金属切削加工基础复习题

《金属切削加工基础》复习题
一、选择题
1．在车外圆时，工件的回转运动属于C 主运动，刀具沿工件轴线的纵向移动属于B 进给运动。

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
A 增大，工作副偏角κr’将A减小。

3．积屑瘤发生在第C Ⅱ变形区，加工硬化发生在第C Ⅲ变形区。

4．在加工条件相同时，用A 陶瓷刀具刀具产生的切削力最小。

5．下列哪种切屑屑形不属于可接受的屑形A 带状切削。

6. 生产中常用的切削液，水溶性的切削液以C冷却为主，油溶性切
削液以C润滑为主。

7．加工塑性材料、软材料时前角A 大些；加工脆性材料、硬材料时前角A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 相变磨损磨损。

9．不能用于加工碳钢的是C PCD刀具。

10．主偏角、副偏角、刀尖角，三个角之和等于 B 180°
二、填空题
1．切削用量三要素切削速度Vc、进给量f、背吃刀量a p （切削深度）。

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F c（主切削力F z），背向力F p（切深抗力F y），进给力F f（进给抗力F x）。

4．切削液的作用有冷却作用、润滑作用、排屑和洗涤作用、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。

三、判断题
1. 车外圆时，切削刃上各点的切削速度相同。

（×）
2．工件材料相对加工性指标Kr越小，材料的切削加工性越好，材料越容易加工。

（×）
3．水溶性切削液以冷却为主，常用于精加工和复杂刀具加工中。

（×）
4．高速切削时，切削液对表面粗糙度影响不明显。

（√）
5．背向力F p（切深抗力F y）不消耗功率。

（√）
6．刀具的寿命等于刀具的耐用度（耐用度指一次刃磨到下一次刃磨的切削时间）。

（×）
7. 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。

(√ )
8. 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。

（√）
9. 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。

（×）
10. 积屑瘤的产生在精加工时要设法避免，但对粗加工有一定的好
处。

（√）
11. 背吃刀量a p增大一倍时，切削力F C也增大一倍；当进给量f增大
一倍时，切削力F C也增大一倍。

（×）
12. 主运动是消耗功率最大的运动，一般情况下主运动可以两个或三个。

（×）
13. 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。

（×）
14. 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45°夹角滑移的过程。

（√）
15．积屑瘤的材料是一种既不同于工件也不同于刀具材料的新的合金。

（√）
16．陶瓷刀具一般适用于在高速下精细加工硬材料。

（√）17．背向力Fp是引起机床切削振动，影响加工精度的主要原因，它不消耗功率。

（√）
18．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。

（×）
19．切削加工时，产生的热量越多，切削温度越高。

（×）20．切削加工时，减小刀具的主偏角κr，切削温度上升。

（×）四、简答题
1．试述刀具材料应该具有的性能有哪些？
答：○1刀具材料应具备高硬度○2高耐磨性○3足够的强度与韧性○4高的
耐热性○5良好的散热性和耐热冲击性能○6刀具材料还需有较好的工艺性与经济性。

2、刀具前角有什么作用？如何选择前角？
答：增大前角能减小切削变形和摩擦，降低切屑力，切削温度，减少刀具磨损，改善加工质量，抑制积屑瘤等。

但太大容易造成崩刀。

前角的选择原则：根据工件材料的性质选择前角，根据刀具材料的性质选择前角，根据加工性质选择前角。

3、后角的功用是什么？怎样合理选择？
后角主要影响刀具后面与加工表面的摩擦、加工精度、刀具刃口强度和耐用度。

精加工时，为防止挤压摩擦，应选用较大的后角；粗加工时，为增加刀头强度，应选用较小的后角。

4、积屑瘤是如何形成的？它对切削过程有何影响？若要避免产生积屑瘤要采取哪些措施？
答：当加工塑性材料时，温度达到一定值，压力又较高时，由于粘结和加工硬化便形成了积屑瘤；积屑瘤影响切削的平稳性、加工精度、加工表面质量；控制措施为降低材料塑性，选用高的或低的切削速度，选用较大的前角，以及切削液
5、以车刀为例，什么叫前刀面？什么叫后刀面？什么叫副后刀面？什么叫主刀刃？什么叫副刀刃？
答：切屑流出时经过的刀面为前刀面；与过渡表面相对的刀面为后刀面；与过渡表面相对的刀面称为副后刀面；前刀面与后刀面汇交的边缘称为主刀刃；前刀面与副后刀面汇交的边缘称为副刀刃；
6、金属切削过程主要包括哪两类变形？刀屑主要有哪四类？切削加工过程主要包括哪三个变形区？这三个变形区分别包括哪些变形？
答：切屑加工过程中主要包括弹性变形和塑性变形，切屑有：带状切屑，节状切屑，粒状切屑，崩碎切屑；加工过程主要包括：第一变形区，第二变形区和第三变形区；第一变形区：塑性变形主要集中在这个区域，又称剪切变形区，第二变形区：靠近前刀面处，切屑排出受前刀面挤压摩擦，造成前刀面磨损和积屑瘤，第三变形区：已加工表面受到后刀面的挤压与摩擦，产生变形。

造成已加工表面加工硬化和产生残余应力。

7、什么是顺铣？什么是逆铣？普通铣床上一般用哪种方法加工工件？答：铣削时铣刀切出工件时切削速度的方向与工件的进给方向相同，这种铣削方式称为顺铣；铣削时，铣刀切入工件时的切削速度方向和工件的进给方向相反，这种铣削方式称为逆铣。

一般用的是逆铣。

8、车外圆时一般有哪些装夹方式？
答：1.四爪单动卡盘装夹；2.双顶尖装夹，并用拨盘，鸡心夹头配合；
3.一端用卡盘，
4.一端用顶尖的装夹方式；
5.中心架装夹；
6.跟刀架。

9、切削液有什么作用？有哪些种类？粗精加工分别选用什么切削液？加工哪些材料时不用切削液，为什么？
答：切削液的作用：冷却作用，润滑作用，清洗和防锈作用;种类:水
溶性切削液（水溶液，乳化液，化学合成液）油溶性切削液（切削油，挤压切削油），固体润滑剂。

10、正交平面静止参考系中，分别给出下列名词的定义：前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角。

答：正交平面中测量的前刀面与基面之间的夹角为前角；正交平面中的测量的后刀面和切屑平面之间的夹角为后角；基面中测量主切屑刃与假定进给方向之间的夹角为主偏角；基面中测量副切屑刃与假定进给运动方向之间的夹角为副偏角；切屑平面中测量的主切屑刃与过刀尖所做基面之间的夹角为刃倾角；
11、金属切削加工机床分成哪12大类？
答：金属切削加工机床：仪表车床，自动车床，半自动车床，转塔车床，立式车床，落地车床，卧式车床，仿形车床，曲轴及凸轮轴车床，铲齿车床，马鞍车床，轧辊车床。

五、计算题
车削直径为80mm棒料的外圆，若选用a p=4mm, f=0.5mm/r, n=240r/min。

（1）试求 Vc；
（2）若主偏角κr=75°(Sin75°=0.966)。

试求切削公称厚度h D；切削公称宽度b D；切削层公称横截面积A D。

解： (1) Vc=πdn/1000=dn/318=80×240/318=60.288m/mim
(2) h D=f×sinκr=0.5×0.966=0.483mm
b D=a P/sinκr=4/0.966≈4.14mm。