改善材料切削加工性的途径的方法
改善材料切削加工性的途径的方法
根据材料的性能分析，需要对材料进行相关的处理，才更方便我们进行切削加工，那么到底是如何做的呢？
1.合理选择材料的供应状态
在满足工件使用要求的前提下，应尽可能选择切削交给那个性能较好的工件材料，同时还应注意合理选择材料的供应状态。
例如，低碳钢经冷拔加工后，可降低塑性，提高其切削加工性；中碳钢以部分球化的珠光体组织的切削加工性最好；高碳钢完全球化退火状态易于切削加工；锻造毛胚余量不均匀，且表层有硬皮，不如冷拔或热轧毛坯切削加工性好。
2.改善化学成分
如果在钢中适当添加一些元素，如硫、磷、铅、钙等，可使钢的切削加工性得到显著改善，这种钢称为易切削钢。
易切削钢加工时的切削力小，易断屑，刀具耐用度高，已加工表面质量好。
3.进行热处理
生产中改善金属工件材料切削加工性最常用的办法之一是通过适当的热处理工艺，改变材料的金属组织，使材料的切削加工性得到改善。
例如，高碳钢、工具的硬度偏高，且有较多的网状、片状的渗碳体组织，加工性差，经过球化退火即可降低硬度，并得到球状
渗碳体；热轧中碳钢的组织不均匀，经正火可使得其组织与硬度均匀；低碳钢的塑性太高，可通过正火适当降低塑性，提高硬度；马氏体不锈钢常要进行调质处理降低塑性；铸铁一般在切削加工前均要进行退火处理，降低表层硬度，以上措施都可以有效地改善材料的切削加工性。
此外，选用合适的刀具材料，确定合理的刀具角度和切削用量，安排适当的加工方法和加工顺序，也可以改善材料的切削加工性。
工件材料切削加工性与切削液
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第8章 工件材料切削加工性与切削液 章
• 8.3 切削液及其合理选用
– 8.3.1 切削液应具备的基本性能
• 1. 冷却性能
切削液种类
导热系数 （w/m.℃） 0.628 0.126~0.210
比热容 （J/kg.℃） 4190 1670~2090
汽化热 （J/g） 2260 167~314
– 8.2.1 影响工件材料切削加工性的因素
• 2. 材料化学成分
各元素对结构钢切削加工性的影响
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第8章 工件材料切削加工性与切削液 章
• 8.2 影响工件材料切削加工性的因素及改善途径
– 8.2.1 影响工件材料切削加工性的因素
• 3. 材料金相组织
1—10%珠光体 2—30%珠光体 3—50%珠光体 4—100%珠光体 5—回火马氏体（300HBS） 6—回火马氏体（400HBS）
– 9.3.2 减小实际粗糙度的措施
• 2. 抑制积屑瘤
– （5）积屑瘤抑制措施
» » » » » » » 通过热处理减小工件材料塑性； 增大刀具前角（不小于35度）； 减小进给量； 改变切削速度； 采用加热切削或低温切削； 提高刀具刃磨质量； 使用润滑性能好的切削液。
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第9章 已加工表面质量 章
（b）纵向振纹
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第9章 已加工表面质量 章
• 9.4 加工硬化
– 9.4.1 概述
• 1. 概念
– 由切削加工造成的表面硬化现象，也称冷作硬化。
• 2. 产生的原因
已加工表面层内晶粒变化
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第9章 已加工表面质量 章
• 9.4 加工硬化
– 9.4.1 概述
机械制造基础11 练习题
问答题
1． 简述金属的切削过程。 2． 切屑有几种？它们形成的条件分别是什么？ 3． 切削力是如何产生的？切削力可以分解为哪几个切削分力？ 4． 积屑瘤是如何形成的？对切削加工有何影响？ 5． 如何控制积屑瘤的产生？ 6． 切削热产生的来源有哪些？切削热是如何传散的？ 7． 影响切削温度的因素有哪些？ 8． 刀具的磨损形式有几种？画图表示刀具的磨损过程。 9． 何谓刀具耐用度和刀具寿命？它们之间有什么关系。 10． 切削加工时如何选择切削用量？ 11．什么是工件材料的切削加工性？衡量工件材料切削加工性的指标
A、裂纹 ； B、气孔； C、内应力 ； D、缩孔。
选择题
11、热变形是（
）
A、再结晶温度以上的变形； B、锻件在加热后的变形 ；
B、能产生过热组织的变形； D、温度不断升高的变形。
12、表示水压机吨位的是（
）
A、水的压强 ；B、最大压力 ；C、水的最大重量；D、能加工工
件的重量。
问答题
1.何谓工件材料的切削加工性？它与那些因素有关？ 2.粗、精加工时，为何所选用的切削液不同？ 3.说明前角的大小对切削过程的影响？ 4.说明后角的大小对切削过程的影响？ 5.从刀具使用寿命的角度分析刀具前、后的合理选择？
6.现精车一细长轴，试选择车刀的几何角度κr、λs、γo，并说
明其原因。再绘图表示该车刀在主剖面参考系下的六个基 本角度。
问题
什么是回复与再结晶？ 影响塑性变形的因素有哪些？ 锻压成型工艺有哪几种？各有什么特点？ 制定模锻件图有哪些考量因素？ 金属塑性成形的基本工艺有那几种?各有什么特点？ 什么是加工硬化？ 金属塑性变形的类型分为冷变形和热变形，它们有什么特点？ 模锻件的结构工艺性需要考虑那些因素？ 什么是板料冲压成型工艺？有什么特点？ 板料冲压的基本工序？ 板料冲压的常见产品缺陷？
电大机考机械制造基础后答案
单选题：金属材料在外载荷的作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为A ;强度在金属材料的机械性能指标中,“σs”是指A ;屈服强度对称循环应力的疲劳强度用B 表示;σb有些金属在固态下随着温度的变化其晶体结构还会发生转变,这种转变称为C ;同素异构转变在铁碳合金中,莱氏体是由A 所构成的机械混合物;奥氏体和渗碳体热处理时,一般都要使金属常温组织经加热变成C 组织;奥氏体采用低碳合金钢做重要的轴类零件需要通过热处理来获得优秀的材料性能,因此通常需要对零件毛坯进行A ,以细化晶粒,并获得良好的加工性能;加工中间进行 ,在加工中需要安排对重要表面的和最后A ;退火、调质、渗碳、表面淬火渗碳零件必须选择A 制造;低碳钢或低碳合金钢为了改善轴类零件的综合机械性能,通常对轴进行C 热处理;调质Q235AF中的235表示A ;屈服强度大于等于235MPaB 在工业上应用于制造承受压力、要求耐磨和减震的零件;灰铸铁A 在工业上应用于制造力学性能要求较高,且截面尺寸变化较大的重要零件;孕育铸铁在铸造生产的各种方法中,最基本的方法是A ;砂型铸造合金液体的浇注温度越高,合金的流动性A ;越好铸件缩孔常产生的部位是D ;最后凝固区属于气体保护焊的是C ;氩弧焊零件材料选择的一般原则B ;首先应满足零件的使用性能要求,其次要考虑材料加工工艺性及经济性选择金属材料的原则,首先应满足A ;零件使用性能要求孔与轴采用基孔制配合时,孔的下偏差为C ;0孔与轴采用基轴制配合时,轴的上偏差为C ;1切削时刀具上切屑流过的那个表面是 A;前刀面的主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的摩擦,并配合前角改变切削刃的强度与锋利程度;后角刀具前角是在C 中测量,是前刀面与基面之间的夹角;正交平面刀具后角是在C 中测量,是后刀面与基面之间的夹角;正交平面在正交平面中测量的后刀面与切削平面之间的夹角是B ;后角刀具的主偏角是在A 平面中测得的;基面刀具的A 是主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角;主偏角刀具的刃倾角在切削中的主要作用是D ;控制切屑流出方向A 高低是衡量刀具切削性能好坏的重要标志;刀具耐用度一般当工件的强度、硬度、塑性越高时,刀具耐用度D ;越低切削用量中,对刀具耐用度的影响程度由低到高的顺序是A ;背吃刀量、进给量、切削速度刀具的寿命C 刀具的耐用度;大于在金属切削过程中,可将切削层划分为三个区,那么,加工硬化现象发生在D 区内;第一变形区和第三变形区切削塑性较好的金属材料,采用较大的前角、较高的切削速度、较小的进给量和吃刀深度时,容易形成D ;带状切屑切削铸铁一般产生C 切屑;崩碎粗加工中等硬度的钢材时,一般会产生B 切屑;节状切削切削脆性材料时,容易产生C 切屑;崩碎切屑积屑瘤在加工过程中起到好的作用是B ;保护刀尖影响切削力大小的首要因素是D ;工件材料切削用量对切削力的影响程度由小到大的顺序是A ;切削速度、进给量、背吃刀量切削面积相等时,切削宽度越大,切削力越A ;大当切削面积不变时,增加切削深度,减小进给量会使切削力B ,切削温度B ,刀具耐用度B ;增加,降低,提高刀具角度中影响切削力最大的是A ;前角刀具前角为B 时,加工过程中切削力最大;负值切削钢材时,车刀的前角越大,切屑不变形B ;越小当切削面积相等时,主偏角越小,背向力越A ;大切削用量对切削温度的影响程度由大到小的顺序是A ;切削速度、进给量、背吃刀量切削过程中对切削温度影响最大的因素是A ;切削速度刀具角度中对切削温度影响最大的是A ;前角已知零件孔的加工精度为,毛坯误差,镗孔时的误差复映系数为,需要走刀次数为B ;2CA6140型卧式车床最大车削直径为C mm;400在车床最适于加工的零件是B ;轴类车削的特点是C ;等面积连续切削因为铣床丝杠传动有间隙,采用A 法铣削时,工作台会窜动;顺铣逆铣是指铣削力的C 分力与工作台进给方向相反;水平切削加工时,须有一个进给运动的有A ;刨斜面调整好切削用量后,C 过程中切削宽度、切削深度是变化的;铣削切削运动中,具有间歇运动特点的机床有B ;刨削切削运动中,具有往复运动特点的机床有B ;刨削顺铣与逆铣相比较,其优点是A ;工作台运动稳定当作用在工件上的切削分力垂直向上且造成机床工作稳定性较差的铣削方式是D ;逆铣适用于加工平面,尺寸较大的各种沟槽的切削加工是A ;车削刨削由于A ,限制了切削用量的提高;刀具切入切出时有冲击钻床钻孔易产生 A精度误差;位置磨削特点中B 最大;径向力砂轮的硬度是指D ;磨粒脱落的难易程度电火花加工主要是利用A 进行材料去除的;热能、电能金属抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力称为D ;冲击韧性车床上的卡盘,中心架等属于A 夹具;通用D 夹具广泛应用于单件和小批量生产中;组合夹具C 夹具广泛用于成批和大量生产中;专用家具用V形架对工件外圆柱面定位可限制D ;四个自由度在车床上加工轴,用三爪卡盘安装工件,相对夹持较长,它的定位是C ;四点定位工件定位时的欠定位是指 C;技术要求应限制的自由度未被限制工件定位时,过定位B ;有时也存在有利的一面根据工件的加工要求,并不需要限制工件的全部自由度,这样的定位,称为A ;完全定位在工序图中用来确定本工序所加工表面的尺寸、形状或位置的基准称为A ;工序基准用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准称为D ;装配基准一种加工方法的经济精度是指C ;在正常情况下的加工精度先将工件在机床或夹具中定位,调整好刀具与定位元件的相对位置,并在一批零件的加工过程中保持该位置不变,以保证工件被加工尺寸的方法称为B ;调整法工人在一个工作地点连续加工完成零件一部分的机械加工工艺过程称为B ;工序判断下列哪个定义正确C ;工位是指在工件的一次安装下,工件相对于机床和刀具每占据一个正确位置所完成的加工; 一个或一组工人,在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称A ;工序在选择粗基准时,首先保证工件加工表面与不加工表面间的位置要求时,则应以 A为基准;不加工表面粗车时,为了提高生产效率,应选择B ;大的背吃刀量,大的进给量,中等适度的切削速度机械加工安排工序时,应首先安排加工D ;主要加工表面的粗基准在安排工艺路线时,为消除毛坯工件内应力和改善切削加工性能,常进行的退火热处理工序应安排在A 进行;粗加工之前加工箱体类零件时,通常以箱体的B 面作为粗基准;底在大批量生产中一般不使用C ;修配法装配多选题：工程材料通常分为ABC ;金属非金属复合材料冲击韧性值的大小受ABCD 影响;铁碳合金的基本组织有ABCDE ;钢的热处理工艺由ABC 三个阶段组成,一般来说,它不改变热处理工件的形状,而改变其性能;加热保温冷却常用的淬火方法有ABCDE ;钢的化学热处理常用的工艺方法有ABC ;渗碳氮化碳氮共渗根据钢的用途不同,分为ABC ;碳素结构钢碳素工具钢铸钢按处理工艺特征不同,合金结构钢又分为AC ;合金渗碳钢合金调质钢合金工具钢按用途一般分为ABC ;合金刃具钢合金模具钢合金量具钢特殊性能钢包括ABC ;不锈钢耐热钢耐磨钢根据铝合金的成分及加工成形特点,常用的铝合金可分为AC ;变形铝合金变形铝合金砂型铸造中常用的手工造型方法有ABCD ;铸造工艺参数的确定主要有ABCD ;金属的锻造性能主要包括AB 指标;塑性变形抗力冲压生产的基本工序有AC ;分离工序变形工序变形工序主要包括 ABCD;常用冲模可以分为ABC ;简单冲模连续冲模复合冲模弧焊机分为AB ;交流弧焊机直流弧焊机根据药皮所含氧化物的性质,焊条分为AB ;酸性焊条碱性焊条常见的焊接接头形式分为ABCD ;定向公差包括BCD ;垂直度倾斜度平行度定位公差包括ABC ;同轴度对称度位置度形位误差的检测原则有ABCDE ;表面粗糙度对零件影响有ABCD ;表面粗糙度的检测方法有ABCD ;在切削过程中,工件上必然会形成ABC ;待加工表面已加工表面过渡表面切削用量包括ABC ;切削速度进给量背吃刀量刀具材料应具备的性能有ABCD ;在车刀设计、制造、刃磨及测量时必须考虑的主要角度有ABCDE ;刀具失效形式分为AD ;正常磨损破损刀具正常磨损的形式有ABC ;前刀面磨损后刀面磨损前后刀面同时磨损刀具磨损过程分为ABC 阶段;初期磨损阶段正常磨损阶段急剧磨损阶段影响刀具耐用度的因素主要有ABC ;工件材料刀具材料切屑用量常见的切屑种类有ABCD ;减小切屑变形的措施主要有：AD ;增大前角提高切削速度控制积屑瘤产生的主要措施有ABCDE ;影响积屑瘤产生的主要因素有ABC ;工件材料的塑性切削速度刀具前角切削区切削温度的高度主要取决于AC ;切削热产生的多少散热条件改善材料的切削加工性的方法有ABD ;在材料中适当添加化学元素采用适当的热处理方法使用优质刀具机械加工顺序的安排原则是ABCDE ;按照工艺范围机床可分为ABC ;通用机床专门化机床专用机床车刀的结构形式有：ABD ;整体式焊接式硬质合金车刀机夹可转位式钻孔的工艺特点ABCD ;磨削的工艺特点是ABCDE ;磨削能够加工硬度高的材料是因为AC ;磨粒硬度高砂轮具有自锐性在机械加工中,获得零件形状精度的方法有ABCD ;机床夹具的组成包括ABCDE ;按专业化程度的不同,机床的夹具可以分为ABCDE ;按用途的不同,机床的夹具可以分为 ABC;机床夹具装配夹具检验夹具工艺基准指的是ACD ;定位基准测量基准安装基准机动夹紧装置主要由ABC 组成;力源装置传力机构夹紧元件工件夹紧的基本要求是：ABCD ;基本夹紧机构有ABCD ;加工精度通常包括ABC ;尺寸精度形状精度位置精度夹具的误差包括ABCD ;零件切削加工后的质量包括AC ;加工精度表面质量提高加工精度的工艺措施有ABCD ;根据产品零件的大小和生产纲领,机械制造生产一般可以分为ABC 三种不同的生产类型;单件生产成批生产大量生产在制造业中,生产类型可以分为BCD ;单件生产成批生产大量生产分析计算尺寸链的方法有ABCD ;尺寸链的环分为CD ;封闭环组成环确定加工余量的方法有ABC ;计算法经验估计法查表修正法尺寸链具有BD ;封闭性相关性工艺基准可分为ABCD ;判断题：一般来说,刀具材料的硬度越高,强度和韧性就越低;正确硬度是指金属材料抵抗比它更硬的物体压入其表面的能力;正确不同材料不需要制成相同试样就可以比较伸长率;错误伸长率大小只与材料有关,与试样尺寸无关;错误冲击韧性值随温度的降低而减小;正确大小和方向作周期性变化的载荷称为交变载荷;正确铸铁是含碳量小于％的铁碳合金;错误优质碳素结构钢的牌号有两位数字表示,这两位数字具体表示钢中含碳量是千分之几;错误不锈钢是指能抵抗大气腐蚀或酸、碱介质腐蚀的合金钢;正确灰铸铁牌号后面的三位数字表示A ;抗拉强度通过热处理来提高灰铸铁力学性能的效果不大;正确可锻铸铁锻造性能非常好;错误合金的凝固收缩是铸件产生应力、变形和冷裂的基本原因;错误所谓冷加工就是指在常温下进行的加工,热加工就是将工件加热到相变温度以上进行加工;错误金属在室温或室温以下的塑性变形称为冷塑性变形;错误金属的冷加工和热加工是以加热温度的高低来区分的;用交流电焊接时,无正接与反接的区别;正确通常材料的力学性能是选材的主要指标;错误实际尺寸越接近其基本尺寸,则其精度也越高;错误极限尺寸是指一个孔或轴的最大尺寸;错误间隙配合是指间隙大于零的配合;错误过渡配合的孔、轴公差带一定互相交叠;正确间隙配合不能应用于孔与轴相对固定的联结中;零件表面粗糙度越小,表面越光滑;正确表面粗糙度值的大小影响零件的抗腐蚀性;正确规定取样长度是为了减小零件表面其它形状误差对表面粗糙度测量结果的影响;正确表面粗糙度对配合没有影响;错误表面粗糙度值的大小不影响零件的疲劳强度;错误切削速度指切削加工时,切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度;正确在车削加工中,车刀的纵向或横向移动,属于进给运动;正确所有机床都有主运动和进给运动;错误在切削加工中,进给运动只能有一个;错误高速钢是当前最典型的高速切削刀具材料;错误硬质合金是最适合用来制造成型刀具和各种形状复杂刀具的常用材料;错误制造成型刀具和形状复杂刀具常用的材料是高速钢;正确切削铸铁类脆性材料时,应选择YG类硬质合金;刀具寿命是指一把新刀从开始切削到报废为止的总切削时间;正确刀具寿命是指一把新刀从开始切削到第一次刃磨时之间的切削时间; 错误切削用量中,对刀具耐用度的影响程度由低到高的顺序是切削速度、进给量、背吃刀量;错误金属切削过程的实质为刀具与工件的互相挤压的过程;正确在其他条件不变时,变形系数越大,切削力越大,切削温度越高,表面越粗糙;正确积屑瘤对切削过程的影响是加工铸铁、青铜等脆性材料时,一般不用切削液;正确切削过程中,若产生积屑瘤,会对精加工有利,对粗加工有害;错误切削用量对切削力的影响程度由大到小的顺序是切削速度、进给量、背吃刀量;错误切削用量中对切削力影响最大的因素是背吃刀量;正确对切削力影响比较大的因素是工件材料和切削用量;正确增加刀具前角,可以使加工过程中的切削力减小;正确前角增加,切削刃锋利,切削变形增大,因此切削力将增大,即前角对切削力的影响甚大,但受刀刃强度的制约,前角不能太小;错误材料的切削加工性是指对某种材料进行切削加工的难易程度;正确刀具主偏角的减小有利于改善刀具的散热条件;正确当切削热增加时,切削区的温度必然增加;错误增加进给量比增加背吃刀量有利于改善刀具的散热条件;错误金属材料塑性太大或太小都会使切削加工性变差;正确材料的硬度越低越好加工;错误通过调整材料的化学成份,可以改善材料的切削加工性; 正确车床的主运动为主轴的回转运动,进给运动通常为刀具的直线运动;正确车床的主轴是带动工件旋转的,而铣床的主轴是带动铣刀旋转的;正确铣床的主运动是工件的直线运动,进给运动是铣刀的旋转进给;错误牛头刨床的刨刀是作往复运动的,而龙门刨的刨刀是作间歇移动的;正确钻孔易产生轴线偏斜的原因就是钻头刚性差;错误磨削是对机械零件进行精加工的主要方法之一;错误在外圆磨床上磨外圆时,其进给运动有工件旋转；工件往复纵向移动;正确特种加工中工件和所用的工具不受显着的切削力作用;正确三爪卡盘的三个卡爪是联动的,具有自动定心作用,所以它的定位精度一般要高于四爪卡盘;错误采用六个支承钉进行工件定位,则限制了工件的六个自由度;错误工件定位时,并不是任何情况都要限制六个自由度;正确工件被夹紧后,则六个自由度就被全部限制了;错误同一个自由度被几个支承点重复限制的情况,称为过定位;正确欠定位在一定条件下是允许的;错误工件的六个自由度全部被限制的定位,称为完全定位;不完全定位在零件的定位方案中是允许出现的;错误在零件图上标注尺寸时,作为依据的那些点、线、面,称为工艺基准;错误定位基准、测量基准和装配基准各有不同的意义和用途,所以一般是不能重复的;错误固定支承在装配后,需要将其工作表面一次磨平;正确辅助支承可以起定位作用;错误造成定位误差的原因：一是基准不重合误差,二是基准位移误差;正确夹紧力应尽可能靠近加工表面;正确夹紧力的作用点应处在工件刚性较差的部位; 错误经济精度是指在正常操作条件下所能达到的精度;正确加工质量是指加工时所能获得的表面质量;错误砂轮的硬度是指组成砂轮的磨粒硬度;错误生产类型是指产品的年产量;错误工件定位时,应选择余量和公差最小的表面作为粗基准,而不应该选择工件不需加工的表面作为粗基准;错误机械加工工艺过程中,用粗基准安装是必不可少的; 正确粗基准就是粗加工中用的定位基准面;错误为减少定位误差,应尽可能使较多的表面加工用同一精基准;正确基准统一原则就是设计基准与定位基准重合;错误粗基准应在粗加工时使用;错误粗基准只能使用一次;正确精加工过程中所使用的定位基准称为精基准;错误辅助定位基准在零件的工作中不起作用,只是为了加工的需要而设置的;正确零件加工过程一般分为ACD ;粗加工半精加工精加工工序集中,工件精度容易保证,生产率高,同时便于计划和管理,所以在一般情况下,应尽量将工序集中;错误表面淬火、渗碳、氮化等属于最终热处理,一般安排在机械加工的最后一道工序;错误调质应该放在半精加工之前;正确机械制造基础考试试卷及答案一、判断题1、钢的正火的硬度、强度比退火低;×4、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能;×5、焊件开坡口的目的在于保证焊透,增加接头强度;√6、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸;×7、采用包容要求时,若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间,同时形状误差等于尺寸公差,则该零件一定合格;√8、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求;√9、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称;√10、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间;√11、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用;√12、在车削加工中,车刀的纵向或横向移动,属于进给运动;√13、根据工件的加工要求,不需要限制工件的全部自由度,这种定位称为不完全定位;√14、固定支承在装配后,需要将其工作表面一次磨平;√15、冲击韧性值随温度的降低而减小;√16、正火的冷却速度比退火稍慢一些;×17、碳钢的含碳量一般不超过%;√18、一般情况下,焊件厚度小于4mm时,焊条直径等于焊件厚度;√19、从制造角度讲,基孔制的特点就是先加工孔,基轴制的特点就是先加工轴;×20、为了实现互换性,零件的公差规定越小越好;×21、Ra值越大,零件表面越粗糙;√22、切削用量主要是指切削速度和进给量;×23、提高表面质量的主要措施是增大刀具的前角与后角;×24、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;√25、用分布于铣刀圆柱面上的刀齿进行的铣削称为周铣;√26、过定位在机械加工中是不允许的;×27、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能;×28、焊件开坡口的目的在于保证焊透,增加接头强度;√29、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸;×30、采用包容要求时,若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间,同时形状误差等于尺寸公差,则该零件一定合格;√31、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求;√32、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称;√33、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间;√34、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用;√35、在车削加工中,车刀的纵向或横向移动,属于进给运动;√36、根据工件的加工要求,不需要限制工件的全部自由度,这种定位称为不完全定位;√37、固定支承在装配后,需要将其工作表面一次磨平;√38、在一个工序内,工件只能安装一次;×39、强度越高,塑性变形抗力越大,硬度值越高;√40、冲击韧性值愈大,材料的韧性愈好;√41、回火目的主要是清除应力,降低硬度,便于切削加工;√42、碳素工具含钢量为%∽%;√43、用直流电流焊接时,焊件换正极,焊条接负极,称为正接;√44、基本偏差是用来确定公差带大小的;×45、公差通常为正,在个别情况下也可以为负;×46、表面粗糙度对配合没有影响;×47、切削层是指由切削部分的一个单一动作或指切削部分切过工件的一个单程,或指只生产一圈过度表面的动作所切除的工件材料层;√48、刀具主偏角是主切削平面与假定工作平面间的夹角,即主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角;√49、硬质合金的允许切削速度低于高速工具钢;×50、特种加工中工具的硬度可以低于被加工材料的硬度;√51、专为某一种工件的某道工序的加工而设计制造的夹具,称为组合夹具;×52、辅助支承不起定位作用;√53、加工高精度表面时所用的定位基准称为精基准;√54、屈服强度是表示金属材料抵抗微量弹性变形的能力;×55、断面收缩率与试样尺寸有关;√56、断面收缩率不受试样尺寸的影响;×57、合金钢在工业上应用于制造承受压力,要求耐磨和减震的零件;×58、根据药皮所含氧化物的性质,焊条分为酸性焊条和碱性焊条两类;√59、实际尺寸较大的孔与实际尺寸较小的轴相装配,就形成间隙配合;×60、图纸上没有标注公差的尺寸就是自由尺寸,没有公差要求;×61、零件表面越粗糙,取样长度就越大;×62、背吃刀量指工件上已加工表面和待加工表面的水平距离;×63、刀具后角是主后刀面与基面的夹角,在正交平面中测量;×64、合金工具钢常用于制作低速,简单的刀具;×65、车床的主运动为主轴的回转运动;×66、工件的六个自由度全部被限制的定位,称为完全定位;√67、夹紧力的方向应有利于减小夹紧力;√68、在机械加工中,加工精度的高低是以加工误差的大小来评价的;√二、单选题。
如何改善球墨铸铁的切削加工性能
衰 退 和 热 处 理 。针 对 这 四 个 主要 影 响 因素 ，通 过 严 格 控 制 化 学成 分 ，选 用优 质 的 生铁 和废 钢 ，
调整 工艺设 计 ，使 用长效孕育剂 ，出铁后有效清渣并快速 浇注 ，采用合适的热处理的工艺，最
终 可 改善 球 墨铸 铁 加 工 性 能 。
关 键 词 ：切 削加 工 性 能 ；碳 化 物 ； 孕 育 ； 热 处 理
中 图分 类 号 ：ＴＧ２５５ 文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ： １ ６７３－３３２０ （２０１ ６）０２－００１３－０４
Ｈｏｗ ｔｏ Ｉｍ ｐｒｏｖｅ ｔｈｅ Ｍ ａｃｈｉｎｉｎｇ Ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｏｆ Ｄｕｃｔｉｌｅ Ｃａｓｔ Ｉｒｏｎ
ＣＨＡＩ Ｓｈｅｎｇｌｉｎ１，ＮＩＥ Ｓｈｕａｎｇ１，Ｍ ＩＡＯ Ｄｅｚｈｕａｎｇ
所 谓 的 球 墨 铸 件 切 削 加 工 性 能 是 指 后 续 工 种 对 球 墨 铸 件 进 行 切 削 加 工 的难 易 程 度 。本 文 以实 际 生 产 与 理 论 知 识 结 合 ，介 绍 了如 何 改 善 球 墨 铸 铁 件 的切 削 加 工 性 能 。
１ 影 响 球 墨 铸 铁 件 的 切 削 加 工 性 的 主要 因素
他 一 些 壁 较 厚 的地 方 因 为 冷 却 速 度 慢 ， 常 常 用 加 冷 铁 的 方 法 来 加 快 局 部 冷 却 ， 此 时 要 注 意 不 要 因 为 冷 却 速 度 过 快 造 成 碳 化 物 量 的上 升 。
２）球 墨 铸 铁 的一 个 重 要 工 序 是 球 化 处 理 。 目 前 大 多 数 球 化 剂 是 采 用 硅 铁 镁 合 金 ， 此 球 化 剂 会 促 进 碳 化 物 的形 成 ， 因 此 在 球 化 处 理 后 ， 为 了抑 制 球 化 时形 成 碳 化 物 ， 通 常 用 孕 育 处 理 的 方 法 控 制 球 墨 铸 铁 中共 晶 碳 化 物 的形 成 。其 原 理 是 孕 育 处 理 会 增 加 球 墨铸 铁 的 形 核 率 ，增 加 形 成 球 墨 的 数 目 ， 同 时 将 铸 铁 凝 固 时 的 过 冷 度 降 至 不 易 形 成 共 晶碳 化 物 或 白 口的程 度 。
相对加工性
普通铝及铝合金、铜及铜合金，强度硬度低，导热性
好，易切削。
（二）铸铁
白口铸铁硬度高（HBS600)，难切削；
灰口铸铁硬度适中，强度塑性小，切削力较小，但高硬度 碳化物对刀具有擦伤，崩碎切屑，切削力热集中刀刃上且有 波动，刀具磨损率并不低，应采用低于加工钢的切削速度。 球墨铸铁、可锻铸铁的强度塑性比灰铁高，切削性良好
工件材料的相对加工性
1.切削速度vT的含义：当刀具使用寿命为T (min)时切削 某种材料所允许的切削速度。
vT越高，材料的切削加工性越好。 通常取T = 60 min，
vT写作v60 ；难加工材料，vT为v15或v30 。
2.相对加工性Kr：以σb=0.637GPa的45钢的v60作为基准， 写作(v60 )j ，将某种材料的v60与其相比的比值，即
高强度硬度，高塑性韧性或高脆性，耐高温，导热性差。 切削力大，温度高，刀具磨损快，断屑难，加工性差。
四、改善切削加工性的途径
（一）改善材料切削加工性的途径
1.调整材料的化学成分
钢中加硫、铅等元素；铸铁中增加石墨成分
2.进行适当的热处理
低、中碳钢宜选正火处理，均匀组织，调整硬度塑性； 高碳钢宜用球化退火,降低硬度,均匀组织,改善加工性；
中碳以上的合金钢硬度较高，需退火以降低硬度；
不锈钢常要进行调质处理，降低塑性，以便加工； 铸铁需进行退火处理，降低表皮硬度，消除内应力
（二）改善切削加工条件
1.选择合适的刀具材料和切削用量 难加工材料，导热性差，选YG、YW合金或涂层刀片；
刀具合理几何参数，断屑槽、卷屑槽，控制排屑；
选择合理切削用量等。
工件表面若有硬皮应进行退火处理。
（三）结构钢
金属切削原理与刀具考试题(含答案)
《金属切削原理与刀具》考试题一、填空题（每空2分，共40分）1、刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的总切削时间称为刀具寿命。
2、切屑的类型有带状切屑、节状切屑、粒状切屑、崩碎切屑等四种类型。
3、切削力的来源有两个方面：一是弹性及塑性变形抗力，二是切屑及工件表面与刀具之间的磨擦阻力。
4、刀具磨损的原因有硬质点磨损、粘结磨损、扩散磨损、相变磨损等等。
5、刀具材料必须具备以下几个方面的性能：足够的硬度和耐磨性，足够的强度与韧性，高的耐热性，良好的导热性，良好的工艺性能和经济性。
6、磨料是砂轮的主要组成部分。
7、影响切削力的因素有：工件材料的影响，刀具几何参数的影响，切削用量的影响，其他因素的影响。
8、常用的切削液有水溶液、乳化液和切削油三大类。
9、在切削普通金属材料时，用刀具寿命达到60分钟时允许的切削速度值的大小来评定材料切削加工性的好坏。
二、选择题（每题1分，共10分）1、前刀面和（主后刀面）相交的部位叫主切削刃，担负车刀的主要切削任务。
A、主切削平面B、副切削平面C、主后刀面D、副后刀面2、切削用量三要素中对刀具寿命的影响最大的是（切削速度）A、切削速度B、进给量 D、背吃刀量3、刀具切削部分的材料主要有（高速钢）和硬质合金。
A、工具钢B、合金工具钢C、高速钢D、陶瓷4、（主偏角）的主要作用是改变主切削刃和刀头的受力及散热情况。
A、前角B、后角、C、主偏角D、刀尖角5、使工件多余的材料不断被切除的运动叫（进给运动）。
A、主运动B、进给运动C、切削运动6、（前角）影响刃口的锋利程度和强度大小，影响切削变形和切削力。
A、前角B、后角、C、刃倾角D、楔角7、刀具的寿命指标常用相对加工性指标Kr来表示，当Kr的值（大于3）时，属易切削钢。
A、Kr＜1B、1＜Kr＜2C、2＜Kr＜3D、Kr＞38、磨削加工时，有一个主运动和（三个）进给运动。
A、1个B、2个C、3个D、4个9、（积屑瘤）在切削过程中的作用有：增大前角、保护刀具、增大切削厚度、增大已加工表面粗糙度。
第四章 工件材料的切削加工性
二二、、金金属属材材料料化化学学成成分分的的影影响响
铬能在铁素体中固溶，又能形成碳化物。 当含铬量小于0.5％，对切削加工性的影响 很小。含铬量进一步增加，则钢的硬度、强 度提高，切削加工性有所下降。
镍：镍能在铁素体中固溶，使钢的强度 和韧性均有所提高，导热系数降低，使切削 加工性变差。当含镍量大于8％后，形成了 奥氏体钢，加工硬化严重，切削加工性就更 差了。
3.普通铸铁：与具有相同基体组织的碳素 钢相比，切削加工性好
其金相组织是金属基体加游离态石墨。 石墨：降低了铸铁的塑性，切屑易断，有
润滑作用，使切削力小，刀具磨损小。 但石墨易脱落，使已加工表面粗糙。切削
铸铁时形成崩碎切屑，造成切屑与前刀面 的接触长度非常短，使切削力、切削热集 中在刃区，最高温度在靠近切削刃的后刀 面上。
二、金属材料化学成分的影响
氮：它在钢中会形成硬而脆的 氮化物，使切削加工性变差。
各种元素在小于2％的含量时对钢的切削加工性的影响
三、金属材料热处理状态和金相组织的影响
铁素体 ： 由于铁素体含碳很少，故其性能接近
于纯铁，是一种很软而又很韧的组织。在 切削铁素 体时，虽然刀具不易被擦伤， 但与刀面冷焊现象严重，使刀具产生冷焊 磨损。又容易产生积屑瘤，使加工表面质 量恶化。故铁素体的切削加工性并不好。 通过热处理(如正火)或冷作变形，提高其 硬度，降低其韧性，可使切削加工性得到 改善。
二、金属材料化学成分的影响
钼：钼能形成碳化物，能提高钢的硬度， 降低塑性。含钼量在0.15％—0.4％范围内， 切削加工性略有改善。大于0.5％后，切削 加工性降低。
钒：钒能形成碳化物，并能使钢的 组织细密，提高硬度，降低塑性。当 含量增多后使切削加工性变差，含量 少时对切削加工性略有好处。
第七章 工件材料切削加工性
二、复合材料的切削加工性
复合材料是指用两种或两种以上物理与化学形状 不同的物质，人工制成的多组元固体材料。复合材 料是多组元（相）体系。
复合材料的组成相: 基体相（起粘结作用）和增 强相（提高强度和刚度的作用）
第七章 工件材料切削加工性
7.1 工件材料切削加工性的概念和衡量指标
一、切削加工性的概念
切削加工性是指在一定切削条件下，对工件材料进行 切削加工的难易程度。 如难加工材料， 加工性差。
切削加工性是相对的
二、
1、以加工质量衡量切削加工性：在一定条件下， 以是否易达到所要求的表面质量的各项指标来衡量。
常以σb＝0.637GPa(60 kgf／min)的45钢的
V之6相0作比为，基则准得，相写对作加工(KVv性60K()VvVj，6为600)其j 它被切材料的V60与
当Kv>1时, 表明该材料比45钢易切削； 当Kv<1时, 表明该材料比45钢难切削。 各种材料的相对加工性Kv乘以45钢的切削速度, 即可得出 切削各种材料的可用切削速度。
材料的化学成分是通过对其物理力学性能的影响而影响 切削加工性的。钢（高碳钢、中碳钢、低碳钢）
钢中加入Cr、Ni、Mn、V、Mo等可提高强度和硬度； 而加入Al、Si等易形成硬质点，加剧刀具磨损。
易切钢
铸铁（化学元素对碳的石墨化作用，促进石墨化作用 （Al、Si、Ni、Cu、Ti）时切削加工性提高，反之降低。
4.切削条件对切削加工性的影响
二、改善工件材料切削加工性的途径
1.调整化学成分，
易切钢：切削力小，容易断屑刀具耐用度高加工表面 质量好。
金属切削与机床第4章提高金属切削效率的途径
表4-13）。
1000 c v n d w
式中: n——工件转速（r/mim）； vc——切削速度（m/min）； dw——工件待加工表面直径（mm）。
(4- 5)
第4章 提高金属切削效率的途径 表 4-9 切削速度公式中的系数及指数
第4章 提高金属切削效率的途径 表4-10 钢和铸铁的强度与硬度改变时切削速度的修正系数kmv
第4章 提高金属切削效率的途径 2. 进行适当的热处理 将硬度较高的高碳钢、工具钢等进行退火处理，以降低
硬度；将低碳钢通过正火处理，以降低材料的塑性，提高其
硬度；将中碳钢通过调质处理，使材料硬度均匀。这些方法 都可以改善材料的切削加工性。
3. 选择良好的材料状态
低碳钢塑性大，加工性不好，但经过冷拔之后，塑性降
v60 Kr vB60
(4-1)
第4章 提高金属切削效率的途径 式中: v60——某种材料其耐用度为60 min时的切削速度； vB60——切削45钢（σb=0.735 GPa），耐用度为60 min时 的切削速度。 当Kr ＞1时，表明该材料比45钢容易切削；当Kr ＜1时， 表明该材料比45钢难加工。
量为1.5 mm，如图4-6所示。要求加工后精度达到h11级，表 面粗糙度为Ra3.2 μ m。试选择切削用量。
第4章 提高金属切削效率的途径
图 4-6 工件加工示意图
第4章 提高金属切削效率的途径 1. 选择刀T15硬质合金焊接车刀，刀具耐用度T=60 min，刀杆尺
2） 副偏角的选择
副偏角主要按加工性质选择，一般取10°～15°，为保 证切断刀刀尖强度，可取1°～2°。
第4章 提高金属切削效率的途径 3. 刀尖形式及选择 图4-3为常见的几种刀尖形式。
机械设计制造试题库[1]
机械制造基础试题（1）一、金属切削基础1. 拉削加工时，机床无需进给运动。
（√）2. 切削过程中，主运动是。
其特点是。
（切下切屑的运动、速度快，只有一个）3. 镗床镗孔时，其主运动是。
（镗刀连续转动）4. 当车床上的挂轮架和进给箱的速比一定时，如主轴转速变快，此时进给量加快。
（╳）5. 车削时，主轴转速升高后，也随之增加。
（AB）A 切削速度B 进给速度C 进给量D 切削深度6. 切削加工时，须有一个进给运动的有。
（A）A 刨斜面B 磨外圆C 铣斜齿D 滚齿7. 切削加工时，须有两个进给运动的有。
（B、D）A 刨斜面B 磨外圆C 铣直齿D 滚齿8. 调整好切削用量后，过程中切削宽度、切削深度是变化的。
（C）A 车削B 刨削C 铣削D 镗削9. 所有机床都有主运动和进给运动。
（╳）10. 切削运动中，具有间歇运动特点的机床有。
（B、F）A 车床B 插床C 磨床D 镗削E 拉床F 刨床11. 切削运动中，具有往复运动特点的机床有。
（C、F）A 车床B 插床C 磨床D 镗削E 拉床F 刨床12. 任何表面的形成都可以看作是沿着运动而形成的。
（母线、导线）13. 切削用量包括、和。
（切削速度、进给量、背吃刀量）二、刀具知识14. 刀具的主偏角是在平面中测得的。
（A）A 基面B 切削平面C 正交平面D 进给平面15. 刀具的住偏角是和之间的夹角。
（刀具进给正方向、主切削刃）16. 刀具一般都由部分和部分组成。
（切削、夹持）17. 车刀的结构形式有：等几种。
（整体式、焊接式、机夹重磨式和机夹可转位式）18. 在车刀设计、制造、刃磨及测量时必须的主要角度有：。
（主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角）19. 后角主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的，并配合前角改变切削刃的与。
（摩擦；强度、锋利程度）20. 刀具的刃倾角在切削中的主要作用是。
（D）A 使主切削刃锋利B 减小摩擦C 控制切削力大小D 控制切屑流出方向21. 车刀刀尖安装高于工件回转轴线，车外圆时，工作。