2025年機(jī)床刀具研磨工藝考核試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪項不是刀具研磨的主要目的？A.提高刀具表面粗糙度B.修正刀具幾何角度偏差C.去除刀具表面氧化層D.增加刀具材料硬度2.硬質(zhì)合金刀具研磨時，優(yōu)先選用的磨料是？A.棕剛玉（A）B.白剛玉（WA）C.碳化硼（BC）D.立方氮化硼（CBN）3.研磨壓力過大可能導(dǎo)致的主要問題是？A.磨料過早鈍化B.刀具表面產(chǎn)生微裂紋C.研磨效率降低D.表面粗糙度值減小4.高速鋼刀具精研磨時，砂輪粒度應(yīng)選擇？A.60-80B.100-120C.180-240D.320以上5.外圓車刀主偏角研磨時，基準(zhǔn)面應(yīng)選擇？A.刀具底面B.主切削刃投影面C.副后刀面D.前刀面6.研磨過程中使用水溶性切削液的主要作用是？A.提高潤滑性B.降低磨料消耗C.帶走熱量和磨屑D.增強(qiáng)表面硬化效果7.以下哪種檢測工具可直接測量刀具前角？A.角度樣板B.輪廓投影儀C.表面粗糙度儀D.三坐標(biāo)測量機(jī)8.陶瓷刀具研磨時，砂輪線速度應(yīng)控制在？A.10-15m/sB.20-25m/sC.30-35m/sD.40m/s以上9.刃口鈍化研磨的主要目的是？A.提高刃口鋒利度B.消除刃口微觀缺口C.增大前角值D.降低表面摩擦系數(shù)10.研磨余量過大會導(dǎo)致？A.表面粗糙度變差B.加工效率提高C.刀具強(qiáng)度提升D.磨料消耗減少二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.研磨屬于微量切削加工，加工精度可達(dá)IT5-IT3級。（）2.硬質(zhì)合金刀具粗研磨時，應(yīng)采用小進(jìn)給量、高轉(zhuǎn)速。（）3.前刀面研磨時，只需保證表面粗糙度，無需控制前角角度。（）4.研磨過程中砂輪出現(xiàn)堵塞時，應(yīng)立即增大冷卻流量。（）5.可轉(zhuǎn)位刀片刃口研磨需同時保證斷屑槽型完整性。（）6.立方氮化硼砂輪適用于高速鋼刀具的精研磨。（）7.研磨軌跡應(yīng)保持直線運動，避免交叉重疊。（）8.刀具后角研磨時，需以主切削刃為基準(zhǔn)調(diào)整角度。（）9.陶瓷刀具研磨時，應(yīng)采用較小的研磨壓力以防止崩裂。（）10.研磨后的刀具需立即進(jìn)行防銹處理，防止表面氧化。（）三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述刀具研磨工藝中“粗研-半精研-精研”的參數(shù)變化規(guī)律。2.分析硬質(zhì)合金刀具研磨時產(chǎn)生崩刃的可能原因及解決措施。3.說明前刀面研磨與后刀面研磨的技術(shù)要點差異。4.列舉三種常用的刀具研磨質(zhì)量檢測方法及其適用指標(biāo)。5.闡述智能研磨設(shè)備（如配備CCD視覺系統(tǒng)）相比傳統(tǒng)設(shè)備的優(yōu)勢。四、實操題（20分）現(xiàn)有一把YT15硬質(zhì)合金外圓車刀（主偏角75°，前角10°，后角8°），因長期使用導(dǎo)致刃口鈍化、表面粗糙度Ra≥1.6μm，需進(jìn)行研磨修復(fù)。請寫出具體研磨步驟（包含設(shè)備選擇、參數(shù)設(shè)置、檢測方法），并說明每一步的關(guān)鍵控制要點。五、綜合分析題（10分）某企業(yè)采用白剛玉砂輪研磨W18Cr4V高速鋼鉆頭，研磨后出現(xiàn)以下問題：①刃口局部崩缺；②后刀面表面粗糙度Ra=0.8μm（要求≤0.4μm）；③鉆頭壽命較研磨前降低30%。請結(jié)合研磨工藝原理，分析可能原因并提出改進(jìn)方案。答案一、單項選擇題1.D2.D3.B4.C5.A6.C7.B8.A9.B10.A二、判斷題1.√2.×（粗研磨應(yīng)采用大進(jìn)給量、低轉(zhuǎn)速）3.×（需同時控制前角角度）4.×（應(yīng)及時修整砂輪）5.√6.×（CBN砂輪更適用于硬質(zhì)合金）7.×（需交叉重疊保證均勻性）8.√9.√10.√三、簡答題1.粗研：采用粗粒度砂輪（80-120）、大研磨壓力（0.3-0.5MPa）、低砂輪轉(zhuǎn)速（15-20m/s），快速去除余量；半精研：中粒度砂輪（180-240）、中壓力（0.1-0.3MPa）、中轉(zhuǎn)速（20-25m/s），修正幾何精度；精研：細(xì)粒度砂輪（320以上）、小壓力（≤0.1MPa）、高轉(zhuǎn)速（25-30m/s），提升表面質(zhì)量。2.可能原因：①研磨壓力過大；②砂輪粒度太粗；③進(jìn)給速度過快；④刀具裝夾不穩(wěn)固。解決措施：降低研磨壓力至0.2MPa以下；更換240-320細(xì)粒度砂輪；減小進(jìn)給量至0.05mm/r；采用彈性夾具提高裝夾穩(wěn)定性。3.前刀面研磨要點：重點控制前角角度（需與工件材料匹配）和斷屑槽型（需保持原有幾何參數(shù)），表面粗糙度Ra≤0.4μm；后刀面研磨要點：保證后角角度（避免與工件摩擦）和刃帶寬度（一般0.1-0.3mm），需檢測主/副后刀面與切削刃的垂直度。4.①輪廓投影儀：檢測刀具角度（前角、后角、主偏角），精度±0.5°；②表面粗糙度儀：測量Ra值，分辨率0.01μm；③激光共聚焦顯微鏡：觀察刃口微觀形貌（如微裂紋、崩缺），放大倍數(shù)1000倍；④三坐標(biāo)測量機(jī)：檢測復(fù)雜刀具（如球頭銑刀）的空間尺寸，精度±2μm。5.優(yōu)勢：①視覺系統(tǒng)實時監(jiān)測刃口輪廓，自動修正研磨軌跡；②智能算法優(yōu)化研磨參數(shù)（壓力、轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量），適應(yīng)不同刀具材料；③數(shù)據(jù)追溯功能，記錄每把刀具的研磨過程參數(shù)；④自動補(bǔ)償砂輪磨損，保證一致性；⑤減少人工干預(yù)，降低操作技能要求。四、實操題步驟1：設(shè)備選擇。粗研用平面磨床（M7120），配120綠色碳化硅砂輪（GC）；精研用工具磨床（M6025），配320白剛玉砂輪（WA）。步驟2：粗研刃口。裝夾刀具（底面與工作臺平行，用磁性吸盤固定），砂輪轉(zhuǎn)速18m/s，研磨壓力0.3MPa，進(jìn)給量0.1mm/次，去除刃口鈍化層（余量約0.02mm），檢測刃口是否平整（用10倍放大鏡觀察無明顯缺口）。步驟3：半精研后刀面。調(diào)整角度板至8°（后角），砂輪轉(zhuǎn)速22m/s，壓力0.2MPa，進(jìn)給量0.05mm/次，研磨主后刀面和副后刀面，用角度樣板檢測角度（偏差≤±0.5°），表面粗糙度Ra≤1.0μm。步驟4：精研前刀面。更換WA320砂輪，轉(zhuǎn)速28m/s，壓力0.08MPa，沿前刀面縱向均勻研磨（軌跡交叉45°），控制前角10°（用輪廓投影儀檢測），表面粗糙度Ra≤0.4μm。步驟5：刃口鈍化。用細(xì)油石（W10）手工輕磨刃口，形成R0.02-0.05mm鈍圓（避免鋒利刃口崩裂），用掃描電鏡觀察無微觀缺口。步驟6：綜合檢測。用表面粗糙度儀測前/后刀面Ra（≤0.4μm）；用角度測量儀測主偏角（75°±1°）、前角（10°±0.5°）、后角（8°±0.5°）；試切45鋼（轉(zhuǎn)速500r/min，進(jìn)給0.2mm/r，切深2mm），觀察切屑形態(tài)（應(yīng)為C型卷屑）和加工表面粗糙度（Ra≤3.2μm）。五、綜合分析題可能原因：①刃口崩缺：白剛玉（WA）硬度（莫氏9.0）低于高速鋼（HRC63-66），粗研磨時砂輪易鈍化，導(dǎo)致局部切削力過大；研磨壓力過高（＞0.3MPa）或進(jìn)給速度過快（＞0.1mm/r）。②表面粗糙度超標(biāo)：精研磨時砂輪粒度過粗（使用120而非320以上）；砂輪未及時修整（表面堵塞導(dǎo)致切削不鋒利）；冷卻不足（切削熱使表面燒蝕）。③壽命降低：研磨后刃口存在微裂紋（因粗研時砂輪振動大）；后刀面研磨角度偏差（后角過小，與工件摩擦加?。?；前刀面粗糙度差（切屑流動阻力大，刀具磨損加快）。改進(jìn)方案：①更換砂輪：粗研用棕剛玉（A80），精研用白剛玉（WA320），并定期用金剛石筆修整（修整量0.01-0.02mm/次）。②優(yōu)化參數(shù)：粗研壓力0.25MPa，進(jìn)給0.08mm/r；精研壓力0.1MPa，進(jìn)給0.03mm/r；砂輪轉(zhuǎn)速提升至25m/s（提高切