第一章、第二章简答题
1、刀具在什么条件下工作？
答：刀具工作时，要承受很大的压力，同时，由于切削是产生的金属塑性变形以及在刀具、切屑工件相互接触表面间产生的强烈摩擦，使刀具切削刃上产生很高的温度和受到很大的应力。
另外，在加工脆性材料，断续切削，粗加工过程中，刀具切削部分要承受一定的冲击力的作用。
2、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼各有何性能特点，适用于何处？
答：高速钢的特点：耐热温度低，切削速度低；强度高，工艺性最好。主要低速加工铸铁，结构钢
硬质合金的主要特点：
（1）随碳化物含量的提高，其熔点、硬度、耐磨性提高；
（2）化学稳定性好，热稳定性好
（3）切削速度高
（4）抗弯强度低，冲击韧性低
主要应用：加工铸铁，结构钢，不锈钢，耐热合金，钛合金等
陶瓷刀具的主要特点：
（1）硬度高，耐磨性好，切削速度高
（2）热化学稳定性好，耐热温度高
（3）抗弯强度低，冲击韧性差
（4）导热性能差
主要应用：氧化铝基陶瓷刀具主要用于高速精车、半精车铸铁及调质结构钢；氮化硅基陶瓷刀具加工铸铁，镍基合金。
金刚石主要特点：
（1）具有极高的硬度和耐磨性
（2）切削刃可以刃磨得非常锋利
（3）导热性能非常好
（4）热稳定性能较低
（5）高温下和黑色金属(铁碳合金)在加工中会发生化学磨损应用：主要用于磨料，用作刀具时，多用于在高速下对有色金属及非金属进行精细车削，镗孔
3、常用高速钢有哪些牌号？其化学成分和性能特点如何？目前通过那些途径提高高速钢的切削性能？
答：W18Cr4V（W18），化学成分中含钨量18%
主要特点：
（1）综合性能较好
（2）淬火过热倾向小，热处理易控制，刃磨性能好
（3）含碳量高，塑性变形抗力大
（4）碳化物分布不均，剩余碳化物颗粒大（30μm
（5）抗弯强度、韧性较低，
钨钼钢W6Mo5Cr4V2（M2）
特点：
优点：
（1）碳化物细小均匀，机械性能好，可做大尺寸刀具；
（2）热塑性好；
（3）刃磨性好。
（4）热稳定性稍低于W18，V>40m/min时，性能稍差；
（5）热处理时脱碳倾向大，易氧化，淬火温度范围较窄。
W9Mo3Cr4V
（1）热稳定性能高于M2
（2）碳化物均匀性接近M2，良好的热塑性；
（3）脱碳倾向小于M2
（4）耐用度较高。
W2Mo9Cr4VCo8（M42）
（1）67-69HRC，600 ℃时，55HRC
（2）含V量低，刃磨性好
（3）含Co，成本高
（4）综合性能好，应用广泛
（5）可加工耐热钢、不锈钢，加工材料硬度越高，效果越明显。
W6Mo5Cr4V2Al（501）
（1）Al的作用：提高高温硬度，热塑性与刃性，高温形成Al2O3，减轻粘刀。（提高W,Mo 的溶解度，组织晶粒长大）
（2）600 ℃时，54HRC；抗弯强度2.9-3.9GPa，
（3）成本低
（4）刃磨性差
（5）切削性能优良：加工30-40HRC调质钢，耐用度较HSS高3-4倍。目前提高高速钢切削性能的主要途径有：
（1）在通用性高速钢成分中再增加含碳量、含钒量及添加钴、铝等合金元素
（2）采用粉末冶金的方法制备高速钢
4、常用硬质合金有哪几大类，各有哪些常用牌号，其性能特点如何？加工钢料和加工铸铁、粗加工和精加工应如何选择硬质合金？为什么？
答：常用硬质合金有四大类：钨钴类（YG）、钨钛钴类（YT）、钨钛钽（铌）钴类（YT）和碳（氮）化钛类（YN）。
YG类的主要特点为：硬度较低、韧性高、导热性好，切削温度低、刃磨性好，刃口锋利，常用牌号有：YG3X、YG6X、YG6、YG8。
YT类的主要特点为：硬度高，σ弯和αk较低，随着TiC含量的增加，其导热性、刃磨性、焊接性下降；耐热性好。常用牌号有：YT5、YT14、YT15、YT30
YW类的主要特点为：晶粒细化，提高σ弯、αk、σ-1和高温性能，同时保持较高的硬度。
粗加工加工钢料时，应选择耐热温度高，有一定抗冲击性能的硬质合金，如YT5,YG3
精加工加工钢料时，应选择硬度高，耐磨性好的硬质合金，如YT15,YT30
粗加工加工铸铁时，应选择抗弯强度高，冲击性能好的硬质合金，如YG6，YG8
精加工加工铸铁时，应选择冲击韧性较好，硬度高，耐磨性好的硬质合金，如YG3，YT5
5、涂层硬质合金有哪些优点？常用涂层材料有哪些？
答：涂层硬质合金一般选择YG类硬质合金为基体，韧性较好，而涂层一般要求硬度较高，耐磨性好，与金属亲和力小，高温下有良好的热稳定性，因此涂层硬质合金的主要优点有：（1）涂层比基体硬度高；
（2）涂层具有高的抗氧化性，抗粘结性，耐磨性，抗月牙洼磨损
（3）低的摩擦系数，可降低切削力，切削温度25%
（4）耐用度提高1-3倍（WC）
常用涂层材料有：TiC、TiN、Al2O3
7、按下列条件选择刀具材料类型和牌号：（1）45号钢锻件粗车；（2）HT200铸铁精车；（3）低速精车合金钢蜗杆；（4）高速精车调质钢长轴；（5）高速精密镗削铝合金缸套；（6）中速车削淬火钢轴；（7）加工65HRC冷硬铸铁
答：
（1）45号钢锻件粗车的特点：工件表面有硬皮，要求刀具耐磨性好，切削力加大，切削温度高，要求刀具耐热性能好，因此选择YT5，YW1，
（2）HT200铸铁精车的特点：切削力不大，有较小的冲击，由于是精车，要求较好的耐磨性，因此选择CBN ，陶瓷刀YG3
（3）低速精车合金钢蜗杆：特点：加工余量小，切削力小，无冲击，由于是合金钢，要求刀具耐磨性好，选择刀具：YT30,YG3
（4）高速精车调质钢长轴：特点：由于是长轴，要求刀具耐磨性很好，对高速精车，要求耐热性良好，选择刀具：CBN，YN10，陶瓷刀
（5）高速精密镗削铝合金缸套：特点：工件材料塑性极好，精密镗削，要求刀刃锋利，抗粘结性好。选择刀具：PCD，YG3X
（6）中速车削淬火钢轴：特点：要求刀具硬度高，耐磨性好耐热性好，由于是中等切削速度，易产生积屑瘤，因此选择抗粘结的涂层刀具材料（TiN涂层）或陶瓷刀具
（7）加工65HRC冷硬铸铁：特点：工件材料硬度较高，脆性大，粗加工是切削力大，要求刀具材料人性较高，同时硬度也较高，粗加工时易选择YG6A，精加工时可选CBN，Sailon 陶瓷刀
第三章：切削变形
1、切削变形区的划分，各有何特点？
答：
第一变形区，位于始滑移面和终止滑移面之间，主要特点是产生剪切变形
第二变形区发生于切屑底面和前刀面的接触处，主要特点是产生纤维化 第三变形区发生于以加工表面上，主要特点是产生纤维化和加工硬化。 3、 金属切削变形的表示方法有哪几个？ 答：
剪切角：φ：剪切面和切削速度方向的夹角相对滑移ε ：第一变形区剪切应变量的大小 变形系数ξ ：切削层长度与切屑长度的比 3、剪切角和刀具的前角、摩擦角有何关系？ 答：Lee Shaffer 近似剪切角公式
γo ↑→φ↑→切削变形↓——有利
β↑→φ↓→切削变形↑——应提高刀具的刃磨质量， 施加切削液 5、 影响前刀面摩擦系数的主要情况有哪些？ 答：
1．工件材料：强度、硬度↑→切削温度↑→ μ ↓ 2．切削厚度：切削厚度↑→正应力↑→ μ ↓
3．切削速度切削速度↑→粘结↑→ μ ↑；切削速度↑→塑性↑→ μ ↓ 4．刀具前角：前角γo ↑→正应力↓ → μ ↑ 5、什么是积屑瘤？积屑瘤对加工过程有何影响？ 答：
在中等切削速度下，加工钢料等塑性材料时，在前刀面切削刃处由于冷焊作用而粘着一块硬块，该金属称为积屑瘤
()
o γβπφ--=4
积屑瘤对加工过程的影响
1．实际前角增大
2．增大切削厚度
3．使加工表面粗糙度增大
4．对刀具耐用度的影响
7、防止积屑瘤的主要方法有哪些？
答：
1．降低切削速度
2．采用高速切削
3．采用润滑性好的切削液
4．增加刀具前角
5．提高工件材料硬度
7、对切削变形的影响因素有哪些？
答：
一、工件材料对切削变形的影响:工件材料强度↑→摩擦系数μ↓→剪切角φ↑→切削变形↓
二、刀具前角对切削变形的影响:前角↑→(β－γo)↓→剪切角φ↑→切削变形↓
三、切削速度对切削变形的影响：切削速度提高，变形程度越小。
四、切削厚度对切削变形的影响：进给量f↑→切削厚度ac↑→μ↓→ξ↓→切削变形↓
第四章：切削力
1、什么叫切削力？分析加工塑性材料和脆性材料时切削力的来源？
答：
金属切削时，刀具切入工件，使被加工材料发生变形并成为切屑所需的力，称为切削力。
加工塑性材料时，切削力来自工件材料的弹性变形抗力、塑性变形抗力、前刀面和切屑底面的摩擦力和后刀面和已加工表面的摩擦力。
加工脆性材料时，主要来自工件材料的弹性变形抗力和后刀面的摩擦力。
2、为了实际应用，Fr 可分解为相互垂直的F x （国标为F f ）、F y （国标为F p ）和F z （国标为F c ）三个分力，这三个分力各有何作用？ 答：
F z —切削力或切向力。它切于过渡表面并与基面垂直。F z 是计算车刀强度，设计机床零件，确定机床功率所必需的。
F x 是设计走刀机构，计算车刀进给功率所必需的。
F y —切深抗力、或背向力、径向力、吃刀力。F y 用来确定与工件加工精度有关的工件挠度，计算机床零件和车刀强度。它与工件在切削过程中产生的振动有关。 3、 切削力指数公式中各参数的含义是什么？
C Fz ——与被加工金属和切削条件有关的系数
x fz ，y fz ，n fz ——切削用量三要素的指数，分别表示背吃刀量、进给量和切削速度对切削力影响的大小。
K fz ——表示当实际加工条件与所求得经验公式的条件不符时，各种因素对切削力的修正系数的积
4、影响切削力的因素有哪些？
???
????===fx
n y x p Fx x fy n y x p Fy y fz n y x p
Fz z K v
f a C F K v f a C F K v
f a C F fx
fx
fx
fy
fy fy fz fz fz
（1）切削用量对切削力的影响？
（2）刀具角度对切削力的影响？答：被加工材料、切削加工用量、刀具几何参数、刀具材料、切削液对切削力的影响、刀具磨损对切削力的影响
（1）背吃刀量a p 和进给量f 增大，切削力增大，但ap 的影响比f 的大。切削速度v 对切削力的影响很小。
（2）前角对切削力的影响在刀具角度中影响最大，
前角↑→φ↑→塑性变形↓→ξ↓→摩擦力↓→切削力↓ 主偏角↑→切削厚度a c ↑→切削变形↓→切削力↓ 但Kr>60-75 °时，Fz 会增大（非自由切削）
第五章 切削热与切削温度
1、根据公式 ，对切削热产生的影响大小为ap ，v ，f ，能否说明切削用量对切削温度的影响也是这个顺序？为什么？ 答：
对切削热产生的影响大小为ap ，v ，f ，不能说明切削用量三要素对切削温度的影响也是这样，因为切削温度不但和切削热的产生有关，也和切削热的传出有关，增加背吃刀量，虽然可使切削热增加，但也增加了刀屑的接触长度，改善了散热条件，因此对切削温度的影响最小，而切削速度对切削温度的影响最大。 2、影响切削温度的因素有哪些？ 答：一、切削用量的影响
二、刀具几何参数的影响
fz
p
Fz
m
K
v f a C
P 85 . 0 75 . 0
三、工件材料的影响 四、刀具磨损的影响 五、切削液的影响
3、刀具的前角怎样影响切削温度？答：随着刀具前角γo 增加，切削力降低，产生热量减少，导致切削温度下降。但前角γo 太大时，使刀头散热体积减少，使切削温度升高，因此，存在最佳前角，使切削温度最低。
5、 切削用量如何影响切削温度？ 答：
影响效果：v>f>ap
切削速度Vc ↑一倍→切削温度↑30%～45% 背吃刀量aP ↑一倍→切削温度↑5%～8% 进给量f ↑一倍→切削温度↑15%～20% 5、切削温度对工件的尺寸精度有何影响？ 答：
1、工件本身受热膨胀，直径发生变化，影响尺寸精度；
2、刀杆受热膨胀，使加工直径减少；
3、工件受力变长，车削后工件中部直径变大。
7、 加工钢料等塑性材料和加工铸铁等脆性材料时，前刀面和后刀面哪一个切削温度高？
γo 对切削温度的影响
加工条件：刀具材料W18Cr4V
工件材料：45钢；Kr=75°、αo=6°～ 8° V=20m/min 、a p =1.5mm ，f=0.2mm/r
- 10 ° -5° 0 ° 5 ° 10 ° 15 20 ° 30
°
前角γ
o
切削温度θ/℃
410
390
370 350 330 310 290 270
答：加工钢料等塑性材料，前刀面的切削温度高，因为切屑和前刀面的摩擦比较严重。
加工铸铁等脆性材料时，后刀面的切削温度高，因为加工脆性材料形不成连续的切屑，前刀面上没有摩擦，但后到面上摩擦严重。
第六章刀具磨损、破损和刀具耐用度
1、后刀面有几个磨损区？用什么符号表示？什么情况下容易形成后刀面的磨损？
答：后刀面有3个磨损区：刀尖磨损区（C区）、边界磨损区（N区）和刀尖磨损区（B区），当切削铸铁或以较小的切削厚度切削塑性材料时，容易形成后刀面的磨损
2、刀具磨损的四个主要原因是什么？
答：刀具磨损的四个主要原因是：
一、硬质点磨损
二、粘结磨损
三、扩散磨损
四、化学磨损（氧化磨损）
3、什么是硬质点磨损？什么情况下容易发生？
答：因为工件材料中含有一些碳化物、氮化物、积屑瘤残留物等硬质点杂质，在金属加工过程中，会将刀具表面划伤，造成机械磨损。
低速刀具磨损的主要原因是硬质点磨损
4、高速钢刀具在高速和低速切削钢材时的主要磨损原因？
答：高速钢在低速切削是主要产生硬质点磨损（切削温度较低），高速时由于切削温度过高，主要产生塑性变形破坏。
5、硬质合金刀具在高速、中速和低速切削钢材时的主要磨损原因？
答：硬质合金车刀高速切削时，主要以扩散磨损为主；中速切削主要以粘结磨损为主；低速切削主要产生硬质点磨损和崩刃。
5、切削温度如何影响磨损原因？
答：切削温度是影响刀具磨损原因的主要因素，当切削温度较低时，主要产生硬质点磨损，中等切削温度时主要产生粘结磨损，较高温度切削时，主要产生扩散磨损和氧化磨损。
6、刀具磨损过程的三个阶段是什么？合理的刀具磨损标准如何确定？
答：刀具磨损过程的三个阶段是初期磨损阶段，正常磨损阶段，急剧磨损阶段。
以1/2背吃刀量处后刀面上的磨损带宽度VB达到正常磨损阶段的结束和急剧磨损阶段的开始时的磨损量作为刀具磨钝标准。
7、什么叫刀具的耐用度？切削用量三要素如何影响刀具的耐用度？
答：刀具的耐用度指一把刀从开始使用到达到磨钝标准时的实际切削时间（T）。增加切削用量三要素都能降低刀具的耐用度，其中切削速度影响最大，背吃刀量影响最小。
9、什么是最高生产率耐用度，最低成本耐用度？
答：最高生产率耐用度：以单位时间生产最多数量产品或加工每个零件所消耗的时间为最少来衡量的刀具耐用度。
最低成本耐用度？以每件产品或工序的加工费用最低为原则来制定的刀具耐用度。
9、根据破损形貌，刀具脆性破损的形式有哪几种？刀具脆性破损的原因是什么？
答：根据破损形貌，刀具脆性破损的形式有：1．崩刃，2．碎断，3．剥落，4．裂纹破损，刀具脆性破损的原因是：（1）、断续切削下的机械冲击和热冲击造成较大的机械应力和热应力；（2）、硬质合金和陶瓷刀的脆性大，容易在应力的作用下产生破损。
第七章：工件材料切削加工性
1、什么叫工件材料的切削加工性？什么是相对加工性？
答：工件材料的切削加工性指材料用刀具进行切削加工的难易程度；
相对加工性：
以强度σb=0.637GPa，HBS=170～229的45#钢的V60为基准，记(V60)j，其他加工材料的V60与(V60)j比较，所获得的加工性。
2、影响工件材料切削加工性的主要因素有哪4个？
答：影响工件材料切削加工性的因素
1．工件材料的硬度
2．工件材料的强度（常温强度、高温强度）
3．工件材料的塑性和韧性
4．工件材料的导热系数
3、提高难切削加工材料切削加工性的途径？
答：1．调整化学成分：假如S、Pb等形成易切钢
2．热处理改变金相组织和物理力学性能
3、其他方法：如冷拔处理。
4、分析奥氏体不锈钢、高锰钢难切削加工的原因？应选择什么刀具材料？
答：奥氏体不锈钢难加工的原因有:(1)易产生加工硬化;(2)导热性差；(3)断屑困难，刀具易磨损，针对以上特点，易选择导热性好，韧性较好的YG类硬质合金
高锰钢难加工的原因有：(1)易产生加工硬化；(2)导热性差，热涨系数大，尺寸不易保证；(3)断屑困难，刀具易磨损。针对以上特点，易选择导热性好，韧性较好的YG类硬质合金
第八章：切削液
1、切削液的主要作用是什么？水溶性切削液和油性切削液的作用有何不同？
答：切削液的主要作用是：冷却，润滑，防锈，排屑等
水溶性切削液的冷却性和排屑性好，有一定的防锈性，但润滑性差；
油性切削液润滑性和防锈性好，排屑性和冷却性较差。
2、极压添加剂的作用原理和主要使用场合是什么？
答：极压添加剂含有S、P、Cl、I等有机化合物，高温下与金属表面形成化学润滑膜，较耐高温，主要应用于高速加工时产生高温的场合或用于加工难加工材料。
3、车削加工铸铁是如何选择切削液？
答：硬质合金刀具车削铸铁时一般不用切削液，低速精车时可以选用煤油；高速精车时可用高浓度的乳化液。
4、车削或铣削加工钢时，如何选用切削液？
答：采用车削或铣削粗加工钢时，由于发热比较多，切削温度高，易选用冷却性好的水溶液或低浓度的乳化液；
采用车削或铣削低速精加工钢时，由于发热比较少，切削温度较低，为保证加工质量，易选用切削油；高速精加工时，由于切削温度比较高，切削液应同时具有良好的冷却性和润滑性，因此应选用高浓度的乳化液。
第九章：已加工表面质量
1、什么叫残留面积？哪些因素对理论粗糙度有影响？
答：切削时，由于刀具与工件的相对运动及刀具几何形状的影响，有一小部分金属未被切下来而残留在已加工表面上，称为残留面积。
影响理论粗糙度的因素有：进给量、刀具的主偏角和副偏角、刀尖的圆弧半径。
2、加工硬化产生的原因是什么？用什么参数表征加工硬化？
答：加工硬化产生的原因是：已加工表面的形成过程中，金属表面复杂的塑形变形。第一变形区的范围扩大到已加工表面以下，是已加工表面层的一部分金属也产生了塑性变形；由于刀刃钝圆半径的存在，刀具的后刀面继续与已加工表面摩擦，使已加工表面再次发生剪切变
形。
表征加工硬化的参数有硬化程度（N）和硬化深度（hd）。
3、什么是残余应力？残余应力产生的原因是什么？
答：残余应力是在没有外力作用下，在物体内部保持平衡而残留的应力。
残余应力产生的原因
（1）机械应力引起的塑形变形；
（2）热应力引起塑形变形；
（3）相变引起的体积变化
第十章：刀具合理几何参数的选择
1.前角的刀具合理几何参数的选择
答：前角的功用：前角大小主要影响：切削变形，切削力，切削热，耐用度，散热条件。
确定原则：在保证刀具耐用度的前提下，尽量选择大的前角。
确定前角时，还应考虑：1、刀具材料的强度，韧性；2、工件材料的塑性，脆性；3．加工条件
2、如何根据工件材料的塑性，脆性和强度确定刀具的前角？
（1）工件材料的塑性材料较高时，为减小减小切削变形和前刀面的摩擦，应选择较大的前角。（2）当工件材料脆性材料较大时，切削力比较集中，为保护刀刃，应选较小的前角。（3）当工件材料强度硬度较高时，切削力较大，切削温度较高，为增加强度和散热体积，应选较小的前角。
3、后角的功用及确定原则是什么？
后角的主要功用是：减少后刀面的摩擦，提高刀具的耐用度，提高加工质量。1．增大后角，减小弹性恢复层和后刀面的接触长度；2．刀具锋利；3．在相同VB标准时，提高刀具的耐用度。4、后角太大，降低切削部分的强度和散热条件。
确定原则是在不产生摩擦条件下尽量减小后角，主要取决于切削厚度。实际生产中应考虑：
（1）切削厚度；
（2）加工精度；
（3）工件材料的强度硬度、塑性、弹性等；
（4）工艺系统刚度
4、主偏角的功用及选择原则是什么？
答：主偏角的功用是：
（1）ap，f不变时，减小Kr可减轻单位长度切削刃上的负荷，散热好
（2）提高刀尖强度，散热体积大。
（3）减少因冲击造成的刀尖损坏
（4）影响背向力
选择原则：从提高刀具耐用度的角度，应减小主偏角
5、副偏角的功用及选择原则是什么？
副偏角的功用：最终形成加工表面，影响刀具强度，散热
选择原则：在不影响摩擦和振动的条件下，应用小的副偏角。
6、刃倾角的功用及选择原则是什么？
答：刃倾角的功用
（1）控制切屑流向；（2）影响刀头强度和断续切削时切削刃上受冲击的位置；（3）影响刀刃的锋利程度；（4）影响切削分力的大小
选择原则：
1．根据加工要求
（1）加工精度高时，应选择大的刃倾角；
（2）有冲击或加工高强度钢，淬硬钢等应选择负的刃倾角。
2．根据加工条件：加工断续表面或余量不均匀时，选较大的负刃倾角。
第十一章：切削用量的制定
1、选择切削用量的原则是什么，从刀具耐用度出发时，按什么顺序选择切削用量？从机床动力出发时，按什么顺序选择切削用量？为什么？
答：选择切削用量的原则是充分利用刀具的切削性能和机床的性能，在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本。
从提高刀具耐用度出发，应首先采用较大的背吃刀量，再选用大的进给量，再根据耐用度确定切削速度。因为切削用量三要素中背吃刀量对刀具耐用度影响对小，而切削速度影响最大。
从机床动力出发时，应首先选择较大的进给量，再确定背吃刀量，最后选择较低的切削速度。因为进给量对切削力的影响比背吃刀量的小，所有首先选较大进给量。虽然切削速度对切削力的影响最小，但增大切削速度，会大大增加切削功率，因此选择较低的切削速度。
2、粗加工时进给量的选择受哪些因素的影响？当进给量受到表面粗糙度限制时，有什么办法增加进给量，而保证表面粗糙度要求？
答：粗加工时对工件表面质量没有太高要求，进给量受到下列因素的限制：机床进给机构的强度、车刀刀杆的强度和刚度、硬质合金或陶瓷刀片的强度和工件的装夹刚度等。
精加工时进给量受到表面粗糙度限制时，可以选择较大的刀尖圆弧半径和提高切削速度，从而可以提高进给量。
第十二章：磨削
1、和切削加工相比，磨削加工有何特点？
答：和切削加工相比，磨削加工的主要特点有：
1、高速度：线速度：30 ～50m/s；高速：>50m/s
2、高精度：IT6～IT5级；表面粗糙度值可达Ra0.01 ～ 0.04μm
3、高硬度：加工淬火钢、硬质合金等高硬度材料；
4、高温度：磨削温度可达1000℃以上；使用大量的冷却液。
5、去除单位体积材料的能耗高。 2、砂轮粒度的选择准则是什么？ 答：砂轮粒度选择原则为：
（1）精磨时：选择粒度小的磨粒,46 # -100 #； （2）粗磨时：磨粒粗12#-36#；
（3）砂轮速度高或砂轮与工件接触面积较大时，粒度大； （4）磨软而韧金属，粒度粗；硬而脆金属，粒度小。 3、常用的砂轮结合剂有哪4种？各有何主要特点？
4、砂轮硬度的选择原则是什么？ 答：砂轮硬度的选择： （1）工件硬，砂轮软 （2）接触面极大，砂轮软
名称
符号 特点
应用
陶瓷结合剂 Vitrified V 耐热、效率高、价格低、脆性
大。
应用最广
树脂结合剂 bakelite B 强度高、抗冲击、弹性好
薄片砂轮
橡胶结核剂 rubber R 强度高、抗冲击、弹性好
导轮、薄片砂轮
金属结合剂 metal
M
强度最高
金刚石砂轮
（3）半精磨比粗磨砂轮软，精磨，成型磨，砂轮硬
（4）气孔率低，砂轮软
（5）树脂结合剂不耐高温，磨粒易脱落，硬度比陶瓷结合剂高1-2级
5、什么叫比磨削能？为什么磨削的单位切削能高于其他的切削方式？
答：比磨削能：磨下单位体积金属所消耗的能量(N.m/mm3)
磨削的单位切削能高于其他的切削方式的主要原因有：
（1）磨削加工是微刃负前角切削加工，工件材料的变形强烈；
（2）和切削加工相比，磨削加工的切削厚度要薄的多，导致消耗的表面能增加。
6、磨削加工表面的残余应力产生的原因是什么？
答：磨削加工表面的残余应力产生的原因是：
（1）金属组织相变引起的体积变化——相变应力
（2）不均匀热胀冷缩——热应力
（3）残留的塑性变形——塑变应力
7、减少磨削烧伤的主要措施有哪些？
答：减少磨削烧伤的措施：减少磨削深度ap；选择软砂轮，采用表面开槽砂轮，采用冷却效果好的磨削液，树脂结合剂砂轮，
金属切削刀具（第二版）机械工业出版社2005，6
第一章：车刀
1、车刀按结构分为几种？
答：车刀按结构分为
1．整体式：高速钢制造，刃磨性好，小型车刀，加工有色金属
2．焊接式：硬质合金或高速钢刀片
3．机夹式：刀片可刃磨使用灵活
4．机夹可转位：无需刃磨，生产率高，可用涂层刀片。可转位车刀的应用日益广泛，在车刀中所占比例逐渐增加
2、和焊接式车刀相比，机夹重磨式车刀有何特点？
答：和焊接式车刀相比，机夹重磨式车刀的主要特点为：
（1）不经高温焊接，避免了焊接应力和焊接热的影响；
（2）使用时间长（耐用度高），生产率高；
（3）刀杆重复使用，刀片重磨次数多；
（4）压板断屑；
（5）需重磨（刃磨引起裂纹）。
3、和机夹重磨式车刀相比，机夹可转位车刀有何优点？
答：和机夹重磨式车刀相比，机夹可转位车刀的主要优点为：
（1）不需焊接、重磨，刀片性能好；
（2）生产率高；
（3）更换方便，易保证加工精度；
（4）刀片标准化，可使用涂层刀片。
第二章；成形车刀
1、成形车刀按结构和形状分为哪几种？按进给方式分为哪几种？
答：按结构和形状分
1．平体成形车刀
2．棱体成形车刀
3．圆体成形车刀
按进刀方式分
1、径向进给成形刀
机械加工中的刀具管理系统 随着加工系统的高速化、无人化及智能化发展，为了提高加工产品的品质，刀具管理的必要性尤为重要。因此，各企业为了提高生产效率，减少成本，都竞相引入刀具管理系统或建立刀具数据库。 1 刀具管理系统 机械加工中刀具管理系统是对N C 设备所需的刀具(铣刀和板料等1的基本信息、在库及购买的管理。 其主要职能有：1 ) 刀具管理：一般N C 用刀具的入库、检收、补充及报废管理; 2 ) S ( 自动化)刀具管理：对FM s 设备所需的刀柄和主轴管理； 3 ) 库房／购买管理：刀具的异体、预算、购买、订货及来历等的管理。 2 刀具室 刀具室的建立，不单单是作为一个库房来存在，它要完成的任务在制作过程中应该起到很大的作用，工作做的如何直接影响到产品质量，生产周期以及加工成本。 刀具室要记录各个设备的月消耗，通过对比分析来确定刀具使用情况，以便于更好的做出成本分析。 刀具室除了基础的刀具配送外，还应承担其他的任务。 1 ) 一般信息——刀具编号、材质、规格、刀具长度、直径及形状等。刀具室应该对刀具进行统一编号，以便于日后管理，并将刀具相关信息录入电脑记录，例如：F 1 2 —1 ( 编号为“l ”的直径中1 2 m l T l 平刀) ；B 1 0 —2 ( 编号为“2 ”的直径①1 0 m m球刀) 。当然可根据适合自己习惯的方法进行编号，录入刀具的一些基本参数， 以方便库管员根据加工程序单所示的的参数找到相应的刀具。 2 ) 加工信息——刀具寿命、刀具磨损量及切削条件。库管员根据现场反馈情况和日常统计明确刀具的使用寿命，以此来确定刀具的更换周期，及时地更新刀具磨损量，根据实际加工情况合理的配备合适的刀具，切勿大材小用。 3 ) 库房分析——刀具选取、品质水准、刀具修理及研磨、特殊刀具制作、供应商考核、 月消耗及设备考核。刀具管理可以说是～个很复杂的工作，不单单是把刀具送到现场，进行账目统计，以及刀具维修这么简单。在此过程中还要根据本部门所处的水准和加工类型来合理选用刀具。例如：对于大型汽车覆盖件，在做精加工时要使用品质有保证的机床 和刀具。我们公司是采用日本东芝高速龙门铣配黛杰高精度球刀来完成作业，若是做E 类 件就不必使用这类设备和刀具，国产刀具完全能够满足精度和面品需要。 选用刀具的时候，是用价高的还是价低的，要考虑刀具的性价比，例如，在建厂初期，
《金属切削原理与刀具》试题（1） 一、填空题（每题2分，共20分） 1．刀具材料的种类很多，常用的金属材料有工具钢、高速钢、硬质合金钢；非金属材料有金刚石、立方氮化硼等。 2．刀具的几何角度中，常用的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角 和副后角六个。 3．切削用量要素包括切削深度、进给量、进给速度三个。 4．由于工件材料和切削条件的不同，所以切屑类型有带状切屑、节状切屑、粒状切屑和崩碎切屑四种。 5．刀具的磨损有正常磨损和非正常磨损两种。其中正常磨损有前面磨损、后面磨损 和前面和后面同时磨损三种。 6．工具钢刀具切削温度超过200度时，金相组织发生变化，硬度明显下降，失去切削能力而使刀具磨损称为相变磨损。 7．加工脆性材料时，刀具切削力集中在刀尖附近，宜取较小的前角和较小的后角。 8．刀具切削部分材料的性能，必须具有高的硬度、良好的强度和韧性、良好的耐磨性和良好的工艺性及经济性。 9．防止积削瘤形成，切削速度可采用低速或高速。 10．写出下列材料的常用牌号：碳素工具钢T8A 、T10A 、T12A ；合金工具钢9SiCr 、CrWMn ；高速工具钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。 二、判断题：（在题末括号内作记号：“√”表示对，“×”表示错）（每题1分，共20分）
1．钨钴类硬质合金（YG）因其韧性、磨削性能和导热性好，主要用于加工脆性材料，有色金属及非金属。 （√） 2．刀具寿命的长短、切削效率的高低与刀具材料切削性能的优劣有关 ( √ ）3．安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时，使切削时的前角增大，后角减小。 （√） 4．刀具磨钝标准VB表中，高速钢刀具的VB值均大于硬质合金刀具的VB 值，所以高速钢刀具是耐磨损的。 （×） 5．刀具几何参数、刀具材料和刀具结构是研究金属切削刀具的三项基本内 容 。 （ √ ）6．由于硬质合金的抗弯强度较低，冲击韧度差，所取前角应小于高速钢刀具的合理前角。 （√） 7．切屑形成过程是金属切削层在刀具作用力的挤压下，沿着与待加工面近似成
２００８年第４２卷№５成型刀具的精确及合理磨削 ——ＮＵＭＲ鲫Ｏｐｌｌｌｓ尊软件涵盖的广泛应用范围 费德勒?约格 瑞士联邦技术研究所 ＮＵＭＲＯ脚ｌｕｓ８软锌在避去２０年中已演变成为 刀具磨削的一个标准解决方案，并且适用于３０种不同的机器类型。许多刀具生产商和刀具修磨商认识到该软件独立编程的显著优越性，因此选择安装使用ＮＵＭＲＯＴＯｐｌｕｓｓ软件。“成型铣刀”猩过去ｌＯ年里的销售量劲增了５００倍，它的功能涵靛了下列多种应用燕圈。 成型刀具及特殊刀具市场在以往几年里明显增大。当标准刀具的销售（如铣刃和钻头）缓步不翦时，成型刃具稻特殊刃具的镑塑却以每年１０％的速度递增，蘸要原因是市场的发展追求一个合理化的生产过稷。如汽车工业行业中的零件加工，过去是将加工工件置于船工中心上，经过许多独立的加工过程，并更换大量的单一刀具而最终完成加工。而现在只露要采用一种多用途的特殊刀具在单一的船工中鄄萄完成，采髑此类刀具最锈显的优势在予节省了加工时间，因加工过程中刀具用量的减少而缩短了生产过程。 另外逸稀变化不可忽珞的傀势还有：（１）壶予烟工过程中所需刀具的减少而使整个生产过程更快捷化。零件几何尺寸的公差只与刃具精度有关，丽誉再涉及加工中心的精度。（２）生产过程照易子管理。由于刀具主要采用硬质合金材料，在磨削过程中能形成最佳昀切削刃几何尺寸，同时零件的船工表藤质量得到改善。丽获得高精度的成型刀具和特殊刃具及最佳切削刃几何尺寸的关键，是需要有一个成熟的刃具制造编程软件。 “普邋”或垂铣刃 刀具的刀槽可采用普通圆形铣刀或锥形铣刀经旋转或被直接磨削。 图１三维模拟的带普通后角的成型铣刀承意圈 ９５ 左旋乃具绒右旋刀舆都具备庄旋磨削或右旋磨削的功能。芯厚可经循环或变量加以编程。另外，恩户也可以用势切角刀齿进行磨削，该方案尤其适用于高速钢棒料和硬质合金钢盘焊接材辩的磨削，而不适用于全硬质合金棒料的磨削。由于焊接的钢盘位嚣变换不定，在瘗削蘸必须对冀加以确定，计算出夹紧表面上磨削的准确空闻路径，根据相关路径确定后角的磨削，这可确保所需的轮廓达到高精度的磨瓤效果。 加工后角时，可根据需要使用杯状砂轮、锸尖砂轮、圆角砂轮以及柱状砂轮等进行磨削。通常可采用裂刃刃沿切剃刃磨削惑焦，或者采愿附带一个连续的后角路径，以滚动磨削的方式加工。 圈２以滚动方式磨削后角酌成型铣刀 万能刀齿成型铣刀 其有工艺上豹高合理性，每把刃其的切削刃只用于磨削整个轮廓的一部分。ＮＵＭＲＯＴＯｐｌｕｓ＊软件允许程刀齿上自由定义轮壤。必要对霹针对後向后角和轴向后角对每个刃齿进行单独编程，泼减少刀具的不规则运行和尖锐凹角的产生。 ｓｃ妇嘲雠姆Ｅａｒｎ 豳３带尖锐凹角的成型铣刀 交叉乃嚣的生产，爵震右旋方式密裁轮纛端瑟 并用发旋方式磨削轮廓的其余部分，这样可确保刀具在燕直的轮廓范围里保持最佳磨削。 轮廓钢盘、成鳖匿动镌蠢、残鳌旋转訾力等馕轮 万方数据
刀具刃材（精品） 一、钢合金 简单地说：钢就是铁和碳的合金。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材，他们包含以下成分： 碳（Carbon） 存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有5%以上的碳，也成为高碳钢。 铬（Chromium） 增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。 锰（Manganese） 重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了A-2,L-6 和CPM 420V。 钼（Molybdenum） 碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢（例如A-2,ATS-34）总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。 镍（Nickle） 保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6\AUS-6 和AUS-8 中。 硅（Silicon） 有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。 钨（Tungsten）
增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2 中就含有大量的钨。 钒（Vanadium） 增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒，其中M-2， Vascowear，CPM T440V 和420VA 含有大量的钒。而BG-42 与ATS-34 最大的不同就是前者含有钒。 二、碳合金钢(非不锈钢) 这一类钢材是通常用于锻造的钢材。其实不锈钢也是可以锻造的(象Sean McWilliams 就锻造不锈钢), 但非常困难。另外，同一块碳钢可以用经由分段冶炼方法来获得非常坚硬的刃端和坚韧而具弹性的背 端，而不锈钢不可以这样冶炼。当然，在不同程度上碳钢比不锈钢容易生锈，也比使用不锈钢风险大-- 但我相信，只要热处理方法正确，下面举出的所有的钢材都相当不错。 在AISI 钢材命名系统中，10xx 是碳钢，其他的则是合金钢，例如，50xx 系列是铬钢。在SAE 命名系统中，带有字符标示的(例如, W-2, A-2) 是工具钢。另外还有ASM 命名系统，但它在刀具界中很少被提及，所以在这里我们可以忽略它。通常在钢材名称中的最后一个数字即为该种钢材的含碳量，如1095 约含0.95%的碳，52100 约含1.0% 的碳，而5160 则约含0.60% 的碳。 O-1 这是一种应用得很广泛的优秀钢材，用作刃材可加工出非常坚韧和可深度打磨的刀刃，但它容易生 锈。Randall 刀具和Mad Dog 都用0-1。 W-2 这种钢材由于含有0.2%的钒，因此可用于加工相当坚韧和可打磨的刀刃。大部分锉刀都用W-1，一种与W-2 很相似的钢材，只是W-1 不含钒。 10-系列-- 1095 (1084, 1070, 1060, 1050, 等等) 在刀具业中，1095 是被用得最广泛的10-系列钢材。按从1095 - 1050
金属切削原理及工具 实验指导书 湖南工业大学机械工程学院
实验一 车刀几何角度的测量 一、实验目的及要求: 1. 研究车刀(直头外园车刀、弯头车刀和切断刀等)的构造。 2. 根据刀具几何角度的定义，使用车刀量角仪，按主剖现参考系和法剖面参考系测量车刀的0γ、0α、s λ、r k 、 n γ、n α等角。 3. 根据测量结果绘制车刀的角度标注图及其与工件的相关位置。 二、实验所用的设备及工具 1. 车刀量角仪。 2. 直头外园车刀、弯头车刀、切断刀、900外园车刀、螺纹车刀。 三、仪器的构造与说明： 车刀量角仪的构造如图所示 车刀的几何角度是在车刀的各辅助平面内测量的,而车刀上除法剖面以外的所有剖面均垂直于车刀的基面，因此，以工作台上平面作为车刀的基面，以大指针的量刀板平面代表各剖面，当工作台转到不同位置时，即能测出车刀各剖面内角度(包括切削平面内角度)。 测量基面内角度时，大指针量刀板代表走刀方向。 将副量角器上的小指针指着测出的刃倾角入S s 的值，这时大指针量刀板所在的平面即为车刀的法剖面，因此能测出车刀法剖面内角度。 四、车刀几何角度的测量方法和步骤 将车刀置于如图所示的矩形工作台面上，侧面紧靠定位块，测量车刀主、副切削刀上角度的顺序依次是: r k →s λ→0γ→0α→→' r k →' s λ →' 0γ→' 0α l 、主偏角r k 的测量 大小指针对零，以顺时针方向旋转矩形工作台，同时推动车刀沿刀台侧面(紧贴)前进，使主切副刃与量刀板正面密合，这时量刀板面为切削平面，则矩形工作台指针2a 指向盘形工作台上的刻度值即为主偏角r k 。 2、刃倾角s λ的测量
软件使用说明书 初始用户名为管理员，初始密码为aa。进入到系统后可以再添加一些用户，方便其它人操作。打开刀具参数视觉检测用户程序，初始界面如图1所示。 图 4.1 登录界面 选择相应的用户名及输入正确的密码，即可进入系统：如下如图所示
图4.2 系统界面 本程序分为三大模块：刀具管理、系统管理、通信。 一，首先进入系统管理，点击菜单栏上的系统管理菜单；如下图所示有三个子菜 单：添加管理员、修改密码、退出系统。 图片4.3 系统管理
（1）点击添加管理员可以添加管理员，方便其它人操作该系统。输入用户名及密码就可以添加管理员了。如下图所示 图片4.4 新增用户 （2）点击修改密码就可对当前用户的密码进行修改，可以修改为自己熟悉的密码或复杂的密码，以防被不法分子破解。如下图所示： 图4.5 修改密码
（3）点击退出系统，系统将退出，所有窗口将被销毁。 二，进入刀具管理，刀具管理模块有二个子模块：刀具类别管理和刀具信息管理。 (1)刀具类别管理：刀具类别管理又有两个子项：刀具类别添加和刀具类别 修改。 点击刀具类别添加，输入种类名称和类别的编号就可以添加刀具类别，如下图所示： 图4.6 刀具类别添加 点击刀具类别修改会出现以下界面：
图 4.7 刀具类别修改 然后点击界面下方的修改按钮，就可以上面的列表中进行修改了，最后点击 下方的保存。若弹出以下对话框，说明修改成功了。 图 4.8 保存成功对话框 (2)刀具信息管理 刀具信息管理模块有三个子项，如下图所示： 图4.9 刀具信息管理
<1>点击添加刀具信息，输入刀具编号、刀具长度、刀具名称、刀具材料、刀具名称、刀具转速、刀具直径、刀具前角、主偏角、刃倾角，选择相应的刀具类别，最后点击确定就可以添加一项刀具信息了。如下图所示： 图4.10 添加刀具信息 <2>点击修改刀具信息，进入以下界面：
1.目的 为维持本公司模具刀具保持正常的使用功能，减少模具刀具的损坏，提高模具刀具的使用寿命。 2.范围 适用于各类生产用模具刀具之管理。 3.定义 无。 4.职责 4.1生产部木工房：负责全公司模具的日常管理和使用前检查和维护； 4.2工程部负责模具外购定制的申请； 4.3生产冲切部负责刀具维修、重制或报废的申请； 4.4生产成型部负责模具维修、重制或报废的申请； 4.5PMC部：负责所有模具刀具的采购或委外维修。 5.内容 5.1模具的申请、验收、入库、建帐 5.1.1 当工程部因生产需要添置或重制模具时,由部门负责人提出购买模具《申请单》， 报总经理批准，PMC部负责采购。 5.1.2 模具采购入厂，由工程部对模具进行初步验收，合格则在供应商《送货单》上签 署“初步验收合格”，办理入库手续；若验收不合格，由PMC部办理退货或换货手 续。 5.1.3 验收合格的模具入库后，由工程部对模具进行二次加工（倒浆、裁切、抛光打磨、 排模）并在一周内进行试用，试用合格后，则由生产部主管自仓库处取得供应商 《送货单》，在单上签署“试用合格”后，将《送货单》转行政部办理后续手续。 试用合格的模具刀具在使用前由生产部纳入《生产模具刀具一览表》，并进行编号 入库建帐管理。 5.2刀具的申请、验收、入库、建帐 5.2.1 当生产冲切部因生产需要添置或重制刀具时,由部门负责人提出购买刀具《申请 单》，报总经理批准，PMC部负责采购。 5.2.2 刀具采购入厂，由生产部对刀具进行初步验收，合格则在供应商《送货单》上签 署“验收合格”，办理入库手续；若验收不合格，由PMC部办理退货或换货手续。 5.2.3 验收合格的刀具入库后，由生产部对模具进行使用前加工（贴胶条或吸塑罩）并 在一周内进行试用，合格后，由生产部将刀具纳入《生产模具刀具一览表》，并进 行编号入库建帐管理。
国内刀具市场分析 “大决战”前的中国刀具市场 汽车作为一种体现一个企业甚至一个国家综合实力的高端机械产品，对十年前并不发达和富裕的中国来说还是一件奢侈品。但是，随着中国人均GDP迈入一千美金门槛，近五年来在中国汽车市场上汽车的产销量是按让人眼红心跳的两位数在增长。2003年全国汽车产销已达到440万辆，成为继美国、日本和德国之后的全球第四大汽车生产国和第三大汽车销售市场，全新而充满巨大潜力的市场吸引了世界各大汽车企业以各种形式争相进入，红了眼的巨头们喊出了“决战中国”的响亮口号。 汽车的决战是建立在中国庞大的人口数量和人们日益富裕的生活基础之上，而数控机床与刀具的迅猛发展则是在中国国民经济持续向上发展和世界各主要工业大国将生 产基地陆续迁入中国的大环境下发生的。2004年1-7月我国进口机床和刀具是33亿美金，同比去年增长58%，根据国际金属加工研究中心调查报告指出，2003年世界工具市场销售额在130亿美元左右，而全球年增长率却仅仅大约是3％。欧美市场普遍疲软之时，在中国有如此令人眩目的增速和市场前景同样令国外“大鳄”眼馋，相信在未来的3-5年内，“大鳄”们“决战中国”的口号将同样响彻在中国机械制造领域的上空。 刀具在制造业中所占比重较少但却是一个非常活跃的领域。刀具的新材料．新技术层出不穷，生产、销售、服务的方式丰富多彩。 伴随着中国制造业的腾飞，刀具市场必将上演一场令人惊心动魄的“大决战”。 在中国现今的刀具市场上，国外各厂家通常按年销售额的概念分成三个集团，分别是3个亿以上、1-3个亿和1个亿以下（指人民币）。 全球刀具行业的“巨无霸”瑞典山特维克集团的可乐满(Sandvik Coromant)当仁不让 地处在第一集团，可乐满2001年在华销售额是2.2亿人民币，2002年是2.8个亿，而2003全年在华销售了3.5亿人民币刀具。可乐满Coromant 拥有全系列超过25000种各类刀具产品，并且还以每年开发超过1500种新产品的速度在持续着它的“王朝霸业”；全球销量第二的肯纳集团（Kennametal）在华年销售额1.8亿人民币，处于第二集团领头羊的位置，紧随其后处在第二集团的是台湾兴合上海公司（主要代理德国KOMET、MAPAL以及日本三菱、NT等进口刀具品牌），年销售额1.6个亿；瓦尔特（Walter）通过出色的造势和营销管理，加上工具磨床在内大约有1.2个亿；伊斯卡（ISCAR）在成功收购了美国英格索尔（Ingersoll）的切削刀具部后在华也达到了1.1亿的良好销售业绩；同样，山高（Seco）携收购的法国EPB、荷兰Jabro一同也把在中国的销售额做过了亿元门槛从而挤入第二集团。
河南理工大学万方科技学院 金属切削原理与刀具设计 实验报告 班级 学号 姓名 机械与动力工程学院 机械制造实验室
注意事项 为了实验的顺利进行，确保学生人身安全和国家财产安全，特提出以下注意事项： (1)上实验课前必须按指导书作好预习及准备工作。 (2)除了必要的书籍和文具外，其他物品不得带入实验室。 (3)进入实验室后,应保持室内安静和整洁。不准打闹、乱扔纸屑和随地吐 痰。 (4)凡与本次实验无关的仪器设备，均不得使用或触摸。 (5)做实验时应按指导细心操作。如仪器发生故障，应立即报告指导老师， 不得自行拆修或安装软件。 (6)爱护国家财产，实验完毕应将实验仪器整理好，如损坏仪器，按有关规 定处理。 实验结束后，需在三日内上交实验报告，如有特殊情况，需向老师说明原因！ 机械与动力工程学院 机械制造实验室
实验1切削力测量 1.1实验目的和要求： (1)了解切削测力仪的工作原理及测力方法。 (2)掌握切削深度、进给量对车削力的影响规律。 (3)掌握有关软件的应用。 1.2实验内容 (1)测力仪标定。 (2)切削速度、进给量一定的情况下，测量不同的切削深度下车削力的大小。 (3)切削速度、切削深度一定的情况下，测量不同的进给量下车削力的大小。 1.3实验设备、仪器和试件 CA6140车床一台 Kistler测力仪一台 计算机系统（数据分析软件）一台 1.4实验数据处理 初始条件： D=mm n=rpm ν=m/min a p=mm 1实验数据记录 记录ν、a p一定的条件下，不同的测得的切削力(如下图)。 表1.1:ν、a p一定的条件下，f对切削力的影响 序号f F x(N)F y(N)F z(N) 1 2 3 4 5 1
Smart Crib 刀具管理系统 系统概述 Smart Crib 是北京兰光创新科技有限公司集国外先进的刀具管理理念与国内用户的具体需要相结合而研制开发的刀具管理平台。Smart Crib 刀具管理系统具有完善的数据库管理功能，能够非常灵活、高效地对不同生产厂家、不同类型的刀具进行多库房管理，规范的出入库操作，智能的组合刀具拆装，丰富的库存统计等各种强大的功能，Smart Crib 刀具管理系统完全可以满足各类机械企业对刀具管理的各种需求。 Smart Crib 采用目前最前沿的B/S 架构，充分利用Internet 技术，实现网络内刀具信息共享，网络内任意一台计算机无需任何配置均可通过浏览器登录系统，并获得自己需要的刀具信息。人性化的设计理念、友好的人机对话界面及强大的管理功能，Smart Crib 刀具管理系统可以让您轻松获得刀具的最优资源配置，有效地降低生产中的刀具成本，并在最短时间内完成刀具准备，明显地提高机床的利用率。 主要模块 ?系统管理（用户管理，运行日志，数据远程备份，系统初始化，车间维护，系统维护）； ?标准数据维护（参考数据定义，刀具定义，组装刀具定义，刀具包定义）； ?刀柄管理（刀柄新购、出入库、报损管理、多功能查询）； ?附件管理（附件新购、出入库、报损管理、多功能查询）； ?组合刀具管理（组合刀具组装、借出、改装、拆卸、多功能查询）； ?贵重刀具管理（贵重刀具新购、出入库、打磨维修、报损、维修入库，刀具寿命管理）； ?量具管理（量具新购、出入库、校测、报损管理、多功能查询）； ?夹具管理（新购/新做、出入库、报损管理、多功能查询）； ?非标刀具设计（非标刀具的设计、审批、及出入库、报损管理、多功能查询）； ?库房预警、自动订货功能； ?报表管理（附件类报表模块、刀柄类报表模块、贵重刀具类报表）； ?友情连接；
工具、刀具管理制度 1 目的 为了有效、规范工具、刀具的请购、保管、领用及报废等程序，控制工具、刀具消耗;降低工具、刀具使用成本;提高生产效率;获得更多更大经济效益。使工具、刀具管理有章可循，有则可依。特制本制度。 2 范围 适用于本公司所有工具、刀具的申购、保管、领用、退库及报废等操作。 3 程序 工具、刀具消耗管理可从四个方面入手。第一，供货控制，从源头杜绝假冒伪劣、残次品进入公司。第二，妥善保管、流失控制。第三，确保工具、刀具使用的正常消耗，减少非正常消耗或人为因素控制。第四，废旧工具、刀具回收再利用。 3.1 采供制度 3.1.1. 供应商的选择 采供部应对所有供应商进行性价比，选择一个主供应商，一个辅供应商（最多不超过三个）。在生产过程中如发现不适应生产、性价比低或出现质量问题，及时更换供应商。 3.1.2. 工具、刀具的选择 每种型号工具、刀具经车间主任同意后试用，试用完填写《工具、刀具试用信息反馈表》，采供部进行成本核算且能达到生产实际要求的性价比评估，确定是否继续采购；对于大型、重要（价格昂贵）工具、刀具,由车间主任和采购主管共同确定购置；对于工具、刀具辅具的供应遵循先试用后采购的原则；在满足生产、质量实际等情况下遵循先国产后进口的原则。 3.2 领用制度 领用管理：机加工操作员工领用工具、刃具、辅具，须到仓库填写《物品领用单》，报组长审核，批准后在《物品、工具领用台账》上登记、领用。工具、刀具在借用时以一比一的比例以旧换新，旧工具、旧刀具不能用须说明其原因（裂缝、磨损、崩刃及其他）。 3.3 退库管理 车间组长检查工具、刀具、辅具使用情况，督促使用者及时退还近期不使用的工具、刀具、辅具,以免防碍其它部门人员使用；因临时任务加工所领用的工具、刀具、辅具，在任务完成后及时登记退库，避免工具、刀具在车间待滞及损伤造成浪费；每月各车间组长应于月末与仓库管理员核对各车间工具、刀具、辅具领用情况，双方签名确认备份；工具、刀具退回仓库要按照新旧分类摆放。 仓库根据旧工具、刀具的仓存量，联络仓库管理小组现场检查工具、刀具状态：未到使用寿命而入库的工具、刀具，库管员应根据实际情况发放现场再利用。需修复方可再利用的工具、刀具，进行修复处理。库管员每半年整理一次废、旧工具，经车间主任核实，部门主管审核，部门经理批准后，再行报废并登记注销。 工具、刀具的保养和维护：工具、刀具领用者对工具、刀具要严格看管，正确使用，工具、刀具用完后必须放在专用工具箱里，由领用者负责管理；如工具、刀具属于非正常损坏，领用者要及时向车间主任反馈情况，非正当使用导致工具、刀具损坏的，领用者要负责该工具、刀具的80％的费用，详细记录发生损坏的过程。 3.4 定期盘点、检查 仓库每季进行一次工具、刀具盘点，无论是个人保管工具还是公用工具必须做到帐、物相符。生产制造部每年组织2次工具清查，日常进行不定期抽查，发现问题及时整改，并视情节给予一定经济处罚。
EGO刀具市场分析报告 目录： 一、EGO数控刀具概述： 二、市场区域划分： 三、渠道销售情况分析： 四、销售思路建议： 正文 一、EGO数控刀具概述： 1、中文名EGO刀具 2、生产商意高机械工具有限公司 3、时间 2003年6月23日 4、产品舍弃式铣刀把、铣刀盘、内外圆车刀把、可转位钻头、焊刃式合金铣刀等 5、客户模具制造厂金属制品加工厂汽车零部件手机行业 二、市场区域划分： 1、生产基地： 意高机械工具有限公司坐落于中国著名的江汉平原城市湖北省仙桃市剅河工业园，2011年由东莞意高机械工具有限公司投资成立，自置土地：一期占地60余亩，二期占地140余亩，总投资4亿元。工厂拥有先进的五轴CNC加工设备、检测设备及先进的热处理设备，以制造各类机械刀具为主，建立有设计研发中心，是一家集设计、开发、生产和销售为一体的技术型企业。 2、销售体系构成： 2.1意高机械工具有限公司销售部： 公司直营销售部位于意高机械工具有限公司工厂内，设立渠道部、直销部两个部门，负责EGO数控刀具的渠道建设和华中地区的直销业务。 2.2 华南地区： 华南地区以广东为核心，驻点在东莞市长安镇长荣五金国际机电城。拥有直营门店一座。销售EGO旗下产品，以门店客户和东莞周边客户为主。 同时在广东地区的中山、佛山、深圳等地市，公司拥有市级代理若干，可以保证广东大部分区域实现小量订货次日达，大量订货工厂直接代发的销售体系。 2.3华东市场： 华东市场公司以浙江温岭刀具市场为浙江省服务中心和存储仓库，结合当地经销商，积极开发了温岭、宁波、杭州、衢州，温州等市级代理。遵照
2.4 华中市场： 华中以武汉为支点，建立了华中办事处，主要负责湖北省直销业务和周边各省的渠道建设，目前在河南郑州、新乡、宜昌等地，拥有自己的市级代理。 2.5 西北市场： 西北市场的支点以陕西省西安市为重点发展对象，优先考虑本地刀具消耗，目标辐射周边城市，目前属于新建立市场的培育期。 2.6西南市场： 西南市场的划分以重庆、成都为依托，目前在谋求刀片、刀柄、刀杆配套合作体系的建立。 2.7 华北市场： 华北市场以天津、北京为主，辅助大连和沈阳，以孔加工和车加工产品销售为主。三、渠道市场分析： 根据EGO销售数据统计，目前公司70%的业务往来集中在广东、浙江两地为主，其中以广东48%的比重，成为EGO刀具销售的重点市场。以下将罗列具体产品销售数据，供大家参考： 1、广东市场产品消耗分析： 1.1刀具销售结构： EAP300系列刀具、EAP400系列、EMR、erp，此四类产品占比例较高，此类刀具主要涉及到模具和金属加工为主的开粗，对刀具本身要求不高。 EGO在广东市场数十年的经营下，拥有广泛的知名度，以中高端定位为主，拥有值得期待的市场前景。这是EGO目前在广东市场的最大优势。 1.2市场预期： 2015年整年EGO在广东市场出货量为563万，其中60%以上为常规刀具，鉴于目前市场订单情况分析，常规产品在保持数量稳步增长的前提下，一些新产品的推广也遇到了不错的开端，如:R390、玉米铣刀、U钻等产品，也在逐步的为市场所接受。 2、华东市场产品消耗分析： 2.1 刀具销售结构： 华东市场以浙江为主，其中温岭刀具刃具中心去年的销售额为130万，从这个具有代表性的市场可以看到，市场目前对低价刀具的冲击正在逐步的适应。以EAP300R系列为主可以看到，EGO在市场上的竞争对手从来不是国内某些低价品牌，客户在有对比的情况下愿意花一定的价格来使用好产品，也能通过日常的使用来确立优质产品对自身成本的节约。 华东市场在EAP300系列刀具、EAP400系列、EMR、erp四大常规刀具系列以外，有一个突出特点，广东市场销量较少的ESE、trs、asr等高端刀具在这里拥有不错的销售业绩。随着EGO产品线的不断深化，浙江本地的刀具销售增大，以及高端产品的上马，都让我们对华东市场充满了希望。 3、华中市场产品消耗分析： 3.1刀具销售结构: 华中市场以湖北省为主战场，湖北本地重工业云集，产品消耗以外园车刀、U钻、四大常规类铣刀杆、铣刀盘和合金刀为主。 目前市场以直接工厂公关、维护为主，拥有的直销团队，主推以工厂需要配套解决方案，逐
《刀具》练习题 基本定义 一.单选题 1.磨削时的主运动是( ) A.砂轮旋转运动B工件旋转运动C砂轮直线运动D工件直线运动 2.如果外圆车削前后的工件直径分别是100CM和99CM,平均分成两次进刀切完加工余量,那么背吃刀量(切削深度)应为( ) 3.随着进给量增大,切削宽度会( ) A.随之增大 B.随之减小C与其无关D无规则变化 4.与工件已加工表面相对的刀具表面是( ) A.前面B后面C基面D副后面 5.基面通过切削刃上选定点并垂直于( ) A.刀杆轴线B工件轴线C主运动方向D进给运动方向 6.切削平面通过切削刃上选定点,与基面垂直,并且( ) A.与切削刃相切B与切削刃垂直C与后面相切D与前面垂直 7能够反映前刀面倾斜程度的刀具标注角度为( ) A主偏角B副偏角C前角D刃倾角 8能够反映切削刃相对于基面倾斜程度的刀具标注角度为( ) A主偏角B副偏角C前角D刃倾角 9外圆车削时,如果刀具安装得使刀尖高于工件旋转中心,则刀具的工作前角与标注前角相比会( ) A增大B减小C不变D不定 10切断刀在从工件外表向工件旋转中心逐渐切断时,其工作后角( ) A逐渐增大B逐渐减小C基本不变D变化不定 二填空题: 1工件上由切削刃形成的那部分表面,称为_______________. 2外圆磨削时,工件的旋转运动为_______________运动 3在普通车削时,切削用量有_____________________个要素 4沿_____________________方向测量的切削层横截面尺寸,称为切削宽度. 6正交平面参考系包含三个相互垂直的参考平面,它们是_________,___________和正交平面7主偏角是指在基面投影上主刀刃与______________的夹角 8刃倾角是指主切削刃与基面之间的夹角,在___________面内测量 9在外圆车削时如果刀尖低于工件旋转中心,那么其工作前角会___________________ 10刀具的标注角度是在假定安装条件和______________条件下确定的. 三判断题:判断下面的句子正确与否,正确的在题后括号内画”√”,错误的画”×” 1在外圆车削加工时,背吃刀量等于待加工表面与已知加工表面间的距离.() 2主运动即主要由工件旋转产生的运动.( ) 3齿轮加工时的进给运动为齿轮坯的啮合转动.( ) 4主运动.进给运动和切削深度合称为切削量的三要素.( ) 5进给量越大,则切削厚度越大.( ) 6工件转速越高,则进给量越大( )
. 四川建筑职业技术学院2004年秋期期末考试 《金属切削原理及刀具》试卷（A 卷） 一、 填空题：在下列各题的空格中填上正确的文字及其有关符号（每题4分，共60分） 1．车削的主运动是______________，钻削的主运动是 ______________；磨削的主运动是______________。 2．标柱刀具静态角度的静态坐标系包括：（1）____________，（2）____________，测量平面有（1）_________，（2）_________，（3）_________，（4）_________。 3．刀具的前角γo 是在_________平面内测量的_________与_________之间的夹角。 4．表示切削变形程度的方法有：（1）___________________________，（2）__________________，（3） __________________。 5．切屑的类型有以下四种：（1）__________________，（2）__________________，（3）__________________，（4）__________________。 6．工件加工表面质量的指标包括：（1）_________________ （2）__________________，（3）__________________。 7．切削热的产生是切削过程中______________________转换而成的，切削温度是__________和__________综合结果。 8．刀具磨损的主要原因有：__________、__________、 __________、__________等。 9．影响刀具磨损的切削量中，影响最大的是__________，影响最小的是__________，所以选择切削用量时应首先选择尽可能大的__________________。 10．切削液的种类有（1）________切削液，其主要作用是_______，（2）________切削液，其主要作用是_______。 11．刀具材料要求具备的性能有：（1）_______、（2）_______、（3）_______、（4）_______、（5）_______、（6）_______等。 12．硬质合金刀具有以下几类：（1）_______、（2）_______、（3）_______、（4）_______。 13．砂轮的性能参数包括：（1）_______、（2）_______、 （3）_______、（4）_______、（5）_______和（6）_______。 14．磨削过程包括三个阶段：（1）_______阶段、（2）_______阶段和（3）_______阶段。 15．圆周铣削的铣削方式有_______铣和_______铣。端面铣的铣削方式有 班级 姓名 学号
高效的刀具管理软件解决方案ToolExpert 现代的制造车间以数控机床为主，配置各种CAD/CAM、PDM和ERP系统，由于各系统之间相互独立，导致数据无法交换，形成信息孤岛，数据需要重复输入现象严重，信息沟通多通过纸质文件进行，效率低下，而且制造文件的版本控制难以实现。据统计，制造车间NC机床的利用率只有30%。如果能通过一个数据平台，把制造相关的各种信息统一起来，数据能够无缝地进行交换，数控设备的利用率可以提高到70%～80%。 一、概述 现代的制造车间以数控机床为主，配置各种CAD/CAM、PDM和ERP系统，由于各系统之间相互独立，导致数据无法交换，形成信息孤岛，数据需要重复输入现象严重，信息沟通多通过纸质文件进行，效率低下，而且制造文件的版本控制难以实现。据统计，制造车间NC机床的利用率只有30%。如果能通过一个数据平台，把制造相关的各种信息统一起来，数据能够无缝地进行交换，数控设备的利用率可以提高到70%～80%。 针对以上问题，由Spring公司开发的数控刀具管理系统ToolExpert拥有一套成熟的解决方案。例如，用户企业可能拥有至少5台数控加工中心，在机械加工过程中存在下列问题：车间操作员将20%时间花在了切削刀具上;16%的生产计划因为缺少合适的刀具而停止;40%~80%的管理时间浪费在无效的刀具搜索;30%~60%的刀具库存没有被有效地管理等。而在生产车间，一切环节都围绕着机械加工流程展开，如何实现与机械加工各环节的信息化自动管理，成为缩短加工工时与提高生产能力的关键。ToolExpert作为一个数据平台，集成车间现有系统，从工艺编程开始，涉及了整个生产流程，包括计划排产、刀具库房管理、对刀仪数据接口、机床程序传输与监控、机床卸载刀具、刀具报废或修磨处理、刀具消耗统计以及刀具采购与订单接收管理。该系统采用C/S结构，客户端只需一次安装，后期的更新与维护在server端完成，维护简单方便。在sever安装有核心数据库，用于管理生产相关数据。 在数控车间内，通过基础核心数据库，对刀具相关部件、量具、夹具和程序等信息进行管理，集成CAD/CAM、PDM和ERP等系统，数据通过ToolExpert平台进行无缝传输，共享信息，提高及时性，避免了重复数据输入。ToolExpert负责管理以刀具为核心的整个生产过程，包括工艺编程、刀具查找、库房管理(刀具、夹具和量具)、理论装配与物理装配、计划排产、车间备刀、上传/卸载程序、刀具消耗分类统计、刀具使用预测以及采购申请与接收订单。 ToolExpert的设计理念是帮助用户实现生产工艺和生产线的全面自动化管理。优化工艺，监控和管理数字化车间的所有活动，基本功能模块包括：工艺;车间准备;CNC机床准备;库存管理/分析。ToolExpert负责管理所有与刀具相关的工作流程，ToolExpert的功能模块如图1所示。
生产车间工具.刀具管理办法 为保证生产工具和刀具的正确使用及有效管理，特制定如下办法： 一、总则 1、目的：规范各类工具.刀具的保管、领用、以旧换新、移交、报废程序，以避免工具的超标领用及人员调任时无交接等现象。 2、适用范围：员工使用工具的标准制定、领用、退库、交接、报废等。 二、工具发放标准的制定 1、根据各班组使用工具.刀具情况由公司和生产部签字确认，按确认后的标准执行。 三、工具的领用、更换及退还 1、工具.刀具领用条件： A、各班组首次领用，必须是在领用许可范围内； B、换领必须以旧(坏)换新。 2、工具.刀具领用程序： A、工具为首次领用时，领用人员填写“领用单”，注明用途和保管责任人，交车间负责人签准后领用，并建立班组、个人领用工具台账。 B、以旧(坏)换新时，由生产部负责人鉴定工具的好坏，属人为造成的损坏由责任人承担。 C、原工具丢失或在最短使用限期内损坏，按规定赔偿后方可再重新领用。
3、工具.刀具退还 b. 离职退还。人员离职时，人事部在见到由移交人和接收人签字确认的“工具移交表”后，方可办理手续，移交时如有工具不够数量，设备接收人应在工具移交表上签字时，注明缺少的工具及价钱，由人事部从其工资中扣除。 四、工具的检查与赔偿 1、仓库在收回旧工具时必须认真检查，如仍可用，请领用人继续使用。如可修复，可联系相关专业人员修复。如工具有旧品时(有一定损耗但不影响使用的产品)，尽量请领用人领用可用的旧品。 2、生产部负责人定期或不定期检查操作工具的保管情况与使用情况，如发现各班组有不正确的使用工具，进行批评指导纠正。 3、如发现工具有未过最短使用期的损坏、遗失等影响操作的情况，应责成其在一定时间内补齐工具。方式有自已补购或赔偿后重新领用。 赔偿标准： A、工具丢失，由责任人赔偿原价。 B、使用限期内损坏，以旧(坏)换新前必须赔偿： 4、赔偿与领用手续：生产部负责人向财务部提供工具赔偿联络单，财务部直接从责任人当月工资中扣除。 五、工具的借用
刀具钢材知识和各种钢材对比 钢是铁、碳和少量其它元素的合金。不锈钢或者10.5%或以上铬金含量的抗腐蚀性合金钢是该类金属的通用术语。应该记住不锈钢并不是说这种地钢材不生锈或不会被腐蚀，而只不过是它比不含铬的合金的耐腐蚀性能强得多。除了铬金属之外，其它金属元素如镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能，从而生产出不同等级、不同性能的不锈钢。因应用目的和场所的不同，仔细挑选性能最为合适的不锈钢所制造的刀具，对于你特定工作的效率和成功至关重要！！！！！ 当今刀具常用刃材 AUS-8 ATS-34 GIN-1 CPM-T440V SANMAIIII（三层钢） 420J CARBON V 440C D2 AUS-8： 一种高碳低硌不锈钢，经过长时间证明具有非常优秀的折中特点，既坚硬又坚韧，既不易生锈又能保持锋利长久。 ATS-34： 日本钢，隶属日立钢铁公司生产。大多数手工刀采用的材料，也是名牌厂家选用之高级不锈钢材料。ATS-34也属于高碳钢，其硬度可作到59-61HRC，有些人认为是目前最好的刀刃钢材之一。此外，美国的154CM钢材与ATS-34等同。 GIN-1： 以前也叫G2，是一种低成本的钢材，稍软于AUS-8。 CPM-T440V： 近来被认为是超级制刀钢材，比目前市场上的所有不锈钢都经久耐用，长时间无需磨刀。 SAN MAI III（三层钢）： 一种昂贵的日本薄片层压钢材。高碳含量的坚硬里层作为刀刃的中心层，两边经过回火处理的坚韧弹性钢，最终的刀刃集中了良种钢材的特点，品质极佳。其比AUS-8的坚韧性高25%。
420J： 属于低碳钢，坚韧（甚至不易折断），抗冲击，抗腐蚀，能保持适度锋利，易于保养，有不少观赏刀剑用此钢材。 CARBON V： 一种纯粹的碳合金钢，冷钢公司在其购买的大量高级碳钢材中加入少量合金元素增加了这种钢材的坚韧性和持久性，然后按照严格的规则滚轧获得最好的结晶化，使刀刃可以充分利用钢材中的结晶粒方向，使刀刃变得出类拔萃。 440C: 也是目前用在高档批量刀具市场上的优质不锈钢，其强度及锋利性甚于ATS。 D2: 最近KA-BAR厂采用了D2型钢材，这是一种优质工具钢，硬度59-60HRC，深度冷处理至-120度，两次退火，其优点是坚韧和较长时间的刀刃保持性。 刀具钢材 ------------------------------------------------------------ 首先，要记住刀的性能并非仅由钢材决定的，刀刃的形状也很重要（例如，Tanto 的刀头不适合剥皮），也许最重要的是热处理。较差的钢材经过良好的热处理也可能生产出更好的刀刃来。比较差或者很差的热处理可能会使不锈钢失去它的一些固有特性，或者导致坚硬的钢变脆。最不幸的是：刀具的三个最重要的特性（刀刃形状、钢材类型、热处理）中热处理是不可能用眼睛辨别出来的，因此，一般人把过多的注意力放在了前面两方面。记住这一点，440A经常被嘲笑，但是，我宁愿要440A材料的潜水刀也不要L6。正确热处理的5160非常结实，但是如果我想要剥皮刀，我更有兴趣选刀锋保持比较好的，象ALA521000等等。 一、钢合金 简单地说：钢就是铁和碳的合金。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材，他们包含以下成分： 碳（Carbon） 存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有5%以上的碳，也成为高碳钢。 铬（Chromium） 增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。 锰（Manganese） 重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。在热处