利器管理試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種刀具磨損形式主要發(fā)生在刀具的后刀面上（）A.前刀面磨損B.后刀面磨損C.邊界磨損D.刀尖磨損答案：B解析：后刀面磨損是刀具磨損的主要形式之一，主要發(fā)生在后刀面上。前刀面磨損主要發(fā)生在前刀面上；邊界磨損是在切削刃靠近工件外表面和待加工表面處的磨損；刀尖磨損是刀尖部分的磨損。2.刀具的耐用度是指（）A.刀具從刃磨后開始切削，一直到磨損量達到磨鈍標準所經過的總切削時間B.刀具兩次刃磨之間的切削時間C.刀具從開始使用到報廢所經過的時間D.刀具切削一個工件所需要的時間答案：A解析：刀具耐用度的定義就是刀具從刃磨后開始切削，一直到磨損量達到磨鈍標準所經過的總切削時間。選項B刀具兩次刃磨之間的切削時間表述不準確；選項C從開始使用到報廢所經過的時間包含了非切削時間；選項D切削一個工件所需要的時間與耐用度概念不同。3.下列刀具材料中，硬度最高的是（）A.高速鋼B.硬質合金C.陶瓷刀具材料D.立方氮化硼答案：D解析：在常見的刀具材料中，立方氮化硼的硬度最高，其次是陶瓷刀具材料、硬質合金，高速鋼硬度相對較低。4.刀具的前角是指（）A.前面與基面間的夾角B.主后面與切削平面間的夾角C.副后面與副切削平面間的夾角D.主切削刃與基面間的夾角答案：A解析：刀具的前角是前面與基面間的夾角。選項B主后面與切削平面間的夾角是后角；選項C副后面與副切削平面間的夾角是副后角；選項D主切削刃與基面間的夾角不是前角的定義。5.粗加工時，為了提高刀具耐用度，應優(yōu)先選擇較大的（）A.背吃刀量B.進給量C.切削速度D.前角答案：A解析：粗加工時，背吃刀量對刀具耐用度的影響相對較小，優(yōu)先選擇較大的背吃刀量可以在保證加工效率的同時，提高刀具耐用度。進給量和切削速度對刀具耐用度影響較大，增大它們會降低刀具耐用度；前角主要影響切削力和切削變形等，與提高刀具耐用度關系不直接。6.可轉位刀片型號的表示方法中，第一位字母表示（）A.刀片形狀B.刀片精度等級C.刀片有無斷屑槽及槽型D.刀片的夾緊方式答案：A解析：可轉位刀片型號的表示方法中，第一位字母表示刀片形狀。第二位字母表示刀片精度等級；第三位字母表示刀片有無斷屑槽及槽型；而刀片的夾緊方式通常不在型號的第一位字母體現。7.刀具的刃傾角是指（）A.主切削刃與基面間的夾角B.主切削刃與進給方向間的夾角C.主切削刃與副切削刃間的夾角D.前面與基面間的夾角答案：A解析：刀具的刃傾角是主切削刃與基面間的夾角。選項B主切削刃與進給方向間的夾角不是刃傾角；選項C主切削刃與副切削刃間的夾角是刀尖角；選項D前面與基面間的夾角是前角。8.下列刀具中，屬于定尺寸刀具的是（）A.車刀B.銑刀C.鉆頭D.鏜刀答案：C解析：定尺寸刀具是指刀具的尺寸精度直接決定被加工表面尺寸精度的刀具，鉆頭屬于定尺寸刀具，其直徑決定了鉆孔的尺寸。車刀、銑刀、鏜刀的加工尺寸可以通過調整刀具位置等方式改變，不屬于定尺寸刀具。9.刀具磨損過程中，磨損速度最慢的階段是（）A.初期磨損階段B.正常磨損階段C.急劇磨損階段D.以上都不是答案：B解析：刀具磨損過程分為初期磨損階段、正常磨損階段和急劇磨損階段。初期磨損階段磨損速度較快；正常磨損階段磨損速度最慢且比較穩(wěn)定；急劇磨損階段磨損速度急劇增加。10.加工塑性材料時，為了減小切屑與刀具前面的摩擦，應采用（）A.較大的前角B.較小的前角C.較大的后角D.較小的后角答案：A解析：較大的前角可以使切屑在前面上的流動阻力減小，從而減小切屑與刀具前面的摩擦。較小的前角會增加切屑與前面的摩擦；后角主要影響刀具后面與工件加工表面的摩擦，與切屑和前面的摩擦關系不大。11.刀具的磨鈍標準通常根據（）來確定。A.刀具的磨損程度B.工件的加工精度和表面質量C.切削力的大小D.切削溫度的高低答案：B解析：刀具的磨鈍標準通常根據工件的加工精度和表面質量來確定。當刀具磨損到一定程度，會影響工件的加工精度和表面質量，此時就認為刀具達到了磨鈍標準。刀具的磨損程度是判斷是否達到磨鈍標準的依據，但不是確定磨鈍標準的依據；切削力大小和切削溫度高低與刀具磨損有一定關系，但不是確定磨鈍標準的主要因素。12.可轉位刀具的優(yōu)點不包括（）A.刀具壽命長B.切削效率高C.刀具成本高D.便于自動化生產答案：C解析：可轉位刀具具有刀具壽命長、切削效率高、便于自動化生產等優(yōu)點。由于可轉位刀具可以通過轉位使用多個切削刃，減少了刀具刃磨和更換時間，降低了刀具成本，而不是刀具成本高。13.以下哪種刀具材料適合加工高溫合金（）A.高速鋼B.硬質合金C.陶瓷刀具材料D.立方氮化硼答案：D解析：高溫合金的硬度高、強度大、切削加工性差，需要刀具材料具有高的硬度、耐磨性和熱穩(wěn)定性。立方氮化硼具有極高的硬度和熱穩(wěn)定性，適合加工高溫合金。高速鋼的熱穩(wěn)定性相對較差，不適合加工高溫合金；硬質合金在加工高溫合金時也有一定局限性；陶瓷刀具材料雖然硬度高，但韌性相對較差。14.刀具的副偏角主要影響（）A.切削力B.切削溫度C.已加工表面粗糙度D.刀具耐用度答案：C解析：刀具的副偏角主要影響已加工表面粗糙度。較小的副偏角可以減小殘留面積高度，降低已加工表面粗糙度。副偏角對切削力、切削溫度和刀具耐用度也有一定影響，但不是主要影響因素。15.切削用量三要素中，對切削力影響最大的是（）A.背吃刀量B.進給量C.切削速度D.以上都不是答案：A解析：在切削用量三要素中，背吃刀量對切削力的影響最大，其次是進給量，切削速度對切削力的影響相對較小。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.刀具材料應具備的性能有（）A.高硬度B.高耐磨性C.足夠的強度和韌性D.高耐熱性E.良好的工藝性答案：ABCDE解析：刀具在切削過程中要承受高溫、高壓和劇烈的摩擦等，因此刀具材料應具備高硬度以抵抗磨損；高耐磨性保證刀具在長時間切削中不被快速磨損；足夠的強度和韌性防止刀具在切削力作用下發(fā)生斷裂；高耐熱性保證刀具在高溫下保持硬度和耐磨性；良好的工藝性便于刀具的制造和刃磨。2.刀具磨損的原因主要有（）A.機械摩擦磨損B.熱效應磨損C.化學磨損D.相變磨損E.其他磨損（如氧化磨損等）答案：ABCDE解析：刀具磨損的原因是多方面的。機械摩擦磨損是由于切屑與刀具表面、工件與刀具表面的摩擦造成的；熱效應磨損是因為切削熱使刀具材料的硬度降低而導致的磨損；化學磨損是刀具材料與周圍介質發(fā)生化學反應而引起的磨損；相變磨損是刀具在高溫下發(fā)生組織相變導致硬度降低而產生的磨損；其他磨損如氧化磨損等也是刀具磨損的原因之一。3.可轉位刀片的夾緊方式有（）A.上壓式B.杠桿式C.偏心式D.楔塊式E.復合式答案：ABCDE解析：可轉位刀片常見的夾緊方式有上壓式、杠桿式、偏心式、楔塊式和復合式等。上壓式通過壓板將刀片壓緊；杠桿式利用杠桿原理夾緊刀片；偏心式通過偏心機構實現刀片夾緊；楔塊式利用楔塊的楔緊作用夾緊刀片；復合式則是綜合了多種夾緊方式的優(yōu)點。4.影響刀具耐用度的因素有（）A.刀具材料B.刀具幾何參數C.切削用量D.工件材料E.切削液答案：ABCDE解析：刀具材料的性能直接影響刀具的耐磨性和耐熱性，從而影響刀具耐用度；刀具幾何參數如前角、后角、刃傾角等會影響切削力、切削熱和切屑的流動，進而影響刀具耐用度；切削用量中的背吃刀量、進給量和切削速度對刀具耐用度影響較大；工件材料的硬度、強度、韌性等性能不同，對刀具的磨損程度也不同；切削液可以降低切削溫度、減小摩擦，提高刀具耐用度。5.以下屬于先進刀具技術的有（）A.涂層刀具B.陶瓷刀具C.超硬刀具（如立方氮化硼、金剛石刀具）D.智能刀具E.可轉位刀具答案：ABCDE解析：涂層刀具通過在刀具表面涂覆一層或多層高性能涂層，提高了刀具的硬度、耐磨性和耐熱性；陶瓷刀具具有高硬度、高耐磨性和良好的化學穩(wěn)定性；超硬刀具如立方氮化硼、金剛石刀具具有極高的硬度和耐磨性，適合加工難加工材料；智能刀具可以實時監(jiān)測刀具的狀態(tài)和加工過程，實現智能化加工；可轉位刀具具有更換方便、效率高、成本低等優(yōu)點，也是先進刀具技術的代表。三、判斷題（每題2分，共20分）1.刀具的后角越大，刀具后面與工件加工表面的摩擦就越小，所以后角越大越好。（）答案：錯誤解析：雖然刀具的后角越大，刀具后面與工件加工表面的摩擦會減小，但后角過大，會使刀具的楔角減小，降低刀具的強度和散熱能力，容易導致刀具磨損和破損，因此后角并不是越大越好，應根據具體加工情況合理選擇。2.可轉位刀具只能用于車削加工。（）答案：錯誤解析：可轉位刀具不僅可以用于車削加工，還可以用于銑削、鉆削、鏜削等多種加工方式，具有廣泛的應用范圍。3.刀具磨損后，切削力會增大。（）答案：正確解析：刀具磨損后，切削刃變鈍，切削刃與工件之間的擠壓和摩擦加劇，導致切削力增大。4.高速鋼刀具的耐熱性比硬質合金刀具好。（）答案：錯誤解析：高速鋼刀具的耐熱性一般在600℃左右，而硬質合金刀具的耐熱性可達8001000℃，所以硬質合金刀具的耐熱性比高速鋼刀具好。5.刀具的主偏角和副偏角之和等于90°。（）答案：錯誤解析：刀具的主偏角和副偏角之和不一定等于90°，它們的大小需要根據具體的加工要求和工件形狀等因素來確定。6.切削液的主要作用是冷卻和潤滑。（）答案：正確解析：切削液在切削過程中可以降低切削溫度，起到冷卻作用；同時可以減小切屑與刀具、工件與刀具之間的摩擦，起到潤滑作用。此外，切削液還具有清洗和防銹等作用，但主要作用是冷卻和潤滑。7.刀具的耐用度和刀具壽命是同一個概念。（）答案：錯誤解析：刀具耐用度是指刀具從刃磨后開始切削，一直到磨損量達到磨鈍標準所經過的總切削時間；而刀具壽命是指刀具從開始使用到報廢為止的總時間，包括多次刃磨的時間，二者不是同一個概念。8.陶瓷刀具適合加工各種材料。（）答案：錯誤解析：陶瓷刀具雖然具有高硬度、高耐磨性和良好的化學穩(wěn)定性等優(yōu)點，但它的韌性相對較差，不適合加工一些韌性大、沖擊載荷大的材料，因此不是適合加工各種材料。9.增大刀具的前角可以提高刀具的耐用度。（）答案：錯誤解析：增大刀具的前角可以減小切削力和切削變形，降低切削溫度，但會使刀具的楔角減小，刀具強度降低，在一定程度上會降低刀具的耐用度，而不是提高刀具的耐用度。10.刀具的磨鈍標準是一個固定值，與加工條件無關。（）答案：錯誤解析：刀具的磨鈍標準不是一個固定值，它與加工條件如工件的加工精度、表面質量要求、切削用量、刀具材料和工件材料等因素有關。不同的加工條件下，對刀具磨損的容忍程度不同，磨鈍標準也會不同。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述刀具磨損的原因及防止措施。答案：刀具磨損的原因主要有以下幾個方面：（1）機械摩擦磨損：切屑與刀具前面、工件與刀具后面之間的摩擦，會導致刀具表面材料的磨損。這種磨損在切削過程中始終存在。（2）熱效應磨損：切削過程中產生的大量切削熱，使刀具材料的硬度降低，加劇了刀具的磨損。同時，高溫還可能導致刀具材料的相變，進一步降低刀具性能。（3）化學磨損：刀具材料與周圍介質（如空氣中的氧氣、切削液中的化學成分等）發(fā)生化學反應，形成化合物，從而使刀具表面材料被腐蝕和磨損。（4）相變磨損：在高溫作用下，刀具材料的組織結構發(fā)生相變，導致硬度和耐磨性下降，引起刀具磨損。防止刀具磨損的措施如下：（1）合理選擇刀具材料：根據工件材料的性能和加工要求，選擇硬度高、耐磨性好、耐熱性強的刀具材料。例如，加工硬度較高的材料時，可選擇硬質合金或立方氮化硼刀具。（2）優(yōu)化刀具幾何參數：合理選擇刀具的前角、后角、主偏角、副偏角和刃傾角等幾何參數，以減小切削力和切削熱，降低刀具磨損。例如，適當增大前角可以減小切屑與刀具前面的摩擦，但要注意不能過大以免降低刀具強度。（3）調整切削用量：合理選擇背吃刀量、進給量和切削速度。一般來說，粗加工時可優(yōu)先選擇較大的背吃刀量，以提高加工效率；精加工時則要控制切削速度和進給量，以保證加工質量和刀具耐用度。（4）使用切削液：切削液可以降低切削溫度，減小摩擦，清洗切屑，從而減少刀具磨損。根據加工材料和加工要求，選擇合適的切削液，如乳化液、切削油等。（5）改善工件材料的切削性能：通過對工件材料進行適當的熱處理，如退火、正火等，降低材料的硬度和強度，改善其切削性能，減少刀具磨損。2.說明可轉位刀具的特點和優(yōu)點。答案：可轉位刀具是一種先進的刀具類型，具有以下特點和優(yōu)點：特點：（1）刀片可轉位使用：可轉位刀具的刀片通常具有多個切削刃，當一個切削刃磨損后，可以通過轉位使用另一個切削刃，繼續(xù)進行切削加工。（2）刀片夾緊方式多樣：常見的夾緊方式有上壓式、杠桿式、偏心式、楔塊式和復合式等，不同的夾緊方式適用于不同的加工場合和刀具結構。（3）刀片標準化程度高：可轉位刀片的形狀、尺寸和精度等都有統(tǒng)一的標準，便于刀具的設計、制造和使用。優(yōu)點：（1）提高刀具壽命：由于可轉位刀具可以轉位使用多個切削刃，每個刀片可以多次使用，從而延長了刀具的使用壽命，減少了刀具的更換次數。（2）提高切削效率：可轉位刀具的刀片更換方便，不需要進行復雜的刃磨，節(jié)省了刀具刃磨和調整時間，提高了機床的利用率和切削效率。（3）降低刀具成本：雖然可轉位刀具的初始成本相對較高，但由于其使用壽命長，減少了刀具的消耗和刃磨費用，總體上降低了刀具成本。（4）保證加工質量：可轉位刀片的制造精度高，切削刃的一致性好，能夠保證加工精度和表面質量的穩(wěn)定性。（5）便于自動化生產：可轉位刀具的結構簡單，更換方便，適合在自動化生產線上使用，有利于實現加工過程的自動化和無人化。五、計算題（15分）已知工件材料為45鋼，刀具材料為硬質合金YT15，刀具的幾何參數為：前角γ?=10°，后角α?=8°，主偏角κ?=75°，副偏角κ?'=10°，刃傾角λ?=5°。切削用量為：背吃刀量a?=3mm，進給量f=0.3mm/r，切削速度v=120m/min。試計算：（1）切削層公稱橫截面積A?；（2）切削層公稱寬度b?；（3）切削層公稱厚度h?。答案：（1）切削層公稱橫截面積\(A_{n}\)的計算公式為：\(A_{n}=a_{p}f\)已知\(a_{p}=3mm\)，\(f=0.3mm/r\)則\(A_