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《金属切削原理与刀具》试卷一、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1．在车外圆时，工件的回转运动属于_____C____，刀具沿工件轴线的纵向移动属于____B_____。A切削运动B进给运动C主运动D加工运动2．车外圆时，车刀随四方刀架逆时针转动θ角后，工作主偏角κr将________，工作副偏角κr’将____A____。A增大减小B减小增大C增大不变D不变不变3．积屑瘤发生在第________变形区，加工硬化发生在第____C____变形区。AⅠⅡBⅠⅢCⅡⅢDⅢⅡ4．在加工条件相同时，用____A____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．下列哪种切屑屑形不属于可接受的屑形____A____。A带状切削B短环形螺旋切削C单元切削D平盘旋状切屑6.生产中常用的切削液，水溶性的切削液以________为主，油溶性切削液以__C______为主。A润滑冷却B润滑润滑C冷却润滑D以上答案都不正确7．加工塑性材料、软材料时前角________；加工脆性材料、硬材料时前角___A_____。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____A____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____C______。A高速钢刀具B陶瓷刀具CPCD刀具DCBN刀具10．主偏角、副偏角、刀尖角，三个角之和等于_____B_____。A90°B180°C360°D270°二、填空题（请将正确答案填写在横线上。每空1分，共20分）1.1．切削用量三要素切削速度Vc、进给量f、背吃刀量ap（切削深度）。2．刀具材料种类繁多，当前使用的刀具材料分4类：工具钢，硬质合金，陶瓷，超硬刀具材料。一般机加工使用最多的是高速钢和硬质合金。3．切削力由于大小与方向都不易确定，为便于测量、计算和反映实际作用的需要，将合力F分解为3个分力：切削力Fc（主切削力Fz），背向力Fp（切深抗力Fy），进给力Ff（进给抗力Fx）。4．切削液的作用有冷却作用、润滑作用、排屑和洗涤作用、防锈作用。5．在切削过程中，当系统刚性不足时为避免引起振动，刀具的前角应大些，主偏角应大些。6．外圆车削时，在刀具4个标注角度中，对切削温度影响较大的角度是γ和Kr。三、判断题（正确的请在后面的括号内打“√”，错误的请在后面的括号内打“×”。1.车外圆时，切削刃上各点的切削速度相同。（×）2．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。（×）3．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。（×）4．高速切削时，切削液对表面粗糙度影响不明显。（√）5．背向力Fp（切深抗力Fy）不消耗功率。（√）6．刀具的寿命等于刀具的耐用度（耐用度指一次刃磨到下一次刃磨的切削时间）。（×）7.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。(√)8.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。（√）9.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。（×）10.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。（√）11.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。（×）12.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。（×）13.当粗加工、强力切削或承冲击载荷时，要使刀具寿命延长，必须减少刀具摩擦，所以后角应取大些。（×）14.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。（√）15．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。（√）16．陶瓷刀具一般适用于在高速下精细加工硬材料。（√）17．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。（√）18．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。（×）19．切削加工时，产生的热量越多，切削温度越高。（×）20．切削加工时，减小刀具的主偏角κr，切削温度上升。（×）四、名词解释题（每小题3分，共12分）1．硬质合金答：硬质合金是有硬度和熔点很高的碳化物（称硬质相）和金属（称粘结相）通过粉末冶金工艺制成的。硬质合金刀具中常用的碳化物有WC、TiC、TaC、NbC等。常用的粘结剂是Co,碳化钛基的粘结剂是Mo、Ni。2.刀具寿命答：刀具寿命定义为刀具磨损到达规定标准时的总切削时间（单位min）。也可以定义为一把新刀刀报废为止所经历的切削时间，其中包括包括多次重磨（重磨次数用n来表示）时间。3.残余应力答：残余应力指切削过程结束后，残留在金属中的应力，表现为拉应力或残应力，包括宏观残余应力和微观残余应力。4．工件材料的切削加工性答：工件材料的切削加工性是指在在一定的加工条件下工件材料被切削的难易程度。五、简答题（每题5分，共10分）1．试述刀具材料应该具有的性能有哪些？答：○1刀具材料应具备高硬度○2高耐磨性○3足够的强度与韧性○4高的耐热性○5良好的散热性和耐热冲击性能○6刀具材料还需有较好的工艺性与经济性。2.前角的功用是什么？怎样合理选择？答：前角的功用：○1前角增大时切削刃锋利，切屑流出阻力小、摩擦力小，切削变形小，因此，切削力和功率小，切削温度低，刀具磨损少，加工表面质量高。○2过大的前角，使刀具的刚性和强度差，热量不易传散，刀具磨损和破损严重，刀具寿命低。前角合理选择原则：○1根据被加工材料选择加工塑性材料、软材料时前角大些，加工脆性材料、硬材料时前角小些。○2根据加工要求选择精加工到的前角较大；粗加工和断续切削时前角较小；加工成形面前角应小，这是为了能减小刀具的刃形误差对零件加工精度的影响。○3根据刀具材料选择刀具韧性好，强度高时可选前角较大；刀具的硬度高，抗弯强度较低的，前角较小。六、计算题（共10分）车削直径为80mm棒料的外圆，若选用ap=4mm,f=0.5mm/r,n=240r/min。（1）试求Vc；（4分）（2）若主偏角κr=75°(Sin75°=0.966)。试求切削公称厚度hD；切削公称宽度bD；切削层公称横截面积AD。（6分）解：(1)Vc=πdn/1000=dn/318=80×240/318=60.288m/mim(2)hD=f×sinκr=0.5×0.966=0.483mmbD=aP/sinκr=4/0.966≈4.14mm七、作图题（共8分）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。γoαoκrΚr’VfλsPs-PsSPrPo-PoPrPsAγAα