《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、、；非金属材料有、等。 2．刀具的几何角度中，常用的角度有、、、、 和六个。 3．切削用量要素包括、、三个。 4．由于工件材料和切削条件的不同，所以切削类型有、、和四种。 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、 和三种。 6．工具钢刀具切削温度超过时，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。 7．加工脆性材料时，刀具切削力集中在附近，宜取和。 8．刀具切削部分材料的性能，必须具有、、 和。 9．防止积削瘤形成，切削速度可采用或。 10．写出下列材料的常用牌号：碳素工具钢、、；合金工具钢、；高速工具钢、。 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 45°夹角滑移的过程。 （ ） 8．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。 （ ） 9．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。 （ ） 10．一般在切削脆性金属材料和切削厚度较小的塑性金属材料时，所发生的磨损往往 在刀具的主后刀面上。 （ ） 11．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。 （ ） 12．进给力f F 是纵向进给方向的力，又称轴向力。 （ ） 13．刀具的磨钝出现在切削过程中，是刀具在高温高压下与工件及切屑产生强烈摩擦， 失去正常切削能力的现象。 （ ） 14．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。 （ ） 15．刀具材料的硬度越高，强度和韧性越低。 （ ） 16．粗加工磨钝标准是按正常磨损阶段终了时的磨损值来制订的。 ( ) 18．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。 （ ） 19．加工硬化能提高已加工表面的硬度、强度和耐磨性，在某些零件中可改善使用性 能。 （ ） 20．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。 （ ） 三、选择题（将正确答案填在空格内）（每题2分，共30分）
1.主剖面(正交平面标注角度参考系中三个坐标平面是指 面切削平面 ,它们之间关系为相互垂直 2.切屑形成过程实质上是工件材料的 削过程中的变形程度近似可用变形系数指标来度量。 3.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 Kr 。 4.在工艺系统刚性好的情况下,刀具有磨钝标准应规定得较 定较小的磨钝标准。 5.一般在精加工时,对加工表面质量要求高时,刀尖圆弧半径宜取较 6. 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 7.在加工细长轴类零件时,刀具的刃倾角λs 常取为正值,这是因为λs 使背吃刀力减小。 8. 加工钢件时常选用什么牌号的硬质合金加工铸铁件时, 常选用什么牌号的硬质合金 YG3或 YG8。 9. 刃倾角的作用有改变切屑流向,影响刀尖强度; 、影响切削平稳性 , 砂轮磨损形式有磨粒变钝、磨粒溃落、表面堵塞。 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背吃刀量。 11.在金属切削过程中,一般衡量切削变形的方法有 和相对滑移法。 12.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
工钢料等塑性材料而 YW 类硬质合金它的加工范围为铸铁、钢料等塑、脆性材料 13.在切削过程中,当系统刚性不足时为避免引起振动,刀具的前角与主偏角应选大 14.确定刀具几何角度的参考坐标系有两大类:一类称为和另一类称为工作参考系。 15.刀具磨损的主要原因有: 16影响切削力的主要因素包括 17. 切削液的作用包括四方面 : 二、单项选择题: 1.切削用量 v 、 f 、 a p 对切削温度的影响程度是(C A 、 a p 最大、 f 次之、 v 最小 B 、 f 最大、 v 次之、 a p 最小 C 、 D 、 v 最大、 a p 次之、 f 最小 2.一般情况,刀具的后角主要根据(C 来选择。 A 、切削宽度 B 、切削厚度 C 、 D 、切削速度 3.刀具的选择主要取决于工件的结构、材料、加工方法和(B 。 A 、加工设备 B 、 C 、加工余量 D 、被加工工件表面粗糙度 4.在切削平面内测量的车刀角度有(A 。 A 、 B 、后角 C 、锲角 D 、前角 5.切削力主要来源于( D A 、第一变形区 B 、第二、三变形区的挤压与摩擦力
材料力学中的组合变形 过程转备与控制工程梁艳辉201005050219 摘要：材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。材料力学是所有工科学生必修的学科，是设计工业设施必须掌握的知识。而组合变形在生活中普遍存在，基本上一些简单的单一变形在我们身边很少见，都是以组合变形的的形式出现，所以讨论组合变形具有重要意义。 关键字：组合变形，线弹性，载荷，应力，内力，静力等效原则，强度理论，失效形式通过一个学期的学习，对材料力学有了一个基本的理解。整个材料力学主要讨论了各种变形以及如何对各种变形进行强度校核，刚度校核以及稳定性校核。那么材料力学中主要有哪些变形呢？主要分为单一变形和组合变形，单一变形包括：杆的拉伸和压缩变形，杆的扭转变形，杆的弯曲变形和剪切变形。而组合变形包括：弯扭组合变形，拉扭组合变心，以及拉弯扭组合变形等。下面主要来简单的谈一谈我对组合变形的理解。 一．生活中的实例 在工程实际中，杆件的受力变形的情况种类很多，又不少构件同时发生两种或两种以上的基本变形，生活中常见的机械设备的传动轴：传动轮上作用力的既有扭转变形又有弯曲变形。常见的钻杆：钻杆受扭距的作用，同时钻杆的自重沿钻杆的轴向作用，所以钻杆的变形既有轴向的拉伸变形又有扭转变形。这样的例子在生活中还有很多。 二．如何解决组合变形 在线弹性，小形变的条件下，构件的内力，应力和变形均与外力成线性关系。可以认为载荷的作用是独立的，每一个载荷所引起内力，应力，变形都不受其他载荷的影响。几个载荷的同时作用在杆件上所产生的应力，变形，等于各个载荷单独作用时产生的应力，变形之
《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
《金属切削原理与刀具》试题 一，填空题 1．刀具材料的种类很多，常用的金属材有、、；非金属材料有、等。（工具钢、高速钢、硬质合金；金刚石、立方氮化硼） 2．切削用量要素包括、、三个。（切削深度、进给量、切削速度 3．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、 和三种。前刀面磨损、后刀面磨损、前后刀面同时磨损 4．由于工件材料和切削条件的不同，所以切削类型有、、和四种。带状切屑、节状切屑、粒状切屑、崩碎状切屑 5.工具钢刀具切削温度超过时，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。200度相变磨损 6．刀具的几何角度中，常用的角度有、、、、 和六个。前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角、副后角 7．刀具切削部分材料的性能，必须具有、、和。高的硬度、良好的强度和韧性、良好的耐磨性、良好的工艺性及经济性。 8.YT类硬质合金的主要化学成分是Co、（）和（），其中（）含量越多，硬质合金硬度越高，耐热性越好，但脆性越大。TiC WC TiC 9.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； 10.直齿插齿刀沿其轴线方向往复运动时，切削刃的运动轨迹就象一个直齿渐开线齿轮的齿面，这个假想的齿轮为。“产形”齿轮 11.常用切削液有哪些类型采用硬质合金刀具时，由于（），故一般不使用切削液。水溶液、乳化液、切削油刀具红硬性 12.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（）和K r. γo
13. 在工艺系统刚性好的情况下，刀具有磨钝标准应规定得较（）；精加工时应规定较（）的磨钝标准。大小 14.使用可转位车刀生产率较高，原因是由于它减少了（）及（）所需的辅助时间，故特别适合于自动化生产。更换刃磨 15.主剖面（正交平面）标注角度参考系中三个坐标平面是指（）、（）和（），它们之间关系为（）。基面正交平面主切削平面相互垂直16.在加工细长轴类零件时，刀具的刃倾角λs常取为（）值，这是因为λs 使（）正值背吃刀力减小 17. 磨平面和磨内孔时，应比磨外圆时选用粒度较（），硬度较（），组织较（）的砂轮。大小大 18.麻花钻切削性能最差的部位是在（）处；钻头最易磨损部位是在（）处。钻削加工时轴向力主要是由（）刃产生。横刃刀尖横刃 19. 在金属切削过程中，在（）速度加（）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。中塑性精 20.防止积削瘤形成，切削速度可采用或。高速；低速 21.铣削加工时，是主运动。铣削时，切削厚度a c是指。铣刀绕其轴线转动；铣刀相邻刀齿主切削刃的运动轨迹间的垂直距离 22.蜗轮滚刀切削刃切削蜗轮时，模拟着与蜗轮的啮合过程。蜗轮滚刀采用切向进给方式切削蜗轮，要求机床有专用附件。工作蜗杆；切向刀架 23.一般在精加工时，对加工表面质量要求高时，刀尖圆弧半径取较（）。大二，判断题 1.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。 V 2.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。X 3.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。X
论文 金属切削过程中的三个变形区 系别 专业年级 学生姓名 学号 指导教师 年月日
金属切削过程中的三个变形区 摘要：金属切削过程是指道具与工件相互作用形成切屑的过程，本文主要叙述了金属切削加工过程中的三个变形区的形成及相互联系，并分析了与这三个变形区有关的反映金属变形程度的相关参数，同时加以总结。 关键词：金属切削，三个变形区，金属变形程度 Abstract: the process of metal cutting refers to tools and the workpiece interact to form a cutting process, this paper mainly describes the process of metal machining three deformation zone was formed and interconnected, and analyzed and the three deformation zone related to reflect the extent of metal distortion of the relevant parameters, at the same time to sum up. Keywords：metal cutting, three deformation zone, extent of metal distortion 引言 金属切削过程是机械制造过程的一个重要组成部分。金属切削过程是指将工件上多余的金属层，通过切削加工被刀具切除而形成切屑并获得几何形状、尺寸精度和表面粗糙度都符合要求的零件的过程。在这一过程中，始终存在着刀具切削工件和工件材料抵抗切削的矛盾，从而产生一系列现象，如切削变形、切削力、切削热与切削温度以及有关刀具的磨损与刀具寿命、卷屑与断屑等。对这些现象进行研究，揭示其在的机理，探索和掌握金属切削过程的基本规律，从而主动地加以有效的控制，对保证加工精度和表面质量，提高切削效率，降低生产成本和劳动强度具有十分重大的意义。总之，金属切削过程的优劣，直接影响机械加工的质量、生产率与生产成本。因此，必须进行深入的研究。 一、切屑形成过程及变形区的划分 1、切削变形金属的切削过程与金属的挤压过程很相似。金属材料受到刀具的作用以后，开始产生弹性变形；虽着刀具继续切入，金属部的应力、应变继续加大，当达到材料的屈服点时，开始产生塑性变形，并使金属晶格产生滑移；刀具再继续前进，应力进而达到材料的断裂强度，便会产生挤裂。 2、变形区的划分大量的实验和理论分析证明，塑性金属切削过程中切屑的形成过程就是切削层金属的变形过程。切削层的金属变形大致划分为三个变形区：第一变形区（剪切滑移）、第二变形区（纤维化）、第三变形区（纤维化与加工硬化）。
切屑按形成机理可分为_______,_______,_______,_______. 切削力的大小受被加工材料的_______,_______,_______,_______ 的影响. 切削热的来源有_______,_______. 刀具损坏的形式主要有_______和_______. 刀具的磨损形式有_______,_______,_______. 刀具磨损的原因有_______,_______,_______,_______. 表示切屑变形程度的参数有_______,_______. 目前最常用的测力仪是_______. 剪切面和切削速度方向的夹角叫_______. 刀具前角愈_______,切削时产生的切削力愈_______. 在无积屑瘤的范围内,切削速度愈_______,则切屑变形愈_______. 在无积屑瘤的范围内,切屑层的厚度愈_______,切屑变形愈_______. 积屑瘤的产生使实际前角_______,实际切削厚度_______. 车削外圆时的切削力,为便于测量和应用,可将合力分为三个互相垂直的分力_______,_______,_______. 对于被加工材料,材料的强度愈_______,硬度愈_______,切削力就愈_______. 在刀具的几何参数中,_______对切削力的影响最显著. 主偏角κr对_______力的影响较小,但它对_______力和_______力的影响较大. 刀具材料与被加工材料间的_______ ,影响到摩擦力的变化,直接影响着_______ 的变化. 刀具前,后面上最高温度都不在切削刃上,而是在离______有一定距离的地方. 影响切削温度的主要因素有_______,_______,_______,_______. 切削用量中_______对切削温度的影响最显著,_______次之,______的影响最小. 前角γ0增大,使切屑变形程度_______,产生的切削热_______ ,切削温度_______. 主偏角κr减小,使切屑层公称宽度_______,切削温度_______. 负倒棱及刀尖圆弧半径增大,使切屑变形程度_______,产生的切削热_______. 人工热电偶法可用来测量_______温度. 工件的强度和硬度_______,产生的切削热_______,切削温度_______. 工件材料的导热系数愈_______,通过切屑和工件传出的热量愈_______,切削温度下降愈_______. 切削速度愈_______,刀具磨损对切削温度的影响就愈_______. 切削液对_______切削温度,_______刀具磨损,_______表面质量有显著的效果. 当刀具和工件材料给定时,对刀具磨损起主导作用的是_______. 刀具磨损后,使工件加工精度_______,表面粗糙度_______,并导致切削力和切削温度_______. 刀具磨损到一.定限度就不能使用,这个磨损限度就称为刀具的_______. _______是指刀具与工件材料接触到原子间距离时所产生的结合现象. 刀具的磨损过程分为三个阶段_______,_______,_______. 刀具耐用度是指所经过的总切削时间. 刀具寿命是表示一把刀从投入切削起,到报废为止的总的_______. 耐热性愈_______的刀具材料,切削速度对刀具耐用度的影响愈_______. 切削用量中_______对刀具耐用度影响最大,_______次之,_______最小. 刀具后面磨损_______,摩擦力_______,切削力_______. 切屑与前面整个接触区的正应力以_______最大. 答案 带状切屑节状切屑粒状切屑崩粒切屑 物理机械性质加工硬化能力化学成分热处理状态 切屑变形功刀具前后面的摩擦力 磨损破损 前面磨损后面磨损前后面同时磨损或边界磨损 硬质点磨损粘结磨损扩散磨损化学磨损 剪切角切屑厚度压缩比 电阻式测力仪 剪切角 大(小) 小(大) 高小
一、选择题 1、在工艺系统刚性很好时，加工硬度高的材料时，为提高刀具强度和寿命，应选取较（B）主偏角。 A、大 B、小 C、中等 2、切削塑性材料与脆性材料相比，刀具的前角应（B） A、减小 B、增大 C、不改变其大小 3、麻花钻的（C）产生的轴向力最大。 A、主切削刃 B、副切削刃 C、横刃 4、在其它条件相同的情况下，进给量增大则表面残留面积高度（A） A、随之增大 B、随之减小 C、基本不变 D、先小后大 5、切削用量选择的一般顺序是（A） A、a p—f—v c B、a p—v c—f C、v c—f—a p D、f—a p—v c 6、一般只重磨前刀面的刀具有（C） A、麻花钻、尖齿成型铣刀、圆柱铣刀。 B、尖齿成型铣刀、圆柱铣刀、成形车刀。 C、成形车刀、铲齿成形铣刀、拉刀。 D、铲齿成形铣刀、拉刀、铰刀。 7、圆柱孔拉刀的齿升量是相邻两刀齿（或两组切削齿）的（B）。 A、直径差 B、半径差 C、齿距差 8、既能车削外圆又能车削端面和倒角的车刀是（C） A、90°偏刀 B、尖头车刀 C、45°弯头车刀 D、75°偏刀 9、W6Mo5Cr4V2是下列哪一类刀具材料（D）。 A、钨系高速钢 B、硬质合金 C、合金工具钢 D、钨钼系高速钢 10、标准麻花钻的前角从外缘向钻心逐渐（D） A、增大 B、先减少后增大 C、先增大后减少 D、减少 11、下列四种结合剂中，适用于金刚石砂轮的结合剂是（D） A、陶瓷结合剂 B、树脂结合剂 C、橡胶结合剂 D、金属结合剂 12、外圆车削时的径向切削力又称为（C） A总切削力B、切削力C、背向力D、进给力 13、平行于铣刀轴线，测量的切削量尺寸是（B）
1切削加工的定义是使用切削工具从毛坯上切除多余的材料，从而获得具有一定[]、[]和[]的零件。 形状，精度，表面质量 2切削加工：使用切削工具从毛坯上切除多余的材料，从而获得具有一定形状、精度和表面质量的零件。 3实现切削过程必须具备的三个条件是刀具与工件之间具有[]、刀具具有一定的[]、刀具材料具备[]。相对运动，几何形状，切削性能 4简述实现切削加工必备的三个条件。答：1）刀具与工件之间的相对运动；2）刀具具有一定的空间几何形状；3）满足切削需要的刀具材料性能。 5切削运动包括[]和[]主运动，进给运动 6简述主运动和进给运动的特征。答：主运动特点：速度最高、消耗功率最大、回转或直线运动、连续或
15标注角度：标注角度是图纸上标注的角度是刃磨角度是静态角度。 16标注参考系是用来定义刀具[]角度的参考系，以刀具结构为基础，建立在刀具假定[]和假定[]基础上；工作参考系是用来定义刀具[]角度的参考系，建立在刀具[]安装位置和[]切削运动基础上。 标注，安装位置，切削运动，工作，实际，实际 17车刀标注参考系的假定条件是进给运动只考虑[]，不考虑大小(即不考虑合成切削运动)、刀刃上选定 点与[]等高刀杆与工件轴线[]。方向，工件中心，垂直 18简述车刀标注参考系的假定条件 答：进给运动只考虑方向，不考虑大小（即不考虑合成切削运动）；刀刃上选定点与工件中心等高； 刀杆垂直工件轴线。 19在图中标出基面、切削平面、正交平面、法平面、背平面和假定工作平面。 20正交平面参考系中的六个独立角度是[]、[]、[]、[]、[]、[]。λs ，γo ，κr ，αo ，κr'，αo' 21正交平面参考系中常用的三个派生角度是[]、[]、[]。βo （楔角），ψr （余偏角），εr （刀尖角） S 向
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
《金属切削原理与刀具》课程教案
《金属切削原理与刀具》课程授课教案 课次一：绪论 0.1 机械制造过程分析 机械是由零件、组件、部件等组成的,因而一台机器的制造过程包含了从零件,部件加工到整机装配的全过程。这一过程可以用图4-1所示的系统图来表示。
图4-1 机械制造过程的构成 首先，从图中可以看出机器中的组成单元是一个个的零件。它们都是由毛坯进过相应的机械加工工艺过程变为合格零件的，在这一过程中要根据零件的设计信息制订每一个零件的适当的加工方法。加工成在形状、尺寸、表面质量等各方面都符合加工使用要求的合格零件。 其次，要根据机器的结构和技术要求，把某些零件装配成部件。部件是由若干组件、套件和零件在一个基准上装配而成的。部件在整个机器中能完成一定的、完整的功能。这种把零件和组件、套件装配成部件的过程称为部装过程。部装过程是依据部件装配工艺，应用相应的装配工具和技术完成的。部件装配的质量直接影响整个机器的性能和质量。 最后在一个基准零部件上把各个部件、零件装配成一个完整的机器。我们把零件和部件装配最终机械产品的过程为总装过程。总装过程是依据总装工艺文件进行的。在产品总装后，还要经过检验、试车、喷漆、包装等一系列辅助过程最终形成合格的产品。 0.2 机械加工工艺系统与金属切削加工 从机械制造的整个过程来看，机器的最基本组成单元为零件，也就是首先要制造出
合格的零件，然后组装成部件，再由零、部件装配成机器。因此，制造出符合要求的各种零件是机械加工的主要目的，而机械加工中绝大部分材料是金属材料，故机械加工主要是对各种金属进行切削加工。 零件的表面通常是几种简单表面如平面、圆柱面、圆锥面、球面、成形表面等的组合，而零件的表面是通过各种加工方法得到的，其中在金属切削机床上利用工件和刀具彼此间协调的相对运动切除被加工零件多余的材料，获得符合要求的尺寸精度和表面质量的这种加工方法称为金属切削加工。与其他金属加工方法相比具有如下特点： 1. 2. 3. 因此金属切削加工常作为零件的最终加工方法，它需要用金属切削刀具直接对零件进行加工，它们之间要有确定的相对运动和承受很大的切削力，必须在金属切削机床上进行加工，零件和刀具需通过机床夹具和刀架与机床可靠的联接，带动它们做相对的运动，实现切削加工，这种由金属切削机床、刀具、夹具和工件（被加工零件的总称）构成的机械加工封闭系统称为机械加工工艺系统（如图4-2所示），其中金属切削机床是加工机械零件的工作机械，起支承和提供动力作用；刀具起直接对零件进行切削加工作用；夹具用来对零件定位和夹紧，使之有正确的加工位置。本章就围绕机械加工工艺系统四个组成部分进行分析，阐述机械零件加工的整个过程。 图4-2 0.3 我国切削加工技术发展概况 切削加工是指利用刀具切除被加工零件多余材料的方法。它加工的零件能获得较高的尺寸精度与表面质量，是机械制造业中最基本的加工方法，在国民经济中占有重要地位。 我国古代切削加工方面有着光辉的成就。公元前二千多年青铜器时代已出现了金属切削的萌芽。当时青铜刀、锯、锉等已经类似于现代的刀具。春秋中晚期，有一部现存最早的工程技术著作《考工记》上面介绍了木工、金工等三十个专业技术知识。书中指出：“材美工巧”是制成良器的必要条件。“材美”是指用优良的材料，“工巧”则是指采用合理的制造工艺。由大量出土文物与文献推测，最迟在8世纪（唐代）我国已有了原始的车床。 公元1668年（明代）加工2m直径的天文仪器铜环，其外径、内孔、平面及刻度的精度与表面粗糙度均已达到相当高的水平。 近代历史中，由于封建制度的腐败和帝国主义的侵略，我国机械工业非常落后。 新中国成立以来，我国切削加工技术得到飞速的发展。50年代起广泛使用了硬质合金，推广高速切削、强力切削、多刀多刃切削，兴起了改革刀具的热潮。80年代后，在改革开放的新阶段，机械行业从引进国外的先进技术中得到了进一步发展，在与国际学术组织、专家学者的交流活动中，促进了我国切削技术水平的进一步提高，并正在努力
一、名词解释 1、过渡表面：工件上由切削刃正切削着的表面，处在待加工表面与已加工表面之间； 2、待加工表面：工件上即将被切除的表面，也称加工表面或切削表面。 3、进给量：主运动的一个循环或单位时间内刀具和工件沿进给运动方向的相对位移量； 4、自由切削：只有一个切削刃参加切削的情况；宽刃刨刀刨削工件就属于自由切削； 5、非自由切削:由非直线切削刃或多条直线切削刃同时参加切削的情况；车外圆、铣键槽属于非自由切削。 二、填空题 1、刀具磨损到一定限度就不能继续使用。这个磨损限度称为（磨钝标准）。 2、刀具由刃磨后开始切削，一直到磨损量达到刀具（磨钝标准）所经历的总的切削时间称为（刀具耐用度）。 3、前角γo是（前刀面）与（基面）之间的夹角；后角αo是（后刀面）与（切削平面）之间的夹角。 4、高速钢是一种加入了较多的钨、（钼）、（铬）、（钒）等合金元素的高合金工具钢。 5、一般情况下，当前角增大时，剪切角随之增大，变形（减小），当摩擦角增大时，剪切角随之减小，变形（增大）。 6、目前应用较广而且比较成熟又简单可靠的测量切削温度的方法，是（自然热电偶法）和（人工热电偶法），也常有用半人工热电偶法的。 7、通常刀具磨损的形态有（前刀面磨损）、后刀面磨损和（边界磨损）。 8、在一定切削条件下，对工件材料进行切削加工的难易程度，称为（工件材料切削加工性）。 9、所谓切削用量是指（切削速度）、（进给量）和（背吃刀量）。 10、主偏角是指主切削刃的投影与（进给方向）的夹角。副偏角是指副切削刃的投影与（进给方向）的夹角。楔角是（前刀面）与（后刀面）的夹角。 11、硬质合金是由难熔金属碳化物WC、（TiC）、TaC、（NbC）等和金属粘结剂经（粉末冶金）方法制成的。 12、切削热的来源就是（切屑变形功）和（前、后刀面的摩擦功）。 13、工件材料的强度越高，切削力就（越大），切削温度（越高），刀具磨损加剧。 14、钢的锰含量在11%-14%时，称为（高锰钢），它全部都是（奥氏体组织）时，可获得较好的使用性能。 15、加工塑性材料时，应选择（较大）的前角；加工脆性材料时，应选择（较小）的前角。 16、砂轮的特性主要由（磨料）、粒度、（结合剂）、硬度、组织及形状尺寸等因素所决定。 17、非水溶性切削液主要是切削油，它主要起到（润滑）作用，水溶性切削液具有良好的（冷却）作用，清洗作用也很好。 三、简答题 1、试分析加工不锈钢、奥氏体耐热钢、淬硬钢、高锰钢、钛合金时刀具材料的选择。 答：YW类硬质合金：主要用于加工高锰钢、不锈钢等难加工材料； 奥氏体耐热钢：细晶粒硬质合金； 淬硬钢：由于切削力很大，切削与前刀面接触长度很短，切削力集中在切削附近， 易造成崩刀，宜采用韧性较好的YG合； 钛合金：可选用YG类合金。 2、加工钢料等塑性材料和加工铸铁等脆性材料时，前刀面和后刀面的哪一方面切削温高？ 答：加工钢料塑性材料时：前刀面的切削温度高； 加工铸铁脆性材料时：后刀面的切削温度高。 3、通常刀具磨损的原因主要有哪些？它们的磨损形式是什么？ 答：刀具磨损的原因：硬质点磨损、粘结磨损、扩散磨损、化学磨损； 刀具磨损的形态：前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损。
一.单选题 1.磨削时的主运动是( a ) 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( c ) 3.随着进给量增大,切削宽度会(c ) 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( d ) 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( c ) 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 ) A.与切削刃相切B与切削刃垂直 B.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 ( c ) 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 ( d ) 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 ) 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( b ) 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_过渡表面______________. 2外圆磨削时,工件的旋转运动为_____进给运动__________运动 3在普通车削时,切削用量有_____________）三________个要素 4沿__________主刀刃___________方向测量的切削层横截面尺寸,称为切削宽度.
金属切削原理与刀具》试题(1) 一、填空题(每题2分,共20分) 1.刀具材料得种类很多,常用得金属材料有、、;非金属材料有、 等。 2.刀具得几何角度中,常用得角度有、、、、 与六个。 3.切削用量要素包括、、三个。 4.由于工件材料与切削条件得不同,所以切削类型有、、与四种。 5.刀具得磨损有正常磨损得非正常磨损两种。其中正常磨损有、 与三种。 6.工具钢刀具切削温度超过时,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。 7.加工脆性材料时,刀具切削力集中在附近,宜取与。 8.刀具切削部分材料得性能,必须具有、、 与。 9.防止积削瘤形成,切削速度可采用或。 10.写出下列材料得常用牌号:碳素工具钢、、;合金工具钢、;高速工具 钢、。 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) ( ) 2.刀具寿命得长短、切削效率得高低与刀具材料切削性能得优劣有关。( ) 3.安装在刀架上得外圆车刀切削刃高于工件中心时,使切削时得前角增大,后角减小。 ( ) 4.刀具磨钝标准VB表中,高速钢刀具得VB值均大于硬质合金刀具得VB值,所以高速钢刀具就是耐磨 损得。 ( ) 5.刀具几何参数、刀具材料与刀具结构就是研究金属切削刀具得三项基本内容。( ) 6.由于硬质合金得抗弯强度较低,冲击韧度差,所取前角应小于高速钢刀具得合理前角。 ( ) 7.切屑形成过程就是金属切削层在刀具作用力得挤压下,沿着与待加工面近似成 45°夹角滑移得过程。 ( ) 8.积屑瘤得产生在精加工时要设法避免,但对粗加工有一定得好处。 ( ) 9.切屑在形成过程中往往塑性与韧性提高,脆性降低,使断屑形成了内在得有利条件。 ( ) 10.一般在切削脆性金属材料与切削厚度较小得塑性金属材料时,所发生得磨损往往在刀具得主后刀 面上。 ( ) 11.刀具主切削刃上磨出分屑槽目得就是改善切削条件,提高刀具寿命,可以增加切削用量,提高生产 效率。 ( ) 12. ( ) 13.刀具得磨钝出现在切削过程中,就是刀具在高温高压下与工件及切屑产生强烈摩擦,失去正常切 削能力得现象。 ( ) 14.所谓前刀面磨损就就是形成月牙洼得磨损,一般在切削速度较高,切削厚度较大情况下,加工塑性 金属材料时引起得。 ( ) 15.刀具材料得硬度越高,强度与韧性越低。 ( )
《金属切削原理》作业(一)答案 《金属切削原理》作业（一） 一、填空题： ．刀具材料的种类很多，常用的金属材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金；非金属材料有陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。 金属及非金属。（√） ．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。（√） ．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。（√） ．刀具磨钝标准表中，高速钢刀具的值均大于硬质合金刀具的值，所以高速钢刀具是耐 磨损的。（×） ．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。（√）
．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。（√） ．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°夹角滑移的过程。（√） ．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。（×） ．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。（×） （√） ．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。（×） 三、选择题（将正确答案填在空格内） ．在中等背吃刀量时，容易形成“”形切屑的车刀卷屑槽宜采用。 、外斜式、平行式、内斜式）
．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 ．切削过程中，车刀主偏角κ增大，切削力。 、增大、不变、减小 ．前刀面上（刀屑间）的磨擦是（） 、外磨擦、内磨擦、内磨擦与外磨擦兼有之 ．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 ．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、后刀面、月牙洼深度 ．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 ．车削时为降低表面精糙度，可采用（）的方法进行改善。
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=0.5mm ，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min /32.601000240801000m dn v c =??== ππmin /12064032.605.0410*******mm fv a Q c p =???==
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，