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金属切削原理与刀具综合复习题
一、填空题（每空1分，共 分）
1、切削运动是指在切削过程中刀具相对于工件的运动，可分为
主运动 和 进给运动 。
2、车刀的切削部分组成包括： 前刀面 、 主后刀面 、 副后刀面 、主切削刃 、副切削刃 和 刀尖 。、
3、确定刀具几何角度的参考坐标系有两大类：一类称为 标注坐标系 和另一类称为 工作坐标系 。
4、在刀具材料中，工具钢包括： 碳素工具钢 、合金工具钢 和 高速钢 。
5、金属切削过程的实质是金属在刀具的作用下产生 挤压 、 剪切和 滑移 的变形过程。
6、用作刀具的陶瓷材料，根据其化学成分可分为： 高纯氧化物陶瓷 和 复合陶瓷 。
7、切屑的种类有多种多样，归纳起来有以下四类： 带状切屑 、 节状切屑 、 单元切屑 、崩碎切屑。
8、影响切削力的主要因素包括： 工件材料 、 刀具几何参数 、 切削用量 和 切削液 等。
9、刀具磨损的主要原因有：磨粒磨损 、粘结磨损、扩散磨损 和 相变磨损 。
10、切削液的作用包括四方面: 冷却 、润滑、清洗 、防锈 。
11、按车刀结构的不同，可分为整体式、焊接式 和 装配式 车刀。
12、车刀由用于切削的___刀头部分_和用于装夹的___刀杆部分_____两部分组成。
13、刀具材料种类繁多当前使用的刀具材料分5类：_高速钢_，__硬质合金钢__，__金刚石__，__陶瓷___和___立方氮化硼___。一般机加工使用最多的是____高速钢____和___硬质合金钢____。
14、根据一面两角法，__主偏角_和__刃倾角__两角可以确定前刀面的方位， _主后角__和__法后角_两角可以确定后刀面的方位， __刃倾角___和_____前角___两角可以确定主切削刃的方位。
15、刀尖的修磨形式有_____直线过渡刃_____、____圆弧过渡刃_____和____修光刃______。
16、刀具磨损有正常磨损和非正常磨损两类。其中正常磨损形式包括_硬质点磨损、粘结磨损、扩散磨损 和 化学磨损_四种形式。
17、切削用量包含哪三个要素切削速度、进给量、背吃刀量，切削层参数包含哪三个参数切削宽度、切削厚度、切削面积；
18、粗、精加工钢件时，应选用硬质合金的牌号为YT5 YT30，粗、精加工铸铁件时，应选用硬质合金的牌号为YG3 YG8 ；
19、车削主运动的速度用 Vc 表示,合成运动的速度用 Ve 表示；
20、用人工热电偶法测量的是 切削区某点 温度，用自然热电偶法测量的是 切削区平均 温度；
21、第一变形区主要变形形式为挤压、剪切、滑移，影响理论粗糙度的主要因素为 主偏角、副偏角、进给量 ；
22、刀具材料的种类很多，常用的金属材料有高速钢、硬质合金钢、金刚石、；非金属材料有_陶瓷和立方氮化硼__等.
23、刀具的几何角度中，常用的角度有前角、主偏角、副偏角、副前角、副后角和刃倾角_六个。
24、切削用量要素包括切削速度、进给量和背吃刀量三个。
25、楔角是 前刀面 与 厚刀面 的夹角
26、YT类硬质合金的主要化学成分是Co、TiC 和 Wo ，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。
27、切屑形成过程实质上是工件材料的（ 变形 ）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。
28、在金属切削过程中，在（ 中等 ）速度加工（ 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。
29、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（ 前角 ）和Kr。
30、在工艺系统刚性好的情况下，刀具的磨钝标准应规定得较（ 大 ）；精加工时应规定较（ 小 ）的磨钝标准。
31、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（硬质合金耐高温硬度好），故一般不使用切削液。
32、使用可转位车刀生产率较高，原因是由于它减少了（ 换刀 ）及（ 刃磨 ）所需的辅助时间，故特别适合于自动化生产。
33、麻花钻切削性能最差的部位是在（ 衡刃 ）处；钻头最易磨损部位是在（ 外缘转角 ）处。钻削加工时轴向力主要是由（ 衡刃 ）刃产生。
34、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 ）、（ 切削平面 ）和（正交平面），它们之间关系为（ 互相垂直 ）。
35、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（ 铸铁 ）材料时可以不开该槽。
36、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（ 小 ）。
37、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（ 软 ）的砂轮。
38、在加工细长轴类零件时，刀具的刃倾角λs常取为（ 小 ）值，这是因为λs使（ Fp减小 ）。
39、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_孔轴线直线度_________。
40、铣削加工时，铣刀的旋转运动是主运动。
41、铣削时，背吃刀量ap是指 沿铣刀轴线测量的切削层尺寸_。
42、尖齿成形铣刀用钝后重磨__后刀面__。
43、拉刀的前导部起 导向 作用，并可检查拉前孔是否太小。
44、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 产形齿轮 。
45、齿轮滚刀加工齿轮时，滚刀的齿形误差是沿 基圆柱的切平面 方向传递到工件上去的。
46、蜗轮滚刀切削刃切削蜗轮时，模拟着 蜗杆 与蜗轮的啮合过程。
47、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 切向进给刀架 。
48、刀具切削部分材料的性能，必须具有（ 高硬度）、（ 高耐磨性）、（ 高耐热性 ）、（ 足够的强度和耐性 ）和（ 工艺性）。
49、涂层硬质合金优点是（表面硬度好，耐高温），陶瓷刀具材料特点是（ 硬度高，耐磨性好。化学性质稳定 ）；
50、外圆车刀切削部分由（ 三个 ） 面、（ 两个 ）刃和（ 一个刀 ）尖组成。
51、高速钢与硬质合金两者相比，强度高韧性好的是（ 高速钢 ）材料，硬度高、脆性大的是（ 硬质合金 ）材料。
52、在切削用量三要素中，对刀具使用寿命影响最大的是（ 切削速度 ）、对切削力影响最大的是（ 背吃刀量 ）。
53、在切削过程中速度最高、消耗功率最多的运动是（ 主运动 ）、车外圆时切削速度是（ 主运动速度 ）。
54、在金属切削过程中，一般衡量切削变形的指标有（ 变形系数和相对滑移 ）。
55、在硬质合金中，YG类一般用于加工（铸铁等脆性材料）、YT类硬质合金一般用于加工（碳钢等塑性材料），而YW类硬质合金它的加工范围为（ 几乎所有金属 ）。
56、在切削过程中，当系统刚性不足时为避免引起振动，刀具的前角与主偏角应如何选择（加大前角，加大主偏角）。

二、判断题（每题1分，共 分）
1、车刀的后角可以是正值、负值或零值 （ ）
2、刀具前角影响切削过程中的变形，又影响刀具的强度。（ √ ）
3、人造金刚石硬度极高因此用来加工高速钢最合适。（ ）
4、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。（ √ ）
4、金属切削过程的变形量大，切削力就一定会大。（ N ）
5、已加工表面残余应力使工件逐渐变形，影响形状和尺寸精度。（ √ ）
6、减小进给量f可降低残余面积的高度。 （ √ ）
7、凡是增大变形与摩擦的因素都将加剧硬化现象。 （ √ ）
8、水溶液主要用于磨削、钻孔和粗车等加工。 （ √ ）
9、粗磨选用粗粒度砂轮，精磨削选用细粒度砂轮。 （ √ ）
10、拉刀是一种多齿精加工刀具，它既可以加工通孔，也可以加工不通孔。 （ × ）
11、车外圆时，切削刃上各点的切削速度相同。 （ × ）
12、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。 （ × ）
13、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。 （ × ）
14、高速切削时，切削液对表面粗糙度影响不明显。 （× ）
15、切削过程中的变形和摩擦是产生切削热的最主要原因。 （ √ ）
16、刀具的使用寿命等于刀具一次刃磨到下一次刃磨的切削时间。（ √ ）
17、 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。 (√ )
18、陶瓷刀具一般适用于在高速下精细加工硬材料。 （ √ ）
19、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。 （ √ ）
20、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。 （× ）
21、切削加工时，产生的热量越多，切削温度越高。 （ ）
22、高速切削时，浇注切削液能极大的改善零件的表面粗糙度。 （ √ ）
23、 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。 （√ ）
24、 切屑在形成过程中往往塑性和韧性降低，脆性提高，使断屑形成了内在的有利条件。 （ √ ）
25、 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。（ √ ） 
26、 背吃刀量ap增大一倍时，切削力FC也增大一倍；当进给量f增大一倍时，切削力FC也增大一倍。 （ ）
27、 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。 （ ）
28、 当粗加工、强力切削或承冲击载荷时，要使刀具使用寿命延长，必须减少刀具摩擦，所以后角应取大些。 （ ）
29、 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。 （ ）
30、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。 （ ）
31、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。 （ √ ）
32、刀具主切削刃上磨出卷屑槽目的是改善切削条件，提高刀具使用寿命，以提高生产效率。 （ √ ）
33、进给力Ff是纵向进给方向的力，又称轴向力。 （ √ ）
34、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。 （ √ ）
35、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。（ √ ）
36、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。（ √ ）
37、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。（ √ ）
38、切屑形成过程是金属切削层在刀具作用力的挤压下，沿着与切削合力方向近似成45°夹角滑移的过程。（ √ ）
39、切屑在形成过程中往往塑性和韧性降低，硬度和脆性提高，使断屑形成了内在的有利条件。（ √ ）
40、铣削用量包含铣削深度、铣削速度、进给量。 （ N ）。
三、选择题（下列各题的备选答案中只有一个选项是正确的，请把正确答案填在括号内。每小题2分）
1．产生积屑瘤的切削速度大致是在___B_____范围内。
A 低速 B 中速 C 高速 D 以上三种情况都产生
2. 作用于工件上，并通过卡盘传递到机床主轴箱的力是____C____。影响加工精度，引起切削振动的主要是________。
A Fc Ff B Fp Ff C Ff Fp D Fc Fp
3．刀具角度中，主偏角κr的值_________。
A 负值 B 总是正值 C 零 D 以上情况都有可能
4．在加工条件相同时，用________刀具产生的切削力最小。
A 陶瓷刀具 B 硬质合金刀具 C 高速钢 D 产生的切削力都一样
5．当增大刀具的主偏角κr，切削层公称横截面积将________。
A 增大 B 减小 C 不变 D 以上情况都有可能

6. 刀具磨损过程的三个阶段中，作为切削加工应用的是________阶段。
A 初期磨损 B 正常磨损 C 急剧磨损 D 以上情况都对
7．加工塑性材料、软材料时刀具前角应________；加工脆性材料、硬材料时刀具前角应________。
A 大些 小些 B 小些 大些 C 大些 大些 D 小些 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________磨损。
A 相变磨损 B 磨粒磨损 C 粘结磨损 D 氧化磨损
9．不能用于加工碳钢的是__________。
A 高速钢刀具 B 陶瓷刀具 C 立方氮化硼刀具 D 金刚石刀具
10．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__________。A外斜式 B平行式 C内斜式
11．刀具产生积屑瘤的切削速度大致是在__________范围内。
A低速 B中速 C高速
12．切削过程中，车刀主偏角κr增大，切削力FP__________。（增大 不变 减小）
13．高速钢刀具切削温度超过__________时工具材料发生金相变化，使刀具迅速磨损，这种现象称为_______磨损。
A 300~350 B 550~600 C 700~800 D扩散 E 相变 F 氧化
14．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__________，其切削温度也最高。
A刀尖附近 B前刀面 C后刀面
15．在切削金属材料时，属于正常磨损中最常见的情况是__________磨损。
A前刀面 B后刀面 C前后刀面同时
16．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__________倍。
A 0.5 B0.8 C1.0
17．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__________其次是__________。A背吃刀量 B进给量 C切削速度
18．成形车刀磨损后要刃磨__________，铲齿铣刀磨损后要刃磨__________，才能保持其原来要求的廓形精度。
A前刀面 B后刀面 C前、后刀面
19．一般在中、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__________磨损。
A磨粒 B粘结 C扩散
20．车削时切削热主要是通过__________和__________进行传导的。 A切屑 B工件 刀具 C周围介质
21．刀具磨钝标准通常都按后刀面的磨损值制订__________值的。A月牙洼深度 KT
B后刀面 VB C月牙洼深度KB）
22．刀具磨损过程的三个阶段中，作为切削加工应用的是__________　　阶段。
A初期磨损 B正常磨损 C急剧磨损
23．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__________角度为宜。
A小于30° B30°~45° C大于60°
24．切削塑性较大的金属材料时形成__________切屑，切削脆性材料时形成　　　切屑。
A带状 B挤裂 C粒状 D崩碎
25.切削刃形状复杂的刀具有__________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
26.切削用量、f、ap对切削温度的影响程度是__________
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
27.碳钢精车时宜用牌号为__________的硬质合金作为刀具材料。
A YT5 B YT30 C YG3 D YG8
28.前刀面上（刀——屑间）的磨擦是__________
A、外磨擦 B、内磨擦 C、内磨擦与外磨擦兼有之 D、不一定
29.一般情况，刀具的后角主要根据__________来选择。
A、切削宽度 B、切削厚度 C、工件材料 D、切削速度
30.切削用量选择的一般顺序是__________
A、ap-f- B、ap--f C、-f-ap D、f-ap-
31.车削时为降低表面精糙度，可采用__________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
32.可转位车刀__________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）
33.当γf≠0,αf≠0,刀具的廓形深度__________工件的廓形深度。
A、大于 B、小于 C、等于 D、不一定
34.枪钻属于__________。
A、外排屑深孔钻 B、内排屑深孔钻 C、喷吸钻 D、BTA钻
35.标准齿轮滚刀采用阿基米德滚刀原因是__________
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
36.磨削硬质合金材料时，宜选用__________磨料的砂轮。
A、棕刚玉 B、白刚玉 C、黑碳化硅 D、绿碳化硅
37.齿轮铣刀所加工的齿轮精度较低原因是__________
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
38.粗车时，切削速度的增大，主要受__________限制。
A、表面粗糙度 B、尺寸精度 C、刀具角度 D、刀具使用寿命
 39.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__________的偏刀。
　　A =90° 　　B ＜90°　　　 C ＞90° D =45° 　　　　　
40.__________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。
　　A 焊接式　　　　　B 机夹重磨式　　　　C 机夹式可转位
41.设计一把加工阶梯轴零件的可转位车刀时，应选择__________边形的刀片。
　　A 三　　　　　　　B 四　　　　　　C 五
 42．加工一些大直径的孔，__________几乎是唯一的刀具。
　　A 麻花钻　　B 深孔钻　　　　C 饺刀　　　D镗刀
 43．当工件表面有硬皮时，不宜采用__________方式。
　　A 顺铣　　　　　　　　　　　B 逆铣
 44．丝锥是用于加工各种__________螺纹的标准刀具。
　　A 内　　　　　　　B 外　　　　　　　　C内、外
 45．螺纹铣刀是用铣削方式加工__________螺纹的刀具。
　　A内　　　　　　　B外　　　　　　　　C内、外
 46．对于螺旋导程角λ。＞5°的右螺旋滚刀，其容屑槽应做成__________
　　A左螺旋　　　　　　B右螺旋　　　　 　C直槽
 47．渐开线蜗杆的轴向齿形是__________。
　　A直线　　　　　　　　　　　　B曲线
48．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__________。
　　A逐渐变大　　　　　B逐渐变小　　　　 C保持不变
四、多项选择题（每小题1分，共 分）
1. 确定外圆车刀主切削刃空间位置的角度为（ ）。
A、γo B、αo C、Kr D、λs E、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（ ）
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，（ ）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，（ ）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. （ ）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（ ）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（ ）
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

五、名词解释（每题3分，共15分）
1、磨削烧伤：
2、磨损标准
3、工件材料的切削加工性
4、逆铣：
六、问答题（每题10分，共计 分）
1、什么是切削热？影响切削热的因素有哪些？
2、什么是刀具的使用寿命？影响刀具使用寿命的主要因素有哪些？
3、展成法齿轮刀具有哪些优点？常用的展成法齿轮刀具有哪些？
4、试述积屑瘤对切削加工的影响？
5、 试述改善材料切削加工性的途径？
6、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？
7、什么叫基面和切削平面？基面和切削平面有何关系？
8、试述形成积屑瘤后有何利弊?如何控制?
9、拉刀粗切齿、精切齿和校准齿的刃带，三者有什么不同？
10、简述标准麻花钻结构上(特别是切削部分)的主要缺点。
11、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?
12、柔性自动化加工系统中，刀具管理的任务包括哪几个方面?
13、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？
14、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。
15、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。
16、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。

七、作图题（共10分）
1、刀具正交平面参考系平面中,用图表示Pr,Ps,Po以及前角γo 、后角αo、主偏角κr、刃倾角λs。

2、已知：=75、＇=10、=20、=＇=6、=10；刀杆的尺寸为25x25x120mm,刀尖距刀杆的左侧面的距离为15mm,刀尖与刀杆的顶面同高。试用作图法画出车刀切削部分的几何形状。