hw-6参考答案

制造工程基础作业6:切削运动与切削用量，刀具材料与刀具角度作业题：1.用车刀加工外圆柱面，加工前工件直径为62mm，加工后直径为54mm，主轴转速n＝240r/min，刀具进给速度vf＝96mm/min，试计算切削速度vc、进给量f、切深ap和单位时间金属切除量Q。参考答案：切削速度vc按大径处的线速度计算：进给量f（主轴每转刀具进给距离）：切深：大径减小径除2：金属切除率：三者相乘（注意单位）：min)/(8.7444.07.463cmQ注：（1）如果按平均直径的切削速度计算金属切除率，也视为正确：min)/(703cmQ（2）还可以通过计算切除的筒形体积计算金属切除率：min)/(7022322cmvddQfmw2.为什么许多复杂刀具如滚刀等用高速钢制造？金刚石刀具适用于切削的材料是什么？是否适合于切削钢？请按照以下工件材料和加工条件进行相应刀具材料的合理选择。刀具材料：YG3X、YG8、YT5、YT30、W18Gr4V。工件材料及切削条件：（1）粗铣铸铁箱体平面；（2）精镗铸铁箱体孔；（3）齿轮加工的剃齿工序；（4）45钢棒料的粗加工；（5）精车40Cr工件外圆。min)/(7.461000240621000mdnvc)/(4.024096rmmnvff)(425462mmap参考答案：高速钢的强度韧性都比较好，价格便宜，特别是工艺性（如锻造，切削，焊接性）好，因此适宜于复杂刀具的制造。金刚石适宜于切削有色金属及其合金、陶瓷、硬质合金等，不适合切削钢，因为金刚石的碳元素与钢的铁元素有很强亲和作用，在高温下容易转化为石墨结构，失去切削性能。选择刀具材料：（1）粗铣铸铁箱体平面；YG8（2）精镗铸铁箱体孔；YG3X（3）齿轮加工的剃齿工序；W18Gr4V（4）45钢棒料的粗加工；YT5（5）精车40Cr工件外圆。YT303.刀具的主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角分别在哪个参考平面内度量的？画出下列标注角度的用于车削外圆柱面的车刀图：515601srroo,,,6,5并计算其法剖面和切深剖面中的刀具标注角度：ppnn,,,。（参考p.277－278计算公式）参考答案：度量的参考平面：主偏角、副偏角-------------基面刃倾角-------------------------切削平面前角、后角-------------------主剖面车刀图：参考p.276图11-7画出车刀图，并标出相应的刀具角度（本题只要求画出基面、切削平面、主剖面内的图形，要求标注出参考平面的符号以及5个刀具角度；特别注意刃倾角的正负，正的刃倾角刀尖较高）注：教材p276图11－7中，刃倾角的图有错误：表示主切削刃的细实线应该与主切削刃一致！参考p.277－278计算公式：0095.14)cosarctan(tansn0002.6)coscot(cotsnarc0085.11)sintancosarctan(tanrsrp0069.11)sintancoscot(cotrsrparc4.由几何学知，阿基米德螺线上各点的向量半径随其转角的增减而等比例地增减，也就是说该机构具备等进性，所以在纺织机械、轻工机械以及铲齿加工中广泛应用。采用车削方式加工如题4图所示阿基米德螺线凸轮时，试讨论刀具工作角度的变化情况，并且标注某一瞬时的工作前角、工作后角，同时计算工作后角等于00时的位置。另外，可以采用什么机构来保证得到一致的工作角度？已知：刀具标注前角10o，标注后角5o，阿基米德螺线的方程：CR（），其中C为比例系数，2.3C，45R。参考答案：车削凸轮时刀具工作角度的变化，相当于横向切断时，进给运动对刀具工作角度的影响。在前半周，进给运动使实际前角逐渐变大，实际后角逐渐变小；在后半周，进给运动使实际前角逐渐变小，实际后角逐渐变大；RYXγ0α0题4图阿基米德螺线凸轮RYXγ0α0题4图阿基米德螺线凸轮γ0eα0e上图表示了前半周某一瞬时实际基面和切削平面的变化（虚线），以及实际的工作前角e0、工作后角e0根据阿基米德螺线的方程CR（）可知，每转横向进给量Cf2，得到工作角度变化量CRCdfarctanarctan，0时工作后角等于00，得到2.3452.35tan0，08.15063.2关于机构：要保证得到一致的工作角度，需要在刀具横向进给的同时，刀具还具有一个绕刀尖点的旋转运动，补偿工作角度变化量。具体实现形式有很多，下面是一个参考示意图：移动副进给凸轮固定转动副摆角凸轮被加工凸轮