金属切削原理与刀具考试题库.docx

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金属切削原理与刀具考试题库

一、填空题（作业、考试、实验报告和考试名单）

1．刀具材料的种类很多，常用的金属材料有　碳素工具钢　　　　、　高速钢　　　　、　硬质合金　　；非金属材料有　金刚石　　、立方氮化硼　等。

3．切削用量要素包括　切削速度　　　、　进给量　　　、　切削深度　　　三个。

4．切屑类型有　带状切屑　　、　节状切屑　、　粒状切屑　和　崩碎切屑　四种基本态。

这通过　切削速度　　、　切削深度　　　、　刀具前角　　　等可加以控制。

5．刀具的磨损有正常磨损的非正常磨损两种。

其中正常磨损有　前刀面磨损　　、　后刀面磨损　　　和　前后刀面同时磨损　三种。

6．防止积削瘤形成，切削速度可采用　高速　或　低速　加以避免。

7．常用的切削液有：

　水溶液　、　乳化液　和　切削油　三大类。

采用硬质合金刀具时，由于　刀具红硬性　，故一般不使用切削液。

8．乳化液主要起冷却作用，油溶液主要起润滑作用。

9．切削液的作用有____冷却作用______、____润滑作用_____、__防锈作用____和__清洗和排屑作用____等。

10．用圆柱铣刀加工平面时有：

逆铣和顺铣两种铣削方式。

其中顺铣方式可以提高刀具耐用度；逆铣方式多用于粗加工。

11．车床的切削时的三个切削分力、和，在一般情况下，、、力最大。

磨削呢？

径向分力大于切向分力（FP=（1.6-3.2）Fc），Fc大于轴向分力Ff（Ff=（0.1-0.2）Fc）。

12．麻花钻切削性能最差的部位是在　横　处；钻头最易磨损部位是在　　刀尖处。

钻削加工时轴向力主要是由　　横刃产生。

二、判断题

1．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。

（）√

2．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。

（）√

3．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。

（）√

4．刀具磨钝标准VB表中，高速钢刀具的VB值均大于硬质合金刀具的VB值，所以高速钢刀具是耐磨损的。

（）×

5．刀具几何参数、刀具材料和刀具结构是研究金属切削刀具的三项基本内容。

（）√

6．由于硬质合金的抗弯强度较低，冲击韧度差，所取前角应小于高速钢刀具的合理前角。

（）√

7．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。

（）√

8．刀具主切削刃上磨出分屑槽目的是改善切削条件，提高刀具寿命，可以增加切削用量，提高生产效率。

（）√

9．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。

（）√

10．刀具材料的硬度越高，强度和韧性越低。

（）√

11．立方氮化硼是一种超硬材料，其硬度略低于人造金刚石，但不能以正常的切削速度切削淬火等硬度较高的材料。

（）√

12．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。

（）×

15．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。

（）√

16．切削铸铁等脆性材料时，切削层首先产生塑性变形，然后产生崩裂的不规则粒状切屑，称为崩碎切屑。

（）√

18．刀具的寿命等于刀具的耐用度。

（）×

三、选择题

1．在中等背吃刀量时，容易形成“C”形切屑的车刀卷屑槽宜采用　　　　　。

（外斜式平行式内斜式）

2．刀具产生积屑瘤的切削速度大致是在　　　　范围内。

（低速中速高速）

3．切削过程中，车刀主偏角κr增大，切削力FP　　　　。

（增大不变减小）

5．当切屑变形最大时，切屑与刀具的摩擦也最大，对刀具来说，传热不容易的区域是在　　　　　，其切削温度也最高。

（刀尖附近前刀面后刀面）

6．背吃刀量ap增大一倍时，切削力FC也增大一倍；但当进给量f增大一倍时，切削力FC约增大　　　倍。

（0.50.81.0）

7．切削用量对刀具寿命的影响，主要是通过切削温度的高低来影响的，所以影响刀具寿命最大的是　　　　切削速度其次是　　　　进给量。

（背吃刀量进给量切削速度）

8．车削时切削热主要是通过　　　和　　　进行传导的。

（切屑工件刀具周围介质）

9．刀具磨钝标准通常都按后刀面的磨损值制订　　值的。

（月牙洼深度KT后刀面VB月牙洼深度KB）

10．刀具磨损过程的三个阶段中，作为切削加工应用的是　　　　　　阶段。

（初期磨损正常磨损急剧磨损）

11．车削细长轴类零件时，为了减小径向力Fp的作用，主偏角κr，采用　　　　　　角度为宜。

（小于30°30°~45°大于60°）

12．切削刃形状复杂的刀具有（）材料制造较合适。

 A、硬质合金 B、人造金刚石 C、陶瓷 D、高速钢

14．碳钢精车时宜用牌号为（）的硬质合金作为刀具材料。

A、YT5B、YT30C、YG3D、YG8

15．车削时为降低表面精糙度，可采用（）的方法进行改善。

A、增大主偏角B、增大进给量C、增大副偏角D、增大刀尖圆弧半径

16．枪钻属于（）。

A、外排屑深孔钻B、内排屑深孔钻C、喷吸钻D、BTA钻

17．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

18．加工一些大直径的孔，（）几乎是唯一的刀具。

　　①麻花钻　　②深孔钻　　　　③饺刀　　　④镗刀

19．当工件表面有硬皮时，不宜采用（）方式。

①顺铣　　　　　　　　　　　②逆铣

20．粗加工时（）切削液更合适，精加工时（）切削液更合适。

A，水B，低浓度乳化液C，高浓度乳化液D，矿物油

22．金属切削中多数以什么刀面的磨损量来制定刀具的磨钝标准。

A.前刀面的磨损B.边界磨损C.后刀面的磨损

23．判别工件材料的切削加工性的优劣时，所采用的基准是：

。

（A）正火状态下的45钢（B）淬火状态下的45钢（C）回火状态下的45钢

四、问答题：

1．为什么圆体成形车刀的加工精度低于棱体成形车刀？

答：

圆体成形车刀的加工误差，等于圆体成形车刀本身的双曲线误差，加上由于刀刃与工件母线不重合产生的产生的双曲线误差。

而棱体成形车刀本身不存在双曲线误差，只有刀刃和工件母线不重合（当γp≠0）而产生的误差。

因此，圆体成形车刀的加工精度低于棱体成形车刀。

2．（前）后角的功用是什么？

粗、精时加工时，如何选择？

答：

前角的功用有：

（1）直接影响切削区域的变形程度（增大前角，切削刃锋利，变形程度降低，因而切削力和切削功率随前角增大而降低）；

（2）直接影响刀刃强度，受力性质和散热条件（刀刃强度散热条件恶化；过大，改变刀刃和刀头的受力状态，过大的使刀刃承受弯曲应力减小，造成崩刀）；（3）直接影响切屑形态和断屑效果（较小的前角使切屑变形增大，切屑易于脆化断裂）；（4）影响已加工表面质量（与切削振动密切相关，减小，振幅急剧增大）。

粗加工时：

特别是断续切削、承受冲击载荷，在有硬皮的锻铸件上进行粗加工时，为保证刀刃有足够的强度（如采用负倒棱和负的刃倾角），应减小。

但在采取刀刃强化措施之后也可增大至合理数值。

工艺系统刚性差时，取大。

后角的功用有：

（1）后角可以减少后刀面与加工表面之间的摩擦；

（2）在前角一定时，可使刀具切削刃愈锋利；（3）在磨钝标准一定的条件下，后角增大，允许磨出的金属体积增大、刀具的耐用度提高，但会使工件尺寸精度下降过大；（4）后角增大，又会使刀刃和刀头部分强度削弱，散热体积减少，刀具耐用度下降。

粗加工时：

强力（大进给量）切削及承受冲击载荷的刀具，加固刀刃是首要任务，这时应该选取较小的后角。

精加工时则应该选取较大的后角。

尺寸精度要求高时：

刀具应选用小后角，以减少刃磨后的尺寸变化。

3．刀具主偏角、刃倾角的功用如何？

（如：

如何控制切屑流出方向？

对切削分力、如何影响？

）

答：

刀具主偏角可以使刀具强度提高，散热条件好，加工表面粗糙度小。

刃倾角能控制切屑流出流向，为正时流向未加工表面，为负时流向已加工表面，等于0时偏向于已加工表面。

4．简述切削速度与主切削力（表面粗糙度、切屑变形等）的关系？

答：

在有积屑瘤阶段:

随v↑→积屑瘤高度↑→变形程度↓→F↓

随v↑→积屑瘤高度↓→↓→变形程度↑→F↑

在无积屑瘤阶段:

随v↑→温度升高→摩擦系数↓（→变形程度↓）→F↓

切削速度与表面粗糙度

切削速度为中速和低速时易形成积屑瘤和鳞次，导致表面粗糙度增加。

但是在高速时，如果系统性好，刀具材料好→表面粗糙度↓

切削速度与切削变形

主要通过切削温度和积屑瘤影响切削变形：

随V↓→T↓→摩擦因素↓→变形↓

随V↑→T↑→摩擦因素↑→变形↑

随着V进一步↑→切应力↓→摩擦因素↓→变形↓

5．深孔加式的主要有哪些问题？

答：

主要问题有：

断屑、排屑、冷却、润滑以及导向。

6．刀具材料的基本要求有哪些？

其硬度、耐磨性、强度之间有什么联系？

答：

应具备高的硬度和耐磨性、高的强度和较好的韧性、较好的耐磨性和耐热性、以及较好的工艺性和经济性；刀具材料硬度越高，其耐磨性就越好，但强度下降。

7．砂轮磨损有那几种形式？

答：

磨粒变钝、磨粒溃落、表面堵塞、轮廓失真。

8．试述切削过程三个变形区的变形特点？

答：

第一变形区：

从OA线开始发生塑性变形，到OM线晶粒的剪切滑移基本完成，这一区域（I）称为第一变形区。

该区产生剪切滑移变形，特点是：

消耗的功率大、产生的热量多。

第二变形区：

切屑沿前刀面进一步受到前刀面的挤压和摩擦，

使靠近前刀面处的金属沿前刀面方向拉长，基本上和前刀面

相平行。

纤维化的变形。

第三变形区：

已加工表面受到切削刃钝园部分与后刀面的挤压和摩擦，产生变形与回弹，造成纤维化与加工硬化。

9．积屑瘤是如何形成的？

它对切削过程有何影响？

若要避免产生积屑瘤要采取哪些措施？

（见下T16）

10．切削液有何作用？

有哪些种类？

答：

作用：

冷却作用、润滑作用、防锈作用、清洗作用和排屑。

种类：

（1）水溶性切削液（水溶液，乳化液，合成切削液）

（2）油溶性切削液（切削油，极压切削油）

（3）固体润滑剂

11．刀具磨损的原因有哪些？

答：

（1）硬质点磨损；

（2）粘结磨损；（3）扩散磨损；（4）化学磨损；（5）相变磨损；（6）热电磨损。

12．简述硬质合金的性能特点，常见类型（YG类合金、YT类合金）及其常用于何种材料的加工。

答：

特点有：

硬度、耐磨性、耐热性很高，高温硬度（红硬性）好，抗弯强度比高速钢低，断裂韧度也较差，以及不能承受大的切削振动和冲击负荷。

常见类型及其用途：

（1）YG类合金：

主要用于加工铸铁、有色金属及非金属材料。

（2）YT类合金：

适于加工钢料。

13．简述机械加工时，切削液如何选择？

答：

（1）精加工时：

应选用润滑性较好的切削液；

（2）粗加工时：

应选用以冷却性能为主的切削液；（3）硬质合金刀具一般不用切削液。

必要时，采用低溶度乳化液或水溶性切削液，但必须是充分连续浇注；（4）加工脆性材料时，一般不用切削液；（5）加工合金钢时：

如铝、铜合金时，不能选用含硫的切削液，因为硫具有腐蚀这些材料。

14．在切削用量三要素中，对刀具耐用度影响如何？

切削力呢？

答：

对刀具耐用度：

切削速度影响最大，其次是进给量；再是背吃到量

对切削力影响最大的是：

切削深度，其次是：

进给量。

15．切屑的类型的种类？

它们的形成条件及对加工的影响？

答：

切屑的形状归纳起来有：

带状切屑、挤裂切屑、单元切屑和崩碎切屑。

带状切屑：

它的内表面光滑，外表面毛茸。

加工塑性金属材料，当切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大时，一般常得到这类切屑。

挤裂切屑：