金属切削原理复习题

金属切削原理与刀具 复习题

第一章 刀具几何角度及切削要素694212151

主要知识点

1.主运动与进给运动 2.切削用量三要素 3.刀具的组成及刀具角度 4.切削层参数

一、填空题（每空1分）

1. 切削用量三要素____切削速度___、_背吃刀量__、_进给量_____。 2. 车刀由用于切削的__刀头__和用于装夹的_刀柄___两部分组成。

3. 刀具几何角度中，常用的刀具角度有__前角__、___后角__、_副后角_和__刃倾角__。

4．为了改善切削性能，常将刀尖做成__圆角 或___倒角__。

5. 车刀的前面是_____切屑___________流过的表面，后面是和____待加工____________相对的面，副后面是和___已加工表面_____________相对的面。主切削刃是______前角__________和____后角____________交汇的边缘。 6．根据一面两角法，___前角_____________和_____刃倾角___________两角可以确定前面的方位，____后角____________和_主偏角________两角可以确定后面的方位，_______前角_________和_刃倾角_______________两角可以确定主切削刃的方位。

二、选择题（每题2分）

1. 在车外圆时，工件的回转运动属于_____C____，刀具沿工件轴线的纵向移动属于____B_____。

A 切削运动 B 进给运动 C 主运动 D 加工运动 2. 刀具角度中，主偏角κr的值__D_______。

A 负值 B 总是正值 C 零 D 以上情况都有可能

3. 车外圆时，车刀随四方刀架逆时针转动θ角后，工作主偏角κr将____A____，工作负偏角κr’将________。

A 增大 减小 B 减小 增大 C 增大 不变 D 不变 不变 4. 当增大刀具的主偏角κr，切削层公称横截面积将__B______。 A 增大 B 减小 C 不变 D 以上情况都有可能

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5. 随着刀具主偏角κr的减小，切削厚度hD 将________，而切削层宽度将___B_____。

A 减小 减小 B 增大 减小 C 增大 增大 D 减小 增大 6.主偏角、副偏角、刀尖角，三个角之和等于__B________。 A 90° B 180° C 360° D 270° 7.刃倾角是切削刃和__C________的夹角。

A 基面 B 切削平面 C 假定工作平面 D 正交平面

三、判断题（每题2分）

1. 车外圆时，切削刃上各点的切削速度相同。 （ 错 ）

2. 在生产中可以用切削时间tm和材料的切除率Q来衡量切削效率的高低。 （错 ）

3. 用砂轮进行磨削时，砂轮的回转运动是主运动。 （ 对 ） 4. 车刀的刀尖可以是直线也可以是圆弧。 （ 对 ）

5. 安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时，使切削时的前角增大，后角减小。 （ 对 ）

6. 主运动是消耗功率最大的运动，一般情况下主运动可以两个或三个。 （对 ） 四、计算题（每题10分）

车削直径为80mm棒料的外圆，若选用ap=4mm, f=0.5mm/r, n=240r/min。 （1）试求 Vc；（4分）

Vc=dn/318=0.3m/s

（2）若主偏角κr=75°(Sin75°=0.966)。试求切削公称厚度hD；切削公称宽度bD；切削层公称横截面积AD。（6分） 五、作图题

刀具正交平面参考系平面中,用图表示Pr,Ps,Po以及前角γo 、后角αo、主偏角κr、刃倾角λs。

第二章 刀具材料

主要知识点

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1.刀具材料的性能 2.刀具材料的主要类型 一、填空题（每空1分）

1. 刀具材料种类繁多，当前使用的刀具材料分4类：___硬质合金_____________，___陶瓷_____________，___工具钢_____________，_超硬________。一般机加工使用最多的是__工具钢_____和___硬质合金_____。

2.刀具切削部分材料的性能，必须具有___耐高温___、__耐磨性___、和____足够的强度_以及___韧性___

3．刀体一般用________________和________________制作，尺寸较小的刀具或切削负荷较大的刀具宜选用________________或________________制作。 4.写出下列材料的常用牌号：碳素工具钢________、________、________；合金工具钢________、________；

5．PCD是________________刀具，CBN是________________刀具。

6. 在硬质合金中，YG类一般用于加工________________，YT类硬质合金一般用于加工________________，而YW类硬质合金它的加工范围为________________。 7. 涂层硬质合金优点是________________。

二、判断题（每题2分）

1．陶瓷刀具材料属于非金属刀具材料。 （对 ）

2．金刚石刀具主要用于加工淬火钢等难加工的铁类材料。 （ 对 ） 3．钨钴类硬质合金（YG）因其韧性、磨削性能和导热性好，主要用于加工脆性材料，有色金属及非金属。 ( )

4. 刀具寿命的长短、切削效率的高低与刀具材料切削性能的优劣有关。 （ ） 三、名词解释（每题3分） 硬质合金

四、简答题（每题6分） 刀具材料应该具有的性能有哪些？

第三章 金属切削过程的基本规律

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主要知识点

1. 切削变形区的划分及特点 2. 切屑类型

3. 变形程度表示方法

4. 切削力及其分力,单位切削力和切削功率

5. 影响切削变形,切削力,切削温度,刀具寿命的主要因素 6. 刀具磨损方式及磨损标准,刀具寿命确定原则 一、填空题（每空1分）

1． 根据切削形成机理和变形情况的差异分类，切屑可以分为四类，包括__带状_，

__粒状_，_节状_和_崩碎_。

2． 加工脆性材料时，刀具切削力集中在________附近，宜取_________前角和

________后角。

3． 防止积削瘤形成，切削速度可采用____高速__或_低速_。

4． 切削力由于大小与方向都不易确定，为便于测量、计算和反映实际作用的需

要，将合力F分解为3个分力：__主切削力、进给切屑力_和_背吃切削力_。 5． 车削时切削热主要是通过_切屑__和_车刀_进行传导的。

6． 切屑形成过程实质上是工件材料的_加工_过程。为了便于测量，切削过程中

的变形程度近似可用________________指标来度量。

7． 在金属切削过程中，在________速度加工________材料时易产生积屑瘤，它

将对切削过程带来一定的影响，故在________加工时应尽量避免。 8． 外圆车削时，在刀具4个标注角度中，对切削温度影响较大的角度是________

和________。

9． 在切削加工中，切削区域中温度最高点在________________。

10刀具磨损有正常磨损和非正常磨损两类。其中正常磨损形式包括________________、________________和________________三种形式。 11. 在切削用量三要素中，对刀具耐用度影响最大的是________________、对切削力影响最大的是________________。

二、判断题（每题2分）

1．背向力Fp（切深抗力Fy）不消耗功率。 （ ）

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2．刀具的寿命等于刀具的耐用度（耐用度指一次刃磨到下一次刃磨的切削时间）。（ ）

3．刀具寿命的长短、切削效率的高低与刀具材料切削性能的优劣有关。 （ ） 4．积屑瘤的产生在精加工时要设法避免，但对粗加工有一定的好处。 （ ）

5．背吃刀量ap增大一倍时，切削力FC也增大一倍；当进给量f增大一倍时，切削力FC也增大一倍。 （ ）

6．切屑形成过程是金属切削层在刀具作用力的挤压下，沿着与待加工面近似成45°夹角滑移的过程。 （ ）

7．积屑瘤的材料是一种既不同于工件也不同于刀具材料的新的合金。 （ ） 8．所谓前刀面磨损就是形成月牙洼的磨损，一般在切削速度较高，切削厚度较大情况下，加工塑性金属材料时引起的。 （ ） 9．主切削力Fc是垂直于主运动Vc方向的分力。 （ ）

10.背向力Fp是引起机床切削振动，影响加工精度的主要原因，它不消耗功率。 （ ）

11.切削温度越高，则刀具磨损越快。 （ ）

12.切削过程中的变形和摩擦是产生切削热的最主要原因。 （ ） 13.切削加工时，产生的热量越多，切削温度越高。 （ ） 14.切削加工时，减小刀具的主偏角κr，切削温度上升。 （ ）

一、选择题（每题2分）

1．积屑瘤发生在第________变形区，加工硬化发生在第________变形区。 A Ⅰ Ⅱ B Ⅰ Ⅲ C Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅱ

2.作用于工件上，并通过卡盘传递到机床主轴箱的力是。影响加工精度是________，引起切削振动的主要是________。 A Fc Ff B Fp Ff C Ff Fp D Fc Fp 3.具产生积屑瘤的切削速度大致是在________范围内。 A 低速 B 中速 C 高速 D 以上三种情况都产生 4. 在加工条件相同时，用________刀具产生的切削力最小。

A 陶瓷刀具 B 硬质合金刀具 C 高速钢 D 产生的切削力都一样

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5. 在切削加工中，带走热量最多的是________。 A 工件 B 刀具 C 切屑 D 介质

6 . 高速钢刀具切削温度超过550~600时工具材料发生金相变化，使刀具迅速磨损，这种现象称为________磨损。

A 相变磨损 B 磨粒磨损 C 粘结磨损 D 氧化磨损

7. 一般在中、低速切削塑性金属材料时，刀具在切屑与工件接触压力和切削温度的作用下会发生________磨损。

A 相变磨损 B 磨粒磨损 C 粘结磨损 D 氧化磨损 8.刀具磨钝标准通常都按后刀面的磨损值制订________值的。

A月牙洼深度 KT B月牙洼深度KB C 交界处磨损量VN D后刀面均匀磨损VB

9.刀具磨损过程的三个阶段中，作为切削加工应用的是________阶段。 A初期磨损 B正常磨损 C 急剧磨损 D 以上情况都对

10.切削塑性较大的金属材料时形成________切屑，切削硬脆性材料时形成________切屑。

A 带状 崩碎 B 挤裂 节状 C 粒状 崩碎 D 带状 挤裂 11. 切削过程中，车刀主偏角κr增大，切削力________。 A 增大 B 减小 C 不变 D 以上情况都有可能 8.切削用量Vc、f、ap对切削温度的影响程度是________。

A、ap最大、f次之、Vc最小 B、f最大、Vc次之、ap最小 C、Vc最大、f次之、ap最小 D、Vc最大、ap次之、f最小

四、名词解释

1. 磨损标准 2. 刀具寿命 3.刀具磨损 4.正常磨损

五、简答题（每题6分）

1. 试述积屑瘤对切削加工的影响？

2. 生产中常采取什么措施来减轻硬化程度？

3.试述切削力可分解为哪几个各分力及其各分力的作用？ 六、计算题（每题10分）

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1.用硬质合金车刀车削热轧45钢（σb=0.650Gpa），车刀主要几何角度为γo=15°、κr =75°，切削用量为ap=2mm，f=0.3mm/r、Vc=100m/mim。（查表得KC=1651） （1）计算切削力Fc； （2）计算切削功率Pc。

第四章 切削基本理论的应用

主要知识点 1切屑的流向和折断 2切削加工性的衡量指标 3切削液的作用及分类

4已加工表面质量的相关概念及影响因素 5刀具几何参数的合理选择 6切削用量的合理选择 一、填空题（每空1分）

1．切削加工中理想的屑形式在短屑中定向流出的“________”、“ ________”和不超过50mm长度的________________切屑。

2．短屑槽的型式有________________、________________和________________三种，短屑槽在前面上的位置有________________、________________和________________三种。

3．切削加工性指标包括________________、________________和________________三种。

4．切削液的作用有________________、_________________、_____________和_______________。

5．经切削后的表面质量应符合预定的加工要求，其中包括：________________、________________、________________、________________和________________。 6.选择切削用量的步骤是：先定________________，在选________________，最后确定________________。必要时需要校验机床的功率是否允许。

7.加工脆性材料时，刀具切削力集中在________附近，宜取_________前角和________后角。

8.一般在精加工时，对加工表面质量要求高时，刀尖圆弧半径宜取较________。

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9．常用切削液的类型有________________和________________，常用切削液的添加剂有________________、________________、 ________________和________________。

10. 在切削用量三要素中，对刀具耐用度影响最大的是________________、对切削力影响最大的是________________。

11. 在切削过程中，当系统刚性不足时为避免引起振动，刀具的前角应________________，主偏角应________________。

12.一般讲，刀具前角愈大，其切削刃愈___________，刀具强度愈___________，散热性愈__________。

13. 刀尖的修磨形式有________________、________________和________________

14.刀具几何参数主要包括：________________、________________、________________等。

二、判断题（每题2分）

1．在切削用量参数中，对断屑影响最大是切削速度Vc。 （ ）

2．工件材料相对加工性指标Kr越小，材料的切削加工性越好，材料越容易加工。 （ ）

3．总的来说，铸铁的切削加工性较易。 （ ）

4．水溶性切削液以冷却为主，常用于精加工和复杂刀具加工中。 （ ） 5．高速切削时，切削液对表面粗糙度影响不明显。 （ ）

6. 切屑在形成过程中往往塑性和韧性提高，脆性降低，使断屑形成了内在的有利条件。 （ ）

9. 当粗加工、强力切削或承冲击载荷时，要使刀具寿命延长，必须减少刀具摩擦，所以后角应取大些。 （ ）

10.粗加工时，进给量增大会显著增加已加工表面的表面粗糙度。 （ ） 11.高速切削时，浇注切削液能极大的改善零件的表面粗糙度。 （ ） 12.切削加工时，产生的热量越多，切削温度越高。 （ ）

三、选择题（每题2分）

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1．下列哪种切削屑形不属于可接受的屑形________。

A 带状切削 B 短环形螺旋切削 C 单元切削 D 平盘旋状切屑

2. 生产中常用的切削液，水溶性的切削液以________为主，油溶性切削液以________为主。

A 润滑 冷却 B润滑 润滑 C 冷却 润滑 D 以上答案都不正确 3.加工塑性材料、软材料时前角________；加工脆性材料、硬材料是前角________。 A 大些 小些 B 小些 大些 C 大些 大些 D 小些 小些 4.粗车时，切削速度的增大，主要受________限制。

A、表面粗糙度 B、尺寸精度 C、刀具角度 D、刀具耐用度 5. 车削细长轴类零件时，为了减小径向力Fp的作用，主偏角κ为宜。

A 小于30° B 30°~45° C 75° D 90° 6.车外圆和倒角时，应选择κr=________。

r

采用________

A 小于30° B 45° C 75° D 90°

7. 粗加工时________切削液更合适。

A 水溶性切削液 B 低浓度乳化液 C 高浓度乳化液 D 矿物油

四 名词解释（每题3分） 1.相对加工性指标 2.刀具合理几何参数

五、简答题（每题6分） 1主偏角选择原则？

2.前角，后角，刃倾角的功用是什么？怎样合理选择？ 3.试述改善材料切削加工性的途径？

六、计算题（每题10分）

1. 在车床上车削直径为d=50mm的工件，若选择主轴转速为n=240r/min，若选用ap=4mm, f=0.5mm/r, n=240r/min，rε=1mm，κr=75°。 (1)请求切削速度VC的大小。

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(2)若查表计算得主切削力Fc=3689N,则此时消耗的切削功率Pc多少？ (3)加工表面粗糙度值用残留面积的高度值Rmax来表示，求Rmax

1．当用900偏刀车削外圆时，工件加工后的直径为96mm，加工前单边余量2mm，工件转速240 r／min，刀具进给速度48mm／min。试求：切削速度υc、进给量f、切削深度(背吃刀量)ap、切削厚度hD、切削宽度bD。(取圆周率π＝3.14)。

1．如图所示为尖头车刀车外圆的工作图，试作图表示出刀具的前角γ。、后角α。、主偏角κr、副偏角κr ′和刃倾角λs。

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