1、第一章、第二章简答题1、刀具在什么条件下工作？答：刀具工作时，要承受很大的压力，同时，由于切削是产生的金属塑性变形以及在刀具、切屑工件相互接触表面间产生的强烈摩擦，使刀具切削刃上产生很高的温度和受到很大的应力。另外，在加工脆性材料，断续切削，粗加工过程中，刀具切削部分要承受一定的冲击力的作用。2、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼各有何性能特点，适用于何处？答：高速钢的特点：耐热温度低，切削速度低；强度高，工艺性最好。主要低速加工铸铁，结构钢硬质合金的主要特点：（1）随碳化物含量的提高，其熔点、硬度、耐磨性提高；（2）化学稳定性好，热稳定性好（3）切削速度高（4）抗弯强度低，冲击韧性低
2、主要应用：加工铸铁，结构钢，不锈钢，耐热合金，钛合金等陶瓷刀具的主要特点：（1）硬度高，耐磨性好，切削速度高（2）热化学稳定性好，耐热温度高（3）抗弯强度低，冲击韧性差（4）导热性能差主要应用：氧化铝基陶瓷刀具主要用于高速精车、半精车铸铁及调质结构钢；氮化硅基陶瓷刀具加工铸铁，镍基合金。金刚石主要特点：（1）具有极高的硬度和耐磨性（2）切削刃可以刃磨得非常锋利（3）导热性能非常好（4）热稳定性能较低（5）高温下和黑色金属(铁碳合金)在加工中会发生化学磨损应用：主要用于磨料，用作刀具时，多用于在高速下对有色金属及非金属进行精细车削，镗孔3、常用高速钢有哪些牌号？其化学成分和性能特点如何？目前通过
3、那些途径提高高速钢的切削性能？答： W18Cr4V（W18） ，化学成分中含钨量 18%主要特点：（1）综合性能较好（2）淬火过热倾向小，热处理易控制，刃磨性能好（3）含碳量高，塑性变形抗力大（4）碳化物分布不均，剩余碳化物颗粒大（30m（5）抗弯强度、韧性较低，钨钼钢 W6Mo5Cr4V2（M2）特点：优点：（1）碳化物细小均匀，机械性能好，可做大尺寸刀具；（2）热塑性好；（3）刃磨性好。（4）热稳定性稍低于 W18，V40m/min 时，性能稍差；（5）热处理时脱碳倾向大，易氧化，淬火温度范围较窄。W9Mo3Cr4V（1）热稳定性能高于 M2（2）碳化物均匀性接近 M2，良好的热塑性；（3
4、）脱碳倾向小于 M2（4）耐用度较高。W2Mo9Cr4VCo8（M42 ）（1）67-69HRC，600 时， 55HRC（2）含 V 量低，刃磨性好（3）含 Co，成本高（4）综合性能好，应用广泛（5）可加工耐热钢、不锈钢，加工材料硬度越高，效果越明显。W6Mo5Cr4V2Al（501）（1）Al 的作用：提高高温硬度，热塑性与刃性，高温形成 Al2O3，减轻粘刀。 （提高 W,Mo的溶解度，组织晶粒长大）（2）600 时，54HRC ；抗弯强度 2.9-3.9GPa，（3）成本低（4）刃磨性差（5）切削性能优良：加工 30-40HRC 调质钢，耐用度较 HSS 高 3-4 倍。目前提高高速
5、钢切削性能的主要途径有：（1）在通用性高速钢成分中再增加含碳量、含钒量及添加钴、铝等合金元素（2）采用粉末冶金的方法制备高速钢4、常用硬质合金有哪几大类，各有哪些常用牌号，其性能特点如何？加工钢料和加工铸铁、粗加工和精加工应如何选择硬质合金？为什么？答：常用硬质合金有四大类：钨钴类（YG） 、钨钛钴类（YT） 、钨钛钽（铌）钴类（YT ）和碳（氮）化钛类（YN） 。YG 类的主要特点为：硬度较低、韧性高、导热性好，切削温度低、刃磨性好，刃口锋利，常用牌号有： YG3X、YG6X、YG6、YG8。YT 类的主要特点为：硬度高， 弯 和 k 较低，随着 TiC 含量的增加，其导热性、刃磨性、焊接性
6、下降；耐热性好。常用牌号有： YT5、YT14、YT15、YT30YW 类的主要特点为：晶粒细化，提高 弯 、 k、 -1 和高温性能，同时保持较高的硬度。粗加工加工钢料时，应选择耐热温度高，有一定抗冲击性能的硬质合金，如 YT5,YG3精加工加工钢料时，应选择硬度高，耐磨性好的硬质合金，如 YT15,YT30粗加工加工铸铁时，应选择抗弯强度高，冲击性能好的硬质合金，如 YG6，YG8精加工加工铸铁时，应选择冲击韧性较好，硬度高，耐磨性好的硬质合金，如 YG3，YT55、涂层硬质合金有哪些优点？常用涂层材料有哪些？答：涂层硬质合金一般选择 YG 类硬质合金为基体，韧性较好，而涂层一般要求硬度较
7、高，耐磨性好，与金属亲和力小，高温下有良好的热稳定性，因此涂层硬质合金的主要优点有： （1）涂层比基体硬度高；（2）涂层具有高的抗氧化性，抗粘结性，耐磨性，抗月牙洼磨损（3）低的摩擦系数，可降低切削力，切削温度 25%（4）耐用度提高 1-3 倍（WC）常用涂层材料有：TiC、 TiN、 Al2O3 7、按下列条件选择刀具材料类型和牌号： （1） 45 号钢锻件粗车；（2）HT200 铸铁精车；（3）低速精车合金钢蜗杆；（4 ）高速精车调质钢长轴；（ 5）高速精密镗削铝合金缸套；（6）中速车削淬火钢轴；（7 ）加工 65HRC 冷硬铸铁答： （1）45 号钢锻件粗车的特点：工件表面有硬皮，要求
8、刀具耐磨性好，切削力加大，切削温度高，要求刀具耐热性能好，因此选择 YT5，YW1，（2）HT200 铸铁精车的特点：切削力不大，有较小的冲击，由于是精车，要求较好的耐磨性，因此选择 CBN ， 陶瓷刀 YG3（3）低速精车合金钢蜗杆：特点：加工余量小，切削力小，无冲击，由于是合金钢，要求刀具耐磨性好，选择刀具：YT30,YG3（4）高速精车调质钢长轴：特点：由于是长轴，要求刀具耐磨性很好，对高速精车，要求耐热性良好，选择刀具：CBN，YN10，陶瓷刀（5）高速精密镗削铝合金缸套：特点：工件材料塑性极好，精密镗削，要求刀刃锋利，抗粘结性好。选择刀具：PCD，YG3X（6）中速车削淬火钢轴：特点
9、：要求刀具硬度高，耐磨性好耐热性好，由于是中等切削速度，易产生积屑瘤，因此选择抗粘结的涂层刀具材料（TiN 涂层）或陶瓷刀具（7）加工 65HRC 冷硬铸铁：特点：工件材料硬度较高，脆性大，粗加工是切削力大，要求刀具材料人性较高，同时硬度也较高，粗加工时易选择 YG6A，精加工时可选 CBN，Sailon陶瓷刀第三章：切削变形1、 切削变形区的划分，各有何特点？答：第一变形区，位于始滑移面和终止滑移面之间，主要特点是产生剪切变形第二变形区发生于切屑底面和前刀面的接触处，主要特点是产生纤维化第三变形区发生于以加工表面上，主要特点是产生纤维化和加工硬化。3、 金属切削变形的表示方法有哪几个？答：剪
10、切角：剪切面和切削速度方向的夹角相对滑移 ：第一变形区剪切应变量的大小变形系数 ：切削层长度与切屑长度的比3、剪切角和刀具的前角、摩擦角有何关系？答：Lee Shaffer 近似剪切角公式o切削变形 有利切削变形 应提高刀具的刃磨质量，施加切削液5、 影响前刀面摩擦系数的主要情况有哪些？答：1工件材料：强度、硬度切削温度 2切削厚度：切削厚度 正应力 3切削速度切削速度 粘结 ；切削速度塑性 4刀具前角：前角 o 正应力 5、什么是积屑瘤？积屑瘤对加工过程有何影响？答：在中等切削速度下，加工钢料等塑性材料时，在前刀面切削刃处由于冷焊作用而粘着一块硬块，该金属称为积屑瘤o4积屑瘤对加工过程的影响
11、1实际前角增大2增大切削厚度3使加工表面粗糙度增大4对刀具耐用度的影响7、 防止积屑瘤的主要方法有哪些？答：1降低切削速度2采用高速切削3采用润滑性好的切削液4增加刀具前角5提高工件材料硬度7、对切削变形的影响因素有哪些？答：一、工件材料对切削变形的影响:工件材料强度摩擦系数 剪切角 切削变形二、刀具前角对切削变形的影响:前角( o)剪切角 切削变形三、切削速度对切削变形的影响：切削速度提高，变形程度越小。四、切削厚度对切削变形的影响：进给量 f切削厚度 ac切削变形第四章：切削力 1、 什么叫切削力？分析加工塑性材料和脆性材料时切削力的来源？答：金属切削时，刀具切入工件，使被加工材料发生变形
12、并成为切屑所需的力，称为切削力。加工塑性材料时，切削力来自工件材料的弹性变形抗力、塑性变形抗力、前刀面和切屑底面的摩擦力和后刀面和已加工表面的摩擦力。加工脆性材料时，主要来自工件材料的弹性变形抗力和后刀面的摩擦力。2、为了实际应用，Fr 可分解为相互垂直的 Fx（国标为 Ff） 、F y（国标为 Fp）和 Fz（国标为Fc）三个分力，这三个分力各有何作用？答：Fz切削力或切向力。它切于过渡表面并与基面垂直。F z 是计算车刀强度，设计机床零件，确定机床功率所必需的。Fx 是设计走刀机构，计算车刀进给功率所必需的。Fy切深抗力、或背向力、径向力、吃刀力。F y 用来确定与工件加工精度有关的工件挠
13、度，计算机床零件和车刀强度。它与工件在切削过程中产生的振动有关。3、 切削力指数公式中各参数的含义是什么？CFz与被加工金属和切削条件有关的系数xfz，y fz，n fz切削用量三要素的指数，分别表示背吃刀量、进给量和切削速度对切削力影响的大小。Kfz表示当实际加工条件与所求得经验公式的条件不符时，各种因素对切削力的修正系数的积fxnyxpFx fynyxpyy fznyxpFzz KvfaCfKvfaCfxfxf fyffy fzfzfz4、影响切削力的因素有哪些？（1）切削用量对切削力的影响？（2）刀具角度对切削力的影响？答：被加工材料、切削加工用量、刀具几何参数、刀具材料、切削液对切削力
14、的影响、刀具磨损对切削力的影响（1）背吃刀量 ap 和进给量 f 增大，切削力增大，但 ap 的影响比 f 的大。切削速度 v 对切削力的影响很小。（2）前角对切削力的影响在刀具角度中影响最大，前角塑性变形摩擦力切削力主偏角切削厚度 ac切削变形切削力但 Kr60-75 时，Fz 会增大（非自由切削）第五章 切削热与切削温度1、根据公式 ，对切削热产生的影响大小为 ap，v，f，能否说明切削用量对切削温度的影响也是这个顺序？为什么？答：对切削热产生的影响大小为 ap，v ，f，不能说明切削用量三要素对切削温度的影响也是这样，因为切削温度不但和切削热的产生有关，也和切削热的传出有关，增加背吃刀量
15、，虽然可使切削热增加，但也增加了刀屑的接触长度，改善了散热条件，因此对切削温度的影响最小，而切削速度对切削温度的影响最大。2、影响切削温度的因素有哪些？答：一、切削用量的影响二、刀具几何参数的影响fzpFzmKvfaCP 85.075.0三、工件材料的影响四、刀具磨损的影响五、切削液的影响3、刀具的前角怎样影响切削温度？答：随着刀具前角 o 增加，切削力降低，产生热量减少，导致切削温度下降。但前角 o 太大时 ，使刀头散热体积减少，使切削温度升高，因此，存在最佳前角，使切削温度最低。5、 切削用量如何影响切削温度？答：影响效果：vfap切削速度 Vc一倍切削温度 30% 45%背吃刀量 aP一倍切削温度 5%8%进给量 f一倍切削温度15% 20%5、切削温度对工件的尺寸精度有何影响？答：1、工件本身受热膨胀，直径发生变化，影响尺寸精度；2、刀杆受热膨胀，使加工直径减少；3、工件受力变长，车削后工件中部直径变大。o对切削温度的影响加工条件：刀具材料W18Cr4V工件材料：45钢；Kr=75、o=6 8V=20m/min、a p=1.5mm，f=0.2mm/r- 10 -5 0 5 10 15 20 30 前角 o切削温度/ 410390370350330310290270
