金属切削原理与刀具
(第四版)习题册答案
中国劳动社会保障出版社
目录
第一章金属切削加工得基本知识 (1)
第一节切削运动 (1)
第二节切削要素 (1)
第二章金属切削刀具得基本知识 (3)
第一节刀具材料 (3)
第二节切削刀具得分类及结构 (4)
第三节刀具得几何角度 (4)
第四节刀具得工作角度 (6)
第三章切削加工得主要规律 (6)
第一节切削变形 (6)
第二节切屑得类型与控制 (7)
第三节积屑瘤 (8)
第四节切削力与切削功率 (9)
第五节切削热与切削温度 (10)
第六节刀具磨损与刀具耐用度 (11)
第四章切削加工质量与效率 (13)
第一节工件材料得切削加工性 (13)
第二节已加工表面质量 (13)
第三节切削用量得选择 (14)
第四节切削液 (15)
第五章车刀 (16)
第一节焊接式车刀 (16)
第二节可转位车刀 (16)
第三节成形车刀 (17)
第六章孔加工刀具 (19)
第一节麻花钻 (19)
第二节深孔钻 (20)
第三节铰刀 (21)
第四节镗刀 (22)
第五节其她孔加工刀具 (22)
第七章铣刀 (23)
第一节铣刀得种类及用途 (23)
第二节铣刀得几何参数及铣削要素 (24)
第三节铣削方式 (25)
第八章拉刀 (26)
第一节拉刀得种类 (26)
第二节拉刀得结构组成及主要参数 (26)
第三节拉削方式 (27)
第四节拉刀得使用与刃磨 (28)
第九章螺纹刀具 (29)
第一节螺纹车刀 (29)
第二节丝锥与板牙 (30)
第三节螺纹铣刀 (30)
第四节塑性变形法加工螺纹 (30)
第十章齿轮加工刀具 (31)
第一节齿轮刀具得种类 (31)
第二节齿轮滚刀 (31)
第三节蜗轮滚刀 (32)
第四节插齿刀 (33)
第五节剃齿刀 (33)
第十一章数控机床用刀具 (34)
第一节数控车床用刀具 (34)
第二节数控铣床用刀具 (35)
第三节数控加工中心用刀具 (35)
第一章金属切削加工得基本知识
第一节切削运动
一、填空题
1. 刀具、工件、主、进给
2.待加工、已加工、过渡
二、判断题
*1.√*2.√3.× 4.× 5.√ 6.×
三、选择题
*1.B *2.C 3.A *4.A *5.A *6.B *7.A
四、简答题
写出下表中各种切削加工方法具备得主运动。
第二节切削要素
一、填空题
1.主运动、进给运动、背吃刀量、进给量、切削速度
2.切削厚度、切削宽度、切削层面积
二、判断题
1.√
2.×
3.√
4.√
5.√
6.×
7.×
8.×
9.√10.×11.√
三、选择题
1.A
2.B
3.A
4.C
5.A
6.B
7.A
8.A
9.C
四、名词解释
1.背吃刀量:工件上已加工表面与待加工表面之间得垂直距离
2.进给量:工件或刀具每转一转或往复一次或刀具每转过一齿时,工件与刀
具在进给方向上得相对位移。
3.切削速度:主运动得线速度。
4.切削厚度:垂直于工件过渡表面测得得切削层尺寸。
5.切削宽度:平行于工件过渡表面测得得切削层尺寸。
6.切削层面积:切削层截面得面积。
五、计算题
1.解:由题意得:
m/min
2.解:由题意得:
第二章金属切削刀具得基本知识
第一节刀具材料
一、填空题
1.工具钢、碳素钢工具、合金工具、高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料
2.耐热性、抗弯、低、手用
3.钨、钼、铬、钒、白、锋
4.强度、韧性、切削、冲击
5.高速钢
6.耐热性、550℃~600℃、30
7.钨系、钨钼系、W18C r4V、W6M o5C r4V2、W9M o3C r4V
8.高于、800℃~1000℃
9.强度、韧性、脆、冲击、振动
10.金刚石、立方氮化硼
11.铁与碳、铁族
二、判断题
1.√
2.√
3.×
4.√
5.√
6.√
7.×
8.√
9.√10.√11.√12.×13.√14.×15.
×16.×17.√18.√19.√20.×21.√22.√
三、选择题
1.B
2.D
3.C
4.D
5.A
6.D
7.A
8.A
9.D 10.C 11.A
12.B 13.D 14.D 15.B 16.A 17.C 18.B
四、简答题
1.刀具材料应具备哪些基本性能？
答:(1)高硬度;(2)高耐磨性;(3)足够得强度与韧性
(4)高耐热性;(5)良好得工艺性
2.简述陶瓷刀具材料得主要特点及应用。
答:(1)高硬度与高耐磨性; (2)高耐热性
(3)有高得化学稳定性; (4)强度、韧性差
陶瓷刀具一般适用于高速精细加工硬材料。
3.简述金刚石得主要特点及应用。
答:金刚石刀得优点
(1)极高得硬度与耐磨性可用于切削硬质合金、陶瓷等高硬度高耐磨性材料。
(2)很好得导热性与很低得热膨胀系数
(3)刀具得切削刃很锋利,刃面得粗糙度很小可进行微量切削与镜面切削。
(4)摩擦系数低于其她刀具材料
金刚石得主要缺点及适用
(1)耐热性差、强度低、脆性大一般只适宜作精加工。
(2)金刚石与铁与碳原子得亲与性强不宜用于加工铁族材料。
4. 简述立方氮化硼得主要特点及应用。
答:(1)很高得硬度与耐磨性;
(2)很高得热稳定性;
(3)有较好得导热性,与钢铁得摩擦系数较小。
可用于淬硬钢、冷硬铸铁得粗加工与半精加工,以及高速切削高温合金等难加工材料。但由于其强度及韧性仍较低(介于陶瓷与硬质合金之间),因此不宜用于低速切削。
第二节切削刀具得分类及结构
一、填空题
1.单刃、多刃
2.整体式、焊接式、机夹式
3.两面一刃、刀面、刀刃、刀尖
二、判断题
1.×
2.√
3.√
4.×
5.√
6.×
7.√
第三节刀具得几何角度
一、填空题
1.定义、规定、刀面、刀刃
2.标注(静止)、工作(动态)
3.设计、制造、刃磨、测量、工作
4.正交平面、法平面、进给平面、背平面、正交平面
5.基面、切削平面、正交平面、P r—P s—P o
6.锐中求固、锋利、刀刃与刀尖
二、判断题
1.√
2.√
3.√4、√5、√6.× 7.× 8.√ 9.√ 10.√ 11、√12.√ 13.
√14.× 9、√11.√12.√13.×14.×15.×16.√17.×18.×19.×20.√21.
√22.×√23.√24.√25.√
三、选择题
1.A
2.C
3.B
4.A
5.B
6.C
7.A
8.B
9.C
10.C 11.C 12.B 13.B 14、 A 15、A
四、名词解释
1.基面:通过切削刃上某一选定点,垂直于该点主运动(切削速度v)方向得平面。
2.切削平面:通过切削刃上某一选定点,切于工件过渡表面并垂直于基面平面。
3.正交平面:通过切削刃上某一选定点,同时垂直于基面与切削平面得平面。也叫剖面或截面。
五、简答题
1.在下表中写出六个基本角度得名称、符号及定义。
2.前角得作用就是什么？
答:前角主要影响刀刃得锋利程度与强度,影响切削变形与切削力,影响工件已加工表面质量。
3.主偏角得作用就是什么？
答:1)影响刀尖强度与散热性能; 2)影响切削分力大小 ; 3)影响断屑
4.刃倾角有哪些作用？
答:1)影响排屑方向; 2)影响刀头强度
3)影响切削得平稳性; 4)影响切削刃得锋利性
第四节刀具得工作角度
一、填空题
1.相对位置、相对运动
2.瞬时主运动、合成运动
3.工作基面、工作切削平面
4.工作前、工作后
5.工作主偏角、工作副偏角
二、判断题
1.√
2.√
3.√4、×5.×6.×
三、选择题
1.A
2.B
3.B 4、A、
四、简答题(略)
在下图中作出切断时,若刀尖高于工件中心时切断刀工作角度得变化情况。
第三章切削加工得主要规律
第一节切削变形
一、填空题
1、切割、推挤、剪切滑移
2、剪切滑移、切屑得挤压、已加工表面。
3、缩短、增加、切屑收缩
4.切削变形系数(切屑收缩系数)ξ
二、判断题
1.√
2.√ 3、√ 4.× 5.√6、×
三、选择题
1. A
2.A
3. B
4. C
四、简答题
在下图中标出三个变形区位置,写出三个变形区得名称。
第Ⅰ变形区:剪切滑移变形
第Ⅱ变形区:切屑得挤压变形
第Ⅲ变形区:已加工表面得变形
第二节切屑得类型与控制
一、填空题
1、带状、节状、粒状、崩碎。
2、带状、卷屑、断屑
3.卷—碰—断
4、直线圆弧型、直线型、圆弧型。
5.外斜式、平行式、内斜式
6、断屑槽、切削用量、刀具角度
7.进给量、背吃刀量、进给量、背吃刀量、减小。
8.进给量、背吃刀量、切削速度。
9.排屑方向
二、判断题
1、√
2、√
3、×
4、√
5、×
6、×
7、√
8、√9、× 10、√ 11、√ 12、√ 13、× 14、×15、√16、√
三、选择题
1、A
2、A
3、B
4、A
5、 B
6、 C
7、 C
8、 B
9、 C
10、 D 11、A 12、B 13.B
四、简答题
1.较好得屑形有哪几种？
答:在切削中能获得短管状切屑、短环形螺旋切屑、短锥形螺旋切屑、弧形
切屑,以及带防护罩得数控机床与自动机床上得到单元切屑与针形切屑均可列为
可接受得屑形。
2.切削用量中对断屑影响最大得要素就是什么？如何影响？
答:切削用量中对断屑影响最大得就是进给量f。
进给量f加大,切削厚度αc按比例增大,切削变形增大,切屑易折断。
3.试分析切削速度、刀具前角与切削厚度(进给量)对切削变形得影响。
答:(1)切削速度:切削速度越高,切屑流动越快,前刀面对切屑得挤压作用时
间短,因此切屑得变形小。
(2)刀具前角:刀具前角越大,排屑越顺利,前刀面对切屑得挤压作用小,
因此,切屑得变形小。
(3)切削厚度:切削厚度越大,切屑与前刀面之间得挤压作用越大,切屑得
变形就越大。
第三节积屑瘤
一、填空题
1、中等、塑性、前刀面、刀瘤。
2、切削速度
3.增大
二、判断题
1.×
2.√
3.√
4.×
5.×
6.√
7.×
8.×
9.√10.×11.√
三、选择题
1、 B
2、 B
3、 A
4、A、 C
四、简答题
1、积屑瘤对切削加工有哪些影响。
答:(1)保护刀具
(2)增大实际前角
(3)影响加工精度与表面粗糙度
2.精加工塑性金属时采取哪些措施避免产生积屑瘤。
答:(1)避开中等切削速度
硬质合金刀具采用高速切削(υ>70m/min),高速钢刀具采用低速切削(υ<5m/min)。
(2)增大前角γo ,减小刀具前刀面得表面粗糙度值
(3)使用润滑效果好得切削液
第四节切削力与切削功率
一、填空题
1、工件、刀具、相等、相反、刀具、工件
2、变形、摩擦
3、主切削力、背向力、进给力、相互垂直、主运动、背吃刀量、进给。
二、判断题
1、√
2、√
3、×
4、×
5、√
6、×
7、√
8、×
9、√10、×11、
√12、×13、√14、√15、√16、× 17、× 18.√
三、选择题
1、A
2、 A 3.C 4、 B 5.A 6.B 7.A 8.A 9.C 10.B
四、简答题
1.切削力可分解成哪几个分力？各分力有何实用意义？
答:通常将切削力分解成三个分力:主切削力F c、背向力F p、进给力F f (1)主切削力就是最大得分力,它就是确定机床电动机功率、计算机床强度与刚度,设计夹具主要零部件、验算刀杆与刀片强度得主要依据;
(2)背向力就是切削时引起振动得主要因素,也就是引起工件弯曲变形得主要原因;(3)进给力就是验算机床进给机构主要零部件得强度。
2.切削用量三要素就是怎样影响切削力得？
答:(1)背吃刀量:当背吃刀量a p增大一倍,实际切削面积也增大一倍,变形抗力与摩擦力成倍增加,故切削力成正比得增大一倍。
(2)进给量:当进给量f增大一倍,由于残留面积也增大,实际切削面积未成倍增
大,且切削厚度得增大,使切屑与前刀面得摩擦面积不成倍增大,故切削力增大约68%~86% 。
(3)切削速度:切削塑性金属时,切削速度v对切削力得影响主要受积屑瘤影响实际前角所造成。
切削脆性金属时,产生崩碎切屑,切屑与前刀面挤压与摩擦作用较小,没有积屑瘤产生,切削速度对切削力无显著影响。
3.如何选择刀具几何参数以减小背向力？
答:(1)增大刀具前角
(2)增大刀具主偏角
(3)增大刀具刃倾角
(4)减小刀尖圆弧半径
五、计算题
1.某车床电机功率为5.5KW,传动效率为0.8,车削某钢件时若选择背吃刀量为5mm,进给量为0.25mm/r。求机床功率允许条件下可选择得最高切削速度。
解:工件为钢件:
因为且
所以
m/min
即:机床功率允许条件下可选择得最高切削速度为m/min。
=7KW,η=0、8,如以v=180m/min车削短轴,根据推算
2.一台C620—1车床,P
E
Fc=1700N,问这台车床能否切削。
解:KW
KW
即:
所以这台车床能切削
第五节切削热与切削温度
一、填空题
1. 变形、摩擦
2、切屑、工件、刀具
3、切削区域
4.切削速度、进给量、背吃刀量
5.增大、降低
二、判断题
1、×
2、×
3、√
4、√
5、√6.√7、×8、√ 9、× 10、×
三、选择题
1、 A
2、 B
3、 A、 B 4.A 5、A 6.A7、 C 8、D
四、简答题
切削用量三要素怎样影响切削温度？
答:实验得出,当切削速度增大一倍时,切削温度约增高20%~33%;进给量增大一倍时,切削温度约增高10%;背吃刀量增大一倍时,切削温度只增高约5%
第六节刀具磨损与刀具耐用度
一、填空题
1、后刀面、前刀面、前后刀面同时
2、初期、正常、急剧
3、刀具允许得磨损量、就是否需要重磨、换刀
4、磨粒、相变、黏结、扩散、氧化
5、耐热性
二、判断题
1.×2、√3、√4、√5、×6、√7、√8、√9、×10、√11、√
三、选择题
1、B、D 2.D 3.A 4、C 5、A 6、A 7、 D 8、 C 9、 A、B、C10.
B
11、 A 12、 A、 B、 C 13、 B 14、A 15、 B、16、 C 17、B 18、B
四、简答题
1.实际生产中可从哪些方面判断刀具已经磨损？
答:实际生产中,较少用磨钝标准值VB去判断刀具得磨损情况,而就是凭借感观去判断。如通过观察工件已加工表面得粗糙度变化、切屑颜色得变化、切屑形态得变化、听噪音得大小、感觉切削时产生得振动等。但在采用数控机床、自动化机床加工及进行大批量生产时,就应该按试验等得到得参数制订出合理得刀具耐用度,从而定时换刀。
2.切削钢时为什么选用YT类硬质合金而不选YG类硬质合金？
答:YT类硬质合金切削钢料得黏结温度高,故不易发生黏结磨损。
扩散磨损速度主要与切削温度、刀具材料得化学成分有关。如钛(Ti)得扩散速度要比碳(C)、钴(Co)、钨(W)慢得多,故YT类硬质合金比YG类硬质合金要耐磨。
3.为什么硬质合金刀具在切削速度较低时刀具耐用度反而下降？
答:低速时,切削温度低,工件硬度高,刀具主要受机械磨损,由于硬质合金脆性大易崩刃,故低速时刀具耐用度较低。
第四章切削加工质量与效率
第一节工件材料得切削加工性
一、填空题
1.难易程度
2.刀具耐用度、已加工表面质量、切屑控制难易、切削力切削温度、切削功率
3.8
4.υ60、υ20、＞1、＞3、＜1、≤0、5
5.质量越好
6.强度与硬度、塑性与韧性、导热系数、线膨胀系数
7.硫、铅、硒、钙等;硅、铝、镍、钛等
二、判断题
1.×
2.√
3.√
4.×
5.×
三、选择题
1. B
2.B
3.C
4.B
5.B
第二节已加工表面质量
一、填空题
1.表面粗糙度、加工硬化、残余应力
2.积屑瘤、残留面积、振动
3.硬点、毛刺
4.强度与硬度
5.塑性变形
6.切削变形、摩擦、切削温度
7.弹性变形、热塑性变形、相变
8.减小、降低
二、判断题
1.√
2.×
3.×
4.√
5.√
6.√
7.√
8.√
9.√
三、选择题
1.A
2.A
3.A
4. C
5.A
6.A
7.B
8.C
1.表面粗糙度对零件得使用性能有何影响？
答:零件表面粗糙度值过大时,会减小配合件之间得实际接触面积,降低其接触刚度与配合精度;增加摩擦副表面得摩擦力与磨损量;容易产生应力集中,降低疲劳强度;容易吸附与积聚周围介质而遭受腐蚀。所以,应适当减小工件得表面粗糙度值。
2.如何防止切削加工中出现振动？
答:(1)提高工艺系统得刚性
(2)选择合理得刀具几何参数减小背向力
(3)适当减小切削用量
3.减小残留面积高度得措施有哪些？
答:减小进给量;
适当减小主偏角;
减小副偏角;
适当增大刀尖圆弧半径
4.加工硬化对切削过程有什么影响？
答:加工硬化会降低已加工表面质量,降低材料得疲劳强度。同时,切削加工时,出现加工硬化,会给下一道工序得切削带来困难,加剧刀具得磨损,甚至无法加工。但加工硬化也有其有利得一面,它可提高工件表层得强度、硬度、耐磨性,提高其使用性能。
第三节切削用量得选择
一、填空题
1.生产率
2.加工余量
3.切削力
4.刀具耐用度、已加工表面质量
5.表面粗糙度
二、判断题
1.√
2.×
3.√
粗加工时切削用量得选择原则及方法就是什么？
答:粗加工时得切削用量,以提高生产率为主,并应考虑加工成本。
粗加工时选择切削用量得基本原则就是:首先选择尽可能大得背吃刀量a p,其次选择较大得进给量f,最后根据已选定得a p与f,并在工艺系统刚性、刀具耐用度与机床功率许可得条件下选择一个合理得切削速度υ。
*四、计算题
车一直径为50mm得外圆,行程长度为l=1000mm,采用切削速度为v=50m/min,进给量f=0、2mm/r,一次进给车成,求车此工件需要得基本时间t m。
解:min
第四节切削液
一、填空题
1.冷却、润滑、清洗与排屑、防锈
2.水溶液、乳化液、切削油
3.水、冷却、电介质、表面活性
4.浇注法、高压冷却法、喷雾冷却法、浇注法
二、判断题
1.√
2.×
3.×
4.√
5.√
6.√
7.√
8.√
9.√10.√11.×12.√13.×14.×15.×
16.√
三、选择题
1.B
2.A
3.C
4.D
5.B
6.B
7.B
8.C
第五章车刀
第一节焊接式车刀
一、填空题
1.整体式、焊接式、机夹式
2.硬质合金刀片、刀杆
3.型式、形状、长度
二、判断题
1.×
2.√
3.√
4.√
5.√
6.×
三、选择题
1.A
2.C
3.C
四、简答题
认识下列车刀,写出车刀名称。
a) 外圆车刀b) 端面车刀c) 内孔车刀d) 切断刀e) 螺纹车刀
第二节可转位车刀
一、填空题
1.字母、数字、九
2.字母、形状
3.法后角、N、0°
4.字母、主要尺寸允许得偏差、12、普通级、中等级、精密级
5.字母、断屑槽、中心固定孔
6.数字、边长
7.数字、厚度
8.刀尖形状、数字、字母
9.字母、刀刃截面形状
10.字母、切削方向
11.偏心式、杠杆式、杠销式、楔块式、上压式
12.底面、刀垫
13.断屑、切削
二、判断题
1.√
2.×
3.×
4.√
5.√
6.×
7.×
8.√
9.×
三、选择题
1.A
2.B
3. B
4.D
四、简答题
1.对可转位车刀得夹紧形式有哪些要求？
答:(1)夹紧可靠,不允许刀片在切削时产生松动。
(2)定位精确,刀片转位或更换时,刀尖位置得变化在工作精度允许得范围内。
(3)结构简单,操作方便,以减少转位或更换刀片时间。
(4)夹紧元件不应妨碍切屑得流出及切屑流出时不会擦坏夹紧元件。
2.使用可转位车刀时要注意哪些问题？
答:(1)安装刀片时应使刀片底面与刀垫接触良好。
(2)夹紧刀片时夹紧力不必太大。
(3)合理选择切削用量
(4)使用时可根据刀片状况、切削条件对刀刃与刀尖作适当得修研。
第三节成形车刀
一、填空题
1.平体、棱体、圆体
2.制造、安装
3.设计
4.中心、工作端面
二、判断题
1.√
2.√
3.×
4.×
5.√
6.√
7.×
8.√
9.×10.√
三、选择题
1.B
2. A
3.A
4.A
四、简答题
1.成形车刀安装应注意哪些事项？
答:(1)车刀装夹必须牢固。
(2)刀刃上最外缘点(刀具基准点)应对准工件中心。
(3)成形车刀得定位基准应与零件轴线平行。
(4)刀具安装后获得得前角与后角应符合设计时所规定得参数。
2.认识下列成形车刀,写出名称。
a) 平体成形刀 b) 棱体成形刀 c) 圆体成形刀
《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
《金属切削原理与刀具》试题（后附答案） 一、选择题 1．在车外圆时，工件的回转运动属于________，刀具沿工件轴线的纵向移动属于_________。 A 切削运动 B 进给运动 C 主运动 D 加工运动 2．车外圆时，车刀随四方刀架逆时针转动θ角后，工作主偏角κr将________，工作副偏角κr’将________。 A 增大减小 B 减小增大 C 增大不变 D 不变不变 3．积屑瘤发生在第________变形区，加工硬化发生在第________变形区。 A ⅠⅡ B ⅠⅢ C ⅡⅢ D ⅢⅡ 4．在加工条件相同时，用________刀具产生的切削力最小。 A 陶瓷刀具 B 硬质合金刀具 C 高速钢 D 产生的切削力都一样 5．下列哪种切屑屑形不属于可接受的屑形_______。 A 带状切削 B 短环形螺旋切削 C 单元切削 D 平盘旋状切屑 6. 生产中常用的切削液，水溶性的切削液以________为主，油溶性切削液以________为主。 A润滑冷却 B 润滑润滑C冷却润滑 D 以上答案都不正确 7．加工塑性材料、软材料时前角________；加工脆性材料、硬材料时前角________。 A 大些小些 B 小些大些 C 大些大些 D 小些小些 8 ．高速钢刀具切削温度超过550~600时工具材料发生金相变化，使刀具迅速磨损，这种现 象称为_______磨损。 A 相变磨损 B 磨粒磨损 C 粘结磨损 D 氧化磨损 9．不能用于加工碳钢的是__________。 A 高速钢刀具 B 陶瓷刀具 C PCD刀具 D CBN刀具 10．主偏角、副偏角、刀尖角，三个角之和等于__________。 A 90° B 180° C 360° D 270° 二、填空题 1.1．切削用量三要素。 2．刀具材料种类繁多，当前使用的刀具材料分4类：。一般机加工使用最多的是和。 3．切削力由于大小与方向都不易确定，为便于测量、计算和反映实际作用的需要，将合力
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
《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( )
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
. 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
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）
刀具试题及答案 一、填空题 1.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、非金属材料有陶瓷、金刚石等。 2.刀具的几何角度中，常用角度有前角r。、主后角a。、楔角β。、主偏角Kr、副偏角Kr'、刀尖角εr和刃倾角λs七个。 3.切削用量要素包括Vc（切削速度）、f（进给量）、a sp（背吃刀量）三个。 4.由于工件材料和切削条件不同，所有切削屑类型有带状切屑、节状切屑、粒 状切屑、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、前后面同时磨损和便捷磨损。 6.高速钢刀具切削温度超过620℃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，宜取较小后角和较小前角。 8.刀具切削部分材料的性能必须具有高硬度、高耐磨性、高耐热性和大的导热 系数。 9.楔角是前面与主后面的夹角。 10.防止切屑瘤产生，切削速度可采用高速。 11.YT类硬质合金的主要化学成分是Co、WC、TiC，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。 12.在金属切削过程中在中低速加工塑料材料时易形成积屑瘤，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。 13.外圆车削时，在刀具6个标准角度中，对切削温度影响较大的角度是前角r。和主偏角Kr。 14.在工艺系统刚性好的情况下，刀具的磨钝标准应规定得较大，精加工时应规定较小的磨钝标准。 15.常用的切削液有水溶液、油性切削液和固体润滑剂三大类。采用硬质合金刀具时，由于热硬性较好，故一般不使用切削液。 16.标准角度参考系中三个坐标平面是指几面Pr、正焦平面Po和切削平面Ps，它们之间的关系为互相垂直。 17.一般在精加工时，对加工表面要求高时，刀尖圆弧半径宜取较小。
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
金属切削原理与刀具综合复习题 一、填空题（每空1分，共分） 1、切削运动是指在切削过程中刀具相对于工件的运动，可分为和。 2、车刀的切削部分组成包括：、、、、和。 3、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。 4、在刀具材料中，工具钢包括：、和。 5、金属切削过程的实质是金属在刀具的作用下产生_______、________和________的变形过程。 6、用作刀具的瓷材料，根据其化学成分可分为：和。 7、切屑的种类有多种多样，归纳起来有以下四类：、、和。 8、影响切削力的主要因素包括：、、和等。 9、刀具磨损的主要原因有：、、和。 10、切削液的作用包括四方面: 、、、。 11、按车刀结构的不同，可分为整体式、和车刀。 12、车刀由用于切削的________________和用于装夹的________________两部分组成。 13、刀具材料种类繁多当前使用的刀具材料分5类：_______________，________________， ________________，________________和_____________。一般机加工使用最多的是________________和________________。 14、根据一面两角法，________________和________________两角可以确定前刀面的方位， ________________和________________两角可以确定后刀面的方位，________________和________________两角可以确定主切削刃的方位。 15、刀尖的修磨形式有________________、________________和________________。 16、刀具磨损有正常磨损和非正常磨损两类。其中正常磨损形式包括________________、 ________________、______________和________________四种形式。 17、切削用量包含哪三个要素（） 切削层参数包含哪三个参数（）； 18、粗、精加工钢件时，应选用硬质合金的牌号为（），粗、精加工铸铁件时，应 选用硬质合金的牌号为（）； 19、车削主运动的速度用（）表示,合成运动的速度用（）表示； 20、用人工热电偶法测量的是（）温度，用自然热电偶法测量的是（）温度；
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.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（9） 一、填空：（每空1分，共22分） 1、刀夹角= —（）、刀尖角在（）内度量、楔角在（）内度量。 2、外圆车刀切削部分由（）面、（）刃和（）尖组成。 3、高速钢与硬质合金相比，强度高韧性好的是（）材料，硬度高、脆性大的是（）材料。 4、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（）。 5、在切削过程中速度最高、消耗功率最多的运动是（）、车外圆时切削速度（）。 6、在金属切削过程中，一般衡量切削变形的方法有（）。 7、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（），而YW类硬质合金它的加工范围为（）。 8、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如何选择（）。 二、判断正误：（每空一分，共计5分，对的划∨、错的划×） 1、高速钢刀具急剧磨损的主要原因是相变磨损（）。 2、刀具耐用度是指一把新刀从开始切削到达到报废为止说经历的总的切削时间（）。 3、积屑瘤是来自于工件与刀具两方面材料在前刀面上的堆积（）。 4、在车削外圆时三个切削分力中一般最大的可能是或者是（）。 5、在切削用量三要素中，对切削温度影响最大的是切削深度，其次才是切削速度（）。 三、单选题（每小题2分，共计6分） 1、在主剖面内度量的角度是（）。 A、主偏角 B、刃倾角 C、前角 D、副后角 2、在加工塑性材料时，常产生的切屑是（）。 A、带状切屑 B、崩碎切屑 3、切削力主要来源于（） A、第一变形区 B、第二、三变形区的挤压与摩擦力 C、前刀面与切屑的摩擦力 D、三个变形区的变形抗力与摩擦力 四、回答问题（每一小题5分，积计10分） 砂轮的硬度与砂轮磨料的硬度有何区别？在粗磨时若工件材料的硬度比较高，砂轮的硬度应如何选择？ 五、标注刀具几何角度（每小题5分，共计10分） 六、计算题（15分） 用硬质合金车刀车削中碳钢，车刀几何角度为= 、= 、= ，选用切削用量=2mm、f=0.3mm、=105m/min。已知：=2795、=0.75、=－0.15、修正系数=0.92,求主切削力和切削功率 七、图示刀具几何角度（20分） 已知外圆车刀的几何角度= 、= 、= 、= = 、= ；刀尖在刀杆顶面内，且刀尖距刀杆左侧面15mm，刀杆截面为25×25。试画出刀具切削部分的几何形状。
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，
职业学院2011-2012学年第一学期期末考试 《金属切削原理与刀具》试卷 A 卷 适用班级： 考试时间：120分钟 一、选择题（下列各题的备选答案中只有一个选项是正确的，请把正确答案填在括 号内。每小题2分，共20分） 1．在车外圆时，工件的回转运动属于____C_____，刀具沿工件轴线的纵向移动属于____B_____。 A 切削运动 B 进给运动 C 主运动 D 加工运动 2．车外圆时，车刀随四方刀架逆时针转动θ角后，工作主偏角κr 将________，工作副偏角κr ’将___A_____。 A 增大 减小 B 减小 增大 C 增大 不变 D 不变 不变 3．积屑瘤发生在第________变形区，加工硬化发生在第____C____变形区。 A Ⅰ Ⅱ B Ⅰ Ⅲ C Ⅱ Ⅲ D Ⅲ Ⅱ 4．在加工条件相同时，用____A____刀具产生的切削力最小。 A 陶瓷刀具 B 硬质合金刀具 C 高速钢 D 产生的切削力都一样 5．下列哪种切屑屑形不属于可接受的屑形___A_____。 A 带状切削 B 短环形螺旋切削 C 单元切削 D 平盘旋状切屑 6. 生产中常用的切削液，水溶性的切削液以________为主，油溶性切削液以____C____为主。 A 润滑 冷却 B 润滑 润滑 C 冷却 润滑 D 以上答案都不正确 7．加工塑性材料、软材料时前角________；加工脆性材料、硬材料时前角____A____。 A 大些 小些 B 小些 大些 C 大些 大些 D 小些 小些 8 ．高速钢刀具切削温度超过550~600时工具材料发生金相变化，使刀具迅速磨损，这种现象称为___A_____磨损。 A 相变磨损 B 磨粒磨损 C 粘结磨损 D 氧化磨损 9．不能用于加工碳钢的是_____C_____。 A 高速钢刀具 B 陶瓷刀具 C PC D 刀具 D CBN 刀具 10．主偏角、副偏角、刀尖角，三个角之和等于_____B_____。 A 90° B 180° C 360° D 270° 二、填空题（请将正确答案填写在横线上。每空1分，共20分） 1．切削用量三要素___切削速度Vc ____、___进给量f_____、___背吃刀量ap____。 2．刀具材料种类繁多，当前使用的刀具材料分4类：___工具钢_____，____硬质合金____，____陶瓷____，____超硬刀具材料_____。一般机加工使用最多的是___高速钢_____和___硬质合金____。 3．切削力由于大小与方向都不易确定，为便于测量、计算和反映实际作用的需要，将合力F 分解为3个分力：___切削力Fc_____、___背向力Fp_____和___进给力Ff_____。 4．切削液的作用有___冷却作用___、___润滑作用___、____清洁作用____和___防锈作用____。 5．在切削过程中，当系统刚性不足时为避免引起振动，刀具的前角应___ 大些____，主偏角应___大些_____。 6．外圆车削时，在刀具4个标注角度中，对切削温度影响较大的角度是__γ___和__K r ___。