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F
Z、
F
X和
F
Y，在一般情况下，
F
Z、
F
Y、
F
X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F P。（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。（0.5 0.8 1.0）
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
（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、YT5
B、YT30
C、YG3
D、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
A. 前刀面的磨损
B. 边界磨损
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（γo↑→刀刃强度↓→散热条件恶化；γo过大，改变刀刃和刀头的受力状态，过大的γo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（γo与切削振动密切相关，γo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γo。但在采取刀刃强化措施之后也可增大γo 至合理数值。工艺系统刚性差时，取γo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：λs如何控制切屑流出方向？对切削分力F x、F y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λs能控制切屑流出流向，λs为正时流向未加工表面，λs为负时流向已加工表面，λs 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↑→γo↑→变形程度↓→F↓
γ↓→变形程度↑→F↑
随v↑→积屑瘤高度↓→
o
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：
这类切屑与带状切屑不同之处在外表面呈锯齿形，内表面有时有裂纹。这种切屑大多在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时产生。
单元切屑：
一般，如进一步减小前角，降低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到单元切屑。
以上三种切屑只有在加工塑性材料时才可能得到。其中，带状切屑的切削过程最平稳，单元切屑的切削力波动最大。在生产中最常见的是带状切屑，有时得到挤裂切屑，单元切屑则很少见。假如改变挤裂切屑的条件，如进一步减小刀具前角，减低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到单元切屑。反之，则可以得到带状切屑。这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化的。掌握了它的变化规律，就可以控制切屑的变形、形态和尺寸，以达到卷屑和断屑的目的。
崩碎切屑：
一般情况下，加工脆性材料时的切屑属该种类型的切屑。
这是属于脆性材料的切屑。这种切屑的形状是不规则的，加工表面是凸凹不平的。它的切削过程很不平稳，容易破坏刀具，也有损于机床，已加工表面又粗糙，因此在生产中应力求避免。其方法是减小切削厚度，使切屑成针状或片状；同时适当提高切削速度，以增加工件材料的塑性。
16．积屑瘤的是如何形成的？它对切削加工有何影响？如何避免？
答：在切削钢、球墨铸铁、铝合金等塑性金属时，切削速度不高（中速），而又能形成带状切屑的条件下产生。积屑瘤的形成是切屑在前刀面粘结而成。在一定的切削条件下，随着切屑和前刀面的温度和压力的增大，内摩擦力增大，使近前刀面切削层金属流速减慢，产生滞流现象，当温度和压力一定时，滞流层和前刀面粘结，切屑底层和刀具的内摩擦力大于金属材料的剪切强度时，金属被剪下来，并粘结在前刀面上，该粘结层由于受到剧烈的塑性变形而硬度提高，继续切削时，硬的粘结层又剪断软金属层，层层堆积，形成积屑瘤。
它对切削加工的主要有害影响有：降低尺寸精度、增大已加工表面粗糙度。对刀具耐用度的影响，在相对稳定时，可替代刀刃切削，有减少刀具磨损、提高耐用度的作用。但在积屑瘤比较不稳定的情况下，使用硬质合金刀具时，积屑瘤的破裂有可能使硬质合金刀具颗粒剥落，反而使磨损加剧。
说法不一，通常认为：切屑在前刀面粘结而成，在一定的切削条件下，随着切屑和前刀面的温度和压力的增大，内摩擦力增大，使近前刀面切削层金属流速减慢，产生滞流现象，当温度和压力一定时，滞流层和前刀面粘结，切屑底层和刀具的内摩擦力大于金属材料的剪切强度时，金属被剪下来，并粘结在前刀面上，该粘结层由于受到剧烈的塑性变形而硬度提高，继续切削时，硬的粘结层又剪断软金属层，层层堆积，形成积屑瘤。
形成积屑瘤的主要条件是切削温度－中温。
积屑瘤对切削过程的影响（积极、消极）：
（1）实际前角增大：γo↑→变形减小→切削力↓
（2）增大切削厚度a
c ：积屑瘤的产生、成长与脱落是一个带有一定的周期性的动态过程；?a
c
值是变化的，因而有可能引起振动。
（3）使加工表面粗糙度增大：
积屑瘤容易破裂，一部分连附于切屑底部而排出，一部分留在加工表面上，积屑瘤凸出刀刃部分使加工表面切得非常粗糙，在精加工时应设法避免产生积屑瘤。
（4）对刀具耐用度的影响：
在相对稳定时，可替代刀刃切削，有减少刀具磨损、提高耐用度的作用。但在积屑瘤较不稳定的情况下，使用硬质合金刀具时，积屑瘤的破裂有可能导致硬质合金刀具颗粒剥落，反而使磨损加剧。
防止措施：
（1）v↓（低速）；
（2）v ↑（高速）；
（3）减少摩擦（加切削液）； （4）γo ↑；
（5）提高工件材料硬度，减少加工硬化倾向。等等
17．磨削加工铸铁、黄铜、软青铜或非金属材料的工件时，选用何种磨料的砂轮合适?为什么？ 答：选用 黑碳化硅砂轮 因为碳化硅的硬度很大，具有优良的导热性能好，化学性能稳定，耐磨性能好。
18．选择切削用量的原则是什么？从刀具寿命出发时，按什么顺序选择切削用量？从机床动力出发，按什么顺序选择切削用量？为什么？
答：制定合理的切削用量，就是确定具体切削工序的背吃刀量
a p 、进给量f 和切削速度v 。制定时，
要综合考虑生产率、加工质量和加工成本。 刀具寿命：首先应采用尽可能大的背吃刀量；然后再选用大的进给量；最后确定合理的切削速度。
19．砂轮的五因素有哪些？
答：磨料，粒度，结合剂，组织(表示砂轮中磨料、结合剂和气孔间的体积比例)，硬度。
20．氧化物系磨料，碳化物系磨料的特点及应用。
答：
氧化物系磨料，由于其强度高、韧性大、与钢铁不发生反应，主要用于磨削钢类零件。
碳化物系磨料，由于其硬度高，但强度低、韧性较差，故不宜磨削钢类零件。而主要适用于磨削铸铁、硬质合金、宝石等硬而脆的材料。但脆性也较大。它的刃口很锋利，易破碎形成新刃口。其导热性能较好，砂轮也不易堵塞，适于磨削硬而脆的材料。其中黑碳化硅主要用于磨削铸铁、黄铜、软青铜及非金属材料等，绿碳化硅主要用于磨削硬质合金。
碳化硅不适合磨削钢及耐热台金，因为这时会产生强烈的化学磨损。
21．了解磨削厚度的计算公式？(略)
C
C F C F C F C F n C y x P F C K v f a C F =N 22548
.0100
/14.04279515.075.0=????=T C v f a v
p
=5225075..
22．降低表面烧伤的主要措施？
答：合理选用砂轮；合理选用磨削用量；采用良好的冷却措施；改进磨床结构。
课后习题答案
2-6
答：
YG 类有：粗晶粒、中晶粒、细晶粒、超细晶粒之分。常用牌号有：YG3X 、YG6X 、YG6、YG8等，含钴量分别为：3％、6％、6％、8％，主要用于加工铸铁及有色金属。
具有较高的抗弯强度及冲击韧性，导热性较好，主要用于加工铸铁、有色金属及非金属材料（∵加工这类材料时，切屑显崩碎壮，故对刀具冲击很大，切削力和切削热都集中在刀尖附近）。磨加工性较好，可以磨出较锐的切削刃，因此适于加工有色金属和纤维层压材料。
YT 类有：除WC 外，还含有5％~30％的TiC ，常用牌号：YT5、YT14、YT15、YT30，TiC 含量分别为：5％、14％、15％、30％，相应的钴含量为：10％、8％、6％、4％，YT 类的突出优点是耐磨性好，主要用于加工钢料。T — 碳化钛，其后数字表示TiC 含量。
适于高速切削钢料。加工钢料时，金属塑性变形很大，摩擦很剧烈，切削温度很高。YT 类合金具有较高的硬度和耐磨性，特别是有高的耐热性，抗粘结扩散能力和抗氧化能力好。因此在加工钢时，刀具磨损较小，刀具耐用度较高。但在低速切削钢料时，由于切削过程不太平稳，YT 类合金的韧性较差，容易崩刀，这时用YG 类合金反而较适宜。
钴含量增多（WC 、TiC 含量减小）时，其抗弯强度和冲击韧度增高（硬度及耐热性降低），适合于粗加工。含钴量减小（WC 、TiC 含量增加）时，其硬度、耐磨性及耐热性增加（强度及韧性降低）、适于精加工。
在加工淬硬钢、高强度钢、奥氏体钢和高温合金时，由于切削力很大，切屑与前刀面接触长度很短，切削力集中在切削刃附近，易造成崩刀，因而不宜采用强度较低、脆性较大的YT 类合金，而宜采用韧性较好的YG 类合金。
3-1
答：剪切角φ、相对滑移系数ε、变形系数ζ。
εφφγγφφγ=='+''=+-=?-???S y B C C B y c t g t g o
o
o
()c o s s i n c o s () ch
c l c ch a l l a a ==
ξξ 3-3 答：γo ↑?切屑变形愈小。
a P 的影响：
a p ↑→ξ不明显→↑F z 成比例。
f 的影响：
f F z ↑→↑影响大 f a F c z ↑→↑→↓→↓→↓ξμ影响小。
综合：f F z ↑→↑ 不成比例。
3-4
答：背吃刀量增加一倍导致Fc 增加一倍
进给量增加一倍导致Fc 增加较少，一般为70%~80%。 3-5
主偏角K γ的影响
（1）K r 对F z 的影响
K r ↑→a F c z ↑→↓→↓ξ
切削刃接触长度增大→↑F z
加工脆性材料： K F r z ↑→↑
（2）K r 对F x 、F y 影响
F F K x N r =?sin K r ↑→F x ↑ F F K y N r =?cos →↓F y
在生产在，车削细长轴时，常采用K r 较大的车刀（K r =9
00或
750）
，减少F y ，从而使工件免于产生变形和振动。 3-8
前角γo
γo ↑→（γφξμo z
F ↑→↑→↓→↓→↓）单位切削力所产生的切削热
《金属切削原理与刀具》试题（1） 一、填空题（每题2分，共20分） 1．刀具材料的种类很多，常用的金属材料有工具钢、高速钢、硬质合金钢；非金属材料有金刚石、立方氮化硼等。 2．刀具的几何角度中，常用的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角 和副后角六个。 3．切削用量要素包括切削深度、进给量、进给速度三个。 4．由于工件材料和切削条件的不同，所以切屑类型有带状切屑、节状切屑、粒状切屑和崩碎切屑四种。 5．刀具的磨损有正常磨损和非正常磨损两种。其中正常磨损有前面磨损、后面磨损 和前面和后面同时磨损三种。 6．工具钢刀具切削温度超过200度时，金相组织发生变化，硬度明显下降，失去切削能力而使刀具磨损称为相变磨损。 7．加工脆性材料时，刀具切削力集中在刀尖附近，宜取较小的前角和较小的后角。 8．刀具切削部分材料的性能，必须具有高的硬度、良好的强度和韧性、良好的耐磨性和良好的工艺性及经济性。 9．防止积削瘤形成，切削速度可采用低速或高速。 10．写出下列材料的常用牌号：碳素工具钢T8A 、T10A 、T12A ；合金工具钢9SiCr 、CrWMn ；高速工具钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。 二、判断题：（在题末括号内作记号：“√”表示对，“×”表示错）（每题1分，共20分）
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．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
编号：SM-ZD-63665 金属切削机床的危险因素 和常见事故 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改
金属切削机床的危险因素和常见事 故 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1．机床的危害因素 (1)静止部件的危害因素。切削刀具与刀刃，突出较长的机械部分，毛坯、工具和设备边缘锋利飞边及表面粗糙部分，引起滑跌坠落的工作台。 (2)旋转部件的危害因素。旋转部分，轴，凸块和孔，研磨工具和切削刀具。 (3)内旋转咬合。对向旋转部件的咬合，旋转部件和成切线运动部件面的咬合；旋转部件和固定部件的咬合。 (4)往复运动和滑动的危害。单向运动，往复运动或滑动，旋转部件和滑动之间，振动。 (5)飞出物。飞出的装夹具或机械部件，飞出的切屑或工具。 2．机床常见事故
(1)设备接地不良、漏电，照明没采用安全电压，发生触电事故。 (2)旋转部位楔子、销子突出，没加防护罩，易绞缠人体。 (3)清除铁屑无专用工具，操作者未戴护目镜，发生刺割事故及崩伤眼球。 (4)加工细长杆轴料时尾部无防弯装置或托架，导致长料甩击伤人。 (5)零部件装卡不牢，可飞出击伤人体。 (6)防护保险装置、防护栏、保护盖不全或维修不及时，造成绞伤、碾伤。 (7)砂轮有裂纹或装卡不合规定，发生砂轮碎片伤人事故。 (8)操作旋转机床戴手套，易发生绞手事故。 这里填写您的企业名字 Name of an enterprise
金属切削原理及工具 实验指导书 湖南工业大学机械工程学院
实验一 车刀几何角度的测量 一、实验目的及要求: 1. 研究车刀(直头外园车刀、弯头车刀和切断刀等)的构造。 2. 根据刀具几何角度的定义，使用车刀量角仪，按主剖现参考系和法剖面参考系测量车刀的0γ、0α、s λ、r k 、 n γ、n α等角。 3. 根据测量结果绘制车刀的角度标注图及其与工件的相关位置。 二、实验所用的设备及工具 1. 车刀量角仪。 2. 直头外园车刀、弯头车刀、切断刀、900外园车刀、螺纹车刀。 三、仪器的构造与说明： 车刀量角仪的构造如图所示 车刀的几何角度是在车刀的各辅助平面内测量的,而车刀上除法剖面以外的所有剖面均垂直于车刀的基面，因此，以工作台上平面作为车刀的基面，以大指针的量刀板平面代表各剖面，当工作台转到不同位置时，即能测出车刀各剖面内角度(包括切削平面内角度)。 测量基面内角度时，大指针量刀板代表走刀方向。 将副量角器上的小指针指着测出的刃倾角入S s 的值，这时大指针量刀板所在的平面即为车刀的法剖面，因此能测出车刀法剖面内角度。 四、车刀几何角度的测量方法和步骤 将车刀置于如图所示的矩形工作台面上，侧面紧靠定位块，测量车刀主、副切削刀上角度的顺序依次是: r k →s λ→0γ→0α→→' r k →' s λ →' 0γ→' 0α l 、主偏角r k 的测量 大小指针对零，以顺时针方向旋转矩形工作台，同时推动车刀沿刀台侧面(紧贴)前进，使主切副刃与量刀板正面密合，这时量刀板面为切削平面，则矩形工作台指针2a 指向盘形工作台上的刻度值即为主偏角r k 。 2、刃倾角s λ的测量
河南理工大学万方科技学院 金属切削原理与刀具设计 实验报告 班级 学号 姓名 机械与动力工程学院 机械制造实验室
注意事项 为了实验的顺利进行，确保学生人身安全和国家财产安全，特提出以下注意事项： (1)上实验课前必须按指导书作好预习及准备工作。 (2)除了必要的书籍和文具外，其他物品不得带入实验室。 (3)进入实验室后,应保持室内安静和整洁。不准打闹、乱扔纸屑和随地吐 痰。 (4)凡与本次实验无关的仪器设备，均不得使用或触摸。 (5)做实验时应按指导细心操作。如仪器发生故障，应立即报告指导老师， 不得自行拆修或安装软件。 (6)爱护国家财产，实验完毕应将实验仪器整理好，如损坏仪器，按有关规 定处理。 实验结束后，需在三日内上交实验报告，如有特殊情况，需向老师说明原因！ 机械与动力工程学院 机械制造实验室
实验1切削力测量 1.1实验目的和要求： (1)了解切削测力仪的工作原理及测力方法。 (2)掌握切削深度、进给量对车削力的影响规律。 (3)掌握有关软件的应用。 1.2实验内容 (1)测力仪标定。 (2)切削速度、进给量一定的情况下，测量不同的切削深度下车削力的大小。 (3)切削速度、切削深度一定的情况下，测量不同的进给量下车削力的大小。 1.3实验设备、仪器和试件 CA6140车床一台 Kistler测力仪一台 计算机系统（数据分析软件）一台 1.4实验数据处理 初始条件： D=mm n=rpm ν=m/min a p=mm 1实验数据记录 记录ν、a p一定的条件下，不同的测得的切削力(如下图)。 表1.1:ν、a p一定的条件下，f对切削力的影响 序号f F x(N)F y(N)F z(N) 1 2 3 4 5 1
金属切削加工刀具材料的选择 金属切削加工刀具分为：车刀、铣刀、刨刀、钻头等。下面我们就针对这些做出说明。 （一）车刀 车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。 车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面和副后刀面，刀尖角成。车刀的切削部分和柄部(即装夹部分)的结合方式主要有整体式、焊接式、机械夹固式和焊接-机械夹固式。机械夹固式车刀可以避免硬质合金刀片在高温焊接时产生应力和裂纹，并且刀柄可多次使用。机械夹固式车刀一般是用螺钉和压板将刀片夹紧，装可转位刀片的机械夹固式车刀。刀刃用钝后可以转位继续使用，而且停车换刀时间短，因此取得了迅速发展。车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前面、后面和副后面等组成。它的几何形状由前角γo、后角αo、主偏角κr、刃倾角γ S、副偏角κ惤和刀尖圆弧半径rε所决定。车刀几何参数的选择受多种因素影响，必须根据具体情况选取。前角γo根据工件材料的成分和强度来选取，切削强度较高的材料时，应取较小的值。例如，硬质合金车刀在切削普通碳素钢时前角取10°～15°；在切削铬锰钢或淬火钢时取-2°～-10°。一般情况下后角取6°～10°。主偏角κr根据工艺系统的刚性条件而定,
一般取30°～75°,刚性差时取较大的值，在车阶梯轴时，由于切削方式的需要取大于或等于90°。刀尖圆弧半径rε和副偏角κ惤一般按加工表面粗糙度的要求而选取。刃倾角γ S则根据所要求的排屑方向和刀刃强度确定。车刀前面的型式主要根据工件材料和刀具材料的性质而定。最简单的是平面型，正前角的平面型适用于高速钢车刀和精加工用的硬质合金车刀，负前角的平面型适用于加工高强度钢和粗切铸钢件的硬质合金车刀。带倒棱的平面型是在正前角平面上磨有负倒棱以提高切削刃强度，适用于加工铸铁和一般钢件的硬质合金车刀。对于要求断屑的车刀，可用带负倒棱的圆弧面型，或在平面型的前面上磨出断屑台。 车刀分类：按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。车刀按用途可分为外圆、台肩、端面、切槽、切断、螺纹和成形车刀等。还有专供自动线和数字控制机床用的车刀。车刀按材质可分为.高碳钢、高速钢、非铸铁合金刀具、烧结碳化刀具、陶瓷车刀、钻石刀具、氮化硼刀具等。 高碳钢车刀是由含碳量0.8%~1.5%之间的一种碳钢，经过淬火硬化后使用，因切削中的摩擦四很容易回火软化。 高速钢为一种钢基合金俗名白车刀，含碳量0.7~0.85%之碳钢中加入W、Cr、V及Co等合金元素而成。例如18-4-4高速钢材料中含有18%钨、4%铬以及4%钒的高速钢。高速钢车刀切削中产生的摩擦热可高达至600℃，适合转速1000rpm以下及螺纹之车削。
金属切削常用刀具 车刀 一、车刀种类和用途 车刀是应用最广的一种单刃刀具。也是学习、分析各类刀具的基础。 车刀用于各种车床上，加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。 车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。其中可转位车刀的应用日益广泛，在车刀中所占比例逐渐增加。 二、硬质合金焊接车刀 所谓焊接式车刀，就是在碳钢刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽，用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内，并按所选择的几何参数刃磨后使用的车刀。 三、机夹车刀 机夹车刀是采用普通刀片，用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀。此类刀具有如下特点： （1）刀片不经过高温焊接，避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、产生裂纹等缺陷，提高了刀具的耐用度。 （2）由于刀具耐用度提高，使用时间较长，换刀时间缩短，提高了生产效率。 （3）刀杆可重复使用，既节省了钢材又提高了刀片的利用率，刀片由制造厂家回收再制，提高了经济效益，降低了刀具成本。 （4）刀片重磨后，尺寸会逐渐变小，为了恢复刀片的工作位置，往往在车刀结构上设有刀片的调整机构，以增加刀片的重磨次数。 （5）压紧刀片所用的压板端部，可以起断屑器作用。 四、可转位车刀 可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃，即可继续工作，直到刀片上所有切削刃均已用钝，刀片才报废回收。更换新刀片后，车刀又可继续工作。 1．可转位刀具的优点
与焊接车刀相比，可转位车刀具有下述优点: （1）刀具寿命高由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷,刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证，切削性能稳定，从而提高了刀具寿命。 （2）生产效率高由于机床操作工人不再磨刀，可大大减少停机换刀等辅助时间。 （3）有利于推广新技术、新工艺可转位刀有利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。 （4）有利于降低刀具成本由于刀杆使用寿命长，大大减少了刀杆的消耗和库存量，简化了刀具的管理工作，降低了刀具成本。 2．可转位车刀刀片的夹紧特点与要求 （1）定位精度高刀片转位或更换新刀片后，刀尖位置的变化应在工件精度允许的范围内。 （2）刀片夹紧可靠应保证刀片、刀垫、刀杆接触面紧密贴合，经得起冲击和振动，但夹紧力也不宜过大，应力分布应均匀，以免压碎刀片。 （3）排屑流畅刀片前面上最好无障碍，保证切屑排出流畅，并容易观察。 （4）使用方便转换刀刃和更换新刀片方便、迅速。对小尺寸刀具结构要紧凑。在满足以上要求时，尽可能使结构简单，制造和使用方便。 五、成形车刀 成形车刀是加工回转体成形表面的专用刀具，其刃形是根据工件廓形设计的，可用在各类车床上加工内外回转体的成形表面。 用成形车刀加工零件时可一次形成零件表面，操作简便、生产率高，加工后能达到公差等级IT8～IT10、粗糙度为10～5μm，并能保证较高的互换性。但成形车刀制造较复杂、成本较高，刀刃工作长度较宽，故易引起振动。 成形车刀主要用在加工批量较大的中、小尺寸带成形表面的零件。 第二节孔加工刀具 一、孔加工刀具的种类和用途 孔加工刀具按其用途可分为两大类： 一类是钻头，它主要用于在实心材料上钻孔(有时也用于扩孔)。根据钻头构造及用途不同，又可分为麻花钻、扁钻、中心钻及深孔钻等；
绪言 一、本课程的任务和目的： 金属切削机床（概论） 金属切削原理三部内容构成 金属切削刀具（如何选用） 1.金属切削机床概论的教学目标 （1）掌握机床的类别，各类机床的用途，达到能根据零件的形状，精度要求，正确选择机床。 （2）掌握机床的调整计算方法，为机床设计和机床的加工调整打下基础。 （3）认识一些典型的结构，为设计和机床的维护打下基础。 2.金属切削原理： （1）认识金属切削过程及各种参数的变化规律，能正确进行切削用量的合理选择。 3.金属切削刀具 （1）能正确画出并标注刀具角度及几何参数。选用切削原理对加工刀具的几何参数进行优化设计和选用。 （2）能熟悉标准刀具的结构，正确选用标准刀具。 二、金属切削加工的发展 1.发展历史 2.发展方向——刀具的发展 机床的发展 数控化 高速，高效加工 三、学习要求： 第一章机床的基础知识 第二节、机床的分类和型号 一、机床的分类
按加工方法分（P3）：12类（车、钻、镗、磨、齿、螺、铣、刨、拉、等） 按其他特征分： 工艺范围： 重量和尺寸：P3 自动化程度： 二、机床的技术参数和尺寸系列 技术参数（P3）：表示了规格大小、工作能力大小。 主参数和第二参数：系列化数值（附表Ⅰ，表4） 其他参数：→P3 例：卧式车床的主要技术参数/P23 三、机床的型号： 要求：掌握类型；主参数；理解其他参数。 GB/T15375-94是现行机床型号编制标准 类别→按加工方法分类的12类 组别：P225 （实例对比讲解） CA6140 C 车床（类代号） A 结构特性代号 6 组代号（落地及卧式车床） 1 系代号（普通落地及卧式车床） 主参数（最大加工件回转直径400mm） XKA5032A X 铣床（类代号） K 数控（通用特性代号） A （结构特性代号） 50 立式升降台铣床（组系代号） 32 工作台面宽度320mm（主参数） A 第一次重大改进（重大改进序号） 第三节、机床的一般要求 总体要求：经济地完成一定的机械加工工艺，同时满足经济性，人机关系和环境保护方向的要求。 一、工艺能力：工艺范围，加工精度和表面粗糙度。 1. 工艺范围：P4 2. 加工精度、粗糙度：P5（经济精度的概念）
《刀具》练习题 基本定义 一.单选题 1.磨削时的主运动是( ) A.砂轮旋转运动B工件旋转运动C砂轮直线运动D工件直线运动 2.如果外圆车削前后的工件直径分别是100CM和99CM,平均分成两次进刀切完加工余量,那么背吃刀量(切削深度)应为( ) 3.随着进给量增大,切削宽度会( ) A.随之增大 B.随之减小C与其无关D无规则变化 4.与工件已加工表面相对的刀具表面是( ) A.前面B后面C基面D副后面 5.基面通过切削刃上选定点并垂直于( ) A.刀杆轴线B工件轴线C主运动方向D进给运动方向 6.切削平面通过切削刃上选定点,与基面垂直,并且( ) A.与切削刃相切B与切削刃垂直C与后面相切D与前面垂直 7能够反映前刀面倾斜程度的刀具标注角度为( ) A主偏角B副偏角C前角D刃倾角 8能够反映切削刃相对于基面倾斜程度的刀具标注角度为( ) A主偏角B副偏角C前角D刃倾角 9外圆车削时,如果刀具安装得使刀尖高于工件旋转中心,则刀具的工作前角与标注前角相比会( ) A增大B减小C不变D不定 10切断刀在从工件外表向工件旋转中心逐渐切断时,其工作后角( ) A逐渐增大B逐渐减小C基本不变D变化不定 二填空题: 1工件上由切削刃形成的那部分表面,称为_______________. 2外圆磨削时,工件的旋转运动为_______________运动 3在普通车削时,切削用量有_____________________个要素 4沿_____________________方向测量的切削层横截面尺寸,称为切削宽度. 6正交平面参考系包含三个相互垂直的参考平面,它们是_________,___________和正交平面7主偏角是指在基面投影上主刀刃与______________的夹角 8刃倾角是指主切削刃与基面之间的夹角,在___________面内测量 9在外圆车削时如果刀尖低于工件旋转中心,那么其工作前角会___________________ 10刀具的标注角度是在假定安装条件和______________条件下确定的. 三判断题:判断下面的句子正确与否,正确的在题后括号内画”√”,错误的画”×” 1在外圆车削加工时,背吃刀量等于待加工表面与已知加工表面间的距离.() 2主运动即主要由工件旋转产生的运动.( ) 3齿轮加工时的进给运动为齿轮坯的啮合转动.( ) 4主运动.进给运动和切削深度合称为切削量的三要素.( ) 5进给量越大,则切削厚度越大.( ) 6工件转速越高,则进给量越大( )
. 四川建筑职业技术学院2004年秋期期末考试 《金属切削原理及刀具》试卷（A 卷） 一、 填空题：在下列各题的空格中填上正确的文字及其有关符号（每题4分，共60分） 1．车削的主运动是______________，钻削的主运动是 ______________；磨削的主运动是______________。 2．标柱刀具静态角度的静态坐标系包括：（1）____________，（2）____________，测量平面有（1）_________，（2）_________，（3）_________，（4）_________。 3．刀具的前角γo 是在_________平面内测量的_________与_________之间的夹角。 4．表示切削变形程度的方法有：（1）___________________________，（2）__________________，（3） __________________。 5．切屑的类型有以下四种：（1）__________________，（2）__________________，（3）__________________，（4）__________________。 6．工件加工表面质量的指标包括：（1）_________________ （2）__________________，（3）__________________。 7．切削热的产生是切削过程中______________________转换而成的，切削温度是__________和__________综合结果。 8．刀具磨损的主要原因有：__________、__________、 __________、__________等。 9．影响刀具磨损的切削量中，影响最大的是__________，影响最小的是__________，所以选择切削用量时应首先选择尽可能大的__________________。 10．切削液的种类有（1）________切削液，其主要作用是_______，（2）________切削液，其主要作用是_______。 11．刀具材料要求具备的性能有：（1）_______、（2）_______、（3）_______、（4）_______、（5）_______、（6）_______等。 12．硬质合金刀具有以下几类：（1）_______、（2）_______、（3）_______、（4）_______。 13．砂轮的性能参数包括：（1）_______、（2）_______、 （3）_______、（4）_______、（5）_______和（6）_______。 14．磨削过程包括三个阶段：（1）_______阶段、（2）_______阶段和（3）_______阶段。 15．圆周铣削的铣削方式有_______铣和_______铣。端面铣的铣削方式有 班级 姓名 学号
第一章：刀具几何角度及切削要素 1-1 车削直径80mm ，长200mm 棒料外圆，若选用ap=4mm ，f=，n=240r/min ，试计算切削速度vc ，机动切削时间tm ，材料去除率Q 是多少 答：切削速度 机动时间 材料去除率Q 1-2 正交平面参考系中参考平面pr ，ps ，po 及刀具角度γo ，αo ，κr ，λs 如何定义 答：基面pr ：过切削刃上选定点，平行或垂直与刀具上的安装面（轴线）的平面 切削平面Ps ：过切削刃上选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面 正交平面po ：过切削刃上选定点，同时垂直于基面和切削平面的表面 前角γo ：在正交平面中测量的，基面和前刀面的夹角 后角αo ：在正交平面中测量的，切削平面和后刀面的夹角，主偏角κr ：在切削平面中测量的，切削刃和进给运动方向的夹角。 刃倾角λs ：在切削平面中测量的，切削刃和基面的夹角。 1-3法平面参考系与其基本角度的定义与正交平面参考系及其刀具角度的定义有何异同在什么情况下， γo= γn 答：法平面参考系和正交平面参考系的相同点：都有基面和切削平面。不同点：法平面参考系的法平面是过切削刃选定点垂直于切削刃的表面，法平面不一定垂直于几面；正交平面参考系中的正交平面是过切削刃选定点同时垂直于切削平面和基面的表面。 刀具角度定义的相同点为：都有偏角，刃倾角。不同点是：法平面参考系中min /32.601000240801000m dn v c =??== ππmin /12064032.605.0410*******mm fv a Q c p =???==
定义前角和后角分别为法平面中测量的法前角和法后角；而正交平面参考系定义的前角和后角为正交平面中测量的前角和后角。 只有当刀具的刃倾角为0时，γo= γn 1-4假定进给工作平面pf，背平面pp，假定工作平面参考系刀具角度是如何定义的在什么情况下γf= γo，γp= γo 答：假定工作平面Pf：过切削刃选定点，平行与假定进给运动方向并垂直于基面的平面 背平面Pp：过切削刃上选定点，同时垂直于假定工作平面和基面的平面。 假定工作平面参考系刀具角度定义了在基面中测量的主偏角和副偏角，在假定工作平面Pf中测量的侧前角和侧后角，背平面Pp中测量的背前角和背后角。 当刀具的主偏角为90度时，γf= γo，当刀具的主偏角为0度时γp= γo 1-6 poe系平面poe，pse，pre及工作角度γoe，αoe，κre，λse如何定义答：工作基面pre：过切削刃上选定点，垂直于合成切削速度的平面。 工作切削表面pse：过切削刃上选定点，和切削刃相切并垂直于工作基面的平面。 工作正交表面poe：过切削刃上选定点，同时垂直于工作基面和工作切削表面的平面。 γoe，αoe：在工作正交表面中测量的前刀面和工作基面的夹角为γoe，后刀面和工作切削表面的夹角为αoe。 κre：在工作基面中测量的切削刃和进给运动方向的夹角。λse：在工作 切削表面中测量的切削刃和工作基面的夹角。
第一章金属切削原理 一、单项选择题 1.切削铸铁工件时，刀具的磨损部位主要发生在（） A.前刀面 B.后刀面 C.前、后刀面 D.前面三种情况都可能 2.影响刀头强度和切屑流出方向的刀具角度是( ) A.主偏角 B.前角 C.副偏角 D.刃倾角 3.粗车碳钢工件时，刀具的磨损部位主要发生在( ) A.前刀面 B.后刀面 C.前、后刀面 D.前面三种情况都可能 4.钻削时，切削热传出途径中所占比例最大的是( ) A.刀具 B.工件 C.切屑 D.空气介质 5.车削时切削热传出途径中所占比例最大的是( ) A.刀具 B.工件 C.切屑 D.空气介质 6.对铸铁材料进行粗车，宜选用的刀具材料是( ) A.YT15(P10) B.YT5(P30) C.YG3X(K01) D.YG8(K20) 7.下列刀具材料中，强度和韧性最好的是( ) A.高速钢 B.YG类硬质合金 C.YT类硬质合金 D.立方氮化硼 8.任何一种机床必定有，且通常只有一个( ) A.主运动 B.进给运动 C.简单成形运动 D.复合成形运动 9.ISO标准规定刀具的磨钝标准是控制( ) A.沿工件径向刀具的磨损量 B.后刀面上平均磨损带的宽度VB C.前刀面月牙洼的深度KT D.前刀面月牙洼的宽度 10.一般当工件的强度、硬度、塑性越高时，刀具耐用度( ) A.不变 B.有时高，有时低 C.越高 D.越低 11.下列刀具材料中，适宜制造形状复杂的机用刀具的材料是: A.碳素工具钢 B.人造金刚石 C.高速钢 D.硬质合金 12.精车碳钢工件时，刀具的磨损部位主要发生在( ) A.前刀面 B.后刀面 C.前、后刀面 D.前面三种情况都可能 13.滚切或插削钢质齿轮时，一般( ) A.不用切削液 B.用极压切削油 C.用水溶液 D.用低浓度乳化液 14.磨削加工时一般采用低浓度的乳化液，这主要是因为( ) A.润滑作用强 B.冷却、清洗作用强 C.防锈作用好 D.成本低 15.对下述材料进行相应热处理时，可改善其切削加工性的是( ) A.对高碳钢进行球化退火处理 B.对中碳钢的淬火处理 C.对中碳钢进行渗碳处理 D.对低碳钢进行时效处理 16.在机床——工件——夹具——刀具所组成的工艺系统刚性不足时，下列哪个力是造成振动的主要因素？（） A.主切削力 B.背向力 C.进给力 D.三者的影响程度相同 17.生产中用来衡量工件材料切削加工性所采用的基准是( ) A.切削退火状态下的45钢，切削速度为60m/min时的刀具耐用度 B.切削正火状态下的45钢，刀具工作60min时的磨损量
金属切削刀具材料的选 择 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
金属切削刀具材料的选择金属切削加工时利用刀具切除被加工零件多余材料从而获得合格零件的加工方法，它是机械制造业中最基本的方法。而在金属切削加工中，刀具是必不可少的一部分，而刀具材料的选择更是重要的一部分。 在现代机械制造业中，机械加工的切削刀具对于提高生产效率，改进产品质量起到关键的作用。由于目前国家各工厂所应用的刀具材料非常复杂，又由于刀具材料的性能优劣能够影响加工零件表面的切削效率，刀具寿命等，而在金属切削过程中刀具切削部分在高温下承受着很大的切削力与剧烈摩擦，所以为了提高工件表面质量，刀具寿命及切削效率因此刀具材料应具备以下性能： ①高的硬度和耐磨性②足够的强度和韧性③高的耐热性④良好的工艺性与经济性⑤好的导热性和小的膨胀系数。因此面对刀具所应具备的性能，刀具材料选择时很难找到各方面的性能都是最佳的，因为各种材料性能之间有的是相互制约的，面对如此情况只能根据工艺的需要保证主要需求性能。 当前使用的刀具材料主要分为四大类：工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢）、硬质合金、陶瓷、超硬质刀具材料，一般的机加工使用最多的是高速钢与硬质合钢。 1、工具钢 用来制造刀具的工具钢主要有三种即碳素工具钢，合金工具钢和高速钢。工具钢的主要特点是耐热性差但抗弯强度高，价格便宜焊接与刃磨性能好故广泛用于中低速切削的成形刀具，不宜高速切削。
⑴碳素工具钢 碳素工具钢按化学成分分类，碳素工具钢负属于非合金钢，按主要质量等级和主要性能及使用特性分类，碳素工具钢属于特殊质量非合金钢，碳素工具钢常用于制作刀具、模具和量具的碳素钢，其加工性良好价格低廉，使用范围广泛所以它在工具钢中用量较大。由于碳素工具钢生产成本极低，原材料来源方便易于冷热加工，在热处理后可获得相当高的硬度，由于碳素工具钢在切削温度高于250～300℃时，马氏体要分解，使得硬度降低，碳化物分布不均匀，淬火后变形较大，易产生裂纹，淬透性差，淬硬层薄所以只适于用于切削速度很低的刀具，如锉刀、手用锯条等。 ⑵合金工具钢 合金工具钢是在碳素工具钢基础上加热铬、钨、钒等合金元素，以提高淬透性，韧性，耐磨性和耐热性的一类钢种，它主要用于制造量具、刀具、耐冲击工具和冷热模具及一些特殊用途的工具。由于合金工具钢热硬性达325～400℃，允许切削速度为10～15m/min，所以其目前主要用于低速工具如丝锥、板牙等 ⑶高速钢 高速钢是含有W、Mo、Cr、V等元素较多，具有高硬度，高耐磨性的工具钢，又称高速工具钢为白钢或锋钢。高速钢的综合性能较好，应用范围最广的一种刀具材料，因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具也可制造高温轴承和冷挤压模具等，高速钢经过热处理后硬度达62～66HRC，抗弯强度约为，耐热性为600℃左右，此外还具有热处理变形小，
《金属切削机床与刀具》复习题 一、填空题（每题2分，共20分） 1．刀具材料的种类很多，常用的金属材料有工具钢、高速钢、硬质合金；非金属材料有金刚石、立方氮化硼等。 2．刀具的几何角度中，常用的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角和副后角六个。3．切削用量要素包括背吃刀量、进给量、切削速度三个。 4．由于工件材料和切削条件的不同，所以切屑类型有带状切屑、节状切屑、粒状切屑和崩碎状切屑四种。 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．所有机床都必须通过刀具和工件之间的相对运动来形成一定形状，尺寸和质量的表面。7．加工脆性材料时，刀具切削力集中在刀尖附近，宜取较小的前角和较小的后角。 8．刀具切削部分材料的性能，必须具有高的硬度、良好的强度和韧性、良好的耐磨性和良好的工艺性及经济性。 9．防止积屑瘤形成，切削速度可采用高速或低速。 10．写出下列材料的常用牌号：碳素工具钢T8A、T10A、T12A；合金工具钢9SiCr、CrW Mn；高速工具钢W18Cr4V 、W6Mo5Cr4V2 。 11. 楔角（前刀面）与（后刀面）的夹角 12. YT类硬质合金的主要化学成分是Co、（TiC ）和（WC ），其中（TiC ）含量越多，硬质合金硬度越高，耐热性越好，但脆性越大。 13．按照机床工艺范围宽窄，可分为通用机床（万能）、专门化机床和专用机床三类。
14. 在金属切削过程中，在（中）速度加（塑性）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（精）加工时应尽量避免。 15. 外圆车削时，在刀具6个标注角度中，对切削温度影响较大的角度是（γo ）和Kr。16．金属切削机床是一种用切削方法加工金属零件的工作机械，它是制造机器的机器，因此又称为工作母机或工作机。 17. 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。 18. 使用可转位车刀生产率较高，原因是由于它减少了（更换）及（刃磨）所需的辅助时间，故特别适合于自动化生产。 19. 麻花钻切削性能最差的部位是在（横刃）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）刃产生。 20.主剖面（正交平面）标注角度参考系中三个坐标平面是指（基面）、（正交平面）和（主切削平面），它们之间关系为（相互垂直）。 21.一般在精加工时，对加工表面质量要求高时，刀尖圆弧半径宜取较（大）。 22.磨平面和磨内孔时，应比磨外圆时选用粒度较（大），硬度较（小），组织较（大）的砂轮。 23.在加工细长轴类零件时，刀具的刃倾角λs常取为（正值）值，这是因为λs使（背吃刀力减小）。 24．扩孔钻既可用作孔的最后加工，也可用作铰孔前的预加工。 25．不同于普通的孔加工，深孔加工的主要问题有三，即：断屑和排屑、冷却和润滑以及导向。 26．铣削加工时，铣刀绕其轴线转动是主运动。
涂层技术对刀具磨损的影响及其发展趋势 陈君（G机械091 220911104） （淮海工学院连云港222005） 摘要：磨损是影响生产效率、加工成本和加工质量的重要问题，所以为了解决这一问题涂层 技术的发展就尤为重要。涂层技术起源于上个世纪的五、六十年代；特别是近30年来，刀具涂层技术迅速发展，使得涂层刀具得到了广泛应用。随着涂层技术迅速发展，它已成为解决刀具磨损的有效方法并且在很大程度上影响刀具的寿命。所以说对刀具进行涂层是机械加工行业前进道路上的一大变革。 关键词：涂层技术刀具磨损发展趋势 The Influence of Tool Wear and Its Development Trend for Coating Technology CHEN Jun (Huaihai Institute of Techology,Lianyungang,222005) Abstract：Wear is the important impact for the production efficiency, processing cost and processing quality of the important problem, so in order to solve this problem the development of coating technology, is important. Coating technology originated in the last century 5, 6 s; Especially for nearly 30 years, the cutting tool coating technology rapid development, make coated tools to a wide range of applications. With the rapid development of coating technology, it has become a effective method to solve the tool wear and significantly impact on the life of cutting tools. So say to coating is of tool machine processing industry on the road of advance a big change. Key words：Coating technology Tool wear Development trend 0 前言 人类社会已经迈入21世纪,科学技术得到了前所未有的发展。在机械加工中金属切削技术是其重要组成部分，并且随着科技的发展越发显示出它在机械加工中的核心地位。目前，切削加工约占整个机械加工工作量的
机械制造工程学作业金属切削原理答案 班级：_________________________ 姓名：_________________________ 学号：_________________________
一、判断题 1、主切削平面(刃)与副切削平面(刃)在基面上投影之间的夹角称为刀尖角εг。（×） 2、在正交平面内,前刀面与切削平面(基面)之间的夹角称为前角γο（×） 3、主偏角和副偏角越小，则刀尖角越大，切削部分的强度越大。（√） 4、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。（√） 二、填空题 1、常用的外圆车刀是由一个-刀刃-，两个切削刃三个-刀面成切削部分的。 2、在切削过程中，不断地把工件切削层投入切削的运动称为-进给运动. 3、车刀前刀面与主后刀面的交线称为-主切削刃 4、刀具的几何角度中，常用的有-前角r o、-后角αo、主偏角Kr、-副偏角Kr、刃倾角λs、副后角αo。 5、切削用量三要素包括--切削速度、进给量和背吃刀量-。 6、正在切削的切削层称为-切削表面。 7、主切削刃在基面上的投影与假定进给平面之间的夹角称为-主偏角Kr -。 8、在正交平面内，后刀面与切削平面之间夹角称为--后角αo ------。 9、从刀具的合理前角考虑,工件材料的强度与硬度低时,采用较大的前角来减小切削变形; 工件材料的强度与硬度高时,采用-较小的前角来保证刀尖强度。 10、刀具的后角在粗加工、强力切削及承受冲击载荷情况下应取—小些-----，在精加工时，为了提高加工表面质量，应取---大些---。 11、加工脆性材料时，宜取-较小-前角和-较小后角。 12、在采用负前角切削加工时，要使切削刃锋利，刀具的后角应取得-小些。 13、在背吃刀量和进给量一定的情况下，主偏角增大，使切削厚度--变厚--，切削宽度-变
金属基本原理及刀具习题 一. 填空题 1.普通外圆车刀的刀头是由（ 3 ）个面（2 ）个刃（1 ）个尖组成的。 2.正交平面参考系由3各平面组成，分别是（切削平面）、（基面）、（正交平面）。 3.标注刀具角度时，静止状态所指的三个假设条件分别是：1.（进给速度为零）2.（刀尖 与工件中心线等高）3.（刀杆安装成与工件中心线平行或垂直）。 4.静止状态下定义的刀具角度称为刀具的（标注）角度，它是刀具设计、制造、测量的 依据。 5.组成普通外圆车刀的三个平面应标注的6个独立角度分别是：（γo、αo、κr、λs 、 αoˊ、κrˊ）。 6.在车刀的6各独立角度中，（γo、λs）确定前刀面的方位；（αo、κr）确定后刀面 的方位；确定副后刀面方位的角度是（αoˊ、κrˊ）。 7.在车削多头螺纹或大螺距螺纹时，因（纵向进给量）值较大，则必须考虑由此引起的角 度变化对加工过程的影响。 8.在车床上用切断刀切断时，越到工件中心，刀具的前角越大，后角越（小）。 9.在车床上车外圆时，刀尖相对于工件中心线安装的越高，车削半径越小，车刀的工作后 角就越（小）。 10.按整体结构，车刀可以分为四种：（整体式）、（焊接式）、（机夹式）、（可转位式）。 11.在机床上加工零件时，最常用的刀具材料是（高速钢）、（硬质合金）。 12.积屑瘤是在（中等偏低）切削速度加工（塑性）材料条件下的一个重要物理现象。 13.由于切削变形复杂，用材料力学、弹性、塑性变形理论推倒的计算切削力的理论公式与 实际差距较大，故在实际生产中常用（经验公式）计算切削力的大小。 14.在切削塑性材料时，切削区温度最高点在前刀面上（距离刀尖有一定距离）处。 15.刀具的磨损形态包括（前刀面磨损或月牙洼磨损）、（后刀面磨损）、（边界磨损）。 16.切削用量三要素为（切削速度υC）、（进给量f）、（背吃刀量ap）。 17.切削运动一般由（主运动）和（进给运动）组成。 18.切削层参数包括：（切削厚度）、（切削宽度）、（切削面积）。 二.选择题 单选 1.在正交平面内测量的基面与前刀面的夹角为（A）。 A前角；B后角；C主偏角；D刃倾角； 2.刃倾角是主切削刃与（B ）之间的夹角。 A切削平面；B基面；C主运动方向；D进给方向； 3.背吃刀量是指主刀刃与工件切削表面接触长度（D ）。 A在切削平面的法线方向上测量的值；B在正交平面的法线方向上测量的值； C在基面上的投影值；D在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测量的值； 4.切削塑性材料时，切削区温度最高点在（B ）。 A刀尖处；B前刀面上靠近刀刃处；C后刀面上靠近刀尖处；D主刀刃处； 5.车削加工时，车刀的工作前角（D）车刀标注前角。 A大于；B等于；C小于；D有时大于，有时小于； 6.在背吃刀量ap和进给量f一定的条件下，切削厚度与切削宽度的比值取决于（C ）。
金属切削机床及所用刀具习题 一、填空题 1.在机床加工零件的过程中，工件、刀具之一或两者同时按一定规律运动，形成两条（发 生线），从而形成（所要加工的表面）。 2.常用表面的成形方法有：（轨迹法）、（成形法）、（相切法）、（展成法）四种。 3.在机床上加工零件时，为获得所需表面，（工件）与（刀具）之间作相对运动，既要形 成母线，又要形成导线，于是形成这两条发生线所需（运动的总和），就是形成该表面所需要的运动。 4.标准规定，机床的型号是采用（汉语拼音字母）和（阿拉伯数字）按一定规则组合 而成。 5.某机床铭牌上表明T4163B，表明该机床为（镗）床。 6.代表CA6140车床的主参数的是40，它代表床身上工件的最大回转直径为（400mm ）。 7.回轮、转塔车床只适用于成批生产中加工（尺寸不大），且（形状复杂）的零件。 8.（落地）车床特别适合加工大型回转体零件。 9.由于转塔和回轮车床上没有丝杠，所以加工螺纹时只能利用（丝锥）或（板牙）。 10.磨床主要是用于（精加工），特别是对（淬硬零件）和（高硬度）材料制品，磨床是 主要的加工设备； 11.采用成形法加工齿轮的方法有：（铣齿）、（拉齿）、（磨齿轮）等。 12.常用的展成法加工齿轮的方法是：（滚齿）和（插齿）。 13.铣床主要用来加工（平面）、（沟槽）、（成形面）等。 14.对于支架、箱体类零件上直径为90mm的孔，比较合理的加工方法应该是（镗削）。 15.由于拉刀本身具有（齿升量），所以机床无需做吃刀进给运动，便可切去全部余量。 16.在普通钻床上采用（钻）、（扩）、（铰），实现IT7~IT8中小尺寸孔的加工，是很常 用的一种加工方案。 17.孔内键槽的常用加工方法有：（插销）、（拉削）。 二、选择题 1.按照机床的加工方式及用途，将其分为（c ）大类。 A：10 B：11 C：12 D：13 2.机床分类代号“B”表示（A）类机床。 A：刨、插床B：半自动机床C：电加工机床 3.机床通用特性代号“M”表示机床的（B ）通用特性。 A：磨床B：精密C：高精密 4.机床通用特性代号“H”表示机床的（C）通用特性。 A：高精度B：数控C：自动换刀 5.卧式车床的主参数用（B）表示。 A：床身上加工工件的最大长度B：床身上最大回转直径C：加工工件最大重量 6.CA6140机床床身上最大回转直径为（C）mm。 A：40 B：800 C：400 D：200 7.MM7120A是（B ）机床，主参数为（D）。 A：精密外圆磨床B：精密卧轴矩台平面磨床C：最大磨削直径320mm D：工作台面宽度200mm 8.通用机床工艺范围（A），其结构（D），生产效率（F）。 A：宽B：窄C：简单D：复杂E：高F：低