-(ff)。安装时,只要将刀体倾斜f角,即能形成所需的前角和后角。(2) 圆体成形车刀前角f和后角 「制造时,将它的前刀面作成距其中心为h距离。安装时,再将刀具中心02比工件中心装高H距离,同时使切削刃上最外点与工件轴线等高, 即可形成所需的前角和后角。h和H之值可由下列公式计算:h Rsin(f f)H Rs inf5-4画图分析棱体和圆体成形车刀切削刃上各点的前角和后角的变化规律。5-5说明成形车刀截形设计的必要性。成形车刀磨钝后需要重磨,一般只磨前刀面。要保证重磨后切削刃的形状不发生变化, 需要保证在不同位置的法平面内,成形车刀的后刀面截形完全一致。5-6用成形车刀加工圆锥表面时,为什么为产生双曲线误差?棱体和圆体成形车刀产生的 双曲线误差有何不同?如何消除或减小该误差?棱体成形车刀,由于前角f>0,使前刀面MM不通过工件轴线,即切削圆锥面部分的切削刃12'不在工件的轴向剖面内。由几何学知:平面MM与理想圆锥表面的交线为外凸的双曲线形状132'。因此,若要加工出准确的圆锥表面,须将MM平面(即前刀面)内切削刃形状设计成与此双曲线形状一致的、内凹的双曲线。但实际上为了简化成形车刀的设计与制造,通常将刀具截形设计成直线,这就必然在工件上多切去一部分材料,因此得到的并非圆锥表面,而是凹的、回转[1]双曲表面,产生的这种加工误差,通常称为双曲线误差。圆体成形车刀加工圆锥表面,除了由于刀具的前角f>0所产生的双曲误差外,因为刀具前刀面与刀具轴线存在h距离,因此,前刀面与刀具锥体部分的交线所形成的切削刃142'为外凸的双曲线。所以用圆体成形车刀加工圆锥表面产生的双曲线误差会更大,一般可 达0.4mm甚至更大。减小双曲线误差的措施:⑴减小成形车刀的前角f;⑵加工圆锥表面时,尽量选用棱体成形车刀。5-7成形车刀样板为什么要成对设计?成形车刀样板一般需要成对的设计、制造:分为“工作样板”和“校对样板”。“工作样板”用于制造成形车刀时检验刀具截形。而“校对样板”用于检验“工作样板”的精度和 使用磨损程度。5-8棱体和圆体成形车刀的主要结构尺寸有哪些?如何确定?棱体成形车刀的装夹部分多采用燕尾结构,因为这种结构装夹稳固可靠,能承受较大 切削力。燕尾结构的主要尺寸有:刀体总宽度Lo、刀体高度H、刀体厚度B以及燕尾尺寸M等。刀体总宽度等于成形车刀切削刃总宽度。刀体高度与机床横刀架距主轴中心高度有关。 应在机床刀架空间允许的条件下,尽量取大些,以增加刀具的重磨次数。一般推荐H=55〜100mm。如采用对焊结构,高速钢部分长度不小于40mm(或H/2)。刀体厚度B应保证刀体有足够强度、易于装入刀夹、排屑方便、切削顺利。刀体厚度应满足:B》E+Amax+(0.25〜0.5)Lo式中E为燕尾槽在刀体厚度方向的尺寸;Amax为工件最大廓形深度。燕尾测量尺寸M燕尾测量尺寸M值应与切削刃总宽度Lc和测量滚柱直径相适应。圆体成形车刀的主要结构尺寸有:刀体总宽度Lo、刀体外径do、内孔直径d及夹固部分尺寸等。刀体总宽度为成形车刀切削刃总宽度与其它部分宽度之和。确定刀体外径时,要考虑 工件的最大廓形深度、排屑、刀体强度及刚度等,取值大小要受机床横刀架中心高及刀夹空 间的限制。一般可按下式计算,再取相近标准值,即D°2(Amaxe m) d式中Do――刀具廓形最大半径;Amax工件最大廓形深度;e――保证足够的容屑空间所需要的距离。可根据切削厚度及切屑的卷曲程度选取, 一般取为3~12mm。加工脆性材料时取小值,反之取大值;m刀体壁厚。根据刀体强度要求选取,一般约为5〜8mm;d――内孔直径。其值应保证心轴和刀体有足够的强度和刚度,可依切削用量及切削力大小取为(0.25〜0.45)Do,计算后再取相近标准值10、(12)、16、(19)、20、22、27mm等(带括号者为非优选系列尺寸)。刀体夹固部分尺寸:圆体成形车刀常采用内孔与端面定位,螺栓夹固结构。沉头孔用于容纳螺栓头部。刀体端面的凸台齿纹一方面是为防止切削时,刀具与刀夹体间发生相对转动;另一方面还可用它粗调刀具高度。为简化制造,也可制做可换端面齿环,用销子与圆刀体相连。5-9成形车刀的前角和后角的制造误差对加工精度有何影响?擦力所需的功率F2组成。移动部件在起动过程中,是匀加速运动,平均速度[2]是Vmax/2,但由于起动时间[3]短,计算电动机起动功率时可按最大移动速度计算。当移动部件达到所需的移动速度后,移动部件变为恒速运动,电动机仅需克服移动部件的摩擦力就能维持其运动,即快速移动时所消耗的功率为P2。因此,快速移动电动机的功率应按起动时所需功率选取, 即由于电动机起动转矩大于额定转矩,而电动机的功率是按连续工作状态确定的,起动功率折算成连续(额定)功率为p________________________________________________________ki9550kiki⑵伺服电动机选择:1)进给运动的平稳性伺服电动机的转子[4]由永磁材料制成,是同步型电动机,即只要电磁驱动转矩大于负载转矩,电动机转速与定子磁场转速相等,且进给运动速度不受切削负载变化的影响;数控进给系统[5]属恒转矩特性,为使进给运动平稳, 伺服电动机的额定转矩Me应不小于最大切削负载转矩MlF pMe>Ml(MfiMf2)i2000nn2)起动转矩和加速特性伺服电动机可用式1-16计算所需起动转矩,交流伺服电动机ta为伺服系统时间常数的一半。由工作台的移动速度VniPh30Phi/,得工作台的加Ju ) 30M amax-|||-πmaxJu ) 30M amax-|||-πmax速时间ta和加速度a成形车刀的前角和后角的制造误差对加工精度影响很小,因为刀具前角和后角有一定 取值范围,且圆体成形车刀前角是变化的。前角大小影响刀刃锋利,影响切削功率。刀刃的 表面精度影响被加工件的表面质量。5-10成形车刀一般采用什么材料制造?为什么?成形车刀切削部分:选用普通高速钢W18Cr4V制造;成形车刀45号结构钢或40Cr,热处理HRC38—45。5-11试述拉削加工的特点。⑴生产率高:拉削时,一次行程可完成粗、精加工,因此生产率很高。⑵加工精度与表面质量高:由于拉削速度较低(一般不超过18m/min),切削厚度很小(一般精切齿的切削厚度为0.005〜0.02mm),切削过程平稳。因此,加工表面粗糙度小 (为Ra3.2〜0.8 m),加工精度高(可达IT8〜IT7)。⑶加工范围广:拉刀可以加工出各种形状的通孔和通槽及没有障碍的外表面。有些形状表面是其它切削加工方法难以完成的。⑷拉刀使用寿命长:由于拉削速度低,因而切削温度,刀具磨损慢。⑸拉床结构简单:拉削加工只需要一个主运动(直线运动),故拉床结构简单。由于拉刀结构比一般刀具复杂,制造成本高因此多用于成批大量生产。在被加工零件的形状、尺寸标准化或加工特殊形状内外表面时,即使小批量生产或单件生产中使用拉刀,也获得较好的经济效果。5-12什么是拉削方式(拉削图形)?比较成形式、渐成式、分块式及组合(综合)式拉刀的特点。拉刀从工件上把拉削余量材料切下来的顺序,称为拉削方式,用于表述拉削方式的图形即为拉削图形。拉削方式可分为分层式、分块式(轮切式)及组合式(综合式)三类。
-(ff)。安装时,只要将刀体倾斜f角,即能形成所需的前角和后角。
(2) 圆体成形车刀前角f和后角 「制造时,将它的前刀面作成距其中心为h距离。
安装时,再将刀具中心02比工件中心装高H距离,同时使切削刃上最外点与工件轴线等高, 即可形成所需的前角和后角。h和H之值可由下列公式计算:
h Rsin(f f)
H Rs inf
5-4画图分析棱体和圆体成形车刀切削刃上各点的前角和后角的变化规律。
5-5说明成形车刀截形设计的必要性。
成形车刀磨钝后需要重磨,一般只磨前刀面。要保证重磨后切削刃的形状不发生变化, 需要保证在不同位置的法平面内,成形车刀的后刀面截形完全一致。
5-6用成形车刀加工圆锥表面时,为什么为产生双曲线误差?棱体和圆体成形车刀产生的 双曲线误差有何不同?如何消除或减小该误差?
棱体成形车刀,由于前角f>0,使前刀面MM不通过工件轴线,即切削圆锥面部分
的切削刃12'不在工件的轴向剖面内。由几何学知:平面MM与理想圆锥表面的交线为外凸
的双曲线形状132'。因此,若要加工出准确的圆锥表面,须将MM平面(即前刀面)内切
削刃形状设计成与此双曲线形状一致的、内凹的双曲线。但实际上为了简化成形车刀的设计
与制造,通常将刀具截形设计成直线,这就必然在工件上多切去一部分材料,因此得到的并
非圆锥表面,而是凹的、回转[1]双曲表面,产生的这种加工误差,通常称为双曲线误差。
圆体成形车刀加工圆锥表面,除了由于刀具的前角f>0所产生的双曲误差外,因为
刀具前刀面与刀具轴线存在h距离,因此,前刀面与刀具锥体部分的交线所形成的切削刃
142'为外凸的双曲线。所以用圆体成形车刀加工圆锥表面产生的双曲线误差会更大,一般可 达0.4mm甚至更大。
减小双曲线误差的措施:⑴减小成形车刀的前角f;⑵加工圆锥表面时,尽量选用棱
体成形车刀。
5-7成形车刀样板为什么要成对设计?
成形车刀样板一般需要成对的设计、制造:分为“工作样板”和“校对样板”。“工作
样板”用于制造成形车刀时检验刀具截形。而“校对样板”用于检验“工作样板”的精度和 使用磨损程度。
5-8棱体和圆体成形车刀的主要结构尺寸有哪些?如何确定?
棱体成形车刀的装夹部分多采用燕尾结构,因为这种结构装夹稳固可靠,能承受较大 切削力。燕尾结构的主要尺寸有:刀体总宽度Lo、刀体高度H、刀体厚度B以及燕尾尺寸
M等。
刀体总宽度等于成形车刀切削刃总宽度。刀体高度与机床横刀架距主轴中心高度有关。 应在机床刀架空间允许的条件下,尽量取大些,以增加刀具的重磨次数。一般推荐H=55〜
100mm。如采用对焊结构,高速钢部分长度不小于40mm(或H/2)。刀体厚度B应保证刀
体有足够强度、易于装入刀夹、排屑方便、切削顺利。刀体厚度应满足:
B》E+Amax+(0.25〜0.5)Lo
式中E为燕尾槽在刀体厚度方向的尺寸;Amax为工件最大廓形深度。
燕尾测量尺寸M燕尾测量尺寸M值应与切削刃总宽度Lc和测量滚柱直径相适应。
圆体成形车刀的主要结构尺寸有:刀体总宽度Lo、刀体外径do、内孔直径d及夹固部
分尺寸等。
刀体总宽度为成形车刀切削刃总宽度与其它部分宽度之和。确定刀体外径时,要考虑 工件的最大廓形深度、排屑、刀体强度及刚度等,取值大小要受机床横刀架中心高及刀夹空 间的限制。一般可按下式计算,再取相近标准值,即
D°2(Amaxe m) d
式中Do――刀具廓形最大半径;
Amax工件最大廓形深度;
e――保证足够的容屑空间所需要的距离。可根据切削厚度及切屑的卷曲程度选取, 一般取为3~12mm。加工脆性材料时取小值,反之取大值;
m刀体壁厚。根据刀体强度要求选取,一般约为5〜8mm;
d――内孔直径。其值应保证心轴和刀体有足够的强度和刚度,可依切削用量及切削力
大小取为(0.25〜0.45)Do,计算后再取相近标准值10、(12)、16、(19)、20、22、27mm
等(带括号者为非优选系列尺寸)。
刀体夹固部分尺寸:圆体成形车刀常采用内孔与端面定位,螺栓夹固结构。沉头孔用于
容纳螺栓头部。刀体端面的凸台齿纹一方面是为防止切削时,刀具与刀夹体间发生相对转动;
另一方面还可用它粗调刀具高度。为简化制造,也可制做可换端面齿环,用销子与圆刀体相
连。
5-9成形车刀的前角和后角的制造误差对加工精度有何影响?
擦力所需的功率F2组成。移动部件在起动过程中,是匀加速运动,平均速度[2]是Vmax/2,但
由于起动时间[3]短,计算电动机起动功率时可按最大移动速度计算。当移动部件达到所需的移
动速度后,移动部件变为恒速运动,电动机仅需克服移动部件的摩擦力就能维持其运动,即
快速移动时所消耗的功率为P2。因此,快速移动电动机的功率应按起动时所需功率选取, 即由于电动机起动转矩大于额定转矩,而电动机的功率是按连续工作状态确定的,起动功率
折算成连续(额定)功率为
p________________________________________________________
ki9550kiki
⑵伺服电动机选择:1)进给运动的平稳性伺服电动机的转子[4]由永磁材料制成,是同
步型电动机,即只要电磁驱动转矩大于负载转矩,电动机转速与定子磁场转速相等,且进给
运动速度不受切削负载变化的影响;数控进给系统[5]属恒转矩特性,为使进给运动平稳, 伺服
电动机的额定转矩Me应不小于最大切削负载转矩Ml
F p
Me>Ml(MfiMf2)i
2000nn
2)起动转矩和加速特性伺服电动机可用式1-16计算所需起动转矩,交流伺服电动机ta
为伺服系统时间常数的一半。由工作台的移动速度VniPh30Phi/,得工作台的加

速时间ta和加速度a
成形车刀的前角和后角的制造误差对加工精度影响很小,因为刀具前角和后角有一定 取值范围,且圆体成形车刀前角是变化的。前角大小影响刀刃锋利,影响切削功率。刀刃的 表面精度影响被加工件的表面质量。
5-10成形车刀一般采用什么材料制造?为什么?
成形车刀切削部分:选用普通高速钢W18Cr4V制造;成形车刀45号结构钢或40Cr,
热处理HRC38—45。
5-11试述拉削加工的特点。
⑴生产率高:拉削时,一次行程可完成粗、精加工,因此生产率很高。
⑵加工精度与表面质量高:由于拉削速度较低(一般不超过18m/min),切削厚度很小
(一般精切齿的切削厚度为0.005〜0.02mm),切削过程平稳。因此,加工表面粗糙度小 (为Ra3.2〜0.8 m),加工精度高(可达IT8〜IT7)。
⑶加工范围广:拉刀可以加工出各种形状的通孔和通槽及没有障碍的外表面。有些形状
表面是其它切削加工方法难以完成的。
⑷拉刀使用寿命长:由于拉削速度低,因而切削温度,刀具磨损慢。
⑸拉床结构简单:拉削加工只需要一个主运动(直线运动),故拉床结构简单。由于拉
刀结构比一般刀具复杂,制造成本高因此多用于成批大量生产。在被加工零件的形状、尺寸
标准化或加工特殊形状内外表面时,即使小批量生产或单件生产中使用拉刀,也获得较好的
经济效果。
5-12什么是拉削方式(拉削图形)?比较成形式、渐成式、分块式及组合(综合)式拉刀的特
点。
拉刀从工件上把拉削余量材料切下来的顺序,称为拉削方式,用于表述拉削方式的图形
即为拉削图形。拉削方式可分为分层式、分块式(轮切式)及组合式(综合式)三类。
题目解答
答案
P F 2 M a n F 2