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 ）。
A刀具前角；B刀具后角；C刀具主偏角；D刀具负偏角；
7.垂直于过度表面度量的切削层尺寸称为（C ）。
A切削深度；B切削长度；C切削厚度；D切削宽度；
8.通过切削刃选定点的基面是（A ）。
A垂直于该点切削速度方向的平面；B与切削速度相平行的平面；
C与过度表面相切的平面；
9.过切削刃选定点垂直于主运动方向的平面称为（C ）。
A切削平面；B进给平面；C基面；D主剖面；
10.切屑类型不但与工件材料有关，而且受切削条件的影响。如在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度，或加大切削厚度，就可能得到（B ）。
A带状切屑；B单元切屑；C崩碎切屑；
11.切屑与前刀面粘结区的摩擦是（B ）变形的重要原因。
A第Ⅰ变形区；B第Ⅱ变形区；C第Ⅲ变形区；
12.切削用量对切削力影响最大的是（B ）。
A切削速度；B切削深度；C进给量；
13.切削用量对切削温度影响最小的是（B ）。
A切削速度；B切削深度；C进给量；
14.积屑瘤是在（B）切削塑性材料条件下的一个重要物理现象。
A低速；B中等偏低速；C中速；D高速；
15.切削用量对刀具耐用度影响最大的是（A ）。
A切削速度；B切削深度；C进给量；
16.影响切削层公称厚度的主要因素是（C ）。
A切削速度和进给量；B背吃刀量和主偏角；C进给量和主偏角；D背吃刀量和切削速度；
17.确定刀具标注角度的参考系选用的三个主要基准平面是（C ）。
A切削平面、已加工平面和待加工平面；B前刀面、主后刀面和副后刀面；
C基面、切削平面和正交平面；
18.刀具的主偏角是（A）。
A在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角；
B主切削刃与工件回转轴线间的夹角，在基面中测量；
C主切削刃与刀杆的角度；D主切削刃与基面的夹角；
19.在切削平面内测量的角度有（C ）。
A前角和后角；B主偏角和负偏角；C刃倾角；
20.安装车刀时，若刀尖低于工件回转中心，其工作角度与其标注角度相比将会（C ）。
A前角不变，后角变小；B前角变大，后角变小；
C前角变小，后角变大；D前后角均不变；
21.影响刀具的锋利程度、减小切削变形、减小切削力的刀具角度是（B ）。
A主偏角；B前角；C负偏角；D刃倾角；E 后角；
22.刀具上能使主切削刃的工作长度增大的几何要素是（C ）。
A增大前角；B减小后角；C减小主偏角；D增大刃倾角；E减小负偏角；
23.车削时切削热传出的途径中所占比例最大的是（C ）。
A刀具；B工件；C切屑；D空气介质；
24.刀具磨钝标准是规定控制（B ）。
A刀尖磨钝量；B后刀面磨钝高度VB；C前刀面月牙洼的深度；
D后刀面磨损的厚度（即深度）；
25.高速钢刀具的耐热性较差，容易发生（D ）。
A脆性破损；B碎断；C剥落；D塑性破损；
26.用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时，应选择刀具材料的牌号为（A ）。
A YT30；
B YT5；
C YG3；
D YG8；
27.直角自由切削，是指没有副刃参加切削，并且刃倾角（B ）的切削方式。
Aλs>0；Bλs=0；Cλs<0；
28.切削加工过程中的塑性变形大部分集中于（A ）。
A第Ⅰ变形区；B第Ⅱ变形区； C第Ⅲ变形区；D已加工表面；
29.下列刀具材料中，强度和韧性最好的材料是（A ）。
A 高速钢；
B P类（钨钛钴类）硬质合金；
C K类（钨钴类）硬质合金；D合金工具钢；
30.下列材料中，综合性能最好，适宜制造形状复杂的机动工具的材料是（C）。
A碳素工具钢；B合金工具钢；C高速钢；D硬质合金；
31刀具上能减小工件已加工表面粗糙度值的几何要素是（E ）。
A增大前角；B减小后角；C减小主偏角；D增大刃倾角；E减小负偏角；
32.车外圆时，能使切屑流向工件待加工表面的几何要素是（A ）。
A刃倾角大于0；B刃倾角小于0； C 前角大于0；D前角小于0；
33当工件的强度、硬度、塑性较大时，刀具耐用度（D ）。
A不变；B不定；C增高；D降低；
34切削铸铁工件时刀具的磨损主要发生在（B ）。
A前刀面；B后刀面；C前、后刀面；
35粗车碳钢工件时，刀具的磨损主要发生在（C ）。
A前刀面；B后刀面；C前、后刀面；
36.加工铸铁时，产生表面粗糙度的主要原因是残留面积和（D ）等因素引起的。
A塑性变形；B塑性变形和积屑瘤；C积屑瘤；D切屑崩碎；
37.进给运动通常是机床中（C）。
A切削运动中消耗功率最多的；B切削运动中速度最高的运动；
C不断把切削层投入切削的运动；D使工件或刀具进入正确加工位置的运动
多选
1.实现切削加工的基本运动是（AB）。
A主运动；B进给运动；C调整运动；D分度运动；
2.在正交平面P0中测量的角度有（AB ）。
A前角；B后角；C主偏角；D负偏角；
3.目前在切削加工中最常用的刀具材料是（BC ）。
A碳素工具钢；B高速钢；C硬质合金；D金刚石；
4．主切削力Fc垂直于基面，与切削速度方向一致，作用于工件切线方向，是（AD）的主要依据。
A计算切削功率；B设计夹具；C设计刀具；D设计机床；
5.切削热由（ABCD）向外传导。
A切屑；B刀具；C工件；D空气，切削液；
6.主运动和进给运动可以（ABCD ）来完成。
A单独由工件；B单独由刀具；C分别由工件和刀具；D分别由刀具和工件；
7.在切削加工中，主运动可以是（ACD）。
A工件的旋转；B工件的平动；C刀具的转动；D刀具的平动；
8.切削用量包括（ABC ）。
A切削速度；B进给量；C切削深度；D切削厚度；
9.影响切削力的因素很多，其中最主要的是（ABCD）。
A工件材料；B切削用量；C刀具材料；D刀具几何形状与几何角度；
10.切削过程中影响散热的因素有（ABCD）。
A工件材料的导热系数；B刀具材料的导热系数；C冷却润滑液；D刀具主刀刃与工件接触长度；
11.合理的控制切削条件、调整切削参数，尽量不形成中温区就能较有效地抑制或避免积屑瘤形成。一般可采用的措施包括（ACD）。
A控制切削速度；B减小刀具前角；C使用高效切削液；D当工件材料塑性过高，硬度很低时，可进行适当热处理，提高硬度，降低塑性；
12.残余应力产生的原因有（ABCD）。
A塑性变形效应；B里层金属弹性恢复；C表层金属变相；D热变形；
13.当（ABC）时易发生前刀面磨损。
A切削塑性材料；B切削速度较高；C切削厚度较大；D切削深度较大；
三、判断题（正确的在题后括号内划“√”，错误的划“×”）
1.不论刀具外形多么复杂，它的切削部分的几何形状都可以看做是以普通外圆车刀的切削
部分的几何形状为基本形态。（√）
2.在基面内测量的车刀的角度包括前角和后角。（×）
3.在切削平面内测量的车刀的角度包括刃倾角和后角。（×）
4.在主剖面内测量的车刀的角度包括前角和后角。（√）
5.确定副后刀面方位的角度是αoˊ、κrˊ；（√）
6.确定前刀面的方位的角度是γo、λs ；（√）
7.确定后刀面的方位的角度是αo、κr ；（√）
8.在车床上用切断刀切断时，越到工件中心，刀具的后角越大；（×）
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.车刀刀杆的形状均为矩形，刀杆的尺寸只需根据刀杆的刚度要求选择即可。（×）
11.车削深度较大、材料较硬时，车刀的前、后角均可取负值，这样可以增加刀具刃口的强
度，顺利完成切削。（×）
12.任何尺寸的孔用镗削的方法加工都很经济、方便；（×）
13.高速钢的耐热性优于硬质合金。（×）
14.硬质合金比高速钢更适合做成复杂形状的刀具。（×）
15.金属切削过程中，绝对不允许积屑瘤的存在。（×）
四、分析计算题
1.什么是切削用量三要素？在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系？
2.确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？试画图标出这些基本角度。
3.试述刀具标注角度和工作角度的区别。为什么车刀作横向切削时，进给量取值不能过大？
4.金属切削过程的实质是什么?在切削过程中,三个变形区是如何划分的?各变形区有何特点?它们之间有何联系?试绘图表示其位置?
5.什么是积削瘤？积屑瘤产生的条件？它对加工过程有什么影响？如何控制积削瘤的产生？
6.常用的切屑形态有哪几种？它们一般都在什么情况下生成？
7.影响切削力的主要因素有哪些？试论述其影响规律。
8.影响切削温度的主要因素有哪些？试论述其影响规律。
9.试分析刀具磨损四种磨损机制的本质与特征，它们各在什么条件下产生？
10.什么是刀具的磨钝标准？制定刀具磨钝标准要考虑哪些因素？
11.什么是刀具使用寿命？试分析切削用量三要素对刀具使用寿命的影响规律。
12.刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能？
13. 常用硬质合金有哪几类？各类中常用牌号有哪几种？哪类硬质合金用于加工钢料？哪类硬质合金用于加工铸铁等脆性材料？为什么？同类硬质合金刀具材料中，哪种牌号用于粗加工？哪种牌号用于精加工？为什么？
14.试述前角的功用及选择原则。
15.试述后角的功用及选择原则。
16.选择切削用量的原则是什么？选择切削用量的方法是什么？
17.衡量切削加工性的指标有哪些？
18. 什么叫主运动？什么叫进给运动？试以车削、钻削、端面铣削、龙门刨削、外圆磨削为例进行说明。
19. 画出Y 0=10°、λs =6°、α0=6°、
0α'=60°、K r =60°、r K '=15°的外圆车刀刀头部分投影图。
20. 用K r =70°、r K '=15°、λs =7°的车刀，以工件转速n =4r/s ，刀具每秒钟沿工件轴线方向移动 1.6mm ，把工件直径由dw =60mm 一次车削到dm =54mm ，计算：1) 切削用量(a sp 、f 、v )；2) 切削层参数(hD 、bD 、A d )； 3) 合成切削速度Ve ；
21. 什么叫刀具的工件角度参考系？什么叫刀具的标注角度参考系？这二者有何区别？
22. 标注角度参考系中，主剖面参考系的座标平面：Pr 、Ps 、Po 及刀具角度：γ0、K r 、λs 是怎样定义的？
23. 常用高速钢的牌号有哪些？根据我国资源条件创造的新高速钢牌号有哪些？其化学成分如何？主要用在什么地方？
24. 什么叫剪切面?它的位置如何确定?影响剪切角中的因素有哪些?
25. 切削力是怎样产生的？为什么要把切削力分解为三个互相垂直的分力？各分力对切削过程有什么影响？
26. a p 、f 和v 对切削力的影响有何不同？为什么？如果机床动力不足，为保持生产率不变，应如何选择切削用量？
27. 甲、乙二人每秒钟切下的金属体积完全相同(即生产率相同)，只是甲的吃刀深度比乙大
1倍，而走刀量f比乙小1倍。试比较二人主切削力的大小，由此可得出什么有益的结论？
28. 切削用量中，哪一个因素对切削温度影响最大？哪一个因素对削温度影响最小？为什么？
29. 何谓磨料损、粘接磨损、扩散磨损、氧化磨损、热裂磨损和相变磨损？它们分别发生在什么条件下？
30. 刀具磨损过程大致可分成几个阶段？试绘出磨损曲线。刀具磨损与普通机械零件磨损有何相似之处？又有何不同之处？
31. 切削用量(a p、f、v)中，哪个因素对刀具耐用度影响最大？哪一个因素对刀具耐用度影响最小？为什么？
32. 什么叫材料的切削加工性？为什么说它是一个相对的概念？材料的切削加工性有哪几种表示方法？一般讲怎样的材料才算切削加工性好？
33. 何谓相对加工性系数K r难加工材料是指什么意义？例如K=0.5，K r=2表示什么意义？相对加工性有什么特点？
34. 工件材料的物理性能和机械性能中影响加工性能的主要有哪些？材料的化学成分对加工性能有何影响？在普通的碳素结构钢中，含碳量很低加工性不好，是否含碳量加工性就好？为什么？试举例说明。
35. 走刀量f、切削深度a p、切削速度v对加工表面粗糙度有何影响？为什么？
36. 主偏角对切削加工有何功用？一般选择原则是什么？K r=90°的车刀适用什么场合？
37. 副偏角对切削加工有何作用？一般选择的原则是什么？
38. 如何选择不同加工情况下的刀具材料和合理几何参数？
39. 从刀具耐用度出发按什么顺序选择切削用量可以获得最大生产率？为什么？
40. 刀具耐用度一定时，从提高生产率出发，选择用量的顺序如何？从降低切削功率出发，选择用量的顺序又如何？为什么？
41.切削运动一般由几部分组成？各有什么特点？
42、画出习图1-1所示两种车刀的主剖面参考系的参考坐标平面，并按下面给出的值标出相应的几何角度。
图a）所示的外圆车刀：γ0=15°、α0=6°、k r=90°、k rˊ=10°、λs=5°、α0ˊ=8°图b）所示的内孔车刀：γ0=15°、α0=10°、k r=75°、k rˊ=15°、λs=0°、α0ˊ=10°
43.按γo =15o、αo =5o、κr = 45o、λs =5 o、αoˊ= 5 o、κrˊ=15 o，画出刀具的工作图，并把角度标注在图上。
44.外圆车刀需要标注的6个独立角度分别是？
45.指出下面用45弯头刀进行车外圆、车端面、车内孔时的主、副切削刃。从下面刀具工作图上标出各个标号（1~10）所表示的参考坐标平面、刀面或刀刃的名称。
《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 ___。