min ，最小移动单位0.001mm ，最小输入单位0.001mm 。
8、 其余：床身为矩形导轨，与其接触的工作台面贴塑2 滚珠丝杠副的计算及选型为了满足数控机床高进给速度、高定位精度、高平稳性和快速响应的要求，必须合理选择滚珠丝杠副，并进行必要的校核计算。
计算参数：纵向工作台总重量 W=2000N 工作台Z 向最大行程 1050mm 纵向快速进给速度 Vxmax=8m/min 定位精度 ±0.01mm 重复定位精度 ±0.005mm 下表1给出了工作台的切削状况，以此为前提进行传动部件的设计。
表1 轴向受力状况切削方式 轴向力(N) 进给速度(r/min)工作时间百分比％强力切削 6900 50 20 一般切削 3900 100 50 精切削1400500302.1 确定滚珠丝杠的导程t根据机床传动要求、负载大小和传动效率等因素综合考虑确定导程t 。
先按机床传动要求确定，其公式为:max max x x in V t式中：V xmax ——Z 向快速进给速度，mm/min ；i ——传动比，因电机与滚珠丝杠副直接联接，i 取1；n xmax ——驱动电机最高转速，r/min 。
由式t=16000/2000=8mm ，取导程t=8mm 。
2.2 滚珠丝杠副的载荷及转速计算 2.2.1 工作载荷F工作载荷F 是指数控机床工作时，实际作用在滚珠丝杠上的轴向作用力，其数值可用下列进给作用力的实验公式计算： 对于滑动导轨机床：F=F zi +F f 式中： F zi ——Z 方向上的切削分力，N ；F f ——导轨摩擦阻力，N 。
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切削力与切削功率 切削力与切削功率 切削力与切削功率计算 切削力及其分解、切削功率 （1） 切削力产生与切削力分解 切削加工时，刀具作用下，被切削层金属、切屑和工件已加工表面金属都要产生弹性变形和塑性变形，这些变形所产生抗力分别作用前刀面和后刀面上：同时，切屑沿前刀面流出，刀具与工件之间有相对运动，还有摩擦力作用刀面和后刀面上。这些作用刀具上合力就是总切削力F，简称切削力。 F受很多因素影响，，其大小和方向都是不固定。便于分析切削力作用和测量切削力大小，常常将总切削力F分解为如图1-9所示三个互相垂直切削分力： 1)切削力Fc是总切削力主运动方向上分力。，它垂直与基面，是切削力中最大一个切削分力。其所消耗功率占总功率95%~99%。它是计算机床动力，校核刀具、夹具强度与刚度主要依据之一。 2) 背向力Fp是总切削力切削深度方向上分力。它基面内，与进给运动方向垂直。
图1-9 切削力分解 此力作用机床一夹具一工件一刀具系统刚度最弱方向上，容易引起振动与加工误差，它是设计和校验系统刚度和精度基本参数。 3) 进给力Ff是总切削力进给运动方向上分力。它基面内，与进给运动方向一致。Ff作用机床进给机构上，是计算和校验机床进给系统动力、强度及刚度主要依据之一。 由图1-9可知，总切削力F与三个切削分力之间关系为
（1-1） （2） 切削功率 消耗切削过程中功率称为切削功率pm。切削功率为切削力Fc--和进给力Ff所消耗功率之和，因背向力Fp没有位移，不消耗功率。切削功率（W）为
（1-2） 式中：Fc—切削力（N） υc—切削速度（m/s） Ff—进给力（N） υf—进给速度（mm/s）。 一般情况下，Ff所消耗功率（约占pm1%~2%）远小于Fc所消耗功率，，式（1-2）可简化为 （1-3） 按上式求Pm后，如要计算机床电动机功率PE，还应将Pm除以机床传动效率ηm（一般取ηm=0.75~0.85），即
(1-4) 2.切削分力经验公式 目前，生产中计算切削分力经验公式可分为两类：一类是按单位切削力进行计算。 （1） 计算切削力指数公式 用指数公式计算切削力是生产实际中或广泛作用，其形式为
(1-5) 式中CFc、CFP、CFf—决定于被加工材料和切削条件系数： xFC、yFC、nFC、xFp、yEP、nFP、 xFf、yFf、nFf、—分别为三个分力公式中切削深度ap、进给量f和切削速度υc指数： kFC、kFP、kFf、—分别为三个分力计算式中，当实际加工条件与求经验公式时条件不符时，各种因素对切削分力修正系数积。 设kMF、KyOF、kKRF、kλSF、 kR∈F、kTF分别为被加工材料力学性能，刀具前角、主偏角、刃倾角、刀尖圆弧半径、耐用度改变时对切削分力修正系数，并以kF表示kFC、kFP、kFf，则 KF=kMF、KyOF、kKRF、kλSF、 kR∈F、kTF （1-6） 式（1-5）中各系数、指数数值，以及式（1-6）中各种切削条件下修正系数数值可本书有关章节中查。 （2） 用单位切削力计算切削力和功率 单位切削力p是单位切削层公称横截面积（m2）上切削力（N）， (1-7)：
(1-8) 式中 Fc—切削为（N）: AD—切削层公称横截面积（m2）: bD—切削层公称宽度（mm）： hD—切削层公称厚度（mm）： ap—切削深度（mm）： f—进给量（mm/r）。 单位切削功率pc是单位时间内切除单位体积材料所需切削功率（W/(m3/s)). (1-9) 式中 Q—材料切除率（m3/s）： υc—切削速度（m/s）： pc—切削功率（W）：
（1-10） 将Q、Pc、代入式（1-9）
，知道了单位切削力p，就可由式（1-8）计算出切削力FC，并用式（1-10）计算出切削功率pc。 单位切削力具体数值可有关文献中查到。表1-1是硬质合金外圆车刀车削几种常用材料单位切削力和单位切削功率。 表1-1硬质合金外圆车刀切削常用金属材料时单位切削力与单位切削功率
工件材料 单位切削力P/（N/mm2） F=0.3mm/r 单位切削功率pc/(kw/(mm3/8))f=0.3mm/r
实验条件
类别 名称 牌号 制造、热处理状态 硬度HBS 刀具几何参数 切削用量范围
钢 易切钢 Y40Mn 热轧 202 1668 1668x10-6 Y0=15° Kr=75° λs=0° by1=0 前刀具带卷屑槽 υ0=90~150m/min ap=1~5mm f=0.1~0.5mm/r 碳素结构钢，合金结构钢 Q235-A 热轧或正火 134~137 1884 1884x10-6 45 187 1962 1962x10-6 40Cr 212 40MnB 207~212 38CrMoAIA 241~269 45 调质（淬火及高温回火 229 Y0=15°,kr=75°,λs=0°by1=0.1~0.15mm Y0=-20°前刀面带卷屑40Cr 285 2305 2305x10-6 38CrSi 292 2197 2197x10-6
45 淬硬（淬火及低温回火） 44 (HRC) 2649 2649x10-6 槽 工作材料 单位切削力p/（N/mm2）f=0.3mm/r 单位切削功率pc/(kw/(mm3/s)f=0.3mm/r 实验条件 类别 名称 牌号 制造、热处理状态 硬度HBS 刀具几何参数 切削用量范围
钢 工具钢 60SiMn 热轧 269~277 1962 1962x10-6 у°=15° κr=75° λs=0° byl=0前刀面卷屑槽 υc=90~150m/min ap=1~5mm f=0.1~0.5mm/r T10A 退火 189 2060 2060x10-6 9CrSi 223~228 Cr12 223~228 Cr12MoV 262 3Cr2W8 248 5CrNiMo 209
W18Cr4V 235~241 CCr15 退火 196 2109 2109 x10-6
不锈钢 1Cr18Ni9Ti 淬火及回火 170~179 2453 2453x10-6 у0=20°, κr=75°, λs=0°, byl=0,前刀面带卷屑槽
铸灰HT200 退火 170 1118 1118x10-6 у0=15°κr=υc=1.17~1.42m/s(70~85m/m铁 铸铁 75° λs=0° byl=0,平前刀面，无卷屑槽 in),ap=2~10mm,f=0.1~0.5mm/r 球墨铸铁 QT450-10
170
~207 1413 1413 x10-6
可锻铸铁 KTH300-06 170 1344 1344 x10-6 у0=15°κr=75° λs=0° byl=0,前刀面上带卷屑槽
冷硬铸铁 轧辊用 表面硬化 52~55（HRC） 3434{f=0.8} 3434 x10-6 у0=0°κr=12~14°λs=0°, byl=0平前刀面，无卷希望槽 υc=0.117m/s(7m/min)ap=1~3mm,f=0.1~1.2mm/r 3139{f=1} 3139 x10-6
2845{f=1.2} 2845 x10-6
铝合金 铸铝合金 ZL110 铸造 45 814.2{у0=15°} 814.2 x10-6 у0=15°，25°，κr=75°λs=0°byl=0 平前刀面，无卷屑槽 υc=180m/min,ap=2~6mm,f=0.1~0.5mm/r 706.3{у0=25°} 706.3 x10-6 硬铝合金 ZA12 淬或及时效 80107 833.9{у0=15°} 833.9 x10-6
765.2{у0=25°} 765.2 x10-6
铜及铜合金 黄铜 H62 冷拔 80 1422 1422 x10-6 у0=15°，κr=75°λs=0°byl=0，平前刀面，无卷屑槽 υc=1.83m/s(110m/min), ap=2~6mm,f=0.1~0.5mm/r 铅黄铜 HPb59-1 热轧 78 735.8 735.8 x10-6
锡青铜 ZQSn5-5-5 铸造 74 686.7 686.7 x10-6
加工铜 T2 热轧 85~90 1619 1619 x10-6
钼 纯钼 粉末冶金 109 2413 2413 x10-6 у0=20°κr =90°λs=0°byl=0.15mm,y01=-5°,前刀面上带卷屑槽 υc=40m/min,ap=1~5mm,f=0.1~0.4mm/r 注：1、切削各种钢，用YT15刀片：切削不锈钢、各种铸铁与铜、铝，用YG8或YG6刀片：用YW2刀片。 2、不加切削液。 表1-2 影响切削力因素 影响因素 说明 工件材料 别加工材料强度越高，硬度越大，切削力就越大：工件材料加工硬化倾向性大，则切削力将增大：工件材料中添加硫，铅等元素（易切削钢），切削力减小，加工铸铁等脆性材料时，切削层塑性变形很小，加工硬化小，形成崩碎切屑与前刀面摩擦力小，故切削力小：同意材料热处理状态不同、金相组织不同，也会影响切削力大小。 切削深度ap、进给量f 切削深度ap进给量f增加时， 抗力和摩擦力增大，切削力也随之增大，但二者对切削力影响程度不同，一般情况下，当ap增加一倍时，切削力约增加一倍，而当f增加一倍时，切削力只增加68%~86%。 切削速度υc 加工塑性金属时，切削速度υc对切削力影响呈波浪形。低速范围内(υc＜50m/min)时，切削速度增大，切削温度升高，摩擦力逐渐减小，切削力又随之减小。 切削脆性金属时，因塑性变形很小，切削与前刀面摩擦也小，故υc对切削力影响也小。 前角y0 刀具前角越大，切削层变形越小，故切削力也减小，前角对切削力影响程度切削速度增大而减小，这是高度切削时切削温度增高，使摩擦、加工硬化程度和塑性变形都减小缘故：加工铸铁等脆性金属材料时，前角对切削力影响不显著。 主偏角kr 当切削层公称横截面积不变时kr增大，切削层公称厚度增大，切削层变形减小，故切削力Fc减小，但当kr大于60°~75°时，到尖圆弧半径作用比重加大，Fc又略有上升：kr增大、Fp减小，Ff增大且增大较多。 刃倾角λs λs很大范围（从-40~+40）内变化时，对Fc没有什么影响，但λs减小时，Fp增大，Ff减小。 刀尖圆弧半径λ∈ λ∈对Fc影响不大。λ∈增大时，Fp将增大。
刀具材料 刀具与被加工材料间摩擦因数，直接影响着切削力大小。同样切削条件下，高速钢刀具切削力最大，硬质合金次之，陶瓷刀具最小。 切削液 切削液润滑性能越高，切削力降低越明显。 刀具磨损 刀具后 刀面磨损后，接触摩擦增大，切削力增大：刀具前刀面上因磨损而形成月牙洼时，增大了前角，切削力减小。 影响切削力因素（见表1-2） 切削力测量 测量切削分力方法有两类：一类是间接测量法，例如把应变片贴滚动轴承外环上、用为移计测量主轴或刀架变形量、测量驱动电动机耗电功率或转差率、测量静压轴承压力等，利用这些方法便可间接测量切削力大小：另一类是直接测量法，主利用各种测力仪来进行测量。常用测量仪是应变片式和压电式两种，其工作原理是利用切削力作用测力仪弹性元件上所产生变形，或作用压电晶体上产生电荷转换后，来测量各切削分力。 （1） 电阻应变片式测力仪这种测量仪具有灵敏高度，量程范围大，既可用语静态、也可用于动态测量，以及测量精度较高等特点。 测量仪常用电阻软件叫做电阻应变片。将若干电阻应变片紧贴测量仪弹性元件发生变形，使应变片电阻值改变，破坏了电桥平衡，有与切削力大小相应电流输出，经放大、标定后就可读出三向切削力之值。