金属切削原理与刀具的基本概述

第1页共12页金属切屑原理与刀具练习题第一章基本定义一、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)A.10mmB.5mmC.2.5mmD.2mm3.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,工件的旋转运动为主运动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.5正交平面参考系包含三个相互垂直的参考平面,它们是基面、切削平面和正交平面6主偏角是指在基面投影上主刀刃与进给方向的夹角7刃倾角是指主切削刃与基面之间的夹角,在切削平面面内测量8在外圆车削时如果刀尖低于工件旋转中心,那么其工作前角会减小9刀具的标注角度是在假定安装条件和运动（或假定运动）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”×”第2页共12页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(×)7刀具切削部分最前面的端面称为前刀面(×)8主偏角即主刀刃偏离刀具中心线的角度.(×)9前角即前面与基面间的夹角,在切削平面内测量.(×)10刀尖在刀刃的最高位置时,刃倾角为正.(√)四、名词解释:1）切削运动——在切削过程中刀具与工件之间的相对运动，它包括主运动和进给运动。2）切削用量——在切削加工时，为完成一定的加工任务而调整机床所用的参量，它包括三个要素，即切削速度，进给量和背吃刀量。3）切削厚度——垂直于主刀刃方向测量的切削层横截面尺寸。4）基面——通过切削刃选定点并垂直于假定主运动方向的参考平面。5）前角——前面与基面的夹角，在正交平面内测量。第二章刀具材料基本训练一、选择题（1）W6Mo5Cr4V2是下面哪一类刀具材料？（B）第3页共12页A钨系高速钢B钨钼系高速钢C合金工具钢D硬质合金（2）普通高速钢的常温硬度约可达（C）AHRC40~45BHRC50~55CHRC60~65DHRC70~75（3）YT30属于下面哪类硬质合金？（B）A钨钴类B钨钴钛类C通用类DTiC基（4）YG3X属于下面哪类硬质合金？（A）A钨钴类B钨钴钛类C通用类DTiC基（5）下列哪种牌号的硬质合金的硬度最高？（D）AYT5BYT15CYT14DYT30（6）下列哪种牌号的硬质合金的强度最高？（D）AYG3BYG3XCYG6DYG8（7）下列哪种牌号的硬质合金的硬度最高？（B）AYG3BYG3XCYG6DYG6X（8）M42属于下列哪种高速钢？（C）A钨系普通高速钢B钨钼系普通高速钢C钴高速钢D铝高速钢（9）下面哪种刀具材料最适合用于铸件粗加工？（A）A钨钴类硬质合金B钨钴钛类硬质合金CTiC基硬质合金D金刚石（10）下列哪种刀具材料的常温硬度最高？（C）A氧化铝基陶瓷B氮化硅基陶瓷C人造金刚石D立方氮化硼二、填空题（1）W18Cr4V是属于钨系高速钢。（2）W6Mo5Cr4V2是属于钨钼系高速钢。（3）6-5-4-2高速钢中钨的含量是6%。（4）钨钼系高速钢的高温塑性比钨系高速钢好。（5）YG类硬质合金牌号的数字越大，则其强度越高，硬度越低。（6）YT类硬质合金牌号的数字越大，则其强度越低，硬度越高。（7）细晶粒硬质合金比同样成分的中晶粒硬质合金的硬度高。（8）复合陶瓷刀具材料按其基体成分可分为氧化铝基和氮化硅基陶瓷两大类。（9）金刚石的耐热性比立方氮化硼差。（10）立方氮化硼的硬度比硬质合金高。三、判断题（1）刀具材料的强度必须要大于工件材料的强度。（×）（2）钨系高速钢中最主要的成分是钨。（×）（3）YG3比YG6更适宜于铸件的粗加工。（×）（4）YT5比YT14更适宜于钢件的粗加工。（√）（5）高性能高速钢之所以具有高性能，主要是因为它们的钨含量高。（×）（6）根据资源特点，铝高速钢比钴高速钢更适合于我国国情。（√）（7）粉末高速钢在化学成分上与普通高速钢有较大差异。（×）（8）涂层硬质合金刀具只适宜于加工钢材。（×）（9）陶瓷刀具硬度高，但脆性大，所以一般不宜用于粗重加工。（√）（10）金刚石和立方氮化硼刀具硬度极高，适用于淬硬钢的高速精加工。（×）第4页共12页四、简答题（1）一般情况下，刀具切削部分的材料应具有哪些基本性能？答：刀具材料一般应具备以下基本性能：a足够的强度和韧性；b足够的硬度与耐磨性；c足够的耐热性和化学稳定性；d一定的工艺性和经济性。（2）普通高速钢有哪些主要种类？其主要性能特点和应用范围如何？答：普通高速钢可分为钨系和钨钼系两大类，其主要性能特点和应用范围分别为：钨系（典型牌号W18Cr4V）：综合切削性能较好，可磨性好；适宜制造各种复杂刀具。钨钼系（典型牌号W6Mo5Cr4V2）：硬度与钨系相当，强度高于钨系，高温塑性好，但热处理及磨削工艺性差；适宜制造热轧刀具（如麻花钻）。（3）高速精车调质钢时，若选用普通硬质合金制作刀具，应选哪种牌号？为什么？答：首先，加工钢材，应选用YT类硬质合金。其次，由于调质钢一般硬度较高，又要在高速条件下加工，所以对刀具的硬度和耐磨性要求较高；由于是精加工，冲击力不大，因此对刀具的强度和刃性没有太大的要求。综合这两方面，应选择TiC含量较高的牌号，故应选择YT30或YT15。（4）试对比分析YG3与YG8硬质合金的成分、性能和适用范围的差异。答：YG与YG8均属于钨钴类硬质合金牌号，它们的钴含量分别为3%和6%。由于YG8的钴含量较多，故其强度较高，韧性较好，适用于铸铁等材料的粗加工；YG3的钴含量少，硬度较高，耐磨性较好，适用于铸铁等材料的高速精加工。第三章金属切削过程的基本规律一、选择题（1）使被切削层与工件母体分离的剪切滑移变形主要发生在（A）A第1变形区B第2变形区C第3变形区D刀-屑接触区（2）对工件已加工表面质量影响最大的是（C）A第1变形区B第2变形区C第3变形区D刀-屑接触区（3）在切削速度较高、切削厚度较小、刀具前角较大的条件下切削塑性金属时，常容易形成下面哪种切削？（A）A带状切屑B挤裂切屑C单元切屑D崩碎切屑（4）在通常条件下加工铸铁时，常形成下面哪种切屑？（D）A带状切屑B挤裂切屑C单元切屑D崩碎切屑（5）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（6）下面哪种措施可以显著降低表面残留高度？（B）A增大副偏角B减小副偏角C增大前角D减小前角（7）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（8）在切削过程中消耗功率最多的是哪个切削分力？（A）A切削力B背向力C进给力D径向力（9）在下面的因素中对切削力影响最大的因素是（C）A切削速度B切削厚度C背吃刀量D进给量第5页共12页（10）在一般情况下，前角增大则切削力会（B）A随之增大B随之减小C基本不变D变化不定（11）在车削过程中，吸收切削热最多的通常是（A）P53A切屑B刀具C工件D介质（12）在钻削过程中，吸收切削热最多的通常是（C）A切削B刀具C工件D介质（13）在下列因素中对切削温度最大的因素是（A）A切削速度B切削厚度C背吃刀量D进给量（14）哪一个阶段刀具磨损的速率最慢？（B）A初期磨损耗B正常磨损C剧烈磨损D因刀而定（15）在下列因素中对刀具耐用度影响最大的因素是（A）A切削速度B切削厚度C背吃刀量D进给量二、填空题（1）切削速度越高，越容易形成带状切削。（2）积屑瘤的存在会使刀具的实际切削前角增大。（3）由于切削变形而使工件已加工表面的表层硬度提高的现象，称为加工硬化。（4）当表面残余应力为压应力时，可有利于提高零件的抗疲劳性能。（5）月牙洼磨损发生在前刀面上。（6）在刀具磨损三阶段中，正常磨损阶段的切削时间最长。（7）切削速度提高时，刀具耐用度会随之降低。三、判断题（1）就四种切屑基本形态相比较，形成带状切屑时切削过程最平稳。（√）（2）就四种切屑基本形态相比较，形成崩碎切屑时的切削力最大。（×）（3）积屑瘤的存在对切削过程总是有害的，所在地以要尽力消除它。（×）（4）切削振动只会影响切削过程平稳性，而不会影响已加工表面质量。（×）（5）刀具总切削力与工件切削力大小相等。（√）（6）进给力就是指进给运动方向上的切削分力。（√）（7）切削热主要产生于刀具与切屑、刀具与工件之间的摩擦。（×）（8）切削用量三要素中任一要素增大，切削温度都会随之升高。（√）（9）粗加工时，刀具磨损限度可以定得大些。（√）四、名词解释：（1）积屑瘤——积削瘤——在切削塑性金属时，粘附在刀具前面刀刃附近的一个小楔形块，它能够代替刀面和刀刃进行切削。（1）加工硬化——工件已加工表面层因切削变形而发生硬度、强度提高，塑性韧性下降的现象。（2）刀具耐用度——把新刃磨的刀具从开始切削直到磨损量达到刀具磨损限度为止所经过的总切削时间P60五、简答题（1）简要分析积屑瘤对切削过程的影响及其控制方法。第6页共12页答：积削瘤对切削过程的影响有两个方面：一方面，它会破坏加工精度和加工表面质量；另一方面，它可以起到增大切削前角、减小切削力、保护刀具的作用；因此在精加工时要避免产生积削瘤，在粗加工时可适当利用积削瘤。通过提高切削速度、增大刀具前角、加注切削液等方法，可有效控制积削瘤。（2）切削力的分解与切削运动相联系，有何实用意义？切削力的分解与切削运动相联系，便于测量和应用。切削力Fc是校核刀具强度、设计机床、确定机床动力的必要数据；背向力Fp是设计机床主轴系统和校验工艺系统刚性的主要依据；进给力Fx是设计和校验机床进给机构强度与刚度的主要依据。第四章切削条件的合理选择一、选择题(1)下列四种切削液,润滑性能最好的是(B)A.乳化液B.极压乳化液C.水溶液D.矿物油(2)下列四种切削液中,冷却性能最好的是(C)A.乳化液B.极压乳化液C.水溶液D.矿物油(3)加工一般灰铸铁,前角最好选(A)A.5°~15°B.10°~20°C.0°~10°D.-5°~-20°(4)当工艺系统刚性差时，车削细长轴，主偏角应选用(D)A．10°~30°B.30°~45°C.60°~75°D.90°~93°(5)用一把车刀车削外圆、端面和倒角，主偏角应选用（A）A45°B60°C75°D90°（6）普通车刀刀具后角的一般取值范围是（A）A5°~10°B10°~15°C15°~20°D20°~25°（7）粗加工时，副偏角一般取（B）A5°~10°B10°~15°C15°~20°D20°~25°（8）加工一般钢料及灰铸铁，无冲击的粗车，刃倾角的取值范围最好是（B）A0°~+5°B0°~-5°C–5°~-15°D–30°~-45°（9）半精加工和精加工时，选择进给量主要根据（C）A机床功率B刀具耐用度C工件表面粗糙度D加工余量（10）粗加工时，背吃刀量ap的选择主要根据（D）A机床功率B刀具耐用度C工件表面粗糙度D加工余量二、填空题（1）切削液的主要作用是润滑、冷却，同时起到清洗、防锈的作用。

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金属切削原理及刀具

一、填空题（每空1分，共30分）

1.切削平面是过切削刃选定点与切削刃 并 于 的平面。

2.积屑瘤使实际工作前角 ，从而使切削力 。

3.切削塑性材料，切削变形 ，切削脆性材料，切削变形 。

4.在刀具几何参数中，对刀具耐用度影响较大的是 角和 角。

5.切削力的来源来自切削层 变形和 变形的变形抗力与刀具前、后面的 力。

6.主偏角增大，进给力 ，而背向力则 。

7.刀具的磨损有正常磨损和非正常磨损两种。其中刀具正常磨损的形态主要有 、后刀面磨损、 ，主要原因是 、粘结磨损、 、 。

8.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 产生。

9.车削时切削热主要是通过 和 进行传导的。

10.端铣刀加工平面时的加工方式有 和 。

11.拉刀的校准齿在实际工作中仅起 和 的作用。

12.磨削硬材料时应选择硬度 的、粒度号 的砂轮。

二、单项选择题（每题2分，共20分，将正确答案的字母填入括号内）

1.一般情况，刀具的后角主要根据( )来选择。

A.切削厚度 B.切削宽度 C.工件材料 D.切削速度 第 2 页 共 5 页 2.加工塑性金属时，当切削厚度较小，切削速度较高，刀具前角较大时，常得到( )切屑。

A.带状切屑 B.挤裂切屑 C.单元切屑 D.崩碎切屑

3.钻孔时，钻头直径为10mm，背吃刀量应为( )。

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精品

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）

考试方式：闭卷 考试时间：100分钟

题 号 一 二 三 四 五 六 总分

得 分

评阅人

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。

金属切削原理与刀具教学大纲

一、引言

金属切削是制造业中常见的加工方法之一，它通过切削工具对金属材料进行切削、切割、钻孔等操作，以达到所需的形状和尺寸。刀具作为金属切削的重要工具，在切削过程中起到了至关重要的作用。本教学大纲旨在介绍金属切削原理和刀具的基本知识，帮助学生全面了解金属切削的工艺过程和刀具的选择与使用。

二、金属切削原理

1. 金属切削的定义和分类

1.1 金属切削的定义：金属切削是指通过切削工具对金属材料进行切削、切割、钻孔等操作的加工方法。

1.2 金属切削的分类：金属切削可以分为车削、铣削、钻削、镗削、刨削等不同的切削方式。

2. 金属切削的基本原理

2.1 切削力的产生：切削过程中，切削工具对金属材料施加切削力，使金属材料发生变形和断裂。

2.2 切削热的产生：切削过程中，由于切削力和摩擦力的作用，会产生大量的热量，导致切削温度升高。

3. 金属切削的切削力分析

3.1 切削力的组成：切削力可以分为主切削力、切向力和轴向力等不同的力分量。

3.2 切削力的计算方法：切削力的计算可以通过力学原理和试验方法进行。 三、刀具的基本知识

1. 刀具的分类和结构

1.1 刀具的分类：刀具可以根据不同的切削方式和切削材料进行分类，如车刀、铣刀、钻头等。

1.2 刀具的结构：刀具由刀片和刀柄组成，刀片是切削的主要部分，刀柄用于固定刀片和传递切削力。

2. 刀具材料的选择

2.1 刀具材料的要求：刀具材料需要具备一定的硬度、耐磨性、高温稳定性和切削性能等特点。

2.2 常见的刀具材料：高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料等是常用的刀具材料。

3. 刀具的刀具磨损和刀具寿命

3.1 刀具磨损的类型：刀具磨损可以分为刀尖磨损、刀侧磨损、刀面磨损等不同的磨损类型。

3.2 刀具寿命的影响因素：刀具寿命受到切削速度、切削深度、切削材料等因素的影响。