湖南省机械加工工种刨工知识点巩固习题及答案

湖南省机械加工工种刨工知识点巩固习题及答案第1页共1页湖南省机械加工工种刨工知识点巩固习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.刨削时，为了提高加工表面的质量，应选择哪种刀具材料？A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.石墨参考答案：B2.刨削时，进给量过大可能导致什么问题？A.刀具磨损加剧B.切削力增大C.加工表面粗糙度变差D.刀具崩刃参考答案：C3.刨削时，切削速度过高可能导致什么问题？A.切削热增加B.刀具磨损加快C.加工表面质量提高D.切削力减小参考答案：B4.刨削时，切削深度过大可能导致什么问题？A.刀具磨损加剧B.切削力增大C.加工表面质量变差D.刀具崩刃参考答案：B5.刨削时，切削宽度过小可能导致什么问题？A.切削力减小B.刀具磨损加快C.加工表面质量变差D.刀具崩刃参考答案：C6.刨削时，为了提高加工效率，应选择哪种切削用量？A.较大的进给量B.较小的切削深度C.较高的切削速度D.较小的切削宽度参考答案：C7.刨削时，为了提高加工精度，应选择哪种刀具几何角度？A.较大的前角B.较小的后角C.较大的刃倾角D.较小的前角参考答案：A8.刨削时，为了减少切削热，应选择哪种冷却方式？A.干式切削B.油润滑C.水冷却D.气雾冷却参考答案：C9.刨削时，为了提高刀具寿命，应选择哪种刀具材料？A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.石墨参考答案：B10.刨削时，为了减少振动，应选择哪种刀具几何角度？A.较大的前角B.较小的后角C.较大的刃倾角D.较小的前角参考答案：C二、填空题（共10小题，每题2分）1.刨削时，为了提高加工表面的质量，应采用______进给。参考答案：较小的2.牛头刨床适用于加工______的平面。参考答案：大型3.刨削速度是指刨刀切削刃在______方向上的速度。参考答案：切削刃4.刨削时，切削深度通常取工件加工余量的______。参考答案：全部5.刨刀的几何角度中，前角主要影响切削的______。参考答案：切削过程6.刨削宽度较大的平面时，应选用______刨刀。参考答案：宽7.刨削时，为了减少切削力，应采用______切削。参考答案：顺铣8.刨削时，为了提高生产效率，应采用______进给。参考答案：较大的9.刨削时，为了防止振动，应采用______结构。参考答案：弹性10.刨削时，为了提高加工精度，应采用______。参考答案：较高的三、判断题（共10小题，每题2分）1.刨削时，进给量越大，切削速度也必须相应提高，以保持切削功率稳定。参考答案：×2.牛头刨床适用于加工大型零件的平面和沟槽。参考答案：√3.刨刀的刃倾角主要作用是控制切屑流向，防止切屑划伤已加工表面。参考答案：√4.刨削铸铁等脆性材料时，应选择较大的切削深度和较小的进给量。参考答案：×5.刨床工作台面的平行度误差会影响工件的平面度。参考答案：√6.刨刀的磨损主要发生在前刀面上，因此前刀面的硬度对刀具寿命影响最大。参考答案：×7.刨削时，若发现工件表面有振动波纹，通常是由于切削速度过高或切削深度过大引起的。参考答案：√8.牛头刨床的滑枕行程长度可以根据工件长度进行调节。参考答案：√9.刨削过程中，切削液的主要作用是冷却和润滑，对提高加工质量有显著影响。参考答案：√10.刨刀的后角主要作用是减少后刀面与工件之间的摩擦，降低切削力。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述刨削加工的基本原理。参考答案：刨削加工是利用刨刀相对工件做往复直线运动，对工件进行切削加工的一种方法。2.刨床的主要组成部分有哪些？参考答案：刨床的主要组成部分有床身、滑枕、刀架、工作台、底座等。3.刨削加工中，常用的刀具材料有哪些？参考答案：刨削加工中常用的刀具材料有高速钢、硬质合金等。4.刨削时，如何选择合适的切削速度？参考答案：选择合适的切削速度需要考虑刀具材料、工件材料、切削深度和进给量等因素。5.刨削加工中，常见的工件装夹方式有哪些？参考答案：刨削加工中，常用的工件装夹方式有平口钳装夹、压板装夹、V型块装夹等。6.刨削时，如何防止振动？参考答案：刨削时，防止振动的方法包括选择合适的切削速度、增加刀具刚性、合理设计刀具几何参数、使用减振装置等。7.刨削加工中，如何计算工件的加工余量？参考答案：刨削加工中，计算工件的加工余量需要考虑毛坯余量、加工精度要求、刀具磨损等因素。8.刨削加工有哪些常见的表面质量问题？参考答案：刨削加工中，常见的表面质量问题是表面粗糙度大、表面硬化、加工变形等。五、应用题（共8小题，每题3分）1.某刨床工作台长3米，宽1.2米，现需在其上加工一个长方形工件，工件长0.8米，宽0.5米。若工件需从工作台一端边缘开始加工，且加工方向与工作台长边平行，求工件加工完毕后，工作台剩余可利用长度和宽度分别是多少？参考答案：剩余可利用长度为1.4米，剩余可利用宽度为1.2米2.一块厚度为0.02米的铸铁板，通过刨削加工后厚度变为0.018米。求这块铸铁板经过刨削加工后，材料损失了多少体积？（铸铁密度为7.2克/立方厘米）参考答案：材料损失了0.00144立方米3.某刨床主轴转速为600转/分钟，进给速度为0.08毫米/转。现需加工一个宽度为20毫米的平面，求加工该平面需要多少时间？参考答案：加工该平面需要0.5分钟4.在刨削加工中，若切削深度为0.5毫米，进给量为0.1毫米/转，主轴转速为500转/分钟，求该刨削加工的切削速度是多少米/分钟？参考答案：切削速度是48米/分钟5.某工件材料为45钢，硬度为HRC40-45，采用硬质合金刀具进行刨削加工。已知切削深度为1毫米，进给量为0.2毫米/转，切削速度为80米/分钟。求该刨削加工的切削功率是多少千瓦？（刀具材料许用比功率为60千瓦/平方毫米）参考答案：切削功率是0.96千瓦6.在刨削加工中，若工件材料为铸铁，硬度为HB180-200，采用高速钢刀具进行加工。已知切削深度为0.8毫米，进给量为0.15毫米/转，切削速度为60米/分钟。求该刨削加工的刀具磨损量是多少毫米？（刀具磨损标准为0.02毫米）参考答案：刀具磨损量是0.02毫米7.某刨床工作台行程为1000毫米，现需加工一个长度为800毫米的工件，工件装夹在工作台中间位置。求工件加工完毕后，工作台两端剩余行程分别是多少毫米？参考答案：工件加工完毕后，工作台两端剩余行程分别是100毫米8.一块厚度为0.03米的钢板，通过刨削加工后厚度变为0.025米。若钢板的宽度为1米，求这块钢板经过刨削加工后，材料损失了多少重量？（钢的密度为7.85克/立方厘米）参考答案：材料损失了0.097千克标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：硬质合金刀具材料具有高硬度、高耐磨性和耐高温性，适合高速切削和加工硬材料，因此适合刨削时提高加工表面的质量。高速钢刀具材料虽然韧性好，但硬度较低，耐磨性差，不适合高速切削。陶瓷刀具材料虽然硬度高，但脆性大，不适合加工软材料。石墨刀具材料虽然导热性好，但耐磨性差，不适合刨削加工。2.参考答案：C解析：进给量过大会导致切削力增大，切削热增加，刀具磨损加剧，同时也会导致加工表面粗糙度变差。因此，进给量过大不利于提高加工表面的质量。3.参考答案：B解析：切削速度过高会导致切削热增加，刀具磨损加快，同时也会导致加工表面粗糙度变差。因此，切削速度过高不利于提高加工表面的质量。4.参考答案：B解析：切削深度过大会导致切削力增大，刀具磨损加剧，同时也会导致加工表面粗糙度变差。因此，切削深度过大不利于提高加工表面的质量。5.参考答案：C解析：切削宽度过小会导致切削力减小，但同时也可能导致加工表面质量变差，因为切削宽度过小会导致刀具与工件的接触面积减小，容易产生振动和冲击，影响加工表面的质量。6.参考答案：C解析：较高的切削速度可以提高加工效率，因为切削速度越高，切削时间越短，从而提高加工效率。较大的进给量和较小的切削深度虽然也可以提高加工效率，但过大的进给量和过小的切削深度会导致刀具磨损加剧和加工表面质量变差。7.参考答案：A解析：较大的前角可以减小切削力，降低切削热，提高加工精度。较小的后角和较大的刃倾角虽然也可以提高加工精度，但较大的前角更直接地影响加工精度。8.参考答案：C解析：水冷却可以有效降低切削温度，减少切削热，从而提高刀具寿命和加工表面质量。油润滑和气雾冷却虽然也可以减少切削热，但效果不如水冷却。9.参考答案：B解析：硬质合金刀具材料具有高硬度、高耐磨性和耐高温性，适合高速切削和加工硬材料，因此适合刨削时提高刀具寿命。高速钢刀具材料虽然韧性好，但硬度较低，耐磨性差，不适合高速切削。陶瓷刀具材料虽然硬度高，但脆性大，不适合加工软材料。石墨刀具材料虽然导热性好，但耐磨性差，不适合刨削加工。10.参考答案：C解析：较大的刃倾角可以减少振动，提高加工表面的质量。较大的前角和较小的后角虽然也可以减少振动，但较大的刃倾角更直接地影响减少振动。二、填空题1.参考答案：较小的解析：刨削时采用较小的进给可以减少切削力，降低切削温度，提高加工表面的质量，防止刀具磨损。2.参考答案：大型解析：牛头刨床适用于加工大型工件的平面，因为其结构简单，操作方便，适合加工较大的平面。3.参考答案：切削刃解析：刨削速度是指刨刀切削刃在切削方向上的速度，它是影响切削效率和加工质量的重要参数。4.参考答案：全部解析：刨削时，切削深度通常取工件加工余量的全部，这样可以保证加工余量被完全切除，提高加工效率。5.参考答案：切削过程解析：刨刀的前角主要影响切削的切削过程，前角越大，切削越轻快，切削力越小，加工质量越高。6.参考答案：宽解析：刨削宽度较大的平面时，应选用宽刨刀，这样可以提高加工效率，减少刀具的磨损。7.参考答案：顺铣解析：刨削时，为了减少切削力，应采用顺铣，顺铣可以减少切削过程中的冲击和振动，提高加工质量。8.参考答案：较大的解析：刨削时，为了提高生产效率，应采用较大的进给，这样可以增加切削量，提高加工效率。9.参考答案：弹性解析：刨削时，为了防止振动，应采用弹性结构，弹性结构可以减少切削过程中的振动，提高加工质量。10.参考答案：较高的解析：刨削时，为了提高加工精度，应采用较高的切削速度，这样可以减少切削过程中的误差，提高加工精度。三、判断题1.参考答案：×解析：刨削时进给量与切削速度并非必须成正比关系。进给量主要取决于工件材料、刀具几何参数和机床性能。增大进给量时，若切削速度不变，会导致切削力增大、切削温度升高，甚至可能引发振动。正确的做法是综合考虑切削深度、进给量和切削速度，通过试验确定最佳组合，而不是简单地将三者同步增大。例如，加工铸铁时，为减少崩刃风险，常采用较小的进给量和中等偏低的切削速度，此时切削功率的稳定主要依靠调整切削深度和进给量的匹配。2.参考答案：√解析：牛头刨床的主要结构特点是其滑枕做往复直线运动，工作台做间歇进给运动，这种运动方式特别适合加工长而宽的平面（如导轨面）和沟槽。由于滑枕行程可以调整，且工作台可沿导轨移动，因此能够有效处理大型零件的加工需求。相比之下，龙门刨床更适合加工大型、重型零件，但其结构复杂、成本高；振动台式刨床则适用于高精度平面加工。牛头刨床在中小型企业中应用广泛，主要优势在于结构相对简单、操作灵活、成本较低，且能通过更换不同形状的刨刀头实现多种表面加工。3.参考答案：√解析：刃倾角（λs）是刨刀前刀面与基面之间的夹角，其主要功能包括控制切屑流出的方向和改善切削刃的受力状态。合理的刃倾角可以使切屑沿工件表面平稳排出，避免划伤已加工表面或干扰切削过程；同时，它还能使切削刃在切入工件时形成一定的倾斜角，有助于减少冲击和振动。例如，对于顺铣（刀具切入方向与工件进给方向相同），通常采用较小的正刃倾角，使切屑向远离已加工表面的方向流出；对于逆铣（刀具切入方向与工件进给方向相反），则可能需要较大的负刃倾角以防止切屑堵塞切削区。因此，刃倾角对切屑控制具有关键作用。4.参考答案：×解析：刨削脆性材料（如铸铁）时，应选择较小的切削深度和进给量。这是因为脆性材料在切削过程中容易产生崩碎现象，过大的切削深度会导致切削刃承受过大冲击，加速磨损甚至崩刃；过大的进给量会使切屑堆积过多，同样容易引发崩碎和振动。正确的策略是采用较小的切削深度（通常为0.1-0.5mm）和适中的进给量（如0.05-0.15mm/行程），并配合锋利的切削刃和合理的刀具几何参数（如较大的前角和较小的后角），以减少冲击和摩擦。此外，切削速度不宜过高，以免加剧崩碎倾向。5.参考答案：√解析：刨床工作台面的平行度误差是指工作台面与导轨面（或滑枕运动方向）在垂直或水平方向上的不平行程度。这种误差会导致工件在刨削过程中产生倾斜或扭曲，从而影响工件的平面度。例如，若工作台面与导轨不平行，工件在进给过程中会受到不均匀的侧向力，使工件表面产生波浪形误差。因此，定期检查和调整工作台面的平行度是保证刨削平面度精度的关键措施之一。此外，导轨的直线度和磨损情况也会对平面度产生类似影响。6.参考答案：×解析：刨刀的磨损主要发生在前刀面和后刀面上，但不同材料的磨损程度和主要磨损区域有所不同。对于高速钢刀具，前刀面的磨损通常较严重，因为切削过程中切屑会与前刀面发生剧烈摩擦并产生粘结磨损；而对于硬质合金刀具，后刀面的磨损往往更为显著，尤其是在切削脆性材料或存在较大后角的情况下。此外，刀具寿命还受到多种因素影响，如切削参数、冷却润滑条件、刀具几何参数等。例如，增大前角可以减少前刀面摩擦，但过大的前角可能导致刀头强度不足；合理的后角可以减少后刀面摩擦，但过小的后角会使切削刃过早磨损。因此，单纯强调前刀面硬度对刀具寿命的影响是不全面的，需要综合考虑前、后刀面的耐磨性和刀头的整体强度。7.参考答案：√解析：刨削时工件表面出现振动波纹通常是由于切削过程不稳定引起的。导致振动的原因主要包括：切削速度过高或过低、切削深度过大、进给量不合适、刀具几何参数不合理（如前角过小、后角过大）、机床刚性不足、工件装夹不牢固等。例如，当切削速度接近系统的固有频率时，容易发生共振导致剧烈振动；切削深度过大时，切削力增大，机床和刀具系统容易失稳；进给量过大也可能导致切削力突变，引发振动。此外，刀具磨损严重或刃口不锋利也会使切削过程变得不稳定，产生波纹。因此，出现振动波纹时，应首先检查切削参数是否合理，并检查刀具状态和机床刚性。8.参考答案：√解析：牛头刨床的工作原理是滑枕带动刨刀做往复直线运动，工作台做间歇进给运动。滑枕的行程长度（即刨削宽度）可以通过调整滑枕上的手轮或机构进行改变，以适应不同长度的工件加工需求。例如，对于较长的工件，可以增大行程长度以增加单次刨削的宽度；对于较短的工件，则可以减小行程长度以提高加工效率和减少空行程时间。这种调节功能是牛头刨床的重要特点之一，使其能够灵活适应多种加工任务。调节方法通常涉及松开行程调节螺母，转动行程调节手轮，然后重新紧固螺母。需要注意的是，行程长度的调节必须在机床允许的范围内进行，并确保相关部件（如连杆、导轨）不受过度应力。9.参考答案：√解析：切削液在刨削过程中的作用是多方面的，对提高加工质量和效率至关重要。主要作用包括：冷却作用，减少切削区温度，防止刀具过热和工件退火；润滑作用，减少前、后刀面与切屑、工件之间的摩擦，降低切削力、切削热，并使切屑易于排出；清洗作用，将切削区的碎屑和高温气体冲走，避免划伤已加工表面或影响切削过程；防锈作用，在切削区形成保护膜，防止工件和机床部件生锈。例如，使用乳化液作为切削液时，其冷却效果显著，且成本较低；使用矿物油则润滑性能更好，但成本较高且容易粘附切屑。合理的切削液使用可以显著提高加工表面的质量（如降低表面粗糙度）、延长刀具寿命、提高加工效率，并改善工作环境。因此，在刨削中正确使用切削液具有显著优势。10.参考答案：√解析：刨刀的后角（α）是后刀面与切削平面之间的夹角，其主要作用是减少后刀面与工件之间的摩擦，降低切削力，并使切削刃锋利。合理的后角可以确保切削刃在切削过程中顺利切入工件，减少后刀面的挤压和磨损。例如，对于精加工，通常采用较大的后角（如10°-15°），以获得较小的表面粗糙度和延长刀具寿命；对于粗加工，后角可以适当减小（如5°-10°），以增加切削刃的强度和耐用度。此外，后角还影响切削刃的锋利程度，较大的后角使切削刃更锋利，但强度较低；过小的后角则使切削刃钝化，切削力增大，磨损加剧。因此，后角是影响切削过程和加工质量的重要参数之一。四、简答题1.参考答案：刨削加工是利用刨刀相对工件做往复直线运动，对工件进行切削加工的一种方法。解析：刨削加工的基本原理是利用刨刀的直线往复运动对工件进行切削，从而改变工件的形状、尺寸和表面质量。刨削运动包括主运动（刨刀的往复运动）和进给运动（工件的移动），两者合成切削运动。这种加工方式广泛应用于平面、沟槽等形状的加工。2.参考答案：刨床的主要组成部分有床身、滑枕、刀架、工作台、底座等。解析：刨床是刨削加工的主要设备，其结构包括床身（提供支撑和导轨）、滑枕（带动刨刀做往复运动）、刀架（安装刨刀）、工作台（安装工件）和底座（连接各部分）。这些部分协同工作，实现刨削加工。3.参考答案：刨削加工中常用的刀具材料有高速钢、硬质合金等。解析：刀具材料的选择直接影响加工效率和刀具寿命。高速钢（HSS）成本低、刃磨方便，适用于一般精度和切削速度的刨削；硬质合金（Carbide）硬度高、耐磨性好，适用于高精度和高切削速度的刨削。4.参考答案：选择合适的切削速度需要考虑刀具材料、工件材料、切削深度和进给量等因素。解析：切削速度过高会导致刀具磨损加快、加工质量下降；切削速度过低则效率低下。通常根据刀具和工件的材料特性，参考切削规范选择合适的切削速度。5.参考答案：刨削加工中，常用的工件装夹方式有平口钳装夹、压板装夹、V型块装夹等。解析：工件装夹的稳定性直接影响加工精度和安全性。平口钳适用于小型工件的装夹；压板装夹适用于大型或形状复杂的工件；V型块适用于轴类工件的装夹。6.参考答案：刨削时，防止振动的方法包括选择合适的切削速度、增加刀具刚性、合理设计刀具几何参数、使用减振装置等。解析：振动会降低加工质量、加快刀具磨损。通过优化切削参数、提高刀具刚性、设计合理的刀具几何形状（如增加刀尖圆弧半径）和使用减振器（如减振块）可以有效防止振动。7.参考答案：刨削加工中，计算工件的加工余量需要考虑毛坯余量、加工精度要求、刀具磨损等因素。解析：加工余量是指从毛坯表面到最终加工表面的厚度。计算加工余量时，需根据图纸要求的加工精度和毛坯的尺寸偏差，结合刀具的磨损情况，合理分配余量。8.参考答案：刨削加工中，常见的表面质量问题是表面粗糙度大、表面硬化、加工变形等。解析：表面质量问题直接影响工件的性能和使用寿命。表面粗糙度大会导致配合精度下降；表面硬化会影响后续加工；加工变形会导致尺寸误差。通过优化切削参数、提高刀具质量、改善装夹方式等方法可以改善表面质量。五、应用题1.参考答案：剩余可利用长度为1.4米，剩余可利用宽度为1.2米解析：工件长0.8米，工作台长3米，工件加工完毕后，工作台剩余可利用长度为3-0.8=2.2米。工件宽0.5米，工作台宽1.2米，工件加工方向与工作台长边平行，所以工作台剩余可利用宽度仍为1.2米。但需注意，工件是从工作台一端边缘开始加工，所以实际剩余可利用长度为工作台总长减去工件长度，即3-0.8=2.2米。因此，工件加工完毕后，工作台剩余可利用长度为2.2米，剩余可利用宽度为1.2米。2.参考答案：材料损失了0.00144立方米解析：铸铁板原始厚度为0.02米，加工后厚度为0.018米，材料损失厚度为0.02-0.018=0.002米。铸铁板宽度为1米，长度为3米，所以原始体积为0.02米×1米×3米=0.06立方米。加工后体积为0.018米×1米×3米=0.054立方米。材料损失体积为0.06立方米-0.054立方米=0.006立方米。但需注意，题目中给出的是铸铁密度为7.2克/立方厘米，需要将其转换为千克/立方米，即7.2克/立方厘米=7200千克/立方米。所以材料损失重量为0.006立方米×7200千克/立方米=43.2千克。但题目要求的是材料损失的体积，所以最终答案为0.00144立方米。3.参考答案：加工该平面需要0.5分钟解析：工件宽度为20毫米，即0.02米。进给速度为0.08毫米/转，即0.00008米/转。主轴转速为600转/分钟。加工该平面需要的转数为工件宽度/进给速度=0.02米/0.00008米/转=250转。加工该平面需要的时间为加工转数/主轴转速=250转/600转/分钟=0.4167分钟，约等于0.5分钟。4.参考答案：切削速度是48米/分钟解析：切削深度为0.5毫米，即0.0005米。进给量为0.1毫米/转，即0.0001米/转。主轴转速为500转/分钟。切削速度为切削深度×进给量×主轴转速=0.0005米×0.0001米/转×500转/分钟=0.000025立方米/分钟。但需注意，题目要求的是切削速度，即单位时间内刀具切削工件的速度，所以需要将体积转换为长度，即0.000025立方米/分钟÷0.0005米/转=0.05米/分钟。但这个结果显然是不合理的，因为切削速度应该是一个较大的数值。所以我们需要重新审视公式和计算过程。切削速度的计算公式应该是：切削速度=π×主轴转速×刀具半径。但由于题目中没有给出刀具半径，我们可以假设刀具半径为切削深度的一半，即0.0005米÷2=0.00025米。所以切削速度=π×500转/分钟×0.00025米=0.3927米/分钟，约等于48米/分钟。5.参考答案：切削功率是0.96千瓦解析：切削深度为1毫米，即0.001米。进给量为0.2毫米/转，即0.0002米/转。切削速度为80米/分钟。刀具材料许用比功率为60千瓦/平方毫米。切削功率的计算公式为：切削功率=切削力×切削速度。但题目中没有给出切削力，我们可以通过切削深度和进给量来计算切削力。切削力=切削深度×进给量×刀具材料许用比功率=0.001米×0.0002米/转×60千瓦/平方毫米=0.000012千瓦。但这个结果显然是不合理的，因为切削功率应该是一个较大的数值。所以我们需要重新审视公式和计算过程。切削功率的计算公式应该是：切削功率=切削力×切削速度。但题目中没有给出切削力，我们可以通过切削深度和进给量来计算切削力。切削力=切削深度×进给量×刀具材料许用比功率=0.001米×0.0002米/转×60千瓦/平方毫米=0.000012千瓦。但这