第3章 切削过程及控制复习题.docVIP

第章 习题1. 填空题 直角自由切削，是指没有 参加切削，并且刃倾角 的切削方式。 在一般速度范围内，第Ⅰ变形区的宽度仅为0.02～0.2mm。切削速度 ，宽度愈小，因此可以近似视为一个平面，称为剪切面。 靠前刀面处的变形区域称为 变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内。 在已加工表面处形成的显著变形层（晶格发生了纤维化），是已加工表面受到切削刃和后刀面的挤压和摩擦所造成的，这一变形层称为 变形区。 从形态上看，切屑可以分为带状切屑、 、 和崩碎切屑四种类型。 在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度，加大切削厚度，就可能得到 。 在形成挤裂切屑的条件下，若加大刀具前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得到 。 经过塑性变形后形成的切屑，其厚度hch通常都要 工件上切削层的厚度hD，而切屑长度Lch通常 切削层长度Lc。 切削过程中金属的变形主要是剪切滑移，所以用 的大小来衡量变形程度要比变形系数精确些。 相对滑移是根据纯剪切变形推出的，所以它主要反映 变形区的变形情况，而变形系数则反映切屑变形的综合结果，特别是包含有 变形区变形的影响。 切屑与前刀面的摩擦与一般金属接触面间的摩擦不同，因为切屑与前刀面之间的压力很大（可达1.96～2.94GPa以上），再加上几百度的高温， 致使切屑底面与前刀面发生 现象。 在粘结情况下，切屑与前刀面之间的摩擦是切屑粘结部分和上层金属之间的摩擦，即切屑的 。 根据摩擦情况不同，切屑与前刀面接触部分可分为两个摩擦区，即 和滑动区。 切屑与前刀面粘结区的摩擦是 变形区变形的重要成因。 硬脆材料与金属材料的切除过程有所不同，其切除过程以 为主。 磨削时砂轮表面的微小磨粒切削刃的几何形状是不确定的，通常有较大的负 （－60°～－85°）和刃口楔角（80°～145°），以及较大的 半径。 砂轮磨粒切削刃的排列（刃距、高低）是 分布的，且随着砂轮的磨损不断变化。 切削时作用在刀具上的力，由两个方面组成：1）三个变形区内产生的 变形抗 力和塑性变形抗力；2）切屑、工件与刀具间的 。 由于切削变形复杂，用材料力学、弹性、塑性变形理论推导的计算切削力的理论公式与实际差距较大，故在实际生产中常用 经验公式 计算切削力的大小。 切削热的直接来源是切削层的变形以及切屑与刀具、工件与刀具之间的 ，因而三个变形区是产生切削热的三个热源区。 在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在前刀面上 处。 切削脆性材料时，由于形成崩碎切屑，故最高温度区，位于靠近刀尖的 的小区域内。 目前比较成熟的测量切削温度的方法有自然热电偶法、 热电偶法和红外测温法。 利用自然热电偶法可测得的温度是切削区的 ，红外测温法可测刀具及切屑侧面 。 工件平均温度指磨削热传入工件而引起的 ，它影响工件的形状和尺寸精度。 积屑瘤是在 切削速度加工塑性材料条件下的一个重要物理现象。 积屑瘤是 变形区在特定条件下金属变形摩擦的产物。 残余应力是在未施加任何外力作用的情况下，在材料内部保持 而存在的应力。 刀具正常磨损的主要表现形式为前刀面磨损、后刀面磨损和 磨损。 刀具的非正常磨损是指刀具在切削过程中突然或过早产生损坏现象，主要表现为两种形式： 和卷刃。 一次磨刀之后，刀具进行切削，后刀面允许的最大磨损量（VBB），称为 ， 或者叫做磨损限度。 形成刀具磨损的原因非常复杂，它既有 磨损，又有 、化学作用的磨损，还有由于金相组织的相变使刀具硬度改变所造成的磨损。 刀具耐用度是指刀具从开始切削至达到 为止所使用的切削时间，用T表示。 2. 判断题 在一般速度范围内，第Ⅰ变形区的宽度仅为0.02～0.2mm。切削速度愈高，宽度愈小。 切削时出现的积屑瘤、前刀面磨损等现象，都是第Ⅲ变形区的变形所造成的。 第Ⅲ变形区的变形是造成已加工表面硬化和残余应力的主要原因。 由于大部分塑性变形集中于第Ⅰ变形区，因而切削变形的大小，主要由第Ⅰ变形区来衡量。 在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度，加大切削厚度，就可能得到崩碎切屑。 在形成挤裂切屑的条件下，若加大刀具前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得