《金属切削原理》作业（一）

一、填空题：

1．刀具材料的种类很多，常用的金属材料有 、、、；非金属材料有 陶瓷 、 金刚石 、 立方氮化硼 等。

2．刀具的几何角度中，常用的角度有 主偏角 、 副偏角 和 刃倾角 六个。

3．切削用量要素包括、、三个。

4．由于工件材料和切削条件的不同，所以切屑类型有、 和四种。

5．刀具的磨损有正常磨损的非正常磨损两种。其中正常磨损有和边界磨损三种。

6．一般在精加工时，对加工表面质量要求高时，刀尖圆弧半径宜取较。

7．加工脆性材料时，刀具切削力集中在附近，宜取前角和后角。

8．刀具切削部分材料的性能，必须具有高的硬度 、良好的强度和韧性 、良好的耐磨性 和良好的工艺性及经济性。

9．防止积屑瘤形成，切削速度可采用速或速。

10．常用的切削液有水溶液、和三大类。采用硬质合金刀具时，由于 刀具红硬性 ，故一般不使用切削液。

二、判断题：（在题末括号内作记号：“√”表示对，“×”表示错）

1．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。（ √ ）

2．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。 （ √ ）

3．安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时，使切削时的前角增大，后角减小。（ √ ）

4．刀具磨钝标准VB表中，高速钢刀具的VB值均大于硬质合金刀具的VB值，所以高速钢刀具是耐磨损的。（ × ）

5．刀具几何参数、刀具材料和刀具结构是研究金属切削刀具的三项基本内容。（ √ ）

6．由于硬质合金的抗弯强度较低，冲击韧度差，所取前角应小于高速钢刀具的合理前角。（ √ ）

7．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。（ √ ）

8．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。 （ × ）

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。（ × ）

10．一般在切削脆性金属材料和切削厚度较小的塑性金属材料时，所发生的磨损往往在刀具的主后刀面上。 （ √ ）

11．刀具主切削刃上磨出分屑槽目的是改善切削条件，提高刀具寿命，可以增加切削用量，提高生产效率。 （ √ ）

12．进给力是纵向进给方向的力，又称轴向力。 （ √ ）

13．刀具的磨钝出现在切削过程中，是刀具在高温高压下与工件及切屑产生强烈摩擦，失去正常切削能力的现象。 （ √ ）

14．所谓前刀面磨损就是形成月牙洼的磨损，一般在切削速度较高，切削厚度较大情况下，加工塑性金属材料时引起的。 （ √ ）

15．刀具材料的硬度越高，强度和韧性越低。（ √ ）

16．粗加工磨钝标准是按正常磨损阶段终了时的磨损值来制订的。（ √ ）

17．切削铸铁等脆性材料时，切削层首先产生塑性变形，然后产生崩裂的不规则粒状切屑，称为崩碎切屑。 （ √ ）

18．立方氮化硼是一种超硬材料，其硬度略低于人造金刚石，但不能以正常的切削速度切削淬火等硬度较高的材料。 （ √ ）

19．加工硬化能提高已加工表面的硬度、强度和耐磨性，在某些零件中可改善使用性能。（ √ ）

20．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。 （ × ）

三、选择题（将正确答案填在空格内）

1．在中等背吃刀量时，容易形成“C”形切屑的车刀卷屑槽宜采用。

A、外斜式 B、平行式 C、内斜式）

2．刀具产生积屑瘤的切削速度大致是在范围内。

A、低速 B、中速 C、高速

3．切削过程中，车刀主偏角κr增大，切削力F C 。

A、增大 B、不变 C、减小

4．前刀面上（刀-屑间）的磨擦是（ C ）

A、外磨擦 B、内磨擦 C、内磨擦与外磨擦兼有之

5．当切屑变形最大时，切屑与刀具的摩擦也最大，对刀具来说，传热不容易的区域是 在 B ，其切削温度也最高。

A、刀尖附近 B、前刀面 C、后刀面

6．在切削金属材料时，属于正常磨损中最常见的情况是磨损。

A、前刀面 B、后刀面 C、前后刀面同时

7．背吃刀量ap增大一倍时，切削力F也增大一倍；但当进给量f增大一倍时， 切削力F约增大 B 倍。

A、0.5 B、0.8 C、1.0

8．切削用量对刀具寿命的影响，主要是通过切削温度的高低来影响的，所以影响刀具寿命最大的是 C 其次是 B 。

A、背吃刀量 B、进给量 C、切削速度

9．切削刃形状复杂的刀具有（ D ）材料制造较合适。

A、硬质合金 B、人造金刚石 C、陶瓷 D、高速钢

10．一般在中、低速切削塑性金属材料时，刀具在切屑与工件接触压力和切削温度的作用下会发生 C 磨损。

A、硬质点 B、粘结 C、扩散

11．车削时切削热主要是通过和进行传导的。

A、切屑 B、工件 C、刀具 D、周围介质

12．刀具磨钝标准通常都按后刀面的磨损值制订值的。

A、月牙洼深度 KT B、后刀面 VB C、月牙洼深度KB

13．刀具磨损过程的三个阶段中，作为切削加工应用的是阶段。

A、初期磨损 B、正常磨损 C、急剧磨损

14．车削时为降低表面精糙度，可采用（ A ）的方法进行改善。

A、增大主偏角 B、增大进给量 C、增大副偏角 D、增大刀尖圆弧半径

15．切削塑性较大的金属材料时形成切屑，切削脆性材料时形成切屑。

A、带状 B、挤裂 C、粒状 D、崩碎

四、简答题：

1、简述楔角：

答：楔角就是前刀面与后刀面的夹角，其大小由前角和后角来决定。

2、简述刀具寿命：

答：刀具寿命是指，刀具从开始使用到报废为止所经历的切削加工时间。

3、简述切削用量要素：

答：切削用量主要包括：切削速度，进给量，背吃刀量三要素。

4、简述刀尖角：

答：刀尖角就是指在基面内测量主切削刃与副切削刃的夹角。

5、后角的功用是什么？怎样合理选择？

答：后角主要影响刀具后面与加工表面的摩擦、加工精度、刀具刃口强度和耐用度。 精加工时，为防止挤压摩擦，应选用较大的后角；粗加工时，为增加刀头强度，应选用较小的后角。

 

第二篇：20xx级金属切削原理作业参考

2005级机械设计制造及自动化专业金属切削原理作业及

答案

金属切削原理作业答案(2005级使用)

__、填空：

1、在切削加工中，工件上有三个不断变化着的表面：待加工表面。已加工表面。和过渡表面。

2、切削用量三要素是 切削速度 、 进给量 和 背吃刀量 。

3、刀具标注角度参考系的假定条件是：（1） 假定运动条件 ，（2） 假定安装条件 。

4、切断刀加工时，工作前角将 增大 工作后角将 减小 ，这个变化越靠近工件中心越 明显 。

5、镗孔时，若镗刀刀尖低于工件中心，则工作前角将 增大 ，工作后角将 减小 。

二、名词解释：1、基面 2、切削平面 3、正交平面

1、 基面：通过切削刃上选定点，垂直于主运动方向的平面。

2，切削平面: 通过切削刃上选定点，与主切削刃相切并垂直于基面的平面。 3,: 正交平面 通过切削刃上选定点，同时垂直于基面和切削平面的平面。

三、画图示出三个变形区，且分析第1变形区及第2变形区的变形特点。 答：（图略）

第一变形区，变形特点：沿滑移线的剪切变形及随之产生的加工硬化。 第二变形区，变形特点：切屑在前刀面受到挤压磨擦而进一步发生变形，切屑底层金属纤维化。

四、简述金属切削过程的本质。

答: 金属切削过程的本质是被加工金属在切削刃和前刀面的挤压下产生了剪切滑移变形。

五、简述积屑瘤的成因及在切削过程中的作用。

答:切削加工时，切屑和前刀面发生强烈摩擦而形成新鲜表面接触，当接触面具有适当温度和较 高压力时就会产生粘结。于是，切屑底层金属与前刀面冷焊而滞流在前刀面上。连续流动的切屑从粘在刀面的底层上流辻时，在温度压刀适当时，也会被阻滞在底层上，侠粘结层逐层在前一层上积聚，最后长成积屑瘤。积屑瘤的作用:增大前角，增大切削厚度，增大已加工表面的粗糙度，影响刀具使用寿命。

七，填空

1,切削热的来源是: 变形能的转化 。摩擦功的转化 。

2,切削热由

3、用自然热电偶测到的温度是 切削区的平均温度，用人工热电偶测到的温度是 刀具上某一 点的温度 。

4、切削用量对切削温度的影响程度是吃刀量 最小。 5、刀具磨损增加，则切削温度将 升高 ，特别磨损达到一定值后，随着磨损量的增加，切削温 度 将迅速升高 。

6、一般来说，工件材料的硬度和强度越高，则切削温度就 1

料的导热系数低，则切削温度要 高一些 。

八、分析切削速度对切削温度的影响

答：切削速度对切削温度影响最大，主要是切速提高，金属切除率加大，功率增大，温度上升，切速提高磨擦加大，加之热量来不及传入切屑，使温度上升，但切速加大，变形减小，故总体温度增大，但不成正比。

进给量增大，金属切除率加大，功率加大，温度上升，但由于变形减小，热容增加因之进给量加大，温度上升，但不显著。切深增大，金属切除率加大，功率加大，温度上升。但切削刃参加工作长度加大、散热加大。因此，切深增大，温度上升，但不明显。

总之，切削用量对切削温度的影响为切削速度最大，进给量次之，切削深度最小。

九、填空

态分为：

磨损、磨损和磨损三类。

2、刀具磨损的原因主要有 磨料磨损 ， 粘结磨损 ，_扩散磨损 和 氧化磨损 等。

3、刀具磨损过程分为： 初期磨损 ， 正常磨损 和 剧烈磨损 三个阶段。

4、刀具使用寿命是指间 。

十、判断题（对打“√”，错打“×”）

1、切削温度越高，则刀具磨损越大。（ 对 ）

2、当达到扩散温度后，随切削温度的上升，扩散磨损将激剧增加。( 对 )

3、切削用量对刀具使用寿命的影响程度是切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小。（对）

十一、分析后刀面磨损的特点。（画出简画）

答：（图略）

在C区，因靠近刀尖，此处热容小，散热差，故磨损严重。

在A区，由于靠近被加工零件外表面，因此上道工序留下的硬化层或毛坏表面的冷硬层对刀具有强烈的磨损，故磨损严重。

在B区，磨损均匀、平稳。

十二、分析刀具磨损过程三个阶段的磨损特点及原因。（画出磨损曲线简图讨论） 答：（图略）

1、 初磨，

特点：曲线斜率大，时间短。

原因：(1)新刃锋利，后刀面实际接触面积小，压强很大，磨损快；

（2）新刃磨刀具后刀面微观不平度中突起部分强度低，磨损快。 ： 1、刀具失效的形式分为两类。其中正常磨损形

2

2、正常磨损阶段

特点：曲线斜率小，磨损平稳。

原因：后刀面出现一个窄的棱面，使实际接触面加大，压强降低。

3、剧烈磨损阶段

特点：曲线斜率大，磨损剧烈。

原因：由于后刀面棱面不断加大、使磨擦加大、切削力增加、切削热增加，

使磨损剧烈。

十三、填空：

1、材料的切削加工性是指

2、当用T或者VT来衡量加工性时，在相同切削条件下加工不同材料时，若切

削速度相同，那么T较长的，其加工性 好 ，或相同的刀具耐用度下所允许

的切削速度VT较大，则其加工性 好 。

3、粗加工或机床刚性，动力不足时，可用 切削刀 作为加工性指标。精加工

时常以 加工表面质量 作为加工性指标。而自动机床或自动线上常以 切屑

作为加工性指标。

4、一般金属材料的硬度和强度越高，则切削力越大，切削温度越高，刀具磨

损越快，故切削加工性 差 。

5、材料的塑性越高，韧性越高，则加工性 差 ；材料的导热系数越低，则

其加工性 差 。

6、灰铸铁中石墨越多，则其加工性，因石墨软，有

7、碳素钢中，加工性较好的是含C中为 中等的 钢，因其硬度、强度及塑性、

韧性都比较适中。

8、当钢中珠光体与铁素体数量相近时，其切削加工性强度和塑性都比 较适中。

十四、选择刀具磨鈍标准要注意什么原则。

答: 工艺系统的刚性差，磨钝标准取小值，反之取大值。工件材料难加工磨

钝标难取小值，加工精度和表面质量要求高磨钝标准取小值，反之取大值。工

件尺寸很大磨钝标准取大值，以避免频繁換刀。

十五、填空：

1、金属切削加工中常用的切削液可分为

三大类。

2、切削液在切削加工中的主要作用有、

和 防锈作用 。

十六、填空：

1、刀具几何参数的内容包括角变 等方面内容。

2、刀具合理几何参数选择主要取决于：（123）

刀具类型 和（4） 其它具体工艺条件 。

3、合理前角是指 十七、切削用量的选择原则是什么？

答:首先选择尽可能大的背吃刀量，其次根据机床进给机构的强度,刀杆刚度的限

制，已加工表面粗糙度等选取尽可能大的进给量，最后根椐切削用量手册查取切

削速度的值。

3

十八、填空：

1、砂轮的特性由、、和所决定。

2、常用的磨料有 氧化物系列 、 碳化物系列 、 超硬材料系列 三类。

3、砂轮的粒度是。

4、常用砂轮结合剂有 陶瓷结合剂 、 橡胶結合剂 、 树脂结合剂 及 金属结合剂 。

5、砂轮的组织是指

6、磨削比是指 单位时间磨去金属的体积与消耗掉砂轮体积之比。

十九、试分析磨削力的特征。

答: 磨削刀的特征可以概括为三点，其一是单位磨削力值很大，其二是三向分刀中径向分为最 大，其三是磨削力随磨削阶段而变化。

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