第4练 切削运动与切削要素（4） 江苏省（职教高考）机械类《金属切削加工基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机械类《金属切削加工基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机械类《金属切削加工基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练的第4练，内容涵盖切削运动与切削要素。 江苏省（职教高考）机械类 一课一练 《金属切削加工基础》（苏教版·凤凰职教） 第4练 模块1 金属切削加工概述 单元1 切削运动与切削要素（4） 一、单项选择题 1．粗车一根直径200mm的锻钢轴外圆时，切削用量三要素中对切削力影响由大到小的排序是（ ）。 A．背吃刀量、进给量、切削速度 B．切削速度、进给量、背吃刀量 C．进给量、背吃刀量、切削速度 D．背吃刀量、切削速度、进给量 2．精车一根轴的最后一刀，为获得低表面粗糙度值，在切削用量三要素中应当优先控制（ ）。 A．背吃刀量尽可能取最大值 B．切削速度接近20m/min产生积屑瘤 C．进给速度与转速同步加倍 D．进给量尽可能取较小值 3．车间用同一刀具粗车和精车同一批零件，粗车后直接以相同转速精车，发现精车后表面出现亮斑且粗糙度超标。最可能的原因是（ ）。 A．精车背吃刀量过大挤裂工件表面 B．粗车残留在刀尖的积屑瘤在精车时脱落划伤表面 C．切削速度偏低进入了积屑瘤生成敏感区间 D．粗车和精车间未调整进给量导致切屑划伤 4．在切削塑性金属时，切削用量三要素中切削温度升高最显著的因素是（ ）。 A．进给量增大 B．切削速度提高 C．背吃刀量增大 D．三要素影响程度相同 5．在一台功率偏小的旧车床上加工大直径工件，操作工希望一次走刀切除所有余量但机床出现闷车。在不更换机床的前提下，最合理的调整方案是（ ）。 A．减小ap分两次走刀 B．保持ap和f不变，大幅降低vc C．同时增大三要素提高效率 D．保持ap不变一次切除 6．切削一段直径为40mm的钢材时，先以vc=40m/min粗车一刀，第二刀以vc=120m/min精车。精车后的表面粗糙度明显优于粗车，其中起最重要作用的速度相关因素是（ ）。 A．vc提高后避开了低速区产生的积屑瘤和鳞刺 B．vc提高后排屑更加顺畅使切屑不缠绕工件 C．vc提高后切削热使材料软化更容易形成光滑表面 D．vc提高使工件单位时间金属切除量增大效率更高 7．刀具寿命是指刀具从开始切削到磨钝标准为止的总切削时间。在切削用量三要素中，对刀具寿命影响最大的因素是（ ）。 A．背吃刀量 B．进给量 C．切削速度 D．切削层面积 二、填空题 8．合理选用切削用量的基本原则是：粗加工时优先选择较大的____，其次较大的____，最后选择____的切削速度，目的是在刀具寿命允许下尽可能提高____；精加工时优先选择____的切削速度以避开积屑瘤区，其次选择较小的____以保证表面质量，最后选择较小的____以减小切削力避免振动。 9．切削塑性金属时，当切削速度在____至____m/min范围且切削温度约____℃时，切屑与刀具前刀面的摩擦系数最大，容易出现____现象，使加工表面粗糙度值____。为获得优良表面质量，精加工切削速度应避开此区间，通常取____m/min以上。 三、综合分析题 10．加工车间接到一批传动轴的加工任务，毛坯为直径55mm的45钢棒料，成品直径50mm、长度180mm，外圆粗糙度要求Ra1.6。现有设备为CA6140卧式车床（主轴转速范围10~1400r/min，功率7.5kW）。车间安排了粗车+精车两道工序完成外圆加工。请分析：（1）粗车时ap应取多少？f和vc应如何选择？说明理由。（2）精车时ap应取多少？f和vc应如何选择？说明理由。（3）若粗车取n=400r/min、f=0.4mm/r，精车取n=1000r/min、f=0.1mm/r，计算粗精车各自的切削时间并比较。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机械类《金属切削加工基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机械类《金属切削加工基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练的第4练，内容涵盖切削运动与切削要素。 江苏省（职教高考）机械类 一课一练 《金属切削加工基础》（苏教版·凤凰职教） 第4练 模块1 金属切削加工概述 单元1 切削运动与切削要素（4） 一、单项选择题 1．粗车一根直径200mm的锻钢轴外圆时，切削用量三要素中对切削力影响由大到小的排序是（ ）。 A．背吃刀量、进给量、切削速度 B．切削速度、进给量、背吃刀量 C．进给量、背吃刀量、切削速度 D．背吃刀量、切削速度、进给量 【答案】A 【解析】切削力经验公式显示：背吃刀量ap增大一倍时主切削力Fc增大一倍；进给量f增大一倍时Fc增大约70%；切削速度vc与切削力关系复杂但总体影响最小。因此影响排序为ap>f>vc。 2．精车一根轴的最后一刀，为获得低表面粗糙度值，在切削用量三要素中应当优先控制（ ）。 A．背吃刀量尽可能取最大值 B．切削速度接近20m/min产生积屑瘤 C．进给速度与转速同步加倍 D．进给量尽可能取较小值 【答案】D 【解析】进给量f对加工表面粗糙度Ra影响最大，理论公式显示减小f可显著降低残留面积高度。精加工应选较小f，同时选较高vc避开积屑瘤速度区(20~25m/min)，ap取较小值减少切削力振动。 3．车间用同一刀具粗车和精车同一批零件，粗车后直接以相同转速精车，发现精车后表面出现亮斑且粗糙度超标。最可能的原因是（ ）。 A．精车背吃刀量过大挤裂工件表面 B．粗车残留在刀尖的积屑瘤在精车时脱落划伤表面 C．切削速度偏低进入了积屑瘤生成敏感区间 D．粗车和精车间未调整进给量导致切屑划伤 【答案】C 【解析】粗车通常选较低vc大ap大f，若精车不提高转速，vc可能落在20~25m/min积屑瘤敏感区。积屑瘤周期性脱落附着在已加工表面上形成亮斑。精车必须提高vc至100m/min以上避开该区间。 4．在切削塑性金属时，切削用量三要素中切削温度升高最显著的因素是（ ）。 A．进给量增大 B．切削速度提高 C．背吃刀量增大 D．三要素影响程度相同 【答案】B 【解析】切削速度vc提高使单位时间内金属切除量增大，摩擦功和变形功转化为切削热的速度加快，切削温度上升最明显。ap增大虽切削力增大但散热面积也增大，温升小于vc。f增大的温升介于两者之间。 5．在一台功率偏小的旧车床上加工大直径工件，操作工希望一次走刀切除所有余量但机床出现闷车。在不更换机床的前提下，最合理的调整方案是（ ）。 A．减小ap分两次走刀 B．保持ap和f不变，大幅降低vc C．同时增大三要素提高效率 D．保持ap不变一次切除 【答案】A 【解析】机床闷车说明切削功率不足。减小背吃刀量最能降低切削力和切削功率，分两次走刀虽增加工时但能保证加工可行性。降低切削速度可辅助减少功率消耗，但保持背吃刀量一次切除不能解决根本问题，增大进给量会使问题加重。 6．切削一段直径为40mm的钢材时，先以vc=40m/min粗车一刀，第二刀以vc=120m/min精车。精车后的表面粗糙度明显优于粗车，其中起最重要作用的速度相关因素是（ ）。 A．vc提高后避开了低速区产生的积屑瘤和鳞刺 B．vc提高后排屑更加顺畅使切屑不缠绕工件 C．vc提高后切削热使材料软化更容易形成光滑表面 D．vc提高使工件单位时间金属切除量增大效率更高 【答案】A 【解析】切削速度从40m/min提高到120m/min，避开了20~25m/min积屑瘤敏感区（温度约300℃）。vc<5m/min或>100m/min时不易产生积屑瘤。因此120m/min的高vc是改善表面粗糙度的关键。 7．刀具寿命是指刀具从开始切削到磨钝标准为止的总切削时间。在切削用量三要素中，对刀具寿命影响最大的因素是（ ）。 A．背吃刀量 B．进给量 C．切削速度 D．切削层面积 【答案】C 【解析】泰勒公式T=Cv/(vc^m·f^n·ap^p)表明，vc的指数m最大（高速钢m≈5~8，硬质合金m≈2~3），因此vc对刀具寿命影响最大，其次是f，ap影响最小。粗加工选低vc保刀具寿命，精加工在寿命允许下选高vc保证质量。 二、填空题 8．合理选用切削用量的基本原则是：粗加工时优先选择较大的____，其次较大的____，最后选择____的切削速度，目的是在刀具寿命允许下尽可能提高____；精加工时优先选择____的切削速度以避开积屑瘤区，其次选择较小的____以保证表面质量，最后选择较小的____以减小切削力避免振动。 【答案】背吃刀量；进给量；较低；生产率；较高；进给量；背吃刀量 【解析】粗精加工切削用量选择原则完全相反：粗加工ap，f，vc（大，大，低），目标高效切除；精加工vc，f，ap（高，小，小），目标表面质量。此顺序是切削原理中最重要的工程判断之一。 9．切削塑性金属时，当切削速度在____至____m/min范围且切削温度约____℃时，切屑与刀具前刀面的摩擦系数最大，容易出现____现象，使加工表面粗糙度值____。为获得优良表面质量，精加工切削速度应避开此区间，通常取____m/min以上。 【答案】20；25；300；积屑瘤；增大；100 【解析】积屑瘤产生敏感区是23±2m/min（教材表述为20~25m/min），温度约300℃。低于5m/min或高于100m/min时不易产生积屑瘤。积屑瘤的周期性生长和脱落使已加工表面粗糙度增大，是精加工必须避免的现象。 三、综合分析题 10．加工车间接到一批传动轴的加工任务，毛坯为直径55mm的45钢棒料，成品直径50mm、长度180mm，外圆粗糙度要求Ra1.6。现有设备为CA6140卧式车床（主轴转速范围10~1400r/min，功率7.5kW）。车间安排了粗车+精车两道工序完成外圆加工。请分析：（1）粗车时ap应取多少？f和vc应如何选择？说明理由。（2）精车时ap应取多少？f和vc应如何选择？说明理由。（3）若粗车取n=400r/min、f=0.4mm/r，精车取n=1000r/min、f=0.1mm/r，计算粗精车各自的切削时间并比较。 【答案】（1）粗车ap=2.25mm（一次走刀切至直径50.5mm留精车余量0.5mm）。取大f=0.3~0.5mm/r以快速切除材料，取低vc=60~80m/min以保护刀具寿命。粗加工追求高生产率，ap，f，vc顺序。（2）精车ap=0.25mm（50.5，50mm一刀完成）。取小f=0.08~0.12mm/r以减小粗糙度Ra，取高vc≥100m/min（对应n≥637r/min）避开积屑瘤敏感区。精加工追求表面质量，vc，f，ap顺序。（3）粗车tm=180/(0.4×400)=1.13min，精车tm=180/(0.1×1000)=1.8min。精车比粗车慢，符合精加工选较小f和ap以提高质量的规律。 【解析】粗精加工余量分配是工艺常识：粗车切除大部分余量（ap大），精车仅切0.2~0.5mm（ap小）。切削用量顺序是核心考点：粗加工ap，f，vc优先切除量，精加工vc，f，ap优先表面质量。时间计算验证了精车比粗车慢（f更小），但换来Ra1.6的光洁表面。整套工序参数符合45钢的切削特性。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $