《金属工艺学》下册复习总汇讲解.docx
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《金属工艺学》下册复习总汇讲解
下册切削加工
P30
4.对刀具才来哦的性能有哪些要求
⑴较高的硬度。
刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，常温硬度一般在60HRC以上。
⑵足够的强度和韧度，以承受切削力、冲击、和振动。
⑶较好的耐磨性，以抵抗切削过程中的磨损，维持一定的切削时间。
⑷较高的耐热性，以便在高温下仍能保持较高硬度，又称为红硬性或热硬性。
⑸较好的工艺性，以便于制造各种刀具。
工艺性包括锻造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热处理性能等。
8.何谓积屑瘤？
它是如何形成的？
对切削加工有那些影响？
在特定切削速度下，被切塑性金属材料，在刀刃附近前刀面上堆积形成金属层，叫积屑瘤。
是切屑与前刀面剧烈摩擦、粘贴吸附到前刀面上的。
积屑瘤可以增大刀具前角，降低切削力；可以保护前刀面减少刀具磨损。
但是，积屑瘤是不稳定的，易破碎、重复堆积，对加工尺寸精度、表面粗糙度有影响，适用于粗加工。
10.切削热对切削加工有什么影响
切削金属时，由于切屑剪切变形所作的功和刀具前面、后面摩擦所作的功都转变为热，这种热叫切削热。
使用切削液时，刀具、工件和切屑上的切削热主要由切削液带走；不用切削液时，切削热主要由切屑、工件和刀具带走或传出，其中切屑带走的热量最大，传向刀具的热量虽小，但前面和后面上的温度却影响着切削过程和刀具的磨损情况，所以了解切削温度的变化规律是十分必要的
11.答：
刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准所经历的实际切削时间，称为刀具耐用度，以
表示。
粗加工时，多以切削时间（min）表示刀具耐用度。
精加工时，常以走刀次数或加工零件个数表示刀具的耐用度。
14.切削液的主要作用是什么?
切削加工中常用的切削液有哪几类?
如何选用
切削液主要作用有四个：
润滑，冷却，清洁，防锈。
一般分为三大类：
水溶性，全油性，全合成型，或者加上一个，半合成型。
选用方面根据：
加工刀具，加工材料，厂房环境，操作员爱好。
（5）何为钻孔时的“引偏”？
试举出几种减小引偏的措施。
答：
是指加工时由于钻头弯曲而引起的孔径扩大、孔不圆或孔德轴线歪斜等。
减小引偏措施：
1.预钻锥形定心坑；
2.用钻套为钻头导向；
3.钻头的两个主切削刃尽量磨对称。
（14）铣削为什么比其他加工容易产生振动？
答：
铣刀的刀齿切入和切出时产生冲击，并将引起同时工作刀齿数的增减，在切
削过程中每个刀齿的切削层厚度hi随刀齿位置的不同而变化，引起切削层截
面积变化，因此在铣削过程中铣削力是变化的，切削过程不平稳容易产生振
动。
（19）磨削为什么能达到较高的精度和较小的表面粗糙度值？
答：
1.磨粒上较锋利的切削刃，能够切下一层很薄的金属，切削厚度可以小刀微
米；
2.磨削所用的磨床，比一般切削加工精度高，刚度及稳定性较好，并且具有
微量进给机构，可以进行微量切削；
3.磨削时切削速度很高，当磨粒以很高的切削速度从工件表面切过时，同时
有很多切削刃进行切削，每个磨刃仅从工件上切下极少量的金属，残留面
积高度很小，有利于形成光洁表面。
（2）试决定下列零件外圆卖面的加工方案：
1.紫铜小轴，φ20h7，Ra值为0.8um；
粗车→半精车→精车
2.45钢轴，φ50h6,Ra值为0.2um，表面淬火49-50HRC。
粗车→半精车→淬火→低温回火→粗磨→精磨
《金属工艺学》（下册）复习题
一、填孔题
1．在切削加工过程中，工件上会形成三个表面，它们是_已加工表面、
待加工表面、和过渡表面。
2．切削运动分主运动和__进给运动___两类。
3．切削用量包括_切削速度、进给量和___背吃刀量___。
4.刀具静止参考系主要由基面、主切削面、正交平面所构成。
5.
是前角的符号，是在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。
6.
是刃倾角的符号，是在切削平面内测量的主切削刃与基面间的夹角。
7.过选定点，垂直于切削刃在基面内投影的剖面叫正交平面。
8.为了减小残留面积，减小表面粗糙度只Ra值，可以采用的方法和措施有：
减小主偏角、减小副偏角和减小进给量。
9.常见切屑种类有：
带状切屑、节状切屑和崩碎切屑。
10.切屑厚度压缩比是切屑厚度与切削层公称厚度之比值，其数值越大，切削力越大，切削温度越高，表面越粗糙。
11．总切削力可分解为切削力、进给力和背向力三个切削分力。
12.刀具磨损的三个阶段是：
初期磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段。
刀具重磨和换刀应安排在正常磨损阶段后期、急剧磨损发生之前。
13．刀具耐用度是指刀具从开始切削至磨损量达到规定的磨钝标准为止的实际切削总时间。
14．产生积屑瘤的条件是：
①切削塑性金屑，②中等切速切削，粗加工加工时可利用积屑瘤，精加工加工时尽量避免产生积屑瘤。
15．用圆柱铣刀铣平面时，有两种铣削方式，即 逆铣 和 顺铣 。
一般铣削常采用逆铣 。
16．对钢材料精车时用高速，其主要目的是避免产生积屑瘤。
17.磨削加工的实质是磨粒对工件进行刻划、滑擦和切削三种作用的综合过程。
18.砂轮的硬度是磨粒受力后从砂轮表面脱落的难易程度，工作材料硬，应选用硬度较软砂轮，磨削有色金属等软材料时，应选用较硬砂轮。
19．机床上常用的机械有级变速机构有带传动、齿轮传动、齿轮齿条传动、和丝杠螺母（螺杆）传动
20．机床传动系统中，常用的机械有级变速机构有：
滑移齿轮变速、离合器式齿轮变速等
21．对于刚度好、长度大、余量多的外圆面，先用横磨法分段进行粗磨，相邻两段间有5-10的搭接，工件上留下0.01～0.03的余量，再用纵磨法精磨，这种加工方法称为综合磨法。
22．珩磨一般在专门的珩磨机床上进行，单件小批生产时亦可在改装的立式钻床或卧式车床上进行。
珩磨头与机床主轴应浮动连接。
23．根据齿轮传动的特点和不同用途，对齿轮精度的主要要求有：
①运动的准确性；②传动的平稳性；③齿面承裁的均匀性。
24．渐开线圆柱齿轮副分成13个精度等级，其中0、1、2级为远景级，7级精度为基本级。
25．机床主轴上的齿轮，由于圆周速度高，其传动的平稳性精度要求高些；测量仪器及分度机构上的齿轮，要求传递运动准确，其传递运动的准确性精度要求高些；起重机械及矿山机械上的齿轮，因传递功率大，其载荷分布的均匀性精度要求高些。
26．插齿时，分齿运动控制的是插齿刀与齿轮坯之间保持一对圆柱齿轮相啮合的原理进行加工的。
27．剃齿主要是提高齿形精度和减小齿面粗糙度值。
28.珩齿主要是减小热处理后的齿面粗糙度值。
二、判断题
（X）1.刀具的前角越大，切削越轻快，产生热量越少，所以切削温度越低。
（√）2.用中等速度切削脆性材料时容易产生积屑留。
（√）3.车削细长轴类零件外圆时，最好采用主偏角为90°的车刀。
（√）4.刀具的主偏角和副偏角选得适当小些，可以减小表面粗糙度。
（√）5.高速钢的工艺性比硬质合金好，所以用于制造各种复杂刀具。
（×）6.高速钢刀具与硬质合金刀具相比，应选用较小（较大）的前角和后角。
（X）7．加工塑性材料与加工脆性材料相比，应选用较小（较大）的前角和后角。
（√）8．工艺系统刚度较差时（如车削细长轴），刀具应选用较大的主偏角。
（√）9．精加工与粗加工相比，刀具应选用较大的前角和后角。
（√）10．高速钢并不是高速切削的刀具材料，虽然它的韧性比硬质合金高。
（√）11．硬质合金主要用于制造形状比较简单的切削刀具。
（√）12．刀具前角的大小，可根据加工条件有所改变，可以是正值，也可以是负值，而后角不能是负值。
（X）13.切屑的种类是由工件的材料决定的，无法改变。
（√）14．粗加工时产生积屑瘤有一定好处，故常采用中等切速粗加工；精加工时必须避免积屑瘤的产生，故切削塑性金属时，常采用高速或低速精加工。
（X）15.切削温度是指刀尖处的最高温度。
（√）16.在三个切削分力中，车外圆时切削力Fc最大，磨外圆时背向力Fp最大。
（√）17．切削用量三要素对切削力的影响程度是不同的，背吃刀量（切削深度）影响最大，进给量次之，切削速度影响最小。
（ X）18.在切削用量中，对切削热影响最大的是背吃刀量（切削深度），其次是进给量。
（√）19.钻孔时的背吃刀量（切削深度）等于钻头的半径。
（X ）20.扩孔可完全校正钻孔的轴线偏斜。
（√）21.在钻床上钻孔容易出现轴线偏斜现象，而在车床上钻孔则容易出现孔径扩大现象。
（√）22．适宜镗削的孔有通孔、盲孔、台阶孔和带内回转槽的孔。
（X）23．在工件装夹的稳定性、工作台运动的平稳性、刀具的耐用度等方面，顺铣均优于逆铣。
（√）24．在一般情况下，铣削的生产率高于刨削，但对于窄长平面，刨削的生产率高于铣削。
（X）25．珩磨孔既能提高孔的尺寸精度、形状精度，减少表面粗糙度，又能提高孔与其他相关表面的位置精度。
（√）26．滚压螺纹时，由于材料的纤维未被切断，所以与车削的螺纹相比，其强度和硬度都较高。
（）27．成形法加工齿轮是利用与被切齿轮的齿槽用截面形状相符的刀具切出齿形的方法。
（ √）28．选择齿轮滚刀时，只需根据被切齿轮的模数和压力角选择即可，而不要像选择齿轮铣刀那样，还要考虑被切齿轮的齿数。
（√）29．展成法加工齿轮是利用齿轮刀具与被切齿轮保持一对齿轮啮合运动关系而切出齿形的方法。
（X）30．剃齿主要用于消除淬火后的氧化皮和轻微磕碰而产生的齿面毛刺与压痕，可有效地减小齿面粗糙度值。
（X）31．剃齿相当于一对直齿圆柱齿轮传动，是一种“自由啮合”的展成法加工。
（√）32．剃齿主要是提高齿形精度和齿向精度，但不能修正分齿误差，其分齿精度应由前工序保证。
（X）33．珩齿主要用于加工滚齿或插齿后未经淬火的圆柱齿轮。
（√）34．磨齿是齿形精加工的主要方法，它既可加工未经淬硬的轮齿，又可加工淬硬的轮齿。
三、选择题
1.在正交平面上测量的角度有 C
A刀倾角λs B主偏角Kr C前角r0
2.将工件上的被切削层转化成切屑所需要的运动是 B
A主运动 B进给运动 C旋转运动
3.切削时，刀上与工件加工表面相对应的面是B
A前面 B主后面 C副后面
4.实验证明，在中速切削A 材料时容易产生积屑瘤。
A塑性 B脆性 C陶瓷
5.当加工特别长的轴类零件时，必须附加辅助支承A
A中心架或跟刀架 B鸡心夹头 C花盘 D顶尖
6.大批量生产中，加工各种形状的通孔常用方法是C
A刨削 B插削 C拉削
7.粗加工时车刀角度选择正确的是D
A前角大值B后角大值C前后角都大D前后角都小
3.刀具磨钝限度，通常用 B作标准。
A.刀尖磨损量；B.刀具后面的磨损程度；
C.前刀面月牙洼的深度；D.后刀面磨损的厚度（即深度）。
9.对刨削加工特点说法正确的是C
A生产效率高B加工质量好C生产成本低D以上都不正确
10.对磨削加工说法正确的是C
A不能磨淬火钢B适应性差C精度高D不能磨一般金属
11.铰刀的刀齿有：
C
A.2～3个；B.3～4个；C.6～12个。
12.扩孔钻的刀齿有：
B
A.2～3个；B.3～4个；C.6～8个；D.8～12个。
13.车外圆时，能使切屑流向工件待加工表面的几何要素是A
A.刃倾角大于0°；B.刃倾角小于0°；C.刃倾角等于0°。
14.车削时，切削热传出的途径中所占比例最大的是：
C
A.刀具；B.工件；C.切屑；D.空气介质。
15.钻削时，切削热传出的途径中所占比例最大的是：
B
A.刀具；B.工件；C.切屑；D.空气介质。
16．K类硬质合金刀具常用于切削C 材料。
A.不锈钢 B.耐热钢 C.铸铁 D.一般钢材
17．P类硬质合金刀具常用于切削D 材料。
A.不锈钢 B.耐热钢 C.铸铁 D.一般钢材
18．车单线螺纹时，为获得准确的螺距，必须：
D
A.正确调整主轴与丝杠间的换向机构；B.正确分线；
C.正确刃磨车刀；D.保证工件转一周，车刀纵向移动一个螺距P；
19．在某齿轮传动系统中，电动机直接带动I铀，I轴通过一对啮合的齿轮带动Ⅱ轴，Ⅱ轴与Ⅲ轴之间以及Ⅲ轴与Ⅳ轴之间均有一个变速用的三联滑移齿轮副。
问当电机转动时，Ⅳ轴可以获得不同转速的种数是：
C
A.3种；B.6种；C.9种；D.12种。
20．某机械传动系统，电动机由带轮带动I轴，I轴通过一个双联滑移齿轮副传至Ⅱ轴，Ⅱ轴与Ⅲ轴之间为三联滑移齿轮副传动。
问当电机转动时，Ⅲ轴可以获得不同转速的种数是：
B
A.8种；B.6种；C2种。
21．车螺纹是加工螺纹常用方法之一。
这种方法多用于：
A
A.单件小批生产；B.大批、大量生产；C.各种类型的生产。
22．与切削螺纹相比，滚压螺纹的优点有：
A
A.生产率高；B.适用于各种生产类型；C.可加工多种零件上多种螺纹。
四、名词解释
1.刀具寿命：
刀具从开始切削到完全报废，实际切削时间的总和。
2.刀具耐用度：
刃磨后的刀具从开始切削至磨损量达到磨钝标准所经历的实际切削时间。
7.积屑瘤：
在一定范围的切削速度下切削塑性金属时，常发现在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘附着一小块很硬的金属，这就是积屑瘤。
8．结晶：
金属的结晶就是金属液体转变为晶体的过程，亦即金属原子由无序到有序的排列过程。
9.热处理：
就是将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以改变钢的组织，从而获得所需性能的工艺方法。
10.锻造：
利用冲击力或压力使金属在抵铁间或锻模中变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件，这类工艺方法称为锻造。
3.砂轮的自锐性：
砂轮在磨削过程中自行推陈出新，保持自身锋锐的特性。
五、简答题：
1.刀具材料应具备哪些基本性能？
常用的刀具材料有哪些？
（1）刀具材料应具备：
硬度较高；强度和韧性较好；耐磨性较好；热硬性较好；
工艺性较好.
（2）常用的刀具材料：
碳素工具钢；合金工具钢；硬质合金；高速钢。
2.K01、K30、P01、P30是什么刀具材料？
各适合于加工哪类工件材料？
在怎样的加工要求下选用？
答：
K01是钨钴类硬质合金、适合精加工铸铁、青铜等脆性材料；
K30是钨钴类硬质合金，适合粗加工铸铁、青铜等脆性材料；
P01是钨钛钴类硬质合金、适合精加工钢件；
P30是钨钛钴类硬质合金、适合粗加工钢件；
3．较易形成带状切屑的条件有那些？
①切削低碳钢时；
②较小的进给量和背吃刀量；
③较高的切削速度；
④较大的前角。
4.简述切削热的来源和切削热传出的途径
切削热的三个主要来源是：
（1）被加工材料的变形（切屑变形）、
（2）切屑与前刀面的摩擦
（3）后刀面与工件已加工表面摩擦；
切削热传出的四条途径是：
切屑、工件、刀具和周围介质。
5.机床传动系统中，最常见的机械传动方式有：
带传动，齿轮传动，蜗杆传动，齿轮齿条传动，丝杠螺母（螺杆）传动。
6．磨削轴上外圆时常走几次“光磨行程”，其目的是：
①减少工件因工艺系统弹性变形所引起的形状误差，
②减小外圆表面粗糙度值。
六、综合题
1.根据下列传动系统表达式，说明主轴具有几种转速？
并算出最高和最低转速。
（电机转速：
1450r/min）
A．电机－Ⅰ－
－Ⅱ―
―Ⅲ－
－主轴Ⅳ
（1）有1*3*2=6种转速
（2）最高转速：
=1450X
X
X
=680.25（r/mm）
（3）最低转速：
=1450X
X
X
=216.75（r/mm）
B．电动机－
－Ⅰ－
－主轴Ⅱ
（1）有1*2*2+1=5种转速
（2）最高转速：
=1450X
X
X
=1024.46（r/mm）
（3）最低转速：
=1450X
X
X
=368.71（r/mm）
2.车外圆时，已知工件转速n=320r/min，车刀移动速度υr=64mm/min其他条件如图所示，试求切削速度Vc、进给量f、切削深度ap、切削厚度ac、切削宽度aw、切削面积Ac。
Vc=dn/1000=3.14X120X320/1000
=120.64（m/min）
υr=fn
f=υr/n=64/320=0.2（mm/r）
ap=（120-105）/2=7.5（mm）
bD=ap/sin60o=8.66（mm）
hD=fsin60o=0.1732（mm）
AD=apf=7.5X0.2=1.5（mm2）
3.将外圆车刀的主要角度，前角10°，后角8°，主偏角60°，副偏角15°，刃倾角4°画在下图中。
机械加工
一、填空题
1、用各种机床进行切削加工时，切削运动分------主运动--------和------进给运动--------。
2、通常把----切削速度------、------进给量------、------背吃刀量-------称为切削用量三要素。
3、机械加工时常用的刀具材料是--------高速钢---------和-------硬质合金---------。
4、正交平面参考系由-----基面-------、-----主切削面-------、------正交平面-------所构成的刀具标注角的参考系。
5、车床种类很多，主要有-----普通车床-----、-----六角车床------、------立式车床------、------自动车床------等。
6、铣削用量包括----铣削速度-------、------进给量------、-------背吃刀量-------和-----侧吃刀量-------四个要素。
7、铣削方式有-------顺铣------、-------逆铣--------两种。
二、选择题
8、车刀的前角是前面与基面的夹角，是在（D）
A、基面中测量的B、主切削平面测量的C、副切削平面测量的D、正交平面内测量的
9、在基面内测量的车刀角度有（C）
A、前角B、后角C、主偏角和副偏角D、刃倾角
10、切削脆性材料，车刀角度选择正确的是（B）
A、前角大值前角小值后角大值主偏角大些
11、粗加工时车刀角度选择正确的是（D）
A、前角大值B、后角大值C、前后角都大D、前后角都小
12、精加工时，车刀角度选择正确的是（B）
A、负值刃倾角B、正值刃倾角C、正负皆可D、以上全错
13、钨钴类车刀主要用于加工（A）
A、铸铁B、钢C、塑性材料D、以上都不正确
14、一般粗加工选（A）
A、YG8B、YG3C、YT30D、以上都可以
15、C6132中“C”表示（B）
A、铣床类B、车床类C、磨床类D、刨床类
16、C6132中“32”表示工件最大回旋直径（B）
A、32mmB、320mmC、3200mmD、以上都不正确
17、“万能车床”之称的是（D）
A、六角车床B、立式车床C、自动车床D、普通车床
18、用车床车削螺纹时，搭配不同齿数的齿轮，以得到不同进给量的是（C）
A、主轴箱B、变速箱C、挂轮箱D、溜板箱
19、用来使光杠或丝杠转变为刀架的直线自动进给运动的是（D）
A、主轴箱B、变速箱C、挂轮箱D、溜板箱
20、改变手柄位置，从而改变主轴轮速的是（A）
A、变速箱B、挂轮箱C、进给箱D、溜板箱
21、对车床上三爪卡盘叙述正确的是（C）
A、加紧力大B、只能夹圆柱形工件C、自动定心D、方形工件也可夹
22、对采用两顶尖装夹说法正确的是（C）
A、不用鸡心夹B、长而较重工件C、前后顶尖应对中D、以上都错
23、车刀安装在刀架上，刀体一般伸出长度不超过刀柄厚度的（B）
A、1倍B、2倍C、3倍D、4倍
24、C6132车床上车Ф30钢件至Ф28对刀后，中滑板刻度盘要转小格数（D）
A、10格B、20格C、40格D、50格
25、对精车选择正确的是（C）
A、小的车刀前角B、小的车刀后角C、较小进给量D、大的背吃刀量
26、车轴端面时，刀件与工件中心不等高会（B）
A、不能车B、工件中心留下凸台C、产生振动D、工件偏心
27、在车床上车孔时，刀尖到刀杆背面的距离与孔径关系是（C）
A、等于孔径B、大于孔径C、小于孔径一半D、大于孔径一半
28、车螺纹时，车刀刀尖没有对准工件中心会产生（B）
A、车不成螺纹B、牙型角偏斜C、螺纹不等距D、乱扣
29、对于车单线螺纹，工件旋转一周，车刀必须移动（A）
A、一个螺距B、两个螺距C、三个螺距D、n个螺距都可以
30、当丝杠螺距与工件之比为非整数时（B）
A、只能用抬闸法车螺纹B、只能用反正车车螺纹C、以上两种都可以D、以上答案都不正确
31、用铣床铣工件时，精加工多用（B）
A、逆铣B、顺铣C、两种无区别D、以上都不对
32、对铣削加工说法正确的是（D）
A、只能铣平面B、加工精度高C、生产效率低D、加工范围广
33、若在铣床上利用分度头六等分工件，其手柄每次转过圈数为（B）
A、6圈B、6.67圈C、16个孔D、24个孔
34、对刨削加工特点说法正确的是（C）
A、生产效率高B、加工质量好C、生产成本低D、以上都不正确
35、对磨削加工说法正确的是（C）
A、不能磨淬火钢B、适应性差C、精度高D、不能磨一般金属
36、磨平面精磨时应采用（D）
A、纵磨法B、横磨法C、端磨法D、周磨法
三、简答题
37、车刀的角度有哪些？
前角后角主偏角副偏角刃倾角
38、刃倾角的作用是什么？
（1）主要是控制切削的流动方向，并影响着刀尖部分的强度
（2）刀尖处于切前刃最低点为负值，切削流向已加工表面，刀尖强度增大，常用于粗加工
（3）刀尖处于切前刃最低点，为正值，切削流向待加工表面，刀尖强度削弱，常用于精加工
39、普通车床的作成部分有哪些？
床身主轴箱变速箱进给箱挂轮箱溜板箱刀架尾座床腿
40、车外圆分粗、精车的目的是什么？
）粗车目的是尽快的从工件上切去大部分余量，使工件接近最后的形状尺寸
（2）精车的目的是保证零件尺寸精度和表面粗糙度
四、综合题
41、用毛坯Ф25*220的圆钢加工如图工件，试写加工操作步骤。
（1）装夹工件，用三爪卡盘，外伸60mm
（2）车端面（3）车外圆，粗、精车Ф16Ф20（4）车槽，车槽2.5*1.5（5）车断，用车断刀车总长51（6）车端面，车至总长50
32、试说明下列加工方法的主运动和进给运动：
1）车端面2）车床钻孔3）钻床钻孔4）铣床铣平面5）外圆磨床磨外圆
解：
1）主运动----工件的旋转运动。
进
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