模块一金属切削加工基础知识及应用习题

1、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( )

2、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

3、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

4、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 C.刀具耐用度为60min时，切削正火状态45钢所允许的切削速度 D.切削q235钢时切削速度为60m/min时的刀具耐用度 18.齿轮滚刀的刀具耐用度一般为( ) A.30-60min B.60-90min C.90-150min D.200-300min

5、 19.在工件上攻螺纹、铰孔或拉削时，一般( ) A.不用切削液 B.用水溶液 C.用低浓度乳化液 D.用极压切削油或极压乳化液 20.下列切削分中，不消耗功率的是（ ）。A.主切削力 B.背向力C.进给力 D.轴向力21.为减小工件已加工表面的粗糙度在刀具方面常采取的措施是( ) A.减小前角 B.减小后角 C.增大主偏角 D.减小副偏角 22.焊接式硬质合金车刀的耐用度一般为( ) A.15-30min B.60-90min C.90-150min D.150-200min 23.用硬质合金刀具切削时，一般( ) A.用普通矿物油 B.用极压切削油 C.不用切削液 D.用少量切削液 24.

6、若工艺系统刚性较差时（如车削细长轴），应该采用( ) A.75直头车刀 B.45弯头刀 C.90偏刀 D.圆弧头车刀 25.切削铸铁工件时，一般 ( ) A.不用切削液 B.用切削液油 C.用高浓度乳化液 D.用低浓度乳化液26.在实心工件上钻孔时，背吃刀量是钻头直径的（ ）A.1/2 B.1/3 C.1/4 D.1/827.在不使用切削液的条件下磨削加工时，切削热传出的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28.扩孔钻扩孔时的背吃刀量（切削深度）等于（ ）A. 扩孔钻直径 B.扩孔钻直径的1/2C.扩孔钻直径与扩前孔径 D.扩孔钻直径与扩前孔径之差的1/2 2

7、9.在切削过程中消耗功率最多的是哪个切削分力？（ ）A.主切削力 B.背向力 C.进给力 D.径向力30.下列哪种牌号的硬质合金的硬度最高？ （ ）A.YT5 B. YT15 C.YT14 D.YT3031.在常用的钨钴类硬质合金中，粗铣时一般选用（ ）牌号的硬质合金。A.YG3 B.YG6C.Y6X D.YG8二、多项选择题1.产生于切削变形区的切削热的主要来源是( )A.工件、刀具材料的导热性差 B.切削层金属剪切滑移变形 C.未充分浇注切削液 D.切屑与刀具前刀面的摩擦 E.刀具后刀面与工件的摩擦 2.背向力Fp的特点是( )A.钻削时该分力最大 B.磨削时该分力最大 C.车削时该分力最

8、大 D.在该力方向上不做功 E.易使工件弯曲变形，产生形状误差 3.在下述条件中，较易形成带状切屑的是( )A.切削塑性材料时 B.切削脆性材料时 C.较小的切削厚度 D.刀具前角较小时 E.较高的切削速度 4.与工作角度相比，分析刀具标注角度的前提条件是( )A.不考虑进给运动的影响 B.对于外圆车刀，刀尖装得与工件回转轴线等高 C.必须在正交平面参考系下 D.刀杆中心线与进给运动方向垂直 E.标注角度与所选参考系无关 5.对于车削来说，假定副偏角等于零时，切削层面积等于( )A.进给量切削层宽度 B.背吃刀量切削层厚度 C.切削层宽度切削层厚度 D.背吃刀量切削层宽度 E.背吃刀量进给量

9、6.在车削加工中的切削层参数包括( )A.切削层厚度 B.切屑厚度 C.切削层长度 D.切削层宽度 E.切削层面积 7.切削热对切削过程的影响一般表现为( )A.提高工件塑性有利于切削 B.加速刀具磨损 C.防止加工硬化 D.工艺系统发生热变形，影响加工精度 E.影响已加工表面质量 8.确定刀具正交平面参考系的三个参考平面是( )A.前刀面 B.基面 C.正交平面 D.切削平面 E.法平面 9.主切削力Fc的作用是( )A.计算主传动系统零件强度的主要依据 B.验算机床进给机构强度的主要依据 C.计算机床功率的主要依据 D.选择刀具材料的主要依据 E.粗加工时选择背吃刀量和进给量的主要依据 1

10、0.在车削加工中，影响切削层宽度的因素有( )A.切削速度 B.背吃刀量 C.进给量 D.刀具主偏角 E.刀具副偏角 11.在车削加工中，影响切削层厚度的因素有( )A.切削速度 B.背吃刀量 C.进给量 D.刀具主偏角 E.刀具副偏角 12.确定车刀刃倾角的主要依据是( ) A.工艺系统刚性不足时应取负刃倾角 B.有冲击负荷时应选负值刃倾角 C.工件材料硬度高时应取正值刃倾角 D.精加工时应取正值刃倾角 E.强力切削时应取负值刃倾角 13.在下列情况下，一般不使用切削液的有( ) A.刨削铸铁工件的平面 B.在碳钢工件上铰孔 C.硬质合金刀精车碳钢工件 D.铣削45钢轴上的键槽 E.镗削铸铁

11、件内孔 14.在下列情况下，一般采用高浓度乳化液或切削油润滑方式的有( ) A.高速钢刀具在碳钢工件上精车螺纹 B.硬质合金刀粗车碳钢工件 C.在碳钢工件上铰孔 D.磨削机床导轨面 E.高速钢铣刀铣键槽 15.增大刀具前角的主要影响是( ) A.控制切屑流出方向 B.使刀刃锋利，减小切削变形 C.影响刀尖强度及散热情况 D.影响各切削分力的分配比例 E.减小刀屑间的摩擦，降低切削力 16.刀具主偏角的主要作用有( ) A.影响刀尖强度及散热情况 B.影响工艺系统的变形与振动 C.控制积屑瘤的产生 D.使切削刃锋利，减小切屑变形 E.影响切削层参数及切削分力的分配 17.确定车刀前角大小的主要依

12、据是( ) A.加工钢材的前角比加工铸铁时大 B.工件材料硬度强度高时前角取大值 C.粗加工或有冲击时的前角比精加工时小 D.工艺系统刚性较差时前角取小值 E.高速钢刀具的前角比硬质合金刀具大 18.确定车刀主偏角大小的主要依据是( ) A.工件材料越硬，主偏角应大些 B.工件材料越硬，主偏角应小些 C.工艺系统刚性好时，主偏角可取大值 D.工艺系统刚性差时，主偏角宜取大值 E.有时要考虑工件形状 19.加工塑性材料出现带状切屑时会对切削加工造成（ ）影响。A.切削力波动小 B.切削过程平稳性好 C.切削力波动大 D.加工表面粗糙度数值小 E.断屑效果差20.确定车刀后角大小的主要依据是( )

13、 A.精加工应取较大后角 B.定尺寸刀具应取较小后角 C.加工塑料材料应取较小后角 D.工艺系统刚度差时应取较小后角 E.工件材料硬时应取较大后角 21.在下列情况下，一般采用低浓度乳化液的有( ) A.碳钢工件上铰孔 B.高速钢刀具车削钢轴 C.硬质合金端铣铸铁箱体侧面 D.拉削齿轮花键内孔 E.磨削碳钢工件22.对于高速钢的下列说法中，正确的有（ ）A.抗弯强度与韧性比硬质合金好 B. 特别适宜制造形状复杂的刀具 C.切削效率比硬质合金高 D. 切削效率比硬质合金低 E.耐热性、耐磨性比比硬质合金好三、判断题（正确的在括号里打， 错误的在括号里打）1.背吃刀量或进给量增大，均使切削力增大，

14、但背吃刀量的影响大，所以生产中选择切削用量时应优先选取尽量大的进给量。 ( ) 2.硬质合金受抗拉强度和韧性的限制，目前主要用于制造形状比较简单的切削刀具。 ( ) 3.刀具前刀面磨损对工件加工表面粗糙度影响最大，而后刀面磨损对加工精度影响最大。 ( ) 4.切削塑性材料时，若切削速度和切削厚度较大，最容易出现后刀面磨损。 ( ) 5.切削用量、刀具材料、刀具几何角度、工件材料和切削液等因素对刀具耐用度都有一定的影响，其中切削速度影响最大。( ) 6.切削用量三要素对切削力的影响程度不同，背吃刀量（切削深度）影响最大，进给量次之，切削速度影响最小。 ( ) 7.在刀具角度中，对切削温度有较大影

15、响是前角和主偏角。 ( ) 8.精车加工塑性金属时为避免积屑瘤的产生，常采用高速或低速切削。 ( ) 9.在保持生产率不变的条件下，适当降低切削速度，而加大切削层面积，可以提高刀具耐用度。 ( ) 10.切削用量中对切削温度影响最大的是背吃刀量（切削深度），其次是进给量。 ( ) 11.在刀具角度中，对切削力影响最大是主偏角和后角。 ( ) 12.在三个切削分力中，磨外圆时切削力Fc 最大，车外圆时背向力Fp最大。 ( ) 13.当用较低的切削速度，切削中等硬度的塑性材料时，常形成挤裂切屑。 ( ) 14.磨削加工多选用低浓度的乳化液，这主要是因为它需要大量的切削液，浓度低可以降低成本。 (

16、) 15.高速钢刀具切削时一般加切削液,而硬质合金刀具不加切削液,这是因为硬质合金的耐热性比高速钢好。 ( ) 16.YG类硬质合金中含钴量越多，韧性越好，适合于粗加工，含钴量少者用于精加工。 ( ) 17.对低碳钢进行正火处理，对高碳钢进行球化退火处理，对铸铁件进行退火处理，可改善材料的可加工性。 ( ) 18.精车钢件时，可使用高浓度的乳化液或切削油，这主要是因为它的润滑作用好。( ) 19.加工塑性材料比加工脆性材料的合理前角小。 ( ) 20.高速钢刀具与硬质合金刀具相比，应选用较小的前角和后角。 ( ) 21.精加工与粗加工相比，刀具应选用较大的前角和后角。 ( ) 22.金刚石刀具

17、既适合于黑色金属的精加工，又适合于有色金属的精加工。( ) 四、填空题1.切削合力可分解为_、_和_三个分力。 2.切削温度一般指切屑与前刀面接触区域的_。3.切削塑性材料时的切屑类型有_、_和_。 4.刀具磨损的三个阶段是_、_和_，刀具重磨和换刀应安排在_和_之间 5.刀具切削部分材料应具备的性能是_、_、_、_和_。 6.在正交平面中测量的刀具角度有_和_，它们的符号分别是_和_。 7.在切削平面中测量刀具角度有_，它的符号是_。 8.在基面中测量的刀具角度有_和_。它们的符号分别是_、_。 9.确定刀具标注角度正交平面参考系的三个基准平面是_、_和_，它们分别用符号Pr、Ps和Po表示

18、。 10.目前生产中最常用的两种刀具材料是_和_，制造形状复杂的刀具时常用_。 11.能直观反映切屑变形程度的参数称为_，它是_厚度和_厚度的比值。 12.车削加工中，切削用量是指_、_和_。它们的单位分别是_ 、_、_。 13.产生积屑瘤的条件是切削_金属和_速度切削，_加工时应尽量避免产生积屑瘤。 14.切削液的主要作用是_和_，切削液的种类有_、_和_。15.对灰铸铁工件进行_处理，对低碳钢进行_处理，对高碳钢进行_处理，均可改善其切削加工性 16.切削有色金属时，切削速度可比切削中碳钢_1倍，切削铸铁时，切削速度比切削中碳钢_30%左右。 17.产生积屑瘤的条件是_和_，_加工时可利用

19、积屑瘤，_加工时应尽量避免产生积屑瘤 18.某一刀具牌号为YG6X，其中YG表示 类硬质合金，“6”表示 “X”表示 。19.某一刀具牌号为YT15，其中YT表示 类硬质合金，“15”表示 。五、简答及计算题1.何谓刀具耐用度？它与刀具寿命有何不同？ 2.各切削分力分别对加工过程有何影响？ 3.粗、精加工时，为何所选用的切削液不同？ 4.说明前角的大小对切削过程的影响？ 5.说明后角的大小对切削过程的影响？ 6.从刀具使用寿命的角度分析刀具前、后的合理选择？ 7.现精车一细长轴，试选择车刀的几何角度r、s、o，并说明其原因。8.简述影响切削力的因素。9.简述影响切削温度的因素。10.高速钢与硬

20、质合金的性能比较。11.减小和避免积屑瘤的措施。12.刀具前角和主偏角的选择原则。13.已知工件材料为HT200（退火状态），加工前直径为70 mm，用主偏角为75 的硬质合金车刀车外圆时，工件每秒钟的转数为 6r/s，加工后直径为62 mm，刀具每秒钟沿工件轴向移动2.4 mm，试计算切削用量三要素。14. 某外圆车削工序,切削前工件直径为80mm，要求切削后工件直径为78 mm，一次切除余量,假定工件转速为300 r/min，刀具进给速度为60mm/min，试求切削用量三要素。第一章 金属切削原理一、单项选择题参考答案1. B 2. D 3.A 4.B 5.C 6.D 7. A 8. A

21、9. B 10. D 11.C 12. B 13. B 14. B 15. A 16.B 17. C 18. D19. D 20. B21. D22. B 23. C 24. C 25. A 26. A 27. B 28. D 29.A 30. D 31. D二、多项选择题参考答案1. BDE 2.BDE 3. ACE 4.ABD 5. CE 6. ADE 7. BDE 8. BDE 9. ACE 10. BD11. CD 12.BDE 13. ACE 14.ACE 15. BCE16.ABE 17.ACE 18.BDE 19. ABDE 20. ABD 21. BE 221. ABD三、判断

22、题参考答案 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 四、填空题参考答案1. 主切削力进给力背向力 2. 平均温度 3. 带状切屑节状（挤裂）切屑粒状（单元）切屑 4. 初期磨损正常磨损急剧磨损正常磨损急剧磨损 5. 高硬度高耐热性高耐磨性足够的强度和韧性良好的工艺性能 6. 前角后角oo 7. 刃倾角s 8. 主偏角副偏角KrKr 9. 基面切削平面正交平面 10. 高速钢硬质合金高速钢 11. 变形系数切屑切削层 12. 切削速度进给量背吃刀量 m/min mm/r mm 1

23、3. 塑性中等精 14. 冷却润滑水溶液乳化液切削油 15. 退火正火球化退火 16. 提高降低 17. 切削塑性金属中速切削粗精 18. 钨钴含钴量为6%细晶粒19. 钨钴钛含TiC量15%五、简答及计算题参考答案1.刀具耐用度的定义为：一把新刃磨的刀具从开始切削至达到磨损限度所经过的总的切削时间。刀具寿命则是指一把新刀从使用到报废为止的切削时间，它是刀具耐用度与磨刀次数的乘积。2.主切削力是计算机床零件、切削功率、刀具强度的主要依据；进给力用以设计进给机构或校验其强度；背向力会使工件变形和振动，影响加工精度和表面质量，用来计算工件挠度、刀具、机床零件强度。 3.粗加工时金属切除量大，产生的热量大，应着重考虑降低温度，选用以冷却为主的切削液。精加工时主要要求是提高加工精度和加工表面质量，应选用以润滑性能为主的切削液。4.增大前角，使刀具锋利减小摩擦，减小切削力和功率消耗，提高刀具耐用度，减小振动，改善加工质量。但也使切削刃和刀头强度降低易崩刃，还使散热体积减小，切削温度升高，造成刀具磨损，不利于断屑。 5. 增大后角，使刀具锋利减小刀工间摩擦，减小切削力和切削温度，提高刀具耐用度。但也使切削刃和刀头强度降低，使散热体积减小，切削温度升高，加速刀具磨损，应合理选择。 6.适当增大前、后角，使刀具锋利减小摩擦，减小切削力和功率消耗，减小振动，减轻刀具磨损，提高刀具耐用度。但