山东省（春季高考）机电技术类 《金属加工基础》项目九任务一 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机电技术类《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《机械基础》《液压与气压传动》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《金属加工基础》 项目九：金属切削加工基础 任务一：刀具材料 时间：45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. 制造麻花钻、丝锥等形状复杂刀具时，通常优先选用的刀具材料是（ ） A. 碳素工具钢 B. 高速钢 C. 硬质合金 D. 立方氮化硼 2. 下列关于高速钢刀具材料性能的描述，正确的是（ ） A. 韧性较好，适合制造复杂成形刀具 B. 硬度最高，适合所有高速切削 C. 导热性最好，适合加工薄壁工件 D. 脆性较大，主要用于连续精加工 3. 硬质合金刀具在较高切削温度下仍能保持较好切削性能，主要因为其具有（ ） A. 较高的冲击韧性 B. 较大的塑性变形 C. 较好的高温硬度 D. 较强的抗弯能力 4. 普通硬质合金的主要组成材料是（ ） A. 氧化铝、氮化硅和金刚石 B. 碳化钨、碳化钛、碳化钽和钴 C. 高速钢、陶瓷和立方氮化硼 D. 金刚石、碳化硅和氧化锆 5. 精加工淬硬钢零件时，较适宜选用的刀具材料是（ ） A. 高速钢 B. 硬质合金 C. 陶瓷材料 D. 立方氮化硼 6. 陶瓷刀具材料最适合用于（ ） A. 强冲击断续粗加工 B. 低速大进给切削 C. 连续高速精加工 D. 低温塑性变形加工 7. 金刚石刀具不宜用于（ ） A. 加工淬硬钢零件 B. 加工铝合金零件 C. 加工铜合金零件 D. 加工硬质合金零件 8. 金刚石刀具不宜用于加工铁基材料，主要原因是（ ） A. 导热性低，刀尖易熔化 B. 韧性高，刃口难成形 C. 硬度低，无法切削 D. 高温下易发生化学作用，磨损加剧 9. 高速切削淬硬钢时，刀具材料应重点具备的性能是（ ） A. 较高的常温塑性 B. 较好的高温硬度 C. 较大的热膨胀系数 D. 较低的导热能力 10. 高速钢常用于制造麻花钻、铣刀等形状较复杂的刀具，主要因为它具有（ ） A. 较好的热塑性和磨削性能 B. 较高的脆性和耐磨性能 C. 较低的硬度和导热性能 D. 较大的密度和膨胀性能 11. 钨钴类硬质合金中，主要提供高硬度和耐磨性的硬质相是（ ） A. 碳化钨颗粒 B. 钴结合剂 C. 铁基组织 D. 铜基组织 12. 刀具材料在高温下仍能保持较高硬度的能力称为（ ） A. 热硬性 B. 耐冲击性 C. 导热性 D. 可磨性 13. 在硬质合金刀具表面涂覆氮化钛涂层，主要作用是（ ） A. 提高耐磨性能并减小摩擦 B. 增大塑性变形并改善排屑 C. 降低表面硬度并增强韧性 D. 提高热膨胀率并减小应力 14. 高速精车灰铸铁时，为获得较好的耐磨性和耐热性，较适宜选用的刀具材料是（ ） A. 碳素工具钢刀具 B. 钴高速钢刀具 C. 氧化铝陶瓷刀具 D. 天然金刚石刀具 15. 高速切削普通碳钢时，通常不宜选用天然金刚石刀具，主要原因是（ ） A. 高温下易发生扩散磨损 B. 低温下易产生塑性变形 C. 常温下易出现氧化腐蚀 D. 切削时易形成积屑瘤 16. 加工淬硬钢工件时，较适宜选用的刀具材料是（ ） A. 普通碳素工具钢 B. 高速钢刀具 C. 金刚石刀具 D. 立方氮化硼刀具 17. 数控车床精车调质45钢时，切削速度较高、加工余量均匀且机床刚性较好，较适宜的方案是（ ） A. 选用高速钢并取低速 B. 选用硬质合金并取较高速 C. 选用立方氮化硼并取低速 D. 选用人造金刚石并取高速 18. 用铣刀加工铸铁箱体，切削过程存在明显断续冲击，宜选用（ ） A. 韧性较高的硬质合金刀片 B. 脆性较大的陶瓷刀片 C. 亲铁性较强的金刚石刀片 D. 耐热性较低的碳素工具钢 19. 粗车带断续表面的钢件时，为减小刀刃崩裂风险，较适宜选用的硬质合金牌号是（ ） A. P10类耐磨牌号 B. P20类通用牌号 C. P40类韧性牌号 D. K10类铸铁牌号 20. 精车经淬火处理的高硬度钢件时，较适宜选用的刀具材料是（ ） A. 立方氮化硼刀具 B. 碳素工具钢刀具 C. 钨钴类硬质合金刀具 D. 普通高速钢刀具 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 一把硬质合金外圆车刀在正交平面内的前角为 ，楔角为 。（1）计算该车刀的后角。（2）该刀具拟用于中等进给量连续精车45钢，应选用高速钢车刀还是YT类硬质合金车刀。 22. 某钨钴类硬质合金毛坯质量为2.50 kg，其中钴的质量分数为12%，其余成分均为碳化钨。 （1）计算毛坯中钴的质量。 （2）计算毛坯中碳化钨的质量。 （3）说明钴在该硬质合金中的主要作用。 23. 车削直径为 的45钢轴，采用高速钢车刀时推荐切削速度为 ，采用YT类硬质合金车刀时推荐切削速度为 。（1）分别计算两种刀具材料对应的主轴转速。（2）计算采用硬质合金车刀时，主轴转速约为高速钢车刀的多少倍。（3）若该零件需要连续批量加工，应优先选用哪种刀具材料。 24. 在立式铣床上铣削45钢平面，使用直径为 、齿数为6的面铣刀。主轴转速为 ，每齿进给量为 ，铣削长度为 。已知高速钢面铣刀适用切削速度为 至 ，硬质合金面铣刀适用切削速度为 至 。（1）计算实际切削速度。（2）计算工作台进给速度和铣削时间。（3）根据实际切削速度选用合适的刀具材料。 25. 某车间分别使用高速钢车刀和硬质合金车刀加工45钢。刀具寿命经验公式为 。高速钢车刀的参数为 、；硬质合金车刀的参数为 、。现采用切削速度 连续车削。（1）计算高速钢车刀的理论刀具寿命。（2）计算硬质合金车刀的理论刀具寿命。（3）计算硬质合金车刀的理论寿命约为高速钢车刀的多少倍，并确定适宜的刀具材料。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某车间使用普通数控车床加工45钢阶梯轴，工件待加工外圆直径为50 mm，轴向切削长度为180 mm，另取5 mm的切入量。采用硬质合金车刀，推荐切削速度为120 m/min，每转进给量为0.20 mm/r。车刀主偏角为，副偏角为，前角为，后角为。（1）计算理论主轴转速，并按车床实际转速取760 r/min时，计算该工序的基本切削时间。（2）说明加工45钢时选用硬质合金车刀的主要依据。（3）分析前角和后角取上述数值对切削过程的作用。 27.（5分）某机械加工车间需对45钢轴进行粗车加工，工件待加工外圆直径为60 mm，轴向切削长度为100 mm，刀具切入量取5 mm。选用的切削速度为120 m/min，进给量为0.30 mm/r，车床可选转速中最接近且不超过计算值的是630 r/min。（1）计算主轴理论转速，并按选定转速计算一次走刀的切削时间。（2）针对该粗车工况，选择合适的刀具材料，并说明刀具前角和主偏角的选取原则。（3）加工中发现刀尖出现明显月牙洼磨损，说明应采取的改进措施。 28.（5分）某机械厂精车淬硬轴承套外圆，工件材料硬度为HRC58，待加工直径为80 mm，切削长度为220 mm，切入量为4 mm。加工采用连续切削，选用立方氮化硼刀具，推荐切削速度为160 m/min，每转进给量为0.12 mm/r。刀具前角为−，后角为，主偏角为。（1）计算理论主轴转速，并按机床实际转速取630 r/min时，计算该次走刀的基本切削时间。（2）判断选用立方氮化硼刀具是否合理，并说明理由。（3）分析该刀具采用负前角的主要目的；若改用较大的正前角，可能产生什么影响？ 29.（5分）某维修车间需在304不锈钢板上加工通孔，孔径为10 mm，板厚为25 mm。为保证钻头完全钻透，钻削长度按孔深加0.5倍钻头直径计算。选用钴高速钢麻花钻，切削速度为12 m/min，进给量为0.12 mm/r，机床选用转速380 r/min。（1）计算钻削时的理论主轴转速、实际进给速度和单孔钻削时间。（2）技师拟采用顶角为的普通高速钢麻花钻加工该孔，判断该方案是否较优，并说明理由。（3）为减轻不锈钢加工中的加工硬化现象，提出两项操作改进措施。 30.（10分）某维修车间在不锈钢板上钻削通孔，孔径为20 mm，孔深为45 mm，钻头还需钻入2 mm作为钻穿余量。选用含钴高速钢麻花钻，推荐切削速度为18 m/min，每转进给量为0.12 mm/r。钻头顶角取，采用充分冷却，钻削过程中不得长时间停留在孔内。（1）计算理论主轴转速，并按钻床实际转速取280 r/min时，计算钻头完成一次进给所需的时间。（2）判断选用含钴高速钢钻头是否合理，并说明钻头顶角取的作用。（3）分析钻削不锈钢时为什么要求保持连续进给并充分冷却。 31.（10分）某企业加工HT250铸铁箱体结合面，采用直径为80 mm、齿数为5的面铣刀进行平面铣削。切削速度取250 m/min，每齿进给量取0.15 mm/z，工件加工长度为180 mm，刀具切入和切出总长度为20 mm。机床可选转速中最接近且不超过计算值的是950 r/min。（1）计算铣刀理论转速、实际工作台进给速度和该平面的铣削时间。（2）选择适合该工况的刀具材料，并说明刀具前角和后角的合理取值特点。（3）加工时机床出现振动，若直接改用陶瓷刀片，判断该措施是否合适，并说明应优先采取的改进措施。 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）机电技术类《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《机械基础》《液压与气压传动》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《金属加工基础》 项目九：金属切削加工基础 任务一：刀具材料 时间：45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. 制造麻花钻、丝锥等形状复杂刀具时，通常优先选用的刀具材料是（ ） A. 碳素工具钢 B. 高速钢 C. 硬质合金 D. 立方氮化硼 【答案】B 【解析】高速钢具有较好的强度、韧性和可磨削性，适宜制造麻花钻、丝锥等形状复杂的刀具。 2. 下列关于高速钢刀具材料性能的描述，正确的是（ ） A. 韧性较好，适合制造复杂成形刀具 B. 硬度最高，适合所有高速切削 C. 导热性最好，适合加工薄壁工件 D. 脆性较大，主要用于连续精加工 【答案】A 【解析】高速钢具有较好的强度和韧性，适合制造钻头、铣刀及复杂成形刀具。 3. 硬质合金刀具在较高切削温度下仍能保持较好切削性能，主要因为其具有（ ） A. 较高的冲击韧性 B. 较大的塑性变形 C. 较好的高温硬度 D. 较强的抗弯能力 【答案】C 【解析】硬质合金具有较高的硬度和红硬性，在高温条件下仍能保持较好的切削能力。 4. 普通硬质合金的主要组成材料是（ ） A. 氧化铝、氮化硅和金刚石 B. 碳化钨、碳化钛、碳化钽和钴 C. 高速钢、陶瓷和立方氮化硼 D. 金刚石、碳化硅和氧化锆 【答案】B 【解析】硬质合金通常由碳化钨、碳化钛、碳化钽等硬质相和钴等黏结相组成。 5. 精加工淬硬钢零件时，较适宜选用的刀具材料是（ ） A. 高速钢 B. 硬质合金 C. 陶瓷材料 D. 立方氮化硼 【答案】D 【解析】立方氮化硼具有很高的硬度和耐热性，适合高速精加工淬硬钢等高硬度材料。 6. 陶瓷刀具材料最适合用于（ ） A. 强冲击断续粗加工 B. 低速大进给切削 C. 连续高速精加工 D. 低温塑性变形加工 【答案】C 【解析】陶瓷刀具具有高硬度和高温硬度，但脆性较大，适合连续高速切削。 7. 金刚石刀具不宜用于（ ） A. 加工淬硬钢零件 B. 加工铝合金零件 C. 加工铜合金零件 D. 加工硬质合金零件 【答案】A 【解析】金刚石中的碳在高温下易与铁发生化学作用，因此不宜加工钢等黑色金属材料。 8. 金刚石刀具不宜用于加工铁基材料，主要原因是（ ） A. 导热性低，刀尖易熔化 B. 韧性高，刃口难成形 C. 硬度低，无法切削 D. 高温下易发生化学作用，磨损加剧 【答案】D 【解析】金刚石在高温下易与铁基材料发生化学作用，导致刀具磨损加剧。 9. 高速切削淬硬钢时，刀具材料应重点具备的性能是（ ） A. 较高的常温塑性 B. 较好的高温硬度 C. 较大的热膨胀系数 D. 较低的导热能力 【答案】B 【解析】高速切削时切削区温度较高，刀具必须在高温条件下仍保持足够硬度和切削能力。刀具材料的高温硬度也称为红硬性。 10. 高速钢常用于制造麻花钻、铣刀等形状较复杂的刀具，主要因为它具有（ ） A. 较好的热塑性和磨削性能 B. 较高的脆性和耐磨性能 C. 较低的硬度和导热性能 D. 较大的密度和膨胀性能 【答案】A 【解析】高速钢具有较好的热加工性能、热处理性能和磨削性能，便于制造刃形复杂的整体刀具。同时，高速钢还具有较好的韧性。 11. 钨钴类硬质合金中，主要提供高硬度和耐磨性的硬质相是（ ） A. 碳化钨颗粒 B. 钴结合剂 C. 铁基组织 D. 铜基组织 【答案】A 【解析】钨钴类硬质合金主要由碳化钨和钴组成，其中碳化钨是硬质相，决定材料的硬度和耐磨性；钴主要起结合和提高韧性的作用。 12. 刀具材料在高温下仍能保持较高硬度的能力称为（ ） A. 热硬性 B. 耐冲击性 C. 导热性 D. 可磨性 【答案】A 【解析】热硬性是刀具材料在高温条件下保持硬度和切削能力的性能，也常称为红硬性。耐冲击性主要反映材料承受冲击载荷的能力。 13. 在硬质合金刀具表面涂覆氮化钛涂层，主要作用是（ ） A. 提高耐磨性能并减小摩擦 B. 增大塑性变形并改善排屑 C. 降低表面硬度并增强韧性 D. 提高热膨胀率并减小应力 【答案】A 【解析】氮化钛涂层具有较高硬度和较小摩擦因数，可提高刀具表面的耐磨性，减轻切屑与前刀面的摩擦。 14. 高速精车灰铸铁时，为获得较好的耐磨性和耐热性，较适宜选用的刀具材料是（ ） A. 碳素工具钢刀具 B. 钴高速钢刀具 C. 氧化铝陶瓷刀具 D. 天然金刚石刀具 【答案】C 【解析】氧化铝陶瓷刀具硬度高、耐磨性好、耐热性强，适用于高速精加工灰铸铁等材料。碳素工具钢和高速钢的耐热性相对较低。 15. 高速切削普通碳钢时，通常不宜选用天然金刚石刀具，主要原因是（ ） A. 高温下易发生扩散磨损 B. 低温下易产生塑性变形 C. 常温下易出现氧化腐蚀 D. 切削时易形成积屑瘤 【答案】A 【解析】金刚石中的碳与钢中的铁在高温下容易发生化学作用和扩散，使刀具磨损加剧。因此，金刚石刀具不适宜高速切削钢铁材料。 16. 加工淬硬钢工件时，较适宜选用的刀具材料是（ ） A. 普通碳素工具钢 B. 高速钢刀具 C. 金刚石刀具 D. 立方氮化硼刀具 【答案】D 【解析】立方氮化硼具有很高的硬度和耐热性，特别适合加工淬硬钢等高硬度材料。 17. 数控车床精车调质45钢时，切削速度较高、加工余量均匀且机床刚性较好，较适宜的方案是（ ） A. 选用高速钢并取低速 B. 选用硬质合金并取较高速 C. 选用立方氮化硼并取低速 D. 选用人造金刚石并取高速 【答案】B 【解析】硬质合金适合较高切削速度下加工钢材，在机床刚性好、余量均匀时可发挥其耐磨性优势。 18. 用铣刀加工铸铁箱体，切削过程存在明显断续冲击，宜选用（ ） A. 韧性较高的硬质合金刀片 B. 脆性较大的陶瓷刀片 C. 亲铁性较强的金刚石刀片 D. 耐热性较低的碳素工具钢 【答案】A 【解析】断续切削冲击明显，应优先选择韧性较好的硬质合金，以降低崩刃风险。 19. 粗车带断续表面的钢件时，为减小刀刃崩裂风险，较适宜选用的硬质合金牌号是（ ） A. P10类耐磨牌号 B. P20类通用牌号 C. P40类韧性牌号 D. K10类铸铁牌号 【答案】C 【解析】P类硬质合金主要用于加工钢材，其中数字较大的牌号韧性较好，适于粗加工和断续切削。P40类牌号能较好承受断续切削产生的冲击载荷。 20. 精车经淬火处理的高硬度钢件时，较适宜选用的刀具材料是（ ） A. 立方氮化硼刀具 B. 碳素工具钢刀具 C. 钨钴类硬质合金刀具 D. 普通高速钢刀具 【答案】A 【解析】立方氮化硼具有很高的硬度、耐磨性和热稳定性，适用于精加工淬硬钢等高硬度黑色金属材料。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 一把硬质合金外圆车刀在正交平面内的前角为 ，楔角为 。（1）计算该车刀的后角。（2）该刀具拟用于中等进给量连续精车45钢，应选用高速钢车刀还是YT类硬质合金车刀。 【答案】（1），后角为 。（2）应选用YT类硬质合金车刀。 【解析】（1）正交平面内前角、后角和楔角之和为 。（2）YT类硬质合金适合加工钢材，耐热性和耐磨性优于高速钢，适用于较高切削速度的连续切削。 22. 某钨钴类硬质合金毛坯质量为2.50 kg，其中钴的质量分数为12%，其余成分均为碳化钨。 （1）计算毛坯中钴的质量。 （2）计算毛坯中碳化钨的质量。 （3）说明钴在该硬质合金中的主要作用。 【答案】（1）钴的质量为0.30 kg。 （2）碳化钨的质量为2.20 kg。 （3）钴主要起结合剂作用，将碳化钨颗粒牢固结合，并提高硬质合金的韧性和抗冲击能力。 【解析】（1）钴的质量为2.50×12%，计算得0.30 kg。 （2）碳化钨的质量为2.50减去0.30，计算得2.20 kg。 （3）碳化钨主要提供硬度和耐磨性，钴作为结合剂可改善材料韧性，降低刀刃脆裂的风险。 23. 车削直径为 的45钢轴，采用高速钢车刀时推荐切削速度为 ，采用YT类硬质合金车刀时推荐切削速度为 。（1）分别计算两种刀具材料对应的主轴转速。（2）计算采用硬质合金车刀时，主轴转速约为高速钢车刀的多少倍。（3）若该零件需要连续批量加工，应优先选用哪种刀具材料。 【答案】（1）高速钢车刀主轴转速为 。YT类硬质合金车刀主轴转速为 。（2），约为 倍。（3）应优先选用YT类硬质合金车刀。 【解析】（1）主轴转速由切削速度和工件直径确定。（2）硬质合金允许采用更高切削速度。（3）连续批量加工应提高生产率，YT类硬质合金更适合车削钢件。 24. 在立式铣床上铣削45钢平面，使用直径为 、齿数为6的面铣刀。主轴转速为 ，每齿进给量为 ，铣削长度为 。已知高速钢面铣刀适用切削速度为 至 ，硬质合金面铣刀适用切削速度为 至 。（1）计算实际切削速度。（2）计算工作台进给速度和铣削时间。（3）根据实际切削速度选用合适的刀具材料。 【答案】（1）。（2）。，约为 。（3）应选用硬质合金面铣刀。 【解析】（1）实际切削速度为 。（2）进给速度由每齿进给量、齿数和转速共同确定。（3）该速度超过高速钢适用范围，处于硬质合金适用范围内。 25. 某车间分别使用高速钢车刀和硬质合金车刀加工45钢。刀具寿命经验公式为 。高速钢车刀的参数为 、；硬质合金车刀的参数为 、。现采用切削速度 连续车削。（1）计算高速钢车刀的理论刀具寿命。（2）计算硬质合金车刀的理论刀具寿命。（3）计算硬质合金车刀的理论寿命约为高速钢车刀的多少倍，并确定适宜的刀具材料。 【答案】（1） ，约为 。（2） 。（3），硬质合金车刀的理论寿命约为高速钢车刀的232倍，应选用硬质合金车刀。 【解析】（1）将高速钢车刀的经验参数代入刀具寿命公式可得理论寿命很短。（2）硬质合金在较高切削速度下仍能保持较长寿命。（3）该工况下高速钢耐热性不足，硬质合金更适合连续高速车削。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某车间使用普通数控车床加工45钢阶梯轴，工件待加工外圆直径为50 mm，轴向切削长度为180 mm，另取5 mm的切入量。采用硬质合金车刀，推荐切削速度为120 m/min，每转进给量为0.20 mm/r。车刀主偏角为，副偏角为，前角为，后角为。（1）计算理论主轴转速，并按车床实际转速取760 r/min时，计算该工序的基本切削时间。（2）说明加工45钢时选用硬质合金车刀的主要依据。（3）分析前角和后角取上述数值对切削过程的作用。 【答案】（1）理论主轴转速为 。取实际转速，进给速度为。切削长度为，基本切削时间为。（2）45钢属于中碳钢，硬质合金具有较高的硬度、耐磨性和耐热性，能够适应较高切削速度，生产效率高。（3）前角为可减小切削变形和切削力，使切削较平稳；后角为可避免主后刀面与工件表面严重摩擦，减小磨损。 【解析】（1）先由切削速度和工件直径求理论转速，再用实际转速求进给速度，最后用切削长度除以进给速度求时间。（2）硬质合金耐热耐磨，适合45钢的较高速切削。（3）前角影响切削力，后角主要防止摩擦和后刀面磨损。 27.（5分）某机械加工车间需对45钢轴进行粗车加工，工件待加工外圆直径为60 mm，轴向切削长度为100 mm，刀具切入量取5 mm。选用的切削速度为120 m/min，进给量为0.30 mm/r，车床可选转速中最接近且不超过计算值的是630 r/min。（1）计算主轴理论转速，并按选定转速计算一次走刀的切削时间。（2）针对该粗车工况，选择合适的刀具材料，并说明刀具前角和主偏角的选取原则。（3）加工中发现刀尖出现明显月牙洼磨损，说明应采取的改进措施。 【答案】（1）主轴理论转速为：。选用主轴转速。切削总长度为：。切削时间为：，即切削时间约为。（2）宜选用P类涂层硬质合金车刀。P类硬质合金适于加工钢材；粗车时前角宜取较小值，以保证刀刃强度，主偏角宜在保证工艺系统刚度的条件下取较小值，以增大刀尖承载能力，但应注意避免径向力过大。（3）应适当降低切削速度，选用耐磨性和耐热性更好的涂层硬质合金刀片，并保证切削液充分、连续供给和及时排屑，以降低切削温度、减轻月牙洼磨损。 【解析】理论转速n=1000v/(πd)=636.62 r/min，选630 r/min。L=105 mm，t=L/(fn)=105/(0.30×630)=0.56 min。45钢粗车选P类涂层硬质合金，前角较小，主偏角在刚度允许下取较小值。月牙洼磨损应降速、换耐热耐磨刀片并加强冷却排屑。 28.（5分）某机械厂精车淬硬轴承套外圆，工件材料硬度为HRC58，待加工直径为80 mm，切削长度为220 mm，切入量为4 mm。加工采用连续切削，选用立方氮化硼刀具，推荐切削速度为160 m/min，每转进给量为0.12 mm/r。刀具前角为−，后角为，主偏角为。（1）计算理论主轴转速，并按机床实际转速取630 r/min时，计算该次走刀的基本切削时间。（2）判断选用立方氮化硼刀具是否合理，并说明理由。（3）分析该刀具采用负前角的主要目的；若改用较大的正前角，可能产生什么影响？ 【答案】（1）理论主轴转速为 。取实际转速，进给速度为。切削长度为，基本切削时间为。（2）合理。立方氮化硼硬度和耐热性高，适合加工HRC58的淬硬钢；连续切削还可减少刀刃受到的冲击。（3）负前角可增加刀尖楔角和刃口强度，降低崩刃风险。改用较大的正前角会使刃口变薄、强度下降，淬硬钢切削时容易出现崩刃。 【解析】（1）按公式计算理论转速，再由实际转速求进给速度和切削时间。（2）立方氮化硼适合高硬度淬硬钢的连续精加工。（3）负前角用于增强刃口，正前角过大则可能削弱刀具强度。 29.（5分）某维修车间需在304不锈钢板上加工通孔，孔径为10 mm，板厚为25 mm。为保证钻头完全钻透，钻削长度按孔深加0.5倍钻头直径计算。选用钴高速钢麻花钻，切削速度为12 m/min，进给量为0.12 mm/r，机床选用转速380 r/min。（1）计算钻削时的理论主轴转速、实际进给速度和单孔钻削时间。（2）技师拟采用顶角为的普通高速钢麻花钻加工该孔，判断该方案是否较优，并说明理由。（3）为减轻不锈钢加工中的加工硬化现象，提出两项操作改进措施。 【答案】（1）理论主轴转速为：。选用主轴转速。实际进给速度为：。钻削总长度为：。单孔钻削时间为：，即单孔钻削时间约为。（2）该方案不是较优方案。宜采用钴高速钢麻花钻，并选用约的较大顶角。钴高速钢的耐热性和耐磨性优于普通高速钢；较大顶角可提高钻尖和切削刃强度，改善钻削稳定性，适合不锈钢钻削。（3）应保持连续、稳定的进给，避免钻头在孔内停留摩擦；应充分使用切削液冷却润滑，并及时排出切屑。 【解析】（1）理论转速为，机床实际转速取。实际进给速度为。按题设钻削总长度为，故单孔钻削时间为。（2）不锈钢韧性大、导热性差且易加工硬化，钴高速钢的红硬性和耐磨性优于普通高速钢。约的较大顶角可增强钻尖和切削刃强度，提高钻削稳定性；如需进一步减小轴向力，可配合横刃修磨等措施。（3）保持连续稳定进给可避免钻头在已加工孔壁上摩擦而加剧加工硬化；充分冷却润滑并及时排屑可降低温度和磨损。 30.（10分）某维修车间在不锈钢板上钻削通孔，孔径为20 mm，孔深为45 mm，钻头还需钻入2 mm作为钻穿余量。选用含钴高速钢麻花钻，推荐切削速度为18 m/min，每转进给量为0.12 mm/r。钻头顶角取，采用充分冷却，钻削过程中不得长时间停留在孔内。（1）计算理论主轴转速，并按钻床实际转速取280 r/min时，计算钻头完成一次进给所需的时间。（2）判断选用含钴高速钢钻头是否合理，并说明钻头顶角取的作用。（3）分析钻削不锈钢时为什么要求保持连续进给并充分冷却。 【答案】（1）理论主轴转速为 。取实际转速，进给速度为。钻削总长度为，所需时间为。（2）合理。含钴高速钢具有较好的耐热性、耐磨性和韧性，适合不锈钢钻削。顶角可提高钻尖和切削刃强度，改善定心和钻削稳定性，减小钻头啃入和跑偏的倾向。（3）不锈钢导热性较差且容易加工硬化，停留会使钻尖与孔壁摩擦发热并加剧硬化；连续进给和充分冷却有利于及时排热、减小磨损，避免钻头烧损。 【解析】（1）理论转速为 。实际转速取，进给速度为。钻削总长度为，故时间为。（2）含钴高速钢兼顾耐热性、耐磨性和韧性，适于不锈钢钻削。较大顶角主要用于提高钻尖和切削刃强度，改善定心与钻削稳定性，降低啃入和跑偏倾向。（3）不锈钢导热性差且易加工硬化，钻头长时间停留会造成孔壁摩擦、温度升高和硬化加剧。连续稳定进给、充分冷却润滑及及时排屑可降低切削温度和钻头磨损。 31.（10分）某企业加工HT250铸铁箱体结合面，采用直径为80 mm、齿数为5的面铣刀进行平面铣削。切削速度取250 m/min，每齿进给量取0.15 mm/z，工件加工长度为180 mm，刀具切入和切出总长度为20 mm。机床可选转速中最接近且不超过计算值的是950 r/min。（1）计算铣刀理论转速、实际工作台进给速度和该平面的铣削时间。（2）选择适合该工况的刀具材料，并说明刀具前角和后角的合理取值特点。（3）加工时机床出现振动，若直接改用陶瓷刀片，判断该措施是否合适，并说明应优先采取的改进措施。 【答案】（1）铣刀理论转速为：选用主轴转速。工作台进给速度为：铣削总长度为：铣削时间为：即铣削时间约为16.8 s。（2）宜选用K类硬质合金刀片。加工铸铁时前角宜取零度或较小负值，以增强刀刃抗冲击能力；后角宜取较小值，以提高刀刃刚度和耐磨性。（3）不宜在振动未消除时直接改用陶瓷刀片。应先检查刀片夹紧、刀杆和工件装夹刚度，必要时降低每齿进给量或减小切削宽度，再选择韧性较好的硬质合金刀片。 【解析】理论转速n=1000v/(πD)=994.72 r/min，选950 r/min；vf= mm/min，L=200 mm，t=L/vf=0.28 min。HT250宜用K类硬质合金，前角取零或小负值、后角较小。振动时不宜直接换陶瓷，应先提高装夹刚度并减小进给或切宽。 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 $