金属工艺学课后练习课件

机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第一篇，第一章，第一篇，第一章，P11页页3 3、对于具有力学性能要求的零件，为什么在零件图上通常、对于具有力学性能要求的零件，为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求，而极少标注其他力学性能要求？仅标注其硬度要求，而极少标注其他力学性能要求？答答：硬度是指除了表面抵抗局部变形、特别是塑性变形、压：硬度是指除了表面抵抗局部变形、特别是塑性变形、压痕、划痕的能力，反应了金属材料综合的性能指标，同时，痕、划痕的能力，反应了金属材料综合的性能指标，同时，各种硬度与强度间有一定的换算关系，故在零件图的技术条各种硬度与强度间有一定的换算关系，故在零件图的技术条件下，通常只标出硬度要求，其他力学性能要求可以按照换件下，通常只标出硬度要求，其他力学性能要求可以按照换算关系获得。算关系获得。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解5 5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？答答：b b：抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。s s：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。0.20.2：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力-1-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。：延伸率，衡量材料的塑性指标。延伸率，衡量材料的塑性指标。k k：冲击韧性，材料单位面积上吸收的冲击功。冲击韧性，材料单位面积上吸收的冲击功。HRCHRC：洛氏硬度，洛氏硬度，HBSHBS：压头为淬火钢球的布氏硬度。压头为淬火钢球的布氏硬度。HBWHBW：压头为硬质合金球的布氏硬度。压头为硬质合金球的布氏硬度。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第一篇，第二章，第一篇，第二章，P23页页2 2、金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响，细化晶粒的、金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响，细化晶粒的途径是是什么？途径是是什么？答答：一般来说，同一成分的金属，晶粒越细，其强度、硬度：一般来说，同一成分的金属，晶粒越细，其强度、硬度越高，而且塑性和韧性也愈好。影响晶粒粗细的因素很多，越高，而且塑性和韧性也愈好。影响晶粒粗细的因素很多，但主要取决于晶核的数目，晶核越多，晶核长大的余地愈小，但主要取决于晶核的数目，晶核越多，晶核长大的余地愈小，长成的晶粒越细，主要途径有：长成的晶粒越细，主要途径有：1 1、提高冷却速度，增加晶核数目；、提高冷却速度，增加晶核数目；2 2、添加变质剂（孕育处、添加变质剂（孕育处理），增加外来晶核；理），增加外来晶核；3 3、热处理或塑性加工，固态金属晶、热处理或塑性加工，固态金属晶粒细化；粒细化；4 4、凝固时震动液体，碎化结晶的枝状晶。、凝固时震动液体，碎化结晶的枝状晶。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第一篇，第三章，第一篇，第三章，P29页页3 3、碳钢在油中淬火，后果如何？为什么合金钢通常不在水、碳钢在油中淬火，后果如何？为什么合金钢通常不在水中淬火？中淬火？答答：由于碳钢的淬透性较差，因此在油中淬火时，心部冷却：由于碳钢的淬透性较差，因此在油中淬火时，心部冷却速度较慢，可能得不到马氏体组织，降低了材料的力学性能。速度较慢，可能得不到马氏体组织，降低了材料的力学性能。对于合金钢，其淬透性较好，若在水中淬火，其整个截面将对于合金钢，其淬透性较好，若在水中淬火，其整个截面将全部变成马氏体，内应力较大，容易产生变形及开裂。全部变成马氏体，内应力较大，容易产生变形及开裂。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解5、钢锉、汽车大弹簧、车床主轴。发动机缸盖螺钉最终热、钢锉、汽车大弹簧、车床主轴。发动机缸盖螺钉最终热处理有何不同？处理有何不同？答答：钢锉的最终热处理为淬火：钢锉的最终热处理为淬火+低温回火，其组织为低温回火马氏体，低温回火，其组织为低温回火马氏体，主要提高表面的硬度及耐磨性。主要提高表面的硬度及耐磨性。汽车大弹簧为淬火汽车大弹簧为淬火+中温回火，组织为回火屈氏体，保持材料的高弹性。中温回火，组织为回火屈氏体，保持材料的高弹性。车床主轴为淬火车床主轴为淬火+高温回火，组织为回火索氏体，具有较高的综合机械高温回火，组织为回火索氏体，具有较高的综合机械性能。性能。发动机缸盖螺钉为渗碳发动机缸盖螺钉为渗碳+淬火淬火+低温回火，表层组织为回火马氏体组织，低温回火，表层组织为回火马氏体组织，表面具有较高的硬度和耐磨性，而心部为索氏体组织，具有较高的综合表面具有较高的硬度和耐磨性，而心部为索氏体组织，具有较高的综合机械性能，达到机械性能，达到“面硬心软面硬心软”的使用目的。的使用目的。第一篇，第四章，第一篇，第四章，P35页页1 1、下列牌号钢各属于哪类钢？试说明牌号中数字和符号的含义，其中哪、下列牌号钢各属于哪类钢？试说明牌号中数字和符号的含义，其中哪些牌号钢的焊接性能好？些牌号钢的焊接性能好？15 40 Q195 Q345 15 40 Q195 Q345 CrWMn CrWMn 40Cr 60Si2Mn40Cr 60Si2Mn答答：（：（1 1）碳素结构钢：碳素结构钢：15 40 15 40；普通碳素结构钢：；普通碳素结构钢：Q195Q195；低合金高强钢：低合金高强钢：Q345Q345；合合金工具钢：金工具钢：CrWMnCrWMn；合金结构钢：合金结构钢：40Cr 60Si2Mn40Cr 60Si2Mn。（2 2）1515，4040钢含义：含碳量分别为钢含义：含碳量分别为0.15%0.15%，0.4%0.4%的碳素结构钢。的碳素结构钢。Q195：屈服强度为屈服强度为195MPa的普通碳素结构钢。的普通碳素结构钢。Q345：屈服强度等级为屈服强度等级为395MPa的低合金高强钢的低合金高强钢。CrWMn：含碳量大于含碳量大于1%，而含，而含Cr、W、Mn合金元素均不足合金元素均不足1.5%的合金工具钢。的合金工具钢。40Cr：含碳量含碳量0.4%左右，而左右，而Cr合金元素含量不足合金元素含量不足1.5%的结构钢。的结构钢。60Si2Mn：含碳量含碳量0.6%左右，左右，Si含量含量为为2%，Mn含量小于含量小于1.5%结构钢。结构钢。（3）含碳量越低，含合金元素量越低焊接性能越好，因此）含碳量越低，含合金元素量越低焊接性能越好，因此15，Q195，Q395钢的焊接性能钢的焊接性能好。好。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解4 4、仓库中混存三种相同规格的、仓库中混存三种相同规格的2020钢、钢、4545钢和钢和T10T10圆钢，请提圆钢，请提出一种最为简便的区分方法出一种最为简便的区分方法答答：（：（1 1）由于此三种钢碳含量差别较大，一般情况下，碳由于此三种钢碳含量差别较大，一般情况下，碳含量越高，硬度越高，因此根据三者硬度差别可以区分，含量越高，硬度越高，因此根据三者硬度差别可以区分，2020钢硬度最低，钢硬度最低，4545钢次之，钢次之，T10T10钢最高。钢最高。测量硬度的方法具体有：利用仪器测量，钢锯锯，更硬金属测量硬度的方法具体有：利用仪器测量，钢锯锯，更硬金属划擦等。一般情况下手感即可判断出硬度。划擦等。一般情况下手感即可判断出硬度。（2 2）利用火花检测法，一般情况下，含碳量越高，其火花）利用火花检测法，一般情况下，含碳量越高，其火花的分叉越少。的分叉越少。（3 3）采用金相检测，碳含量越低，铁素体含量越高。）采用金相检测，碳含量越低，铁素体含量越高。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解5 5、现拟制造如下产品，请选出适用的钢号、现拟制造如下产品，请选出适用的钢号 答答：六角螺钉：六角螺钉：Q215,Q235Q215,Q235。车床主轴：车床主轴：4545，40Cr40Cr，40MnVB40MnVB。钳工的錾子：钳工的錾子：T10T10，T8T8。液化石油气罐：液化石油气罐：16Mn16Mn，Q295-Q420Q295-Q420。活扳手：活扳手：9CrSi9CrSi，T8T8。脸盆：脸盆：Q195Q195，Q215Q215。自行自行车弹簧：车弹簧：60Si2Mn60Si2Mn。门窗合页：门窗合页：Q215Q215，2020钢。钢。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第二篇，第一章，第二篇，第一章，P48页页3 3、某定型生产的厚铸铁件，投产以来质量基本稳定，但近一、某定型生产的厚铸铁件，投产以来质量基本稳定，但近一段时间浇不到和冷隔的缺陷突然增多，试分析其可能的原因。段时间浇不到和冷隔的缺陷突然增多，试分析其可能的原因。答答：浇不到和冷隔缺陷增多是由于液态合金的充型能力降低：浇不到和冷隔缺陷增多是由于液态合金的充型能力降低所致，由于投产以来质量基本稳定，因此，其结构影响因素应所致，由于投产以来质量基本稳定，因此，其结构影响因素应予以排除。可能的原因有：予以排除。可能的原因有：1 1、材料化学成分发生变化，其结晶温度范围变宽。导致流动、材料化学成分发生变化，其结晶温度范围变宽。导致流动性变差。性变差。2 2、浇注温度及充型压力变小也会造成充型能力的降、浇注温度及充型压力变小也会造成充型能力的降低。低。3 3、铸型材料导热过快或铸型温度较低，使得液态合金温、铸型材料导热过快或铸型温度较低，使得液态合金温度降低过快。度降低过快。4 4、铸型排气不畅或考虑天气因素导致温度降低、铸型排气不畅或考虑天气因素导致温度降低过快。过快。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解4 4、既然提高浇注温度可改善充型能力，那么为什么又要防止、既然提高浇注温度可改善充型能力，那么为什么又要防止浇注温度过高？浇注温度过高？答答：浇注温度过高铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、析出性气：浇注温度过高铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、析出性气孔、粗晶等缺陷，降低了出来的力学性能，因此，在保证充型孔、粗晶等缺陷，降低了出来的力学性能，因此，在保证充型能力的前提下，浇注温度不宜过高。能力的前提下，浇注温度不宜过高。8 8、试用下面异形梁铸钢件分析其热应力形成原因，并用虚线、试用下面异形梁铸钢件分析其热应力形成原因，并用虚线标出铸件的变形方向。标出铸件的变形方向。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第二篇，第二章，第二篇，第二章，P61页页2 2、影响铸铁石墨化的主要因素是什么？为什么铸铁的牌号不、影响铸铁石墨化的主要因素是什么？为什么铸铁的牌号不用化学成分来表示？用化学成分来表示？答答：影响石墨化的因素有：影响石墨化的因素有：1 1、化学成分，其中碳与硅是强、化学成分，其中碳与硅是强石墨化因素，此外，对于强碳化物形成元素，一般阻碍石墨化，石墨化因素，此外，对于强碳化物形成元素，一般阻碍石墨化，而弱碳化物形成元素对石墨化进程无明显影响。而弱碳化物形成元素对石墨化进程无明显影响。2 2、冷却速度，、冷却速度，冷却速度越快，阻碍石墨化进程。冷却速度越快，阻碍石墨化进程。由于同一成分的铸铁可以根据石墨化进程不同，得到不同强度由于同一成分的铸铁可以根据石墨化进程不同，得到不同强度级别的铸件产品，因此，铸件强度除受化学成分影响外，还与级别的铸件产品，因此，铸件强度除受化学成分影响外，还与冷却速度有很大关系，因此铸铁牌号不用化学成分来表示。冷却速度有很大关系，因此铸铁牌号不用化学成分来表示。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解9 9、下列铸件宜选用哪类铸造合金？请阐述理由。、下列铸件宜选用哪类铸造合金？请阐述理由。答答：车床床身：灰铸铁，主要是由于减震、铸造性能优良等。：车床床身：灰铸铁，主要是由于减震、铸造性能优良等。摩托车汽缸体：铝合金或灰铸铁，形状复杂，材料铸造性能好。摩托车汽缸体：铝合金或灰铸铁，形状复杂，材料铸造性能好。火车轮：铸钢，具有较高的韧性及耐磨性能。火车轮：铸钢，具有较高的韧性及耐磨性能。压气机曲轴：球墨铸铁或铸钢，具有较高的韧性要求。压气机曲轴：球墨铸铁或铸钢，具有较高的韧性要求。汽缸套：蠕墨铸铁，具有优良的热性能。汽缸套：蠕墨铸铁，具有优良的热性能。自来水管道弯头：铝合金或可锻铸铁，耐蚀性良好，成型方便。自来水管道弯头：铝合金或可锻铸铁，耐蚀性良好，成型方便。减速器涡轮：铜合金，具有优良的减摩性及耐蚀性能。减速器涡轮：铜合金，具有优良的减摩性及耐蚀性能。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第二篇，第三章，第二篇，第三章，P73页页4 4、浇注位置选择和分型面选择哪个重要？若它们的选择方案、浇注位置选择和分型面选择哪个重要？若它们的选择方案发生矛盾该如何统一？发生矛盾该如何统一？答答：浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的位置，铸件的浇注：浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的位置，铸件的浇注位置正确与否对铸件质量影响较大，是制定铸造方案时必须优位置正确与否对铸件质量影响较大，是制定铸造方案时必须优先考虑的。先考虑的。当浇注位置和分型面选择发生矛盾时，应首先考虑浇注位置，当浇注位置和分型面选择发生矛盾时，应首先考虑浇注位置，而后，根据试样形状、技术要求等内容对其分型面进行分型面而后，根据试样形状、技术要求等内容对其分型面进行分型面的综合考虑评价，同时还需采用必要的措施，如施加冒口、安的综合考虑评价，同时还需采用必要的措施，如施加冒口、安放冷铁等，获得合格的铸件产品。放冷铁等，获得合格的铸件产品。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解5 5、图示铸件在单件生产条件下选用哪种造型方法。、图示铸件在单件生产条件下选用哪种造型方法。（a a）支架支架-整模造型整模造型机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解（a a）支架支架-分模造型分模造型机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解（c c）绳轮绳轮-挖砂造型挖砂造型+四箱造型四箱造型机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解（c c）绳轮绳轮-活块造型活块造型机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解（c c）绳轮绳轮-环芯造型环芯造型+分模造型分模造型环芯环芯机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解7 7、试绘制图示调整座铸件在大批量生产中的铸造工艺图。、试绘制图示调整座铸件在大批量生产中的铸造工艺图。用切削的方式加工出凹槽用切削的方式加工出凹槽用钻孔方式加工内螺纹用钻孔方式加工内螺纹立铸立铸机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解卧铸卧铸机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解成对卧铸成对卧铸-最优的大批量生产工艺最优的大批量生产工艺机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第二篇，第四章，第二篇，第四章，P81页页2 2、什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？图示铸、什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？图示铸件结构是否合理？应如何改正？件结构是否合理？应如何改正？答答：结构斜度是指铸件垂直于分型面上的不加工表面具有的：结构斜度是指铸件垂直于分型面上的不加工表面具有的斜度，是为了更好起模而设计。结构斜度应标注在零件图中，斜度，是为了更好起模而设计。结构斜度应标注在零件图中，斜度较大，是铸件固有的结构特点；起模斜度标注于模型图中，斜度较大，是铸件固有的结构特点；起模斜度标注于模型图中，斜度较小。铸件零件图中不标出。斜度较小。铸件零件图中不标出。5 5、为什么要有结构圆角？图示铸件上哪些圆角不够合理？应、为什么要有结构圆角？图示铸件上哪些圆角不够合理？应如何改正？如何改正？答答：铸件结构有结构圆角的原因有：铸件结构有结构圆角的原因有：直角处易形成缩孔、直角处易形成缩孔、缩松。缩松。直角处易产生应力集中。直角处易产生应力集中。合金在结晶过程中易形合金在结晶过程中易形成柱状晶，性能变差。成柱状晶，性能变差。圆角美观，避免浇注时冲毁铸型。圆角美观，避免浇注时冲毁铸型。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解9 9、试用内接圆方法确定下图所示铸件的热节部位。在保证尺、试用内接圆方法确定下图所示铸件的热节部位。在保证尺寸寸H H的前提下，如何使铸件的壁厚尽量均匀？的前提下，如何使铸件的壁厚尽量均匀？机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第三篇，第一章，第三篇，第一章，P109页页2 2、碳钢在锻造温度范围内变形时，是否会冷变形强化现象？、碳钢在锻造温度范围内变形时，是否会冷变形强化现象？答答：碳钢在锻造温度范围内变形时，会发生冷变形强化现象，：碳钢在锻造温度范围内变形时，会发生冷变形强化现象，只是由于变形温度在再结晶温度以上，因此，这种冷变形强化只是由于变形温度在再结晶温度以上，因此，这种冷变形强化现象会产生再结晶，加工硬化现象会消除。现象会产生再结晶，加工硬化现象会消除。3 3、铅在、铅在2020，钨在，钨在10001000变形，各属于哪种变形？为什么？变形，各属于哪种变形？为什么？答答：铅熔点为：铅熔点为327327，即，即600K600K，而再结晶温度为而再结晶温度为0.4T0.4T熔熔=240K=-=240K=-2727，即铅的再结晶温度为即铅的再结晶温度为-27-27，因此在，因此在2020加工是热加工。加工是热加工。钨的熔点是钨的熔点是33803380，即，即3653K3653K，再结晶温度为再结晶温度为1461K1461K，即，即11881188，因此即使将钨加热到，因此即使将钨加热到10001000时，其变形也属于冷变形。时，其变形也属于冷变形。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解6 6、“趁热打铁趁热打铁”的含义何在？的含义何在？答答：温度是金属的可锻性重要的影响因素，一般情况下，温度：温度是金属的可锻性重要的影响因素，一般情况下，温度越高，其可锻性越好，因此，将金属加热到一定温度，获得单越高，其可锻性越好，因此，将金属加热到一定温度，获得单相奥氏体组织，而奥氏体组织是面心立方，其塑性、韧性较好，相奥氏体组织，而奥氏体组织是面心立方，其塑性、韧性较好，具有较低的变形抗力，可以实现获得较好的锻造性能。具有较低的变形抗力，可以实现获得较好的锻造性能。当温度降低到奥氏体化温度以下时，会产生相变，形成双相组当温度降低到奥氏体化温度以下时，会产生相变，形成双相组织，且这两种双相组织的性能差别较大，因此，其可锻性变差，织，且这两种双相组织的性能差别较大，因此，其可锻性变差，使得加工难于进行，若强行锻造，会导致加工硬化，锻坯破裂使得加工难于进行，若强行锻造，会导致加工硬化，锻坯破裂报废。报废。因此，趁热打铁的含义是将钢铁材料处于奥氏体单相区内进行因此，趁热打铁的含义是将钢铁材料处于奥氏体单相区内进行锻造，可以获得良好的锻造性能。锻造，可以获得良好的锻造性能。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第三篇，第二章，第三篇，第二章，P126页页2 2、为什么重要的轴类锻件在锻造过程中安排有镦粗工序？、为什么重要的轴类锻件在锻造过程中安排有镦粗工序？答答：原因主要有：原因主要有：碎化晶粒，提高轴类零件的力学性能；碎化晶粒，提高轴类零件的力学性能；焊合轴类零件内部裂纹、孔洞缺陷；焊合轴类零件内部裂纹、孔洞缺陷；改变轴类零件的纤维改变轴类零件的纤维组织方向，降低材料力学性能的各向异性。组织方向，降低材料力学性能的各向异性。4 4、在图示的两种抵铁上进行拔长时，效果有何不同？、在图示的两种抵铁上进行拔长时，效果有何不同？1 12 21 1为为V V形槽砧拔长，锻件所受压应力数形槽砧拔长，锻件所受压应力数目较多，因此，此抵铁拔长的材料可目较多，因此，此抵铁拔长的材料可锻性较好，质量较好。锻性较好，质量较好。2 2为平砧拔长，压应力数目少，可锻为平砧拔长，压应力数目少，可锻性较差，零件表面质量较差。性较差，零件表面质量较差。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解5 5、如何确定分模面的位置？、如何确定分模面的位置？答答：确定锻件分模面的原则为：确定锻件分模面的原则为：应保证模锻件从膜膛中取出。应保证模锻件从膜膛中取出。应使上下两膜沿分模面的膜膛轮廓一致，否则容易产生错应使上下两膜沿分模面的膜膛轮廓一致，否则容易产生错膜。同时可以及时方便的调整锻模位置。膜。同时可以及时方便的调整锻模位置。分模面应选在能是膜膛深度最浅的位置上。分模面应选在能是膜膛深度最浅的位置上。选定的分模面应使零件上所增加的余块量最少。选定的分模面应使零件上所增加的余块量最少。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第三篇，第三章，第三篇，第三章，P138页页2 2、用、用50mm50mm冲孔模来生产冲孔模来生产50mm 50mm 落料件能否保证落料件的精落料件能否保证落料件的精度，为什么？度，为什么？答答：不能保证，因为对于同一个冲裁模，其获得的冲孔件尺：不能保证，因为对于同一个冲裁模，其获得的冲孔件尺寸和落料件尺寸不同，对于寸和落料件尺寸不同，对于50mm50mm冲孔模，其获得的孔径为冲孔模，其获得的孔径为50mm50mm ，而获得的落料件尺寸要大于而获得的落料件尺寸要大于50mm50mm 。3 3、用、用2501.5mm2501.5mm的的坯料能否一次拉深成直径坯料能否一次拉深成直径50mm50mm的的拉深拉深件，应采取哪些措施才能保证正常生产？件，应采取哪些措施才能保证正常生产？答答：该零件的拉伸系数：该零件的拉伸系数m m为为0.20.2，变形程度越大，坯料被拉入，变形程度越大，坯料被拉入凹模越困难，易产生废品。可以采用多次拉深工艺，每次拉深凹模越困难，易产生废品。可以采用多次拉深工艺，每次拉深后进行退火处理，同时施加润滑，安放压边圈。后进行退火处理，同时施加润滑，安放压边圈。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解7 7、试述图示冲压件的生产过程。、试述图示冲压件的生产过程。答答：首先落料，而后进行冲孔，最后进行弯曲：首先落料，而后进行冲孔，最后进行弯曲 。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第四篇，第一章，第四篇，第一章，P166页页4 4、如图所示的拼接大块钢板是否合理？为什么？为减小焊接、如图所示的拼接大块钢板是否合理？为什么？为减小焊接应力与变形，应怎样改变？合理的焊接次序是什么？应力与变形，应怎样改变？合理的焊接次序是什么？答答：不合理，因为图示的焊件焊缝密集交叉，焊接时形成焊：不合理，因为图示的焊件焊缝密集交叉，焊接时形成焊接热影响区使得材料性能变差，若多条焊缝密集交叉，则热影接热影响区使得材料性能变差，若多条焊缝密集交叉，则热影响区相互交错，极易在交叉部位形成裂纹。响区相互交错，极易在交叉部位形成裂纹。焊接时，为减少焊接应力，应尽可能焊接时，为减少焊接应力，应尽可能采用采用“T”T”形形交叉焊缝，且焊接次序交叉焊缝，且焊接次序按照按照“先焊小，后焊大先焊小，后焊大”的原则，使的原则，使得各部位焊接时可以自由伸缩。得各部位焊接时可以自由伸缩。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解5 5、试分析厚件多层焊时，为什么有时用小锤对红热状态的焊、试分析厚件多层焊时，为什么有时用小锤对红热状态的焊缝进行锤击？缝进行锤击？答答：用小锤对红热状态的焊缝进行锤击原因有：用小锤对红热状态的焊缝进行锤击原因有：通过锤击，通过锤击，松弛由于热影响区收缩引起的拉应力；松弛由于热影响区收缩引起的拉应力；细化焊缝区的晶粒，细化焊缝区的晶粒，使得焊缝区力学性能得到改善；使得焊缝区力学性能得到改善；锤击红热态焊缝时，可以焊锤击红热态焊缝时，可以焊合焊缝内的微裂纹、孔洞等缺陷，提高焊缝的力学性能；合焊缝内的微裂纹、孔洞等缺陷，提高焊缝的力学性能；锤锤击焊缝，清除覆盖在焊缝上的焊渣。击焊缝，清除覆盖在焊缝上的焊渣。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解7 7、焊条药皮起什么作用？在其它电弧焊中，用什么取代药皮、焊条药皮起什么作用？在其它电弧焊中，用什么取代药皮的作用？的作用？答答：提高电弧燃烧的稳定性，防止空气对熔化金属的有害作：提高电弧燃烧的稳定性，防止空气对熔化金属的有害作用，对熔池的脱氧和加入合金元素，可以保证焊缝金属的化学用，对熔池的脱氧和加入合金元素，可以保证焊缝金属的化学成分和力学性能。成分和力学性能。其它电弧焊中，起到药皮作用的是：埋弧焊其它电弧焊中，起到药皮作用的是：埋弧焊-焊剂；气体保护焊剂；气体保护焊中焊中-气体（气体（COCO2 2、氩气等）；等离子弧焊接氩气等）；等离子弧焊接-离子气体（氩气）。离子气体（氩气）。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第四篇，第三章，第四篇，第三章，P183页页2 2、现有直径、现有直径500mm500mm的铸铁齿轮和带轮各的铸铁齿轮和带轮各1 1件，铸造后出现图件，铸造后出现图示的断裂现象，曾先后用示的断裂现象，曾先后用J422J422焊条和钢芯铸铁焊条进行电弧焊焊条和钢芯铸铁焊条进行电弧焊冷焊补，但焊后再次断裂，试分析其原因，请问采用哪些方法冷焊补，但焊后再次断裂，试分析其原因，请问采用哪些方法能保证焊后不裂，并可进行切削加工？能保证焊后不裂，并可进行切削加工？答答：其主要原因是：其主要原因是：J422J422焊条为结构钢酸性焊条，焊缝韧性焊条为结构钢酸性焊条，焊缝韧性差，焊芯碳含量较低，不符合焊条同成分及等强度原则，而对差，焊芯碳含量较低，不符合焊条同成分及等强度原则，而对于钢芯铸铁焊条冷焊，其焊接应力较大，易在热影响区形成白于钢芯铸铁焊条冷焊，其焊接应力较大，易在热影响区形成白口组织，焊后会发生断裂。口组织，焊后会发生断裂。采用热焊工艺，镍基铸铁焊条或铜基铸铁焊条，焊前预热，焊采用热焊工艺，镍基铸铁焊条或铜基铸铁焊条，焊前预热，焊后缓冷，并尽快进行热处理。后缓冷，并尽快进行热处理。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第四篇，第四章，第四篇，第四章，P191页页1 1、图示工件，其焊缝布置是否合理，若不合理，如何改正。、图示工件，其焊缝布置是否合理，若不合理，如何改正。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解 主主偏偏角角：影影响响切切削削层层截截面面的的形形状状和和参参数数，切切削削分分力力的的变变化及已加工表面的粗糙度。化及已加工表面的粗糙度。副副偏偏角角：减减少少副副切切削削刃刃与与工工件件已已加加工工表表面面的的摩摩擦擦，减减少少切切削振动，同时对工件已加工表面的粗糙度削振动，同时对工件已加工表面的粗糙度Ra值影响较大。值影响较大。前前 角角：主主要要作作用用是是使使刀刀具具刃刃口口锋锋利利，同同时时影影响响切切削削刃刃强强度和散热情况。度和散热情况。后后 角角：减减少少刀刀具具与与工工件件间间的的摩摩擦擦和和磨磨损损，也也影影响响切切削削刃刃强度和散热状况。强度和散热状况。刃倾角：影响切屑的流量、切削分力及刀尖的强度。刃倾角：影响切屑的流量、切削分力及刀尖的强度。第五篇，第一章，第五篇，第一章，P30页页6 6、简述车刀各角度的作用。、简述车刀各角度的作用。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解8 8、何谓积屑瘤，它是如何形成的？对切削加工有哪些影响、何谓积屑瘤，它是如何形成的？对切削加工有哪些影响答答：当切削塑性材料时，在一定切削速度下，在切削刃附近粘：当切削塑性材料时，在一定切削速度下，在切削刃附近粘附着一小块金属代替切削刃切削，称为积屑瘤。附着一小块金属代替切削刃切削，称为积屑瘤。主要是由于切屑沿刀具前刀面流出时，在一定的切削速度下，主要是由于切屑沿刀具前刀面流出时，在一定的切削速度下，在一定的温度与压力作用下，与前刀面接触的倾斜底层受到很在一定的温度与压力作用下，与前刀面接触的倾斜底层受到很大的摩擦阻力，致使这一层金属的流出速度受到阻碍，形成一大的摩擦阻力，致使这一层金属的流出速度受到阻碍，形成一层层“滞留层滞留层”，当滞留层的摩擦阻力大于材料的内部结合力时，当滞留层的摩擦阻力大于材料的内部结合力时，会粘附于前刀面靠近切削刃附近，形成积屑瘤。会粘附于前刀面靠近切削刃附近，形成积屑瘤。可以代替切削刃切削，保护刀具切削刃，增大了工作前角，是可以代替切削刃切削，保护刀具切削刃，增大了工作前角，是切削轻快，但是不断脱落，影响尺寸精度及加工表面精度。切削轻快，但是不断脱落，影响尺寸精度及加工表面精度。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解答答：切削速度：切削速度：v vc c=dndn/10001m/min/10001m/min。进给量：进给量：f=f=v vc c/n=0.5mm/n=0.5mm。背吃刀量：背吃刀量：a ap p=(100-94)/2=3.0mm,=(100-94)/2=3.0mm,切削层公称横切削层公称横截面积：截面积：A AD Df f a ap p=30.5=1.5mm=30.5=1.5mm2 2,切削层公称宽度：切削层公称宽度：b bD D a ap p/sinksinkr r=3/sin60=3.464mm,=3/sin60=3.464mm,切削层公称厚度切削层公称厚度h hD D a ap psinksinkr r=3sin60=2.598mm,=3sin60=2.598mm,思考和练习题思考和练习题1 1、车外圆面工件转速等条件已知，求各切削参量。、车外圆面工件转速等条件已知，求各切削参量。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解5 5、车刀的主要角度试画出这些角度。、车刀的主要角度试画出这些角度。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第三章复习题：第三章复习题：5 5、何谓钻孔时的、何谓钻孔时的“引偏引偏”？试举出几种减少？试举出几种减少引偏的措施。引偏的措施。答答：所谓引偏是指钻孔时，由于钻头弯曲而引起孔径扩大、孔：所谓引偏是指钻孔时，由于钻头弯曲而引起孔径扩大、孔不圆或孔的轴线歪斜等现象。不圆或孔的轴线歪斜等现象。减少的措施有：预钻锥型定心坑；用钻套为钻头导向；钻头的减少的措施有：预钻锥型定心坑；用钻套为钻头导向；钻头的两个主切削刃尽量刃磨对称。两个主切削刃尽量刃磨对称。第五篇，第三章，第五篇，第三章，P85机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解1212、周铣法中顺铣比逆铣有哪些优点？实际生产中采用哪种方、周铣法中顺铣比逆铣有哪些优点？实际生产中采用哪种方法？为什么？法？为什么？答答：顺铣时，铣削力将工件压向工作台，减少了工件的振动可：顺铣时，铣削力将工件压向工作台，减少了工件的振动可能性，在铣削过程中，每个刀齿的切削层厚度是由最大减少到能性，在铣削过程中，每个刀齿的切削层厚度是由最大减少到零，减少了刀齿与工件之间的摩擦，表面质量较高。零，减少了刀齿与工件之间的摩擦，表面质量较高。从提高刀具耐用度和工件表面质量、增加工件夹持的稳定性来从提高刀具耐用度和工件表面质量、增加工件夹持的稳定性来看，顺铣比逆铣效果好，但是，由于顺铣不能消除丝杠与工作看，顺铣比逆铣效果好，但是，由于顺铣不能消除丝杠与工作台的窜动，而目前一般铣床尚没有消除此间隙的机构，因此，台的窜动，而目前一般铣床尚没有消除此间隙的机构，因此，在大批量生产中，还是常采用逆铣法。在大批量生产中，还是常采用逆铣法。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解1818、既然砂轮在磨削过程中有自锐作用，为什么还要进行修整。、既然砂轮在磨削过程中有自锐作用，为什么还要进行修整。答答：砂轮的这种自行推陈出新，保持自身锋锐的性能称为自锐：砂轮的这种自行推陈出新，保持自身锋锐的性能称为自锐性。性。虽然本身具有自锐性，但由于切屑和碎磨粒会把砂轮阻塞，使虽然本身具有自锐性，但由于切屑和碎磨粒会把砂轮阻塞，使它丧失了切削能力，磨粒随机脱落的不均匀性，使得砂轮失去它丧失了切削能力，磨粒随机脱落的不均匀性，使得砂轮失去外形精度，所以，为了恢复砂轮的切削能力和外形精度，在磨外形精度，所以，为了恢复砂轮的切削能力和外形精度，在磨削一定时间后，仍需对砂轮进行修整。削一定时间后，仍需对砂轮进行修整。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解思考和练习题，思考和练习题，1 1、加工要求精度高，表面粗糙度低的紫铜小、加工要求精度高，表面粗糙度低的紫铜小轴或铝合金轴件外圆时，选用哪种加工工艺，为什么？轴或铝合金轴件外圆时，选用哪种加工工艺，为什么？答答：应选用车削或铣削的加工工艺。：应选用车削或铣削的加工工艺。由于这些零件材料的硬度较低，塑性较大，若采用砂轮磨削，由于这些零件材料的硬度较低，塑性较大，若采用砂轮磨削，软的磨屑会堵塞砂轮，难以得到很光亮的表面，因此，当有色软的磨屑会堵塞砂轮，难以得到很光亮的表面，因此，当有色金属或铝合金零件精度要求较高，而避免粗糙度要求较低时，金属或铝合金零件精度要求较高，而避免粗糙度要求较低时，不宜采用磨削加工，而是采用车削或铣削的加工工艺。不宜采用磨削加工，而是采用车削或铣削的加工工艺。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解思考和练习题思考和练习题.2.2、在车床上钻孔和钻床上钻孔，都会产生引偏，、在车床上钻孔和钻床上钻孔，都会产生引偏，它们对加工的孔有何不同影响？在随后的精加工中，哪一种比它们对加工的孔有何不同影响？在随后的精加工中，哪一种比较容易纠正，为什么？较容易纠正，为什么？答答：车床钻孔和钻床钻孔主运动不同，车床钻孔主运动为：车床钻孔和钻床钻孔主运动不同，车床钻孔主运动为工件的转动，而钻床钻孔主运动为钻头的旋转运动，这样对孔工件的转动，而钻床钻孔主运动为钻头的旋转运动，这样对孔的引偏影响不同，车床钻孔时钻头在尾座上不动，靠工件的旋的引偏影响不同，车床钻孔时钻头在尾座上不动，靠工件的旋转进行钻削，因此，与钻床钻孔相比，刚性较高，产生引偏的转进行钻削，因此，与钻床钻孔相比，刚性较高，产生引偏的缺陷相对较小。缺陷相对较小。在随后的精加工中，车床上形成的引偏容易纠正，因为引偏的在随后的精加工中，车床上形成的引偏容易纠正，因为引偏的程度较小。程度较小。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解思考与练习题思考与练习题.3.3、若用周铣法铣削带黑皮铸件或锻件平面，为、若用周铣法铣削带黑皮铸件或锻件平面，为减少刀具磨损，应采用顺铣还是逆铣，为什么？减少刀具磨损，应采用顺铣还是逆铣，为什么？答答：应采用逆铣，因为铸件或锻件平面带有黑皮时，硬度：应采用逆铣，因为铸件或锻件平面带有黑皮时，硬度一般较高，而顺铣时，铣齿首先接触黑皮，对铣齿产生较大的一般较高，而顺铣时，铣齿首先接触黑皮，对铣齿产生较大的冲击力，而逆铣时，铣齿首先接触已加工表面，切削力逐渐增冲击力，而逆铣时，铣齿首先接触已加工表面，切削力逐渐增大，铣齿的引入及退出非常顺利，因此，逆铣比较适合于带有大，铣齿的引入及退出非常顺利，因此，逆铣比较适合于带有黑皮的零件表面的加工。黑皮的零件表面的加工。机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解第五章，复习题第五章，复习题.1.1、在零件的加工过程中，为什么常把粗加工、在零件的加工过程中，为什么常把粗加工和精加工分开进行？和精加工分开进行？答答：这是与它们的目的所决定的，粗加工的目的是切除各加：这是与它们的目的所决定的，粗加工的目的是切除各加工表面的大部分加工余量，并完成精基准的加工，而精加工的工表面的大部分加工余量，并完成精基准的加工，而精加工的目的是获得符合精度和表面粗糙度要求的表面。目的是获得符合精度和表面粗糙度要求的表面。粗加工时，背吃刀量和进给量大，切削力较大，切削热较高，粗加工时，背吃刀量和进给量大，切削力较大，切削热较高，工件受力变形、受热变形及内应力重新分布，将破坏已加工的工件受力变形、受热变形及内应力重新分布，将破坏已加工的表面，同时，粗加工时，还可以发现毛坯缺陷，避免因对不合表面，同时，粗加工时，还可以发现毛坯缺陷，避免因对不合格毛坯继续生产而造成的浪费。格毛坯继续生产而造成的浪费。第五篇，第五章，第五篇，第五章，P118机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解思考与练习题思考与练习题.2.2、决定下列零件外圆面加工方法。、决定下列零件外圆面加工方法。答答：(1)(1)紫铜小轴，紫铜小轴，20h720h7，RaRa值为值为0.80.8mm。其精度为其精度为IT7IT7，采用的加工方案是：粗车采用的加工方案是：粗车半精车半精车精车。精车。(2)(2)4545钢轴，钢轴，50h650h6，RaRa值为值为0.20.2mm，表面淬火表面淬火40504050HRCHRC。精度为精度为IT6IT6，方案：粗车方案：粗车半精车半精车粗磨粗磨半精磨半精磨精磨精磨机械制造基础机械制造基础课后练习讲解课后练习讲解思考与练习题思考与练习题.3.3、孔加工。、孔加工。(1)(1)单件小批，铸铁齿轮孔，单件小批，铸铁齿轮孔，20H720H7，RaRa值为值为1.61.6mm。加工方案：钻加工方案：钻扩扩粗铰粗铰精铰。精铰。大批量，铸铁齿轮孔大批量，铸铁齿轮孔50H750H7，RaRa值为值为0.80.8mm加工方案：钻加工方案：钻拉拉精拉。精拉。(2)(2)高速钢三面刃铣刀孔，高速钢三面刃铣刀孔，27H627H6，RaRa值为值为0.20.2mm加工方案：扩（镗）加工方案：扩（镗）粗磨粗磨精磨精磨研磨。研磨。变速箱体传动轴承孔，变速箱体传动轴承孔，62J762J7，RaRa值为值为0.80.8mm加工方案：扩（镗）加工方案：扩（镗）粗磨粗磨精磨。精磨。