金属切削原理习题[1].doc

金属切削原理习题与思考题第一章 基本定义一、基本概念主运动和进给运动 切削用量三要素工件的三种表面 刀具角度参考系的种类及组成刀具主要角度(前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角)定义及图示刀具工作角度的定义、改变原因和改变值刀具标注角度的换算切削层参数 金属切除率二、思考题和习题1.1 试用本章阐述的基本定义，分析在钻床上用麻花钻钻孔时的主运动、进给运动、工件上的加工表面和麻花钻的各刀面与刀刃。

1.2 例举外圆车刀在不同参考系中的主要标注角度及其定义。

1.3 写出切削用量三要素的单位和计算方法。

1.4 试分别画出主偏角为45o 和90o 的外圆车刀的所有标注角度。

1.5 试分别画出主偏角为45o 的外圆车刀车外圆和车端面时的所有标注角度和切削厚度和切削宽度。

1.6 刀刃上同一点的主剖面与法剖面之间的夹角是多少？1.7 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 0=o γ，左刃后角 12=oL α，右刃后角 6=oR α。

试问左、右刃的工作前、后角是多少？1.8 端面车削时，刀尖高(或低)于工件中心时工作角度(前、后角)有何变化?1.9 试述刀具的标注角度与工作角度的区别。

为什么横向切削时进给量不能过大？1.10 车削外径36mm 的外圆，刀尖上一点低于工件中心0.8mm ，该点的工作前角相对于标注前角改变了多少？增大还是减小？1.11 切削层参数指的是什么?与背吃刀量、进给量和刀具角度有何关系?第二章 刀具材料思考题和习题2.1 刀具在什么条件下工作？刀具材料必须备哪些性能？为什么？2.2 高速钢、硬质合金、陶瓷金刚石立方氮牌号化硼各有何性能特点？适用于哪些场合？2.3 常用高速钢有哪些牌号？其化学成分及性能特点如何？提高高速钢的切削性能有哪些途径?2.4 常用的硬质合金有哪几类？各有哪些常用牌号？其性能特点如何？2.5 粗、精加工加工钢料和铸铁应如何选用硬质合金？为什么？2.6 按下列条件选用刀具材料的种类或牌号：a.粗车45钢锻件；b.精车HT200铸件；c.低速精车合金钢蜗杆；d.高速精车调质钢长轴；e.高速精密镗削铝合金缸套；f.中速车削淬硬钢轴；g.加工65HRC 冷硬铸铁第三章金属切削的变形过程一、基本概念切削过程的三个变形区剪切角变形系数相对滑移前刀面上的挤压、摩擦及其对切屑变形的影响积屑瘤切屑的类型及变化规律切屑的卷曲与折断二、问题1、切削变形程度及其衡量指标；2、切削变形的影响因素；3、切屑种类及其形成条件；4、切屑与前刀面的摩擦特性；5、积屑瘤的成因及对切削的影响；三、习题3.1 研究金属切削变形机理对生产有何意义？3.2 研究金属切削变形的方法有哪些？3.3 衡量切削变形的指标有哪些？你认为哪个更合理些？3.4 变形系数、剪应变和剪切角的定义？3.5 影响切削变形的因素有哪些？它们是如何影响的？3.6 剪切角只与刀具前角有关系吗？为什么？3.7 车削45钢可能形成哪几种切屑？改变哪几种条件可以使切屑形态转化？3.8 分析积屑瘤产生的条件、对加工质量的影响和控制措施。

3.9 切削塑性材料，改变切削条件可以改变切屑形态吗？予以说明。

第四章切削力一、基本概念切削力切削功率单位切削力单位切削功率二、问题1、切削合力F为什么常分为相互垂直的三个分力来分析？说明这三个分力的作用。

r2、影响切削力的因素有哪些？它们是如何影响的？a和进给量f对切削力的影响。

3、结合第三章内容分析背吃刀量p4、说明切削力理论公式的理论依据和理论公式的作用。

5、掌握切削力经验公式的应用。

6、切削力的经验公式中的系数C Fc、C Fp、C Ff包含了哪些因素？三、习题4.1 切削力的计算方法有哪几种？4.2 影响切削力的因素有哪些？它们是如何影响的？4.3 欲减小切深抗力，在刀具几何角度方面可采取哪些措施？4.4 分析主偏角κr增大对各切削分力是如何影响的？4.5 切削用量中哪一个要素对切削力的影响最大？哪一个最小？为什么？4.6 用YT15硬质合金车刀外圆纵车40Cr 钢（b σ=0.98GPa ，207HBS ）。

车刀几何参数：o γ=15°、s λ=5°、r κ= 75°、b r1 =0.4 mm 、 εr =0.5 mm ；车削用量：v f a p ⨯⨯= 4 mm ×0.4 mm/r ×1.7 m/s （ 102 m/min ）。

a.用指数经验公式计算三个切削分力F z 、F y 和F x ，计算切削功率P m 。

b.用单位切削力p 和单位切削功率P s 计算三个切削分力F z 、F y 和F x ，计算切削功率P m 。

c.分析比较a 和b 所得结果。

第五章 切削热和切削温度思考题和习题5.1为什么要研究切削热的产生和传散？仅从切削热产生得多少能否说明切削区域温度的高低？5.2 为什么要进行切削温度的理论分析和计算？5.3 研究切削区温度场的意义何在？用什么方法测出切削区温度场？5.4 切削温度的含义是什么?常用的测量切削温度的方法有哪些?测量原理是什么?5.5 切削用量中哪一个要素对切削温度的影响最大？哪一个最小？为什么？5.6 背吃刀量p a 和进给量f 对切削力和切削温度的影响是否一样？为什么？如何利用这一规律指导生产实践？5.7 工件材料的性能和刀具几何参数如何影响切削温度?5.8 增大前角可以使切削温度降低的原因是什么？是不是前角越大切削温度越低？5.9 加工钢料等塑性材料和加工铸铁等脆性材料时，前刀面和后刀面哪个切削温度高？原因是什么？第六章 刀具磨损、破损和刀具耐用度思考题和习题6.1 加工材料不同对刀具磨损形态有什么影响？6.2 刀具磨损的主要原因是什么？刀具材料不同其磨损原因是否相同，为什么？6.3 刀具的o γ、r κ、s λ和磨损程度怎样对切削力产生影响？6.4 刀具磨钝标准是什么意思？它与哪些因素有关？6.5 刀具磨损过程可分为几个阶段？各阶段的特点是什么？6.6 刀具磨损原因中哪些与切削温度有关？6.7 何谓粘接磨损与扩散磨损？影响它们的主要原因是什么？6.8 切削用量对刀具磨损有何影响？在o m C vT -关系中指数m 的物理意义是什么？不同刀具材料m 值为什么不同？6.9 刀具耐用度是一个时间，它是如何定义的？此概念可以用来评价哪些切削因素？6.10 切削用量中哪一个要素对刀具使用寿命的影响最大？哪一个最小？为什么？6.11 工件材料和刀具几何参数怎样影响刀具使用寿命？6.12 刀具磨损耐用度和刀具破损耐用度是什么意思？为什么它们具有随机特性？6.13刀具破损的原因是什么？它与刀具磨损的原因有哪些本质的区别？减少刀具破损的主要措施有哪些？6.14 何谓最高生产率耐用度和最低成本耐用度？有何时实用意义？6.15 粗加工和精加工所选用的耐用度是否相同，为什么？第七章工件材料的切削加工性思考题和习题7.1 工件材料的切削加工性是怎样定义的？用哪些指标来衡量？7.2 工件材料的切削加工性为什么是相对的？怎样评价工件材料切削加工性？7.3 怎样通过分析影响工件材料切削加工性的因素，来探讨改善工件材料切削加工性的途径？7.4 改善工件材料的切削加工性的方法和途径有哪些？7.5 举例说明难加工材料的切削加工性，并归纳出其特点是什么。

第八章切削液思考题和习题8.1 切削加工中常用的切削液有哪几类？它的主要作用是什么？8.2 切削液能否进入切削变形区和刀-屑、刀-工接触面？它是怎样起润滑、冷却作用的？8.3 切削液的主要添加剂有哪几种？它们为什么能改善或提高切削液的润滑性能？8.4 应如何合理选择和正确使用切削液？试举例说明。

8.5 切削液有几种常用浇注方法?各适用于何种场合?第九章已加工表面质量思考题和习题9.1 已加工表面质量的主要评定指标有哪些？9.2 试分析产生加工表面粗糙度的原因。

9.3 切削加工时可以采取哪些措施来减小加工表面粗糙度？9.4 第三变形区的金属变形有何特点？9.5 为什么一般均采取减小副偏角而不采取减小主偏角的方法来减小表面粗糙度？9.6 刀具材料对加工表面粗糙度有影响吗？试进行分析。

9.7 减小加工硬化可以采取哪些措施？9.8 已加工表面的残余应力是怎样产生的？9.9 总结已加工表面粗糙度、加工硬化、残余应力形成原因和影响因素。

第十章刀具合理几何参数的选择思考题和习题γ的功用是什么？选择前角的主要依据是什么？10.1 前角oα的功用是什么？选择后角的主要依据是什么？10.2 后角o10.3 前刀面形式、刀尖形式各有哪几种？如何选用？10.4为什么高速钢刀具主偏角κr 减小刀具耐用度会提高？而硬质合金刀具主偏角κr 太小刀具耐用度有些情况下反而会降低？10.5 刀具的过渡刃和修光刃有何作用？参数大小如何选择？10.6为什么硬质合金车刀的刀尖圆弧半径选择得比高速钢车刀小一些？为什么多刃刀具一般不采用圆弧形过渡刃？10.7刃倾角s λ的功用有哪些？主要依据什么进行选择？举例说明大刃倾角刀具的应用。

10.8、试说明在下列不同情况下刀具几何参数的选择有何不同：a.加工铸铁和一般碳素结构钢。

b.加工不锈钢和中碳钢。

c. 加工高强度高硬度钢和中碳钢。

第十一章 切削用量的制订思考题和习题11.1 何谓合理切削用量？选择应按什么顺序进行？有何道理？11.2 合理选择切削用量时粗加工与精加工考虑的问题有何不同？为什么？11.3 选择切削用量的原则是什么？从刀具耐用度出发时，按什么顺序选择切削用量？从机床动力出发时，按什么顺序选择切削用量？11.4 粗加工时进给量的选择受哪些因素的限制？当进给量受到表面粗糙度的限制时，有哪些办法增加进给量而保证表面粗糙度要求？11.5 如果切削用量选完后，如果发现机床功率不足，应如何解决?11.6 影响切削速度的因素有哪些？解释其原因。

11.7 试述切削用量优化的概念和基本方法。

加工性质不同，切削用量的选择原则是否相同？11.8 在下列已知条件下确定切削速度：YT15硬质合金车刀（o γ=15°、r κ= 45°、'r κ= 15°、εr =1.5 mm ）；纵车b σ =0.45GPa 的45钢轴；f a p ⨯= 3 mm ×0.5 mm/r ，T=60 min 。

如在同样条件下以r κ= 95°的车刀加工时，刀具耐用度变化多少？11.9 用YT15硬质合金车刀加工b σ =0.55GPa 的钢轴外圆， p a = 1.5 mm ，f = 0.3 mm/r ，在T=60 min 时的切削速度v =180 m/min ，如果p a = 1.5 mm ，f 分别为0.6、0.9及 1.2 mm/r 或者f = 0.3 mm/r ， p a 分别为3、4.5及 6 mm 时，刀具耐用度如何变化？绘出图形表示之并解释图形的意义。