切原试题库及部分解答.doc

切削原理试题库 一、 解释下列概念（每题1分）1、 斜角切削：指刀具主切削刃刃倾角时的切削。2、 自由切削：刀具在切削过程中，只有一条直线刀刃参加切削工作的情况称之为自由切削。3、 切削深度（背吃刀量）：对外圆车削而言，切削深度等于工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离。4、 主后刀面：它是刀具在切削过程中，其切削部分与工件上过渡表面相对的表面。5、 前刀面：切下的切屑沿其流出的刀具表面。6、 副后刀面：它是刀具在切削过程中，其切削部分与工件上已加工表面相对的表面。7、 基面：通过切削刃上的选定点、垂直于该点合成切削运动向量的平面。8、 切削平面：它是通过刀刃上选定点的切线和合成切削运动方向的平面。（或：它是通过刀刃上选定点，切于工件过渡表面的平面。）9、 变形系数：切削过程中，刀具切下的切屑厚度与工件上的切削层厚度之比或切削层长度与切屑长度之比。10、 剪切角：剪切面与切削速度方向的夹角。11、 法前角：它是在刀刃选定点的法平面中，前刀面与基面之间的夹角。12、 刀尖角：它是主切削刃、副切削刃在基面上的投影之间的夹角。13、 刃倾角：它是在切削刃选定点的切削平面内，该点切削刃的切线与基面的夹角。14、 单位切削力：它是指单位切削面积上的主切削力。15、 磨钝标准：刀具磨损到一定限度就不能继续使用。这个磨损限度称为磨钝标准。16、 刀具耐用度：它是指刀具由刃磨后开始切削，一直磨损到磨损量达到刀具磨钝标准所经过的总切削时间。17、 相对加工性：以强度b=0.637Gpa的45钢的v60(刀具耐用度为60min时允许的切削速度)作为基准,写作(v60)j ,其它被切削的工件材料的v60与之相比v60/(v60)j的数值即为相对加工性。18、 理论粗糙度：它是刀具切削时，刀刃与工件相对运动所形成的工件已加工表面上的理论残留面积高度值。19、 负倒棱：20、 刃带：它是指在切削刃的后刀面上，沿切削刃磨出的后角为0的窄棱面。21、 消振棱：它是指在切削刃的后刀面上，沿切削刃磨出的后角为负值的窄棱面。22、 砂轮粒度：粒度表示磨粒颗粒的尺寸大小，用粒度号表示。对于颗粒上最大尺寸大于40的磨料，粒度号越大，磨粒尺寸越小；对于颗粒尺寸小于40的磨料，其粒度号是该颗粒最大尺寸的微米数。23、 砂轮组织：砂轮组织是指砂轮中磨料、气孔、结合剂的体积百分比，它表示了砂轮结构的紧密或疏松程度。24、 砂轮硬度：它是指砂轮上磨粒受力后自砂轮表层脱落的难易程度。二、 用符号标出端面车刀的参考平面和标注角度三、 用符号标出外圆车刀的参考平面和标注角度四、 填空（每空0.5分）1、 刀具标注角度参考系中的主剖面（正交平面）参考系由（ ）、（ ）和（ ）组成。2、 刀具标注角度参考系中的进给、切深剖面（背平面和假定工作平面）参考系由（ ）、（ ）和（ ）组成。3、 刀具标注角度参考系中的法剖面（法平面）参考系由（ ）、（ ）和（ ）组成。4、 由主剖面后角计算法剖面后角的公式是（ ）。5、 由主剖面前角计算法剖面前角的公式是（ ）。6、 切削用量三要素是（ ）、（ ）和（ ）。7、 切削加工过程中，工件上三个不断变化着的表面分别是（ ）、（ ）和（ ）。8、 高速钢中，以前用得较多的钨钢的典型牌号是（ ）。9、 常用的刀具切削部分的材料有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等七类。10、 高速钢刀具在（ ）时仍保持切削加工所要求的硬度，切中碳钢时切削速度可达（ ）左右；硬质合金刀具允许的切削温度高达（ ），切中碳钢时切削速度可达（ ）以上。11、 ISO（国际标准化组织）将切削用硬质合金分为（ ）类、（ ）类和（ ）类，分别用于加工（ ）、（ ）和（ ）。12、 剪切角是（ ）和（ ）的夹角。13、 计算剪切角的公式（李和谢弗公式）是（ ）。14、 表示切屑变形程度的三种方法是（ ）、（ ）和（ ）。15、 目前常用的两类测力仪是（ ）和（ ）。16、 目前生产实际中计算切削力的两类经验公式是（ ）和（ ）。17、 切深抗力（背向力）指数公式的形式是（ ）。18、 进给抗力（进给力）指数公式的形式是（ ）。19、 主切削力（切削力）指数公式的形式是（ ）。 20、 目前应用较广泛而且比较成熟的测量切削温度的方法是（ ）和（ ）。21、 切削热由（ ）、（ ）、（ ）和（ ）传导出去。22、 切削用量中对切削温度影响最大的是（ ），影响最小的是（ ）。23、 刀具损坏失效的形式主要有（ ）和（ ）。24、 合理刀具耐用度一般分为（ ）和（ ），一般情况下应采用（ ）。25、 刀具磨损过程的三个阶段是（ ）、（ ）和（ ），生产中应避免达到（ ）阶段。26、 刀具磨损的五个原因分别是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。27、 工件材料切削加工性的衡量指标可归纳为以下四个方面：以（ ）来衡量、以（ ）来衡量、以（ ）来衡量、以（ ）来衡量。 28、 切削液的添加剂种类主要有（ ）、（ ）和（ ），此外还有（ ）、（ ）和（ ）等三种。29、 水溶性切削液主要有（ ）和（ ）。30、 切削液的四个作用是：（ ）、（ ）、 （ ）和（ ）。31、 残余应力产生的原因有以下三个方面：（ ）、（ ）和（ ）。32、 一般将（ 表面粗糙度 ）、（ 表面层的加工硬化程度和硬化层深度 ）和（ 表面残余应力的性质、大小 ）作为评定工件已加工表面质量的主要标志。33、 表面粗糙度产生的主要原因有以下几方面（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。34、 刀具几何参数的内容包括（ ）、（ ）和（ ）等三方面。35、 卷屑槽的断面形状可作成（ ）、（ ）和（ ）。36、 普通陶瓷结合剂砂轮的允许线速度为（ 35m/s ）。37、 青铜结合剂主要用于制作（ 金刚石 ）砂轮。38、 决定砂轮特性的五个因素是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。五、 选择填空（每空1分）1、 在切断车削加工中，当刀尖装得低于工件中心时，车刀工作前角（ b ）。a） 大于标注前角b） 小于标注前角c） 与标注前角相等d） 可能大于、可能小于、也可能等于标注前角2、 在切断车削加工中，当刀尖装得高于工件中心时，车刀工作前角（ a ）。a） 大于标注前角b） 小于标注前角c） 与标注前角相等d） 可能大于、可能小于、也可能等于标注前角3、 在外圆车削加工中，当刀尖装得高于工件中心时，车刀工作后角（ b ）。a） 大于标注后角b） 小于标注后角c） 与标注后角相等d） 可能大于、可能小于、也可能等于标注后角4、 在外圆车削加工中，当刀尖装得低于工件中心时，车刀工作前角（ b ）。a） 大于标注前角b） 小于标注前角c） 与标注前角相等d） 可能大于、可能小于、也可能等于标注前角5、 在切断车削加工中，刀刃进给得愈近工件中心，车刀工作后角就（ b ）。a） 愈大b） 愈小c） 不变d） 可能变大也可能变小6、 在切断车削加工中，刀刃进给得愈近工件中心，车刀工作前角就（ a ）。a） 愈大b） 愈小c） 不变d） 可能变大也可能变小7、 刀具材料的耐热性从低到高依次是（ b ）。a） 工具钢、硬质合金、陶瓷、人造金刚石b） 工具钢、人造金刚石、硬质合金、陶瓷c） 工具钢、硬质合金、人造金刚石、陶瓷d） 人造金刚石、工具钢、硬质合金、陶瓷8、 对碳钢材料的工件进行精加工应选用（ d ）作为刀具材料；对铸铁材料的工件进行粗加工应选用（ b ）作为刀具材料。a） YG3b） YG8c） YT5d） YT309、 对碳钢材料的工件进行粗加工应选用（ c ）作为刀具材料；对铸铁材料的工件进行精加工应选用（ a ）作为刀具材料。a） YG3b） YG8c） YT5d） YT3010、 刀具材料中硬度最高的是（ c ），热稳定性和化学惰性最好的是（ d ）。 a） 高速钢b） 硬质合金c） 金刚石d） 立方氮化硼11、 加工塑性金属产生挤裂切屑时，若改变切削条件使（ a ），则可能会产生带状切屑。a） 切削速度提高，刀具前角增大b） 切削速度降低，刀具前角减小c） 切削速度提高，刀具前角减小d） 切削速度降低，刀具前角增大12、 加工塑性金属产生挤裂切屑时，若改变切削条件使（ b ），则可能会产生粒状切屑。a） 切削速度提高，刀具前角增大b） 切削速度降低，刀具前角减小c） 切削速度提高，刀具前角减小d） 切削速度降低，刀具前角增大13、 加工塑性金属时，在（ b ）下，切削力一般随切削速度的增大而减小；加工脆性金属时，在（ d ）下，切削力几乎不受切削速度的影响。a） 低速和中速b） 中速和高速c） 高速和低速d） 任何切削速度14、 切削塑性金属时，高速钢刀具磨损的主要原因是（ b ），而硬质合金刀具主要是（ d ）。a） 硬质点磨损b） 硬质点磨损和粘结磨损c） 粘结磨损d） 粘结磨损和扩散磨损15、 为了改善材料的切削加工性，热轧中碳钢可进行（ b或a ），铸铁件可进行（ a ）。a） 退火b） 正火c） 淬火d） 球化退火16、 为了改善材料的切削加工性，低碳钢可进行（ b ），高碳钢可进行（ d ）。a） 退火b） 正火c） 淬火d） 球化退火17、 为了改善材料的切削加工性，高碳钢可进行（ d ），工具钢可进行（ d ）。a） 退火b） 正火c） 淬火d） 球化退火18、 硬质合金刀具的合理前角值（ b ）高速钢刀具的合理前角值，加工塑性材料时刀具的合理前角值（ a ）加工脆性材料的合理前角值。a） 大于b） 小于c） 等于d） 可能大于也可能小于19、 切削铸铁的合理前角值（ b ）切削钢料的合理前角值，切削软钢的合理前角值（ a ）切削中硬钢的合理前角值。a） 大于b） 小于c） 等于d） 可能大于也可能小于20、 当工艺系统刚性较差，容易出现振动时，应适当（ d ）。a） 减小主偏角、减小后角b） 加大主偏角、加大后角c） 减小主偏角、加大后角d） 加大主偏角、减小后角21、 磨削加工中当（ b ）时，工件表面容易发生烧伤。a） 工件速度增加、砂轮粒度号增大b） 工件速度减小、砂轮粒度号增大c） 工件速度增加、砂轮粒度号减小d） 工件速度减小、砂轮粒度号减小22、 磨削加工中当（ b ）时，磨削表面温度升高。a） 工件速度增加、砂轮速度增加b） 工件速度减小、砂轮速度增加c） 工件速度增加、砂轮速度减小d） 工件速度减小、砂轮速度减小23、 为了减少磨削磨削烧伤现象的发生，可采取（ a ）的措施。a） 减小磨削深度、增加工件速度b） 减小磨削深度、减小工件速度c） 增加磨削深度、增加工件速度d） 增加磨削深度、减小工件速度六、 正误判断（对的填“T”，错的填“F”，每空1分）1、 切削加工的主运动速度最高，但消耗的功率不一定比进给运动大。（ F ）2、 刀具前刀面是与工件加工时的过渡表面相对的刀具表面。（ F ）3、 在外圆车削中，若进给量f和切削深度ap不变，只改变主刃形状或主偏角的大小，则切削面积是不变的。（ T ）4、 硬质合金是工具钢的一种，但它的抗弯强度和加工工艺性不如高速钢。（ F ）5、 在刀具材料WCTiCCo合金中，添加少量的TaC（或NbC）可以获得较好的综合性能，既可加工铸铁、有色金属，又可加工碳素钢、合金钢，也适合于加工高温合金、不锈钢等难加工材料，从而有通用合金之称。（ T ）6、 粗略地说，金属切削过程中第一变形区的变形，是剪切面内的剪切滑移变形，即剪切面里的剪应变。（ T ）7、 金属切削过程的剪切角增大，则变形系数减小；摩擦角增大，则变形系数增大；切削厚度增大，则变形系数减小。（ T ）8、 生产实际中计算切削力的一般方法是：先根据指数公式或单位切削力计算主切削力，再乘以一定的比例系数求出另外两个切削分力。（ T ）9、 工件材料的强度、硬度越大，加工时的切削变形和切削力就越大。（ F ）10、 切削厚度对切削变形和切削力有类似的影响。切削厚度增大切削变形减小，切削力也减小。（ F ）11、 切削脆性金属，切削速度和进给量对切削力均没有显著影响。（ F ）12、 加工所用刀具的前角o越大，切削变形系数和切削力越小。（ T ）13、 对于一定的刀具材料和工件材料，切削温度对刀具磨损有决定性的影响。（ T ）14、 刀具磨损后切削刃变钝，切削时的挤压作用增大，使切削区金属的塑性变形增加，同时使工件与后刀面的摩擦加大，因而切削温度会显著上升。（ T ）15、 切削过程中，主切削刃对被切削层金属产生强烈的挤压作用，因此主切削刃上的切削温度最高。（ F ）16、 前角大时产生的切削热少，切削温度低；前角小则切削温度高。但若前角太大，则因刀头散热的体积减小，切削温度不会进一步降低。（ T ）17、 在自动化生产中使用的精加工刀具，一般应根据工件的精度和表面粗糙度要求来制订刀具磨钝标准。精度要求高、表面粗糙度小时，磨钝标准取大些。（ F ）18、 刀具材料的切削性能好，则刀具经济耐用度高些；换刀时间长，则刀具经济耐用度低些。（ F ）19、 切削用量中，对刀具耐用度影响最大的是切削速度，影响其次的是切削深度。（ T ）20、 对于机夹可转位车刀，由于换刀时间短，为了提高生产效率，耐用度可选低些。（ T ）21、 加工难加工材料时，一般应选用较大的磨钝标准，以延长刀具使用寿命；而加工一般材料则不必选用大的磨钝标准。（ F ）22、 一般地说，钢中硅、铬、镍、钼、钒的含量增加，切削加工性变差；而加入硫、磷、铅等元素，则可改善钢的切削加工性。（ T ）23、 工件材料的切削加工性是指对某种工件进行切削加工的难易程度。（ F ）24、 铸铁的化学成分中，凡能促进石墨化的元素，都能提高铸铁的切削加工性。（ T ）25、 加入含硫、磷、氯等的极压添加剂的切削液，在切削过程中能形成高强度的化学吸附膜，可防止极压润滑状态下金属摩擦界面直接接触，减小摩擦，保持润滑作用。（ T ）26、 加入含硫、磷、氯等的极压添加剂的切削液，在切削过程中能形成高强度的物理吸附膜，可防止极压润滑状态下金属摩擦界面直接接触，减小摩擦，保持润滑作用。（ F ）27、 硬质合金刀具的热硬性好，粗加工时可以不用切削液。必要时也可以采用低浓度的乳化液或水溶液，且必须连续地、充分地浇注。（ T ）28、 在切削塑性金属时，不论有无积屑瘤，都有可能产生鳞刺。（ T ）29、 刀具切削部分的“刃带”是沿刀刃在前刀面上磨出的窄棱面，而“倒棱”是在后刀面上磨出的。（ F ）30、 高速钢刀具的合理前角值大于硬质合金刀具的合理前角值。（ T ）加工塑性材料比加工脆性材料的合理前角值大。（ T ）31、 后角越大，则切削刃钝圆半径越小，切削刃越锋利，切削力越小。（ T ）32、 工艺系统刚性差、容易出现振动时，应适当增大后角。（ F ）33、 在斜角切削中，|s|越大，则实际切削前角越大，且切削刃的实际钝圆半径值越小，切削刃显得锋利。（ T ）34、 工件材料的强度或硬度较高时，为了加强切削刃，宜取较小后角。（ T ）35、 粗加工、强力切削及承受冲击载荷的刀具，要求切削刃有足够的强度，应取较小的后角；精加工时，刀具磨损主要发生在切削刃区和后刀面上，增大后角可延长刀具使用寿命和提高已加工表面质量。（ T ） 36、 工艺系统刚性差、容易出现振动时，应适当增大前角和减小后角。（ T ）37、 对于高速钢刀具，随着主偏角的减小，刀具耐用度增大。但是，对于硬质合金刀具来说，则主偏角存在一个最佳值，如果主偏角小于这个值，刀具耐用度反而会降低，原因是减小主偏角会使切深抗力增大而引起振动。（ T ）38、 刀具各角度之间是相互联系相互影响的。如加工淬硬钢时，通常采用负前角。这时应适当减小后角，以使刀刃容易切入工件。（ F ）39、 由切削加工生产率的计算公式（未考虑辅助工时）可知，切削用量三要素同生产率均保持线性关系。由此可以得出结论：采用大的切削用量，就可以提高劳动生产率。（ F ）40、 砂轮与工件的接触面大时，应选用软砂轮；磨削导热性差的工件应选硬度大的砂轮。（ F ）41、 砂轮粗磨用粒度号数大的磨粒，精磨用粒度号数小的磨粒，当工件材料软、塑性大时，为避免堵塞砂轮，也可采用较粗的磨粒。（ F ）42、 疏松组织的砂轮适用于粗磨、平面磨、内圆磨等磨削接触面积较大的工序。（ T ）七、 解答下列问题1、 绘图表示金属切削过程的三个变形区，并简要说明各个变形区的变形特点。（6分）答：金属切削过程的三个变形区如图所示。第一变形区的主要特征就是被切削层金属在该区产生沿滑移线方向的剪切变形，以及随之产生的加工硬化。第二变形区的主要特征是切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面处的金属产生沿前刀面方向的纤维化变形。第三变形区的主要特征是已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦，产生变形与回弹，造成纤维化与加工硬化。评分标准：答对得3分，答对可各得1分。2、 说明切削速度对变形系数的影响，并说明其产生的原因。（9分） 答：切削速度对变形系数的影响如下：无积屑瘤时，v f（因一方面，vs；另一方面，v使金属流动速度更大于塑性变形速度，第一变形区后移，即f） ；有积屑瘤时，通过积屑瘤的消长对起作用： 开始vHbb，Hb 最大时最小；接着 vHbb ，Hb为零时，有最大值； 最后再随着vs f 。曲线有驼峰。以上所述中， v 切削速度；f 剪切角； 切削温度；s 工件材料的剪切屈服强度；Hb 积屑瘤高度；b 刀具前角。评分标准：分有无积屑瘤两种情况来分析：答对、各得1分；答对、各得2分；未答扣12分。3、 分析刀具前角对切削变形的影响及产生影响的原因。（4分）答：刀具前角对切削变形的影响及其原因如下：of（在公式中，随着o，一方面f相同数值；另一方面av而使，但不如o增加的多；结果使 f）。评分标准：答对各得1分。4、 积屑瘤对切削过程有哪些影响？（4分）答：积屑瘤对切削过程有积极影响，也有消极影响。其影响情况是：（1）加大了刀具的实际切削前角，使切削力减小。积屑瘤越高，实际前角越大。（2）稳定的积屑瘤可代替刀刃切削，提高刀具耐用度；不稳定的积屑瘤，会使前刀面磨损加剧。（3）增大了切削厚度。当积屑瘤不稳定时，其产生、成长与脱落可能引起振动。（4）使加工表面粗糙度增大。5、 防止产生积屑瘤主要有哪些办法？（5分）答：（1）降低切削速度，使切削温度较低，使粘结现象不易发生。（2）采用高速切削，使切削温度高于产生积屑瘤的温度区域。（3）采用润滑性能好的切削液，减小摩擦。（4）增加刀具前角，以减小刀屑接触区的压力。（5）提高工件材料的硬度，减少加工硬化倾向。评分标准：答对各得1分。6、 绘图表示外圆车刀的三个切削分力（在Pr和Po中表示）。（4分）评分标准：画对图得1分，画对三个切削分力各得1分。7、 切削深度与进给量对切削力的影响程度有什么不同？ 为什么？ （8分）答：切削深度ap和进给量f增大，都会使切削力Fz增大，但二者对切削力的影响程度不一样，分析如下：Fzap，原因是apx不变、切削面积正比增大单位切削力p不变Fz随切削面积增大而正比增大；FzfyFz,而yFz1，可见f对Fz的影响比ap的影响小。原因是f切削厚度acx、摩擦系数mp，尽管切削面积随f正比增大，而FZ的增大却小于正比。apFx（等于或稍大于正比）、Fy（稍小于正比）。评分标准：答对各得1分；答对另加1分。8、 分析切削速度对主切削力Fz的影响和原因。（8分）9、 分析主偏角对主切削力Fz的影响和原因。（8分）答：主偏角r对主切削力Fz的影响对于加工塑性材料和加工脆性材料分别有不同的情况：加工塑性材料，0r60时，racFz，在6075间 Fz有最小值；r 75时，刀尖圆弧刃比例增大，其上塑性变形Fz 。加工脆性材料，raw切屑切离工件的断裂面Fz。上述：ac切削厚度；变形系数；aw切削宽度。评分标准：答对各得1分；答对各得0.5分。未解释各符号含义扣1分。10、 分析切削用量对切削温度的影响和原因。（9分）答：v：影响显著。一方面，vFzPm（小于正比）Q； 另一方面， v刀-屑摩擦热Q摩且来不及传出。结果v（显著）。f：有一定影响，比速度的影响小。一方面，fFz（小于正比，因）PmQ（小于正比）； 另一方面，fach热容量。结果f（不显著）。ap：影响极微。一方面，apFz（正比）Pm（正比）Q（正比）；另一方面，ap刀刃工作长度（正比）散热面积、容热体积（正比）；结果ap（很小）。上述：v切削速度；Fz主切削力；Pm切削功率；Q单位时间产生的切削热；切削温度；f进给量；ach切屑厚度；ap切削深度。评分标准：答对各得1分。 未解释各符号含义扣12分。11、 分别说明前角和主偏角对切削温度的影响及产生的原因。 （6分）答：前角o：影响变形和摩擦，所以对温度影响明显。一方面oFzPmQ；另一方面oo散热条件。 结果o。前角加大到一定值时，温度降到最低，再继续加大前角，温度不会再降低，原因是散热体积减小了很多。主偏角r：主偏角影响散热条件， rlser散热条件。Fz 主切削力；Pm 切削功率；Q单位时间产生的切削热；切削温度； lse参加切削的实际主刃长度；r刀尖角。评分标准：答对、分别得1分，答对、分别得0.5分。未答扣12分。12、 切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度有何不同？简述原因。 （6分）答：切削用量对刀具耐用度的影响程度是不同的，根据关系式可以看出，切削速度的影响最大，进给量的影响次之，切削深度的影响最小。原因是因为切削用量对切削温度的影响情况是：v的影响最大，其次是f，影响最小的是ap。而切削温度对刀具耐用度有着重要的影响，所以切削用量对刀具耐用度的影响有着上述的顺序。评分标准：分别答对、，则各得1分；只写出关系式亦可得1分。13、 什么叫刀具的最高生产率耐用度？简要分析影响它的因素。（4分）答：使单件工序时间最短的刀具耐用度称为刀具最高生产率耐用度（）。有下列计算式m与刀具材料的耐热性有关。耐热性好的刀具材料，m值大。由上式可以看出，mTp，说明刀具材料耐热性愈好，刀具的最高生产率耐用度应愈低。由上式可以看出，换刀所消耗时间tctTp。