金属切削加工与刀具 4064学时 41习题集

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1、1金属切削加工与刀具金属切削加工与刀具 习题习题集集主编:机制教研室主审：胡照海姓名： 班级： 学号： 四川工程职业技术学院2第第 1 章、章、 刀具材料与选择刀具材料与选择一、一、 填空填空 1.在金属切削过程中，刀具切削部分是在 高温高温 、 高压高压 、和剧烈 摩擦摩擦 的恶劣条件下 工作的。 2.刀具材料的硬度必须 高于高于 工件材料的硬度。 3.常用的刀具材料分为 碳素工具钢碳素工具钢 、 合金工具钢合金工具钢 、 高速钢高速钢 及 硬质合金硬质合金 四类。 4.碳素工具钢及合金工具钢的耐热性较差，故只用于制造 低切削速度的 切削刀具和手用手用 刀具，如 锉刀锉刀 、 手用铰刀手用铰

2、刀 、 手用丝锥手用丝锥和板牙板牙 。 5.普通高速钢的 硬度硬度 不高、其耐热温度为 550600 ，通常允许的最大切削速度为 1525 m/min。 6.制造形状复杂的刀具通常用 高速钢高速钢 材料。 7.普通高速钢按钨、钼质量分为 钨系钨系 高速钢和 钼系钼系 高速钢，主要牌号有 W18Cr4V 、W6Mo5Cr4V2 。 8.硬质合金的主要缺点是 抗弯强度 、 冲击韧度 较低、 硊性 大，因此不耐冲击和振 动。 9.硬质合金的硬度、耐磨性和耐热性都 高于 高速钢，耐热温度可达 8001000 ，切 削速度为高速钢的数倍。 10. 常用硬质合金分为 钨钴类 YG 、 钨钛类 YT 和 钨

3、钛钽（铌）类 YW 等。其中 YG 类适合用于铸铁等脆性工件， YT 类适用于加工钢类等普通塑性工件。 11. 各类硬质合金牌号中，含钴量越多， 抗冲击 越好；含碳化物越多， 硬度、耐磨性 越高。粗加工时应选用含 钴 多的硬质合金刀具。 12. 陶瓷刀具材料以 氧化铝 或 复合氧化铝 为主要成分。 13. 陶瓷材料的优点是高 硬度与耐磨性 、高 耐热性 、高 化学稳定性 及抗粘结性好， 一般适用于 精加工和半精 加工硬材料。 14. 超硬刀具材料主要有 陶瓷 和 金刚石 、 立方氮化硼 三种。 15. 由于金刚石与 铁 原子的亲和性强，易使其丧失切削能力，故不宜用于加工 铁族 材 料。 16.

4、 金刚石的主要缺点是 耐热性 差、 强度 低、 脆性 大，故对冲击、振动敏感，因而 对机床的精度、刚度要求 高 ，一般只适宜作 非铁合金的精加工 。 二、二、 判断题判断题 1.刀具切削部分的材料影响刀具切削性能的好坏。（） 2.刀具材料硬度越高，强度和韧性越低。（） 3.刀具材料的工艺性是指可加工性、可磨削性和热处理特征等。（） 4.刀具材料的耐热性是指高温下保持高硬度、高强度的性能。（） 5.高速钢材料具有比工具钢强度、硬度、耐磨性和耐热性高的特点。（） 6.普通高速钢车刀不仅用于冲击较大的场合，也常用于高速切削。（） 7.硬质合金的性能主要取决于金属碳化物的种类、性能、数量、粒度和粘接剂

5、的含量。 （） 8.YG 类硬质合金一般用于高速切削钢料；YT 类硬质合金一般用于加工铸铁、有色金属 及其合金。（） 9.涂层硬质合金是在韧性较好的硬质合金基体上，涂一层硬度、耐磨性极高的难熔金属 化合物获得的。（） 10. 涂层硬质合金车刀中的涂层有单涂层、双涂层和多涂层之分，各种涂层材料性质不同，3可用于不同的场合。（） 11. 硬质合金是粉末冶金制品。（） 12. YW 类硬质合金即可切削铸铁，又可切削钢料及难加工材料。（） 13. YN 类硬质合金进行淬火钢的断续切削。（） 14. 硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性、抗粘结性均高于高速钢。（） 15. 陶瓷材料的特点为强度低，韧性和导热性

6、能差。（） 16. 陶瓷材料适合用于粗加工硬度高的材料。（） 17. 金刚石的热稳定性极好，可在 800 度的高温下正常车削任何材料。（） 18. 金刚石车刀的刀刃可磨得非常锋利，可对有色金属进行精密和超精密高速车削加工。 （） 19. 立方氮化硼的热稳定性和化学惰性比金刚石好的多，立方氮化硼可耐 13001500的 高温。（） 20. 刀具材料中，耐热性由低到高的排列次序是：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬 质合金。（） 三、三、 选择题选择题 1.切削时，刀具要承受切削力和冲击力，所以必须具有（ D ） 。 A、高硬度B、高耐磨性C、耐热性D、足够的强度和韧性 2.YG8 硬质合金，其中

7、数字 8 表示（ D ）含量的百分数。 A、 碳化钛 B、 钨C、 碳化钨D、 钴 3.精车 45 钢应选用（ D ）牌号的硬质合金刀具。 A、YT30 B、YG3 C、YG8D、YT5 4.精车铸铁件应选用（ A ）牌号的硬质合金刀具。 A、YG3B、YG6C、YG8D、YG10 5.刀具材料硬度越高，耐磨性（ B ） 。 A、越差B、越好C、不变 6.在高温下能保持刀具材料的切削性能称为（ D ） 。 A、硬度B、强度C、耐磨性D、耐热性 7.刀具材料允许的切削速度的高低取决于其（ D ）的高低。 A、硬度B、强度C、耐磨性D、耐热性 8.高速切削钢料宜选用（ C ） 。 A、高速钢B、钨

8、钴类硬质合金C、钨钛类硬质合金 9.切削难加工材料宜选用（ ）类硬质合金。 A、YTB、YGC、YA 10. 在普通高速钢中加入一些其他合金元素，如（ B ）等，以提高其耐热性和耐磨性， 这就是高性能高速钢。 A、镍、铝B、钒、铝C、钴、铝 11. 硬质合金是由高硬度、高熔点的金属（ A ）粉末，用钴或镍等金属作粘接剂烧结而成 的粉末冶金制品。 A、碳化物B、氧化物C、氮化物 12. 与未涂层刀具比，使用涂层刀具后切削力和切削温度（ B ） 。 A、降低了B、提高了C、不变 13. 陶瓷刀具对冲击力（ B ）敏感。 A、很不B、十分C、一般 14. 使用陶瓷刀具可加工钢、铸铁，对于冷硬铸铁、淬

9、火钢的车削效果（ C ） 。4A、一般B、很好C、较差四、四、 简答题简答题 1.简述刀具材料应具备的性能。 高硬度和高耐磨性；足够的强度和韧性；高的耐热性；良好的工艺性， 稳定的化学 性能。2.简述各种高速钢的应用范围。 （1）W18Cr4V 普通高速钢用于制造钻头，丝锥、铣刀及形状复杂的刀具。 （2）高性能高速钢（高铝高速钢、高钴高速钢）用于难加工材料，如不锈钢、高温合金、 钛合金等。 （3）粉末冶金高速钢：制造各种精密刀具和形状复杂的刀具。 （4）涂层高速钢：涂覆一层 TiN，已在钻头、齿轮刀具、拉刀等形状复杂刀具上应用。3.简述陶瓷刀具的特点及应用范围。 （1）特点： 高硬度和高耐磨性

10、，耐热温度达 1200，化学稳定性好，与金属的亲合力小。 抗弯强度低，冲击韧性很差。 （2）主要用于金属材料和高硬度材料的半精加工和精加工。第第 2 章、章、金属切削加工的基本术语和定义金属切削加工的基本术语和定义切削运动和切削用量切削运动和切削用量 一、一、 填空填空 1.将工件上的被切削层转化成切屑所需要的运动是 主运动 。 2.切削加工时 刀具 与 工件 的相对运动称为切削运动。 3.切削运动分为 主运动 和 进给运动 两类。 4.工件在切削过程中形成三个不断变化着的表面，即： 已加工 表面、 过渡 表面和待加工 表面。 5.切削用量是衡量 切削过程 和 切削变形 大小的参数，包括 切削

11、速度 、进给量 、 背吃刀量 三个要素。 6.金属切屑层的参数有 切削厚度 hD 、 切削宽度 bD 及 切削层面积 A 。 7.车削外圆时，当主、副切削刃为直线，刃倾角为零度，主偏角小于 90时，切削层横 截面为 平行四边 形。 8.当刃倾角为 0，主偏角为 90，切削深度为 5mm，进给量为 0.4mm/r 时，切削宽度 是 5 mm，切削厚度是 0.4 mm，切削面积是 2 mm。 二、二、 判断判断 1.使新的切削层不断投入切削的运动称为主运动。 （ ） 2.切削用量就是用来表征切削运动大小的参数，是金属切削加工之前操作者调整机床的 依据。 （ ） 3.无论哪种切削加工，主运动往往不止

12、一个。 （ ） 4.工件的旋转速度就是切削速度。 （ ） 5.工件每转一分钟，车刀沿着进给方向运动的距离称为进给量。 （ ）56.由于在切削刃上各点相对于工件的旋转半径不同，所以切削刃上各点的切削速度也不 同。 （ ） 7.主运动的特征是速度高，消耗的功率大。 （ ） 8.进给运动的速度较低，消耗功率小，可以是一个、两个或多个。 （ ） 9.进给量是衡量进给运动大小的参数。 （ ） 10. 车削时工件的旋转运动是主运动；刨削时刨刀的往复直线运动是主运动。 （ ） 11. 切削面积由切削深度和进给量决定。 （ ） 12. 切屑层的参数通常在平行于主运动方向的基面内测量。 （ ） 三、三、 选择选

13、择 1.在各种切削加工中， （ B ）只有一个。 A、切削运动B、主运动C、进给运动 2.主切削刃正在切削着的表面称为（ C ）表面。 A、已加工B、待加工C、过渡 3.车削加工的切削运动形式属于（ A ） A、工件转动，刀具移动B、工件转动，刀具往复运动C、工件不动， 刀具作回转运动 4.（ A ）的大小直接影响刀具主切削刃的工作长度，反映其切削负荷的大小。 A、切削深度B、进给量C、切削速度 5.切削厚度与切削宽度随刀具（ C ）大小的变化而变化。 A、前角B、后角C、主偏角 四、四、 简答简答 1.切削用量包括哪几个参数？指出各参数的含义。（1）Vc：切削速度，即主运动的线速度)minm

14、(1000dnVc（2）f：进给量，车削时工件每转一转，刀具沿进给方向的移动距离)rmm(（3）ap：前吃刀量，垂直于进给方向所试题的切削层尺寸。)mm(2ddap已待2.什么是主运动？什么是进给运动？它们之间有什么区别？ （1）主运动是刀刃上线速度最高点的值。)minm(1000dnVc特点：线速度高，消耗功率大 （2）进给运动：工件每转一转刀具沿进给方向的移动距离。特点：消耗功率小，f直线移动量。)rmm(3.切削运动有哪些形式，并举例。（1）车圆柱面：主运动、工件转动 n；进给运动，刀具直线移动 f )minr()rmm(（2）铣平面：主运动：铣刀转动 n；进给运动，工件直线移动)min

15、r()minmm(fmin6（3）钻床上钻孔：主运动：钻头转动 n；进给运动，钻头直线移动)minr()rmm(f五、五、 计算题计算题 1.车削 60mm 的钢件外圆，转速为 400r/min，若用同样切削速度精车 40mm 的外圆， 请完成一下任务： 计算车削 60mm 外圆的切削速度； 计算车削 40mm 外圆的主轴转速。（1）)minm(4 .75100040060 1000dnV60（2）)minr(600401000400601000dV1000n60 40 2.车一直径为 50mm 的轴，现要一次进给车至直径为 42mm，如果机床转速为 100 r/min，求切削深度及切削速度。（1）mm424250 2dda已待 P（2）minm7 .15100010050 1000dnVc3.钻直径为 40mm 的孔，若钻头转速为 200 r/min，求切削深度及切削速度。（1）mm20240 2daP（2）minm25100020040 1000dnVc4.毛坯直径为 60mm 的轴，要一次进给车至直径 50mm，选用进给量 0.5 mm / r，车刀刃 倾角为 0，主偏角为 60，求切削厚度、切削宽度和切削层面积。（1）切削厚度：）（mm0.433sin600.5fsinKhrD（2）背号刀量：）（mm525060ap（3）切削宽度：）（mm377. 5sin605 s