金属切割技能测试试题及答案

金属切割技能测试试题及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填在括号内。）1.在金属切削过程中，切削热主要来源于（）。A.切屑与刀具前刀面的摩擦B.工件与刀具后刀面的摩擦C.金属层弹性变形与塑性变形D.上述三者之和2.车削外圆时，若不考虑进给运动的影响，切削速度的计算公式为（）。A.=B.=C.=D.=3.下列刀具材料中，高温硬度最高、耐热性最好的是（）。A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.金刚石4.积屑瘤主要在什么切削速度范围内产生？（）A.低速切削范围B.中速切削范围C.高速切削范围D.任何切削速度范围5.切削用量三要素中，对切削温度影响最大的因素是（）。A.切削速度B.进给量fC.背吃刀量D.刀具前角6.标准麻花钻的顶角2ϕA.B.C.D.7.在切削塑性金属材料时，容易得到（）。A.节状切屑B.带状切屑C.崩碎切屑D.单元切屑8.刀具磨损过程中，正常磨损阶段的特点是（）。A.磨损速度极快B.磨损速度较慢，磨损量随时间延长而均匀增加C.磨损速度急剧加快D.磨损量基本保持不变9.精加工时，为了减小表面粗糙度值，通常应优先增大（）。A.切削速度B.进给量C.背吃刀量D.刀具主偏角10.YG类硬质合金主要用于加工（）。A.钢件B.铸铁和有色金属C.不锈钢D.淬硬钢11.切削力中，消耗功率最大的分力是（）。A.主切削力B.背向力C.进给力D.摩擦力12.当系统刚性较差（如车细长轴）时，为了减小背向力，避免振动，应采用较大的（）。A.主偏角B.前角C.刃倾角D.后角13.产生切削振动的主要原因是（）。A.切削速度过低B.刀具前角过大C.工艺系统刚性不足D.切削液使用不当14.在金属切削中，表示刀具耐用度的符号是（）。A.TB.vC.fD.15.周铣（逆铣）时，铣刀旋转方向与工件进给方向（）。A.相同B.相反C.垂直D.成一定角度16.砂轮的硬度是指（）。A.磨粒本身的硬度B.磨粒从砂轮表面脱落的难易程度C.砂轮组织的紧密程度D.砂轮的抗冲击强度17.刃倾角的主要作用是控制切屑的流向和影响（）。A.切削厚度B.刀具强度C.切削刃的锋利程度D.工件表面质量18.进给量f是指工件或刀具每转一周（或每往复一次），刀具沿进给运动方向相对于工件的（）。A.旋转距离B.位移距离C.角度变化D.时间消耗19.下列哪种措施不能有效减小工件表面粗糙度值？（）A.减小进给量B.增大刀尖圆弧半径C.提高切削速度D.增大主偏角20.在车床上加工螺纹时，主运动和进给运动必须保持严格的（）。A.比例关系B.速度关系C.同步关系D.位置关系二、多项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填在括号内。多选、少选、错选均不得分。）1.切削液的主要作用包括（）。A.冷却作用B.润滑作用C.清洗作用D.防锈作用E.填充作用2.影响刀具耐用度的主要因素有（）。A.切削速度B.进给量C.背吃刀量D.刀具几何角度E.工件材料强度3.常用的刀具材料有（）。A.碳素工具钢B.合金工具钢C.高速钢D.硬质合金E.金刚石4.切削力可以分解为三个相互垂直的分力，分别是（）。A.主切削力B.背向力C.进给力D.摩擦力E.惯性力5.造成刀具磨损的主要原因有（）。A.硬质点磨损B.粘结磨损C.扩散磨损D.化学磨损E.热电磨损6.周铣法与端铣法相比，端铣法的特点是（）。A.刀杆刚性好，切削平稳B.加工表面质量好C.生产率高D.刀具耐用度高E.能一次铣出较宽的表面7.为了改善工件材料的切削加工性，可以采取的措施有（）。A.进行热处理改善金相组织B.调整化学成分C.选用合适的刀具材料D.改变切削用量E.使用切削液8.车削外圆时，如果工件表面出现波浪纹（振纹），可能的原因是（）。A.工件刚性差B.刀具刚性差C.机床刚性差D.切削用量过大E.刀具前角过小9.砂轮的特性参数包括（）。A.磨料B.粒度C.硬度D.结合剂E.组织10.数控车床加工中，恒线速控制的作用是（）。A.保持切削速度恒定B.提高表面质量C.保护刀具D.简化编程E.提高效率三、判断题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“×”。）1.金属切削过程实质上是一个挤压变形过程。（）2.切削速度越高，产生的切削热越少。（）3.刀具的前角越大，切削刃越锋利，切削力越小。（）4.硬质合金刀具虽然硬度高，但抗弯强度低，怕冲击。（）5.积屑瘤的存在对精加工只有坏处，没有好处。（）6.切削脆性材料时，切削力主要集中在切削刃附近。（）7.增大刀具主偏角可以使背向力减小，有利于减小工件的变形。（）8.顺铣时，刀具切削厚度从零逐渐增大，容易产生振动。（）9.刀具耐用度是指刀具从开始切削到磨损报废为止的总切削时间。（）10.磨削加工通常作为精加工工序，能获得很高的精度和很小的表面粗糙度值。（）11.进给量f对切削温度的影响比切削速度大。（）12.负的刃倾角可以增加刀尖强度，提高刀具抗冲击能力。（）13.在切削用量中，背吃刀量对刀具耐用度影响最小。（）14.所有的金属材料都可以通过热处理改善其切削加工性。（）15.钻孔时，轴向力主要由横刃产生。（）四、填空题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。请在横线上填写正确的答案。）1.切削运动必须具备两个基本运动：主运动和________。2.刀具切削部分由两个刀面、________和切削刃组成。3.在基面内测量的角度有主偏角和________。4.切削层参数包括切削厚度、切削宽度和________。5.当工件材料硬度高、强度大时，为了保证刀具强度，前角应选得________一些。6.刀具磨损到一定限度后，必须进行________或更换新刀。7.衡量材料切削加工性的指标通常以相对加工性表示，若>1，说明该材料比45钢________。8.切削塑性金属时，切屑的形成过程经历了弹性变形、________和挤裂切离三个阶段。9.主切削力与切削速度的乘积称为________。10.在车削加工中，工件旋转是主运动，刀具的纵向移动是________。11.砂轮的磨粒越粗，则加工出的表面粗糙度值________。12.刀具寿命T与切削速度之间存在指数关系，即=C，其中m表示________。13.铣削时，若铣刀轴线与工件加工表面平行，称为________铣。14.为了减小表面粗糙度，精加工时应采用________的进给量。15.在切削过程中，由于________和变形，使得切屑的长度缩短，厚度增加。五、简答题（本大题共5小题，每小题8分，共40分。）1.简述积屑瘤的形成条件、对加工过程的影响及其控制措施。2.试分析切削用量三要素（切削速度、进给量f、背吃刀量）对切削力的影响规律。3.什么是刀具的耐用度？它与刀具寿命有何区别？影响刀具耐用度的主要因素有哪些？4.简述切削热产生与传散的途径，以及切削热对切削过程的影响。5.试述主偏角和副偏角的主要功用。六、计算分析题（本大题共3小题，每小题10分，共30分。）1.在车床上车削一根直径=60mm的轴，选用主轴转速n=300r/2.已知切削力指数公式为=。当切削速度提高一倍时，切削力如何变化？（假设其他参数不变，且一般为负值或较小的正值，通常取≈−0.15）。请计算切削力变化的百分比。3.某工件材料为45钢，需车削外圆。已知背吃刀量=2mm，进给量f=0.3mm/r，切削速度=100m七、综合应用题（本大题共1小题，共20分。）在车削一根细长轴（长径比L/参考答案与解析一、单项选择题1.D2.A3.C4.B5.A6.B7.B8.B9.A10.B11.A12.A13.C14.A15.B16.B17.B18.B19.D20.A二、多项选择题1.ABCD2.ABCDE3.ABCDE4.ABC5.ABCD6.ABCDE7.AB8.ABCD9.ABCDE10.AB三、判断题1.√2.×3.√4.√5.×6.√7.√8.√9.√10.√11.×12.√13.√14.×15.√四、填空题1.进给运动2.一个刀尖（或刀尖）3.副偏角4.切削面积5.小（或较小）6.重磨7.难加工（或更难切削）8.塑性变形9.切削功率10.进给运动11.越大12.指数（或耐用度指数）13.周（或周向）14.较小15.摩擦五、简答题1.简述积屑瘤的形成条件、对加工过程的影响及其控制措施。形成条件：主要发生在中速切削塑性金属（如钢）时。当切削温度使得切屑底层金属与前刀面发生剧烈摩擦和粘结，且在适当的压力和温度下，滞留层金属冷作硬化，其硬度高于工件母体时，便形成积屑瘤。影响：有利方面：保护刀具，增大实际工作前角，减小切削力。有利方面：保护刀具，增大实际工作前角，减小切削力。不利方面：造成过切，影响尺寸精度；积屑瘤不稳定，生长和脱落导致切削力波动，引起振动；脱落的碎片粘附在已加工表面，恶化表面质量。不利方面：造成过切，影响尺寸精度；积屑瘤不稳定，生长和脱落导致切削力波动，引起振动；脱落的碎片粘附在已加工表面，恶化表面质量。控制措施：采用高速或低速切削，避开中速区。采用高速或低速切削，避开中速区。增大刀具前角，减少切削变形和摩擦。增大刀具前角，减少切削变形和摩擦。提高工件材料硬度，减少塑性变形。提高工件材料硬度，减少塑性变形。使用性能良好的切削液，减小摩擦和降低切削温度。使用性能良好的切削液，减小摩擦和降低切削温度。2.试分析切削用量三要素对切削力的影响规律。背吃刀量：对切削力影响最大。增大，切削面积成正比增加，变形系数和摩擦系数基本不变，故切削力成正比增大。进给量f：对切削力影响次之。f增大，切削面积增大，但切削厚度增加使变形系数减小，故切削力虽增大，但不成正比（指数约为0.75-0.9）。切削速度：对切削力影响复杂。在低速范围内，积屑瘤的变化导致切削力波动；在中高速范围内，随着增加，切削温度升高，摩擦系数减小，切削力略有下降；在高速范围内，切削力趋于稳定。3.什么是刀具的耐用度？它与刀具寿命有何区别？影响刀具耐用度的主要因素有哪些？刀具耐用度（T）：指刃磨后的刀具，从开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的总切削时间（分钟）。区别：刀具耐用度是单次刃磨后的切削时间，而刀具寿命是指一把新刀具从投入使用到报废为止的总切削时间，即刀具寿命等于耐用度乘以刃磨次数。影响因素：切削用量：切削速度影响最大，其次是f，再次是。刀具几何参数：前角增大，耐用度提高；主偏角减小，耐用度提高。工件材料：硬度、强度越高，塑性越好，加工性越差，耐用度越低。刀具材料：耐热性、耐磨性越好，耐用度越高。4.简述切削热产生与传散的途径，以及切削热对切削过程的影响。产生途径：1.切削层金属的弹性变形和塑性变形。2.切屑与刀具前刀面的摩擦。3.工件与刀具后刀面的摩擦。传散途径：切屑、工件、刀具、周围介质（切削液、空气）。通常切屑带走的热量最多（约占50%-86%），刀具次之（约占10%-40%），工件较少，介质最少。影响：1.使刀具温度升高，硬度下降，加速磨损，降低耐用度。2.使工件受热膨胀，产生尺寸误差，甚至发生表面金相组织变化（如烧伤）。3.高温下切屑可能软化，易于断屑和排出。5.试述主偏角和副偏角的主要功用。主偏角：1.影响各切削分力的比例。增大，减小，增大，有利于减小工件变形和振动。2.影响刀具耐用度。减小，切削宽度增加，切削厚度减小，单位切削刃负荷减小，散热条件改善，耐用度提高。3.影响工件表面形状。当≠q副偏角：1.减小副切削刃与已加工表面的摩擦。2.影响工件表面粗糙度。减小，残留面积高度减小，表面粗糙度值降低。3.影响刀尖强度和散热。过小易引起振动。六、计算分析题1.解：(1)计算初始切削速度：=(2)计算直径车至50mm时的转速：保持切削速度不变，即==答：初始切削速度为56.55m/min2.解：设原切削速度为v，切削力为。新切削速度为=2v，切削力为根据公式=，其他参数不变时：=计算比值：≈变化百分比：(答：当切削速度提高一倍时，切削力约减小9.8。3.解：(1)计算切削功率：=(2)计算所需电机功率：≥根据机床电机功率标准系列，应选用4.5kW或答：切削功率为3.33kW；机床主电机功率至少应选七、综合应用题工艺方案及理由分析：针对细长轴车削（刚性差、易变形振动），制定方案如下：1.刀具选择：刀具材料：选用硬质合金（如YT15）刀具，保证较高的耐磨性和红硬性，以保持切削过程的稳定性，避免因刀具磨损导致的切削力激增。几何角度：前角：取较大值（∼）。理由：增大前角能使切削刃锋利，减小切削变形和切削力，从而减小径向切削力，减少工件弯曲。主偏角：取较大值（∼）。理由：主偏角增大，背向力（径向分力）显著减小，这是减小细长轴弯曲变形最关键的角度。刃倾角：取正值（∼）。理由：正值刃倾角使切屑流向待加工表面，避免切屑划伤已加工表面