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1、金属切削原理与刀具复习题一、判断题（填在题后的括号内。对的“”，错的“”）1、刀具耐热性是指金属切削过程中产生剧烈摩擦的性能。（）2、刀具材料的硬度越高，强度和韧性越低。（）3、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。（）4、主切削刃与副切削刃在基面上投影之间的夹角称为刀尖角。（）5、刀具材料中，它们的耐热性由低到高的次序排列是碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、硬质合金。（）6、加工硬化能提高已加工表面的硬度、强度和耐磨性，在某些零件中可改善使用性能。（）7、为了提高生产效率，采用大进给切削要比采用大切深切削省力。（）8、刀具圆弧半径大，参
2、加切削的圆弧刃长度增加，使切屑变形和摩擦力增大，因此切削力也变大。（）9、切削用量中，影响切削温度最大的是切削速度。（）10、合理后角按工件材料的硬度和强度决定，当硬度和强度越小时，后角越小；硬度和强度越大时，后角也就越大。（）11、当工艺系统刚性满足时，可减小刀具主偏角，提高刀具寿命，当刚性差时，则增大主偏角。（）12、金属材料塑性大或小都会使切削加工性变差。（）13、不锈钢难切削加工的原因主要由材料的加工硬化、韧性大、高温强度大、导热性差等因素造成。（）14、切削淬火钢，在粗加工时要用红硬性较好，能承受一定冲击载荷的YW2、YT5等硬质合金。（）15、铝及铝合金的膨胀系数大，切削时温度容易
3、升高，变形大，尺寸精度不易控制。二、填空题1、刀具切削部分材料的性能，必须具备有高硬度、高耐磨性、足够的强度与韧性、高耐热性和良好的工艺性等要求。2、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、高速工具钢及硬质合金；非金属材料有陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼等。3、刀具的耐热性视刀具的材料不同而不同，碳素工具钢为200250，合金工具钢为300400，高速工具钢为600700。4、刀具的几何角度中，常用的角度有前角、后角、主偏角、刃倾角副后角、副偏角六个。5、切削用量要素包括切削深度、切削速度和进给量三个。6、切削用量中，对切削力影响最大的是切削深度，其次是进给量，切削速度影响最
4、小。7、切削液的主要作用有冷却、润滑、清洗和防锈四个方面。8、切削液的冷却性能以水溶液最好，乳化液次之，切削油最差。9、刀具的磨损有正常磨损和非正常磨损两种。其中正常磨损有前刀面磨损、后刀面磨损和前、后刀面磨损三种。10、加工脆性材料时，刀具切削力集中在刃口附近，宜取较小的前角和较小的后角。三、选择题（将正确的答案序号填在空格内）1、在高温下能保持刀具材料切削性能的称为b。a.硬度b.耐热性c.耐磨性d.强度2、合金工具钢刀具材料的热处理硬度是HRCb。a.4050b.6065c.7080d.85903、钨钴钛类硬质合金主要用于加工c。a.铸铁b.有色金属c.碳素钢、合金钢d.不锈钢、工具钢4
5、、钨钴类硬质合金主要用于加工脆性材料、有色金属及非金属。为了适合粗加工，含c，其韧性越好。a.WC越高b.WC越低c.Co越高d.Co越低5、切削塑性较大的金属材料时形成a切屑，切削脆性材料时形成d切屑。a.带状b.挤裂c.粒状d.崩碎6、切削深度ap增大一倍时，主切削力Fz也增大一倍；但当进给量f增大一倍时，主切削力Fz约增大c倍。a.0.5b.0.6c.0.8d.17、一般在中、低速切削塑性金属材料时，刀具在切屑与工件接触压力和切削温度的作用下会发生b磨损。a.磨粒b.粘结c.扩散8、选择刀具的前角时，主要按加工材料决定，当加工塑性材料时，应取d的前角；当加工脆性材料时，选用c的前角a.负
6、值b.正值c.较小d.较大四、论述题1、按下图所示，作出车刀镗孔时的主运动方向、进给运动方向和主偏角、副偏角的位置。2、简述积屑瘤形成过程及对切削加工的影响？答：在切削塑性金属材料过程中，切削对前刀面产生剧烈的摩擦和巨大的压力，使切屑流动过程中的底层与前刀面接触处的流速较其上层缓慢，并且沿前刀面产生很大变形，出现“滞流”现象，同时在高压下，切屑底层的金属填满前刀面的微凹谷中，产生“冷焊”而停留在前刀面，形成第一层积屑瘤。随着切屑连续流出，新的底层又在此基础上冷焊并脱开切屑，逐渐在第一层上积聚，最后长成积屑瘤。由于积屑瘤是不稳定的，切削中引起断裂或脱离，便造成切削过程的不稳定，引起振动，影响表面
7、粗糙度，使加工厚度不均匀；积屑瘤在粗加工中可增大前角，并且保护了切削刃，减少刀具磨损。3、常用的切削液有哪几种？它们的作用如何？答：常用的切削液有水溶液，主要起冷却、防锈作用；乳化液，在低浓度时主要有冷却与清洗作用，在高浓度时有润滑作用；切削油主要起润滑作用。4、刀具磨损过程中可分为哪三个阶段？其特点如何？答：初期磨损阶段（）：由于刀具表面粗糙度粗或刀具表层组织不耐磨，因而在开始切削的短时间里磨损较快。正常磨损阶段（）：由于刀具表面的高低不同及不耐磨表层在期已被磨去，刀面上的工作压强减小，而且均匀，所以磨损较期缓慢，这是刀具工作的有效期间。急剧磨损阶段（）：超过了期阶段磨损值时，摩擦力加大，切
8、削温度急剧上升，导致刀具磨损或烧损，失去切削力，这是急剧磨损阶段。使用刀具时应当避免进入这一阶段。5、刀具的非正常磨损有哪几种？它是如何产生的？答：非正常磨损有下列两种：破损在切削刃或刀面上产生裂纹、崩刃或碎裂的现象。硬质合金刀片在焊接、刃磨和选用切削参数不当等因素均能造成细微裂纹而破损。卷刃是切削加工时，切削刃或刀面塌陷或隆起的塑性变形现象，是由切削时产生高温而造成的。6、如何选用切削用量才能提高刀具的寿命？答：主要是通过合理选择切削用量，控制切削温度的高低来影响刀具寿命的。其中切削速度v对刀具寿命影响最大，进给量其次，切削深度影响最小。因此要提高切削效率，应当以增大切削深度和进给量着手，要
9、提高刀具寿命，应当在一定的进给量与切削深度条件下选用合理的切削速度。7、前角的功用是什么？怎样合理选择？答：正前角的功用是减小切削变形，减小前刀面挤压切削层时的塑性变形，使刀刃锋利，减小了切削力、切削热和切削功率。但前角太大使楔角ob减小，降低切削刃和刀头的强度，散热变差，容易崩刃。反之负前角使ob加大，增强了刀头强度，但在切削时振动也加大。因此，合理前角应根据工件材料的强度和硬度来选择。材料的强度与硬度低塑性大时，可采用较大前角，以求切削轻快；加工脆性材料、断续切削和高硬度材料时，应选用较小的前角。对不同的刀具材料来说，如高速钢刀具比硬质合金刀具韧性好，它就允许选用较大的前角。8、后角的功用
10、是什么？怎样合理选用？答：后角的功用主要是减小后刀面与加工表面之间的摩擦，后角越大，切削刃越锋利，增大后角能减少摩擦，但是切削刃和刀头的强度削弱，散热体积减小。因此，对粗加工、强力切削及承受冲击载荷的刀具来说，为增加刀头强度，后角应取小值，如工件材料的硬度与其强度高，或加工脆性材料时，为了保证刀头强度，后角也应取小些。在精加工中，工件材料硬度与强度低时，塑性大时，增大后角可提高刀具寿命和加工表面质量。9、主偏角和副偏角的功用是什么？答：主偏角和副偏角影响着加工表面粗糙度，同时还影响刀尖强度及散热情况。在切削深度和进给量一定的情况下，当主偏角增大时，切削厚度增加，切削宽度减小，参与切削的刃长减小
11、，单位切削刃长度上的负荷增大；同时主偏角增大，使吃刀抗力yF减小，有利改善工艺系统的刚性。副偏角改变时，对表面粗糙度的影响比较明显，取小角度时，可得到较细的表面。10、刃倾角的功用是什么？答：刃倾角的功用是控制切屑的排出方向，选用正值时可使切屑流向待加工表面，防止划伤已加工表面。增大刃倾角，使切削刃加长，切削平稳，排屑顺利，切削刃锋利，但对刀尖的强度有影响。负的刃倾角使刀头强固，切削时刀尖避免受到冲击，散热条件好，提高了刀具寿命。11、钛合金难切削加工的原因？答：钛合金难切削加工的原因是：氧、氢和氮气体在高温时与钛起化学作用，形成硬而脆的钛化物，使切削困难；钛合金切屑经主切削刃切离后，立即向上翻卷，切屑与刀具前刀面接触面积减少，刀具单位面积上所承受的压力要比切削一般钢材大得多，切削温度升高，因此使刀具磨损加快；当含碳量大于0.2%时，会形成硬的碳化物，使切削加工性变差。五、计算题1、用高速钢车刀车削直径为75mm的不锈钢轴，选定切削速度为每分钟12m时，求工件的转速？解：n=318v/dww=318x12/75=50.9r/min答：工件转速为50.9r/min。
