金属切削与刀具复习题01 河南工业职业技术学院.docx

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金属切削与刀具复习题01河南工业职业技术学院

《金属切削原理与刀具》模拟试题一

一、填空题（每题2分，共20分）

1．刀具材料的种类很多，常用的金属材料有工具钢　、　高速钢　　　　、硬质合金　　　；非金属材料有金刚石　　　、立方氮化硼　　　等。

2．刀具的几何角度中，常用的角度有前角　　　、后角　　、　主偏角　　、刃倾角　　　、副偏角和　　副后角　　六个。

3．切削用量要素包括切屑速度　　　　、　进给量　　　、背吃刀量　　　　三个。

4．由于工件材料和切削条件的不同，所以切削类型有带状切屑　　　、节状切削　　、粒状切削　　和崩碎切削　　四种。

5．刀具的磨损有正常磨损的非正常磨损两种。

其中正常磨损有前刀面磨损　　　、　后刀面磨损和　前后刀面同时磨损　三种。

6．工具钢刀具切削温度超过　200度　　　时，金相组织发生变化，硬度明显下降，失去切削能力而使刀具磨损称为　相变磨损　　。

7．加工脆性材料时，刀具切削力集中在刀尖　　附近，宜取较小的前角　　　　和较小的后角　　　　　。

8．刀具切削部分材料的性能，必须具有　高的硬度　　　　　　、良好的强度和韧性　　　　　　　、良好的耐磨性　和良好的工艺性及经济性　　　　　。

9．防止积削瘤形成，切削速度可采用高速　　或低速　　。

10．写出下列材料的常用牌号：

碳素工具钢T8A　　、T10A　　、T12A　　；合金工具钢9SiCr　　、CrWMn　　　；高速工具钢　W18Cr4V2　　　、　　　　　　　。

二、判断题：

（在题末括号内作记号：

“√”表示对，“×”表示错）（每题1分，共20分）

1．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。

（对）

2．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。

（对）

3．安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时，使切削时的前角增大，后角减小。

（对）

4．刀具磨钝标准VB表中，高速钢刀具的VB值均大于硬质合金刀具的VB值，所以高速钢刀具是耐磨损的。

（错）

5．刀具几何参数、刀具材料和刀具结构是研究金属切削刀具的三项基本内容。

（对）

6．由于硬质合金的抗弯强度较低，冲击韧度差，所取前角应小于高速钢刀具的合理前角。

（对）

7．切屑形成过程是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。

（对）

8．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。

（错）

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。

（错）

10．一般在切削脆性金属材料和切削厚度较小的塑性金属材料时，所发生的磨损往往在刀具的主后刀面上。

（对）

11．刀具主切削刃上磨出分屑槽目的是改善切削条件，提高刀具寿命，可以增加切削用量，提高生产效率。

（对）

12．进给力是纵向进给方向的力，又称轴向力。

（对）

13．刀具的磨钝出现在切削过程中，是刀具在高温高压下与工件及切屑产生强烈摩擦，失去正常切削能力的现象。

（对）

14．所谓前刀面磨损就是形成月牙洼的磨损，一般在切削速度较高，切削厚度较大情况下，加工塑性金属材料时引起的。

（对）

15．刀具材料的硬度越高，强度和韧性越低。

（对）

16．粗加工磨钝标准是按正常磨损阶段终了时的磨损值来制订的。

（对）

17．切削铸铁等脆性材料时，切削层首先产生塑性变形，然后产生崩裂的不规则粒状切屑，称为崩碎切屑。

（对）

18．立方氮化硼是一种超硬材料，其硬度略低于人造金刚石，但不能以正常的切削速度切削淬火等硬度较高的材料。

（对）

19．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。

（对）

20．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。

（错）

三、选择题（将正确答案填在空格内）（每题2分，共30分）

1．在中等背吃刀量时，容易形成“C”形切屑的车刀卷屑槽宜采用内斜式　　　　　。

（外斜式平行式内斜式）

2．刀具产生积屑瘤的切削速度大致是在中速　　　　范围内。

（低速中速高速）

3．切削过程中，车刀主偏角κr增大，切削力FP　减小　　　。

（增大不变减小）

4．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，这种现象称为相变磨损。

（300~350550~600700~800扩散相变氧化）

5．当切屑变形最大时，切屑与刀具的摩擦也最大，对刀具来说，传热不容易的区域是在　前刀面　　　　，其切削温度也最高。

（刀尖附近前刀面后刀面）

6．在切削金属材料时，属于正常磨损中最常见的情况是　前后大面同时磨损　　　　磨损。

（前刀面后刀面前后刀面同时）

7．背吃刀量ap增大一倍时，切削力FC也增大一倍；但当进给量f增大一倍时，

切削力FC约增大0.8　　　倍。

（0.50.81.0）

8．切削用量对刀具寿命的影响，主要是通过切削温度的高低来影响的，所以影响刀具寿命最大的是切屑速度　　　　其次是　进给量　　　。

（背吃刀量进给量切削速度）

9．成形车刀磨损后要刃磨　前刀面　　　，铲齿铣刀磨损后要刃磨　前刀面　　　，才能保持其原来要求的廓形精度。

（前刀面后刀面前、后刀面）

10．一般在中、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　扩散　　磨损。

（磨粒粘结扩散）

11．车削时切削热主要是通过　切削　　和　刀具　　进行传导的。

（切屑工件

刀具周围介质）

12．刀具磨钝标准通常都按后刀面的磨损值制订后刀面VB　　值的。

（月牙洼深度KT

后刀面VB月牙洼深度KB）

13．刀具磨损过程的三个阶段中，作为切削加工应用的是　正常磨损　　　　　阶段。

（初期磨损正常磨损急剧磨损）

14．车削细长轴类零件时，为了减小径向力Fp的作用，主偏角κr，采用　大于60度　　　　　角度为宜。

（小于30°30°~45°大于60°）

15．切削塑性较大的金属材料时形成带状　　切屑，切削脆性材料时形成　崩状　　切屑。

（带状挤裂粒状崩碎）

四、简答题：

（每题6分，共30分）

1、简述楔角：

楔角就是，前刀面与后刀面的夹角，其大小由前角和后角来决定。

2、简述刀具寿命：

刀具寿命是指，刀具从开始使用到报废为止所经历的切削加工时间。

3、简述切削用量要素：

切削用量主要包括：

切削速度，进给量，背吃刀量三要素。

4、简述刀尖角：

刀尖角就是指在基面内测量主切削刃与副切削刃的夹角。

5、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。

《金属切削原理与刀具》模拟试题二

一、单项选择题（每小题1分，共15分）

1、切削刃形状复杂的刀具有（D）材料制造较合适。

A、硬质合金B、人造金刚石C、陶瓷D、高速钢

2、切削用量、f、ap对切削温度的影响程度是（C）

A、ap最大、f次之、最小B、f最大、次之、ap最小

C、最大、f次之、ap最小D、最大、ap次之、f最小

3、碳钢精车时宜用牌号为（B）的硬质合金作为刀具材料。

A、YT5B、YT30C、YG3D、YG8

4、前刀面上（刀——屑间）的磨擦是（C）

A、外磨擦B、内磨擦C、内磨擦与外磨擦兼有之D、不一定

5、一般情况，刀具的后角主要根据（C）来选择。

A、切削宽度B、切削厚度C、工件材料D、切削速度

6、切削用量选择的一般顺序是（A）

A、ap-f-B、ap--fC、-f-apD、f-ap-

7、车削时为降低表面精糙度，可采用（D）的方法进行改善。

A、增大主偏角B、增大进给量C、增大副偏角D、增大刀尖圆弧半径

8、可转位车刀（A）式的刀片夹固结构所占空间位置最小，故较适合于内孔镗刀。

A、偏心B、杠杆C、楔销D、压板（上压）

9、当γf≠0,αf≠0,刀具的廓形深度（B）工件的廓形深度。

A、大于B、小于C、等于D、不一定

10、枪钻属于（A）。

A、外排屑深孔钻B、内排屑深孔钻C、喷吸钻D、BTA钻

11、标准齿轮滚刀采用阿基米德滚刀原因是（B）

A、理论要求这种滚刀B、便于制造和测量其齿形

C、可以减少加工齿面的粗糙度D、修正齿形误差

12、磨削硬质合金材料时，宜选用（D）磨料的砂轮。

A、棕刚玉B、白刚玉C、黑碳化硅D、绿碳化硅

13、齿轮铣刀所加工的齿轮精度较低原因是（C）

A、机床精度低B、加工时分度精度低

C、铣刀采用刀号制D、制造公差大

14、粗车时，切削速度的增大，主要受（D）限制。

A、表面粗糙度B、尺寸精度C、刀具角度D、刀具耐用度

二、多项选择题（每小题1分，共7分）

1、确定外圆车刀主切削刃空间位置的角度为（AD）。

A、γoB、αoC、KrD、λsE、Kr

2、λs=0的内孔车刀车削内孔，当刀尖安装高于工件中心时，其工作角度与标注角度相比，发生变化为（BC）

A、γoe增大B、γoe减小C、αoe增大D、αoe减小E、相等

3、加工塑性材料时，（AE）将使变形减小。

A、高速切削B、工件材料强度提高C、刀具前角减小

D、采用切削液E、切削厚度增大

4、拉刀齿距变化，（BCD）将受变化。

A、齿升量B、容屑系数C、拉刀长度D、同时工作齿数E、拉削刀

5、（BC）用钝以后重磨后刀面。

A、可转位车刀B、麻花钻C、尖齿成形铣刀D、拉刀E、蜗轮滚刀

6、γf>0的铲齿成形铣刀具有（AB）特点。

A、可用铲齿方法加工后刀面B、铣刀刀齿廓形与工件廓形不一致

C、重磨次数增加，被加工的`工件廓形精度降低D、适合加工脆性材料E、标准刀具

7、在拉刀设计过程中应校验（ABCDE）

A、拉床拉削力B、拉刀强度C、容屑条件

D、拉刀总长度E、拉刀同时工作齿数

三、填空题（每空1分，共35分）

1.楔角（前刀面）与（后刀面）的夹角

2.YT类硬质合金的主要化学成分是Co、（TiC）和（WC），其中（TiC）含量越多，硬质合金硬度越高，耐热性越好，但脆性越大。

3.切屑形成过程实质上是工件材料的（剪切滑移与挤压摩擦）过程。

为了便于测量，切削过程中的变形程度近似可用（变形系数）指标来度量。

4.在金属切削过程中，在（中）速度加（塑性）材料时易产生积屑瘤，它将对切削过程带来一定的影响，故在（精）加工时应尽量避免。

5.外圆车削时，在刀具6个标注角度中，对切削温度影响较大的角度是（r0）和Kr。

6.在工艺系统刚性好的情况下，刀具有磨钝标准应规定得较（大）；精加工时应规定较（小）的磨钝标准。

7.常用的切削液有水溶液、（乳化液）和（切削油）三大类。

采用硬质合金刀具时，由于（刀具红硬性），故一般不使用切削液。

8.使用可转位车刀生产率较高，原因是由于它减少了（更换）及（刃磨）所需的辅助时间，故特别适合于自动化生产。

9.麻花钻切削性能最差的部位是在（横刀）处；钻头最易磨损部位是在（刀尖）处。

钻削加工时轴向力主要是由（横刀）刃产生。

10.主剖面（正交平面）标注角度参考系中三个坐标平面是指（基面）、（正交平面）和（主切削平面），它们之间关系为（相互垂直）。

11.在拉刀上开（分屑槽）槽，可起减小切削宽度，便于切屑清理的作用，一般在拉削（脆性）材料时可以不开该槽。

12.一般在精加工时，对加工表面质量要求高时，刀尖圆弧半径宜取较（大）。

13.磨平面和磨内孔时，应比磨外圆时选用粒度较（大），硬度较（小），组织较（大）的砂轮。

14.在加工细长轴类零件时，刀具的刃倾角λs常取为（正）值，这是因为λs使（背吃刀量减小）。

四、解释（每小题2分，共10分）

1．残余应力答、残余应力指切削过程结束后，残留在金属中的应力，表现为拉应力或残应力。

2．斜角切削及作用答、斜角切削指切削速度方向与主切削刃不相垂直的切削。

作用增大实际切削前角和改变切削的流向。

3．切削加工性答：

切削加工性指工件材料切削加工的难易程度。

4.简述刀具寿命：

答：

刀具寿命是指一把新刀从开始切削到报废为止所经历的切削时间。

5.简述切削用量要素答：

切削用量要素为切削深度、进给量、进给速度

五、简答题（简明扼要回答，每小题5分，共15分）

1、普通麻花钻的主要缺点是什么？

如何改进？

　主要缺点：

（1）麻花钻的主切削刃前角分布不合理，外大内小；

（2）主切削刃长度大影响切屑的卷曲；

（3）横刃前角小而长（4）主切削刃与负切削刃转角处强度低散热差。

改进措施：

（1）修磨横刃

（2）修磨过渡刃（3）修磨分屑槽（4）修磨棱边。

2、切削用量中，切削深度（背吃刀量）ap和进给量f对切削力影响有何不同？

试分别详述其影响规律。

后角的功用是什么？

怎样合理选择？

影响：

因为切削深度增大时切削力成倍增大而进给力增大时切削力只增大

70﹪～80﹪，而切削速度增大对切削力变化较小。

规律：

、>f.>

功用为：

1、影响刀具后面与加工表面的摩擦

2、影响加工精度

　3、影响刀具刃口强度和耐用度

后角的选择：

选择后角时，主要考虑以下两方面的因素：

加工精度，加工材料

六、作图题（6分）

试标出圆柱形螺旋齿铣刀的γo、ao、λs和γn、an（不按对应关系标注不给分）

《金属切削原理与刀具》模拟试题三

一、填空题（每空2分，共20分）

1．扩孔钻既可用作孔的最后加工，也可用作绞孔前的预加工。

2．不同于普通的孔加工，深孔加工的主要问题有三，即：

断屑和排屑、冷却和润滑以及导向。

3．铣削加工时，铣刀绕其轴线转动是主运动。

4．铣削时，切削厚度ac是指铣刀相邻刀齿主切削刃的运动轨迹间的垂直距离；。

5．尖齿成形铣刀用钝后重磨后刀面。

6．拉刀的前导部起导向和定心作用，并可检查拉前孔是否太小。

7．直齿插齿刀沿其轴线方向往复运动时，切削刃的运动轨迹就象一个直齿渐开线齿轮的齿面，这个假想的齿轮为“铲形”齿轮。

8．齿轮滚刀加工齿轮时，滚刀的齿形误差是沿其基圆柱切平面内的啮台线方向传递到工件上去的。

9．蜗轮滚刀切削刃切削蜗轮时，模拟着工作蜗杆与蜗轮的啮合过程。

10．蜗轮滚刀采用切向进给方式切削蜗轮，要求机床有专用附件切向刀架。

二、单选题（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的题号，填入题干的括号内。

多选不给分。

每题2分，共20分）

l．当加工细长的和刚性不足的轴类工件外圆，或同时加工外圆和凸肩端面时，可以采用主偏角Kr

（1）的偏刀。

　　①=90°　　②＜90°　　　③＞90°④=45°　　　　　

2．（3）硬质合金车刀能消除刃磨或重磨时内应力可能引起的裂纹。

　　①焊接式　　　　　②机夹重磨式　　　　③机夹式可转位

3．设计一把加工阶梯轴零件的可转位车刀时，应选择

（1）边形的刀片。

　　①三　　　　　　　②四　　　　　　③五

4．加工一些大直径的孔，（4）几乎是唯一的刀具。

　　①麻花钻　　②深孔钻　　　　③饺刀　　　④镗刀

5．当工件表面有硬皮时，不宜采用

（1）方式。

　　①顺铣　　　　　　　　　　　②逆铣

6．丝锥是用于加工各种

（1）螺纹的标准刀具。

　　①内　　　　　　　②外　　　　　　　　③内、外

7．螺纹铣刀是用铣削方式加工（5）螺纹的刀具。

　　①内　　　　　　　②外　　　　　　　　③内、外

8．对于螺旋导程角λ。

＞5°的右螺旋滚刀，其容屑槽应做成

（1）

　　①左螺旋　　　　　　②右螺旋　　　　　③直槽

9．渐开线蜗杆的轴向齿形是

（2）

　　①直线　　　　　　　　　　　　②曲线

1O．蜗轮滚刀切向进给切削蜗轮的过程中，滚刀与蜗轮的中心距

（2）

　　①逐渐变大　　　　　②逐渐变小　　　　③保持不变

三、简答题（每题7分，共28分）

l．接其用途不同，常用的车刀有哪几种类型?

简单介绍这几类率刀的主要用途。

1、答：

①三类：

外圆车刀、端面车刀和切断车刀；（3分）

②用途：

外圆车刀——主要用于加工工件的圆柱形或圆锥形外表面，弯头外圆车刀还可用于车端面和内、外例棱；（2分）

端面车刀——专门用于加工工件的端面；（1分）

切断车刀——专门用于切断工件。

（1分）

2．简述标准麻花钻结构上（特别是切削部分）的主要缺点。

　答：

主要缺点：

①沿主刃前角变化大，备点切削条件差异大；（2分）

②横刃前角为大负值，且横刃宽，轴向力大；（2分）

③主刃长，切屑宽，卷屑排屑困难；（2分）

④韧带处副后角为零，而该点vc最大，刀尖角εr小，磨损快。

（1分）

3．当设计的铲齿成形铣刀切削刃上某处的法向后角αnx＜2°时，有哪些方法可加以改善?

　答：

改善方法：

①适当增大αf，但αf不宜超过15°～17°，否则将削弱刀齿强度；（2分）

②改变工件的安装位置；（3分）

③斜向铲齿；（1分）

④适当修改铣刀的切削刃形状，但这种方法将使工件形状发生变化，必须事先征得用户同意（2分）

4．柔性自动化加工系统中，刀具管理的任务包括哪几个方面?

四、问答题（12分）

下图所示的工件材料为40Cr，拉前孔径为，拉后孔径为。

①拉刀拉削工件时会出观什么现象?

为什么?

②拉刀标准齿的直径应是多少?

（假设δ＝0．01mm）

　　答：

1．拉削后孔径收缩，拉削时孔径扩张。

因为拉削的是塑性材料的薄壁

工件（6分）

2．Do（标）＝40.04mm。

（6分）

五、综合题

五、综合题（20分）

　　径向圆体成形车刀（γf＝15°，αf＝20°）磨损后应重磨何处?

重磨应注意什么?

请结合示图回答。

　　l．重磨前刀面；（5分）

　　2．保证磨刀圆半径hc＝R1sin（γf十αf），将Ar磨在这个圆的切平面内；（5分）

　　3．绘图表示。

（10分）

《金属切削原理与刀具》模拟试题四

一、填空（每小题2分，共20分）

1、刀具材料的主要性能有（、硬度、耐磨性、强度和韧性、耐热性、工艺性能），普通高速钢的常用牌号有（w18cr4v、w6mo5cr4v2、w14cr4vmnre）。

2、加工钢件时应选用什么牌号的硬质合金（YT5、YT14、YT15、YT30），加工铸铁件时，应选用什么牌号的硬质合金（YG3、YG6、YG8；）。

3、切削用量包含哪三个要素（切削速度，进给量，背吃刀量）；切屑有几种基本态（带状、节状、单元状、崩碎形；）。

4、常用切削液有哪些类型（水溶液、乳化液、切削油），常用切削液的添加剂有哪些（油性剂、极压添加剂、乳化剂、防锈剂。

）。

5、标准麻花钻一般有几部分构成（工作部分、颈部、柄部），其切削部分有几个刀面和刀刃构成（六面、五刃、四尖构成；）。

二、判断正误（每题3分，共15分）

1、刀具材料的硬度越高，强度和韧性越低。

（）

2、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。

（）

3、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。

（错）

4、立方氮化硼是一种超硬材料，其硬度略低于人造金刚石，但不能正常的切削速度切削淬火等硬度较高的材料。

（错）

5、安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时，使切削时的前角增大，后角减小。

（）

三、回答问题（每小题5分，共20分）

1、主运动与进给运动的区别在哪里？

一般进给运动是否都是一个？

　答：

主运动速度高、消耗的功率多，而进给运动速度低，消耗的功率少；进给运动可以是一个或几个。

2、试从铰刀结构方面分析使用铰刀能加工出精度较高和表面粗糙度较小的原因？

　答：

铰刀在结构分为切削部分和校准部分，其校准部分就会使被铰的尺寸和表面粗糙度得到保证。

3、粗、精切齿和校准齿的刃带，三者为什么不同？

：

初切齿的韧带最小。

校准齿的韧带为最大，这样安排一是考虑刃磨，二是尺寸精度的需要

4、砂轮硬度与磨料硬度有何不同？

砂轮硬度对磨削加工有何影响？

答：

砂轮的硬度是指磨粒从砂轮上脱落的难易程度，而磨料的硬度是指磨粒本身的硬度；砂轮的软硬直接会影响磨削的质量，例如：

砂轮会在磨粒钝化后引起表面烧伤等。

5、切削速度对切削温度有何影响?

为什么?

答：

切削速度对切削温度影响最大，因为速度提高，散热基本没有改善。

四、计算题（20分）

用硬质合金车刀车削热轧45号钢（=0.650GPa）,车到几何角度为=15、=75、=，选用切下用量=2mm、f=0.3mm/r、=100mm/min。

求：

切削力、切削效率pc。

五、作图并计算（25分）四Fc=0.89NPc=1.6kw

画端面车刀的正交平面参考系几何角度=45°、＇=15°、γo=10°、λs=6°、αoˊ＝αo=6°并计算出γp、αp、γf、αf将其标注在图上。

《金属切削原理与刀具》模拟试题五

一、填空题（每空3分，共18分）

1、切削用量和切削层参数包含哪三个要素（）。

2、粗、精加工钢件和铸铁件时，应选用什么牌号的硬质合金（YT5YT30；YG3YG8）。

3、刃倾角的作用有哪些（改变切屑流向，影响刀尖强度，影响切削平稳性）,砂轮磨损有那几种形式（磨粒变钝、磨粒溃落、表面堵塞；）。

4、常用切削液有哪些类型（水溶液、乳化液、切削油），常用切削液的添加剂有哪些（油性剂、极压添加剂、乳化剂、防锈剂。

）。

二、判断题（每空3分，共15分）

1、提高表面质量的主要措施是增大刀具的前角与后角。

（错）

2、铣削用量包含铣削深度、铣削速度、进给量。

（错）

3、切削深度、进给量、切削速度对切削力影响规律是f>>。

（错）

4、衡量材料切削加工性的常用指标有刀具耐用度、切削力、切削温度、相对加工性。

（对）

5、切削加工中使用切削液目的是降低切削温度、润滑、冲洗切屑。

（对）

三、回答问题（每小题5分，共20分）

1、主运动与进给运动的区别在哪里？

一般进给运动是否都是一个？

答：

速度最高，消耗功率最高的运动为主运动；而进给运动是使新的金属不断投入切削的运动，而进给运动与主运动相比速度低的多。

2、刀具材料应具备哪些性能?

其硬度、耐磨性、强度之间有什么联系?

答：

应具备高的硬度，高的强度和较好的韧性，一定的耐磨性和耐热性和较好的工艺性。

一般硬度高，而耐磨性就好，而强度低。

3、主运动的切削速度与