职业学院2011-2012学年第一学期期末考试
《金属切削原理与刀具》试卷 A 卷 适用班级： 考试时间：120分钟
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。

每小题2分，共20分）
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。

A Ⅰ Ⅱ B Ⅰ Ⅲ C Ⅱ Ⅲ D Ⅲ Ⅱ 4．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
C PC
D 刀具 D CBN 刀具 10．主偏角、副偏角、刀尖角，三个角之和等于_____B_____。

A 90° B 180° C 360° D 270°
二、填空题（请将正确答案填写在横线上。

每空1分，共20分）
1．切削用量三要素___切削速度Vc ____、___进给量f_____、___背吃刀量ap____。

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_____、___背向力Fp_____和___进给力Ff_____。

4．切削液的作用有___冷却作用___、___润滑作用___、____清洁作用____和___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__K r ___。

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“×”。

每小题1分，共20分）
车外圆时，切削刃上各点的切削速度相同。

（× ）
．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。

（× ） ．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。

（× ）
．高速切削时，切削液对表面粗糙度影响不明显。

（√ ）
．背向力F p （切深抗力F y ）不消耗功率。

（√ ）
．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）。

（× ） 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。

(√ )
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。

（√ ）
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。

（× ） 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。

（ √ ） 背吃刀量a p 增大一倍时，切削力F C 也增大一倍；当进给量f 增大一倍时，切削力F C 也增
大一倍。

（× ）
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。

（× ） 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
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
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
高的耐热性（5）良好的散热性和耐热冲击性能（6
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
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
刀具寿命低。

前角合理选择原则：
（1）根据被加工材料选择
（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a p=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h D；切削公称宽度b D；切削层
公称横截面积A D。

（6分）
解： (1) Vc=πdn/1000=dn/318=80×240/318=60.288m/mim
(2) h
D
=f×sinκr=0.5×0.966=0.483mm
b
D
=a
P
/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P r,P s,P o以及前角γo、后角αo、主偏角κr、刃倾角λs。