机械制造基础大专习题

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1、试卷代号：2416机械制造基础2013年1月一、判断下列说法是否正确（正确的在括号内画，否则画X,每题1分，共15分）1 .为了实现互换性，零件的公差规定得越小越好。（X）2 .表面粗糙度对配合没有影响。（X）3 .辅助支承可以起定位作用。（X）4 .屈服强度是表示金属材料抵抗微量弹性变形的能力。（X）5 .冲击韧性值愈大，材料的韧性愈好。（，）6 .灰铸铁的抗压强度约为抗拉强度的34倍。（，）7 .可采用淬火加时效的热处理方法来强化铝合金。（，）8 .用直流电流焊接薄板时，通常采用反接法。（，）9 .零件表面越粗糙，取样长度就越小。（X）10 .间隙配合时，孔的公差带在轴的公差带之下。（X）

2、11 .刀具寿命是指一把新刀从开始切削到第一次刃磨时之间的切削时间。（X）12 .在机械制造中，一般优先选用基孑L制。（，）13 .特种加工中工件和所用的工具不受显着的切削力作用。（，）14 .所有切削运动的速度及方向都是相对于工件定义的。（，）15 .夹紧力应尽可能靠近加工表面。（，）二、填空题（每空2分，共30分）16 .工程材料通常分为（金属）、（非金属）和（复合材料）三大类。17 合金工具钢按用途一般分为（合金刃具）、（钢合金模具）和（钢合金量具钢）。18 弧焊机分为（交流弧焊机）与（直流弧焊机）两类。19 卧式车床的主要组成部件包括：（1）（主轴箱），（2）（进给箱），（3）（溜板箱

3、），（刀架部件），（床身），（6）（尾座）20 .标准麻花钻头一般由（高速钢）制成。三、筒答题（共30分）21 .请简述正火的应用场合。（8分）答：正火主要应用在：（1）普通结构零件，当机械性能要求不太高时，用正火作为最终热处理；（2）作为预备热处理，改善低碳钢或低碳合金钢的切削加工性能；（3）消除过共析钢的网状渗碳体，改善钢的性能，并为以后的热处理做好准备。22 .请说明金属型铸造的特点及应用场合。答：金属型铸造的特点是：（1）金属型铸件的尺寸精度高，表面质量好，加工余量小；（2）金属型的组织致密，力学性能好。导热性好，铸件冷却快，晶粒较细，从而提高了铸件的力学性能；（3）金属型可以一型多铸

4、，生产率高，劳动条件好。由于金属型可以重复使用多次，节约了大量工时和型砂，显着减少了车间内的粉尘含量，因此提高了生产率，改善了劳动条件。但是，金属型制造成本高，浇注时金属的充型能力和排气条件差，浇注铸铁件时易产生白口组织等。因此金属型铸造主要应用于有色金属铸件的大批量生产中。对于黑色金属，只限于形状简单的中、小零件的生产。23 .制订机械加工工艺规程时，应该从哪几个方面考虑？答：（1）技术上的先进性；（2）经济上的合理性；（3）有良好的劳动条件。24 .良好的切削加工性一般包括哪些内容？答：（1）在相同的切削条件下刀具有较高的耐用度，能够采用较高的切削速度；（2）在相同的切削条件下，切削力或切

5、削功率小，切削温度低；（3）容易获得良好的表面加工质量；（4）容易控制切屑的形状或容易断屑。25.如图所示，在外圆、端面、内孔加工后，钻夺10孔。试计算以B面定位钻+10如图所示：，;为增环，L为减环。(2)求L根据：25=60-L则：L=60-25=35(mm)求L的极限偏差(ES.El!根据：0.19=OEIL另上凯=00.19=0.19(mm)根据：0=0.1EsL贝U：BS|_=0.10(mm)即：(mm)试卷代号：2416机械制造基础2012年7月一、判断下列说法是否正确(正确的在括号内画“，”，否则画“X”.每题1分,计15分)1 .实际尺寸越接近其基本尺寸，则其精度也越高。(X)

6、2 .为了实现互换性，零件的公差规定得越小越好。(X)3 .硬度是指金属材料抵抗比它更硬的物体压入其表面的能力。（V）4 .过渡配合的孔、轴公差带一定互相交叠。（，）5 .冲击韧性值随温度的降低而减小。（V）6 .通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。（X）7 .鲍铝的强度很低，但塑性很高。（，）8 .根据骑皮所含化学成分的性质，焊条分为酸性焊条和碱性焊条两类。（，）9 .表面粗糙度值的大小影响零件的耐磨性。10 .刀具耐用度为刀具加工完一个工件所用的切削时间。（X）11 .切削用量主要是指切削速度和进给量。（X）12 .在一定条件下是允许采用过定位的。（V）13 .在零件图上用以确定其他

7、点、线、面位置的基准，称设计基准。（，）14 .夹紧力的方向应有利于增加夹紧力。（X）15 .在一个工序内，工件可能只需要安装一次，也可能需要安装几次。（，）二、填空题（每空2分。共30分）16 .灰铸铁在工业上应用于制造（承受压力）、要求（耐磨）和（减振）的零件。17 .确定加工余量的方法有（1）（计算法），（2）（经验估计法），（3）（查表修正法）。18 .形状精度的获得方法有：（1）（机床运动轨迹法），（2）（成形法），（3）（仿形法），（4）（展成法）。19 .基本尺寸小于500mm国家标准对标准公差规定了（IT01）级，最高级为最低级为（IT18）。20 .合金钢就是在（碳钢）的基础

8、上有目的地加入一定量（合金元素）的钢。三、简答题（共30分）21 .良好的切削加工性一般包括哪些内容?答：（l）在相同的切削条件下刀具有较高的耐用度，能够采用较高的切削速度；（2）在相同的切削条件下，切削力或切削功率小，切削温度低；（3）容易获得良好的表面加工质量；（4）容易控制切屑的形状或容易断屑。22 .请说明切屑的类型、特点及形成条件。答：（1）带状切屑。带状切屑连续不断呈带状，内表面光滑，外表面呈毛茸状。采用较高的切削速度、较小的切削厚度和前角较大的刀具，切削塑性较好的金属材料时，易形成带状切屑。（2）节状切屑。节状切屑的外表面呈锯齿状并带有裂纹，但底部仍然相连。采用鞍低的切削速度、较

9、大的切削厚度和前角较小的刀具，切削中等硬度的塑性材料时，易形成节状切屑。（3）单元切屑。切削塑性材料时，切削层金属在塑性变形过程中，剪切面上产生的剪应力超过材料的强度极限，切屑沿剪切面完全断开，形成形状类似而又互相分离的屑块。采用极低的切削速度，大的切削厚度，小的前角，切削塑性较差的材料时，易形成单元切屑。（4）崩碎切屑。切削脆性材料时，如铸铁、铸铝等，由于材料的塑性小，抗拉强度低，切削层金属在产生弹性变形后，几乎不产生塑性变形而突然崩裂，形成形状极不规则的碎块。23 .简述铸造分型面的选择原则。答：便于起模、简化造型、尽量使铸件位于同一砂箱内。24 .简述机床夹具的作用。答：（l）保证产品加

10、工精度、稳定产品质量。（2）提高生产效率，降低加工成本。（3）改善工人的劳动条件。（4）扩大机床的工艺范围。四、已知盥），按下表项目要求填表（单位：mm）机械制造基础归纳2012、5一、判断题（正确的在括号内画，否则画“X”，每题1分，共15分）1.（J）30f5、（J）30f7、630f8的上偏差是相同的。（，）2 .按同一公差要求加工的同一批轴，其作用尺寸不完全相同。（，）3 .按照自动化程度不同机床可分为手动、机动、半自动和自动机床。（，）4 .表面粗糙度对配合没有影响。（X）5 .表面粗糙度值的大小不影响零件的耐磨性。（X）6 .表面粗糙度值的大小不影响零件的疲劳强度。（X）7 .表面

11、粗糙度值的大小影响零件的腐蚀性。（，）8 .不经挑选和修配就能相互替换、装配的零件，就是具有互换性的零件。（X）9 .不锈钢是指能抵抗大气腐蚀或酸、碱介质腐蚀的合金钢。（，）10 .材料的切削加工性是指对某种材料进行切削加工的难易程度。（，）11 .车床的进给运动为主轴的回转运动。（X）12 .车削细长轴时车刀宜采用小的主偏角。（X）13 .冲击韧性值随温度的降低而减小。（，）14 .纯铝的强度很低，但塑性很高。（，）15 .大小和方向作周期性变化的载荷成为交变载荷。（，）16 .当以很大的刀具前角、很大的进给量和很低的切削速度切削钢等塑性金属时形成的是节状切屑。（X）17 .刀具耐用度为刀具

12、再次刃磨之间的切削时间。（X）18 .刀具寿命是指一把新刀从开始切削到报废为止的总切削时间。（，）19 .调质处理的主要目的是提高的综合力学性能。（，）20 .锻造前金属加热的目的是提高塑性，降低变形抗力。（V）21 .二、判断下列说法是否正确（正确的在括号内画，否则面X,每题1分，共15分）22 .辅助定位基准在零件的定位中不起作用，只是为了加工的需要而设置的。（，）23 .各种形状公差带的位置都是固定的。（X）24 .根据工件的加工要求，不需要限制工件的全部自由度，这种定位称为不完全定位。（，）25 .根据药皮所含氧化物的性质，焊条分为酸性焊条和碱性焊条两类。（，）26 .工件的六个自由度

13、全部被限制的定位，称为完全定位。（，）27 .公差通常为正，在个别情况下也可以为负。（X）28 .固定支承在使用过程中不能调整，高度尺寸是固定不动的。（，）29 .固定支承在装配后，需要将其工作表面一次磨平。（，）30 .规定取样长度是为了减小零件表面其它形状误差对表面粗糙度测量结果的影响。（，）31 .过渡配合的孔、轴公差带一定互相交叠。（，）32 .焊接属于永久性连接金属的工艺方法。（，）33 .合金钢就是在碳钢的基础上用的的地加入一定量合金元素的钢。（，）34 .合金钢在工业上应用于制造承受压力、要求耐磨和减振的零件。（X）35 .机械零件常用的毛坯不能直接截取型材,而主要通过铸造、锻造

14、、冲压、焊接等方法获得。（，）36 .基本偏差是用来确定公差带大小的。（X）37 .夹紧力的作用点应处在工件刚性较差的部位。（X）38 .夹紧力应尽可能靠近加工表面。（，）39 .间隙配合不能应用于孔与轴相对固定的联结中。（X）40 .进给量指工作或刀具每转一转时，两者沿进给方向的绝对位移。（X）41 .抗拉强度是表示金属材料抵抗最大均匀塑性变形或断裂的能力。（，）42 .拉削加工只有一个主运动，生产率很离，适于各种批量的生产。（，）43 .零件在加工、测量、装配等工艺过程中所使用的基准统称为工艺基准。（，）44 .螺纹的中径是指大径和小径的平均值。（X）45 .埋弧自动焊焊剂的作用与焊条药皮

15、作用基本一样。（V）46 .凝固温度范围大的合金，铸件中易产生缩松。（V）47 .欠定位在机械加工中是不允许的。（V）48 .强度越高，塑性变形抗力越大，硬度值也越高。（，）49 .切削速度是通过切削温度来影响刀具耐用度的。（，）50 .切削速度越大，则切削温度越高，刀具耐用度越低。（V）51 .切削速度指切削加工时，切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。（，）52 .切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。（，）53 .切削用量中，切削速度对刀具寿命影响最大，进给量次之，背吃刀量影响最小。（，）54 .屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。（，）55 .实际尺寸较大的孔与实际尺

16、寸较小的轴相装配，就形成间隙配合。（X）56 .实际尺寸越接近其基本尺寸，则其精度也越高。（X）57 .实际晶体的线缺陷表现为空位和间隙原子。（X）58 .随钢的C%曾加，其韧性增加。（X）59 .碳钢的含碳量一般不超过3%（，）60 .特种加工去除材料的原理与常规的切削方法相同。（X）61 .特种加工中工件和所用的工具不受显着的切削力作用。（，）62 .通常材料的力学性能是选材的主要指标。（X）（63 .通过热处理来提高灰铸铁力学性能的效果不大。（，）64 .同一个自由度被几个支承点重复限制的情况，称为过定位。（，）65 .为了实现互换性，零件的公差规定得越小越好。（X）66 .硬度是指金属

17、材料抵抗比它更硬的物体压入其表面的能力。（，）67 .硬度是指金属材料抵抗其他物体压入其表面的能力。（X）68 .用分布于铳刀圆柱面上的刀齿进行的铳削称为周铳。（，）69 .用交流电焊接时，无正接与反接的区别。（，）70 .优质碳素结构钢的牌号有两位数字表示，这两位数字具体表示钢中含碳量是千分之几。（X）71 .再结晶退火的温度-般低于o.4T。（X）72 .在车削加工中，车刀的纵向或横向移动，属于进给运动。（，）73 .在机械加工中，加工精度的高低是以加工误差的大小来评价的。（，）74 .在零件图上用以确定其他点、线、面位置的基准，称设计基准。（，）75 .在相同切削条件下，主偏角kr为90

18、度的车刀，其切削径向分力比kr为45度的车刀大。（X）76 .在一个工序内，工件只能安装一次。（X）77 .正火的冷却速度比退火稍慢一些。（X）78 .铸铁是含碳量小于11%的铁碳合金。（X）二、填空题（每空2分，共30分）1 .（包I削）适用于加工平面、尺寸较大的沟槽和加工窄长的平面。其（主运动）直线往复运动（进给运动），工作台横向间歇移动，可获得好的表面粗糙度。2 .按处理工艺特征不同，合金结构钢又分为（合金渗碳钢）和（合金调质钢）等。3 .按照工艺范围机床可分为（通用机床）、（专门化机床）和（专用机床）。4 .采用低碳合金钢做重要的轴类零件是通过热处理获得优秀的材料性能的，因此通常需要对

19、零件毛坯进行仲火（或正火），以|细化晶粒并获得良好的加工性能。加工中间进行四，在加工中需要安排对瓶要表面|的忘碳|最后|表面一火|。5 .常见的切屑有带状切屑、出状切屑卜怛元切屑忤口廨祚训B四种。6 .常见的外圆加工方法有画和H疝。7 .车床是切削（回转）表面为主的机床，例如常用的卧式车床,用英文字母（C）表示。8 .尺寸链的两个特性是相关性（即各尺寸|按顺序在勾成国）和|封闭性|（即一个尺寸变动组成其它尺寸变动）。9 .冲压生产的基本工序有（分离工序）和（变形工序）两大类。10 .低碳合金钢材料零件，为了发挥合金的机械综合性能。通常需要对毛坯进行退为（正火）热处理，目的是迤晶粒和降低毛坯硬度

20、。在粗加工后安排国热处理。最后的热处理工序要对m表面也行表面淬火,以获得较高的,面硬度I,增加零件的耐磨性。11 .钢的化学热处理常用的工艺方法有（渗碳）、（氮化）和（碳氮共渗）三种。12 .钢的热处理工艺由叵!土画和叵三个阶段组成，一般来说，它不改变热处理工件的QI阴，而改变其n更。13 .根据钢中含碳量的多少分为|低碳钢（wcV25%）、|中碳钢|（25%wc答：在铣刀与工件已加工面的切点处，旋转铣刀切削刃的运动方向与工件进给方向相同的铣削称为顺铣。对加工的影响分两个方面：从切削层的特点看：切削层由深到浅，容易产生振动，不利于保证工件表面质量。但刀具磨损较小。从工件夹紧角度看：由于顺铣过程

21、中，切削力和进给运动方向一致，不利于工件夹紧，因此注意对装夹的可靠性。3六点定位原则？答：“六点定位原则”是指夹具用合理分布的六个支承点，限制工件的六个自由度，即用一个支承点限制工件的一个自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定。机械制造基础作业11、工程材料分类2、描述金属材料力学性能的指标，填写其使用的符号和内涵答：a)强度：金属材料在外载荷的作用下抵抗塑性变形的能力称为强度，强度可分为屈服强度s、抗拉强度b等。b) 塑性：金属材料在外载荷作用下产生断裂前所能承受最大塑性变形的能力称为塑性。衡量指标有伸长率和断面收缩率。c) 硬度：指金属材料抵抗比它更硬的物体压入其表面的能力，即抵抗局部

22、变形的能力。衡量指标有：布氏硬度(HBS、HBW)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)d) 冲击韧性kv：金属抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力称为冲击韧性。e) 疲劳强度1：金属材料经受无数次交变载荷作用而不引起断裂的最大应力值称为材料的疲劳强度。3、填写材料拉伸曲线图中的特征点的符号，并描述其含义答：a)横坐标表示：变形量b)纵坐标表示：载荷c)S点：屈服点，即当载荷加到FS时，在曲线上开始出现水平线段，表示载荷不增加，试样却继续伸长，这种现象称为屈服，其应力值用s表示。b表示。d）b点：抗拉强度，材料被拉断前承受最大载荷时的应力值，用e）k点：当载荷降低到k点的应力值时，试样将在颈缩处被拉

23、断。f）屈服点以后出现的规律：载荷超过Fs后，试样的伸长量又随载荷的增加而增大，此时试样已产生较大的塑性变形，材料的抗拉强度明显增加（冷拉强化）。4、当钢的标准试件直径为10mm标距长度为50mm拉伸试验时测出试样在26KN时，其标距长度为51mm出的最大载荷为45KM拉断后的标距长度为58mm断口处直径为7.75mm。试计算t样的0.2、b。F0226 KN0.2-r 331.2MPaSo104即Fb45KN角单：b573.25MPaS010245、HR是零件设计中常用的表示材料硬度指标。请回答下表中硬度表示的有效范围和应用范围:硬度符号有效值范围主要应用范围HRA7085硬质合金、表面淬火

24、、渗碳等HRB25100有色金属、退火、正火等HRC2067淬火钢、调质钢HR和HB有什么差别?答：洛氏硬度试验过程简单、迅速，适用的硬度范围广。由于压痕较小，可以用来测量成品件或较薄工件的硬度。但是，洛氏硬度的测量结果不如布氏硬度精确。这是因为洛氏硬度试验的压痕小，容易受到金属表面不平或材料内部组织不均匀的影响，故一般需要在被测金属的不同部位测量数点，取其平均值。布氏硬度压痕面积较大，能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均性能，而不受个别组成相和微小不均匀度的影响，因此试验结果稳定、准确。但布氏硬度试验不够简便，又因压痕大，对金属表面损伤较大，故不宜测试薄件和成品件。6、参照教材17图补

25、充铁碳相图缺少的内容(标注相应的数据和材料相符号)，思考每个线条和线条包容区域内金属相符号的特点。1)AC线为：液相线，该线以上为完全液相。2)Am线为：加热时的奥氏体化温度3)Ac3线为：加热时的奥氏体化温度4)A表示：表示奥氏体5)F表示：铁素体6)P表示：珠光体7)Ld表示：莱氏体8)Fe3c表示：渗碳体9)含碳0.77%为：共析钢10)导致过共析钢种材料脆性很高的主要原因是：7、假定有含碳量为0.80%的材料从液态逐渐缓慢冷却，请说明其随温度下降的组织变化。答：当温度降至AC线时，液体中开始出现奥氏体晶核，这时是液体与奥氏体晶核共存；当温度继续下降至AE线时，液体全部结晶成奥氏体。温度

26、继续下降，奥氏体组织不变，但晶体的大小将出现变化，即奥氏体晶体变大。当温度降至ES线，奥氏体中首先析出二次渗碳体组织，这时出现奥氏体和二次渗碳体共存的状态。随着二次渗碳体的不断析出，奥氏体中的含碳量不断降低，当到达S点，温度下降至共析线时，剩余的奥氏体同时析出铁素体和二次渗碳体。温度继续下降，组织不变，即其组织为铁素体和二次渗碳体。8、AC和Acm是重要指标，在这个温度以下会稳定的呈室温组织。在高温度范围的冷却速度决定了材料的晶粒大小。因此，为细化晶粒的退火热处理的工艺设计是需要查阅相图的(通常要高出50)。请同学补充完成下面的回答：答：当温度下降到达AC线时，出现凝固，成为L(液体)和A,经

27、过EF线以后完全固体，发生共析反应。此时液相LC(4.30%。，奥氏体AE(2.11%Q,渗碳体(6.69%三相共存。冷凝时反应的结果形成了奥氏体与渗碳体的机械混合物，通常成为莱氏体9、钢的热处理主要包括：淬火、退火、回火、调质处理和渗碳。它们的主要特点是按照热处理温度、冷却速度、热处理目的或用途、工艺过程安排特点考虑的。请描述它们的特点。答：淬火：将钢加热到Ac3或Ac1以上，保温后快速冷却以获得马氏体的热处理工艺。淬火的目的：对于工具钢等，是为了得到高硬度、高耐磨性的马氏体组织，再配以低温回火，提高硬度和耐磨性；对于优质结构钢，淬火后配合适当的回火，可以得到不同力学性能的钢。退火：退火大多

28、属于预备热处理，目的主要是为了调整钢的硬度，以便于进行切削加工；或者是为了消除残余应力，防止钢件的变形和开裂；也可以达到细化晶粒，提高钢的机械性能的目的；对一些要求不高的零件，也可以作为最终热处理。退火有不同的种类，不同的退火种类，加热温度不一样，冷却速度也不同。回火：回火和淬火是密不可分的，经过淬火的零件，一般都需要进行回火。回火的目的：1）降低脆性，消除或降低内应力；2）调整硬度，获得所需要的性能；3）稳定工件的尺寸；4）对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火后常采用高温回火，以降低硬度，利于切削。回火可分为低温回火、中温回火、高温回火。调质：淬火以后又进行高温回火，称调质处理。渗碳：渗碳是

29、向零件表面渗入碳原子的过程。它是将工件置于含碳的介质中加热和保温，使活性碳原子渗入钢的表面，以达到提高钢的表面含碳量的热处理。渗碳零件必须用低碳钢或低碳合金钢来制造。10、请回答0.77%碳钢和1.0%碳钢的细化晶粒温度。例：一批碳钢试样组织晶粒大小不均匀，需采用退火处理。应采用的工艺设计应该是：缓慢加热至Ac1以上3050,保温足够时间，随炉冷却至室温。问：为什么要保温足够的时间，为什么要缓慢冷却?答：保温足够的时间是为了使材料彻底奥氏体化。缓慢冷却是为了得到组织均匀的珠光体组织。11、现有40Cr钢制造的机床主轴，心部要求有良好的韧性（200300HB9,轴径处要求硬而耐磨（5458HRC

30、,试问：（1）应进行哪种预备热处理和最终热处理？（2）热处理后获得什么组织？（3）热处理工序在加工工艺路线中的位置如何安排？答：（1）预备热处理是退火或正火，也可进行调质处理。最终热处理是调质处理+表面淬火和低温回火。（2）热处理后的组织：表面组织为回火马氏体、未熔碳化物和残余奥氏体，心部为珠光体和铁素体的亚共析组织。（3）热处理工序的安排为：下料、锻造、预备热处理、粗加工、最终热处理、精加工。12、铸铁是制造机器零件毛坯的主要黑色金属材料之一，请说明常用铸铁的基本特征。（牌号、石墨形态、铸造性能、成本等）答：1）灰铸铁：牌号为HT，石墨呈片状，铸造性能非常好，所以生产工艺最简单，成本最低。灰铸铁的抗拉强度很低，塑性、韧性几乎为零，但抗压强度好，吸振性能好。2）球墨铸铁：牌号为QT，石墨呈球状，铸造性能类似于灰铸铁，因为要加球化剂和孕育剂，所以成本比灰铸铁高。因为石墨呈球状，所以它的强度、塑性、韧性比较好。3）蠕墨铸铁：牌号为RuT，石墨为蠕虫状，由于进行了蠕化处理，所以它兼备了灰铸铁和球墨铸铁的优点，具有良好的综合性能。4）可锻铸铁：牌号为KTH,石墨为团絮状，与灰铸铁相比，它具有较高的力学性能，