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。
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1-7已知用κr= 90°，κ’r= 2°γo=5°，αo=12°，λs=0 °的切断刀切断直径50mm棒料，若切削刃安装时高于工件中心，试计算（不考虑进给运动的影响）切断后工件端面留下的剪断心柱直径。解：在车床上进行切断加工时，若切削刃安装高于工件中心，加工过程中会使工作后角减小，若减小到0°，切削刃将无切削作用。即后角的减小值ε=αo=12°时，对应的直径为剪断心柱直径。
D=2h/sinε=2×sin12=
答：切断后工件端面留下的剪断心柱直径为
1-8: 车削外径36mm，中径33mm、内径29mm、螺距6mm的梯形螺纹时，若使用刀具前角为0°、左刃后角αoL为12°，右刃后角αoR为6
解：所加工梯形螺纹的螺旋升角为：
式中f=6mm，dw=36mm，计算得η=°
在pf平面内，对左切削刃，工作前角增大了η，变为°，工作后角减小了η，变为°。
对右切削刃，工作前角减小了η，变为°，工作后角增大了η，变为°。
1-9车削直径80mm，长200mm棒料外圆，若选用ap=4mm，f=，n=240r/min，刀具主偏角κr= 75°试问切削厚度，切削宽度，切削层公称横截面积为多少
解：
切削厚度：hD=f sin κr==
切削宽度：bD=ap/ sin κr=4/sin75=
切削面积：AD=apf=4×=2mm2
2-1刀具切削部分材料应具备哪些性能
答：刀具材料应具备的性能
1、硬度，耐磨性
2、强度和韧性
3、耐热性（高温硬度，抗氧化，抗粘结，抗扩散）
4、热物理性能和热冲击性能，热冲击系数
5、工艺性
6、(经济性)
2-2普通高速钢有哪几种牌号他们的主要物理、力学性能如何适合于做什么刀具
答：W18Cr4V（W18），化学成分中含钨量18%
主要特点：
（1）综合性能较好
（2）淬火过热倾向小，热处理易控制，刃磨性能好
（3）含碳量高，塑性变形抗力大
（4）碳化物分布不均，剩余碳化物颗粒大（30μm
（5）抗弯强度、韧性较低，
钨钼钢W6Mo5Cr4V2（M2）
特点：
优点：
（1）碳化物细小均匀，机械性能好，可做大尺寸刀具；
（2）热塑性好；
（3）刃磨性好。
（4）热稳定性稍低于W18，V>40m/min时，性能稍差；
（5）热处理时脱碳倾向大，易氧化，淬火温度范围较窄。
W9Mo3Cr4V
（1）热稳定性能高于M2
（2）碳化物均匀性接近M2，良好的热塑性；
（3）脱碳倾向小于M2
（4）耐用度较高。
2-3高生产率高速钢有几种类型，与普通高速钢比较有什么特点
答：高生产率高速钢有高碳高速钢，高钒高速钢，钴高速钢，铝高速钢等。
与普通高速钢比较有以下特点：
（1）硬度，耐磨性提高，当强度，韧性有所下降
（2）高温硬度提高
（3）钒高速钢刃磨难度大。
2-4 P、K、M硬质合金的色标是何颜色
答：P蓝色、M黄色、K红色
2-5常用硬质合金有哪些牌号他们的用途如何为什么
答：常用硬质合金有四大类：钨钴类（YG）、钨钛钴类（YT）、钨钛钽（铌）钴类（YT）和碳（氮）化钛类（YN）。
YG类常用牌号有：YG3X、YG6X、YG6、YG8。主要特点为：硬度较低、韧性高、导热性好，切削温度低、刃磨性好，刃口锋利。主要用于加工铸铁等脆性材料，或加工有色金属。
YT类的常用牌号有：YT5、YT14、YT15、YT30
主要特点为：硬度高，σ弯和αk较低，随着TiC含量的增加，其导热性、刃磨性、焊接性下降；耐热性好。主要用于加工钢。
YW类的常用牌号有：YW1、YW2。主要特点为：晶粒细化，提高σ弯、αk、σ-1和高温性能，同时保持较高的硬度。可加工铸铁和钢
YN类硬质合金的常用牌号有：YN05、YN10
主要性能为：硬度最高、耐磨性好；摩擦系数小，抗粘结能力好；耐热性好，化学稳定性高；抗弯强度，韧性不如WC基，易崩刃。
应用：高速精加工淬火钢，较长较大件。
2-6 涂层硬质合金有什么优点有几种涂层材料他们各有何特点
答：涂层硬质合金一般选择YG类硬质合金为基体，韧性较好，而涂层一般要求硬度较高，耐磨性好，与金属亲和力小，高温下有良好的热稳定性，因此涂层硬质合金的主要优点有：
（1）涂层比基体硬度高；
（2）涂层具有高的抗氧化性，抗粘结性，耐磨性，抗月牙洼磨损
（3）低的摩擦系数，可降低切削力，切削温度25%
（4）耐用度提高1-3倍（WC）
常用涂层材料有：TiC、TiN、Al2O3
2-8陶瓷刀具材料有何特点各类陶瓷刀具材料的适用场合如何
答：氧化铝基陶瓷刀具的特点及应用
（1）高硬度和耐磨性
（2）耐热性高，切削速度较硬质合金高2-5倍
（3）很高的化学稳定性：抗粘结，抗扩散；
（4）较低的摩擦系数
（5）抗弯强度低：冷压纯Al2O3的σ弯为，
（6）导热率低，热冲击性差
（6）主要用于高速精车、半精车铸铁及调质结构钢。
氮化硅基陶瓷刀具的特点及应用
（1）硬度不如氧化铝陶瓷，
（2）较高的抗弯强度、韧性
（3）热稳定性：切削温度可达1300-1400度：
（4）较高的导热系数，较低的热膨胀系数，小的弹性模量，耐热冲击性能好于氧化铝陶瓷。
应用：加工铸铁，镍基合金。
三、补充练习
1、刀具在什么条件下工作
答：刀具工作时，要承受很大的压力，同时，由于切削是产生的金属塑性变形以及在刀具、切屑工件相互接触表面间产生的强烈摩擦，使刀具切削刃上产生很高的温度和受到很大的应力。
另外，在加工脆性材料，断续切削，粗加工过程中，刀具切削部分要承受一定的冲击力的作用。
2、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼各有何性能特点，适用于何处
答：高速钢的特点：耐热温度低，切削速度低；强度高，工艺性最好。主要低速加工铸铁，结构钢
硬质合金的主要特点：
（1）随碳化物含量的提高，其熔点、硬度、耐磨性提高；
（2）化学稳定性好，热稳定性好
（3）切削速度高
（4）抗弯强度低，冲击韧性低
主要应用：加工铸铁，结构钢，不锈钢，耐热合金，钛合金等
陶瓷刀具的主要特点：
（1）硬度高，耐磨性好，切削速度高
（2）热化学稳定性好，耐热温度高
（3）抗弯强度低，冲击韧性差
（4）导热性能差
主要应用：氧化铝基陶瓷刀具主要用于高速精车、半精车铸铁及调质结构钢；氮化硅基陶瓷刀具加工铸铁，镍基合金。
金刚石主要特点：
（1）具有极高的硬度和耐磨性
（2）切削刃可以刃磨得非常锋利
（3）导热性能非常好
（4）热稳定性能较低
（5）高温下和黑色金属(铁碳合金)在加工中会发生化学磨损应用：主要用于磨料，用作刀具时，多用于在高速下对有色金属及非金属进行精细车削，镗孔
3、常用高速钢有哪些牌号其化学成分和性能特点如何目前通过那些途径提高高速钢的切削性能
答：W18Cr4V（W18），化学成分中含钨量18%
主要特点：
（1）综合性能较好
（2）淬火过热倾向小，热处理易控制，刃磨性能好
（3）含碳量高，塑性变形抗力大
（4）碳化物分布不均，剩余碳化物颗粒大（30μm
（5）抗弯强度、韧性较低，
钨钼钢W6Mo5Cr4V2（M2）
特点：
优点：
（1）碳化物细小均匀，机械性能好，可做大尺寸刀具；
（2）热塑性好；
（3）刃磨性好。
（4）热稳定性稍低于W18，V>40m/min时，性能稍差；
（5）热处理时脱碳倾向大，易氧化，淬火温度范围较窄。
W9Mo3Cr4V
（1）热稳定性能高于M2
（2）碳化物均匀性接近M2，良好的热塑性；
（3）脱碳倾向小于M2
（4）耐用度较高。
W2Mo9Cr4VCo8（M42）
（1）67-69HRC，600 ℃时，55HRC
（2）含V量低，刃磨性好
（3）含Co，成本高
（4）综合性能好，应用广泛
（5）可加工耐热钢、不锈钢，加工材料硬度越高，效果越明显。
W6Mo5Cr4V2Al（501）
（1）Al的作用：提高高温硬度，热塑性与刃性，高温形成Al2O3，减轻粘刀。（提高W,Mo 的溶解度，组织晶粒长大）
（2）600 ℃时，54HRC；抗弯强度，
（3）成本低
（4）刃磨性差
（5）切削性能优良：加工30-40HRC调质钢，耐用度较HSS高3-4倍。目前提高高速钢切削性能的主要途径有：
（1）在通用性高速钢成分中再增加含碳量、含钒量及添加钴、铝等合金元素
（2）采用粉末冶金的方法制备高速钢
4、常用硬质合金有哪几大类，各有哪些常用牌号，其性能特点如何加工钢料和加工铸铁、粗加工和精加工应如何选择硬质合金为什么
答：常用硬质合金有四大类：钨钴类（YG）、钨钛钴类（YT）、钨钛钽（铌）钴类（YT）和碳（氮）化钛类（YN）。
YG类的主要特点为：硬度较低、韧性高、导热性好，切削温度低、刃磨性好，刃口锋利，常用牌号有：YG3X、YG6X、YG6、YG8。
YT类的主要特点为：硬度高，σ弯和αk较低，随着TiC含量的增加，其导热性、刃磨性、焊接性下降；耐热性好。常用牌号有：YT5、YT14、YT15、YT30
YW类的主要特点为：晶粒细化，提高σ弯、αk、σ-1和高温性能，同时保持较高的硬度。粗加工加工钢料时，应选择耐热温度高，有一定抗冲击性能的硬质合金，如YT5,YG3
精加工加工钢料时，应选择硬度高，耐磨性好的硬质合金，如YT15,YT30
粗加工加工铸铁时，应选择抗弯强度高，冲击性能好的硬质合金，如YG6，YG8
精加工加工铸铁时，应选择冲击韧性较好，硬度高，耐磨性好的硬质合金，如YG3，YT5
5、涂层硬质合金有哪些优点常用涂层材料有哪些
答：涂层硬质合金一般选择YG类硬质合金为基体，韧性较好，而涂层一般要求硬度较高，耐磨性好，与金属亲和力小，高温下有良好的热稳定性，因此涂层硬质合金的主要优点有：（1）涂层比基体硬度高；
（2）涂层具有高的抗氧化性，抗粘结性，耐磨性，抗月牙洼磨损
（3）低的摩擦系数，可降低切削力，切削温度25%
（4）耐用度提高1-3倍（WC）
常用涂层材料有：TiC、TiN、Al2O3
7、按下列条件选择刀具材料类型和牌号：（1）45号钢锻件粗车；（2）HT200铸铁精车；（3）低速精车合金钢蜗杆；（4）高速精车调质钢长轴；（5）高速精密镗削铝合金缸套；（6）中速车削淬火钢轴；（7）加工65HRC冷硬铸铁
答：
（1）45号钢锻件粗车的特点：工件表面有硬皮，要求刀具耐磨性好，切削力加大，切削温度高，要求刀具耐热性能好，因此选择YT5，YW1，
（2）HT200铸铁精车的特点：切削力不大，有较小的冲击，由于是精车，要求较好的耐磨性，因此选择CBN ，陶瓷刀YG3
（3）低速精车合金钢蜗杆：特点：加工余量小，切削力小，无冲击，由于是合金钢，要求刀具耐磨性好，选择刀具：YT30,YG3
（4）高速精车调质钢长轴：特点：由于是长轴，要求刀具耐磨性很好，对高速精车，要求耐热性良好，选择刀具：CBN，YN10，陶瓷刀
（5）高速精密镗削铝合金缸套：特点：工件材料塑性极好，精密镗削，要求刀刃锋利，抗粘结性好。选择刀具：PCD，YG3X
（6）中速车削淬火钢轴：特点：要求刀具硬度高，耐磨性好耐热性好，由于是中等切削速度，易产生积屑瘤，因此选择抗粘结的涂层刀具材料（TiN涂层）或陶瓷刀具
（7）加工65HRC冷硬铸铁：特点：工件材料硬度较高，脆性大，粗加工是切削力大，要求刀具材料人性较高，同时硬度也较高，粗加工时易选择YG6A，精加工时可选CBN，Sailon陶瓷刀
3-1衡量切削变形用什么方法如何计算它们
答：剪切角φ：剪切面和切削速度方向的夹角
相对滑移ε：切削层在剪切面上的相对滑移量
厚度变形系数ξa(切削厚度压缩比Ach，长度变形系数ξL）：切屑外形尺寸的相对变化量
相对滑移ε的计算：
切削厚度压缩比Ach的计算
3-2试述切削过程3个变形区和它们的特点
答：第一变形区，位于始滑移面和终止滑移面之间，主要特点是产生剪切变形
第二变形区发生于切屑底面和前刀面的接触处，主要特点是产生纤维化
第三变形区发生于以加工表面上，主要特点是产生纤维化和加工硬化。 3-3试述前角、切削速度vc 和进给量对切削变形的影响规律。
答：1、刀具前角对切削变形的影响:前角增加，会使剪切角φ增加，切削变形降低。 2、切削速度对切削变形的影响：切削速度提高，变形程度越小。
3、进给量对切削变形的影响：进给量增加，会使切削厚度hD 增加，摩擦系数降低，切削变形降低。 3-4试述背吃刀量ap ，进给量f 对切削力Fc 的影响规律
答：增加背吃刀量ap ，进给量f 都会使切削力Fc 增大，但ap 和f 对Fc 的影响是不同的。
进给量f 增加，会使切削变形降低，单位面积的切削力下降，因此，进给量增加1倍，切削力Fc 只增加75%左右。
背吃刀量ap 增加，不会使切削变形降低，单位面积的切削力不变，因此，背吃刀量增加1倍，切削力Fc 增加1倍。
3-5试述主偏角对Fc 、Fp 、Ff 的影响规律
答：主偏角增加，会使切削厚度HD 增加，切屑变形下降，从而使切削力Fc 下降。但Kr ＞60-75 °时，非自由切削成分增加，Fz 会增大。 主偏角增加， Fp 增大、Ff 减小。
3-7用硬质合金车刀P10（YT15）粗车外圆，工件材料为45钢（229HBS ）,背吃刀量为ap=3mm ，进给量f=\r ，切削速度vc=90m/min ，刀具几何角度γo=10°，λs=-5 °，κr=75 °，计算切削力Fc 和切削功率Pc 。
解：查表3-1、表3-2得：C Fc =2795，x Fc =1，y Fc =
k c =3777，n Fc =、k γoFc =，k κrFc = 求得切削力：
切削功率：Pc=F c v c /60×103=992×(100/60)×103=
3-8试述背吃刀量和进给量对切削温度的影响规律 答：背吃刀量aP ↑一倍→切削温度↑5%～8% 进给量f ↑一倍→切削温度↑15%～20%
因为切削温度不但和切削热的产生有关，也和切削热的传出有关，增加背吃刀量，虽然可使切削热增加，但也增加了刀屑的接触长度，改善了散热条件，因此对切削温度的影响最小，
3-10试述刀具正常磨损形式和刀具的破损形式有哪些 1、正常磨损
（1）前刀面的磨损 （2）主后刀面的磨损 （3）副后刀面的磨损
2、刀具的破损形式：切削刃崩碎、切削刃剥落、热裂、沟槽磨损、切削刃细小缺口、塑性变形
3-11简述刀具磨损的原因。高速钢刀具、硬质合金刀具在中速、高速时产生磨损是什么原因 答：刀具磨损的四个主要原因是： 一、硬质点磨损 二、粘结磨损 三、扩散磨损
四、化学磨损（氧化磨损）
高速钢在中速切削是主要产生硬质点磨损（切削温度较低），高速时由于切削温度过高，主要产生塑性
c c F c F c F c F n y x p F c K
v f a C F =)(99292.095.01003.02279515
.075.01N F c
=?????=-
变形破坏。
硬质合金车刀高速切削时，主要以扩散磨损为主；中速切削主要以粘结磨损为主；低速切削主要产生硬质点磨损和崩刃。
3-12什么叫刀具磨损标准，规定的磨损位置和数值有多大
答：以1/2背吃刀量处后刀面上的磨损带宽度VB达到正常磨损阶段的结束和急剧磨损阶段的开始时的磨损量作为刀具磨钝标准。
3-13什么叫刀具寿命
答：刀具寿命是刀具磨损达到磨钝标准时的总切削时间（min）
其它刀具寿命：
（1）规定加工条件下，按质完成额定工作数量的可靠性寿命；
（2）刀具达到磨钝标准时实际加工工件数量——一般用于精加工
（3）刀具达到规定承受冲击次数的疲劳寿命。
3-14切削变形、切削力、切削温度、刀具磨损对刀具寿命有何影响
答：切削塑形材料时，随着切削变形的增加，变形抗力增大，切削力增加，切削热增加，切削温度升高，刀具的磨损增加，刀具寿命降低。
切削脆性材料时，由于形成崩碎切屑，虽然切削变形轻，但后刀面发热集中，刀具的后刀面磨损加大。
3-15确定刀具合理寿命有哪两种方法有何特点各适用在什么条件下
答：最高生产率刀具寿命：以单位时间生产最多数量产品或加工每个零件所消耗的时间为最少来衡量的刀具寿命。
特点：生产率最高
适用：生产有特殊需要或交货时间较紧的情况。
最低成本刀具寿命：以每件产品或工序的加工费用最低为原则来制定的刀具寿命。
特点：生产成本最低
适用：普通机床生产，订单不紧的情况。
3-16举例说明普通硬质合金车刀、可转位硬质合金车刀和陶瓷车刀刀具寿命各是多少为什么
答：普通硬质合金车刀的寿命为60分钟，规定寿命较短，这是因为：刀具简单，制造成本低，刃磨方便可转位硬质合金车刀的寿命为30-45分钟，规定寿命短，因为切削刃转位迅速，刀片更换简便
陶瓷车刀的寿命一般为180-240分钟，刀具寿命较长，因为陶瓷刀主要用于精加工，半精加工。
3-17用K10(YG6）车刀车削灰铸铁220HBS工件外圆，选用切削用量为vc=80m/min，ap=3mm、f=r，刀具几何角度为κr=60°，κ’r=15°。试求刀具寿命T=60min时的切削速度v60多少在数控机床上切削速度是多少
解：查表3-4,3-5得各影响系数、影响指数分别为：
C v=，m=，x v=，y v=
各修正系数分别为：材料修正系数为K Mv=
主偏角修正系数为：K
K rv=1
代入公式：
在数控机床上，切削速度为15m/min
3-18在下表中分别用“↑↓”或变化曲线表示各因素对切削规律的影响趋势。
二、课后练习
4-1在各类切屑形状中较为理想的有哪几种
答：根据生产经验，短管状切屑、平盘旋状切屑、锥盘旋状切屑、短环形螺旋切屑等是可以接受的切屑形状。
其中理想的切屑形状为：定向流出的“C”、“6”形切屑，不超过50mm长度的短螺旋切屑。
4-4衡量材料切削加工性的指标有哪些其中根据工件材料的哪几项性能来判断加工性等级
答：衡量材料切削加工性的指标有：
1、加工材料的性能指标
2、相对加工性指标
3、刀具寿命指标
4、其他指标
（1）加工质量
（2）以单位切削力衡量：机床动力不足，工艺系统刚性差；
（3）以断屑性能衡量：自动机床，组合机床，自动线，深孔钻。
根据工件材料的以下性能判断加工性等级：硬度、抗拉强度、伸长率（塑形）、冲击韧度、导热率
4-5分析不锈钢1Cr18Ni9Ti的加工特点
答：1、不锈钢1Cr18Ni9Ti的强度、韧性较大，增加了粘结倾向，消耗功率大，。
2、易产生加工硬化，切削力大。
3、导热性低，切削温度高，刀具磨损严重；
4、塑形高，断屑困难。
5、线膨胀系数大，易产生热变形，精加工时影响尺寸精度。
6、线膨胀系数大，易产生热变形，精加工时影响尺寸精度。
4-6改善难加工材料加工性能的途径有哪些
答：
1．调整工件材料化学成分和合理进行热处理
2．合理选择刀具材料；
3．合理选择刀具几何参数，刀具表面研磨，和切削用量
4、提高工艺系统的刚性，机床功率
5．使用切削液
6．注意断屑、排屑
7．采用新的加工技术
4-7浇注切削液起什么作用
答：冷却，润滑，防锈，排屑洗涤
4-8切削液有哪几类各适用何场合
答切削液主要有：水溶性切削液和油性切削液。水溶性切削液又分为水溶液、乳化液和合成切削液。油性切削液主要有切削油和极压切削油。
水溶性切削液冷却性和排屑性好，有一定的防锈性，但润滑性差；主要用于对加工质量要求不高，但发热量大的粗加工，或磨削加工。其中高浓度的乳化液可用于高速精加工。
油性切削液润滑性和防锈性好，排屑性和冷却性较差，主要用于低速精加工。
4-9已加工表面质量包括哪些指标
答：几何方面(Ra)，表面材质的变化
1、加工硬化
2、表层残余应力
3、表层微裂纹
4、表层金相组织
5、表面粗糙度
4-10表面理论粗糙度如何计算实际粗糙度受哪些因素的影响
答：表面理论粗糙度根据已加工表面质量残留面积的高度计算。
影响实际粗糙度的因素有：
1．积屑瘤，
2．鳞刺，
3．切削过程中的变形
4．刀具的边界磨损
5．刀刃与工件相对位置的变化
4-11减小表面粗糙度要改善哪些因素
答：1、提高切削速度，降低进给量
2、增大刀具前角，合理确定后角，减小副偏角，合理使用修光刃。
3、选择抗粘结的刀具材料
4、合理使用切削液
5、调整工建材料性能
4-12试述前角、后角的作用和选择原则
答：
前角的功用：前角大小主要影响：切削变形，切削力，切削热，耐用度，散热条件。
确定原则：在保证刀具耐用度的前提下，尽量选择大的前角。
确定前角时，还应考虑：1、刀具材料的强度，韧性；2、工件材料的塑性，脆性；3．加工条件后角的主要功用是：减少后刀面的摩擦，提高刀具的耐用度，提高加工质量。1．增大后角，减小弹性恢复层和后刀面的接触长度；2．刀具锋利；3．在相同VB标准时，提高刀具的耐用度。4、后角太大，降低切削部分的强度和散热条件。
确定原则是在不产生摩擦条件下尽量减小后角，主要取决于切削厚度。实际生产中应考虑：（1）切削厚度；
（2）加工精度；
（3）工件材料的强度硬度、塑性、弹性等；
（4）工艺系统刚度
4-13主偏角、刃倾角的功用及选择原则是什么
答：主偏角的功用是：
（1）ap，f不变时，减小Kr可减轻单位长度切削刃上的负荷，散热好
（2）提高刀尖强度，散热体积大。
（3）减少因冲击造成的刀尖损坏
（4）影响背向力
选择原则：从提高刀具耐用度的角度，应减小主偏角
刃倾角的功用
（1）控制切屑流向；（2）影响刀头强度和断续切削时切削刃上受冲击的位置；（3）影响刀刃的锋利程度；（4）影响切削分力的大小
选择原则：
1．根据加工要求
（1）加工精度高时，应选择大的刃倾角；
（2）有冲击或加工高强度钢，淬硬钢等应选择负的刃倾角。
2．根据加工条件：加工断续表面或余量不均匀时，选较大的负刃倾角。
4-16试述选择切削用量三要素的原则分别说明他们的选择方法
答：粗加工时切削用量的选择原则
首先选取尽可能大的背吃刀量，其次根据机床动力和刚性等选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。
精加工、半精加工时切削用量的选择原则：
首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量，其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量，最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。
他们的选择方法分别为：
他们的选择：背吃刀量主要根据加工余量确定。余量尽量一次切除，如果余量过大，需分两次切除，第一刀的背吃刀量要大，通常为总余量的2/3-3/4
进给量的选择：粗加工时，根据机床功率、刀片强度尽量大。精加工、半精加工时根据表面粗糙度要求选择。
切削速度根据刀具的寿命要求和选定的背吃刀量、进给量计算获得。
5-1车刀按用途与结构来分有哪些类型它们的使用场合如何
答：车刀按用途分为：外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、切断车刀、螺纹车刀、成形车刀等
按结构分为
（1）整体车刀：小型刀具和加工非铁金属刀具
（2）焊接式车刀：各类刀具，特别是小刀具
（3）机夹式车刀：大型车刀，螺纹车刀、切断车刀
（4）机夹可转位式车刀：普通车床刀具，自动线、数控机床刀具
5-2常用硬质合金焊接车刀的刀片型号如何表示
答：刀片型号用一个字母和三个数字表示。第一个字母和第一位数字表示刀片形状，后两位数字表示刀片主要尺寸。若型号相同，个别结构尺寸不同时，在后两位数字后加一个字母以示区别。
5-5卧式车床和数控车床上所使用的可转位刀片有什么区别
答：数控车床所采用的可转位车刀，其几何参数是通过刀片结构形状和刀体上刀片槽座的方位安装组合形成的，与通用车床相比一般无本质的区别，其基本结构、功能特点是相同的。但数控车床的加工工序是自
补1、和机夹重磨式车刀相比，机夹可转位车刀有何优点
答：和机夹重磨式车刀相比，机夹可转位车刀的主要优点为：
（1）不需焊接、重磨，刀片性能好；
（2）生产率高；
（3）更换方便，易保证加工精度；
（4）刀片标准化，可使用涂层刀片。
6-1成形车刀的前后角规定在那个表面中表示，为什么
答：成形车刀的前、后角都在规定的纵剖面内（假定工作表面）（进给表面）
这是方便：测量、制造和重磨
6-2成形车刀切削刃上各点前后角是否相同为什么
答：成形车刀切削刃上各点前后角不相等。
因为：成形车刀的前角不为零，切削时，切削刃的基准点调整到工件中心等高，因此规定是在基准点处的前、后角为成形车刀的名义后角。
切削刃上其余各点低于工件中心水平位置，其余各点的切削平面和基面的位置是变化的，因此各点的切削平面和基面与所在点的后面、前面形成的后角与前角都不相同。离工件中心越远，后角越大，前角越小
6-4分别说明零件廓形和成形车刀廓形在哪个投影平面内测量，在什么条件下两者廓形相同
答：零件廓形是在相当于基面的投影内测量，成形车刀廓形是在垂直于刀具的后刀面的投影内测量。
当成形车刀的前角、后角均为0度时，两者廓形相同
1、成形车刀按结构和形状分为哪几种按进给方式分为哪几种
答：按结构和形状分
1．平体成形车刀
2．棱体成形车刀
3．圆体成形车刀
按进刀方式分
1、径向进给成形刀
2、切向进给成形车刀
3、斜向进给成形车刀
2、成形车刀的前角、后角是指哪一个剖面内的角度为什么还要规定是在基准点处的前后角
答：成形车刀的前、后角都在规定的纵剖面内（假定工作表面）（进给表面）
成形车刀切削刃每一点的前角、后角都不相同，切削时，切削刃的基准点调整到工件中心等高，因此规定是在基准点处的前、后角为成形车刀的名义后角。
3、成形车刀正交平面内的后角过小时，通常采用什么办法改善切削情况
答：改善措施：
（1）改变零件廓形；
（2）端面切削刃的后面上磨出凹槽；
（3）斜装成形车刀，krx＞7°
（4）端面刃磨出2°～3°的侧隙角。
4、为什么要进行成形车刀截形的修正计算
答：成形车刀后刀面截形修正计算的必要性
1．制造时必须知道法向剖面N—N的轮廓
2．在N—N内，廓形深度P与工件在轴向剖面内的深度ap不等；
3．由于前后角的存在，使刀形廓形不等于工件廓形。
7-2麻花钻的刃磨角度数值范围是多少
答：
1、顶角标准麻花钻头的2φ=116 °-118°
2、外缘后角标准值（αf）：8°-20°
3、横刃斜角标准值：133°-125°
7-4麻花钻的后角为什么标注在外圆周柱剖面中为什么近钻头中心处后角数值要磨得大些
答：麻花钻的后角标注在外圆周柱剖面中是为了方便刃磨和测量
近钻头中心处后角数值要磨得大些，因为：
1、使横刃获得较大的前角，增加横刃的锋利程度
2、使切削刃上各点工作后角相差较少。
3、为和前角的变化相适应，使切削刃上各点的楔角大致相等，强度相当。
9-1试述拉刀工作范围，所能达到的加工精度和表面粗糙度
答：拉刀主要用于大批量精加工内外成型表面。
加工精度:IT7-IT8
表面粗糙度：拉削有几种方式，各有何优缺点和适用范围
答：有3种拉削方式
1．分层式拉削
刀齿的刃形与被加工表面相同，它们一层层地切下加工余量，最后由拉刀的最后一个刀齿和校准齿切出工件的最终尺寸和表面。这种方式可获得较高的表面质量，但拉刀长度较长，生产率较低。主要用于精拉。
2．分块式拉削
是将加工余量分为若干层，每层金属不是由一个刀齿切去，而是由几个刀齿分段切除，每个刀齿切去该层金属中的相互间隔的几块金属，其优点是切屑窄而厚，在同一拉削余量下所需的刀齿总数较分层式少，故拉刀长度大大缩短，生产率也大大提高。设计复杂，制造困难。主要用于半精拉3．综合式拉削
集中了分层式与分块式拉削的优点，拉刀的粗切齿及过渡齿制成轮切式结构(分块拉削)，精切齿则采用分层式结构，分层拉削，最终完成零件表面的加工。主要用于大批量零件的精拉余量较大的孔。9-3 综合式圆拉刀刀齿分几种型式，每种齿型齿升量有何不同
答：综合式圆拉刀前部刀齿为单齿分块式，后部刀齿为同廓分层式。
单齿分块式刀齿的齿升量大于同廓分层式刀齿的齿升量
1、和切削加工相比，磨削加工有何特点
答：和切削加工相比，磨削加工的主要特点有：
1、高速度：线速度：30 ～50m/s；高速：>50m/s
2、高精度：IT6～IT5级；表面粗糙度值可达～μm
3、高硬度：加工淬火钢、硬质合金等高硬度材料；
4、高温度：磨削温度可达1000℃以上；使用大量的冷却液。
5、去除单位体积材料的能耗高。
2、砂轮粒度的选择准则是什么
答：砂轮粒度选择原则为：
（1）精磨时：选择粒度小的磨粒,46 # -100 #；
（2）粗磨时：磨粒粗12#-36#；
（3）砂轮速度高或砂轮与工件接触面积较大时，粒度大；
（4）磨软而韧金属，粒度粗；硬而脆金属，粒度小。
3、常用的砂轮结合剂有哪4种各有何主要特点
名称符号特点应用陶瓷结合剂V耐热、效率高、价格低、脆性应用最广树脂结合剂B强度高、抗冲击、弹性好薄片砂轮橡胶结核剂R强度高、抗冲击、弹性好导轮、薄片砂轮金属结合剂M强度最高金刚石砂轮
4、砂轮硬度的选择原则是什么
答：砂轮硬度的选择：
（1）工件硬，砂轮软
（2）接触面极大，砂轮软
（3）半精磨比粗磨砂轮软，精磨，成型磨，砂轮硬
（4）气孔率低，砂轮软
（5）树脂结合剂不耐高温，磨粒易脱落，硬度比陶瓷结合剂高1-2级
5、什么叫比磨削能为什么磨削的单位切削能高于其他的切削方式
答：比磨削能：磨下单位体积金属所消耗的能量mm3)
磨削的单位切削能高于其他的切削方式的主要原因有：
（1）磨削加工是微刃负前角切削加工，工件材料的变形强烈；
（2）和切削加工相比，磨削加工的切削厚度要薄的多，导致消耗的表面能增加。
6、磨削加工表面的残余应力产生的原因是什么
答：磨削加工表面的残余应力产生的原因是：
（1）金属组织相变引起的体积变化——相变应力
（2）不均匀热胀冷缩——热应力
（3）残留的塑性变形——塑变应力
《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
第一章：绪论 1. 名词解释：测量学、测定、测设、大地水准面、地球椭球面、绝对高程、相对高程、6°带、高斯平 面直角坐标、参心坐标系、地心坐标系、正高、大地高。 (1)测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面、水下及空间点位的科学。 （ 2）测定是指用测量仪器对被测点进行测量、数据处理，从而得到被测点的位置坐标，或根据测量得的数据绘制地形 图。 （3）测设是指把设计图纸上规划设计好的工程建筑物、构筑物的位置通过测量在实地标定出来。 （4）大地水准面是由静止海水面并向大陆、岛屿延伸而形成的不规则的闭合曲面。 （5）地球椭球面是把拟合地球总形体的旋转椭球面。 （6）绝对高程是指地面点沿垂线方向至大地水准面的距离。 （7）相对高程是指选定一个任意的水准面作为高程基准面，地面点至此水准面的铅垂距离。 （8） 6°带，即从格林尼治首子午线起每隔经差6°划分为一个投影带。 （9）高斯平面直角坐标：经投影所得的影响平面中，中央子午线和赤道的投影是直线，且相互垂直，因此以中央子午线投 影为 X 轴，赤道投影为 Y 轴，两轴交点为坐标原点，即得高斯平面直角坐标系。 （10）参心坐标系是以参考椭球的几何中心为基准的大地坐标系。 （11）地心坐标系是以地球质心为原点建立的空间直角坐标系，或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所 建立的大地坐标系。 （12）正高是指地面点到大地水准面的铅垂距离。 （13）大地高是指地面点沿法线至地球椭球面（或参考椭球面）的距离，称为该点的大地高。 2.测量学主要包括哪两部分内容？二者的区别是什么？ 测量学主要包括测定和测设两部分内容；区别：测定是用测量仪器对被测点进行测量根据测量得的数据绘制地形图， 而测设是指把设计图纸上设计好的坐标实地标定出来。 3.简述 Geomatics 的来历及其含义。 来历：自20 世纪 90 年代起，世界各国将大学里的测量学专业、测量学机构好测量学杂志都纷纷改名为Geomatics 。Geomatics是一个新造出来的英文名词，以前的英文词典中找不到此词，因此也没有与之对应的汉译名词。1993 年Geomatics 才第一次出现在美国出版的Webster 词典（第 3 版）中，其定义为：Geomatics 地球的数学，是所有现代地 理科学的技术支撑。接着， 1996 年国际标准化组织（ ISO）对 Geomatics 定义为： Geomatics 是研究采集、量测、分析、存储、管理、显示和应用空间数据的现代空间信息科学技术。 含义：将“ Geomatics ”译为“地球空间信息学”反映了国际标准化组织(ISO) 对其所下定义的完整内容，反映了传统 测绘科学与遥感、地理信息系统、多媒体通讯等现代计算机科学和信息科学的集成。其意义远远超出了讨论一个名词 译法的范围，而是标志着推动地球科学研究从定性走向定量、从模拟走向数字、从孤立静止走向整体动态乃至实时的 信息化过程。 4.测量学的平面直角坐标系与数学上的平面直角坐标系有何不同？ 两者有三点不同：（ 1）测量直角坐标系是以过原点的南北线即子午线为纵坐标轴，定为X 轴；过原点东西线为横坐标 轴，定为 Y 轴（数学直角坐标系横坐标轴为X 轴，纵坐标轴为Y 轴）。（2）测量直角坐标系是以X 轴正向为始边，顺时 针方向转定方位角φ及I 、II 、III、IV象限（数学直角坐标系是以X 轴正向为始边，逆时针方向转定倾斜角θ，分I、II、III 、IV 象限）。（3）测量直角坐标系原点 O的坐标（ x0，y0）多为两个大正整数，（数学坐标原点的坐标是 x0=0 ，y0=0）。 5.简述我国采用的高斯平面直角坐标系的建立方法。 我国采用高斯平面坐标系的建立方法：（ 1）分带，从格林尼治首子午线起，每隔经差6°划分一带，分为60 个带。（ 2）
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
第一章 2、已知真空中的光速c ＝3*108m/s ，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n=1.65）、加拿大树胶（n=1.526）、金刚石（n=2.417）等介质中的 光速。 解： 则当光在水中，n=1.333 时，v=2.25*108m/s, 当光在冕牌玻璃中，n=1.51 时，v=1.99*108m/s, 当光在火石玻璃中，n ＝1.65 时，v=1.82*108m/s ， 当光在加拿大树胶中，n=1.526 时，v=1.97*108m/s ， 当光在金刚石中，n=2.417 时，v=1.24*108m/s 。 3、一物体经针孔相机在屏上成一60mm 大小的像，若将屏拉远50mm ，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向 不变，令屏到针孔的初始距离为x ，则可以根据三角形相似得出： 所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm 。 4、一厚度为200mm 的平行平板玻璃（设n=1.5），下面放一直径为1mm 的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径应为多少？ 解：令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射，而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为： (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系，利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为： (2) 联立（1）式和（2）式可以求出纸片最小直径x=179.385mm ， 所以纸片最小直径为358.77mm 。 8、.光纤芯的折射率为1n ，包层的折射率为2n ，光纤所在介质的折射率为0n ，求光纤的数值孔径（即10sin I n ，其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。 解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有： n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有：
简答题 1、工程测量的定义及其主要任务是什么？ 答：工程测量是一门测定地面点位的科学。其主要任务是：测图、用图、放样（放图）。 2、测量上所采用的平面直角坐标系与数学上所用的直角坐标系统有何不同？ 答：坐标轴互换；象限编号顺序相反。 3、什么叫大地水准面？测量中的点位计算和绘图能否投影到大地水准面上？为什么？ 答：通过平均海水面并延伸穿过陆地所形成闭合的那个水准面。不能，因为大地水准面表面是一个凹凸不平的闭合曲面，这给测量中点位计算以及绘图投影带都会带来很大麻烦。 4、测量选用的基准面应满足什么条件？为什么？ 答：条件：1）基准面的形状和大小，要尽可能地接近地球的形状和大小；2）要是一个规则的数学面，能用简单的几何体和方程式表达。这是因为：1）所有的测量工作都是在地球表面进行的，是以地球为参照的，所以要保证测量工作的真实性和准确性；2）为了尽 可能地方便测量中繁杂的数据计算处理。 5、水准仪必须满足哪些条件？ 答：1）水准管轴平行于视准轴；2）圆水准器轴平行于仪器竖轴；3）当仪器整平后，十字丝必须满足水平的条件
6、为什么把水准仪安置在距离前后视两根尺子大致相等的地 方？ 答：可以消除或减弱视准轴水平残余误差、对光透镜进行误差、地球曲率误差、大气折光误差等对高差观测值的影响。 7、为什么水准测量读数时，视线不能靠近地面？ 答：尽可能地避免大气折光的影响。 &转点在测量中起何用？转点前视点变为后视点及仪器搬至下一站的过程中，为什么不宽容许发生任何移动？如何选择转点？ 答：起传递高程的作用。若发生移动，则前、后两站所测的不是同一个点，就达不到其转递高程的作用。选择转点首先应考虑其要与前、后两点通视并且与前、后两点之间的距离大致相等，一般应选在质地比较坚硬的地面上。 9、用经纬仪照准在同一竖直面类不同高度的两个点子，在水平度盘上的读数是否一样？在一个测站，不在同一铅垂面上的不同高度的两个点子，两视线之间夹角是不是所测得的水平面？ 答：一样。不是，两视线在同一水平面上的投影夹角才是所测得的水平角。 10、什么叫竖直角？在测竖直角时，竖盘和指标的转动关系与测水平角时水平度盘和指标的转动关系有什么不同？ 答：在同一竖直面内，一点至目标的倾斜视线与水平视线所夹的锐角。水平度盘是固定不动的，指标随望远镜的转动而转动；而竖直角观测中，指标是不动的，竖直度盘随望远镜的转动而转动。
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
. 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
习题1 1．什么叫大地水准面它有什么特点和作用 2．什么叫绝对高程、相对高程及高差 3．测量上的平面直角坐标系和数学上的平面直角坐标系有什么区别 4．什么叫高斯投影高斯平面直角坐标系是怎样建立的 5．已知某点位于高斯投影6°带第20号带，若该点在该投影带高斯平面直角坐标系中的横坐标y ＝-306579.210m ，写出该点不包含负值且含有带号的横坐标y 及该带的中央子午线经度0L 。 6．什么叫直线定线标准方向有几种什么是坐标方位角 7．某宾馆首层室内地面±的绝对高程为45.300m ，室外地面设计高程为-l.500m ，女儿墙设计高程为+88.200m ， 问室外地面和女儿墙的绝对高程分别为多少 8．已知地面上A 点的磁偏角为-3°10′，子午线收敛角为+1°05′，由罗盘仪测得直线AB 的磁方位角为为63°45′， 试求直线AB 的坐标方位角=AB α 并绘出关系略图。 答案： 1．通过平均海水面的一个水准面，称大地水准面，它的特点是水准面上任意一点铅垂线都垂直于该点的曲面，是一个重力曲面，其作用是测量工作的基准面。 2．地面点到大地水准面的垂直距离，称为该点的绝对高程。地面点到假设水准面的垂直距离，称为该点的相对高程。两点高程之差称为高差。 3．测量坐标系的X 轴是南北方向，X 轴朝北，Y 轴是东西方向，Y 轴朝东，另外测量坐标系中的四个象限按顺时针编排，这些正好与数学坐标系相反。 4、假想将一个横椭圆柱体套在椭球外，使横椭圆柱的轴心通过椭球中心，并与椭球面上某投影带的中央子午线相切，将中央子午线附近（即东西边缘子午线范围）椭球面上的点投影到横椭圆柱面上，然后顺着过南北极母线将椭圆柱面展开为平面，这个平面称为高斯投影平面。所以该投影是正形投影。在高斯投影平面上，中央子午线投影后为X 轴，赤道投影为Y 轴，两轴交点为坐标原点，构成分带的独立的高斯平面直角坐标系统。 5．Y=+(-306579.210m+500000m)=.790。 ? =?-?=11732060L 6．确定直线与标准方向的关系（用方位角描述）称为直线定向。标准方向有真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴（X 轴）方向。由坐标纵轴方向（X 轴）的北端，顺时针量至直线的角度，称为直线坐标方位角 7．室内地面绝对高程为：43.80m.女儿墙绝对高程为：133.50m 。 8．/ AB 3059?=α 习题2
《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( )
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
第一章绪论 1 测量学在各类工程中有哪些作用？ 答：测量学在诸多工程中有着重要的作用，比如在地质勘探工程中的地质普查阶段，要为地质人员提供地形图和有关测量资料作为填图的依据；在地质勘探阶段，要进行勘探线、网、钻孔的标定和地质剖面测量。在采矿工程中，矿区开发的全过程都要进行测量，矿井建设阶段生产阶段，除进行井下控制测量和采区测量外，还要开展矿体几何和储量管理等。在建筑工程中，规划和勘测设计的各个阶段都要求提供各种比例尺的地形图；施工阶段，将设计的建筑物构筑物的平面位置和高程测设于实地，作为施工的依据；工程结束后还要进行竣工测量绘制各种竣工图。 2 测定和测设有何区别？ 答测定是使用测量仪器和工具，将测区内的地物和地貌缩绘成地形图，供规划设计、工程建设和国防建设使用。 测设（也称放样）就是把图上设计好的建筑物的位置标定到实地上去，以便于施工 3 何谓大地水准面、绝对高程和假定高程? 答与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封闭曲面，称为大地水准面。地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程。在局部地区或某项工程建设中，当引测绝对高程有困难时，可以任意假定一个水准面为高程起算面。从某点到假定水准面的垂直距离，称为该点的假定高程。 4 测量学中的平面直角坐标系与数学中坐标系的表示方法有何不同? 答在测量中规定南北方向为纵轴，记为x轴，x轴向北为正，向南为负；以东西方向为横轴，记为y轴，y轴向东为正，向西为负。测量坐标系的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限为顺时针方向编号。测量坐标系与数学坐标系的规定是不同的，其目的是为了便于定向，可以不改变数学公式而直接将其应用于测量计算中。 5 测量工作的两个原则及其作用是什么? 答“先控制后碎部、从整体到局部”的方法是测量工作应遵循的一个原则，保证全国统一的坐标系统和高程系统，使地形图可以分幅测绘，加快测图速度；才能减少误差的累积，保证测量成果的精度。测量工作应遵循的另一个原则就是“步步有检核”。这一原则的含义是，测量工作的每项成果必须要有
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
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
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
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、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）
第一章习题 1、已知真空中的光速c＝3 m/s，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n=1.65）、加拿大树胶（n=1.526）、金刚石（n=2.417）等介质中的光速。 解： 则当光在水中，n=1.333时，v=2.25 m/s, 当光在冕牌玻璃中，n=1.51时，v=1.99 m/s, 当光在火石玻璃中，n＝1.65时，v=1.82 m/s， 当光在加拿大树胶中，n=1.526时，v=1.97 m/s， 当光在金刚石中，n=2.417时，v=1.24 m/s。 2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像，若将屏拉远50mm，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距离为x，则可以根据三角形相似得出： 所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm。 3、一厚度为200mm的平行平板玻璃（设n=1.5），下面放一直径为1mm的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径应为多少？ 解：令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射，而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为： (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系，利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为： (2) 联立（1）式和（2）式可以求出纸片最小直径x=179.385mm，所以纸片最小直径为358.77mm。
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。 ( )