机械制造基础大专习题.doc

2416 机械制造基础 判断题 填空题 简答题 计算题 35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，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。（）2表面粗糙度对配合没有影响。（）3辅助支承可以起定位作用。（）4屈服强度是表示金属材料抵抗微量弹性变形的能力。（）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。（）IO.间隙配合时，孔的公差带在轴的公差带之下。（）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。（）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著的切削力作用。（）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），(4) （刀架部件），(5) （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，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，显著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。四、（25分）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孔的工序尺寸L及其偏差。 解：解：(1)画尺寸链，确定封闭环和增、减环 如图所示为封闭环，为增环，L为减环。(2)求L 根据：25=60-L 则：L=60-25=35(mm)(3)求L的极限偏差 根据：0. 19= OEIL 别：=00. 19= 0. 19(mm)根据：0= 0. 1EsL 则：= 0. 10(mm) 即： (mm)试卷代号：2416 机械制造基础 201 2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“”每 题1分，计1 5分）1实际尺寸越接近其基本尺寸，则其精度也越高。()2为了实现互换性，零件的公差规定得越小越好。()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。()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。()6通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。()7鲥铝的强度很低，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。()11.切削用量主要是指切削速度和进给量。()12.在一定条件下是允许采用过定位的。()13.在零件图上用以确定其他点、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。()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，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“”，每 题1分，共15分）1. 30f5、30f7、30f8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。（）5. 表面粗糙度值的大小不影响零件的耐磨性。（）6. 表面粗糙度值的大小不影响零件的疲劳强度。（） 7. 表面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。（） 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。（）12. 车削细长轴时车刀宜采用小的主偏角。 ( )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。( )17. 刀具耐用度为刀具再次刃磨之间的切削时间。（）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。 ( )21. 二、判断下列说法是否正确(正确的在括号内画,否则面,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。（）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。（）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。（）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、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。（）37. 夹紧力的作用点应处在工件刚性较差的部位。（）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。（） 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。（）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。（）45. 埋弧自动焊焊剂的作用与焊条药皮作用基本一样。 ()46. 凝固温度范围大的合金,铸件中易产生缩松。 ()47. 欠定位在机械加工中是不允许的。（） 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。 ( )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寸较小的轴相装配，就形成间隙配合。（） 56. 实际尺寸越接近其基本尺寸，则其精度也越高。（） 57. 实际晶体的线缺陷表现为空位和间隙原子。 ( )58. 随钢的C%增加,其韧性增加。 ( )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。 ()61. 特种加工中工件和所用的工具不受显著的切削力作用。（）62. 通常材料的力学性能是选材的主要指标。（）(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。（） 66. 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。（） 67. 硬度是指金属材料抵抗其他物体压入其表面的能力。（）68. 用分布于铣刀圆柱面上的刀齿进行的铣削称为周铣。（）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。（）71. 再结晶退火的温度-般低于o.4T。 ()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度的车刀,其切削径向分力比kr为45度的车刀大。()76. 在一个工序内，工件只能安装一次。（）77. 正火的冷却速度比退火稍慢一些。（）78. 铸铁是含碳量小于11的铁碳合金。 （） 二、填空题（每空2分，共30分）1. (刨削)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，因此通常需要对零件毛坯进行 退火（或正火），以 细化晶粒，并获得良好的加工性能。加工中间进行调质，在加工中需要安排对重要表面 的渗碳和最后表面淬火 。5. 常见的切屑有带状切屑、节状切屑、单元切屑和崩碎切屑四种。6. 常见的外圆加工方法有车削和 磨削。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（即各尺寸按顺序构成 闭环）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，目的是细化晶粒和降低毛坯硬度。在粗加工后安排渗碳热处理。最后的热处理工序要对重要表面进行表面淬火，以获得较高的表面硬度，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. 钢的热处理工艺由加热、保温和冷却 三个阶段组成，一般来说，它不改变热处理工件的 形状 ，而改变其性能。13. 根据钢中含碳量的多少分为 低碳钢（wc25%）、中碳钢（25%wc60%）和高碳钢（wc60%），含碳量大于11%的铁碳合金称为铸铁。14. 根据铝合金的成分及加工成形特点，常用的铝合金可分为（变形铝合金）和（铸造铝合金）两类。15. 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。16. 工程材料通常分为（金属）、（非金属）和（复合材料） 三大类。17. 工艺基准可分为下述几种：（1）（装配基准），（2）（测量基准），（3）（工序基准），（4）（定位基准）。18. 公差标准规定，基孔制配合中，基准孔以下偏差为基本偏差，其数值等于0，基轴制配合中，基准轴以上偏差为基本偏差，其数值等于0 。19. 滚齿机的机床用类代号（字母）Y和主参数（数字）表示，其主参数是指机床的 最大加工尺寸 ，它利用范成法进行齿轮轮齿加工的专门机床，但不能加工内齿轮、大字形齿轮的轮齿。20. 焊条的直径和长度是以（焊芯）的直径和长度来表示的。21. 合金工具钢按用途一般分为（合金刃具钢） 、（合金模具钢） 和（合金量具钢）。22. 合金凝固后会出现(固溶体)(金属化合物)两种结构，它们是合金的基本相。23. 弧焊机分为（交流弧焊机） 与（直流弧焊机）两类。24. 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。25. 机械加工顺序的安排原则是：(1) （基面先行），(2) （先主后次）， (3) （先粗后精），(4) （先面后孔） ，(5) （配套加工）26. 基本偏差是用来确定公差带相对于（零线）的位置的。27. 加工阶段一般可划分为 粗加工阶段 、半精加工阶段 和精加工阶段 三个阶段。28. 加工内齿轮应选择在插齿机（齿轮机床）上进行的插齿切削加工。29. 间隙配合是指具有间隙（包括最小间隙为零）的配合；过盈配合是指具有过盈（包括最小过盈为零）的配合； 过渡配合是指可能具有间隙或过盈的配合。30. 金属材料的基本性能包括强度指标，分为 屈服强度s、抗拉强度b、延伸率或 断面收缩率、硬度和疲劳强度-1等指标。31. 金属材料在外载荷的作用下抵抗（塑性变形）和（断裂） 的能力称为强度。32. 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。33. 金属抵抗冲击载荷的作用而不被破坏的能力称为 冲击韧性，其数值愈大，材料的韧性愈好，其数值的大小与试验的温度、试样的形状、表面粗糙度和内部组织等因素的影响有关。34. 金属切削刀具的独立标注角度是前角，后角 ，主偏角， 副偏角 ，副后角和刃倾角。35. 孔的公差带在轴的公差带之上为间隙配合；孔的公差带与轴的公差带相互交迭为过渡 配合；孔的公差带在轴的公差带之下为过盈 配合。36. 孔的热处理工艺由加热、保温和 冷却三个阶段组成，一般来说，它不改变热处理工件的 形状，而改变其性能。37. 孔与轴配合的松紧程度有间隙配合 、过盈配合和过渡配合三类。38. 理论结晶温度T0与 实际结晶温度Te 之差为过冷度。一般液态金属冷却速度赶快，结晶的过冷度越大， 晶粒尺寸越小 ，从而获得 细晶粒。39. 零件材料选择的一般原则是首先应满足零件的（使用性能要求），其次要考虑材料（加工工艺性）及（经济性）。40. 零件的加工精度通常包括尽寸精度、形状精度和位置精度。41. 刨削适用于加工平面、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。42. 强度是指金属材料在外载荷作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力。43. 切削用量是（切削速度）、（进给量）和（背吃刀量）三者的总称。44. 切削运动包括主运动和进给运动两种,其中主运动是切削运动中速度最高、消耗功率最多的运动。45. 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） 。46. 砂型铸造中常用的手工造型方法有（整模造型） 、（分模造型） 、（挖砂造型） 和活块造型等。47. 砂型铸造中根据机械化程度的不同，造型、造芯分别可由（手工）和（机器） 完成。48. 特殊性能钢包括（不锈钢） 、（耐热钢） 和（耐磨钢） 等。49. 一个尺寸链包括组成环和封闭环 。尺寸链有两个特性：各尺寸按顺序构成闭环的尺寸链相关性；和一个尺寸变动造成其它尺寸变动，即尺寸链的封闭性。50. 因为切削速度VC是指切削刃上各点的切削速度可能是 不同的 ，计算时取最大值。51. 影响刀具耐用度的因素主要有（工件材料） 、（刀具材料）和（切削用量） 等。52. 孕育铸铁常用来制造（力学性能） 要求较高，且（截面尺寸）变化较大的重要零件。53. 在机械加工过程中,工件表层金属受到切削力的作用产耸强烈的塑性变形,使工件表面的强度和硬度提高,塑性降低,这种现象称为加工硬化,又称冷作硬化。54. 在生产中应用广泛的测定硬度的方法有（布氏硬度） 和（洛氏硬度） 测试法。55. 在塑性金属材料的拉伸实验曲线(如图D-1)描述的材料（受力）和变形的关系，常用来衡量材料的指标（抗拉强度）b是指曲线上b点处所承受的应力。并在图上标出（b点位置）56. 在塑性金属材料的拉伸实验曲线如图C-1)描述的材料受力和（变形）的关系，常用来衡量材料的指标（屈服强度）.是指曲线上，点处所承受的（应力）。并在图C-1上标出S位置。57. 在铁碳合金中，莱氏体是由奥氏体 和 渗碳体 所构成的机械混合物。 58. 直径450h7表示工件的公称尺寸为（50）的7级精度基准轴，它的（最大）极限尺寸为0。59. 直径50的7级精度基准轴用基本偏差代号(+50h7)表示，它的(最大)极限尺寸为0。相对地，基孔制的基本偏差代号(+50H7)表示，它的(最小)极限尺寸为O。60. 直径50的7级精度基准轴用基本偏差代号50h7 表示，它的最大极限尺寸为0，最小极限偏差为负（或小于0）。61. 直径50的7级精度基准准轴用基本偏差代号50h7表示，它的最大极限尺寸为0。相对地，基孔制的基本偏差代号50h7表示，它的最小 极限尺寸为0。62. 直径60h7表示工件的公称尺寸为（50）的7级精度（基准轴），它的（最大）极限偏差为0。63. 直径50h7表示工作的公称尺寸为50的7级精度基准轴，它的最大极限偏差为0。 64. 制订加工规程中需要选择加工基准，其原则包括先粗后精、粗基准一般只能使用一次。65. 铸钢件在铸造后必须经过（热处理），以消除组织缺陷，66. 铸造工艺参数的确定主要有：（加工余量和铸孔）、（线收缩率） 、（起模斜度）、（芯头） 。2、在塑性金属材料的拉伸实验曲线（如图C-1）描述的材料受力和变形的关系，常用来衡量材料的指标抗拉强度 s是指曲线上s点处所承受的应力。并在图C-1上标出s位置。 2、在塑性金属材料的拉伸实验曲线（如图D-1）描述的材料 受力 和变形的关系，常用来衡量材料的指标抗拉强度是指曲线上b点处所承受的应力。并在图上标出 b点位置 。在处的材料已经产生大量的塑性变形 。 三、简答题（共30分）1误差复映？（10分）答：误差复映现象是指由于毛坯加工余量或材料硬度的变化，引起了切削力和工艺系统受力变形的变化，因而使加工后工件的尺寸误差和形状误差产生了与毛坯误差相似的现象。2粗基准？如何选择粗基准？简述选择粗基准的一般原则。（20分）答：采用毛坯上未经加工的表面来定位，这种定位基准称为粗基准。选择粗基准时，应该保证所有加工表面都有足够的加工余量，而且各加工表面对不加工表面具有一定的位置精度。选择时应遵循下列原则：1）选择不加工的表面作为粗基准；2）选取零件上重要的加工表面作为粗基准，以便在精加工时可以保证该表面余量均匀；3）对于所有表面都需要加工的零件，应选择加工余量最小的表面作为粗基准，这样可以避免因加工余量不足而造成的废品；4）选择毛坯制造中尺寸和位置可靠、稳定、平墼、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，这样可以减小定位误差和使工件装夹可靠稳定；5）粗基准应尽量避免重复使用，原则上只能使用一次。3欠定位？欠定位允许否？（10分）答：欠定位是指根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位。欠定位是不允许的，因为欠定位保证不了工件的加工要求。2、工艺规程的作用有哪些？答：（1）工艺规程是指导生产的主要技术文件（2）工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据（3）工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料3、请简述选择毛坯的原则。答：（1）适用性选择适用性原则即满足零件的使用性能。不同的零件，其工作条件受应力情况和重要程度不同，具有不同的使用要求，毛坯的选择也不同。（2）经济性原则经济性原则指在满足零件使用性能的前提下，选择成本最低廉的方案。这里所指的成本并不是毛坯的成本，而是整体的生产成本。4、请说明什么情况下应选用基轴制。答：（1）直接使用有一定公差等级（IT8IT11）而不再进行机械加工的冷拔钢材（这种钢材是按基准轴的公差带制造）做轴。当需要各种不同的配合时，可选择不同的孔公差带位置来实现。（2）加工尺寸小于mm的精密轴比同级孔要困难，因此在仪器制造、钟表生产、无线电工程中，常使用经过光轧成形的钢丝直接做轴，这时采用基轴制较经济。（3）根据结构上的需要，在同一基本尺寸的轴上装配有不同配合要求的几个孔件时应采用基轴制。5、请简单说明表面粗糙度的检测方法。答：（1）比较法：比较法就是将被测零件表面与粗糙度样板用肉眼或借助放大镜和手摸感触进行比较，从而估计出表面粗糙度。（2）光切法：光切法是利用光切原理测量表面粗糙度的方法。（3）针触法：针触法是通过针尖感触被测表面微观不平度的截面轮廓的方法，它实际上是一种接触式电测量方法。（4）干涉法：干涉法是利用光波干涉原理来测量表面粗糙度的方法。6、夹具的误差包括哪几项。 答：（1）定位元件、刀具引导元件、分度机构、夹具体等的设计和制造误差。（2）夹具装配后，以上各种元件工作面间的位置误差。（3）夹具在使用过程中工作表面的磨损。（4）夹具使用中工件定位基面与定位元件工作表面间的位置误差。7、确定加工余量的方法有哪些？ 答：（1）计算法（2）经验估计法（3）查表修正法8、简述形位误差的检测原则。 答：（1）与理想要素比较的原则（2）测量坐标原则（3）测量特征参数的原则（4）测量跳动的原则（5）控制实效边界原则9、提高机械加工精度的途径有哪些? 答：为了保证和提高机械加工精度，首先要找出产生加工误差的主要因素，然后采取相应的工艺措施以减少或控制这些因素的影响。常用的途径有：减少误差法、误差补偿法、误差转移法和误差均分法。10、简述铸造生产有哪些特点。 答：铸造能生产形状复杂，特别是内腔复杂的毛坯。铸造的适应性广。铸造既可用于单件生产，也可用于成批或大量生产；铸件的轮廓尺寸可从几毫米至几十米，重量可从几克到几百吨；工业中常用的金属材料都可用铸造方法成形。铸造的成本低，铸造所用的原材料来源广泛，价格低廉，还可利用废旧的金属材料，一般不需要价格昂贵的材料。11、简述机床夹具的组成 答：（1）定位元件。用以确定工件在夹具中的正确位置的元件。（2）夹紧元件。用以夹紧工件，确保工件在加工过程中不因外力作用而破坏其定位精度的元件。（3）导向、对刀元件。用以引导刀具或确定刀具与被加工工件加工表面间正确位置的元件。（4）连接元件。用以确定并固定夹具本身在机床的工作台或主轴上的位置的元件。（5）夹具体。用以连接或固定夹具上各元件使之成为一个整体的基础元件。（6）其他装置和元件。如分度装置、上下料装置、靠模装置等。12、什么是钢的热处理?其方法主要有哪些? 答：钢的热处理是指通过加热，保温，冷却等操作方法，使钢的组织结构发生变化，以获得所需性能的一种加工工艺。其方法主要分为：普通热处理：退火，正火，淬火，回火；表面热处理：表面淬火，火焰加热表面淬火，化学热处理（渗碳，氮化，碳氮共渗）。13、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。14、简述机床夹具的作用。答：（1）保证产品加工精度、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。15、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。17、简述制订机械加工工艺规程的原则。答：在一定的生产条件下，应保证优质、高产、低成本。即在保证质量的前提下，争取最好的经济效益。18、铸造的工艺设计基本内容包括哪些？答：浇注位置的选择、分型面的选择、工艺参数的确绘制制造工艺图。纯铁的同素异构转变有何实际意义？答：某些金属在不同温度和压力下呈不同的警惕结构，同一种故态的纯金属在加热或冷却时发生由一种稳定状态转变成另一种晶体结构不同的稳定稳定状态的改变，称为同素异构改变。铁在结晶后继续冷却至室温过程中将发生量次晶格转变，在1394度以上具有体心立方晶格，称为e，1394912之间转变为面心立方晶格，称为e，在912以下又转变为体心立方晶格，称为e转变时遵循结晶的一般规律，如具有一定的转变温度，转变过程包括形核、长大两个阶段等，因此，同素异构转变也可以看做是一种结晶，有的时候也被称为重结晶。通过同素异构转变可以使晶粒得到细化。在砂型制造中型砂组成的成分有？答：型（芯）砂是由原砂、粘结剂、水和附加物按一定比例混合制成。在某一角度时，用哪项公差控制被测要素对基准的方向误差？答：当两要素在 090之间的某一角度时，用倾斜度公差控制被测要素对基准的方向误差。为了获得优质的铸件毛胚，在结构工艺方面需要注意那些原则？答：（1）铸件的壁厚应合理。（2）铸件的壁厚应尽量均匀。（3）铸件的结构不仅应有利于保证铸件的质量，而且应尽可能使铸造工艺简化，以稳定产品质量和提高生产率；铸件应具有尽量少而简单的分型面；为了便于造型中的起模，铸件在垂直于分型面的非加工表面上都应设计出铸造斜度；避免不必要的型芯，应便于型芯的固定、排气和清理。为什么要规定基本偏差？有哪些基本偏差系列？答：基本偏差是指用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般是指靠近零线的那个偏差。基本偏差用拉丁字母表示。大写字母代表孔，小写字母代表轴。当公差带在零线上方时，基本偏差为下偏差；当公差带在零线下方时，基本偏差为上偏差。因为任何加工不可能完全达到要求的尺寸，总会有偏差。问题是允许偏差有多大。偏差可以标注，也可以对加工指定加工精度等级。该精度等级规定允许的偏差称基本偏差。什么叫配合？配合的特征由什么来表示？答：配合是指基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系。在孔和轴的配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差，当差值为正时叫间隙（用X表示）；为负时叫过盈（用Y表示）铸造的基本概念和工艺特点：答：铸造师指熔炼金属，制造铸型，并将熔融的金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能的铸件的成形方法。铸造的工艺特点主要表现为：答：铸造能生产形状复杂，特别是内腔复杂的毛坯。铸造的适应性广。铸造既可用于单件生产，也可用于成批或大量生产；铸件的轮廓尺寸可从几毫米至几十米，重量可从几克到几百吨；工业中常用的金属材料都可用铸造方法成形。铸造的成本低，铸造所用的原材料来源广泛，价格低廉，还可利用废旧的金属材料，一般不需要价格昂贵的材料。共析钢加热为奥氏体后，冷却时所形成的组织主要决定于？答：共析钢加热为奥氏体后，冷却时所形成的组织主要决定于奥氏体加热时的温度.零件加工表面粗糙度产生影响的因素有哪些？答：表明粗糙度的大小对零件的使用性能和使用寿命有很大影响，主要表现为：（1）影响零件的耐磨性；（2）影响配合性质的稳定性；（3）影响疲劳强度；（4）影响抗腐蚀性。什么是硬度？答：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，即抵抗局部塑性变形的能力。22.夹紧装置的组成部分有哪些？各起什么作用？（8分）答：(1)力源装置，它是产生夹紧原始作用力的装置。 (2)传力机构，是把力源产生的力传给夹紧元件的中间结构。 (3)夹紧元件，是夹紧装置的最终执行元件，它与工件直接接触，把工件夹紧。23.工艺基准可以分为哪几种？（10分）答：(1)装配基准 在零件或部件装配时用以确定它在部位或机器中相对位置的基准。 (2)测量基准 用以测量工件已加工表面所依据的基准。 (3)工序基准 在工序图中用以确定被加工表面位置所依据的基准。 (4)定位基准 用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所依据的基准。27请说明如何改善材料的切削加工性。答：(1)在材料中适当添加化学元素。在钢材中媾加适量的硫、铅等竞素能够破坏铁素体的连续性，降低材料的塑性，使切削轻快，切屑容易折断，大大地改善材料的切削加工性(2)采用适当的热处理方法。如，正火处理可以提高低碳钢的硬度，降低其塑性，以磷少切削时的塑性变形，改善表面加工质量。 (3)采用新的切削加工技术。采用加热切削、低温切削、振动切削等新的加工方法，可以有效地解决一些难加工材料的切削问题。1工件定位中会出现完全定位、不完全定位、欠定位、过定位的情况，试分别说明之。答：工件定位中会出现完全定位、不完全定位、欠定位、过定位的情况，试分别说明之。完全定位工件的六个自由度全部被限制的定位。 不完全定位根据工件的加工要求，对某些并不需要限制工件的自由度进行定位。在保证加工要求情况下的不完全定位是合理的定位方式。 欠定位根据工件的加工要求，应该限制的自由度被限制的定位。欠定位是不允许的。 过定位 同一个自由度被几个支承点重复限制的定位（也称重复定位、超定位）。当以形状精度和位置精度很低的面作为工件定位基准时，不允许出现过定位；对精度较高的面作为位基准时，为提高工件定位的刚度和稳定性，在一定条件下允许采用过定位。2孔与轴配合的零件安装后会出现间隙与过盈，说明配合类型、间隙与配合的计算方法？答： 间隙与过盈：在孔与轴的配合中，孔的尺寸减去釉的尺寸所得的代数差，当差值为正时叫做间隙（用X表示），当差值为负时叫做过盈（用y表示）。 配合的种类分为三大类，即间隙配合、过盈配合和过渡配合。 间隙配合：具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。 过盈配合：具有过盈（包括最小过盈为零）的配合。过渡配合：具有间隙或过盈的配合。2合金结构钢通常分为合金渗碳钢和合金调质钢，简述合金调质钢材料零件特点及其热处理工艺特征。答：合金调质钢零件要求钢材具有较高的综合力学性能，即强硬度与塑韧性。合金结构钢的热处理包括预备热处理和最终热处理：预备热处理一般采用正火或完全退火，以改善切削加工性能。最终热处理一般是采用调质处理，使钢件具有优良的综合力学性能。 对某些不仅要求有良好的综合力学性能，还要求表层高硬度和高耐磨性的零件，逐要进行表面淬火或氮化处理。3加工的连上有哪3个表面及其定义是什么？答： 工件上的加工表面：待加工表面、已加工表面和过渡表面。 待加工表面：指工件上即将被切除的表面。 已加工表面：指工件上被刀具切削后形成的新表面。 过渡表面：指工件上由切削刃正在切削着的表面。1传动轴两端的A、B处为轴承安装表面，设计基准要求两表面与当前装卡表面（此处安装齿轮）保持同轴，在车床上加工右侧B表面，如图D-2所示。已知，零件已经保证了齿轮表面（三爪卡盘所示处）和A表面同轴度。问题：请说明这样的安装方法存在的问题，并对及其作理论分析，并提供一种可行的技术方案，及需要哪些工艺或装备的调整。答：装卡表面已经保证了和A表面同轴度，则车床卡盘自身的制造与安装精度对B表面加工产生影响，将出现安装基准和设计基准不重合误差。因此不能保证加工质量。其加工误差大小等于卡盘对机床主轴回转中心的误差。 解决的技术方案有多种。例如： a采用双顶尖加工，需要对零件两端加工中心孔； b采用软三爪，需要准备专门的夹具。3、合金结构钢通常分为合金渗碳钢和合金调碳钢，简述合金渗碳钢材料零件特点及其热处理工艺特征。答：合金渗碳钢零件要求表面具有有高硬度，高强度和高耐磨性，心部具有较高的韧性和足够的强度： 热魁理特点包括预备热处理和最终热处理； 预备热处理采用正火或回火改善其协削加工性能； 最终热处理一般在渗碳后进行一次淬火及低温同火。1结合图B-1所示简述金属切削过程中的4个基本过程，指出3个变形区及其切削过程中的基本特点。答：形成切屑的过程经历了“挤压、滑移、挤裂、切离”四个阶段。 第一变形区（图中I），其变形的主要特征就是沿滑移面的剪切变形，以及随之产生的加工硬化；在第二变形区（图中）切屑沿前刀面流出，受到前刀面的挤压和摩擦，金属流动缓慢，表层晶粒再度被拉长出现纤维化；第三变形区（图中）的已加工表面产生变形与回弹，造成纤维化、加工硬化和残余应力，对已加工表面的质量和刀具的磨损都有很大的影响。2从切削用量、工件材料和刀具几何角度方面简述影响切削热的主要因素。答：影响因素；切削速度越高，则由切屑带走的热量越多；进给量增大，切削功消耗多，切削温度升高；背吃刀量增大，增加了散热面积，散热条件明显改善。 工件材料的硬度和强度越高，切削温度越高。 工件材料的塑性越大，切削温度越高。 刀具几何角度：前角增大，功消耗步，切削温度降低；主偏角增大，散热面积减小，切削温度略有上升。3以车削外圆为例简述切削力及其分解。答：通常将车刀对工件作用分解为相互垂直的三个分力：切削力、进给力和背向力。 切削力（或称主切削力、切向分力）：切削合力在主运动方向上的正投影。 进给力（或称轴向分力）：切削合力在进给运动方向上的正投影。 背向力（或称径向分力）：切削合力在垂直于工作平面上的分力。1根据铁碳相图说明当含碳量为0. 7%的碳素钢从液体状态凝固过程中经过有液态到室温组织的基本过程，包括不同区间的状态和结构。二、简答题（共40分）知识点的表述内容正确给分（画线处为知识点，其表述文字仅供参考）答：在AC线以上为液态；在通过AC线的时候（或约1380）开始凝固，在到达AE线之前为液固混合态；通过AE线完全凝固，组织为奥氏体l温度下降通过GS线后有铁索体（或F，）出现；通过727奥氏体（或A、或7态、）转变为珠光体(或P)；室温组织 为珠光体和铁索体的机械混合物。二、简答题（回答要点，按照关键知识点得分，共40分）1什么是积屑瘤？试述其成因和对加工的影响。在精加工工艺设计中，如何考虑积屑瘤问题？(20分)答：在切削塑性金属材料时，经常在前刀面上靠刃口处粘结一小块很硬的金属楔块，这个金属楔块称积屑瘤。在中速切削（v一0. 33m/s左右）塑性材料时，在一定的切削条件下，随着切屑与刀具前刀面温度的提高，压力、摩擦力的增大，使接近刀具前刀面切削刃处的切屑塑性变形层流速减慢，愈接近刀具前刀面处的切屑流速愈慢。当温度和压力增加到一定程度，底层金属层与刀具前刀面产生粘结时，出现切屑“滞流”现象。积屑瘤改变刀具实际前角，在粗加工中减小切削力，有利于切削，在精加工中由于积屑瘤的不稳定，影响零件的精度，脱落的积屑瘤碎片会划伤零件表面，影响零件的表面质量。在精加工中，积屑瘤是不利于保证零件精度的，似此需要避免产生积屑瘤。在工艺设计中可采用高速切削和低速切削方法，常用方法是合金刚刀具的宽刃低速切削或硬质合金刀具的高速切削。2什么是顺铣？顺铣对加工的基本影响？（15分答：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、抗拉强度等。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：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：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，用表示。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45KN。拉断后的标距长度为58mm，断口处直径为7.75mm。试计算试样的、。解： 5、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、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）Acm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、AC3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，经过线以后完全固体，发生共析反应。此时液相LC（4.30%C），奥氏体AE（2.11%C），渗碳体（6.69%C）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（200300HBS），轴径处要求硬而耐磨（5458HRC），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