机械制造技术基础-参考答案 电子【ch03】金属切削刀具.docx

刀具材料的切削性能越好，切削速度也选得越高。硬质合金刀具的切削速度比高速钢刀 具高好几倍，而涂层硬质合金刀片的切削速度又比无涂层的刀片有明显提高。很明显，陶 瓷刀具、金刚石刀具和立方氮化硼刀具的切削速度比硬质合金刀具高得多。此外，在选择切削速度时还应考虑以下几点：(1)精加工时，应尽量避免积屑瘤和鳞刺产生；(2)断续切削时，为减小冲击和热应力，宜适当降低切削速度；(3)在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度；(4)加工大件、细长件和薄壁工件时，应选用较低的切削速度；(5)加工带外皮的工件时，应适当降低切削速度。6.按下列条件选择刀具种类和确定切削用量的选择原则：(1)高速精车调制钢长 轴；(2)精密链削缸套内圆；(3)精密铳削汽车覆盖件模具；(4)低速精车合金钢 蜗杆。1 .背吃刀量的选择背吃刀量根据加工余量确定。切削加工一般分为粗加工、半精加工和精加工。粗加工(表面粗糙度Ra为12.5 um以 上)时，一次走刀应尽可能切除全部余量；在中等功率机床上，背吃刀量为8-lOmnio半 精加工时，背吃刀量取0.52mm。精加工时，背吃刀量取0. 10.4mm。在下列情况下，粗车可能要分几次走刀：(1)加工余量太大时，一次走刀会使切削力太大，会造成机床功率不足或刀具强度不够。(2)加工细长轴和薄壁工件时，工艺系统刚性不足或加工余量极不均匀，以致引起很 大 振动。(3)断续切削时，刀具会受到很大冲击而造成打刀。在上述情况下，若需分两次走刀，也应将第一次走刀的背吃刀量尽量取大些，第二次走 刀的背吃刀量尽量取小些，以保证精加工刀具有高的刀具耐用度、高的加工精度及较小的 加工表面粗糙度。第二次走刀(精走刀)的背吃刀量可取加工余量的1/41/3。在用硬质合金刀具、陶瓷刀具、金刚石刀具和立方氮化硼刀具精车削和链孔时，切削用 量可取为 ap=0. 050. 2mm, f=0. 010. lmm/r, v=240900m/min; 这时表面粗糙度 Ra 为 0. 320.1 um,精度达到或高于IT5 (孔的精度为IT6),可代替磨削加工。2 .进给量的选择粗加工时，对工件表面质量没有太高要求，这时切削力往往很大，合理的进给量应是 工 艺系统所能承受的最大进给量。这一进给量受到下列一些因素的限制：机床进给机构的强 度、车刀刀杆的强度和刚度、硬质合金刀片或陶瓷刀片的强度以及工件的装夹刚度等。精加工时，最大进给量主要受加工精度和表面粗糙度的限制。工厂中，进给量常常根据经验选取。粗加工时，根据加工材料、车刀刀杆尺寸、工件直 径及已确定的背吃刀量来选择进给量。例如，当刀杆尺寸增大、工件直径增大时，可以选 择较大的进给量。当背吃刀量增大时，由于切削力增大，故应选择较小的进给量。加工 铸 铁时的切削力较加工钢时小，故加工铸铁可选择较大的进给量。在半精加工和精加工时，则按粗糙度要求，根据工件材料、刀尖圆弧半径、切削速度来 选择进给量。例如，当刀尖圆弧半径增大，切削速度提高时，可以选择较大的进给量。3 .切削速度的确定粗车时，背吃刀量和进给量均较大，故选择较低的切削速度；精车时背吃刀量和进给 量 均较小，故选择较高的切削速度。工件材料的强度及硬度较高时，应选较低的切削速度；反之则选较高的切削速度。工件 材料的加工性越差，例如加工奥氏体不锈钢、铁合金和高温合金时，则切削速度应选得越 低。易切碳钢的切削速度较同硬度的普通碳钢为高。加工灰铸铁的切削速度较中碳钢为 低。 而加工铝合金和铜合金的切削速度则较加工钢的切削速度高得多。刀具材料的切削性能越好，切削速度也选得越高。硬质合金刀具的切削速度比高速钢刀 具高好几倍，而涂层硬质合金刀片的切削速度又比无涂层的刀片有明显提高。很明显，陶 瓷刀具、金刚石刀具和立方氮化硼刀具的切削速度比硬质合金刀具高得多。此外，在选择切削速度时还应考虑以下几点：(1)精加工时，应尽量避免积屑瘤和鳞刺产生；(2)断续切削时，为减小冲击和热应力，宜适当降低切削速度；(3)在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度；(4)加工大件、细长件和薄壁工件时，应选用较低的切削速度；(5)加工带外皮的工件时，应适当降低切削速度。7.在当前条件下，根据涂层刀具的特点，其使用应该避免哪些加工环境？第一个商业涂层是氮化钛(TiN)涂层，从那时起，大多数工业涂层都使用氮化物。表 3.1总结了常见涂层的特性。涂层颜色硬度(GPa)厚度(um)摩擦系数最大使用温度(0TiN金色2470. 55600TiCN蓝灰色37广40. 20400CrN银色18P70. 30700AITiN黑色38广40. 70900TiAlCN紫色33140. 30500ZrN伯金色20140. 40550AlCrN蓝灰色32广40. 60900