金属加工基本常识3

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金属加工基本常识3

 

金属加工基本常识

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、刀具磨损有哪几种形式?

答:刀具磨损有正常磨损和非正常磨损两类。

1)正常磨损主要有三种:

 1)后刀面磨损常于切削脆性金属材料和切削厚度较小(αc<0.1mm)的塑性金属材料时发生。

 2)前刀面磨损常于切削厚度较大(αc >0.5mm)的塑性金属材料时发生。

3)前后刀面同时磨损一般在加工塑性金属材料时,切削厚度αc0.1~0.5mm的情况下发生。

 

2)非正常磨损有两种形式:

 1)破损在切削刃或刀面上产生裂纹、崩刃或碎裂现象。

 2)卷刃切削时切削刃或刀面产生塌陷或隆起的塑性变形。

 

 25、什么是刀具的寿命?影响刀具寿命的主要因素有哪些?

    答:一把新刃磨好的刀具(或可转位刀片上的一个新切削刃),从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止所使用的切削时间,称为刀具的寿命,用tmin)表示。

一把新磨好的刀具,从开始切削起,经过反复刃磨和使用,直至完全失去切削能力而报废的实际总切削时间,称为刀具的总寿命。影响刀具寿命的主要因素有:工件材料;刀具材料;刀具的几何参数;切削用量。

26、刀具磨损过程可分为哪三个阶段?其特点怎样?

答:刀具磨损过程可分为以下三个阶段:

1)初期磨损阶段由于刀具表面粗糙度粗或刀具表层组织不耐磨,因而在开始切削的短时间内磨损较快。

2)正常磨损阶段由于刀具表面的高低不平及不耐磨表层在初期磨损阶段已被磨去,刀面上的工作压强减小,而且均匀,所以磨损较初期阶段缓慢,这是刀具工作的有效期间。

3)急剧磨损阶段在正常磨损阶段内,当刀具磨损量超过一定磨损值时,摩擦力加大,切削温度急剧上升,导致刀具大幅度磨损和烧损,失去切削能力,这是急剧磨损阶段。使用刀具时应当避免进入这一阶段。

       

27、什么是磨钝标准?磨钝标准通常有哪两种?

 答:刀具磨损到一定程度后需要刃磨或更换新刀。对磨损限度规定一个合理的限度,即为刀具的磨钝标准。磨钝标准有粗加工磨钝标准和精加工磨钝标准两种。

 

 28、为了提高刀具的寿命,如何选用切削用量?

答:切削用量主要是通过切削温度来影响刀具寿命的,其中切削速度对刀具的寿命影响最大,进给量次之,切削深度影响最小。因此要提高刀具寿命,应当在一定的进给量和切削深度条件下选用合理的切削速度。为提高切削效率,应当以增大切削深度和进给量着手,而不应当盲目地提高切削速度。

 

29、试述前角的作用及怎样合理选择。

答:前角的作用有:

  1)加大前角能使刀具锋利,减少切削变形,减小切屑与前刀面的摩擦,从而降低了切削力和切削热。

2)前角的大小也影响切削刃与刀头的强度、受力和散热。

3)影响加工的表面质量。前角的选择:

 1)工件材料加工塑性材料,选较大的前角;加工脆性材料,选较小的前角。工件材料强度、硬度高,选较小的前角;强度、硬度低,选较大的前角。

2)加工情况粗加工、断续切削和承受冲击载荷时、应取较小的前角。

3)刀具材料高速钢刀具比硬质合金刀具韧性好,应选用较大的前角。

 

 4)刀具类型成形刀具和展成法刀具为防止刃形畸变,一般选较小的前角,甚至选用0°前角。

 30、试述后角的作用及怎样合理选择。

     答:后角的作用主要是减少后刀面与加工表面之间的摩擦,提高已加工表面的质量,配合前角调整切削刃和刀头部分的锋利程度、强度和散热条件。后角的选择:

 

1)粗加工时,选较小的后角;精加工时,选较大的后角。

2)工件材料的硬度、强度高,选较小后角;工件材料的硬度、强度低、塑性大,选较大后角;加工脆性金属,选较小后角。

3)刀具尺寸精度高,取较小的后角。

4)车削刚性较差的工件时(如细长轴),为减小振动,选较小后角。

 

 31、试述主偏角和副偏角的作用。

答:主偏角和副偏角的作用如下:

1)减小主偏角和副偏角,使加工残留面积高度降低,以便得到较细的表面粗糙度,其中副偏角的影响比较明显。

2)在切削深度和进给量一定的条件下,主偏角增大,切削使厚度增加,切削宽度减小,参加切削的刃长减小,切削刃单位长度上的负荷增大。

3)主偏角增大,使吃刀抗力减小,有利于改善工艺系统的刚性。

4)增大主偏角,使切屑宽度减小、厚度增加,并且容易断屑。

5)副偏角增大,可减少副后刀面与工件已加工表面之间的摩擦。

6)副偏角增大,使刀尖角减小,影响刀尖强度和散热。

       

32、试述刃倾角的作用。

答:刃倾角的作用有:

1)可控制切屑的排出方向,采用正刃倾角可使切屑流向待加工表面,防止划伤已加工表面。

 2)当刃倾角为负值时,刀尖位于主切削刃的最低点。切削时离刀尖较远的切削刃先接触工件,而后逐渐切入。这样可使刀尖免受冲击,刀尖强固,有利于提高刀具寿命。

 3)可增大实际切削前角,减小切削变形,使切削力下降。

4)可减小切削刃圆角的有效半径,增加锋利性,便于实现微量切削。

 

 33、试从刀具几何角度及切削用量方面考虑,采用什么措施可以细化工件的表面粗糙度?

     答:为细化工件的表面粗糙度,可以采用以下措施:

       1)从刀具几何角度方面考虑:

         1)选用较大的前角和后角

       2)适当减小主偏角和副偏角(主要是副偏角),增大刀尖圆弧半径。

         3)采用正刃倾角,使切屑流向待加工表面,以免使已加工表面拉毛。

 

   2)从切削用量角度考虑:

        1)减小进给量。

2)切削速度尽量避开容易产生积屑瘤的中等切削速度。高速钢刀具采用较低的切削速度,硬质合金刀具可采用较高的切削速度。

34、试述麻花钻前、后角的特点。

       答:麻花钻切削刃上各点前角是不同的,从外缘到钻心,前角由大逐渐变小直至负值。从外缘到钻麻花钻的后角也是变化的,主切削刃上各点的后角外缘处小,接近中心处大。

       35、标准麻花钻的导向部分外径为什么磨有倒锥量?它与孔壁之间形成的角度称为什么角?

       答:标准麻花钻的导向部分外径从切削部分向尾部逐渐减小,形成一定的倒锥量,其目的是减小棱边与孔壁的摩擦。它与孔壁之间形成的角度就是麻花钻的副偏角。

 

       36、标准麻花钻将主切削刃上各点的后角磨成外缘处小,接近中心处大,有什么好处?

       答:采用这样刃磨的麻花钻有以下好处:

       1)使切削刃上各点的楔角变化很小。

       2)弥补进给量的影响,使切削刃上各点都有较合适的后角。

       3)使中心处的后角加大,可以改善横刃处的切削条件。

 

       37、什么是麻花钻的横刃斜角?刃磨时应磨成多少度?

       答:在端面投影中横刃与主切削刃之间的夹角ψ称横刃斜角。刃磨时一般磨成50°~55°。

       38、麻花钻的横刃对钻削有什么主要影响?

       答:麻花钻的横刃处有很大的负前角,钻孔时横刃产生很大的轴向抗力,故横刃的切削条件很差。横刃经特殊修磨后,可使切削轻快,这对于大直径的麻花钻更显得重要。

 

       39、基本型群钻的结构有什么特征和优点?

       答:基本型群钻是用标准麻花钻修磨而成的。首先磨出两条外刃,然后在两个后刀面上对称地磨出两个月牙型圆弧槽,再修磨横刃使之缩短,变尖变低,同时形成两条内刃,结果使原来一个钻尖变成三个钻尖,原来三条刃变成七条刃,形成“三尖七刃”的结构特征。

       与标准麻花钻相比,群钻钻削轻快省力,轴向力减小,转距减小;采用大进给量钻孔,可提高生产率,钻头的寿命也可提高;钻孔精度高,而且不易钻偏,表面粗糙度值较小。

 

       40、为什么孔将钻穿时容易产生钻头折断的观象?

答:因为当钻心刚钻穿工件材料时,轴向阻力突然减小,由于钻床进给机构的间隙和弹性变形的突然恢复,将使钻头以很大的进给量自动切入,以致造成钻头折断或钻孔质量降低等现象。所以当孔将要钻穿时,必须减小进给量

 

41、什么是钻孔时的切削速度、进给量和切削深度?

       答:钻孔时的切削速度是指钻头上外缘一点的线速度;钻孔时的进给量是指钻头(或工件)每转一周轴向移动的距离;钻孔时的切削深度等于钻头的半径。

       42、铰刀由哪几部分组成?各有什么作用?

       答:铰刀由工作部分、颈部及柄部组成。工作部分又分为引导锥、切削部分与校准部分,其中校准部分由圆柱与倒锥两部分组成。

       引导锥:它有45°的倒角,便于使铰刀进入孔内,并保护切削刃不易破坏。

       切削部分:它担任主要切削工作,由于铰孔余量很小,使铰削近于括削,以细化孔壁的表面粗糙度。

       校准部分:它担任修光孔的表面,校正孔的尺寸和引导铰削方向的工作。

       颈部:连接工作部分和柄部。

       柄部:它是用来装夹和传递转矩的。

 

       43、铰刀的齿槽有哪几种形式?各适用于什么场合?

       答:铰刀的齿槽有直槽和螺旋槽两种形式。直槽铰刀制造和测量方便,所以应用十分普遍。螺旋槽铰刀切削平稳,振动小,寿命长,铰孔质量高。当铰削有键槽的孔时,采用螺旋槽铰刀特别合适。螺旋槽的方向,要根据加工需要而定。如铰削盲孔时,为使切屑向柄部排出,应采用右旋铰刀;铰削通孔时,可采用左旋铰刀,使切屑向前排出,防止切屑刮伤已加工表面。

 

       44、铰削余量为什么不宜太小或太大?

       答:在铰削时,铰削余量不宜太小或太大。因为铰削余量太小时,上道工序残留的变形难以纠正,原有的加工刀痕不能去除,使铰孔质量达不到要求,同时,当余量太小时,铰刀的啃刮很严重,增加了铰刀的磨损。铰削余量太大时,则将加大每一刀齿的切削负荷,破坏了铰削过程的稳定性,并且增加了切削热,使铰刀的直径胀大,孔径也随之扩张,同时,切屑的形成必然呈撕裂状态,使加工表面的质量也降低了。

 

       45、铰孔时怎样正确选择切削液?

       答:铰削钢料时,可用10%~20%乳化液作切削液;要求高时,可采用硫化油和煤油的混合液。铰削铸铁时,一般不加切削液,若用煤油作切削液,能提高孔的表面质量,但会引起孔径缩小

 

 

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