机械制造基础参考答案

1、项目1一填空题1强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度。2静、交变、冲击。3洛氏、洛氏、布氏、洛氏。二选择题1. A、硬度2. D、塑性3. B、弹性极限4. B、 s5. B、疲劳强度三简答题1. 抗拉强度：1>2>3屈服强度:1>3>2塑性: 3>2>1屈服强度的确定：材料2有明显的屈服现象，即水平线所对应的应力就是屈服强度；材料1和2没有明显的屈服现象，以试样塑性变形量为试样标距长度的0.2 时， 材料承受的应力称为屈服强度。2. 360MPa>340MPa, 580MPa>540MPa, 21%>19%,47%>45%所有指标均满足

2、要求。 3. 由于测出的冲击吸收功的组成比较复杂，冲击韧度值的大小与很多因素有关。它不仅受试样形状、表面粗糙度、内部组织的影响，还与实验时的环境温度有关，所以有时测得的值及计算的值不能真正反映材料的韧脆性质，因此，冲击值一般作为材料选择的参考，不直接用于强度计算。 4. 疲劳断裂与静载荷下的断裂不同，断裂前无明显塑性变形，因此，具有更大的危险性。为了提高疲劳强度，加工时要降低零件的表面粗糙度值和进行表面强化处理，如表面淬火、渗碳、氮化、喷丸等，使零件表层产生残余的压应力，以抵消零件工作时的一部分拉应力，从而使零件的疲劳强度提高。5. 金属材料工艺性能是指金属材料对于零件制造工艺的适应性，它包括

3、铸造性能、锻造性能、焊接性能、冲压性能、切削加工性能和热处理工艺性能等。在设计零件和选择工艺方法时，都要考虑金属材料的工艺性能。项目7一、填空题1形状、尺寸 2铸件内部 3人工 4离心二、选择题1B 2 C 3A 4 C 三、简答题1形成原因：（1）模具预热温度太低，液体金属经过浇注系统时冷却太快。（2）模具排气设计不良，气体不能通畅排出。（3）涂料不好，本身排气性不佳，甚至本身挥发或分解出气体。（4）模具型腔表面有孔洞、凹坑，液体金属注入后孔洞、凹坑处气体迅速膨胀压缩液体金属，形成呛孔。（5）模具型腔表面锈蚀，且未清理干净。（6）原材料(砂芯)存放不当，使用前未经预热。（7）脱氧剂不佳，或用

4、量不够或操作不当等。2铸件的形状设计要求：（1）简化结构（2）减少型芯（3）便于芯的固定（4）避免使用活块，（5）肋不影响起模（6）便于搬运：增设吊装孔或环3离心铸造的特点（1）液体金属能在铸型中形成中空的自由表面，不用型芯即可铸出中空铸件，简化了套筒、管类铸件的生产过程。（2）由于旋转时液体金属所产生的离心力作用，离心铸造可提高金属充填铸型的能力，因此一些流动性较差的合金和薄壁铸件都可用离心铸造法生产。（3）由于离心力的作用，改善了补缩条件，气体和非金属夹杂物也易于自金属液中排出，产生缩孔、缩松、气孔和夹杂等缺陷的几率较小。（4）无浇注系统和冒口，节约金属。不足：金属中的气体、熔渣等夹杂物，

5、因密度较轻而集中在铸件的内表面上，所以内孔的尺寸不精确，质量也较差；铸件易产生成分偏析和密度偏析。项目8一、 选择题1.C 2.A 3.C 4.D 5.C B A 6.B二、填空题1. 锻造 冲压 2塑性和韧性 变形抗力3. 拔长 镦粗 冲孔 弯曲 错移 4斜度 5. 锤上 胎膜 压力机上 三、简答题1. （1）在回复阶段由于加热温度不高, 原子活动能力不很强,因而金属的显微组织不发生明显的变化，晶粒仍保持变形后的形态，此时材料的强度和硬度只略有降低，塑性有增高，但残余应力则大大降低（2）变形金属进行再结晶后，金属的强度和硬度明显降低，而塑性和韧性显著提高，加工硬化现象被消除，内应力全部消失，

6、使变形金属的组织和性能基本上恢复到变形以前的水平。2. （1）金属本质化学成分：钢的含碳量高，合金元素的含量高， 可锻性下降 金属组织：纯金属，单相固溶体好；细晶，少夹杂，强化相弥散分布，可锻性好 （2）变形条件 1）变形温度，在一定范围内，变形温度越高，可锻性越好 2）变形速度， 变形速度低时，金属的回复和再结晶能够充分进行，塑性高、变形抗力小；随变形速度的增大，变形抗力增加，锻造性能变差。3）应力状态：金属在挤压变形时，呈三向受压状态，表现出良好的锻造性能；在拉拔时则呈二向受压一向受拉的状态，锻造性能下降。4）坯料表面质量好，应力

7、分散，锻造性能好。3. 制订自由锻工艺规程应考虑的主要内容包括：根据零件图绘制锻件图、计算坯料的质量和尺寸、确定锻造工序、选择锻造设备、确定坯料加热规范和填写工艺卡片等。4. （1）模锻是在高强度金属锻模上预先制出与锻件形状一致的模膛，使坯料在模膛内受压变形，而获得所需形状、尺寸以及内部质量的锻件的加工方法。（2）与自由锻相比，锻件的形状可以比较复杂；提髙了零件的机械性能和使用寿命；锻件表面光洁、尺寸精度髙；生产率较髙，操作筒单，易于实现机械化。但是，所需设备吨位大，设备费用髙；锻模加工工艺复杂、制造周期长、费用髙，所以模锻只适用于中、小型锻件的成批或大量生产。5. （1）应用范围广。（2）冲

8、压生产操作简单，便于实现机械化和自动化，生产率高。（3）冲压件尺寸精度高，互换性好，冲压后一般不再进行机械加工，或者只进行一些钳工修整，即可作为零件使用，成本低。（4）冲压模具结构复杂，精度要求高，制造费用高。（5）材料必须具有足够塑性，且厚度受到一定限制。冲压加工在现代工业的许多部门都得到广泛的应用，特别在汽车、拖拉机、航空、电机、电器、无线电、仪器仪表、兵器以及日用品生产等工业部门中占有重要的地位。项目9 一填空题1.手工 焊条2.熔化极氩弧焊（MIG焊） 非熔化极（钨极）氩弧焊（TIG焊）3.点焊 缝焊 凸焊 对焊4.易容钎料（或软钎料） 难容钎料（或硬钎料）5.强度等级 工作条件二选择

9、题1. B2. A3. A4. B5. D三简答题1.手工电弧焊与其他熔焊方法相比具有哪些特点？答：（1）优点1）设备简单，维护方便。2）操作灵活，适应性强。3）待焊接头装配要求低。4）应用范围广。（2）缺点1）对焊工操作技术要求高。2）劳动条件差。3）生产效率低。2.焊条电弧焊时，如何选择焊条的直径？答：焊条直径是指焊芯直径。焊条直径一般根据焊件厚度确定，同时还要考虑接头形式、施焊位置和焊缝层数，对于重要结构还要考虑焊接热输入的要求。这是保证焊接质量和效率的重要因素。3.简述CO2焊的特点。答：（1）CO2焊的主要优点是：生产效率高、抗锈能力强、焊接变形小、冷裂倾向小、采用明弧焊熔池可见性好

10、，而且适用范围广、CO2焊可进行各种位置的焊接，不仅适用焊接薄板，还常用于中、厚板的焊接，也用于磨损零件的修补堆焊。（2）CO2焊的主要缺点是：使用大电流焊接时，飞溅较多；很难用交流电源焊接或在有风的地方施焊；不能焊接容易氧化的有色金属材料。4.奥氏不锈钢焊接时会产生哪些焊接性问题？答：（1）晶间腐蚀。奥氏体钢在焊接不当时，会在焊缝和热影响区造成晶间腐蚀。从表面上看没有痕迹，但是在受到应力时会沿晶界断裂，几乎完全丧失强度。（2）应力腐蚀。在静应力（内应力或外应力）作用下，不锈钢在腐蚀介质中发生的破坏。（3）热裂纹。它是焊接奥氏体不锈钢时比较容易产生的一种缺陷，当含镍量较高的奥氏体不锈钢更易与硫

11、、磷等杂质形成低熔点共晶物。另外，奥氏体不锈钢热导率小、线胀系数大易产生较大的焊接残余拉应力，进一步促进焊接热裂纹的产生。（4）焊接接头的脆化。奥氏体不锈钢的焊缝在加热一段时间后，常会出现冲击韧性下降的现象，称为脆化。5.铝及铝合金焊接时易产生哪些焊接性问题？答：1）铝易氧化，合金元素易蒸发烧损；2）易产生氢气孔；3）焊缝产生热裂纹的倾向较大，焊件易变形；4）易产生熔池塌陷和烧穿现象；5）焊接接头不等强性。项目10一、 选择题1.D 2.B 3.C 4.D 5.A二、填空题 1. 前刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖 2. o（或前角） 3. 高的硬度和耐磨性、足够的强度和韧性、良好的耐热性和导热

12、性、良好的工艺性、良好的经济性三、简答题 2外圆车刀工作时的角度是在刀具工作角度参考系中确定的，受刀具与工件间相对运动、刀具的安装位置变化的影响；静止时的角度是在刀具静止角度参考系中确定的，不考虑进给运动的同时，规定车刀刀尖与工件中心等高，刀柄的中心线垂直于进给方向。 外圆车刀工作时，当横向和纵向进给量增大、外圆刀具安装高度不与工件中心线对齐、刀杆中心线与进给量方向不垂直等情况下，有必要考虑其不同。 3. 基面、切削平面、正交平面、法平面、假定工作平面和背平面 4. 我国将硬质合金分为K类、P类和M类三大类。 K类（YG）即钨钴类，由碳化钨和钴组成。这类硬质合金韧性较好，但硬度和耐磨性较差；P

13、类（YT）即钨钴钛类，由碳化钨、碳化钛和钴组成。这类硬质合金有较好的耐热性和耐磨性，但抗冲击韧性较差；M类（YW）即钨钴钛钽铌类，它具备了前两类硬质合金的优点，提高了常温、高温硬度和强度、抗热冲击性和耐磨性。 5.（1）主后刀面 （2）刀尖 （3）前刀面 （4）主切削刃项目11 一选择题1. D 2. B 3B 4. A 5. D 二、填空题1. 变形抗力 摩擦阻力 2. 冷却 润滑 冷却 清洗 3. 降低 切削速度 4. 初期磨损阶段 正常磨损阶段 急剧磨损阶段 5. 带状切屑 节状切屑 粒状切屑 崩碎状切屑 三、简答题1. 2. （1）作用1）积屑瘤硬度高于工件23倍，故堆积在切

14、削刃上能代替切削刃切削，并保护了切削刃；2）增大实际工作前角，减小切削变形和切削力；3）堆积成的钝圆弧刃口造成挤压和过切现象，降低加工精度；4）积屑瘤脱落后粘附在已加工表面上使表面粗糙不平。（2）控制积屑瘤的措施1）采用低速或高速切削。2）减小进给量、增大刀具前角、提高刀具刃磨质量，使用润滑性能好的切削液，以减小切屑底层材料与刀具前面间的压力和摩擦，避免粘结现象产生，可达到抑制积屑瘤的作用。3）适当提高工件材料硬度，降低材料延展性，减小变形和加工硬化现象。3.车外圆时，Fp 虽不作功，但Fp会使工件发生弯曲变形，还能引起系统振动，是影响加工精度、表面质量的主要原因。增大刀具前角、主偏角，刃磨正

15、的刃倾角，减小刀尖圆弧半径4. 新刃磨的刀具自开始切削直至达到磨钝标准所经历的时间，称为刀具寿命提高切削用量三参数任一参数，都将使刀具寿命下降，其中切削速度vc对T影响最大，f次之，而ap最小。这与之前分析切削用量对切削温度影响的结论完全一致。表明切削温度与刀具寿命之间有着紧密的内在联系。5.（1）采用高速或低速切削，避免积屑瘤生成，减小Ra（2）进给量f越小，残留面积高度Rmax越小。（3）增大刀具前角使切削变形减小，刀屑面间摩擦减小，故对积屑瘤、鳞刺、冷硬的影响较小。（4）减小主偏角，使残留面积Rmax减小，但使背向力显著增大，故适用在加工工艺系统刚性允许条件下。减小副偏角和增大刀尖圆弧半

16、径来减小残留面积高度Rmax。（5）合理选用切削液，选用摩擦系数小的刀具材料，都能减小表面粗糙度项目13 一、填空题1 试切法 2  0.75 1.5mm 3 小于 4 小些 5 开合螺母 二、选择题1 B 2C 3 A 4 B 5 C 三、简答题1.启动车床使工件旋转，左手摇动大手轮，右手摇动中滑板手柄，使刀尖趋近并轻轻接触工件内孔壁，以此作为确定切削摄深度的零点位置，向右摇动大手轮离开工件35mm.2（1）在保证生产效率和正常切削的情况下，宜选择较低主轴转速（2）当螺纹加工程序段中的导入长度和切出长度考虑比较充裕，即螺纹进给距离超过图样上规定螺纹的长度较大时，可选择适当高一些的主

17、轴转速3（1）车削端面时，必须把床鞍的固定螺钉旋紧，否则端面易产生凹或凸；（2）端面加工时，向工件中心进刀，离开工件中心退刀，否则加工端面不符合要求；（3）车削端面时,常出现光洁度低,而且越靠近中心光洁度越低,大型车削端面更突出。端面与轴心线垂直度低,并常呈内凹状,车削刚性较差的盘类零件端面尤其明显。项目14 一、填空题1逆铣 2镶条 3找正铣床立铣头与回转工作台同轴 4铣刀刀杆 5略小于小端 二、选择题1 C 2  C   3A   4  C  5A三、简答题1键槽对工件轴线的对称度测量方法是

18、在标准平板上，用百分表借助V形架测量，测量时采用V形架翻身法进行对比测量。具体操作步骤如下：选择标准测量平板、游标高度尺、杠杆百分表和与键槽配合精度较高的测量模块，选择带U形夹紧架的测量用标准V形架。装夹铣削加工后的键槽工件，使键槽侧面与V形架侧面基本平行，塞入测量用键块（深度较大的键槽也可直接测量槽侧面）。将V形架一侧面连同工件一起放置在标准测量平板上，使V形架侧面与平板测量面贴合。用百分表侧头触及工件键槽的侧面或塞入的测量键块的侧面，触及量约为0.20mm。沿工件槽深度方向移动百分表测头，微量转动工件，使键槽侧面与平面测量面平行，即百分表测头的示值相等，将百分表指针对准表盘刻度零位。旋紧U

19、形架上的紧定螺钉，将V形架连同工件一起翻转180°。用百分表测头触及工件或塞入键块的另一侧面，注意百分表测头位置不能变动。若百分表示值与前一侧面的示值一致，说明工件键槽两侧对工件轴线的对称度误差为0mm。若百分表示值与前一侧面的示值不一致，则示值差值的一半为键槽对工件轴线对称度误差实际值。2（1）对刀和一侧台阶铣削调整，具体步骤： 1）侧面横向对刀。在工件一侧面贴薄纸，使三面刃铣刀的侧刃恰好擦到工作侧面，在工作台横向刻度盘上作记号，调整横向，确定铣削量。2）上平面垂向对刀。在工件上平面贴薄纸，使三面刃铣刀的圆周刃恰好擦到工件上表面，在工作台垂向刻度盘上作记号，调整垂向，上升一个安全高

20、度。（2）一侧台阶粗铣及过程检测。1）粗铣一侧台阶时注意紧固工作台横向，因工件夹紧面积较小，铣刀切入时工件比较容易被拉起，此时可用手动进给缓缓切入，待切削比较平稳时再使用自动进给。2）过程检测时，应先计算测量的尺寸数值。（3）一侧台阶铣及过程检测。1）工作台按横向数参数准确移动，按数参数垂向升高，铣一侧台阶，铣削时为保证表面质量，全程使用自动进给。2）过程测量精铣后的两侧面尺寸和底面高度。（4）另一侧铣及过程检测。工作台横向移动键宽和刀具宽度尺寸之和，铣削另一侧台阶，铣时可在侧面留一定余量，按计算值横向移动工作台，铣另一侧。3当铣刀旋转切入工件方向和切削进给方向相反时称为逆铣。项目15 【巩固

21、练习】一选择题1.二、填空题1.砂轮高速旋转 工件圆周进给 纵向直线进给 砂轮横向进给2. 脱落的难易程度 难以 3. 经过一次重大改进 4. 无心磨削 5. 自锐性 三、简答题1. （1）用前、后顶尖装夹（2）用心轴装夹（3）用三爪卡盘或四爪卡盘装夹（4）用卡盘和顶尖装夹2. （1）纵磨法：生产效率较低，故广泛用于单牛、小批生产及精磨，特别适用于细长轴的磨削。（2）横磨法：横磨法生产率高，适用于加工表面不太宽且刚性较好的工件的成批及大量生产中。（3）综合磨法：适用于磨削余量较大（余量0.70.6mm）的工件。（4）深磨法：可获得较高精度和生产率，表面粗糙度值较小，只适用于大批大量生产中，加工刚度较大的轴。3. （1）