1、金 属 切 削 原 理1、切削加工的定义是使用切削工具从毛坯上切除多余的材料，从而获得具有一定形状、精度和表面质量的零件。2、切削加工：使用切削工具从毛坯上切除多余的材料，从而获得具有一定形状、精度和表面质量的零件。3、实现切削过程必须具备的三个条件是刀具与工件之间具有相对运动、刀具具有一定的几何形状、刀具材料具备切削性能。4、简述实现切削加工必备的三个条件。答：1）刀具与工件之间的相对运动；2）刀具具有一定的空间几何形状；3）满足切削需要的刀具材料性能。5、切削运动包括 主运动和进给运动。6、简述主运动和进给运动的特征。答:主运动特点：速度最高、消耗功率最大、回转或直线运动、连续或往复运动、
2、只有一个进给运动特点：速度低、消耗功率小、回转或直线运动、连续或间歇运动、可能不止一个（拉削无）7、主运动：使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动称为主运动。8、切削加工中工件上存在的三个表面是待加工表面、已加工表面、过渡表面。9、在图中标出待加工表面、过度表面和已加工表面。 10、在图中标出加工的主运动和进给运动。 11、切削用量三要素是切削速度 v、进给量 f、被吃刀量 ap。12、在图中标出切削速度 v、进给量 f、背吃刀量 ap。金 属 切 削 原 理 13、刀具由切削部分和装夹部分组成。14、在图中标出前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、过渡刃。 15、标注角度：标
3、注角度是图纸上标注的角度是刃磨角度是静态角度。16、标注参考系是用来定义刀具标注角度的参考系，以刀具结构为基础，建立在刀具假定安装位置和假定切削运动基础上；工作参考系是用来定义刀具工作角度的参考系，建立在刀具实际安装位置和实际切削运动基础上。17、车刀标注参考系的假定条件是进给运动只考虑方向，不考虑大小(即不考虑合成切削运动)、刀刃上选定点与工件中心等高刀杆与工件轴线垂直。18、简述车刀标注参考系的假定条件。答：进给运动只考虑方向，不考虑大小（即不考虑合成切削运动）；刀刃上选定点与工件中心等高；刀杆垂直工件轴线。19、在图中标出基面、切削平面、正交平面、法平面、背平面和假定工作平面。金 属 切
4、 削 原 理 O- O- S S向 f V O O O O 20、正交平面参考系中的六个独立角度是s、o、r、o、r、o。21、正交平面参考系中常用的三个派生角度是o（楔角）、r（余偏角）、r（刀尖角）。22、在图中标出前角、后角、主偏角、刃倾角、副偏角、副后角。 O- O- S S向 f V O O O O 23、在图中标出楔角、余偏角、刀尖角。金 属 切 削 原 理 O- O- S S向 f V O O O O 24、切削中，切屑流出的刀面是前刀面，与工件上过渡表面表面对应的刀面是后刀面，与工件上已加工表面对应的刀面是副后刀面。25、主切削刃由前刀面和后刀面相交而成，副切削刃由前刀面和副后
5、刀面相交而成，过渡刃位于主切削刃和副切削刃相交处。26、在工作参考系与标注参考系中完全重合的坐标平面是法平面。27、切槽时，由于进给运动的影响，刀具的前角增大，后角减小。28、当刀具的工作后角小于等于0度时，刀具丧失切削能力。29、在车床上用前角为10度，后角为6度，主偏角为90度，刃倾角为0度，副偏角为1.5度，副后角为2度的切断刀切断直径为40mm的工件，进给量为1.5mm/r，主轴转速为80r/min，背吃刀量为5mm，计算剪断芯柱的直径。30、车削螺纹时，由于进给运动的影响，螺纹刀左侧刃前角变大后角变小，右侧刃前角变小后角变大。31、在车床上用主偏角 90 度，副偏角 1 度，前角 1
6、5 度，后角 7 度，刃倾角 0 度，副偏角 1 度，副后角 3度的切断刀切断直径 50mm 棒料，刀刃安装高于工件中心 0.4mm，计算切断后端面留下的剪断芯柱直径。32、切断时，切削刃低于工件中心会导致，工作前角变小，工作后角变大。33、切削层：工件上正被刀具切削着的一层金属34、切削层参数是切削层公称厚度、切削层公称宽度、切削层公称面积。35、在图中标出切削层参数。 金 属 切 削 原 理36、切削方式可根据切削刃形状分为自由切削和非自由切削，也可根据刃倾角分为直角切削和斜角切削。37、自由切削：一条直线切削刃参加切削 二维切削（变形发生在平面内）。38、非自由切削：曲线切削刃或多条直线
7、切削刃参加切削 三维切削（变形发生在立体空间）。39、工作角度：工作角度是刀具在实际工作状态下的角度是动态角度。40、进给运动：使主运动能够继续切除工件上多余金属，以便形成工件表面的运动称为进给运动。41、简述刀具材料应具备的性能。答：1）高硬度和耐磨性2）足够的强度和韧性3）高耐热性4）良好的热物理性能和耐热冲击性能5）良好的工艺性6）经济性42、刀具材料可分为工具钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料，其中工具钢包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢。43、低速手用工具使用碳素工具钢制作，低速机用工具使用合金工具钢制作。中速机用工具使用高速钢制作，高速机用工具使用硬质合金制作。44、硬质合金由高硬度、高
8、熔点的重金属碳化物(WC、TiC、TaC钽、NbC铌)粉末和金属结合剂(Co、Ni)粉末冶金而成。45、刀具涂层按层数可分为单涂层和多涂层，按厚度可分为纳米涂层和微米涂层，按作用可分为硬涂层和软涂层。46、错涂层刀具可以焊接和刃磨。(判断题)47、陶瓷刀具材料可分为高纯氧化铝陶瓷、复合氧化铝陶瓷、复合氮化硅陶瓷48、超硬刀具材料包括金刚石和立方氮化硼。49、错金刚石车刀适合精车淬硬钢。(判断题)50、切屑的形成过程依次为弹性变形、塑性变形、挤裂、切屑。51、简述切削塑性材料时的三个变形区及其变型特征。答：第一变形区，切削层内的剪切滑移塑性变形区，剪切滑移；第二变形区，切屑底层受到前刀面挤压摩擦
9、的塑性变形区，内摩擦、外摩擦变形；第三变形区，已加工表面受到后刀面挤压摩擦的塑性变形区，摩擦变形。52、在图中标出三个变形区的位置。53、剪切角：第一变形区简化成的剪切面与切削速度的夹角。54、错剪切角可以采用麦钱特公式或李和谢弗公式进行精确计算。(判断题)55、切屑与前刀面的接触区分为粘结区和滑动区，粘结区的是内摩擦，滑动区是外摩擦，其中内摩擦大于外摩擦。56、内摩擦的实质是切屑底层的滑移变形。57、简述积屑瘤的成因及预防措施。答：切削塑性金属，形成连续切屑，切屑底层与前刀面粘结形成滞留层；抑制措施1）预热处理，减小工件塑性2）增大刀具前角o35，积屑瘤基础不能形成3）减小f，减小前刀面正压
10、力，避免冷焊发生4）改变v，避开积屑瘤生长区间 （HSS低速宽刀精车 Y高速精车）金 属 切 削 原 理5）采用加热切削或低温切削6）使用润滑性能好的切削液，破坏冷焊条件58、简述积屑瘤的利弊及其对粗精加工的影响。答：利： 保护刀刃 （稳定的积屑瘤）增大前角为 30左右弊： 过切引起振动，已加工表面质量下降磨损刀具弊大于利，稳定的积屑瘤对粗加工有利，对精加工不利59、衡量切屑变形的参数中相对滑移更能反映变形的真实情况，变形系数更容易实际测量。60、简述切屑的类型及其切削特征。答：1）带状切屑，切削特征：切削力平稳 表面粗糙度小2）挤裂切屑，切削特征：力的波动较大 表面粗糙度高3）单元切屑，切削
11、特征：力的波动更大 粗糙度更高 有鳞刺出现4）崩碎切屑，切削特征：力的波动最大 表面凸凹不平 易破坏刀具 对机床不利61、切屑的类型有带状切屑、挤裂切屑、单元切屑、崩碎切屑，产生带状切屑时加工精度最高，切削脆性材料产生崩碎切屑。62、切削力：切削过程中作用在工件或刀具上的力63、简述切削力的来源。答：来源克服被加工材料对弹性变形的抗力克服被加工材料对塑性变形的抗力克服切屑对前刀面、过渡表面和已加工表面对后刀面的摩擦64、切削塑性材料时切削力来源于弹性抗力、塑性抗力、切屑与前刀面的摩擦力、过渡表面与后刀面的摩擦力。65、切削热产生于剪切面的变形功、切屑与前刀面接触区变形功和摩擦功、后刀面与过渡表
12、面接触区变形功和摩擦功。66、简述切削热的传散途径及其对加工的影响。答：切屑：对加工无影响工件：热变形，影响加工精度和表面质量刀具：加剧刀具磨损，热变形影响加工精度周围介质（空气、切削液）：对加工无影响67、切削热的传散途径有切屑、刀具、工件、周围介质。68、简述温度场的分布。答：1）剪切面上各点温度基本一致2）温度最高点在前刀面上距离切削刃较近处3）剪切区域内，垂直剪切方向的温度梯度较大4）垂直前刀面的切屑底层温度梯度大金 属 切 削 原 理5）后刀面上和工件接触区较短，受到一次热冲击6）不同材料温度分布有区别7）工件导热系数低，刀具前后刀面温度高69、切削温度的高低取决于产生热量和散失热量
13、的平衡。70. 切削塑性材料时，刀具上温度最高处位于前刀面上接近切削刃处，切削脆性材料时切削温度最高处位于后刀面上切削刃处。71. 切削用量中，对切削温度的影响程度依次为切削速度大于进给量大于背吃刀量。72. 刀具的失效形式包括磨损和破损，破损又可分为塑性破损和脆性破损。73. 刀具的磨损形态分为前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损。74. 刀具磨损的原因有机械磨损、粘结磨损、扩散磨损、热电磨损、化学磨损。其中扩散磨损通过粘结磨损表现出来，热电磨损会促进扩散磨损。75. 刀具磨损的过程分为初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段。76. 耐用度：刃磨后的刀具从开始使用到达到磨钝标准为止所使用的纯切
14、削时间77. 最高生产率耐用度比最低成本耐用度小，正常生产中应采用最低成本耐用度。78. 切削用量对刀具耐用度的影响依次为切削速度大于进给量大于背吃刀量。79. 已加工表面的形成经历了撕裂、挤压变形、弹性恢复和摩擦的过程。80. 表面质量涵盖表面几何学和表面材质两个方面的问题。81. 已加工表面质量的衡量指标有表面粗糙度、表面加工硬化程度和硬化层深度、残余应力的大小和分布。82. 由于刀具几何形状和切削运动形成的粗糙度称为理论粗糙度。83. 有一刀尖圆弧半径为零的75外圆车刀，其副偏角Kr=15，当切削速度v30m/min，进给量f=0.8mm/r，背吃刀量ap=1mm时，求主偏角Kr及其残留
15、面积高度。84. 形成鳞刺的四个阶段是抹拭、导裂、层积、切顶。85. 已加工表面的加工硬化可以用硬化程度或硬化层深度来衡量。86. 已加工表面的残余应力分为压应力和拉应力。其中压应力可以提高疲劳强度。87. 残余应力产生的原因有塑性变形引起的压应力，切削温度引起的热应力，金相改变引起的体积应力。88. 灰铸铁、白口铁、球墨铸铁、马口铁中按切削加工性从难到易依次为白口铁、马口铁、灰铸铁、球墨铸铁。89. 索氏体、片状珠光体、铁素体、球状珠光体、马氏体、回火马氏体、渗碳体中按从难到易依次为 铁素体、球状珠光体、片状珠光体、索氏体、回火马氏体、马氏体、 渗碳体。90. 改善材料切削加工性的途径有调整
16、化学成分、热处理、改善切削条件。91. 影响材料加工性的因素有物理力学性能、化学成分、金相组织以及加工条件。92. 根据材料的相对加工性可将材料的切削加工性分为8级。93. 切削液分为非水溶性切削液和水溶性切削液。94. 切削液具有冷却、润滑、清洗排屑、防锈作用。95. 切削液渗入工件和刀具之间的途径有毛细作用、泵吸作用、汽化分子扩散。96. 起到润滑作用的是切削液吸附膜，据其形成机理可以分为物理吸附和化学反应。97. 添加剂的作用是改善切削液的性能，主要有油性添加剂、极压添加剂、表面活性剂、其他添加剂。98. 刃区的剖面形式有锋刃、负倒棱、倒圆刃、消振棱、刃带。金 属 切 削 原 理99.
17、用YT14硬质合金车刀车削40Cr钢（ b=0.98GPa）外圆，刀具几何参数为前角 10，主偏角Kr75。所选用切削用量为：切削深度a p3mm，进给量f0.25mm/r，试从表中查出各修正参数并求刀具的V 60。vyxpmTKfC=切削速度修正系数K V= KMv KTv KKrv， 工件材料修正系数K Mv0.637/ b系数及指数加工材料 刀具材料 进给量mm/r Cv Xv Yv m碳钢和合金钢 YT15（干切削） f0.30 291 0.15 0.20 0.2碳钢和合金钢 YT15（干切削） f0.70 242 0.15 0.35 0.2碳钢和合金钢 YT15（干切削） f0.70
18、 235 0.15 0.45 0.2刀具材料修正系数K TvYT5 YT14 YT15 YT30结构钢、铸钢 0.65 0.8 1.0 1.4主偏角修正系数K Krv30 45 60 75 90结构钢 1.13 1.0 0.92 0.86 0.81100. 砂轮由磨料、结合剂、气孔组成，特性由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织决定。101. 人造磨料分为氧化物系、碳化物系、超硬材料系。102. 砂轮的结合剂包括陶瓷结合剂、树脂结合剂、橡胶结合剂、金属结合剂。103. 砂轮的硬度是指在磨削力作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度104. 砂轮的气孔分为开式和闭式两种，其中开式又可细分为空洞型、蜂窝型、
19、管道型。105. 空洞型和蜂窝型气孔构成砂轮的内冷却通道。106. 单个磨粒的磨削过程为滑擦、耕犁、切削。107. 磨削的阶段分为初磨阶段、稳定阶段、清磨阶段。108. 砂轮的磨损分为磨耗磨损和破碎磨损，破碎磨损对砂轮损耗较大。109. 砂轮的破碎磨损分为磨粒破碎和结合剂破碎，在初期磨损阶段主要是磨粒破碎磨损，二期磨损阶段主要是磨耗磨损，三期磨损阶段主要是结合剂破碎磨损。110. 砂轮的修整的作用是去除钝化或糊塞的磨粒，使新磨粒露出来，同时增加有效切削刃，提高加工表面质量。111. 车刀按结构分为整体式车刀、焊接式车刀、装配式车刀、机夹可重磨式车刀、机夹可转位式车刀。112. 简述车刀结构的发
20、展和解决的主要问题。答：整体式车刀到装配式车刀，解决了重型车刀的刃磨问题；整体式车刀到焊接式车刀，解决了高性能刀具材料的使用问题；焊接式车刀到机夹可重磨车刀，解决了焊接带来的刀具缺陷问题；机夹可重磨车刀到机夹可转位车刀，解决了刃磨刀具带来的刀具缺陷问题。113. 焊接车刀上的刀槽类型分为通槽、半通槽、封闭槽，焊接应力最小的是通槽。114. 焊接车刀的刀杆常用中碳钢或合金结构钢材料制作。115. 焊接车刀的硬质合金刀片用其牌号来表示刀片材料，用其型号来表示刀片的形状。金 属 切 削 原 理116. 车刀的刀杆截面形状有矩形、正方形和圆形。117. 焊接车刀焊接刀片后置于石灰粉中冷却或回火处理，是
21、为了减小焊接应力。118. 成形车刀：根据零件形状和尺寸，专门设计切削刃形状的车刀。119. 成形车刀按结构分为平体成形车刀、棱体成形车刀、圆体成形车刀。120. 成形车刀按进给方向分为径向成形车刀和切向成形车刀。121. 成形车刀角度是由刃磨和安装形成的。122. 简述成形车刀双曲线误差的成因和消除方法。答：原因误差1：切削刃与工件母线不重合；误差2：切削刃与圆体刀母线不重合；消除方法前角为0倾斜前刀面，使刃倾角为0CAD设计，CAM加工123. 为减轻下一工序的切削负荷以及对工件倒角、修光，可在成形车刀上设置附加刃。124. 成形车刀制作中的检验样板用于检验工作样板，工作样板用于检验成形车
22、刀廓形。125. 沉孔加工应使用锪钻，定位销孔的加工应使用铰刀，深孔加工应使用深孔钻，中心孔加工应使用中心钻，大尺寸孔的精加工应使用镗刀。126. 在图中标出前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、过渡刃。 127. 在图中标出待加工表面、过度表面和已加工表面。 128. 在图中标出加工的主运动和进给运动。金 属 切 削 原 理129. 在图中标出切削速度v、进给量f、背吃刀量ap。 130. 构成正交平面标注参考系的平面是基面、切削平面、正交平面，构成法平面标注参考系的平面是基面、切削平面、法平面，构成背平面及假定工作平面标注参考系的平面是基面、背平面、假定工作平面。131. 车刀按用
23、途分为外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、成型车刀、切断刀和切槽刀。132. 简述焊接车刀的特点。答：1、结构简单，制造方便2、可根据需要进行刃磨3、硬质合金利用充分4、切削性能取决于工人刃磨水平，与现代化生产不适应5、刀杆不能重复使用，浪费材料6、材料线膨胀系数不同，产生热应力和裂纹（焊接和磨刀时）133. 焊接车刀刀片的牌号用于标示刀片的材料，型号用于标示刀片的形状。134. 焊接车刀在焊接刀片时使用的是钎焊焊接。135. 焊接车刀在焊接刀片时使用的焊料是铜合金，焊剂是工业脱水硼砂。136. 简述机夹可重磨车刀的特点。答：1、刀杆可重复使用，简化刀具管理2、避免焊接产生应力和裂纹3、刀杆可以热处理，提高支撑面硬度和强度（相当于提高刀片强度）4、人工磨刀（应力、裂纹、磨刀水平）5、刀杆制造复杂137. 简述机夹可转位车刀的特点。答：1、使用方便，换刀时间短
