第一篇：刀具的发展
今天的刀具
进入21世纪以来，随着制造技术的全球化趋势，制造业的竞争也越来越激烈。在由机床、刀具、夹具和工件组成的切削加工工艺系统中，刀具是最活跃的因素。因此在高速加工技术广泛应用于生产的今天，高性能刀具越来越受到重视并大量取代传统刀具。虽然高性能刀具与传统刀具相比价格昂贵，甚至是传统刀具的10倍，但是使用高性能刀具仍然可以有效地降低生产成本。
刀具材料、几何参数及其结构是高性能刀具设计制造最重要的关键技术。目前，先进刀具发展迅速，各种专用高性能刀具不断推陈出新。在刀具材料方面，超细晶粒硬质合金刀具和超硬材料刀具获得了广泛运用；在涂层方面，多层梯度复合涂层和高强度耐热纳米涂层也得到了长足的发展，并在航空航天、汽车船舶等领域得到应用；在刀具结构方面，将朝可转位、多功能、专用复合刀具和模块式方向发展。
随着制造技术的全球化，制造业的竞争也日趋激烈。高速切削作为先进制造技术的一项全新的共性基础技术，已经成为现代切削加工技术的重要发展方向。先进刀具在机械加工中起到了越来越重要的作用，选择合理的刀具材料、涂层及几何参数将是实现高效切削加工的关键。因此，刀具作为切削加工工艺系统中最活跃的因素已经成为实现高速切削加工的必要条件。
第二篇：刀具材料的发展、主要牌号及用途
刀具材料的发展、主要牌号及用途
发布: 2007-11-10 23:07 | 作者: 国际化 | 来源: 中国机械资讯网
目前21世纪刀具材料的发展呈现出以下特点： 1.硬质合金刀具必将替代高速钢刀具。2.涂层刀具的应用越来越普遍，其中PVD涂层刀具增幅最大。3.PCD、PCBN和金刚石涂层刀具增长迅速。对用于金属切削的刀具材料，一般有硬度、强度、红硬性、导热性等指要求，其中硬度和强度是一对极其重要的指标。理想的刀具材料当然是硬度、强度兼备。这是我们机械刀具界发展的目标。不同切削材料的对比材料的分类主要牌号及用途: YBC151: 高耐磨性的基体与MT-TiCN、厚Al2O3、TiN涂层的组合；是钢、铸钢和不锈钢材料精加工在高速切削条件下的理想牌号。YBC251: 具有特殊强度与韧性刀刃的基体与MT-TiCN、厚Al2O3、TiN涂层的极佳组合，是钢材加工的通用牌号，适应于钢、铸钢和不锈钢的半精加工、精加工等。YBC351: 高强度与抗塑性变形基体与MT-TiCN、厚Al2O3、TiN涂层的结合，具有好的韧性及抗塑性变形；适用于钢、铸钢、不锈钢的轻型粗加工与粗加工。YBM151: 特殊组织结构基体与TiCN、薄Al2O3、TiN涂层结合，具有良好的抗扩散磨损性及抵抗塑性变形能力，适宜于在切削条件较好情况下进行不锈钢的精加工及半精加工。YBM251: 韧性和强度好的基体与TiCN、薄Al2O3、TiN涂层结合，优先选用于不锈钢的半精加工、轻型粗加工（车削和镗削），可在连续切削与断续切削条件下使用。YBM351: TiAlN和TiN的PVD涂层合金，有极好的切削强度与抗冲击性能及非常好的耐磨性，适用于车加工和镗加工不锈钢及在P30范围内材料的低速重负荷粗加工。YBD051: CVD涂层，基体能承受高温而不发生塑性变形。适用于球墨铸铁、高强度可锻铸铁和灰口铸铁的精加工到半精加工。YBD151: 高耐磨性基体与MT-Ti(CN)、厚Al2O3、TiN 涂层的极佳组合，是球墨铸铁与灰口铸铁加工的首选牌号，允许有较高的切削速度。YBM252: TiAlN和TiN的PVD涂层合金，具有良好的韧性与耐磨性，适用于精车、镗加工和轻型铣削不锈钢及钻加工铸铁、不锈钢和合金铸铁，也可用于中、低速切断与切槽低碳钢。YBG201: TiN的PVD涂层合金，具有良好的韧性和耐磨性，是高质量的螺纹加工低碳钢、不锈钢和铸铁的专用牌号，也用于钻加工（用周边和中心部位都参与切削的刀片）。YB235: 韧性非常好的基体，与TiN、TiCN 涂层相结合。刀刃安全性好。在中、低速情况下粗加工，适用于钢、奥氏体不锈钢、铸钢的车、铣、镗、钻(带周边切削刀片)，主要用于P40和M35材料。YC10: 适用于钢、铸钢的精加工和半精加工，宜采用较高切削速度和中、小进给量，也可做仿形车削。YC40: 用于钢、铸钢的强力切削，宜在恶劣的条件下采用低速切削和大进给量切削加工。YD101: 适用于铸铁、有色金属尤其是铝材的精加工、半精加工，亦可加工锰钢、淬火钢等硬质材料。YD201: 用于铸铁、耐热合金的半精加工，也使用于塑料、橡胶、木头等非金属材料的加工。特别适用于航空工业有锐利刀刃要求的刀具。宜采用中切削速度和较大进给量。具有良好的耐磨性和韧性。YNG051: TiCN基金属陶瓷，提高了化学稳定性和耐磨性，结合锋利的切削刃槽型使用，无论在高速和低速条件下都能保证加工件的表面质量。适合于钢、不锈钢、铸铁的精加工。YNG151: TiCN基金属陶瓷，与YNG051相比，韧性更好，具有极好的抗塑性变形和积屑瘤性。适合于钢、不锈钢、铸铁的半精和精加工。YCB011: PCBN刀具，具有高硬度和极好的热稳性，切削温度可达1300oC。主要适用于淬硬钢HRC50-60(例如：碳素工具钢、轴承钢、模具钢和高速钢等）灰口铸铁、球墨铸铁、冷硬铸铁、以及Ni基、Co基、Cr基、Fe基高温合金的机械加工。YCD011: PCD刀具，具有高硬度,极好的耐磨性，摩擦系数低，极好的热导性。它适合于有色金属（如：Cu、Al、Mg、Ti高硅铝合金等）和非金属材料（如：玻璃纤维、陶瓷、增强塑料等）的机械加工。
QIAOLIGUO(2007-11-29 22:01:04)PCBN和PCD刀具是什么材料的，是有涂层的刀具吗？请指教，学习中。养猪东篱下(2007-11-29 22:46:14)PCD聚晶金刚石刀具;CVD金刚石膜刀具(物理涂层)刀具;以下详细介绍来自网络(仅供参考):
VD物理涂层金刚石刀具
CBN聚晶立方氮化硼
超 硬 刀 具
一、概述 超硬刀具材料是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括：单晶金刚石、聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD金刚石等。超硬刀具主要是以金刚石和立方氮化硼为材料制作的刀具，其中以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位。许多切削加工概念，如绿色加工、以车代磨、以铣代磨、硬态加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的应用而起，故超硬刀具已成为切削加工中不可缺少的重要手段。随着科技的进步，制造业的高速发展，CNC加工技术的迅猛发展以及数控机床的普遍使用，超硬刀具的生产及应用也越来越广泛。PCD和PCBN刀具已广泛应用于机械加工的各个行业，如汽车零部件的切削加工，强化木地板的 加工等，极大地促进了切削加工及先进制造技术的飞速发展。
二、切削材料及超硬材料发展史
超硬材料发展史
时间 1955 1957 1977 1995
超硬材料 人造金刚石 立方氮化硼 PCD，PCBN 人造单晶金刚石 人造单晶CBN 类金刚石膜 金刚石薄膜 金刚石厚膜
公司 GE GE GE
CVD CVD
2.3MM
方法 高温高压 高温高压 高温高压
5MM 指标
用途 磨料 磨料 刀具 刀具 刀具 刀具 刀具 刀具
三、金刚石、超硬材料的特性与作用 众所周知，金刚石材料的成分是碳，金刚石与铁系有亲和力，切削过程中，金刚石的导热性优越，散热快，但是要注意切削热不宜高于700度，否则会发生石墨化现象，工具会很快磨损。因为金刚石在高温下和W、Ta、Ti、Zr、Fe、Ni、Co、Mn、Cr、Pt等会发生反应，与黑色金属(铁碳合金)在加工中会发生化学磨损，所以，金刚石不能用于加工黑色金属只能用在有色金属和非金属材料上，而CBN即使在1000oC的高温下，切削黑色金属也完全能胜任。已成为未来难加工材料的主要切削工具材料。一般超硬材料指的是人造金刚石、人造CBN。这两种材料的同时存在，起到了互补的作用、可以覆盖当前与今后发展的各种新型材料的加工，对整个切削加工领域极为有利。1．PCD 金刚石烧结体（PCD）的出现，在许多方面代替了天然单晶金刚石。PCD与天然金刚石比较，价格便宜，且刃磨远比天然金刚石方便，所以其应用、推广特别迅速。在大量涌现的新材料中，大部分都是难加工材料，如高硅铝合金，汽车发动机的活塞大量采用这种材料。一般，含硅量低于10%的铝合金，用硬质合金切削工具即可，但含硅量超过10%,就只能借助PCD。当前采用的高硅铝合金含硅量均在12%以上，有的已达18%以上，所以非PCD莫属。但是，由于PCD的种类很多，有合理选择的必要。其粒度、浓度等都会影响到硬度、耐磨性等性能。因此，在应用中也必须根据被加工材料的种类。硬度等特性来考虑合理的各种参数。PCD在国内外的生产已十分普及，但是质量有较大的差异，因此在价格上出入很大。2．PCBN 立方氮化硼烧结体（PCBN）是CBN颗粒与结合剂一起烧结而成，硬度仅次于金刚石，与黑色金属无亲和力。但是，PCBN不适于切削一般的钢件。PCBN刀具材料性能如下：（1）具有较高的硬度和耐磨性。CBN晶体结构与金刚石相似，化学键类型相同，晶格常数相近，因此具有与金刚石相近的硬度和强度。CBN微粉的显微影度为HV8000-9000，其烧结体PCBN的硬度为HV3000-5000。（2）具有很高的热稳定性。CBN的耐热性可达1400-1500℃，PCBN在800℃时的硬度还高于陶瓷和硬质合金的常温硬度。（3）具有优良的化学稳定性。由于PCBN耐高温，在大气和水蒸气中，在900℃以下无任何变化 且稳定，甚至在1300℃时，和Fe、Ni、Co等也几乎没有反应，更不会像金刚石那样急剧磨损，这时它仍能保持硬质合金的硬度，因此，它不仅能切削淬火过的钢零件或冷硬铸铁，而且能被广泛应用于高速或超高速的切削工作上。（4）具有较好的导热性。在各类刀具材料中，CBN的导热性仅次于金刚石，大大高于硬质合金，而且随着温度的升高，PCBN的导热系数是增加的。（5）具有较好的摩擦系数。与不同材料间的摩擦系数CBN为0.1-0.3,硬质合金为0.4-0.6,随着切削速度的提高, 摩擦系数是减小的。
3．超硬材料涂层切削工具 CVD、PVD等技术的出现，是切削工具领域中的一次重大的革命。它的出现立即引起了机械制造领域的巨大反响，理想的切削工具应当是既有硬的表面，又有高的韧性，涂层技术便达到了这个目标。最早的涂层材料都是陶瓷性质的物质，如TiN、TiC、Al2O3等，近年来，涂层技术又有了很大的发展。超硬材料涂层正在得到全面应用，许多产品相继出现在市场上。超硬材料涂层的发展，使整个现有的切削工具的性能都明显得到了提高，面对当前大量涌现的难加工材料，这些新发展的涂层技术将有巨大的适应能力，前景相当喜人?br> 超硬材料涂层的种类共有三大类，即类金刚石、金刚石和CBN。这些涂层材料均为纯金刚石或纯CBN,所以硬度与沉积的材料是相同的，和PCD与PCBN相比，因不含结合剂，所以硬度、耐磨性等均有较大的提高。金刚石涂层和CBN涂层的性能与原材料是相同的，只是薄膜而已，使用时与陶瓷涂层类同。4.厚膜金刚石 金刚石薄膜的合成技术和应用研究在全球范围发展极为迅速，形成了“金刚石薄膜热”。在这十多年内，气相合成的方法发展到二十多种，一般沉积的速度每小时只1～2um,如何加快沉积速度一直是人们研究的课题。在近期沉积速度发展到了100um/h以上，最高达到930um/h。我们称之为厚膜金刚石。厚膜金刚石是纯金刚石，其硬度接近天然金刚石，而PCD、PCDN是金刚石粉与结合剂混合在一起烧结而成，因此硬度受到结合剂的影响，其硬度不如前者。我国已成功地掌握了这门技术，最大的沉积厚度达到了2.3mm。现在已商品化，进入了国际先进行列。厚膜金刚石不同于PCD之处是没有结合剂，是纯金刚石，所以它的硬度高得多，与天然金刚石不同，它具有各向同性，成本低，因此在许多方面将取代PCD。用作拔丝模将是均匀磨损，因此拔丝的线材质量明显优于天然金刚石模具。如果沉积质量进一步提高，在超精密加工中也有取代天然金刚石的可能，因此颇受超精密领域的重视。总之，金刚石和超硬材料由于性能优越，应用不断地在扩大，已从金属加工发展到了光学玻璃加工、石材加工、陶瓷加工、硬脆材料加工等传统加工难进行的领域，对各种工业的发展将起到巨大的推动作用，前景十分广阔。
四、超硬刀具的主要品种及特点(1)PCD金属切削刀具 ①．刀具种类：（以车刀为例，其它还有铣刀，铰刀，镗刀等。）
②．结构形式 此类刀具从结构上主要可分为焊接式PCD刀具和可转位式PCD刀具。焊接式PCD刀具同普通硬质合金焊接刀具结构形式是一样的。见下图。图一 不同的是刃口材质不一样，几何参数不一样，加工对象不一样。可转位式PCD刀片是在硬质合金可转位刀片上焊接一小块PCD刀坯再经刃磨而成，可装夹在与之对应的高精度刀杆上，进行高效，大批量加工。随着数控机床、自动生产线的普及，可转位式PCD刀片的使用将越来越广泛，在一定条件下，其刀具耐用度较硬质合金刀具可提高几十倍至几百倍。图二 ③．刀具几何参数： 金刚石切削工具的几何参数一般其前角为0°-5°，后角为5°～12°，其端部有两种，一是圆弧，另一为直线，后者有时称为修光刃，其长度根据被加工材料来选择。圆弧车刀在切削过程中的调整比较简单，而平刃的调整相对而言是很费时的。如果应用在高精度的曲面加工中，圆弧的刃磨要求就很严格，它精度的优劣会复印在曲面上。④．切削用量
PCD切削用量及适用范围
推荐切削用量
刀具材质 适用范围
切削速度（M/MIN）进给量（MM/REV）切削深度（MM）
铝合金
铜合金
PCD
木工材质
硬质非金属材料如陶瓷等
100-1000 200-500 3000 10-90
0.1-0.3 0.08-0.2 0.04 0.01-0.3
0.3 0.3 0.5-9 0.5 ⑤．典型应用 有色金属的高速、高稳定性、低粗糙度加工及镜面加工 采用PCD刀具加工有色金属时，由于金刚石硬度高，表面与金属亲合力小，因此加工尺寸稳定性及表面质量都很好，刀具寿命也较长。例1：采用PCD刀具加工电机整流子的紫铜换向器，典型切削参数为：V=300m/min，f=0.08mm/r，ap≤0.15mm，加工表面粗糙度Ra0.1～0.2μm，刀具寿命>5,000件，而采用硬质合金刀具则只能加工几件。例2：采用PCD刀具加工各种硅铝合金零件，表面粗糙度Ra≤0.1μm，刀具寿命可达几千～几万件，尤其适合汽车、摩托车零件的大规模生产。(2)PCD木工刀具 PCD木工刀具目前最主要的用途就是加工强化木地板。在加工强化木地板Al2O3耐磨层时，切削速度可达3,000m/min,，进给量可达每分钟20米，且加工时噪音小，PCD刀具耐用度是硬质合金刀具的200倍以上，已完全取代硬质合金刀具。其它PCD木工刀具主要有PCD锯片和PCD家具成形铣刀等。由于价格较贵或家具更新较快，国内应用不是很多。(3)PCBN金属切削刀具 立方氮化硼(简称CBN)虽然它的硬度稍逊于金刚石，但却是目前可用于加工硬化黑色金属的最硬的刀具材料。①． 刀具种类及结构形式 PCBN金属切削刀具也可分为可转位式PCBN刀具和焊接式PCBN刀具两类。
可转位结构的PCBN刀片一般是在可转位硬质合金刀片的一个角上焊接一块PCBN刀坯，经刃磨而成。考虑到刀坯较贵及重磨等原因，一般只做成一个刀尖。随着焊接工艺质量的提高，PCBN刀坯尺寸越做越小，不重磨PCBN刀片的价格也随之降低。焊接式PCBN刀具是将PCBN刀坯焊接在钢基体上经刃磨而成，主要有车刀、镗刀、铰刀等。②． 几何参数 PCBN刀具的强度比硬质合金刀具低，因此在加工淬硬钢时，因此其刀尖角不能太小，刀具前角一般为-5°～0°，后角一般为6°～12°，断续切削时一般采用负倒棱，通常负倒棱尺寸取(0.1～0.5)×（10°～30°）为宜。这不仅有利于对切削刃进行补强，而且有很好的耐磨性。若切削刃进行适当的钝化处理，其效果更好。此外，在可能的情况下，尽量采用小主偏角和大的刀尖圆弧半径，这有助于保护刀刃，延长刀具的使用寿命。③．切削用量：为了充分发挥PCBN刀片的优越性，取得满意的加工效果，在实际使用时，除参照下表所推荐的PCBN刀片选用的切削用量外，还应根据机床、工件及其它有关条件的具体情况全面考虑，合理选择。
PCBN切削用量及适用范围
推荐切削用量
刀具材质 适用范围
切削速度（m/min）进给量（(mm/r)切削深度（mm）
各种淬硬钢：HRC50-67 普通灰铸铁：HB200左右 高硬度铸铁：HRC50-64 PCBN 粉末冶金零件 热喷涂焊零件 硬质合金：HRA80-88
50-150 400-1000 50-100 80-150 50-120 5-40
0.05-0.12 0.1-0.5 0.1-0.3 0.03-0.2 0.1-0.3 0.05-0.2
0.2 0.12-2.0 0.5 1 0.5 0.3 ③． PCBN刀具的典型应用及常见问题 由于PCBN刀具材料具有优良的切削性能，所以特别适合加工其硬度在HRC45以上的淬硬钢、耐磨铸铁、HRC35以上的耐热合金以及HRC30以下而其它刀片很难加工的珠光体灰口铸铁。在加工淬硬钢时，径向力很大，这就要求机床功率要大，机床系统刚性要好，这既可保护PCBN刀具，又可获得满意的加工效果。装夹PCBN刀具时，刀具的悬伸长度要尽量短，以防止刀杆颤振和变形，使PCBN刀具保持良好的加工状态。而对于硬度高和不规则的工件，由于PCBN刀片较脆、怕冲击。刀具从工件端面切入、切出时，尤其表面有夹渣、砂眼、凹凸不平，最易发生冲击，刃口破裂，使耐用度降低。所以在使用PCBN刀具前，最好先将冷硬层粗车一次，并在工件切入切出端先倒角，以减小PCBN刀具冲击力。例1： 工件材料 16CrMo5，HRC60-65 Ra0.8μm
φ30×30止口 刀片型号 CNMA120402, 负倒棱 250×0.1mm 切削用量 V=140mm/min f=0.1-0.12mm/r aP=0.15-0.20mm 干切,连续切削,1000个工件左右 例2：汽车、摩托车齿轮孔的加工,齿轮孔精度为IT6。传统加工工艺为：机加工->热处理->磨削。采用超硬刀具“以车代磨”的加工工艺为：粗加工->热处理->精加工。新工艺可大幅度提高加工效率，降低加工成本，原采用磨削工艺一班仅能加工100个小齿轮，现采用PCBN刀具车削，一班能加工400个小齿轮。此外，分摊到每个齿轮的加工成本也有所下降。工件材料 20CrMnTi，渗碳淬火，HRC60-62 Ra0.8μm
刀片型号 CNMA120402, 负倒棱 250×0.1mm 切削用量 V=90mm/min f=0.1mm/r aP=0.1mm 例3： 工件材料 HT25-47, HB200, Ra1.6μm
镗孔 刀片型号 CCMW090304, 负倒棱 100×0.1mm 切削用量
V=500mm/min f=0.2mm/r aP=0.08-0.20mm 干切,连续切削,1000个工件左右 硬材料的立方氮化硼有如下要求： CBN含量<60%;微颗粒结构;高的刃口强度;低的热传导 这样的CBN可用于加工50-65HRC的硬材料，大致的切削规范是： 切削速度Vc=300-800 m/min 每齿进给量fz=0.08-0.12mm/Z 切削深度ap不超过0.5 mm 总结：（1）切削高硬度淬硬钢刀具耐用度高。（2）切削正火钢刀具耐用度低于硬质合金刀具。（3）切削耐磨黄铜时刀具耐用度高于金刚石刀具。（4）高速下PCBN刀具耐用度高。（5）干切下PCBN刀具耐用度高。为很好地使用PCBN刀具，稳定地控制工件质量，准确判断PCBN刀具的耐用度至关重要。如果一直使用磨损已很严重的刀具，那么切削力及切削温度增加、切削不畅，就难以控制工件尺寸及表面完整性，甚至使PCBN刀具无法继续修磨而报废。为保证刀具的正常使用，建议PCBN刀具后刀面磨损量达0.3～0.6mm(精车时取小值)时应进行重磨。但重磨需要一定的设备和技巧，多数工厂的机床不具备适合的条件，一般PCBN刀具的重磨都应由专业厂来完成。PCBN刀具不适于加工较软的黑色金属材料。确定切削速度、进给量及切削深度要综合考虑生产效率和加工成本。一般来讲，其切削速度可比硬质合金刀具高2倍左右，高的切削速度产生大的切削热量，使被加工材料的塑性增大，有利于控制切屑和降低切削力。使用PCBN刀具时，可加冷却液，也可不加，使用冷却液时则一定要充分冷却。有关使用PCBN刀具常见的磨损形式，磨损原因及预防措施： 1.月牙洼磨损 工件硬度太软；切速太快；产生化学和扩散磨损 改用硬质合金刀具或陶瓷刀具；降低切速；使用冷却液 2.后刀面磨损 切削速度太快；进给量太大；刀具后角太小 减小切速和进给量；增大后角 3.边界磨损 主偏角太大；进给量太大；切速太小 减小主偏角；减小进给量；增大切速 4.断裂磨损 系统刚性差；刀尖角太小；进给量与切速太大；刀具刃口脆 提高系统刚性，增大刀尖角；降低进给量和切速并采用负倒棱刀具 5.PCBN层破裂 系统刚性差；工件冲击太大；PCBN层太薄，刀具刃口过脆 提高工艺系统刚性；工件表面预加工和倒角；采用厚的PCBN层；采用负倒棱刀具
第三篇：中国刀具市场的发展历程
中国刀具市场的发展历程
尽管国内刀具行业的数控刀具起步晚，但经过多年的磨练和努力，部分刀具企业已经夯实了基础。这些企业重视技术研发和产品质量，产品性能稳定，正在逐步替代进口产品，是当今中国刀具业的精英代表。
国内刀具企业数量众多，如果从地域分布上来看，这些企业所处位置都相对较为集中。华南地区以株洲钻石和厦门金鹭为代表，还有遍布东莞的一大批小刀具企业，为珠三角地区的制造业添力不少；华东地区则以老牌企业上工领衔，阿诺、嘉兴恒锋、宁波三韩等一批新兴企业近些年发展很快，此外还形成了常州西夏墅、丹阳和浙江温岭刀具产业群；北方地区的刀具企业主要集中在东北老工业基地，以哈量、哈一工领衔，还有如牡丹江工具在内的一批民营企业；西北地区主要集中在陕西，主要企业有汉江工具、陕硬刀具和青海刃量具等；西南地区的成都附近集中了成量、工研所、自贡硬质合金和新兴的如森泰英格、成都千木等众多企业，另外还有贵州的西南工具发展势头也不错；比较而言，中原地区的刀具企业比较少，太原工具、郑州钻石是较有代表性的企业。
而从企业性质来看，这些企业中既有像四大工具厂这样的老牌企业，也有新兴的民营或合资企业。无论是企业规模，还是产品特色，这两类企业也基本代表了当下国内刀具企业的水平。
在众多本土企业当中，不论是销售额，还是从产品种类和质量上比较，株洲钻石无疑是龙头老大，其最近几年的发展业界有目共睹，给进口品牌造成很大地冲击。其2010年销售额已经达到了10亿元，硬质合金刀片的销售量也达到了3060万片。如今株洲钻石能为客户提供各种硬质合金车削、铣削、镗削、钻削、切断切槽和螺纹铰削加工的数控刀具系列、刀片系列，并能根据客户的不同需求生产各类切削工具，成为为机械加工行业提供成套解决方案的综合性刀具产品供应商。
其他工具企业如上工、成量、哈量等也开始找到了适合自身发展的方向，或是重点发展硬质合金刀具，或是并购海外资产形成技术优势。而哈一工、汉江工具等企业则继续坚持专业化方向发展不变，继续扩大在细分领域的竞争优势。
讲了这么多，你是否对中国刀具市场有了一定的了解了呢。
第四篇：我国刀具市场发展调研报告
在发达国家
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从经济效益方面比较，我国硬质合金年销售收入约5.6亿美元；日本仅为我国产量的40%，但销售收入高达26.33亿美元，其中刀片的比重高达72%，使资源得到了充分利用，企业也获得了良好效益。我国工具工业应该从中得到一些有益的启示。
据有关资料显示，去年我国共进口各类刀具产品23364件，比上年增加64%；进口刀具购置费高达2亿8516万美元，比上年增加87%。这些数字说明，国产刀具还远远赶不上机床主机的发展，所以才造成目前“洋刀”畅销的局面。在市场经济全球化趋势愈加显着的今天，明确与国际先进水平的差距，找准五金刀具制造界的发展趋势并迎头赶上，便显得尤为重要。
我国已经成为“世界制造工厂”，这只是一些乐观人士的估计。目前，我国制造业的主力还是集中在搞来料加工，独立生产高尖端技术型产品的能力还不强，整体竞争力还有待提高。与国际水平相比，我们的差距在哪里？
产业结构落后国产机床不得不配“洋刀”
进入新世纪以来，随着发达国家的制造业大规模向中国转移，同时国内制造业也加快了技术改造的步伐，于是国产数控机床开始大量进入制造领域。随之一个尖锐的矛盾很快浮出了水面，先进的数控机床，配不到先进的国产刀具，不得不配“洋刀”。中国刀具工业几十年如一日的产品结构，在新的发展时期终于暴露出严重缺陷，拖了制造业现代化的后腿。
据专家分析，我国的差距是阶段性的。主要表现在，制造业仍以低端制造业为主，产品附加值不高，仅为26.23%。作为出口大国的我国，出口物品主要是劳动密集型产品，技术含量低。与此同时，我国制造业的能耗却高出国际发达水平20%到30%。
目前，中国刀具企业通过不断地学习和战略规划，已经在市场上占据了半壁江山，但是，企业在发展过程中还是凸显出几个致命的问题，如果重视不够、处理不当，将会严重影响到企业的发展和前进。
科技技术含量低
产品附加价值低
服务与国际不接轨
跨国企业，如德国雄克、日本黛杰、丹麦尤尼莫克等刀具生产企业，在漫长的历史发展中已经积累了丰富的生产经验，这也就决定了其服务形式不再是“一锤子买卖”，而是超越了只提供给客户刀具的初级销售阶段，根据客户在生产过程中碰到的刀具方面的问题，及时地提出解决方案，这种把销售融入到企业生产过程中的高级形式已成为国外企业惯用的销售方式，这也是为什么知名刀具企业所生产的产品贵而有市，部分中国企业虽“量大面广”却不能赢得客户的青睐的原因之一。
企业信息化道路闭塞
21世纪是网络化和信息化的时代，企业信息化程度的高低将成为衡量企业现代化发展水平的重要指标。网络化、信息化不仅可以提高企业办公效率、节约办公经费、加快反应速度，还可以提供市场信息、辅助企业判断、打造企业品牌。
第五篇：刀具试题
《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
、、；非金属材料有
、等。
2．刀具的几何角度中，常用的角度有
、、、、和
六个。
3．切削用量要素包括
、、三个。
4．由于工件材料和切削条件的不同，所以切削类型有
、、和
四种。
5．刀具的磨损有正常磨损的非正常磨损两种。其中正常磨损有
、和
三种。
6．工具钢刀具切削温度超过
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。
7．加工脆性材料时，刀具切削力集中在 附近，宜取
和。
8．刀具切削部分材料的性能，必须具有
、、和。
9．防止积削瘤形成，切削速度可采用 或。
10．写出下列材料的常用牌号：碳素工具钢、、；合金工具钢
、；高速工具钢
、。
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
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45°夹角滑移的过程。（）
8．积屑瘤的产生在精加工时要设法避免，但对粗加工有一定的好处。）9．切屑在形成过程中往往塑性和韧性提高，脆性降低，使断屑形成了内件。）10．一般在切削脆性金属材料和切削厚度较小的塑性金属材料时，所发生的磨损往往在刀具的主后刀面上。11．刀具主切削刃上磨出分屑槽目的是改善切削条件，提高刀具寿命，可以增加切削用量，提高生产效率。12．进给力Ff是纵向进给方向的力，又称轴向力。（13．刀具的磨钝出现在切削过程中，是刀具在高温高压下与工件及切屑产生强烈摩擦，失去正常切削能力的现象。14．所谓前刀面磨损就是形成月牙洼的磨损，一般在切削速度较高，切削厚度较大情况下，加工塑性金属材料时引起的。15．刀具材料的硬度越高，强度和韧性越低。
16．粗加工磨钝标准是按正常磨损阶段终了时的磨损值来制订的。17．切削铸铁等脆性材料时，切削层首先产生塑性变形，然后产生崩裂的不规则粒状切屑，称为崩碎切屑。18．立方氮化硼是一种超硬材料，其硬度略低于人造金刚石，但不能以正常的切削速度切削淬火等硬度较高的材料。19．加工硬化能提高已加工表面的硬度、强度和耐磨性，在某些零件中可改善使用性能。20．当粗加工、强力切削或承冲击载荷时，要使刀具寿命延长，必须减少刀具摩擦，所以后角应取大些。
三、选择题（将正确答案填在空格内）（每题2分，共30分）
1．在中等背吃刀量时，容易形成“C”形切屑的车刀卷屑槽宜采用
。（外斜式平行式 内斜式）
2．刀具产生积屑瘤的切削速度大致是在 范围内。（低速 中速 高速）
3．切削过程中，车刀主偏角κr增大，切削力FP
。（增大 不变 减小）
04．高速钢刀具切削温度超过
C时工具材料发生金相变化，使刀具迅速磨损，这种现象称为 磨损。（300~350 550~600 700~800 扩散 相变 氧化）
5．当切屑变形最大时，切屑与刀具的摩擦也最大，对刀具来说，传热不容易的区域是在，其切削温度也最高。（刀尖附近前刀面 后刀面）
6．在切削金属材料时，属于正常磨损中最常见的情况是
磨损。（前刀面 后刀面 前后刀面同时）
7．背吃刀量ap增大一倍时，切削力FC也增大一倍；但当进给量f增大一倍时，切削力FC约增大
倍。（0.5 0.8 1.0）
8．切削用量对刀具寿命的影响，主要是通过切削温度的高低来影响的，所以影响刀具寿命最大的是
其次是
。（背吃刀量 进给量 切削速度）
9．成形车刀磨损后要刃磨
，铲齿铣刀磨损后要刃磨
，才能保持其原来要求的廓形精度。（前刀面 后刀面 前、后刀面）
10．一般在中、低速切削塑性金属材料时，刀具在切屑与工件接触压力和切削温度的作用下会发生
磨损。（磨粒 粘结 扩散）
11．车削时切削热主要是通过
和
进行传导的。（切屑 工件
刀具 周围介质）
12．刀具磨钝标准通常都按后刀面的磨损值制订 值的。（月牙洼深度 KT 后刀面 VB 月牙洼深度KB）
13．刀具磨损过程的三个阶段中，作为切削加工应用的是
阶段。（初期磨损 正常磨损 急剧磨损）
14．车削细长轴类零件时，为了减小径向力Fp的作用，主偏角κr，采用
角度为宜。（小于30° 30°~45° 大于60°）
15．切削塑性较大的金属材料时形成 切屑，切削脆性材料时形成 切屑。（带状 挤裂 粒状 崩碎）
四、简答题：（每题6分，共30分）
1、简述楔角：
2、简述刀具寿命：
3、简述切削用量要素：
4、简述刀尖角：
5、后角的功用是什么？怎样合理选择？
《金属切削原理与刀具》试题（2）
一、单项选择题（每小题1分，共15分）
1.切削刃形状复杂的刀具有（）材料制造较合适。
2.A、硬质合金 B、人造金刚石 C、陶瓷 D、高速钢 3.切削用量vc、f、ap对切削温度的影响程度是（）
A、ap最大、f次之、vc最小 B、f最大、vc次之、ap最小 C、vc最大、f次之、ap最小 D、vc最大、ap次之、f最小 4.碳钢精车时宜用牌号为（）的硬质合金作为刀具材料。A、YT5 B、YT30 C、YG3 D、YG8 5.前刀面上（刀——屑间）的磨擦是（）
A、外磨擦 B、内磨擦 C、内磨擦与外磨擦兼有之 D、不一定
6.一般情况，刀具的后角主要根据（）来选择。
A、切削宽度 B、切削厚度 C、工件材料 D、切削速度
7.切削用量选择的一般顺序是（）A、ap-f-vc B、ap-vc-f C、vc-f-ap D、f-ap-vc 8.车削时为降低表面精糙度，可采用（）的方法进行改善。
A、增大主偏角 B、增大进给量 C、增大副偏角 D、增大刀尖圆弧半径
9.可转位车刀（）式的刀片夹固结构所占空间位置最小，故较适合于内孔镗刀。
A、偏心 B、杠杆 C、楔销 D、压板（上压）10.当γf≠0,αf≠0,刀具的廓形深度（）工件的廓形深度。
A、大于 B、小于 C、等于 D、不一定 11.枪钻属于（）。
A、外排屑深孔钻 B、内排屑深孔钻 C、喷吸钻 D、BTA钻
12.标准齿轮滚刀采用阿基米德滚刀原因是（）
A、理论要求这种滚刀 B、便于制造和测量其齿形 C、可以减少加工齿面的粗糙度 D、修正齿形误差 13.磨削硬质合金材料时，宜选用（）磨料的砂轮。
A、棕刚玉 B、白刚玉 C、黑碳化硅 D、绿碳化硅 14.齿轮铣刀所加工的齿轮精度较低原因是（）
A、机床精度低 B、加工时分度精度低 C、铣刀采用刀号制 D、制造公差大 15.粗车时，切削速度的增大，主要受（）限制。
A、表面粗糙度 B、尺寸精度 C、刀具角度 D、刀具耐用度
二、多项选择题（每小题1分，共7分）
1.确定外圆车刀主切削刃空间位置的角度为（）。
A、γo B、αo C、Kr D、λs E、Kr
2.λs=0的内孔车刀车削内孔，当刀尖安装高于工件中心时，其工作角度与标注角度相比，发生变化为（）
A、γ增大 B、γ
减小 C、α
增大 D、α
减小 E、相等 oeoeoeoe3.加工塑性材料时，（）将使变形减小。
A、高速切削 B、工件材料强度提高 C、刀具前角减小 D、采用切削液 E、切削厚度增大 4.拉刀齿距变化，（）将受变化。
A、齿升量 B、容屑系数 C、拉刀长度 D、同时工作齿数 E、拉削刀
5.（）用钝以后重磨后刀面。
A、可转位车刀 B、麻花钻 C、尖齿成形铣刀 D、拉刀 E、蜗轮滚刀
6.γf>0的铲齿成形铣刀具有（）特点。
A、可用铲齿方法加工后刀面 B、铣刀刀齿廓形与工件廓形不一致
C、重磨次数增加，被加工的`工件廓形精度降低 D、适合加工脆性材料 E、标准刀具 7.在拉刀设计过程中应校验（）
A、拉床拉削力 B、拉刀强度 C、容屑条件 D、拉刀总长度 E、拉刀同时工作齿数
三、填空题（每空1分，共35分）1.楔角（）与（）的夹角
2.YT类硬质合金的主要化学成分是Co、（）和（），其中（）含量越多，硬质合金硬度越高，耐热性越好，但脆性越大。
3.切屑形成过程实质上是工件材料的（）过程。为了便于测量，切削过程中的变形程度近似可用（）指标来度量。
4.在金属切削过程中，在（）速度加（）材料时易产生积屑瘤，它将对切削过程带来一定的影响，故在（）加工时应尽量避免。5.外圆车削时，在刀具6个标注角度中，对切削温度影响较大的角度是（）和Kr。
6.在工艺系统刚性好的情况下，刀具有磨钝标准应规定得较（）；精加工时应规定较（）的磨钝标准。
7.常用的切削液有水溶液、（）和（）三大类。采用硬质合金刀具时，由于（），故一般不使用切削液。
8.使用可转位车刀生产率较高，原因是由于它减少了（）及（）所需的辅助时间，故特别适合于自动化生产。
9.麻花钻切削性能最差的部位是在（）处；钻头最易磨损部位是在（）处。钻削加工时轴向力主要是由（）刃产生。
10.主剖面（正交平面）标注角度参考系中三个坐标平面是指（）、（）和（），它们之间关系为（）。
11.在拉刀上开（）槽，可起减小切削宽度，便于切屑清理的作用，一般在拉削（）材料时可以不开该槽。
12.一般在精加工时，对加工表面质量要求高时，刀尖圆弧半径宜取较（）。13.磨平面和磨内孔时，应比磨外圆时选用粒度较（），硬度较（），组织较（）的砂轮。
14.在加工细长轴类零件时，刀具的刃倾角λs常取为（）值，这是因为λs使（）。
四、解释（每小题2分，共10分）
1．残余应力 2．斜角切削及作用 3．切削加工性 4.简述刀具寿命： 5.简述切削用量要素
五、简答题（简明扼要回答，每小题5分，共15分）
1、普通麻花钻的主要缺点是什么？如何改进？
2、切削用量中，切削深度（背吃刀量）ap和进给量f对切削力Fc影响有何不同？试分别详述其影响规律。后角的功用是什么？怎样合理选择？
六、作图题（6分）
试标出圆柱形螺旋齿铣刀的γo、ao、λ给分）
s
和γn、an（不按对应关系标注不
《金属切削原理与刀具》试题（3）
一、填空题(每空2分，共20分)
1．扩孔钻既可用作孔的最后加工，也可用作 前的预加工。
2．不同于普通的孔加工，深孔加工的主要问题有三，即：断屑和排屑、冷却和润滑以及。
3．铣削加工时，是主运动。
4．铣削时，切削厚度ac是指。5．尖齿成形铣刀用钝后重磨。
6．拉刀的前导部起 作用，并可检查拉前孔是否太小。
7．直齿插齿刀沿其轴线方向往复运动时，切削刃的运动轨迹就象一个直齿渐开线 齿轮的齿面，这个假想的齿轮为。
8．齿轮滚刀加工齿轮时，滚刀的齿形误差是沿 方向传递到工件上去的。9．蜗轮滚刀切削刃切削蜗轮时，模拟着 与蜗轮的啮合过程。10．蜗轮滚刀采用切向进给方式切削蜗轮，要求机床有专用附件。
二、单选题(在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为 正确答案的题号，填入题干的括号内。多选不给分。每题2分，共20分)
l．当加工细长的和刚性不足的轴类工件外圆，或同时加工外圆和凸肩端面时，可以采用主偏角Kr()的偏刀。
①=90°
②＜90°
③＞90° ④=45°
2．()硬质合金车刀能消除刃磨或重磨时内应力可能引起的裂纹。
①焊接式
②机夹重磨式
③机夹式可转位
3．设计一把加工阶梯轴零件的可转位车刀时，应选择()边形的刀片。
①三
②四
③五 4．加工一些大直径的孔，()几乎是唯一的刀具。
①麻花钻
②深孔钻
③饺刀
④镗刀 5．当工件表面有硬皮时，不宜采用()方式。
①顺铣
②逆铣 6．丝锥是用于加工各种()螺纹的标准刀具。
①内
②外
③内、外 7．螺纹铣刀是用铣削方式加工()螺纹的刀具。
①内
②外
③内、外
8．对于螺旋导程角λ。＞5°的右螺旋滚刀，其容屑槽应做成()
①左螺旋
②右螺旋
③直槽 9．渐开线蜗杆的轴向齿形是()
①直线
②曲线
1O．蜗轮滚刀切向进给切削蜗轮的过程中，滚刀与蜗轮的中心距()
①逐渐变大
②逐渐变小
③保持不变
三、简答题(每题7分，共28分)l．接其用途不同，常用的车刀有哪几种类型?简单介绍这几类率刀的主要用途。
2．简述标准麻花钻结构上(特别是切削部分)的主要缺点。
3．当设计的铲齿成形铣刀切削刃上某处的法向后角αnx＜2°时，有哪些方法可加以改善? 4．柔性自动化加工系统中，刀具管理的任务包括哪几个方面?
四、问答题(12分)
下图所示的工件材料为40Cr，拉前孔径为①拉刀拉削工件时会出观什么现象?为什么? ②拉刀标准齿的直径应是多少?(假设δ＝0．01mm)，拉后孔径为。
五、综合题(20分)
径向圆体成形车刀(γf＝15°，αf＝20°)磨损后应重磨何处?重磨应注意什么?请结合示图回答。
l．重磨前刀面；(5分)
2．保证磨刀圆半径hc＝ R1sin(γf十αf)，将Ar磨在这个圆的切平面内；(5分)
3．绘图表示。(10分)
《金属切削原理与刀具》试题（4）
一、填空（每小题2分，共20分）
1、刀具材料的主要性能有（），普通高速钢的常用牌号有（）。
2、加工钢件时应选用什么牌号的硬质合金（），加工铸铁件时，应选用什么牌号的硬质合金（）。
3、切削用量包含哪三个要素（）；切屑有几种基本态（）。
4、常用切削液有哪些类型（），常用切削液的添加剂有哪些（）。
5、标准麻花钻一般有几部分构成（），其切削部分有几个刀面和刀刃构成（）。
二、判断正误（每题3分，共15分）
1、刀具材料的硬度越高，强度和韧性越低。（）
2、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。（）
3、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。（）
4、立方氮化硼是一种超硬材料，其硬度略低于人造金刚石，但不能正常的切削速度切削淬火等硬度较高的材料。（）
5、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。（）
三、回答问题（每小题5分，共20分）
1、主运动与进给运动的区别在哪里？一般进给运动是否都是一个？
2、试从铰刀结构方面分析使用铰刀能加工出精度较高和表面粗糙度较小的原因？
3、粗、精切齿和校准齿的刃带，三者为什么不同？
4、砂轮硬度与磨料硬度有何不同？砂轮硬度对磨削加工有何影响？
5、切削速度对切削温度有何影响?为什么?
四、计算题（20分）
用硬质合金车刀车削热轧45号钢（b=0.650GPa）,车到几何角度为o=150、r=75、s=00，选用切下用量ap=2mm、f=0.3mm/r、vc=100mm/min。求：切削力、切削效率pc。
五、作图并计算（25分）
画端面车刀的正交平面参考系几何角度kr=45°、kr＇=15°、γo=10°、λs =6°、αoˊ＝αo =6°并计算出γp、αp、γf、αf将其标注在图上。
《金属切削原理与刀具》试题（5）
一、填空题（每空3分，共18分）
1、切削用量和切削层参数包含哪三个要素（）。
2、粗、精加工钢件和铸铁件时，应选用什么牌号的硬质合金（）。
3、刃倾角的作用有哪些（）, 砂轮磨损有那几种形式()。
4、常用切削液有哪些类型（），常用切削液的添加剂有哪些（）。
二、判断题（每空3分，共15分）
1、提高表面质量的主要措施是增大刀具的前角与后角。（）
2、铣削用量包含铣削深度、铣削速度、进给量。（）
3、切削深度、进给量、切削速度对切削力影响规律是f>vc>ap。()
4、衡量材料切削加工性的常用指标有刀具耐用度、切削力、切削温度、相对加
工性
。（）
5、切削加工中使用切削液目的是降低切削温度、润滑、冲洗切屑。（）
三、回答问题（每小题5分，共20分）
1、主运动与进给运动的区别在哪里？一般进给运动是否都是一个？
2、刀具材料应具备哪些性能?其硬度、耐磨性、强度之间有什么联系?
3、主运动的切削速度与合成运动的速度有和区别？
4、试述切削深度、进给量、切削速度对切削温度有何影响规律?
5、在精加工时为提高表面质量主偏角和进给量应如何选择？
四、计算题（22分）用YT15硬质合金刀具，纵车b＝0.588GPa的热轧钢外圆，切削速度vc=100m/min,背吃刀量p＝4mm,进给量f=0.3mm/r。刀具几何参数o＝10kr=75,s=-10000，,r=2mm。求切削分力FC、FP、Ff。
五、作图题。（25分）
已知：r=65、r＇=
15、o=15000、o=o＇=80、s=10
0；刀杆的尺寸为25x25x120mm,刀尖距刀杆的左侧面的距离为15mm,刀尖在刀杆的顶面内。试画出车刀切削部分的几何形状。
《金属切削原理与刀具》试题（6）
一、填空（每空3分，共18分）
1、切削用量和切削层参数包含哪三个要素（）。
2、粗、精加工钢件和铸铁件时，应选用什么牌号的硬质合金（）。
3、砂轮磨损有那几种形式()，刃倾角的作用有（）。
4、刀具正常磨损的形式有（）。
5、切屑形态有（）。
二、判断题（每空3分，共15分）
1、刀具材料的硬度越高，强度和韧性越低。（）
2、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。
（）
3、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。（）
4、立方氮化硼是一种超硬材料，其硬度略低于人造金刚石，但不能以正常的切削速度切
削
淬
火
等
硬
度
较
高的材
料。
（）
5、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
角小
减。
（）
三、回答问题（每小题5分，共20分）
1、高性能高速钢有几种?它们的特点是什么?
2、什么叫基面和切削平面？基面和切削平面有何关系？
3、什么是刀具磨损标准?刀具耐用度是如何定义的?
4、刃倾角在哪个平面内度量？
5、刀具材料应具备的性能？
四、计算题（共22分）
用YT14硬质合金刀具，纵车b＝0.588GPa的热轧钢外圆，切削速度vc=100m/min,背吃刀量p＝2mm,进给量f=0.2mm/r。刀具几何参数o＝15kr=75,s=-10000，,=2mm。求切削分力FC、FP、Ff。
五、作图题。（25分）
已知：r=75、r＇=
15、o=20000、o=o＇=60、s=10
0；刀杆的尺寸为25x25x110mm,刀尖距刀杆的左侧面的距离为12mm,刀尖在刀杆的顶面内。试画出车刀切削部分的几何形状。
《金属切削原理与刀具》试题（7）
一、填空（每小题2分，共20分）
1、切削用量和切削层参数包含哪三个要素（）、（）；
2、粗、精加工钢件和铸铁件时，应选用什么牌号的硬质合（）；
3、刀具切削部分材料的性能，必须具有（）、（）、（）和（）。
4、砂轮磨损有那几种形式()，刃倾角的作用有哪些（）；
二、判断题：（每小题2分，共20分）
1、当粗加工、强力切削或承冲击载荷时，要使刀具寿命延长，必须减少刀具摩擦，所以后角应取大些。（）
2、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45°夹角滑移的过程。（）
3、切削铸铁等脆性材料时，切削层首先产生塑性变形，然后产生崩裂的不规则粒状切屑，称为崩碎切屑。（）
4、积屑瘤的产生在精加工时要设法避免，但对粗加工有一定的好处。（）
5、切屑在形成过程中往往塑性和韧性提高，脆性降低，使断屑形成了内在的有利条件。（）
三、回答问题（每小题5分，共20分）
1、刀具标注角度坐标系和工作角度坐标系有何不同？
2、对刀具切削部分的材料有何要求？目前常用的刀具材料有哪几类？
3、超硬刀具材料有哪些？各有何特点？各适用在何种场合下？
4、试述切削过程三个变形区的变形特点？
四、计算题（20分）
r=45镗削热轧45号钢套内孔。用硬质合金车刀YT15，刀具角度γO =15，00镗杆的材料为45号钢（b=0.650GPa）,直径为φ=20㎜，镗削时切削用量为aP=3㎜、f=0.2㎜/r、VC=90m/min。求：背向力FP。
五、作图题（20分）
已知：r=65、r＇=
15、o=
15、o=o＇=8000、s=10
0；刀杆的尺寸为25x25x120mm,刀尖距刀杆的左侧面的距离为15mm,刀尖在刀杆的顶面内。试画出车刀切削部分的几何形状。
《金属切削原理与刀具》试题（8）
一、填空（每小题2分，共20分）
1、涂层硬质合金优点是（），陶瓷刀具材料特点是（）；
2、切削用量和切削层参数包含哪三个要素（）；
3、粗、精加工钢件和铸铁件时，应选用什么牌号的硬质合金（）；
4、砂轮磨损有那几种形式()，刃倾角的作用有哪些（）；
二、选择题（每小题2分，共20分）
1、按一般情况下，制做金属切削刀具时，硬质合金刀具的前角（）高速钢刀具的前角。
A，大于 B，等于 C，小于 D，平行于
2、刀具的选择主要取决于工件的结构、材料、加工方法和（）。A，设备 B，加工余量 C，加工精度 D，被加工工件表面的粗糙度
3、在切削平面内测量的车刀角度有（）。A，前角 B，后角 C，锲角 D，刃倾角
4、粗加工时（）切削液更合适，精加工时（）切削液更合适。A，水 B，低浓度乳化液 C，高浓度乳化液 D，矿物油
5、切断刀主切削刃太宽，切削时容易产生（）。A，弯曲 B，扭转 C，刀痕 D，振动
6、在加工内圆弧面时，刀具半径的选择应该是（）圆弧半径。A，大于 B，小于 C，等于 D，大于或等于
7、双刃镗刀的好处是（）得到平衡。A，轴向力 B，径向力 C，扭矩 D，振动力
8、钻头安装不正会将孔（）。A，钻大 B，钻偏 C，钻扁 D，钻小
9、无论什么刀具，它们的切削部分总是近似地以（）的切削部分为基本状态。A，外圆车刀 B，镗刀 C，铣刀 D，铰刀
10、弹簧夹头刀柄依靠（）直接或通过弹簧过度套夹持直柄铣刀、钻头、铰刀。A，紧箍力 B，摩擦力 C，顶紧力 D，扭矩
三、回答问题（每小题5分，共20分）
1、衡量切削变形用什么方法？
2、积屑瘤是如何形成的？它对切削过程有何影响？若要避免产生积屑瘤要采取哪些措施？
3、影响切削温度的主要因素有哪些？如何影响？
4、切削液有何作用？有哪些种类？
四、计算题（20分）镗削热轧45号钢套内孔。用硬质合金车刀YT15，刀具角度γO =15，r=4
500镗杆的材料为45号钢（b=0.650GPa）,直径为φ=20㎜，刀杆在机床上的安装伸出长度L=60㎜。镗削时切削用量为aP=2㎜、f=0.3㎜/r、VC=80m/min。求：背向力FP
五、作图题（20分）
已知：r=
45、r＇=
15、o=
15、o=o＇=8000、s=-10
0；刀杆的尺寸为25x25x120mm,刀尖距刀杆的左侧面的距离为15mm,刀尖在刀杆的顶面内。试画出车刀切削部分的几何形状。
《金属切削原理与刀具》试题（9）
一、填空：（每空1分，共22分）
1、刀夹角r=180—（）、刀尖角r在（）内度量、楔角o在（）
0内度量。
2、外圆车刀切削部分由（）面、（）刃和（）尖组成。
3、高速钢与硬质合金相比，强度高韧性好的是（）材料，硬度高、脆性大的是（）材料。
4、在切削用量三要素中，对刀具耐用度影响最大的是（）、对切削力影响最大的是（）。
5、在切削过程中速度最高、消耗功率最多的运动是（）、车外圆时切削速度（）。
6、在金属切削过程中，一般衡量切削变形的方法有（）。
7、在硬质合金中，YG类一般用于加工（）、YT类硬质合金一般用于加工（），而YW类硬质合金它的加工范围为（）。
8、在切削过程中，当系统刚性不足时为避免引起振动，刀具的前角与主偏角应如何选择（）。
二、判断正误：（每空一分，共计5分，对的划∨、错的划×）
1、高速钢刀具急剧磨损的主要原因是相变磨损（）。
2、刀具耐用度是指一把新刀从开始切削到达到报废为止说经历的总的切削时间（）。
3、积屑瘤是来自于工件与刀具两方面材料在前刀面上的堆积（）。
4、在车削外圆时三个切削分力中一般最大的可能是
Fp或者是
Ff（）。
5、在切削用量三要素中，对切削温度影响最大的是切削深度切削速度vc（）。
三、单选题（每小题2分，共计6分）
ap，其次才是
1、在主剖面内度量的角度是（）。A、主偏角r B、刃倾角s C、前角o D、副后角/o
2、在加工塑性材料时，常产生的切屑是（）。
A、带状切屑 B、崩碎切屑
3、切削力主要来源于（）
A、第一变形区 B、第二、三变形区的挤压与摩擦力
C、前刀面与切屑的摩擦力 D、三个变形区的变形抗力与摩擦力
四、回答问题（每一小题5分，积计10分）
砂轮的硬度与砂轮磨料的硬度有何区别？在粗磨时若工件材料的硬度比较高，砂轮的硬度应如何选择？
五、标注刀具几何角度（每小题5分，共计10分）
六、计算题（15分）
用硬质合金车刀车削中碳钢，车刀几何角度为o=
10、r=75、s=0，选用
ooo切削用量ap=2mm、f=0.3mm、vc=105m/min。已知：KfcCfc=2795、yfc=0.75、nfc=－0.15、修正系数
=0.92,求主切削力Fc和切削功率Pc
七、图示刀具几何角度（20分）
已知外圆车刀的几何角度r=75、r=
5、o=
15、o=o=
10、s=15；刀
ooo/oo/尖在刀杆顶面内，且刀尖距刀杆左侧面15mm，刀杆截面为25×25。试画出刀具切削部分的几何形状。
《金属切削原理与刀具》试题（10）
一、填空（每小题2分，共20分）
1、切削用量包含哪三个要素（），切削层参数包含哪三个要素（）；
2、粗、精加工钢件时，应选用硬质合金的牌号为（），粗、精加工铸铁件时，应选用硬质合金的牌号为（）；
3、主运动的切削速度（）,合成运动的速度（）；
4、涂层硬质合金优点是（），陶瓷刀具材料特点是（）；
5、第一变形区主要变形形式为（），影响表面粗糙度的主要因素为（）；
二、判断题（每空3分，共15分）
1、一般在切削脆性金属材料和切削厚度较小的塑性金属材料时，所发生的磨损往往在刀具的主后刀面上。（）
2、刀具主切削刃上磨出分屑槽目的是改善切削条件，提高刀具寿命，可以增加切削用量，提高生产效率。（）
3、进给力Ff是纵向进给方向的力，又称轴向力。（）
4、刀具的磨钝出现在切削过程中，是刀具在高温高压下与工件及切屑产生强烈摩擦，失去正常切削能力的现象。（）
5、所谓前刀面磨损就是形成月牙洼的磨损，一般在切削速度较高，切削厚度较大情况下，加工塑性金属材料时引起的。（）
三、回答问题（每小题5分，共20分）
1、刀具材料应具备哪些性能?其硬度、耐磨性、强度之间有什么联系？
2、什么叫基面和切削平面？基面和切削平面有何关系？
3、试述形成积屑瘤后有何利弊?如何控制?
4、粗切齿、精和校准齿的刃带，三者为什么不同？
5、成型车刀的特点是什么？成型车刀为什么要进行截形设？
四、计算题（20分）
车外圆（工件材料为
b＝0.588GPa的热轧钢），用YT15硬质合金车刀；切
p＝4mm,进给量f=0.3mm/r。刀具几何参数o＝
FC削速度vc=100m/min,背吃刀量10，kr=7500,s=-10
0,r=2mm。求切削分力、FP、F。
五、作图题。（25分）已知：r=750、r＇=
10、o=2000、o=o＇=60、s=10
0；刀杆的尺寸为25x25x120mm,刀尖距刀杆的左侧面的距离为15mm,刀尖与刀杆的顶面同高。试用作图法画出车刀切削部分的几何形状。
《金属切削原理与刀具》试题（答 案）
试卷1
一、填空题
1．工具钢、高速钢、硬质合金 ；金刚石、立方氮化硼 2．前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角、副后角 3．切削深度、进给量、切削速度
4．带状切屑、节状切屑、粒状切屑、崩碎状切屑
5．前刀面磨损、后刀面磨损、前后刀面同时磨损 6．200度
相变磨损
7．刀尖；较小的前角、较小的后角
8．高的硬度、良好的强度和韧性、良好的耐磨性、良好的工艺性及经济性。9．高速 ； 低速
10．T8A、T10A、T12A； 9SiCr、CrWMn ；W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2
二、判断题
1√ 2√
3√ 4 × 5√ 6√ 7√ 8× 9× 10√ 11√ 12√ 13√ 14√ 15√ 16√ 17√ 18√ 19√ 20×
三、选择题
1．外斜式
2．中速
3．减小
4．550~600 相变
5． 前刀面
6．前后刀面同时
7．0.8
8．切削速度
进给量
9． 前刀面
前刀面
10．扩散
11．切屑刀具
12．后刀面 VB 13．正常磨损
14．大于60°
15．带状
崩碎
四、简答题
1、楔角就是，前刀面与后刀面的夹角，其大小由前角和后角来决定。
2、刀具寿命是指，刀具从开始使用到报废为止所经历的切削加工时间。
3、切削用量主要包括：切削速度，进给量，背吃刀量三要素。
4、刀尖角就是指在基面内测量主切削刃与副切削刃的夹角。
5、后角主要影响刀具后面与加工表面的摩擦、加工精度、刀具刃口强度和耐用度。
精加工时，为防止挤压摩擦，应选用较大的后角；粗加工时，为增加刀头强度，应选用较小的后角。
试卷2
一、单项选择题
1、D
2、C
3、B
4、C
5、C
6、A
7、D
8、A
9、B
10、A
11、B
12、D
13、C
14、D
二、多项选择题
1、AD
2、BC
3、AE
4、BCD
5、BC
6、AB
7、ABCDE
三、填空题
1、前刀面，后刀面
2、TiC WC
TiC、剪切滑移与挤压摩擦
变形系数
4、中
塑性
精
5、γo
6、大
小
7、乳化液
切削油
刀具红硬性
8、更换
刃磨
9、横刃
刀尖
横刃、基面
正交平面
主切削平面
相互垂直、分屑槽
脆性 12、大
13、大
小
大、正值
背吃刀力减小
四、解释
1、答、残余应力指切削过程结束后，残留在金属中的应力，表现为拉应力或残应力。
2、答、斜角切削指切削速度方向与主切削刃不相垂直的切削。作用增大实际切削前角和改变切削的流向。
3、答：切削加工性指工件材料切削加工的难易程度。
4、答：刀具寿命是指一把新刀从开始切削到报废为止所经历的切削时间。5.、答：切削用量要素为切削深度、进给量、进给速度
五、简答题
1、主要缺点：(1)麻花钻的主切削刃前角分布不合理，外大内小；
(2)主切削刃长度大影响切屑的卷曲；
(3)横刃前角小而长(4)主切削刃与负切削刃转角处强度低散热差。
改进措施：
(1)修磨横刃(2)修磨过渡刃(3)修磨分屑槽(4)修磨棱边。
2、影响：因为切削深度增大时切削力成倍增大而进给力增大时切削力只增大 70﹪～80﹪，而切削速度增大对切削力变化较小。
规律：、p>f.>vc
功用为：
1、影响刀具后面与加工表面的摩擦
2、影响加工精度
3、影响刀具刃口强度和耐用度
后角的选择：
选择后角时，主要考虑以下两方面的因素：加工精度，加工材料
试卷3
一、填空题
1、铰孔；
2、导向；
3、铣刀绕其轴线转动；
4、铣刀相邻刀齿主切削刃的运动轨迹间的垂直距离；
5、后刀面；
6、导向和定心；
7、“产形”齿轮；
8、其基圆柱切平面内的啮台线；
9、工作蜗杆；
10、切向刀架
二、选择题
1、①；
2、③；
3、①；
4、④；
5、①；
6、①；
7、⑤；
8、①；
9、②；
10、②
三、简答题
1、答：①三类：外圆车刀、端面车刀和切断车刀；(3分)②用途：外圆车刀——主要用于加工工件的圆柱形或圆锥形外表面，弯头外圆车刀还可用于车端面和内、外例棱；(2分)端面车刀——专门用于加工工件的端面；(1分)切断车刀——专门用于切断工件。(1分)
2、答：主要缺点：
①沿主刃前角变化大，备点切削条件差异大；(2分)②横刃前角为大负值，且横刃宽，轴向力大；(2分)③主刃长，切屑宽，卷屑排屑困难；(2分)④韧带处副后角为零，而该点vc最大，刀尖角εr小，磨损快。(1分)
3、答：改善方法：
①适当增大αf，但αf不宜超过15°～17°，否则将削弱刀齿强度；(2分)②改变工件的安装位置；(3分)③斜向铲齿；(1分)④适当修改铣刀的切削刃形状，但这种方法将使工件形状发生变化，必须事先征得用户同意(2分)
4、答：包括五个方面：
①刀具室的控制与管理；(2分)
②刀具的分配与传输；(7分)
③刀具的监控；(2分)
④刀具信息的处理；(1分)
⑤刀具标准化。(1分)
四、问答题
答：1．拉削后孔径收缩，拉削时孔径扩张。因为拉削的是塑性材料的薄壁
工件（6分）
2．Do（标）＝40.04mm。(6分)
五、综合题
试卷4
一、填空题
1、硬度、耐磨性、强度和韧性、耐热性、工艺性能；w18cr4v、w6mo5cr4v2、w14cr4vmnre
2、YT5、YT14、YT15、YT30；YG3、YG6、YG8；
3、p、f、vc；带状、节状、单元状、崩碎形；
4、水溶液、乳化液、切削油；油性剂、极压添加剂、乳化剂、防锈剂。
5、工作部分、颈部、柄部；六面、五刃、四尖构成；
二、判断题
1√ 2√ 3 × 4 × 5 √
三、解答题
1、答：主运动速度高、消耗的功率多，而进给运动速度低，消耗的功率少；进给运动可以是一个或几个。
2、答：铰刀在结构分为切削部分和校准部分，其校准部分就会使被铰的尺寸和表面粗糙度得到保证。
3、答：初切齿的韧带最小。校准齿的韧带为最大，这样安排一是考虑刃磨，二是尺寸精度的需要。
4、答：砂轮的硬度是指磨粒从砂轮上脱落的难易程度，而磨料的硬度是指磨粒本身的硬度；砂轮的软硬直接会影响磨削的质量，例如：砂轮会在磨粒钝化后引起表面烧伤等。
5、答：切削速度对切削温度影响最大，因为速度提高，散热基本没有改善。
四、计算题
Fc=0.89N Pc=1.6kw
试卷5
一、填空题
1、p、f、vc ； hD、bD、AD
2、YT5 YT30 ；YG3 YG8
3、改变切屑流向，影响刀尖强度，影响切削平稳性；磨粒变钝、磨粒溃落、表面堵塞；
4、水溶液、乳化液、切削油；油性剂、极压添加剂、乳化剂、防锈剂。
二、判断题 × 2 × 3 × 4√ 5 √
三、回答问题
1、答：速度最高，消耗功率最高的运动为主运动；而进给运动是使新的金属不断投入切削的运动，而进给运动与主运动相比速度低的多。
2、答：应具备高的硬度，高的强度和较好的韧性，一定的耐磨性和耐热性和较好的工艺性。一般硬度高，而耐磨性就好，而强度低。
an3、答：vc＝1000而合成速度为vevcvf
4、答：当切削深度p增大时，由于散热条件明显改善，故对切屑温度影响最少，当进给量f增大时，散热条件有所改善，故对切削温度影响较大，当切削速度vc增大时，散热条件几乎没有改善，故对切削温度影响最大。他们对切削温度的影响顺序为p 5、答：主偏角和进给量均应选的小些。 四、计算题 FC＝1859.53N, FP=689.49N,Ff=791.87N。 试卷6 一、填空 1、p、f、vc；；hD、bD、AD 2、钢料YT5、YT30；铸铁、YG3、YG8； 3、磨粒变钝、磨粒溃落、表面堵塞； 4、前刀面磨损、后刀面磨损、前后刀面同时磨损； 5、带状、节状、单元状、崩碎形； 二、判断 1、√ 2、√ 3、× 4、× 5、√ 三、解答题 1、答：有四种；特点：高碳高速钢其硬度高、耐磨性和耐热性好，但强度和韧性略有所下降。高钒高速钢其耐磨性要好，一般用于切削高强度钢，但这种钢的刃磨比普通高速钢困难；钴高速钢其高温硬度和热稳定性好。可用于切削高温合金、不锈钢的难加工材料；铝高速钢其耐热性和耐磨性好，具有良好的综合性能，可用于难加工材料的切削。 2、答：基面是过主切削刃上选定点并与切削速度相垂直的平面；切削平面是指过切削刃上选定点与主切削刃相切并垂直于基面的平面；二者相互垂直。 3、答：磨钝标准是，规定允许刀具磨损量的最大限度。刀具耐用度是指一把新刃磨好的刀具从开始切削至达到磨钝标准所经过的切削时间。 4、答：刃倾角在切削平面内度量。 5、答：高的硬度和耐磨性、高的强度和较好的韧性、良好的耐热性及良好的工艺性； 四、计算题 解：FC=651（N）；FP=246（N）；Ff=270（N） 试卷7 一、填空题 ap1、、f、vc；hD、bD、AD 2、钢料：YT5、YT30；铸铁：YG3、YG6； 3、高的硬度、高的强度和韧性、较好的耐磨性、耐热性和良好的工艺性； 4、磨粒变钝、磨粒溃落、表面堵塞；；改变切屑的流向、影响刀尖的强度、影响切削的平稳性； 二、判断题 1、× 2、√ 3、√ 4、× 5、× 三、简答题 1、答：刀具标注角度坐标系是以vc而建立的，而工作角度坐标系是以ve建立的。 2、答：高的硬度、高的强度和韧性、较好的耐磨性、耐热性和良好的工艺性；常用刀具材料是高速钢和硬质合金。 3、答：人造金刚石立方氮化硼。人造金刚石用于硬质合金、陶瓷和有色金属及其它合金的加工。立方氮化硼主要用于高温合金、淬硬钢、冷硬铸铁的加工。 4、答：第Ⅰ变形区为剪切滑移变形，第Ⅱ变形区为挤压摩擦变形，第Ⅲ变形区为挤压摩擦变形。 四、计算题 解：Fe＝1078N Pc＝1.6KW 试卷8 一、填空题 1、硬度高、耐磨性好、刀片基体强度高；硬度高、耐热性好、化学稳定性好，但脆性大； ap2、、f、vc；hD、bD、AD； 3、钢料：YT5、YT30；铸铁：YG3、YG8； 4、磨粒变钝、磨粒溃落、表面堵塞；改变切屑的流向、影响刀尖的强度、影响切削的平稳性； 二、选择题 1、C 2、C 3、D 4、A、D 5、D 6、B 7、B 8、A 9、A 10、A 三、简答题 1、答：变形系数法；剪切角法；相对滑移法。 2、答：当加工塑性材料时，温度达到一定值，压力又较高时，由于粘结和加工硬化便形成了积屑瘤；积屑瘤影响切削的平稳性、加工精度、加工表面质量；控制措施为降低材料塑性，选用高的或低的切削速度，选用较大的前角，以及切削液。 3、答： 1、工件材料 2、切削用量 3、刀具几何参数 4、刀具磨损和切削液等。 4、答：切削液的作用有：冷却作用、润滑作用、防锈作用、清洗作用，种类有：水溶液、乳化液、切削油和其它。 四、计算题 Fc＝1103N Pc＝1.5KW 试卷 9 一、填空题 1、rr，在基面，主剖面 2、三面；两刃、一个尖 3、高速钢；硬质合金 4、切削速度；切削深度 dnc1000 5、主运动； 6、变形系数法、剪切角法、相对滑移法 7、铸铁等脆性材料；钢料等塑性材料；铸铁、钢料等塑、脆性材料 8、主偏角与前角均应选得大些 二、判断正误： 1、∨ 2、× 3、× 4、× 5、× 三、单选题 1、A（主偏角r） 2、A（带状切屑） 3、D(三个变形区的变形抗力与摩擦力) 四、回答问题 答：砂轮的硬度是指磨粒从砂轮上脱落的难易程度；磨料的硬度是指磨料本身的硬度；在粗磨时工件的硬度比较高，应选择硬度比较软的砂轮，以提高磨削效率。 五、计算题 Fc1054 N；Pc1.8KW 试卷 10 一、填空题 1、ap、f、vc；hD、bD、AD 2、钢料：YT5、YT30；铸铁：YG3、YG8 dnc1000，vevcvf 3、4、硬度高、耐磨性好、刀片基体强度高 5、剪切滑移变形； r、r、f、r 二、判断题 1、√ 2、× 3、√ 4、√ 5、√ 三、回答问题 1、答：应具备高的硬度、高的强度和较好的韧性、较好的耐磨性和耐热性、以及较好的工艺性；刀具材料硬度越高，其耐磨性就越好，但强度下降。 2、答：基面是过切削刃上选定点与该点切削速度vc相垂直的平面。切削平面是 /过选定点并通过切削速度vc方向与切削刃相切的平面。相互垂直。 3、答：（1）影响刀具实际切削的前角 （2）影响切削平稳性 （3）影响加工精度与表面质量 控制措施： （1）选用较大或较低的切削速度vc（2）采用较大的o（3）浇注充分的切削液 4、答：粗切齿刃带最小，校准齿刃带最宽。这是因为各齿的切削功能不同所至，例如, 校准齿的刃带就是对孔径起校准和修光的作用，故应宽些。 5、答：（1）生产率高 （2）加工质量稳定 （3）刀具使用寿命长 （4）刀具制造比较困难 截形设计是因工件的廓形深度并不等于刀具的截形深度。 三、计算题 解：Fc＝1846N Pc＝3.1KW
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