hw-8参考答案

制造工程基础作业8:切削力，切削温度，切削过程优化作业题：1.影响切屑形态的因素主要有哪些？参考答案：切屑形态主要影响因素有：工件材料的塑性；切削速度；刀具前角；切削层厚度。2.试比较切削用量三要素对切削力、切削温度和刀具使用寿命的影响规律。已知刀具寿命的广义泰勒公式75.025.25pcTafvCT，求当Vc、f、ap分别增加1倍时，刀具使用寿命有何变化规律？计算结果说明什么问题？参考答案：切削用量三要素对切削力、切削温度和刀具使用寿命影响程度由大到小排列如下：切削力：ap、f、Vc切削温度：Vc、f、ap刀具使用寿命：Vc、f、apVc增加1倍，则刀具使用寿命降低为原来的%1.3215f增加1倍，则刀具使用寿命降低为原来的%0.212125.2ap增加1倍，则刀具使用寿命降低为原来的%5.592175.0计算结果表明，切削速度对刀具使用寿命影响最大，切深影响最小。在刀具使用寿命确定的情况下，为了提高金属切除率，应首先选择尽可能大的ap，然后选择尽可能大的f。3.外圆车削，工件直径100mm，工件材料为正火45号中碳钢，刀具材料为硬质合金机夹刀片（牌号为YT15），刀具几何角度为o18，o6，r60，r15，s5，刀具负倒棱参数为10,6.011ormmb，刀尖圆弧半径为mmr5.0，刀具后刀面磨损值为VB＝0.4mm，机床型号CA6140车床，主电机功率为7.5kW，切削用量为min/150,/6.0,5mvrmmfmmap，求切削时的三个分力fpcFFF,,，切削功率mP及进给功率fP。机床能否正常工作及对策。参考答案：切削用量为min/150,/6.0,5mvrmmfmmap由表2-2查到：单位主切削力p=2000N/mm2;1Fcx；84.0Fcy由表2-3查到：进给量对主切削力修正系数9.0fFcK由表2-4查到：进给量对主切削力修正系数96.0vFcK由表2-7查到：主偏角对主切削力修正系数1rFcK由表2-8查到主偏角对应的Fp/Fc、Ff/Fc值。表中没有60度，采用线性插值求取对应值，并参考附注说明。主偏角Fp/FcFf/Fc45度取小值0.55取中值0.32575度取小值0.35取中值0.42560度（线性插值）0.450.375由表2-5查到：前角修正系数（插值）：97.00FcK；964.00FpK；91.00FfK由表2-6查到：负倒棱修正系数：10.1brFcK；30.1brFpK；80.1brFfK由表2-9查到：刀尖圆弧半径修正系数：1FcrK；11.1FprK；9.0FfrK由表2-10查到：刃倾角修正系数：1sFcK；15.1sFpK；1sFfK由表2-11查到：磨损量修正系数：09.1VBFcK；12.1VBFpK；12.1VBFfK由切削力经验公式可以计算得到：)(602909.11110.197.0196.09.06.052000NFc)(415012.115.111.130.1964.045.096.09.06.052000NFp)(321012.119.080.191.0375.096.09.06.052000NFf切削功率)(1.151000/60/1506029kWvFPccm进给功率：)(015.01000000/6.060/1000/1001503210kWfdvFvFPcffff所需总功率大于机床电机功率，机床不能正常工作。对策：1）提高电机功率，如选择20kW电机；2）减小切削用量，如选择3mm注意：1、有的同学使用公式FcFcyxpFccfaCF计算基础的主切削力，这是要注意两个问题：1）式中的FcC不是单位主切削力p，而应该取1640；2）不应该再乘以进给量对主切削力修正系数9.0fFcK2、计算结果可以有一定的误差（由于插值方法不同），但误差不宜过大（不超过10%）