第7卷 金属切削加工基础——切削运动与刀具 山东省（春季高考）《金属加工基础》（机工版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第7卷 金属切削加工基础——切削运动与刀具 单元过关卷《金属加工基础》机械制造类 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3分，共60分） 1. 在金属切削加工中，形成切削速度并消耗机床主要功率的运动是（ ） A. 进给运动 B. 主运动 C. 调整运动 D. 辅助运动 【答案】B 【解析】主运动是切削加工中形成切削速度的主要运动，承担主要切削工作并消耗机床的大部分功率；其他运动分别用于连续切削、调整位置或完成辅助操作。 2. 在金属切削加工中，切削液的主要作用是（ ） A. 降低切削区温度并减少刀具磨损 B. 增大切削区摩擦并促进积屑瘤形成 C. 提高工件表面硬度并改变材料组织 D. 增大切削作用力并提高表面粗糙度 【答案】A 【解析】切削液具有冷却和润滑作用，能够降低切削温度、减小摩擦，从而减少刀具磨损并改善加工表面质量。其他选项所述作用与切削液的正常功能相反或不属于其主要作用。 3. 切削速度是主运动中切削刃上选定点相对于（ ）的瞬时速度。 A. 刀具基面 B. 机床导轨 C. 工件 D. 待加工表面 【答案】C 【解析】切削速度描述的是切削刃选定点相对于工件的瞬时运动速度。刀具基面、机床导轨和待加工表面均不是定义切削速度时选取的参照对象。 4. 车削外圆时，工件待加工直径为 ，已加工直径为 ，则切削深度为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】车削外圆时，直径方向的切除量分布在工件半径两侧，因此切削深度等于直径差的一半，即 。 5. 车削时，表示工件每转一周刀具沿进给方向移动距离的参数是（ ） A. 每转进给量 B. 进给速度 C. 切削速度 D. 背吃刀量 【答案】A 【解析】每转进给量表示工件旋转一周时，刀具沿进给方向移动的距离，常用单位为mm/r；进给速度表示单位时间内的进给距离，切削速度表示切削刃相对工件的运动速度，背吃刀量表示切削层的深度。 6. 数控铣床程序中的进给指令为 F120，单位为 mm/min，该参数表示（ ） A. 主轴每分钟的旋转转数 B. 工作台每分钟的进给距离 C. 刀具每齿的切削进给量 D. 工件单次切除的加工深度 【答案】B 【解析】进给速度表示刀具或工件沿进给方向单位时间内移动的距离，常用单位为 mm/min。F120表示每分钟进给120 mm。 7. 下列刀具材料中，综合性能较好、适用范围较广的是（ ） A. 碳素工具钢 B. 合金工具钢 C. 硬质合金 D. 陶瓷材料 【答案】C 【解析】硬质合金具有较高的硬度、耐磨性和耐热性，能适应较高切削速度，因此在金属切削加工中应用范围较广。 8. 与硬质合金刀具相比，高速钢刀具的突出优势是（ ） A. 具有较高的耐热性和耐磨性 B. 具有较高的常温硬度和红硬性 C. 具有较高的韧性和抗冲击性 D. 具有较高的切削速度和加工效率 【答案】C 【解析】高速钢的硬度和耐热性低于硬质合金，但韧性较好、抗冲击能力较强，适用于断续切削和制造复杂成形刀具。 9. 车刀几何角度中，前刀面相对于基面的倾斜角称为（ ） A. 后角 B. 主偏角 C. 前角 D. 刃倾角 【答案】C 【解析】前角是前刀面与基面之间的夹角，主要影响切屑变形、切削力和刀具强度；后角、主偏角和刃倾角分别表示其他几何角度。 10. 对淬火后的高硬度钢制轴类零件进行精加工时，宜选用的刀具材料是（ ） A. 采用碳素工具钢刀具 B. 采用普通高速钢刀具 C. 采用立方氮化硼刀具 D. 采用金刚石刀具 【答案】C 【解析】立方氮化硼具有很高的硬度、耐磨性和耐热性，适合淬硬钢的高速精加工。碳素工具钢和普通高速钢耐热性不足，金刚石不宜加工钢件。 11. 车刀副后刀面与已加工表面之间的夹角称为（ ） A. 副后角 B. 主后角 C. 副偏角 D. 刃倾角 【答案】A 【解析】副后角是副后刀面与已加工表面之间的夹角，主要用于减小副后刀面与已加工表面的摩擦。主后角位于主后刀面一侧，副偏角和刃倾角分别用于描述切削刃在基面上的不同几何关系。 12. 在其他切削条件相同的情况下，适当增大车刀前角，通常可使（ ） A. 切屑变形程度增大 B. 切削力减小 C. 刀具楔角增大 D. 刀刃强度提高 【答案】B 【解析】适当增大前角可减小切屑变形和切削力，降低切削热；但会使楔角减小，刀刃强度和抗冲击能力下降。 13. 主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角称为（ ） A. 主偏角\tB. 副偏角 B. 前角\tD. 后角 【答案】A 【解析】主偏角用于确定主切削刃在基面内的方向，影响切削层形状和受力分配。 14. 在其他切削条件不变时，精车外圆适当减小车刀副偏角，主要有利于（ ） A. 提高已加工表面粗糙度 B. 降低已加工表面粗糙度 C. 缩短副切削刃工作长度 D. 增大切削层厚度 【答案】B 【解析】适当减小副偏角可延长副切削刃的修光长度，增强修光作用，使已加工表面更加平整，从而降低表面粗糙度。 15. 车刀后角过小，最容易造成（ ） A. 使刀具楔角减小，刀刃强度降低 B. 使前刀面摩擦加剧，切屑变形增大 C. 使后刀面摩擦加剧，已加工表面发热 D. 使主偏角明显增大，切削层变厚 【答案】C 【解析】后角过小时，后刀面与工件已加工表面之间的间隙减小，容易发生强烈摩擦，使切削温度升高并加剧刀具磨损。后角主要影响后刀面与工件表面的接触状态，不会直接改变主偏角。 16. 车刀刃倾角为正值时，切屑通常向（ ）方向流出 A. 已加工表面 B. 待加工表面 C. 主偏角平分线 D. 刀尖圆弧中心 【答案】B 【解析】刃倾角为正时，主切削刃具有向待加工表面一侧倾斜的特征，切屑通常沿刃倾角较低的一端流出，即流向待加工表面。 17. 车削直径为50 mm的工件，要求切削速度约为78.5 m/min，主轴转速应选为（ ） A. 400 r/min B. 500 r/min C. 628 r/min D. 785 r/min 【答案】B 【解析】主轴转速可由切削速度乘以1000，再除以π与工件直径的乘积求得。计算为78.5×1000÷（3.14×50），结果约为500 r/min，因此选B。 18. 车削时每转进给量为 0.15 mm/r，主轴转速为 800 r/min，进给速度为（ ） A. 90 mm/min B. 120 mm/min C. 150 mm/min D. 180 mm/min 【答案】B 【解析】进给速度的计算式为每转进给量乘以主轴转速，代入数据得 0.15×800，结果为 120 mm/min。 19. 某轴类工件外圆直径由 90 mm 车至 84 mm，主轴转速为 600 r/min。若按平均直径计算切削速度，则背吃刀量和切削速度分别约为（ ） A. 3 mm，158.2 m/min B. 6 mm，164.3 m/min C. 3 mm，164.3 m/min D. 6 mm，158.2 m/min 【答案】C 【解析】背吃刀量为 mm；平均直径为 mm，切削速度为 m/min。 20. 连续精车高硬度灰铸铁外圆，要求较高的耐热性和耐磨性，优先选用（ ） A. 碳素工具钢车刀 B. 普通高速钢车刀 C. 硬质合金车刀 D. 陶瓷材料车刀 【答案】D 【解析】陶瓷刀具具有较高的硬度、耐热性和耐磨性，适合连续高速精加工高硬度灰铸铁。碳素工具钢和高速钢耐热性较低，硬质合金的耐热性能通常不及陶瓷材料。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 车削外圆时，工件的旋转运动通常是主运动，车刀的纵向移动通常是进给运动。（ ） 【答案】正确 【解析】车削中工件旋转形成主要切削速度，刀具沿轴向移动完成连续进给。 22. 切削深度是刀具在一次走刀中切除材料的体积。（ ） 【答案】错误 【解析】切削深度是待加工表面与已加工表面之间的垂直距离，车削外圆时等于直径切除量的一半。 23. 进给量越大，单位时间内的材料去除量通常越大，但表面粗糙度可能增大。（ ） 【答案】正确 【解析】增大进给量通常能提高材料去除率，但会使残留面积增大，表面质量可能下降。 24. 切削速度越高，刀具寿命一定越长。（ ） 【答案】错误 【解析】切削速度过高会使切削温度升高、刀具磨损加快，刀具寿命通常缩短。 25. 硬质合金的耐热性通常高于高速钢，适宜采用较高切削速度。（ ） 【答案】正确 【解析】硬质合金具有较高的高温硬度和耐磨性，允许采用比高速钢更高的切削速度。 26. 前角增大后，刀具楔角也会随之增大，刀刃强度提高。（ ） 【答案】错误 【解析】在其他条件不变时，前角增大会使楔角减小，刀刃锋利性提高而强度有所降低。 27. 后角的主要作用是减小后刀面与已加工表面之间的摩擦。（ ） 【答案】正确 【解析】适当的后角可避免后刀面与工件表面发生严重摩擦，降低切削热和磨损。 28. 主偏角增大，切削深度不变时，切削层宽度通常增大。（ ） 【答案】错误 【解析】主偏角增大时，切削层宽度通常减小，而切削层厚度通常增大。 29. 刀尖圆弧半径越大，车削时产生的切削力一定越小。（ ） 【答案】错误 【解析】刀尖圆弧半径增大有利于改善表面粗糙度，但会增大切削刃参与切削的长度和切削力。 30. 金刚石刀具适合高速精加工钢件。（ ） 【答案】错误 【解析】金刚石与铁元素在高温下易发生化学作用，通常不适合高速切削钢件。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述切削用量三要素的含义。 【答案】（1）切削速度是主运动切削刃选定点相对于工件的速度。 （2）进给量是工件或刀具每完成一个运动循环时的相对移动量。 （3）切削深度是待加工表面与已加工表面之间的垂直距离。 【解析】切削速度、进给量和切削深度共同决定切削层尺寸、材料去除率、切削力及加工表面质量。 32. 简述车刀前角和后角的主要作用，并说明角度选择不当可能产生的影响。 【答案】（1）前角影响切屑变形、切削力和刀刃强度，适当增大前角可使刀具更锋利。 （2）后角用于减小后刀面与已加工表面的摩擦。 （3）前角过大可能削弱刀刃，后角过小会加剧摩擦和磨损。 【解析】前角主要影响切削变形与刀刃强度，后角主要影响刀具后刀面摩擦，二者均需根据工件材料和切削条件合理选择。 33. 说明选择车刀材料时应考虑的主要因素。 【答案】（1）根据工件材料的硬度、强度、韧性及加工性能选择刀具材料。 （2）根据粗加工、精加工和断续切削等工况选择相应的韧性与耐磨性。 （3）结合切削速度、切削温度、加工精度和表面质量要求进行选择。 【解析】刀具材料选择应同时满足硬度、耐热性、耐磨性和韧性要求，并与工件材料及加工工况相匹配。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某车床加工一根阶梯轴，现需将直径为 80 mm、长度为 120 mm 的轴段车削至直径 76 mm。选用硬质合金车刀，计划采用主轴转速 600 r/min、每转进给量 0.25 mm/r。忽略切入和退刀距离，回答下列问题： 【答案】（1）切削深度 mm；按待加工直径计算切削速度， m/min。 （2）进给速度 mm/min；忽略切入和退刀距离，基本切削时间 min。 （3）题干未给出硬质合金车刀允许的最高切削速度，因此不能仅据现有条件判定600 r/min是否合适。若规定允许的最高切削速度为150 m/min，则最高理论转速为 r/min，实际主轴转速应选不超过597 r/min的机床挡位；若按题给600 r/min加工，实际切削速度约为150.72 m/min。 【解析】切削深度为直径切除量的一半：ap=(80−76)/2=2 mm。切削速度v=πdn/1000≈3.14×80×600/1000=150.72 m/min；进给速度vf=fn=0.25×600=150 mm/min，切削时间t=L/vf=120/150=0.80 min。因未给最高允许切削速度，不能直接判断600 r/min是否合适；若限速150 m/min，则nmax≈597 r/min，应选不超过该值的挡位。 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 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第7卷 金属切削加工基础——切削运动与刀具 单元过关卷《金属加工基础》机械制造类 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3分，共60分） 1. 在金属切削加工中，形成切削速度并消耗机床主要功率的运动是（ ） A. 进给运动 B. 主运动 C. 调整运动 D. 辅助运动 2. 在金属切削加工中，切削液的主要作用是（ ） A. 降低切削区温度并减少刀具磨损 B. 增大切削区摩擦并促进积屑瘤形成 C. 提高工件表面硬度并改变材料组织 D. 增大切削作用力并提高表面粗糙度 3. 切削速度是主运动中切削刃上选定点相对于（ ）的瞬时速度。 A. 刀具基面 B. 机床导轨 C. 工件 D. 待加工表面 4. 车削外圆时，工件待加工直径为 ，已加工直径为 ，则切削深度为（ ） A. B. C. D. 5. 车削时，表示工件每转一周刀具沿进给方向移动距离的参数是（ ） A. 每转进给量 B. 进给速度 C. 切削速度 D. 背吃刀量 6. 数控铣床程序中的进给指令为 F120，单位为 mm/min，该参数表示（ ） A. 主轴每分钟的旋转转数 B. 工作台每分钟的进给距离 C. 刀具每齿的切削进给量 D. 工件单次切除的加工深度 7. 下列刀具材料中，综合性能较好、适用范围较广的是（ ） A. 碳素工具钢 B. 合金工具钢 C. 硬质合金 D. 陶瓷材料 8. 与硬质合金刀具相比，高速钢刀具的突出优势是（ ） A. 具有较高的耐热性和耐磨性 B. 具有较高的常温硬度和红硬性 C. 具有较高的韧性和抗冲击性 D. 具有较高的切削速度和加工效率 9. 车刀几何角度中，前刀面相对于基面的倾斜角称为（ ） A. 后角 B. 主偏角 C. 前角 D. 刃倾角 10. 对淬火后的高硬度钢制轴类零件进行精加工时，宜选用的刀具材料是（ ） A. 采用碳素工具钢刀具 B. 采用普通高速钢刀具 C. 采用立方氮化硼刀具 D. 采用金刚石刀具 11. 车刀副后刀面与已加工表面之间的夹角称为（ ） A. 副后角 B. 主后角 C. 副偏角 D. 刃倾角 12. 在其他切削条件相同的情况下，适当增大车刀前角，通常可使（ ） A. 切屑变形程度增大 B. 切削力减小 C. 刀具楔角增大 D. 刀刃强度提高 13. 主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角称为（ ） A. 主偏角\tB. 副偏角 B. 前角\tD. 后角 14. 在其他切削条件不变时，精车外圆适当减小车刀副偏角，主要有利于（ ） A. 提高已加工表面粗糙度 B. 降低已加工表面粗糙度 C. 缩短副切削刃工作长度 D. 增大切削层厚度 15. 车刀后角过小，最容易造成（ ） A. 使刀具楔角减小，刀刃强度降低 B. 使前刀面摩擦加剧，切屑变形增大 C. 使后刀面摩擦加剧，已加工表面发热 D. 使主偏角明显增大，切削层变厚 16. 车刀刃倾角为正值时，切屑通常向（ ）方向流出 A. 已加工表面 B. 待加工表面 C. 主偏角平分线 D. 刀尖圆弧中心 17. 车削直径为50 mm的工件，要求切削速度约为78.5 m/min，主轴转速应选为（ ） A. 400 r/min B. 500 r/min C. 628 r/min D. 785 r/min 18. 车削时每转进给量为 0.15 mm/r，主轴转速为 800 r/min，进给速度为（ ） A. 90 mm/min B. 120 mm/min C. 150 mm/min D. 180 mm/min 19. 某轴类工件外圆直径由 90 mm 车至 84 mm，主轴转速为 600 r/min。若按平均直径计算切削速度，则背吃刀量和切削速度分别约为（ ） A. 3 mm，158.2 m/min B. 6 mm，164.3 m/min C. 3 mm，164.3 m/min D. 6 mm，158.2 m/min 20. 连续精车高硬度灰铸铁外圆，要求较高的耐热性和耐磨性，优先选用（ ） A. 碳素工具钢车刀 B. 普通高速钢车刀 C. 硬质合金车刀 D. 陶瓷材料车刀 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 车削外圆时，工件的旋转运动通常是主运动，车刀的纵向移动通常是进给运动。（ ） 22. 切削深度是刀具在一次走刀中切除材料的体积。（ ） 23. 进给量越大，单位时间内的材料去除量通常越大，但表面粗糙度可能增大。（ ） 24. 切削速度越高，刀具寿命一定越长。（ ） 25. 硬质合金的耐热性通常高于高速钢，适宜采用较高切削速度。（ ） 26. 前角增大后，刀具楔角也会随之增大，刀刃强度提高。（ ） 27. 后角的主要作用是减小后刀面与已加工表面之间的摩擦。（ ） 28. 主偏角增大，切削深度不变时，切削层宽度通常增大。（ ） 29. 刀尖圆弧半径越大，车削时产生的切削力一定越小。（ ） 30. 金刚石刀具适合高速精加工钢件。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述切削用量三要素的含义。 32. 简述车刀前角和后角的主要作用，并说明角度选择不当可能产生的影响。 33. 说明选择车刀材料时应考虑的主要因素。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某车床加工一根阶梯轴，现需将直径为 80 mm、长度为 120 mm 的轴段车削至直径 76 mm。选用硬质合金车刀，计划采用主轴转速 600 r/min、每转进给量 0.25 mm/r。忽略切入和退刀距离，回答下列问题： 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 $