一、问答题1. 采用什么机构可以防止车床工作时,丝杠传动和机动进给(光杠传动)同时接通?
在滑板箱中设有互锁机构,用于防止丝杠与光杠传动同时接通。
2. 车床的开合螺母机构的作用是什么?
车床在滑板箱内装有的开合螺母机构,主要用来接通或断开从丝杠传来的运动。
3. CA6140车床当进给抗力过大使刀架运动受阻时。采用什么装置可以自动停止进给运动?
采用安全离合器可以在刀架运动受阻时,自动停止进给运动。安全离合器具有过载保护功能。
4. 如何调整中滑板丝杠与丝母之间的间隙?
调整中滑板两螺母的轴向距离,使手柄正、反空程在1/20圈以内即为合适。
5. CA6140型车床与C1620车床相比有哪些不同?
CA6140车床与C620车床相比的不同点有:
(1)CA6140车床尾座有快速夹紧机构;
(2)CA6140车床的进给操纵手柄直观。
8. 车刀的种类有哪些?
按照车刀的用途不同,车刀共有8类,如图2.3所示。
外圆车刀主要有主偏角К
r=45°、75°和90°三种形式。90°偏刀主要用于加工台阶轴;75°直头车刀为强力粗车刀;45°弯头车刀并有车削端面功能。
9. 车刀的切削部分是由哪些要素组成的?
车刀的切削部分由三面(前刀面、主后刀面、副后刀面)、二刃(主切削刃和副切削刃)和一尖(刀尖)组成,如图2.4所示。
10. 确定车刀几何角度所需的辅助平面有哪些?
确定车刀几何角度需要引进三个辅助平面,分别是切削平面、基面和主截面,如图2.5、图2.6所示。
切削平面——通过主切削刃上一点与加工表面相切的平面。
基面——通过主切削刃一点并垂直于切削平面的平面。
主截面——通过主切削刃一点垂直于主切削刃在基面上投影的截面。
11. 车刀的主要几何角度有哪些?
车刀的主要切削角度有6个,它们分别在三个辅助面内测量,见图2.7。
(1)在主截面测量的角度有前角γ和后角α。前角γ是前刀面与基面在主截面投影的夹角。后角α为主后刀面与切削平面在主截面投影的夹角。
(2)在基面内测量的角度有主偏角К
r、副偏角К'
r和刃倾角λ。主偏角К
r是主切削刃与进给方向在基面上投影的夹角。副偏角К'
r是副切削刃与进给方向在基面上投影的夹角。刃倾角λ是主切削刃与基面夹角,并规定刀尖处于主切削刃最高点时,λ为正,反之为负。
(3)在副截面内测量的角度有副前角γ
1和副后角α
1。一般多采用副后角α
1,而副前角应用较少。
12. 车刀的几何角度对其切削性能有什么影响?
(1)车刀前角γ主要影响车刀的锋利程度和强度。加大前角,可以减小切屑变形和摩擦,使切削轻快,刀刃锋利,但会削弱刀尖强度,加剧刀具磨损。工件材料软,选用较大前角;材料硬,如铸铁选用较小前角的车刀。成形车刀前角为零。
(2)车刀的后角α及α1的作用主要是减小主后刀面和副后刀面与切削表面之间的摩擦。后角大,车削轻快,车刀磨损也慢;反之,车刀磨损加快。粗加工时,α=3°~6°;精加工时,α=4°~8°。加工铸铁时,α取小值。
(3)主偏角Кr主要影响刀具切削力的分配和刀具耐用度。减小主偏角能使主切削刃参加切削的长度增大,增加刀刃的散热面积,对提高刀具耐用度有利。但减小主偏角会使轴向力加大,引起振动或弯曲变形。主偏角大,可以降低进给阻力。一般主偏角为45°、75°或90°三种。
(4)副偏角К'r的作用是减少副切削刃与已加工表面的摩擦,不破坏已加工表面的粗糙度。除非特殊车刀,一般均要求К'r=6°~8°。
(5)刃倾角λ的影响是引导切屑的流向和断屑方式,对刀刃的强度也有影响。强力切削时,λ取负值;精加工时,λ取正值,有利于降低表面粗糙度。
13. 当主、副切削刃为直线,且刃倾角λ=0,主偏角К
r<90°,副偏角К'
r=0,切屑层横截面呈什么形状?
14. 在什么条件下切屑的宽度a
w与切削深度a
p相同?
15. 车刀安装的高低或歪斜,对其实际的切削角度有何影响?
车刀安装要求刀尖与车床主轴线等高,过高或过低都会使车刀的实际前角发生改变。车刀安装歪斜,则会改变其主、副偏角。
16. 对车刀切削部分的基本要求是什么?
车刀切削部分的材料应符合以下要求:
(1)冷硬性常温下材料硬度在60HRC以上;
(2)耐磨性硬度高耐磨性好;
(3)热硬性在高温下保持所需的硬度;
(4)坚韧性抗冲击性能良好。
17. 常用的车刀材料有哪些?
常用车刀材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、硬质合金和非金属材料(如陶瓷)。
(1)碳素工具钢含碳量在0.7%~1.3%,淬火后硬度可达59~64HRC,但热硬性差,一般只能在250℃~300℃以下工作,允许用作低速(v=10m/min)的切削。实际上多用作车削镁合金或非金属材料。常用的材料有T10、T10A、T12、T12A等。
(2)合金工具钢是在钢中加入合金元素(如钨、铬、锰、钼、钒等),可耐热350℃~400℃。常用的材料有9SiCr、CrWMn,可制作形状复杂的样板刀。
(3)高速工具钢(白钢、锋钢)是目前使用最普遍的成形刀具材料。典型的有W6Mo5Cr4V2和W9Cr4V2两种,耐热500℃~600℃,硬度62~65HRC。钻头、锉刀、铰刀等均采用高速工具钢制作,但都不能用于高速切削。
上述三种材料都有良好的抗冲击性能,坚韧性强。
(4)硬质合金是多种难熔金属的碳化物,用粉末冶金办法制造出来的材料,多数都制成刀头的形式,供钎焊或机械夹固组成车刀使用。硬质合金的硬度在87~92.8HRA,在1000℃时仍能保持其硬度,适合于制作高速切削刀具,但其抗冲击性能较差。
硬质合金有钨钴类(K类)、钨钴钛类(P类)和通用类(M类)三种。常用的K类硬质合金牌号有K3、K6、K8等,其中K8抗冲击性较好,适于粗加工。P类材料常用牌号有P5、P15、P30等,其中P5适用于粗加工,P30多用于精加工。
相比之下,钨钴类(K类)更适用于加工脆性材料,如铸铁;钨钻钛类(P类)适用于加工塑料材料,如各类钢件。
目前,主要用于车刀的材料是高速工具钢和硬质合金两大类。
18. 刃磨车刀的砂轮应如何选用?
刃磨高速钢车刀应选用氧化铝砂轮;刃磨硬质合金车刀应选用绿色碳化硅砂轮。
19. 刃磨车刀的主后刀面时,可以同时磨出哪两个角度?
20. 刃磨车刀的前刀面时,可以同时磨出哪个角度?
21. 切削用量中,哪个要素对刀具寿命的影响最大?
22. 刃磨车刀时对刀面和刀刃的要求是什么?
刃磨车刀时,对刀面的要求是刀面平整、表面粗糙度小;对刀刃的要求是刃口平直光洁。
23. 硬质合金可转位车刀有什么特点?
硬质合金可转位车刀(又称为机夹刀)是利用机械紧固装置将标准的硬质合金刀头固定在专用刀杆上的可拆卸车刀。标准的刀头有若干个切削区域,其中一个区域达到磨损极限VB时,可以转向使用另一个切削区继续使用(属于非重磨刀具)。
硬质合金可转位车刀的优点在于节省车杆且不用磨刀。
24. 使用硬质合金可转位车刀应注意什么?
使用硬质合金可转位车刀必须选择合适的切削用量,且刀片的夹紧力不宜过大。
25. 粗加工车刀的几何角度应如何选择?
保证车刀有足够强度是粗加工车刀的基本要求,为此应选较小的前角、较小的后角、主偏角一般为75°、刃倾角为0°~-3°。