机械制造基础期末复习更新2012.12.doc

上海电视大学松江分校2012-2013学年第一学期机械制造基础期末复习资料注意：请大家务必将每种题型重点掌握题掌握，其他题目根据自身情况复习！一、填空题（重点掌握 1-10、12、13、14、15、16、17、23、24、25、26、27、28、29、30、35、36、37、38、39、40、41、42）1、工程材料的力学性质有_强度_、_塑性_、_硬度_、_冲击韧性_、_疲劳强度_。P52、金属结晶的基本过程是_形核_和_晶核长大_。P83、金属在固态时改变其晶格类型的过程叫做金属的_同素异晶转变_。P94、在室温下，金属具有晶格类型有_体心立方晶胞_、_面心立方晶胞_、_密排六方晶胞。P95、金属材料在超过b 的条件下工作，将会使机件 _断裂_。P56、热处理工艺的基本过程包括_加热_、_保温_、_冷却_三个阶段。P187、铸件的顺序凝固是指_薄壁_先凝固，然后是_厚壁_凝固，最后是_冒口本身_凝固。P318、在铁碳合金相图中，合金冷却通过ECF水平线，表示发生_共晶_转变，生成_莱氏体_，通过PSK水平线，表示发生_共析_转变，生成_珠光体。 P129、低碳钢硬度低，为了提高其切削性能应采用_正火_处理，而不能采用 _退火_处理。P18,9210、金属的塑性变形会导致其_强度_、_硬度_的提高，_塑性_、_韧性_下降，这种现象称为加工硬化。P4811、模具钢要求有高的硬度和耐磨性，所以其热处理一般采用 _淬火后进行低温回火_。P1912、体心立方晶格的晶胞特征是在_立方体中心和八个角原答案少了八个角_位置上存在有一个原子，面心立方晶格的晶胞特征是_六个面中心和八个角_位置上有一个原子。P813、在常温下使用的金属材料，其晶粒愈细则强度愈_高_，韧性愈_好_。P814、在铁碳合金状态图中，合金冷却通过ES线，表示发生_奥氏体_向_珠光体_转变，析出_渗碳体_；通过GS线表示发生_奥氏体_向_铁素体_转变，析出_铁素体_。P1215、调质钢的使用状态的组织为 回火索氏体 。P1916、铸件的凝固方式通常是根据铸件凝固过程中_凝固区的宽窄_来划分，有_逐层_凝固、_中间_凝固、_ _体积_凝固三种方式。铸件的 同时凝固 原则可以减少铸件内应力，防止铸件变形和裂纹缺陷。P2917、铸铁分类的依据是_碳存在形式_，白口铸铁中碳只要以_化合物_形式存在，灰铸铁中碳大部分以_片状石墨_存在，球墨铸铁中碳主要是以_球状石墨_存在，可锻铸铁中碳主要是以 团絮状石墨 存在。P1418、常用的热处理方法有_正火_、_退火_、_ 淬火_、_回火_。P1819、铸件固态收缩受阻引起的应力称为铸造内应力，它主要包括_机械应力、_热应力_、_相变应力_。P3220、热塑性塑料属于 线状 结构，热固性塑料属于 网状 结构。21、由于工件材料性质不同，在不同的切削条件下 塑性 原答案错误 变形程度有极大差异。于是产生不同类型的切削。可分为 带状切屑_、_挤裂切屑_、_崩碎切屑_。 P8922、决定钢的性能最重要的成分是_碳_，而硫会使钢产生_热脆性_，磷会使钢产生_冷脆性_，因此根据硫、磷含量的多少把钢分为_普通_、优质_和_高级优质钢_三类。P1323、热处理工艺中，淬火后再进行_高温回火_的方法，称为调质热处理。P1924、砂型铸造机器造型是将手工造型的_填砂_和_起模_两个主要工序交由机器来完成。P3425、评定零件加工质量的主要指标是 加工精度 和 表面粗糙度 。P8426、车刀切削部分的组成一般由 前刀面_、_主后刀面_、_副后刀面_、_主切削刃_、_副切削刃_、_刀尖_。P8727、共析钢淬火形成后，经低温、中温、高温回火后产物分别是_回火马氏体_、_回火屈氏体_和_回火索氏体_。28、用手工电弧焊焊接低碳钢构件时，受焊接热影响，近缝区的金属温度在A31000之间的热影响区叫 高温区 ；温度在A1A3之间的热影响区叫 相交区 。热影响区中对接头性能危害最大的是 融合 区和 过热 区。灰口铸铁的焊接性差，主要是因为焊接接头会产生 白口铁 和 裂缝 ，此外还易引起 气孔 和 夹杂 。 29、金属的可锻性取决于_金属的本质_和_加工条件_，它可用_塑性的好坏_和_变形抗力大小_两个方面的性能指标来衡量。P4930、摩托车发动机缸体，材料ZL102，批量100万件，其成形工艺宜用 低压铸造 。31、手工电弧焊的焊条由 焊芯 和 药皮 两部组成。P6732、粉末冶金的三个特点是_可以获得多组元材料_、_可以获得难溶材料和硬质合金_、_可以实现少或无切屑加工_。P4333、纤维组织使金属的机械性能具有_方向性_，因此在设计和制造零件时，应尽量使零件工作时的正应力与纤维方向_重合_，而切应力与纤维方向_垂直_。34、切削瘤是由于 刀具前刀面 和 切屑 剧烈摩擦产生 粘接 而形成的。35、切削运动包括 主运动 和 进给运动 在整个切削过程中，工件上有三个表面分别是 已加工表面_、_待加工表面_、_加工表面_。P8536、选择加工定位基准时，应遵循 基准重合原则_ 、_基准统一原则_、_自为基准原则_、_互为基准原则_原答案更改为互为基准原则 。37、切削用量包括_切削速度_、_进给量_、_背吃刀量_ 。P8538、刀具的磨损可分为 初期磨损_、_正常_和_急剧磨损_三个阶段。39、钢的淬硬性是指钢在淬火后能够获得 马氏体的最高硬度 ，它主要取决于 马氏体中的含碳量 。 40、在W18Cr4V钢中，W的作用是_提高钢硬性_Cr的作用是_淬透性_，V的作用是_耐磨性_。41、铸件的 同时凝固 原则可以减少铸造内应力，防止铸件的变形和裂纹缺陷。42、铁碳合金中共析反应的产物是 珠光体 ，共晶反应的产物是 莱氏体 。二、选择题 （重点掌握1-9、11、12、13、14、15、16、20、22、23、24、25）1、 刀具的耐用度（ A ）刀具的寿命。A、小于B、等于C、大于2、采用一般的工艺方法，下列金属材料中，焊接性能较好的是（ B ）A、可锻铸铁B、低碳钢C、铜合金D、铝合金3、用车削方法加工端面主要适用于 （ B ）A、窄长的端面B、轴、套、盘类零件端面 C、宽端面4、车刀前角（ B ）可使切屑易流出，降低削力，但使刀刃强度降低。P87A、减少B、增大C、相等5、磨削硬金属材料时，应选用（ A ）的砂轮A、硬度较低B、硬度较高C、中等硬度D、细粒度6、溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型的金属晶体叫做（ B ）P9A、化合物B、固溶体C、机械混合物7、重要铸件的（ A ）能使其变形缓慢甚至变形很小，从而使内应力消除。P32A、时效B、等温淬火C、正火8、铸件进行（ B ）时，能可能使缩孔转化为缩松，从而获得致密的铸件。P31A、逐层凝固B、顺序凝固C、同时凝固9、用螺旋形式样测得灰口铸铁的流动性是（ B ）mm P28A、200B、1800C、10010、硬质合金钢刀头常用（ C ）方法获得P88A、溶模铸造B、焊接C、粉末冶金11、有色金属的精加工宜用（ B ）P99A、磨削 B、车削 C、锯削 D、钻削12、二次渗碳体是从（ B ）中析出A、铁素体B、奥氏体C、钢液 D、珠光体13、含碳量小于0.25%的钢叫做（ C ）P13A、高碳钢B、中碳钢C、低碳钢14、下列合金中较重要的轴类零件材料是（ A ）P14A、40Cr B、W18CrV C、65Mn D、GCN15、用来制造冲压件和焊接结构件的薄钢板材料是 （ A ）号钢P13A、20 B、45C、6016、塑料的基本性能主要取决于（ C ）A、模料 B、增塑剂 C、树脂 D、制造工艺17、低碳钢的含碳分数比是（ C ）P13A0.25%C、0.25%18、铸铁的机械性能取决于（ D ）P14A、含碳量 B机体组织 C、石墨存在形式 D、机体组织和石墨存在形式19、钢和铁属于哪种类型的合金（ B ）A、化合物B、机械混合物C、固溶体 D、单晶体20、内腔与外形比较复杂的毛坯最适合的制造方法是（ D ）A、冲压 B、焊接 C、锻焊联合工艺 D、铸造21、使得坯料的高度降低，而截面积增大的锻造工序称之为（ A ）A、鐓粗B、拔长C、冲孔 D、弯曲22、为了改善磨具钢的切削性能，可进行（ C ）P9A、正火 B、回火 C、球化退火 D、完全退火23、大量生产汽车油箱时，用低碳钢板冲压成半成品，最后焊成油箱箱体应采用的方法是（ A ）A、电阻缝焊B、手工电弧焊C、自动氩弧焊D、埋弧自动焊24、在金属切削过程中，刀具（ D ）对切屑的流向有较大影响的角度。A、前角B、后角 C、主偏面D、刃倾角25、在Fe-Fe3C相图中，奥氏体冷却到ES线时，开始析出（ D）A、莱氏体B、铁素体C、球光体 D、二次渗碳体26、可锻铸铁中的石墨形态一般为（ B ）A、球状 B、团絮状 C、片状 D、蠕虫状三、简答分析题（必考：2、3、4、5、6、7、8、10、11、15、18、19、20、21.）1、 工程材料的力学性质主要有哪几方面？试说明塑性的定义并写出伸长率和断面收缩率的表示式。（复习其他方面的定义以及表示式）P5答：工程材料的力学性质主要有强度、塑性、硬度、冲击韧度和疲劳强度等。塑性的定义是：金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起破坏的性能，称为塑性。其表达式是：=（LL0）/ L0 *100%，其中指伸长率，L0指棒原始标距长度，L指棒受拉伸断裂后的标距长度。2、简述金属在结晶过程中的过冷度和过冷现象。P8答：在一般冷却条件下，液态金属总是具有一定的冷却速度，致使实际结晶温度低于理论结晶温度，这种现象叫做过冷现象；理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度，冷却速度愈快，过冷度愈大。另外一种考法：简述金属在结晶过程中的过冷度的含义及对金属结晶的影响。P8答：理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。结晶过程中，冷却速度愈快，过冷度愈大，晶核数量愈多，晶粒愈细小，金属的机械强度愈高。3、简述下列两组铸件a)、b)各自的铸件设计方案工艺要求。P34铸件上的凸台设计要方便造型，尽量避免使用活块。图a)所示的凸台通常采用活块（或外壁型芯）才能起模，改为图b结构可避免活块。铸件内腔应尽量不用或少用型芯以缩短生产周期，降低成本。图a）悬臂支架采用方形空心截面，需要型芯，而图b改为工字型截面，可省掉型芯。4、 述刀具磨损的主要形式，刀具寿命的含义以及应用。切屑的形成以及种类，并说明常见切屑对切削加工的影响。P91 P89答：刀具磨损的主要形式有前刀面磨损和后刀面磨损。刀具寿命的含义是指刀具由开始切削到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间。刀具寿命大，表示刀具磨损得慢，更加耐用，因此常以刀具寿命来控制刀具使用。切屑的形成是：在切削运动作用下，切削刀具塑性高于切削材料，不断地挤压被切削的材料层，使被切层材料产生很大的弹性变形和塑性变形，最后被切离工件本身并沿前刀面流出，从而形成切屑。切屑的种类有三种，分别是带状切屑、挤裂切屑、崩碎切屑。常见切削对切削加工的影响有三点，分别是1、切削力由小变大；2、切削过程平稳性由好变差；3、加工表面粗糙度由小变大。原答案错误更新5、 在下图中试用绘出线条说明含碳量对碳钢机械性能的影响（注意绘出线条要注明名称）一、 注明名称见上图。二、 含碳量对碳钢机械性能的影响有：1) 随着含碳量的增多，碳钢的硬度线性上升。2) 随着含碳量的增多碳钢的强度也增加，但是超过0.85%以后，随着含碳量的增多强度开始下降。3) 随着含碳量的增加，碳钢的伸长率、断面收缩率、冲击韧性都下降。其中，伸长率和断面收缩率可达到极限位置，冲击韧性在含碳量超过0.5%以后没有韧性。6、根据铁碳合金相图中各相区域内的序号，说明各是什么组织？（只要写出名称，无需分析）P111奥氏体区A 2奥氏体+铁素体 F+A3奥氏体+二次渗碳体 A+Fe3CII 4铁素体 F 5珠光体+铁素体 P+F 6珠光体+二次渗碳体 P+Fe3CII7珠光体 P 8低温莱氏体 Ld9渗碳体 Fe3C 10珠光体+二次渗碳体+低温莱氏体P+Fe3CII + Ld7、在铁碳合金状态图中，标出共析钢（包括亚共析钢、共析钢、过共析钢）完全退火、正火、淬火的温度范围（试标出A1、A3、Acm线）并做简要说明1、 标出A1、A3、Acm线见上图所示。2、 共析钢完全退火、正火、淬火的温度范围分别为：1）完全退火主要用于亚共析钢，加热温度在A3线以上30502）正火是亚共析钢加热到A3线以上3050，共析钢在A1线以上3050过共析钢在Acm线以上30503）淬火是亚共析钢加热到A3线以上3050共析钢、过共析钢加热到A1线以上30508、简述零件经高温回火、中温回火和低温回火后，各自所得到的回火组织，性能特点及应用场合。（注明回火温度范围）P19答：零件经高温回火加热温度在500650，回火组织为回火索氏体，具有适当的强度和较高的塑性韧性，因此综合机械性能好，应用于处理各种重要零件，如轴类、连杆、齿轮等。零件经中温回火加热温度在350500，回火组织为回火托氏体，具有较高的弹性极限和屈服强度及一定的韧性，应用于弹簧及弹性元件和要求强度较高的零件，如轴类、刀杆等。零件经低温回火加热温度在150200，回火组织为回火马氏体，降低了淬火钢的脆性和残余应力，同时又有较高的硬度和耐磨性。应用于要求高硬度及耐磨性的各类高碳钢工具、模具、量具、轴承及其它经渗碳淬火表面的零件。9、简述合金钢W18Cr4V中，W、Cr、V各合金元素的大致含量，作用以及该合金的用途。答：W18Cr4V合金钢中W的质量分数为18 % 原答案未标注 Cr的含量约4V的含量约1(小于1.5时可不标注)W能提高钢的回火稳定性，热硬性，增加耐磨性。Cr能提高钢的淬透性。V同样能提高钢的热硬性，增加耐磨性。 所以W18Cr4V是一种高速工具钢，具有高的硬度，红硬性，耐磨性，广泛使用于制造工具（车刀，刨刀，钻头，铣刀等）10、简述图示齿轮轴零件，其工艺路线。注意：本题原始资料数字不清楚，下行A、B、C、D各指对应下方轴径，考试的时候按照题中清楚标注写。 D C A B1、 落料；2、 车两端面，钻中心孔，端面定位；3、 粗加工，车各外圆面、端面、车槽、倒角，车21m6 mm（A处的尺寸） 留0.3mm的加工余量，车20h7 mm（B处尺寸） 留0.3mm的加工余量。4、 热处理。5、 精加工以上各尺寸，同时检验精度。6、 重新装夹。粗加工，车各外圆面、端面、车槽、倒角，车21m6 mm（C处的尺寸） 留0.3mm的加工余量，车20h7 mm（D处尺寸）。7、 热处理。8、 精加工车以上各尺寸，检验精度。9、 21m6 mm（A、C处尺寸）、20h7（B处尺寸） mm外圆表面淬火。10、 零件高温回火。11、 修研中心孔10、磨21m6 mm（A、C处尺寸）、20h7（B处尺寸） mm外圆面。11、再次建议热处理后各尺寸。11、在铸造中，产生缩孔和疏松的原因；防止缩孔和缩松常采用什么方法？产生内力和裂纹的原因，及采用什么方法加以改进。P31 （注意：括号里的内容可用自己语言组织，意思到就可以）答：铸件的缩孔和疏松是由于金属液态收缩和凝固收缩造成的体积减小，得不到液态金属的补充，在铸件最后凝固的部位形成孔洞，容积较大而集中的称缩孔，细小而分散的称疏松；防止产生缩孔和缩松的方法是采用顺序凝固原则。（即针对合金的凝固特点制定合理的铸造工艺，使铸件在凝固过程中建立良好的补偿条件，尽可能使缩松转化为缩孔，并使冒口出现在最后的凝固部位，在此部位设置冒口进行补偿。）铸件冷凝过程中，各部分金属冷却速度不同，使得各部位收缩不一致，又由于铸型和型芯的阻碍作用，使铸件的固态收缩受到制约而产生内应力，在应力作用下铸件易产生变形甚至开裂。（减少铸件应力就应设法减少铸件冷却过程中各部分温差，使各部位收缩一致，如将浇口开在薄壁处，在厚壁处安放冷铁，即）采用同时凝固原则加以改进。12、简述积屑瘤对于粗加工有利的一面，对于精加工不利的一面以及减少积屑瘤的主要措施。答：积屑瘤对于粗加工有利的一面：因积屑瘤硬度比原材料的硬度要高，可代替刀刃进行切削，提高了刀刃的耐磨性；同时积屑瘤的存在使得刀具的实际前角变大，刀具变得较锋利。积屑瘤对于精加工不利的一面：（1）部分脱落的积屑瘤会粘附在工件表面上，而刀具刀尖的实际位置也会随着积屑瘤的变化而改变（2）同时，由于积屑瘤使得刀刃在加工中会产生一定的振动。所以这样加工后所得到的工件表面质量和尺寸精度都会受到影响。减少积屑瘤降低或提高切削速度；采用润滑性能好的切削液；增大刀具前角；适当提高工件材料的硬度；降低前刀面的表面粗糙度。添加13、试分析刀具材料应具备的五个方面的性能。P87答：刀具材料应具备的五个方面的性能分别是：（1）较高的硬度；（2）足够的强度和韧性；（3）较高的耐热性；（4）良好的耐磨性；（5）较好的工艺性能。14、简述装配工艺的基本原则以及原始资料。P78答：装配工艺的基本原则是：1）保证产品装配质量，并力求提高其质量，以提高产品的精度储备，延长其使用寿命；2）尽量减少钳工装配的工作量，提高装配效率以缩短装配周期；3）尽可能减少车间的生产面积，以提高单位面积的生产率。制订装配工艺所需要的原始资料有：1）产品的装配图以及验收技术标准；2）产品的生产纲领；3）现有的生产条件。15、材料在固态下改变晶胞类型的过程称为同素异晶转变。在下图中标注纯铁在同素异晶转变时的各阶段温度的晶胞名称。P9-Fe为体心立方晶胞-Fe为面心立方晶胞注意：纯铁的同素异晶转变，-Fe(温度1394-1538)为体心立方晶胞，-Fe（912-1394）为面心立方晶胞，-Fe（温度768）为体心立方晶胞。别写错温度区间。16、分析箱体类零件加工工艺安排的原则。P122答： “先面后孔”的原则。先加工平面，后加工孔，是箱体零件加工的一般规律。 “粗精分开，先粗后精”的原则。(3)合理地安排热处理工序17、标出图示车刀的角度0 0 Kr kr 以及各部分的名称P87答案见下图（也可见书上第86、87页）18、改进下列各图中的不合理之处并简述理由。（必考题（1）、（2）、（3）、（5）、（6）（7）（1）改进理由：避免在斜面上钻孔，防止钻孔引偏和损坏钻头，保证钻孔精度，提高生产率。（2）改进后改进理由：尽量减少分型面使用，防止由于错箱造成的外观影响，提高生产效率。（3）改进理由：铸件壁厚力求均匀，减少厚大部分，同时还要有拔模斜度和铸造圆角。（4） 改进理由：零件上有同轴度要求的表面应在一次装夹下加工