发布时间 : 星期五 文章金属切削原理复习题及答案更新完毕开始阅读fcf9ef2caf45b307e871979a
38、 由切削加工生产率的计算公式（未考虑辅助工时）可知，切削用量三要
素同生产率均保持线性关系。由此可以得出结论：采用大的切削用量，就可以提高劳动生产率。（ F ）
39、 砂轮与工件的接触面大时，应选用软砂轮；磨削导热性差的工件应选硬
度大的砂轮。（ F ）
40、 砂轮粗磨用粒度号数大的磨粒，精磨用粒度号数小的磨粒，当工件材料
软、塑性大时，为避免堵塞砂轮，也可采用较粗的磨粒。（ F ） 41、 疏松组织的砂轮适用于粗磨、平面磨、内圆磨等磨削接触面积较大的工
序。（ T ） 七、 解答下列问题
1、 绘图表示金属切削过程的三个变形区，并简要说明各个变形区的变形特点。（6分）
答：①金属切削过程的三个变形区如图所示。
②第一变形区的主要特征就是被切削层金属在该区产生沿滑移线方向的剪切变形，以及随之产生的加工硬化。
③第二变形区的主要特征是切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面处的金属产生沿前刀面方向的纤维化变形。
④第三变形区的主要特征是已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦，产生变形与回弹，造成纤维化与加工硬化。
评分标准：答对①得3分，答对②③④可各得1分。
2、 说明切削速度对变形系数的影响，并说明其产生的原因。（9分） 答：切削速度对变形系数ξ的影响如下：
无积屑瘤时，①v↑— ?↑（②因一方面，v↑—θ↑—τs↓—μ↓；③另一方面，v↑—使金属流动速度更大于塑性变形速度，第一变形区后移，即?↑）①— ξ↓；
有积屑瘤时，通过积屑瘤的消长对ξ↓起作用： ④开始v↑—Hb↑—γb↑—ξ↓，Hb 最大时ξ最小；⑤接着 v↑—Hb↓—γb↓— ξ↑，Hb为零时，ξ有最大值； ⑥最后再随着v↑—θ↑—τs↓—μ↓— ?↑— ξ↓。曲线有驼峰。
⑦以上所述中， v —— 切削速度；? —— 剪切角；θ—— 切削温度；τs—— 工件材料的剪切屈服强度；Hb —— 积屑瘤高度；γb —— 刀具前角。
评分标准：分有无积屑瘤两种情况来分析：答对①、②、③各得1分；
答对④、⑤、⑥各得2分；未答⑦扣1~2分。
3、 分析刀具前角对切削变形的影响及产生影响的原因。（4分） 答：刀具前角对切削变形的影响及其原因如下：
?γo↑—?↑（在公式??????o中，随着γo↑，①一方面?↑相同数值；
4②另一方面σav↓而使μ↗β↗，③但不如γo增加的多；④结果使 ?↑）—ξ↓。
评分标准：答对①②③④各得1分。
4、 积屑瘤对切削过程有哪些影响？（4分）
答：积屑瘤对切削过程有积极影响，也有消极影响。其影响情况是：
（1）加大了刀具的实际切削前角，使切削力减小。积屑瘤越高，实际前角越大。
（2）稳定的积屑瘤可代替刀刃切削，提高刀具耐用度；不稳定的积屑瘤，
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会使前刀面磨损加剧。
（3）增大了切削厚度。当积屑瘤不稳定时，其产生、成长与脱落可能引起振动。
（4）使加工表面粗糙度增大。
5、 防止产生积屑瘤主要有哪些办法？（5分） 答：（1）①降低切削速度，使切削温度较低，使粘结现象不易发生。 （2）②采用高速切削，使切削温度高于产生积屑瘤的温度区域。 （3）③采用润滑性能好的切削液，减小摩擦。
（4）④增加刀具前角，以减小刀屑接触区的压力。 （5）⑤提高工件材料的硬度，减少加工硬化倾向。 评分标准：答对①②③④⑤各得1分。
6、 绘图表示外圆车刀的三个切削分力（在Pr和Po中表示）。（4分）
评分标准：画对图得1分，画对三个切削分力各得1分。
7、 切削深度与进给量对切削力的影响程度有什么不同？ 为什么？
（8分）
答：①切削深度ap和进给量f增大，都会使切削力Fz增大，②但二者对切削力的影响程度不一样，分析如下：
③Fz∝ap，原因是ap↑—④?不变、切削面积正比增大—⑤单位切削力p不变—Fz随切削面积增大而正比增大；
⑥Fz∝fyFz,而yFz＜1，可见f对Fz的影响比ap的影响小。原因是f↑—⑦切削厚度ac↑—⑧?↓、摩擦系数?↓—p↓，尽管切削面积随f正比增大，而FZ的增大却小于正比。
⑨ap↑—Fx↑（等于或稍大于正比）、Fy↑（稍小于正比）。
评分标准：答对①②③④⑤⑥⑦⑧各得1分；答对⑨另加1分。
8、 分析切削速度对主切削力Fz的影响和原因。（8分） 9、 分析主偏角对主切削力Fz的影响和原因。（8分）
答：主偏角Κr对主切削力Fz的影响对于加工塑性材料和加工脆性材料分别有不同的情况：
①加工塑性材料，②0°＜Κr≦≤60°时，③Κr↑—④ac↑—④ξ↓—③Fz
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↓，⑤在60°~75°间 Fz有最小值；⑥Κr > 75°时，⑦刀尖圆弧刃比例增大，⑦其上塑性变形↑—⑥Fz↑ 。
⑧加工脆性材料，⑨Κr↑—⑩aw↓—⑩切屑切离工件的断裂面↓—⑨Fz↓。 上述：ac—切削厚度；ξ—变形系数；aw—切削宽度。
评分标准：答对③④⑥⑦⑨⑩各得1分；答对①②⑤⑧各得0.5分。未解释各符号含义扣1分。
10、 分析切削用量对切削温度的影响和原因。（9分） 答：v：影响显著。
①一方面，v↑—Fz↘—Pm↑（小于正比）—Q↑； ②另一方面， v↑—刀-屑摩擦热Q摩↑且来不及传出。③结果v↑—θ↑（显著）。
f：有一定影响，比速度的影响小。
④一方面，f↑—Fz↑（小于正比，因ξ↓）—Pm↑—Q↑（小于正比）；⑤ 另一方面，f↑—ach↑—热容量↑。⑥结果f↑—θ↑（不显著）。
ap：影响极微。
⑦一方面，ap↑—Fz↑（正比）—Pm↑（正比）—Q↑（正比）；
⑧另一方面，ap↑—刀刃工作长度↑（正比）—散热面积、容热体积↑（正比）；⑨结果ap↑—θ↗（很小）。
上述：v—切削速度；Fz—主切削力；Pm—切削功率；Q—单位时间产生的切削热；θ—切削温度；f—进给量；ach—切屑厚度；ap—切削深度。
评分标准：答对①②③④⑤⑥⑦⑧⑨各得1分。 未解释各符号含义扣1~2分。
11、 分别说明前角和主偏角对切削温度的影响及产生的原因。
（6分）
答：前角γo：影响变形和摩擦，所以对温度影响明显。
①一方面γo↑—Fz↓—Pm↓—Q↓—θ↓；另一方面γo↑—βo↓—散热条件↘。结果γo↑—θ↓。②前角加大到一定值时，温度降到最低，再继续加大前角，温度不会再降低，原因是散热体积减小了很多。
主偏角Κr：③主偏角影响散热条件， Κr↑—lse↓εr↓—散热条件↓—θ↑。
④Fz ——主切削力；Pm ——切削功率；Q——单位时间产生的切削热；θ——切削温度； lse——参加切削的实际主刃长度；εr——刀尖角。
评分标准：答对①、②、③各得2分。未答④扣1~2分。
12、 切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度有何不同？简述原因。
（6分）
答：切削用量对刀具耐用度的影响程度是不同的，根据关系式
T?Cv.75v5f2.25a0p 可以看出，①切削速度的影响最大，②进给量的影响次之，③
切削深度的影响最小。
原因是因为切削用量对切削温度的影响情况是：④v的影响最大，⑤其次是f，⑥影响最小的是ap。而切削温度对刀具耐用度有着重要的影响，所以切削用量对刀具耐用度的影响有着上述的顺序。
评分标准：分别答对①、②、③、④、⑤、⑥，则各得1分；只写出关系式亦可得1分。
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13、 什么叫刀具的最高生产率耐用度？简要分析影响它的因素。（4分） 答：①使单件工序时间最短的刀具耐用度称为刀具最高生产率耐用度（Tp）。有下列计算式
1?mtct?Tp mm与刀具材料的耐热性有关。耐热性好的刀具材料，m值大。由上式可以看出，m↑—Tp↓，说明③刀具材料耐热性愈好，刀具的最高生产率耐用度应愈低。
由上式可以看出，换刀所消耗时间tct↑—Tp↑。说明④换刀调刀费时的机床，刀具的最高生产率耐用度应定高些。
评分标准：答对①②③④各得1分。
14、 什么叫刀具的经济耐用度？分析影响它的因素。
（6分）
答：①使单件产品（或工序）的加工费用最低的刀具耐用度称为刀具最低
② T?成本耐用度（Tc）。影响它的因数可依据下列关系式分析：
C1?m（tct?t） mM（1）②m与刀具材料的耐热性有关。耐热性好的刀具材料，m值大。由上式可以看出， m↑—Tc↓，说明刀具材料耐热性愈好，选用的刀具耐用度应愈低。
（2）③换刀所消耗时间tct↑—Tc↑。说明换刀调刀费时的机床，刀具耐用度应定高些。
（4）④磨刀一次所耗费的成本（包括刀具的分摊成本）Ct↑—Tc↑，说明使用贵重刀具和复杂刀具时，刀具耐用度应选高些。
（4）⑤该工序单位时间内所分担的全厂费用开支M↑—Tc↓，说明使用贵重机床的工序，刀具耐用度应选低些，以便采用较高的切削用量。
评分标准：答对①得2分，答对②③④⑤可各得1分。
15、 乳化液是怎样配制的？试述乳化液的形成机理。（7分） 答：乳化液是由①矿物油、②乳化剂及其它添加剂配制的乳化油和95%~98%的③水稀释而成的乳白色切削液。
乳化液形成机理：④乳化剂是一种表面活性剂。⑤它的分子是由极性基团和非极性基团两部分组成。⑥极性基团是亲水的，能与水牢固结合；⑦非极性基团是亲油的，能与油牢固结合。⑧加入油和水中的表面活性剂，能定向排列吸附在油水两相界面上，⑨极性端朝水，⑩非极性端朝油，把油和水连接起来。
评分标准：答对①②③⑤各得1分；答对④⑥⑦⑧⑨⑩各得0.5分。 16、 限制粗加工进给量的因素有哪些？（4分）
答：限制粗加工进给量的因素是：①机床进给机构强度、②车刀刀杆的强度和刚度、③硬质合金或陶瓷刀片的强度和④工件的装夹刚度等。
评分标准：答对①②③④各得1分。
17、 粗加工时选择切削用量的原则是什么？（6分）
答：粗加工选择切削用量的原则是：①首先根据切削加工余量选取尽可能大的切削深度；②其次，根据机床进给机构强度、车刀刀杆的强度和刚度、硬质
Tc?
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