2025年高級(jí)銑工計(jì)算試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.銑削速度計(jì)算公式為：

A.v=π×D×n/1000

B.v=π×D×n/60

C.v=D×n/1000

D.v=π×n/1000

2.在銑削加工中，切削深度ap與銑削寬度ae的關(guān)系是：

A.ap>ae

B.ap<ae

C.ap=ae

D.無固定關(guān)系

3.銑削功率P(kW)的計(jì)算公式為：

A.P=Fc×v/1000

B.P=Fc×v/6000

C.P=Fc×v/60

D.P=Fc×v/100

4.在銑削45號(hào)鋼時(shí)，推薦的切削速度約為：

A.20-30m/min

B.50-80m/min

C.100-150m/min

D.200-250m/min

5.銑削加工中，進(jìn)給量f與每齒進(jìn)給量fz的關(guān)系是：

A.f=fz×z

B.f=fz×z×n

C.f=fz×n

D.f=fz×z×n/1000

6.在銑削加工中，銑削力Fc的主要影響因素是：

A.切削速度

B.進(jìn)給量

C.切削深度

D.銑刀直徑

7.銑削加工中，表面粗糙度Ra與進(jìn)給量f的關(guān)系是：

A.Ra與f成正比

B.Ra與f成反比

C.Ra與f的平方成正比

D.Ra與f的平方根成正比

8.在銑削加工中，銑削溫度最高的區(qū)域是：

A.刀具-切屑接觸區(qū)

B.刀具-工件接觸區(qū)

C.切屑-工件接觸區(qū)

D.刀具-切屑-工件三相接觸區(qū)

9.銑削加工中，銑削力的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為：

A.Fc=CF×ap^xf×ae^yf×fz^uf×z^wf×d^qf

B.Fc=CF×ap^xf×ae^yf×fz^uf×n^wf×d^qf

C.Fc=CF×ap^xf×fz^uf×z^wf×d^qf

D.Fc=CF×ae^yf×fz^uf×z^wf×d^qf

10.在銑削加工中，刀具壽命T與切削速度v的關(guān)系是：

A.T與v成正比

B.T與v成反比

C.T與v的平方成正比

D.T與v的平方成反比

二、填空題（每題2分，共6題）

1.銑削加工中，切削速度v=________，其中D為銑刀直徑(mm)，n為主軸轉(zhuǎn)速(r/min)。

2.在銑削加工中，進(jìn)給量f與每齒進(jìn)給量fz的關(guān)系是f=________，其中z為銑刀齒數(shù)。

3.銑削加工中，切削功率P=________，其中Fc為切削力(N)，v為切削速度(m/s)。

4.在銑削加工中，銑削力經(jīng)驗(yàn)公式中的CF為________系數(shù)，與工件材料和刀具材料有關(guān)。

5.銑削加工中，刀具壽命T與切削速度v的關(guān)系可表示為T×v^m=________，其中m為刀具壽命指數(shù)。

6.在銑削加工中，表面粗糙度Ra與進(jìn)給量f的關(guān)系可近似表示為Ra≈________，其中rε為刀尖圓弧半徑。

三、判斷題（每題2分，共6題）

1.銑削速度越高，生產(chǎn)效率越高，因此應(yīng)盡可能選擇高的銑削速度。（）

2.在銑削加工中，切削深度ap越大，銑削力越大，但表面質(zhì)量越好。（）

3.銑削加工中，進(jìn)給量f越大，生產(chǎn)效率越高，但表面粗糙度越大。（）

4.在銑削加工中，銑削力Fc與切削深度ap成正比。（）

5.銑削加工中，刀具壽命T與切削速度v成反比關(guān)系。（）

6.在銑削加工中，銑削功率P與切削速度v成正比，與切削力Fc成正比。（）

四、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共2題）

1.在銑削加工中，影響銑削力大小的因素有（）

A.切削速度

B.進(jìn)給量

C.切削深度

D.銑刀直徑

E.工件材料

2.在銑削加工中，影響表面粗糙度的因素有（）

A.進(jìn)給量

B.切削速度

C.銑刀幾何角度

D.工件材料

E.切削液

五、簡(jiǎn)答題（每題5分，共2題）

1.簡(jiǎn)述銑削加工中切削速度的選擇原則。

2.簡(jiǎn)述銑削加工中影響銑削力的主要因素及其影響規(guī)律。

參考答案及解析

一、單項(xiàng)選擇題

1.答案：A

解析：銑削速度v的計(jì)算公式為v=π×D×n/1000，其中D為銑刀直徑(mm)，n為主軸轉(zhuǎn)速(r/min)，v的單位為m/min。公式中除以1000是為了將mm轉(zhuǎn)換為m。

2.答案：D

解析：在銑削加工中，切削深度ap與銑削寬度ae之間沒有固定的關(guān)系，它們?nèi)Q于具體的加工要求和工件形狀。在端銑中，ap通常小于ae；而在周銑中，ap和ae的定義和關(guān)系則不同。

3.答案：A

解析：銑削功率P(kW)的計(jì)算公式為P=Fc×v/1000，其中Fc為切削力(N)，v為切削速度(m/min)。公式中除以1000是為了將W轉(zhuǎn)換為kW。

4.答案：B

解析：在銑削45號(hào)鋼時(shí)，推薦的切削速度約為50-80m/min。具體數(shù)值取決于刀具材料、工件硬度、表面質(zhì)量要求等因素。高速鋼刀具通常采用較低的切削速度，而硬質(zhì)合金刀具可采用較高的切削速度。

5.答案：B

解析：在銑削加工中，進(jìn)給量f與每齒進(jìn)給量fz的關(guān)系是f=fz×z×n，其中z為銑刀齒數(shù)，n為主軸轉(zhuǎn)速(r/min)。f的單位為mm/min，表示每分鐘工件相對(duì)于銑刀的移動(dòng)距離。

6.答案：B

解析：在銑削加工中，進(jìn)給量是影響銑削力Fc的主要因素。進(jìn)給量越大，切削截面積越大，切削力越大。切削速度對(duì)銑削力的影響相對(duì)較小，切削深度和銑刀直徑也有一定影響，但不如進(jìn)給量顯著。

7.答案：A

解析：在銑削加工中，表面粗糙度Ra與進(jìn)給量f成正比關(guān)系。進(jìn)給量越大，殘留面積越大，表面粗糙度越大。此外，刀尖圓弧半徑、刀具幾何角度等也會(huì)影響表面粗糙度。

8.答案：D

解析：在銑削加工中，銑削溫度最高的區(qū)域是刀具-切屑-工件三相接觸區(qū)。在這個(gè)區(qū)域，刀具與切屑、工件之間發(fā)生劇烈摩擦，同時(shí)切削變形產(chǎn)生的熱量也集中在此區(qū)域，導(dǎo)致溫度最高。

9.答案：A

解析：銑削力的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為Fc=CF×ap^xf×ae^yf×fz^uf×z^wf×d^qf，其中CF為切削力系數(shù)，ap為切削深度，ae為銑削寬度，fz為每齒進(jìn)給量，z為銑刀齒數(shù)，d為銑刀直徑，xf、yf、uf、wf、qf為相應(yīng)的指數(shù)。

10.答案：D

解析：在銑削加工中，刀具壽命T與切削速度v的關(guān)系是T與v的平方成反比，即T×v^2=C，其中C為常數(shù)。這表明切削速度對(duì)刀具壽命的影響非常顯著，切削速度提高一倍，刀具壽命可能降低到原來的四分之一。

二、填空題

1.答案：π×D×n/1000

解析：銑削速度v的計(jì)算公式為v=π×D×n/1000，其中D為銑刀直徑(mm)，n為主軸轉(zhuǎn)速(r/min)，v的單位為m/min。公式中π×D表示銑刀的周長(zhǎng)，乘以轉(zhuǎn)速n得到每分鐘的線速度，再除以1000將mm轉(zhuǎn)換為m。

2.答案：fz×z×n

解析：在銑削加工中，進(jìn)給量f與每齒進(jìn)給量fz的關(guān)系是f=fz×z×n，其中z為銑刀齒數(shù)，n為主軸轉(zhuǎn)速(r/min)。f的單位為mm/min，表示每分鐘工件相對(duì)于銑刀的移動(dòng)距離。每齒進(jìn)給量fz表示銑刀每轉(zhuǎn)一齒，工件相對(duì)于銑刀的移動(dòng)距離。

3.答案：Fc×v/1000

解析：銑削功率P的計(jì)算公式為P=Fc×v/1000，其中Fc為切削力(N)，v為切削速度(m/min)。公式中Fc×v表示切削功率(W)，除以1000是為了將W轉(zhuǎn)換為kW。這個(gè)公式基于功率等于力乘以速度的基本物理原理。

4.答案：切削力

解析：在銑削力經(jīng)驗(yàn)公式Fc=CF×ap^xf×ae^yf×fz^uf×z^wf×d^qf中，CF為切削力系數(shù)，與工件材料和刀具材料有關(guān)。CF值越大，表示在相同切削條件下切削力越大，反映了材料的切削加工性。

5.答案：C

解析：銑削加工中，刀具壽命T與切削速度v的關(guān)系可表示為T×v^m=C，其中m為刀具壽命指數(shù)，C為常數(shù)。對(duì)于大多數(shù)材料，m值在0.2-0.4之間，表明切削速度對(duì)刀具壽命的影響非常顯著。

6.答案：f2/(8rε)

解析：在銑削加工中，表面粗糙度Ra與進(jìn)給量f的關(guān)系可近似表示為Ra≈f2/(8rε)，其中rε為刀尖圓弧半徑。這個(gè)公式基于殘留面積理論，表明進(jìn)給量越大、刀尖圓弧半徑越小，表面粗糙度越大。

三、判斷題

1.答案：×

解析：銑削速度并非越高越好。雖然提高銑削速度可以增加生產(chǎn)效率，但過高的銑削速度會(huì)導(dǎo)致刀具磨損加劇、切削溫度升高、刀具壽命縮短，甚至可能引起刀具崩刃或工件變形。因此，銑削速度的選擇應(yīng)綜合考慮刀具材料、工件材料、加工精度要求等因素，選擇經(jīng)濟(jì)合理的切削速度。

2.答案：×

解析：在銑削加工中，切削深度ap越大，銑削力確實(shí)越大，但表面質(zhì)量不一定越好。過大的切削深度可能導(dǎo)致切削力過大，引起振動(dòng)、變形，降低加工精度和表面質(zhì)量。表面質(zhì)量主要受進(jìn)給量、刀具幾何角度、切削速度等因素影響。因此，切削深度的選擇應(yīng)綜合考慮加工效率和質(zhì)量要求。

3.答案：√

解析：在銑削加工中，進(jìn)給量f越大，單位時(shí)間內(nèi)切除的材料體積越多，生產(chǎn)效率越高。但同時(shí)，進(jìn)給量越大，殘留面積越大，表面粗糙度越大，表面質(zhì)量越差。因此，進(jìn)給量的選擇應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)效率和表面質(zhì)量要求。

4.答案：√

解析：在銑削加工中，銑削力Fc與切削深度ap成正比關(guān)系。這是因?yàn)榍邢魃疃仍黾?，切削截面積增大，切削變形和摩擦增大，導(dǎo)致切削力增大。這一關(guān)系已通過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，是銑削加工中的一個(gè)基本規(guī)律。

5.答案：×

解析：銑削加工中，刀具壽命T與切削速度v的關(guān)系不是簡(jiǎn)單的反比關(guān)系，而是T×v^m=C的關(guān)系，其中m為刀具壽命指數(shù)，通常在0.2-0.4之間。這表明切削速度對(duì)刀具壽命的影響非常顯著，切削速度提高一倍，刀具壽命可能降低到原來的1/4到1/1.6倍。

6.答案：√

解析：在銑削加工中，銑削功率P與切削速度v成正比，與切削力Fc成正比，即P=Fc×v/1000。這是因?yàn)楣β实扔诹Τ艘运俣鹊幕疚锢碓?。切削速度和切削力是影響銑削功率的兩個(gè)主要因素，它們的增大都會(huì)導(dǎo)致銑削功率的增加。

四、多項(xiàng)選擇題

1.答案：B、C、D、E

解析：在銑削加工中，影響銑削力大小的因素有：

-進(jìn)給量(B)：進(jìn)給量越大，切削截面積越大，切削力越大。

-切削深度(C)：切削深度越大，切削截面積越大，切削力越大。

-銑刀直徑(D)：銑刀直徑越大，同時(shí)工作的刀齒數(shù)越多，切削力越大。

-工件材料(E)：工件材料的硬度、強(qiáng)度、韌性等都會(huì)影響切削力的大小。

切削速度(A)對(duì)銑削力的影響相對(duì)較小，通常不是主要影響因素。

2.答案：A、B、C、D、E

解析：在銑削加工中，影響表面粗糙度的因素有：

-進(jìn)給量(A)：進(jìn)給量越大，殘留面積越大，表面粗糙度越大。

-切削速度(B)：切削速度過高或過低都可能影響表面粗糙度，通常存在一個(gè)最佳切削速度范圍。

-銑刀幾何角度(C)：刀具前角、后角、刀尖圓弧半徑等幾何角度直接影響表面粗糙度。

-工件材料(D)：工件材料的硬度、韌性、組織結(jié)構(gòu)等都會(huì)影響表面粗糙度。

-切削液(E)：切削液可以減少摩擦、降低切削溫度、改善切削條件，從而影響表面粗糙度。

五、簡(jiǎn)答題

1.答案：

銑削加工中切削速度的選擇原則如下：

(1)根據(jù)刀具材料選擇：高速鋼刀具通常采用較低的切削速度(20-50m/min)，硬質(zhì)合金刀具可采用較高的切削速度(50-300m/min)，涂層刀具可進(jìn)一步提高切削速度。

(2)根據(jù)工件材料選擇：工件材料硬度越高、強(qiáng)度越大，切削速度應(yīng)越低。如鋁合金可采用較高的切削速度，而高硬度合金鋼則需要較低的切削速度。

(3)根據(jù)加工要求選擇：精加工時(shí)為保證表面質(zhì)量，通常采用較高的切削速度；粗加工時(shí)為提高生產(chǎn)效率，可采用較高的切削速度，但需考慮刀具壽命。

(4)根據(jù)機(jī)床功率選擇：切削速度過高會(huì)導(dǎo)致切削功率增大，可能超過機(jī)床功率限制，因此應(yīng)選擇機(jī)床能夠承受的切削速度。

(5)根據(jù)刀具壽命選擇：切削速度越高，刀具壽命越短，因此應(yīng)在保證生產(chǎn)效率的前提下，選擇經(jīng)濟(jì)合理的切削速度，使刀具壽命與加工成本達(dá)到最佳平衡。

2.答案：

銑削加工中影響銑削力的主要因素及其影響規(guī)律如下：

(1)進(jìn)給量：進(jìn)給量是影響銑削力的最主要因素。進(jìn)給量越大，切削截面積越大，切削變形和摩擦越大，銑削力越大。銑削力與進(jìn)給量通常呈指數(shù)關(guān)系，約為fz^0.7-1.0。

(2)切削深度：切削深度越大，切削截面積越大，銑削力越大。銑削力與切削深度通常呈指數(shù)關(guān)系，約為ap^0.8-1.0。

(3)銑刀直徑：銑刀直徑越大，同時(shí)工作的刀齒數(shù)越多，銑削力越大。銑削力與銑刀直徑通常呈