金属切削过程及控制 机械制造技术基础第二章习题及答案

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

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

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：                                       (  )

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.安装外车槽刀时，当刀尖低于工件的回转轴线，与其标注角度相比刀具工作角度将会：(  )

a、前角不变，后角变小  b、前角变大，后角变小  c、前角变小，后角变大  d、前后角均不变

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

13.工件材料相对加工性的等级划分是：                                            (  )

a、分为10级，1级最易切削，10级最难切削    b、分为8级，8级最易切削，1级最难切削

c、分为8级，1级最易切削，8级最难切削      d、分为10级，10级最易切削，1级最难切削

14.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

15.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

16.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

17.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

18.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

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、刀背吃刀量×切削层宽度  e、背吃刀量×进给量

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.确定刀具法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

10.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.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

13.确定车刀前角大小的主要依据是：                                           (      )

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

14.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、镗削铸铁件内孔

15.确定车刀后角大小的主要依据是：                                         (      )

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

三.判断题

1.背吃刀量或进给量增大，均使切削力增大，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，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.加工塑性材料比加工脆性材料的合理前角小                                      （  ）                                                  

15.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。                      （  ）                                      

16.精加工与粗加工相比，刀具应选用较大的前角和后角                               （  ）                                      

四.填空题

1.切削合力可分解为_______、_______和_______三个分力。

2.刀具使用寿命是指刀具从刃磨后开始切削至磨损量达到规定的_______为止的_______。

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.在主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。

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.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

五.问答及计算题

1.实际生产中常采用哪几种计算切削力的方法？各有何特点？

2.绘图表示一把端面车刀在正交平面参考系下的六个基本角度。

3.粗加工时选择切削用量的基本原则是什么？

4. 积屑瘤产生的原因及其对加工过程的影响？

5.各切削分力分别对加工过程有何影响？

6.绘图标出三个变形区，并简述其特点。

7.何谓工件材料的切削加工性？它与那些因素有关？

六.补充

1.下图为车削工件端面的示意图，图上标注的主运动是___1____，进给运动是___10____，刀具前角是___6____，刀具后角是___5____ ，主偏角是___8____，加工（过渡）表面是___3____，已加工表面是___2____。

2. 外圆车削直径为100mm，长度200mm的45钢棒料，在机床CA6140上选用的切削用量为αp=4mm，f＝O.5mm/r，n＝240r/min。试  1)计算切削速度；2)如果kr＝75°，计算切削层公称宽度aw、切削层公称厚度ac、切削层横截面积Ac。 

略

金属切削过程及控制答案

一.(1).b (2).d (3).a (4).b (5).c (6).d (7).a (8).c (9).b (10).d (11).c (12).b (13).c (14).c (15).d (16).d (17).c  (18). a 

二.(1).bde (2).bde (3).ace (4).abd (5).ce (6).ade (7).bde (8).bde (9).ace (10).bd (11).cd  (12). Bce  (13). ace (14). Ace  (15). abd

三.(1).N (2).Y (3).N (4).N (5).Y (6).Y (7).Y (8).Y (9).Y (10).N (11).N (12).N (13). Y (14). N (15). N (16). Y 

四.(1).主切削力\进给力\背向力 (2).磨钝标准\切削时间 (3).带状切屑\挤裂切屑\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\γo\αo (7).刃倾角\λs (8).主偏角\副偏角\\Kr\\Kr＇ (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 (13). 塑性\中等\精(14). 退火\正火\球化退火

五.问答及计算题参

(1). 常用两种计算方法：单位切削力计算公式和指数公式。方法一计算较简便，方法二有关资料较多，计算结果较接近实际。生产中根据手册提供的有关资料选择计算方法。

(2). 绘图并标注角度见图：(3). 粗加工选择切削用量时，首先选择尽可能大的背吃刀量，其次根据加工条件和加工要求选取尽可能大的进给量，最后在刀具耐用度或机床功率允许的情况下确定最佳切削速度

(4). 积屑瘤产生的原因：由于刀-屑接触区（第一变形区）的粘结作用，使切屑底层的材料组织纤维化形成滞留层，形成加工硬化，使剪切滑移发生在滞留层内部某一表面，使滞留层金属停留在刀具前刀面上形成积屑瘤积屑瘤对加工过程的影响：保护前刀面，增大实际前角，提高刀具耐用度；由于积屑瘤时有时无，时小时大，不但使切削过程不稳，而且还会降低表面质量。

(5). 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。

(6). Ⅰ区剪切滑移变形，涉及应力应变，耗能最多，主要切削热源；Ⅱ区切屑底层挤压摩擦滞留层，产生积屑瘤，摩擦热，影响刀具寿命；Ⅲ区影响已加工表面质量，影响刀具寿命，摩擦热源 。

(7).切削加工性是指材料被切削加工成合格零件的难易程度。它不仅取决于材料本身，还取决于具体的加工要求和切削条件，即涉及到刀具耐用度、金属切除率、已加工表面质量、切削力及切屑碎断和控制等。