第2卷 刀具切削部分的基本定义与切削过程及其物理现象 重庆市（高职分类考试）《机械加工技术》（高教版·第二版） 单元过关卷

重庆市（高职分类考试）机械加工类 《机械加工技术》（高教版·第二版） 刀具切削部分的基本定义与切削过程及其物理现象 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 刀具锋角是指刀具切削刃与切削速度方向之间的夹角，刀具锋角的选择会影响切削力和（ ） A. 切削温度 B. 切屑厚度 C. 刀具寿命 D. 切削表面质量 【答案】B 【解析】刀具锋角的选择会影响切削力和切屑厚度。较小的刀具锋角可以减小切削力和切屑厚度，但可能降低刀具的寿命。 2. 刀具切削部分的几何形状主要包括以下哪些？（ ） A. 刀尖圆角、刀面角、侧角 B. 刃部、刃尖、后刀面 C. 切削锥角、切屑槽、切削缘 D. 主偏角、主偏刃、主刃尖 【答案】B 【解析】刀具切削部分包括刃部、刃尖、后刀面等部分。 3. 通过主切削刃上某一指定点，并与该点切削速度方向垂直的平面称为（ ） A. 切削平面 B. 正交平面 C. 基面 D. 纵剖面 【答案】C 【解析】基面是通过主切削刃上选定点，并与该点切削速度方向垂直的平面。切削平面通常与切削刃相切并包含切削速度方向，正交平面则同时垂直于基面和切削平面，因此本题应选“基面”。 4. 车刀的切削部分，由“一尖两刃三面”组成，其中两刃是指主切削刃（ ） A. 修光刃 B. 圆弧过渡刃 C. 前切削刃 D. 副切削刃 【答案】D 【解析】车刀的“一尖两刃三面”是指：刀尖、主切削刃、副切削刃、前面、主后面和副后面。因此选D。 5. 影响切削层参数、切削分力的分配、刀尖强度及散热情况的刀具角度是（ ） A. 主偏角 B. 前角 C. 副偏角 D. 刃倾角；⑤后角。 【答案】A 【解析】主偏角会改变切削层的公称厚度和公称宽度，从而影响切削分力在进给力、背向力等方向上的分配；同时主偏角还影响刀尖部分参加切削的长度、刀尖强度和散热条件。因此本题应选“主偏角”。 6. _____通过切削刃选定点的平面，它平行或垂直于刀具。（ ） A. 基面 B. 切削平面 C. 正交平面 D. 辅助平面 【答案】D 【解析】在刀具几何角度的标注中，辅助平面是通过切削刃选定点，用来确定刀具角度的辅助参考平面，通常按与刀具基准面之间的平行或垂直关系选取。正交平面有严格定义，即垂直于基面和切削平面，不能仅由“平行或垂直于刀具”来判定。因此本题应选“辅助平面”。 7. 下图所示为主剖面参考系的哪个参考平面（ ） A. 基面 B. 切削平面 C. 主剖面 D. 主后面 【答案】C 【解析】通过主切削刃上某一选定点B，同时垂直于基面和切削平面的平面，称之为主剖面。 8. 当刀尖安装得高于工件轴线时，车刀的（ ） A. 工作前角γoc增大，工作后角αoc减小 B. 工作前角γoc减小，工作后角αoc增大 C. 工作前角γoc和工作后角αoc都增大 D. 工作前角γoc和工作后角αoc都减小 【答案】A 【解析】当刀尖安装得高于工件轴线时，车刀的工作前角γoc增大，工作后角αoc减小，所以选A。 9. 刀具上与已加工表面相对的表面是（ ） A. 前面 B. 后面 C. 副后面 D. 主后面 【答案】C 【解析】车刀切削部分中，前面是切屑流过的表面；主后面与工件过渡表面相对；副后面与已加工表面相对。因此，刀具上与已加工表面相对的表面是副后面。 10. 下列刀具材料中，哪种具有较高的硬度和耐磨性？（ ） A. 低碳钢 B. 铝合金 C. 高速度钢 D. 铜合金 【答案】C 【解析】高速度钢具有较高的硬度和耐磨性，适合作为刀具材料使用，因此选项 C 正确。 11. 在切削加工时，下列因素对工件加工表面粗糙度没有影响的是（ ） A. 刀具几何形状 B. 切削用量 C. 测量方法 D. 工件材料 【答案】C 【解析】加工表面粗糙度主要受刀具几何形状、切削用量、工件材料、切削液和机床工艺系统刚性等因素影响。测量方法只影响粗糙度检测结果的读取或评价，不是切削加工过程中形成表面粗糙度的因素，因此应选“测量方法”。 12. 切断时，防止产生振动的措施是（ ） A. 适当增大前角 B. 减少前角 C. 减少进给量 D. 提高切削速度 【答案】A 【解析】增大前角，可以使刀具锋利，令切削顺畅，减少摩擦；减少进给量会使振动变大；提高切削速度，会夹具刀具磨损，振动加剧。 13. 车削时，使刀具耐用度下降的是（ ） A. 降低切削速度 B. 增大前角 C. 材料的导热系数降低 D. 刀具的红硬性增加 【答案】C 【解析】刀具耐用度与切削温度和磨损速度密切相关。降低切削速度一般会降低切削温度，有利于延长刀具耐用度；刀具红硬性增加也有利于保持高温硬度。工件材料导热系数降低时，切削热不易传出，刀具切削区温度升高，磨损加快，使刀具耐用度下降。因此本题应选“材料的导热系数降低”。 14. 如图所示的铣削加工方式，下列说法正确的是（ ） A. 铣刀磨损量大 B. 铣削不平稳 C. 属于逆铣 D. 易产生扎刀现象 【答案】D 【解析】图中铣床加工为顺铣，顺铣时，由于机床上的丝杠与螺母一般存在间隙，在铣削时容易产生工作台窜动和扎刀现象。 15. 下列哪种物理状态的微粒是最容易对工具进行磨损的（ ） A. 云状液体 B. 悬浮液体 C. 热稳定性气体 D. 小尺寸的固体微粒 【答案】D 【解析】小尺寸的固体微粒在切削过程中容易沉积在工件表面和刀具表面，导致磨损和刀具寿命的降低。 16. 以下哪个参数可以用来评价刀具耐磨性（ ） A. 非承载切削热 B. 切削厚度 C. 切削速度 D. 切向力 【答案】A 【解析】非承载切削热是指刀具表面与切屑之间的摩擦产生的热量，可以用来评价刀具的磨损程度和寿命。 17. 影响积屑瘤产生的主要因素是（ ） A. 工件材料和切削速度 B. 刀具前角和切削深度 C. 进给量和切削宽度 D. 切削液和刀具材料 【答案】A 【解析】工件材料和切削速度是影响积屑瘤产生的主要因素，塑性好的材料易产生积屑瘤，切削速度在一定范围内易产生积屑瘤，所以选A；刀具前角、切削深度、进给量、切削宽度、切削液和刀具材料等对积屑瘤有影响，但不是主要因素。 18. 在我国，工件的可加工性（切削加工性）作为比较标准所采用的参数是（ ） A. 标准切削速度60m／min条件下刀具耐用度的大小 B. 标准情况下刀具切削60min的磨损量 C. 刀具耐用度为60min的切削速度 D. 刀具耐用度为60min的材料切除率。 【答案】C 【解析】工件材料切削加工性常用在规定刀具耐用度条件下允许采用的切削速度来比较。在我国常以刀具耐用度为60min时的切削速度作为衡量材料切削加工性的指标，速度越高，通常表示切削加工性越好。因此本题应选“刀具耐用度为60min的切削速度”。 19. 当λs＞0时，切屑流向（ ） A. 已加工表面 B. 未加工表面 C. 上方 D. 下方 【答案】B 【解析】λs是刃倾角，当它大于0时，刀尖强度较差，切屑流向未加工表面；小于0时，刀尖强度高，切屑流向已加工表面。 20. 随着切削速度的增加，切削力会如何变化？（ ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 变化不确定 【答案】A 【解析】随着切削速度的增加，切削力会增加，因为切削速度增加会导致材料的变形和破裂增加，从而需要更大的切削力。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 刀具静态坐标参考系描述的是刀具在加工过程中的动态位置。（ ） 【答案】错误 【解析】刀具静态坐标参考系是用于描述刀具的位置和方向，不涉及动态运动，有助于准确定位切削部分。 22. 刃磨车刀时都要磨出断屑槽，其主要目的是便于排屑。（ ） 【答案】错误 【解析】断屑槽的作用是使切屑卷曲、折断，便于排屑并改善切削过程，但是否刃磨断屑槽要根据工件材料、切削用量、刀具材料和加工要求确定。并不是所有车刀刃磨时都要磨出断屑槽。因此该判断题应为错误。 23. 刀具切削部分的刀尖是刀具切入工件的关键部位。（ ） 【答案】正确 【解析】刀尖是刀具切削部分中直接接触工件的部分，直接影响切削效果和加工精度。 24. 车削时，车刀每移动一个进给量，主切削刃相邻两个位置间的垂直距离称为切削层公称宽度。（ ） 【答案】错误 【解析】切削层公称宽度是沿主切削刃方向量得的切削层尺寸；主切削刃相邻两个位置间的垂直距离称为切削层公称厚度。题干把垂直距离说成切削层公称宽度，概念混淆，因此判断为错误。 25. 车刀的几何角度中，刀具切削部分的主偏角越小，切削效果越好。（ ） 【答案】错误 【解析】主偏角较大可以降低切削力和刀具摩擦，但过大会降低切削性能。 26. 螺纹车刀刀片角度为、等。（ ） 【答案】正确 【解析】螺纹车刀的刀片角度应与被加工螺纹牙型角相适应。常见螺纹牙型角包括公制普通螺纹的和英制惠氏螺纹的，因此螺纹车刀刀片角度可为、等。 27. 当外圆车刀刀尖为主切削刃上最低点时刃倾角为负值。（ ） 【答案】正确 【解析】刃倾角是主切削刃相对于基面的倾斜角。外圆车刀刀尖若为主切削刃上的最低点，说明主切削刃由刀尖向外逐渐升高，按常用标注规定该刃倾角为负值。因此该说法正确。 28. 金属切削过程中，切屑的主要成分是切削液和金属屑。（ ） 【答案】错误 【解析】金属切削过程中，切屑的主要成分是金属屑，而不包括切削液。因此，该说法为假。 29. 刀具的使用寿命与刀具材料无关，主要取决于切削速度。（ ） 【答案】错误 【解析】刀具的使用寿命与刀具材料、切削速度、切削条件等因素密切相关。 30. 在切削运动中，切削速度越高，切削热量越低。（ ） 【答案】错误 【解析】切削速度越高，刀具与工件摩擦产生的热量越高，需要合理控制以避免过热。 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 31. 金属切削时，刀具切削刃从工件上切下的金属层称为______，该金属层经挤压和剪切变形后形成______。 【答案】切削层；切屑 【解析】切削层是切削刃作用下将要从工件表面被切除的金属层，它在切削过程中发生塑性变形并沿刀具前面流出，最终形成切屑。 32. 刀的工作部分包括______和______。 【答案】① 切削部分 ② 夹持部分 【解析】刀具由承担切削作用的切削部分和用于安装、夹持、传递切削力的夹持部分组成。切削部分直接参与切屑形成，夹持部分保证刀具在机床上的正确位置和刚性。“修光部分”不是刀具工作部分的基本组成名称。 33. 金属切削过程中，切屑的形成可分为三个变形区，其中切屑沿前面流出时，进一步受到前面的挤压和摩擦，产生二次滑移变形的区域是______。 【答案】第二变形区 【解析】金属切削过程通常分为三个变形区：第一变形区是切削层金属剪切滑移形成切屑的区域；第二变形区位于切屑与前刀面接触处，切屑沿前面流出时受挤压和摩擦产生进一步变形；第三变形区位于已加工表面附近。因此本题填“第二变形区”。 34. 切削力的大小受到切削速度、______角度、切削深度等多个因素的影响。 【答案】刀具（或 刀片） 【解析】刀具角度的大小，如前角、后角以及刀片的形状等都会对切削力产生影响。 35. 切削塑性金属时，在刀具前面靠近切削刃的部位黏附着一小块很硬的金属，这块金属是______。 【答案】积屑瘤 【解析】切削塑性金属时，在一定切削速度和温度条件下，切屑底层金属可能黏结并堆积在前刀面靠近切削刃处，形成硬度较高的金属堆积物，称为积屑瘤。积屑瘤会改变实际前角，并可能影响加工表面质量。 四、计算题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 36. 某车床加工外圆时，工件直径为 60 mm，主轴转速为 500 r/min，进给量为 0.20 mm/r，背吃刀量为 2 mm。 【答案】（1）切削速度约为 94.20 m/min。 （2）每分钟进给量为 100 mm/min。 【解析】（1）切削速度 m/min。 （2）每分钟进给量 mm/min。 37. 用车刀切削外圆时，未变形切屑厚度为 0.25 mm，实际测得切屑厚度为 0.65 mm。若切削宽度为 3 mm，切削层横截面积按未变形切屑厚度计算。 【答案】（1）切屑变形系数为 2.60。 （2）切削层横截面积为 0.75 mm²。 【解析】（1）切屑变形系数 。 （2）切削层横截面积 mm²。 38. 某车刀正交切削时，测得前角为 ，后角为 。刀具楔角、前角和后角满足关系：前角、后角与楔角之和为 。 【答案】（1）楔角为 。 （2）新的楔角为 ，刀尖强度降低。 【解析】（1）楔角 。 （2）新的楔角为 ，楔角变小会削弱刀尖强度。 五、综合应用题（本大题共3小题） 39. 某实训车间使用外圆车刀加工 45 钢轴类零件。工件直径为 50 mm，主轴转速为 800 r/min，进给量为 0.18 mm/r，背吃刀量为 1.5 mm。加工时表面出现鳞刺状痕迹，并伴有切屑粘附刀尖现象。 【答案】（1）切削速度约为 125.60 m/min，每分钟进给量为 144 mm/min。 （2）该现象主要属于积屑瘤现象。 （3）可适当提高切削速度，选用合理切削液，也可增大刀具前角或提高刀具前刀面质量。 【解析】（1） m/min； mm/min。 （2）切屑粘附刀尖并影响表面质量，是积屑瘤的典型表现。 （3）减小切屑与前刀面摩擦和降低粘结趋势，可削弱积屑瘤。 40. 某技师用硬质合金车刀粗车轴肩端面，车刀前角为 ，后角为 ，切削后发现后刀面与已加工表面摩擦发热明显，刀具后刀面磨损加快。若将后角调整为 ，前角保持不变。 【答案】（1）调整前楔角为 。 （2）调整后楔角为 。 （3）增大后角可减小后刀面与已加工表面的摩擦，但楔角变小会降低刀尖强度，不宜盲目过大。 【解析】（1）。 （2）。 （3）后角影响后刀面摩擦，楔角影响刀尖强度，调整时应兼顾减摩和强度。 41. 某班组进行车削参数调整试验。原方案加工直径 80 mm 的工件，主轴转速 400 r/min，背吃刀量 2 mm，进给量 0.25 mm/r；改进方案将主轴转速提高到 500 r/min，背吃刀量改为 1.5 mm，进给量保持不变。切削层横截面积按背吃刀量与进给量乘积估算。 【答案】（1）原方案切削速度约为 100.48 m/min，改进方案约为 125.60 m/min。 （2）原方案切削层横截面积为 0.50 mm²，改进方案为 0.375 mm²。 （3）改进方案切削速度升高，切削热增加趋势增强；背吃刀量减小，切削层横截面积减小，切削负荷有所降低。 【解析】切削速度按 v=πDn/1000 计算：原方案为 3.14×80×400/1000=100.48 m/min，改进方案为 125.60 m/min。切削层横截面积按 ap×f 估算，分别为 0.50 mm²、0.375 mm²；速度升高使切削热趋增，背吃刀量减小使切削负荷降低。 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 $ 重庆市（高职分类考试）机械加工类 《机械加工技术》（高教版·第二版） 刀具切削部分的基本定义与切削过程及其物理现象 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 刀具锋角是指刀具切削刃与切削速度方向之间的夹角，刀具锋角的选择会影响切削力和（ ） A. 切削温度 B. 切屑厚度 C. 刀具寿命 D. 切削表面质量 2. 刀具切削部分的几何形状主要包括以下哪些？（ ） A. 刀尖圆角、刀面角、侧角 B. 刃部、刃尖、后刀面 C. 切削锥角、切屑槽、切削缘 D. 主偏角、主偏刃、主刃尖 3. 通过主切削刃上某一指定点，并与该点切削速度方向垂直的平面称为（ ） A. 切削平面 B. 正交平面 C. 基面 D. 纵剖面 4. 车刀的切削部分，由“一尖两刃三面”组成，其中两刃是指主切削刃（ ） A. 修光刃 B. 圆弧过渡刃 C. 前切削刃 D. 副切削刃 5. 影响切削层参数、切削分力的分配、刀尖强度及散热情况的刀具角度是（ ） A. 主偏角 B. 前角 C. 副偏角 D. 刃倾角；⑤后角。 6. _____通过切削刃选定点的平面，它平行或垂直于刀具。（ ） A. 基面 B. 切削平面 C. 正交平面 D. 辅助平面 7. 下图所示为主剖面参考系的哪个参考平面（ ） A. 基面 B. 切削平面 C. 主剖面 D. 主后面 8. 当刀尖安装得高于工件轴线时，车刀的（ ） A. 工作前角γoc增大，工作后角αoc减小 B. 工作前角γoc减小，工作后角αoc增大 C. 工作前角γoc和工作后角αoc都增大 D. 工作前角γoc和工作后角αoc都减小 9. 刀具上与已加工表面相对的表面是（ ） A. 前面 B. 后面 C. 副后面 D. 主后面 10. 下列刀具材料中，哪种具有较高的硬度和耐磨性？（ ） A. 低碳钢 B. 铝合金 C. 高速度钢 D. 铜合金 11. 在切削加工时，下列因素对工件加工表面粗糙度没有影响的是（ ） A. 刀具几何形状 B. 切削用量 C. 测量方法 D. 工件材料 12. 切断时，防止产生振动的措施是（ ） A. 适当增大前角 B. 减少前角 C. 减少进给量 D. 提高切削速度 13. 车削时，使刀具耐用度下降的是（ ） A. 降低切削速度 B. 增大前角 C. 材料的导热系数降低 D. 刀具的红硬性增加 14. 如图所示的铣削加工方式，下列说法正确的是（ ） A. 铣刀磨损量大 B. 铣削不平稳 C. 属于逆铣 D. 易产生扎刀现象 15. 下列哪种物理状态的微粒是最容易对工具进行磨损的（ ） A. 云状液体 B. 悬浮液体 C. 热稳定性气体 D. 小尺寸的固体微粒 16. 以下哪个参数可以用来评价刀具耐磨性（ ） A. 非承载切削热 B. 切削厚度 C. 切削速度 D. 切向力 17. 影响积屑瘤产生的主要因素是（ ） A. 工件材料和切削速度 B. 刀具前角和切削深度 C. 进给量和切削宽度 D. 切削液和刀具材料 18. 在我国，工件的可加工性（切削加工性）作为比较标准所采用的参数是（ ） A. 标准切削速度60m／min条件下刀具耐用度的大小 B. 标准情况下刀具切削60min的磨损量 C. 刀具耐用度为60min的切削速度 D. 刀具耐用度为60min的材料切除率。 19. 当λs＞0时，切屑流向（ ） A. 已加工表面 B. 未加工表面 C. 上方 D. 下方 20. 随着切削速度的增加，切削力会如何变化？（ ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 变化不确定 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 刀具静态坐标参考系描述的是刀具在加工过程中的动态位置。（ ） 22. 刃磨车刀时都要磨出断屑槽，其主要目的是便于排屑。（ ） 23. 刀具切削部分的刀尖是刀具切入工件的关键部位。（ ） 24. 车削时，车刀每移动一个进给量，主切削刃相邻两个位置间的垂直距离称为切削层公称宽度。（ ） 25. 车刀的几何角度中，刀具切削部分的主偏角越小，切削效果越好。（ ） 26. 螺纹车刀刀片角度为、等。（ ） 27. 当外圆车刀刀尖为主切削刃上最低点时刃倾角为负值。（ ） 28. 金属切削过程中，切屑的主要成分是切削液和金属屑。（ ） 29. 刀具的使用寿命与刀具材料无关，主要取决于切削速度。（ ） 30. 在切削运动中，切削速度越高，切削热量越低。（ ） 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 31. 金属切削时，刀具切削刃从工件上切下的金属层称为______，该金属层经挤压和剪切变形后形成______。 32. 刀的工作部分包括______和______。 33. 金属切削过程中，切屑的形成可分为三个变形区，其中切屑沿前面流出时，进一步受到前面的挤压和摩擦，产生二次滑移变形的区域是______。 34. 切削力的大小受到切削速度、______角度、切削深度等多个因素的影响。 35. 切削塑性金属时，在刀具前面靠近切削刃的部位黏附着一小块很硬的金属，这块金属是______。 四、计算题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 36. 某车床加工外圆时，工件直径为 60 mm，主轴转速为 500 r/min，进给量为 0.20 mm/r，背吃刀量为 2 mm。 37. 用车刀切削外圆时，未变形切屑厚度为 0.25 mm，实际测得切屑厚度为 0.65 mm。若切削宽度为 3 mm，切削层横截面积按未变形切屑厚度计算。 38. 某车刀正交切削时，测得前角为 ，后角为 。刀具楔角、前角和后角满足关系：前角、后角与楔角之和为 。 五、综合应用题（本大题共3小题） 39. 某实训车间使用外圆车刀加工 45 钢轴类零件。工件直径为 50 mm，主轴转速为 800 r/min，进给量为 0.18 mm/r，背吃刀量为 1.5 mm。加工时表面出现鳞刺状痕迹，并伴有切屑粘附刀尖现象。 40. 某技师用硬质合金车刀粗车轴肩端面，车刀前角为 ，后角为 ，切削后发现后刀面与已加工表面摩擦发热明显，刀具后刀面磨损加快。若将后角调整为 ，前角保持不变。 41. 某班组进行车削参数调整试验。原方案加工直径 80 mm 的工件，主轴转速 400 r/min，背吃刀量 2 mm，进给量 0.25 mm/r；改进方案将主轴转速提高到 500 r/min，背吃刀量改为 1.5 mm，进给量保持不变。切削层横截面积按背吃刀量与进给量乘积估算。 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 $