机械制造基础考试复习资料

1、第六章 合金的液态成型一. 三种凝固方式逐层凝固：纯金属或共晶成分的合金是恒温凝固，凝固区宽度几乎为零，凝固前沿清楚地将液、固相分开，由表层逐层向中心凝固。 糊状凝固：合金的结晶温度范围很宽，且铸件的温度分布较为平坦，凝固时，铸件表面并不存在固体层，而液、固并存的凝固区贯穿整个断面，先呈糊化而后再固化。 中间凝固：多数合金的凝固介于两者之间，为中间凝固方式。 二. 合金的充型能力充型能力是使液态金属充满型腔并使铸件形状完整、轮廓清晰的能力。它首先与合金本身的流动性有关，同时浇注条件、铸形填充条件、铸件结构等对充型能力也有影响。 三. 合金的收缩性能1.合金收缩的概念 液态合金在液态、凝固态和固

2、态过程中所发生的体积和尺寸减小的现象叫做收缩。 收缩是铸件中许多缺陷（如：缩孔、缩松、热裂、应力、变形和裂纹）等产生的基本原因。合金的总收缩为上述三种收缩的总和。其中液态收缩和凝固收缩形成铸件的缩孔和缩松，固态收缩使铸件产生内应力、变形和裂纹（1）缩孔与缩松 缩孔与缩松的形成 浇入铸型的液态合金在凝固过程中，若液态收缩和凝固收缩所缩减的体积得不到补充，在铸件最后凝固的部位会形成空洞，容积大而集中的是缩孔，容积小而分散的是缩松控制铸件的凝固过程 采用“顺序凝固”或“同时凝固”原则，顺序凝固原则适用于收缩大或壁厚差别较大，易产生缩孔的铸件。其缺点是：铸件各部分温差大，会引起较大的热应力，此外，由于

3、要设置冒口，增大了金属的消耗及切除毛口的工作量。同时凝固原则适用于收缩小或壁厚均匀的薄壁铸件，采用同时凝固原则，铸件热应力小，但在铸件中心往往产生缩松。对结构复杂的铸件，既要避免产生缩孔和缩松，又要减小热应力，防止变形和裂纹，这两种凝固原则可同时采用。四,.常用铸铁件及其熔铸工艺1. 铸铁的特点及分类铸铁的分类：依碳的存在形态不同分类2.什么是铸铁的石墨化？ 铸铁中析出石墨的过程，称为铸铁的石墨化。当铸铁中碳、硅含量较低，在冷却速度较快的条件下，合金结晶时，析出渗碳体，此时，获得白口铸铁；当铸铁中碳、硅含量较高，在冷却速度较慢的条件下，合金结晶时，析出石墨，此时，获得灰口铸铁；2. 灰口铸铁性

4、能特点：1)机械性能较差：灰口铸铁组织= 钢的组织+大量石墨 2)耐磨性好（灰口铸铁的耐磨性比碳钢好）：石墨本身的摩擦系数小; 脱落石墨处的凹坑 , 可以储存润滑油。3)减震性好：石墨在金属基体中能很好的阻止振动的传播。4)缺口敏感性小；5)铸造性能和切削加工性能好；6)其他工艺性差：焊接性差;热处理性能差;不能锻造和冲压 灰口铸铁的牌号HT(灰口铸铁) 100(30mm试棒的最低抗拉强度值( MPa ) )（2）球墨铸铁向灰铸铁的铁水中加入一定量的球化剂（一般为稀土镁合金）进行球化处理，并加入孕育剂以促进石墨化，即可获得球墨铸铁球化处理: 往铁水中加入球化剂 , 球化剂是稀土镁合金。球化处理

5、方法： 性能特点: 抗拉强度和屈强度很高 ;疲劳强度较高;硬度和耐磨性比其他铸铁都高。热处理特点：退火: 可使铸态组织中的Fe3C分解 , 以获得高塑性的铁素体基体组织。（相当于35）正火: 使具有F + P + Fe3C 的铸态基体组织, 为高强度的珠光体基体组织。（相当于45）。球墨铸铁的牌号 QT(球墨铸铁) 400(抗拉强度b 400Mpa ) 18(延伸率 18% )（3）可锻铸铁（韧性铸铁白口铸铁通过石墨化退火处理，改变其金相组织而获得的具有较高韧性的铸铁（3）蠕墨铸铁向灰铸铁的铁水中加入适量蠕化剂（一般为稀土硅铁或稀土硅钙合金）进行蠕化处理，并加入少量孕育剂以促进石墨化，即可获得

6、蠕墨铸铁蠕虫状石墨形状介于对片状、球状之间，因此，其力学性能介于相同金属机体组织的灰铸铁和球墨铸铁之间，。 性能特点: 机械性能比灰口铸铁高；壁厚敏感性比灰口铸铁小。减震性球墨铸铁高。铸造性能和切削性能等工艺性能均良好。突出优点是导热性和耐热疲劳性好一. 砂型铸造的造型方法1.手工造型 全部用手工或手动工具完成的造型工序。特点是：适应性强，成本低，但铸件质量较差，生产率低。主要用于单件、小批生产。2.机器造型机器造型时紧砂和起模的基本操作是用机器来完成的。特点是：生产率高，铸件的质量好，成本高。只适用于中、小铸件的成批或大量生产。二.造型工艺设计任务 ：根据零件的结构特点、技术要求以及生产批量

7、等条件，确定铸造工艺，绘制铸造工艺图。铸造工艺图 ：制造模样、铸型，进行生产准备和验收的最基本的工艺文件。图纸上需要表示出铸型分型面、浇注系统、型芯结构尺寸、铸件加工余量、控制凝固措施等内容。1. 浇注位置的选择（1） 铸件的重要工作面、主要的加工面应朝下或侧立放置（2） 2）铸件的大平面应朝下放置（3） 应将铸件薄而大的平面放在下部, 侧面或倾斜位置。（4） 应将铸件的厚大部分放在上部或 侧面（5） 确定浇注位置时应尽量减少型芯 的数量, 要有利于型芯的安装、固定、检查和排气2. 2.铸型分型面的选择1） 分型面应选在铸件的最大截面上2） 分型面应尽量选用平面3） 应尽量减少分型面的数目4）

8、 分型面的选择应尽量减少型芯 及活块的数量5） 尽可能使铸件的全部或大部分、或者加工基准面与重要的加工面处于同一半型内6） 应尽量使型腔及主要型芯位于下箱第七章 金属的塑性成型1.金属塑性变形对其组织和性能的影响细化晶体组织 在金属塑性变形的过程中，坯料内部（坯料为钢锭）的气孔、缩孔、缩松等缺陷得到焊合，金属的致密性提高，粗大的铸态组织转变为细化的再结晶组织，力学性能得以提高。形成纤维组织 在金属塑性变形的过程中，晶粒除了被细化外，基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状都将沿着变形方向被拉长，呈纤维形状分布。使金属材料的机械性能出现各向异性：沿纤维方向比垂直于纤维方向的强度、塑性和韧性要高二

9、. 自由锻造自由锻造 自由锻是使坯料在压力作用下，部分金属塑性变形受限制，其余金属可自由流动而获得所需几何形状、尺寸及内部质量的锻件的一种工艺方法。自由锻的生产特点所用设备及工具简单。工艺适应性强，特别适合生产单件或大型锻件。对于大型锻件，自由锻是唯一的方法。生产者的个人技术水平对产品的质量影响较大。锻件的精度和表面质量较差。金属的损耗大，劳动强度大，生产率较低。1.自由锻的设备 锻 锤工作原理：由连杆机构等将电机的旋转运动转化为锻锤 的直线运动，对锻坯施加冲击力。吨位：锤头的质量。 压力机工作原理：由高压液体（水或油）推动活塞带动压头对 锻坯施加静压力。吨位：压头产生的最大压力。 空气锤 吨

10、位：65Kg1000Kg； 生产100Kg以下的小型锻件。 蒸气空气锤 吨位：1000Kg5000Kg；生产1500Kg以下的锻件 水压机 大型水压机的吨位可达万吨以上；生产数百吨的锻件。 2自由锻件的结构设计 1） 锻件形状力求简单 2） 避免锥体或斜面结构3） 锻件应由简单的几何体组成，避免曲线相交4） 避免加强筋、表面凸台等结构 三.模型锻造 模型锻造 模型锻造简称模锻，是采用具有模膛的锻模，使坯料在模膛内受压变形，获得所需几何形状和尺寸锻件的锻造方法。 模锻的生产特点锻件的精度和表面质量较高，加工余量小，甚至无切削。锻件的纤维组织分布合理，机械性能高，可以锻出形状比较复杂的锻件。操作简

11、便，劳动强度小，生产率高，适于小型锻件大批量生产。制模成本高, 生产适应性差。1.模锻的设备 模锻锤（多为蒸汽空气模锻锤） 模锻锤的工作原理与自由锻锤相同，但锤头上安装上模，下砧座的模垫上安装下模，坯料放在下模膛内，模锻锤击打坯料，使其整体变形而获得所需形状和尺寸的锻件。蒸气空气模锻锤 特点：（与自由锻锤比较）砧座与锤身连成一体， 锤头因安装上模而比自由锻锤大得多，增加了 打击刚度，提高了打击效率。锤头与导轨间的间隙较 小而导轨较长，因而锤头运动精度高，保证了上下模之间错位较小。锤头行程和打击速度均可调节，工艺适应性较强。曲柄压力机 特点：行程固定， 滑块在导轨中能获得精确导向，锻件精度高。每

12、分钟行程次数多，生产率较高 ，且震动和噪声小。惯性小，金属不易充填较深模膛。行程和压力不能调节，工艺适应性较差。价格贵，成本高摩擦压力机 特点：滑块行程可控制，锤击速度较低，适合锻造低塑性合金。结构简单，操作安全，价格较低。螺杆和滑块均为非刚性连接，承受偏载的能力较差，只适合单模膛模锻。 平锻机 平锻机的原理、结构与曲柄压力机相似，只是滑块作水平运动。平锻机模锻生产率高，锻件质量好，但非回转体及中心不对称锻件不适用，且造价高。模锻件的结构工艺性必须有一个合理的分模面，模锻斜度与模锻圆角外形力求简单, 平直和对称,避免零件截面间差别过大 ,例如, 薄壁、高筋、凸起等在结构设计时应避免有 深孔或多

13、孔结构 注意模锻斜度和模锻圆角 简化模锻工艺, 可采用锻 焊组合工艺四.胎模锻造胎模锻造 在自由锻设备上, 采用不与上、下砧铁相连接的活动模具（即：胎模）生产模锻件的锻造方法。 胎模锻的生产特点与自由锻相比：形状和尺寸靠模具来保证，尺寸精度和表面质量高, 加工余量小。纤维分布合理，内部组织致密，锻件质量较高。操作简便，生产率较高。 与模锻相比：生产工艺适应性较好, 操作灵活。胎模结构较简单, 制造容易, 制造周期短，成本较低。不需要昂贵的设备, 能用小设备锻制大锻件,适合中小批量生产。尺寸精度比模锻稍差。 第八章,焊接成型焊接应力与焊接变形1.焊接应力与焊接变形的产生原因 在焊接过程中，对焊件

14、进行局部的、不均匀的加热和冷却，是产生焊接应力与变形的根本原因。3.预防和减小焊接应力与焊接变形的措施 焊前预热法 在焊接之前，把工件全部或局部进行适当预热，然后进行焊接。一般的预热温度为150350。 主要适用于塑性较低，容易产生裂缝的材料。例如,中碳钢、中碳合金钢、铸铁等。 焊后热处理法 对于受力复杂的重要焊件，以及有精度要求的零件，焊接之后应进行除应力退火, 一般温度为600650，可消除焊件中8090%的残余应力。一.金属的焊接性能1.金属焊接性能的概念 金属的焊接性能是指在一定焊接工艺条件下（焊接方法，焊接材料，工艺参数及结构形式）金属能获得优质焊接接头的能力。工艺性能形成优质接头，

15、不出现工艺缺陷的能力使用性能 在使用条件下安全工作的能力2. 影响金属焊接性能的因素金属的焊接性能与其化学成分、组织结构有关金属的焊接性能与焊接时的工艺条件有关3. 金属焊接性能的评定 国际焊接学会推荐的碳当量法C当量 = C + + + ( %) CE 0.6 可焊性差;焊缝布置1.尽量使焊缝位置处于方便操作之处2. 尽可能使焊缝避开应力集中部位3.尽可能使焊缝分散布置4.尽可能使焊缝对称于中性轴布置5.尽量减少焊缝的长度和数量6.尽量使焊缝避开机械加工表面焊接接头形式1.焊接接头的四种形式对接接头搭接接头角接接头 T型接头第一章 金属切削原理与刀具一.车刀切削部分的组成:3个刀面前刀面 切

16、屑流过的表面(直接与切屑接触)主后刀面 与工件上的过渡表面相对的表面 副后刀面 与工件上已加工表面相对的表面 2个刀刃主切削刃 前刀面与主后刀面的交线副切削刃 前刀面与副后刀面的交线 1个刀尖 刀尖 主切削刃与副切削刃连接处的那一部分切削刃三个坐标平面基面（Pr）通过主切削刃上选定点且垂直于该点切削速度方向的平面切削平面（Ps）通过主切削刃上选定点，与主切削刃相切且垂直该点基面的平面主剖面（Po）通过主切削刃上选定点，且垂直于基面和切削平面的平面（3）刀具的标注角度 前角0 主剖面内测量的前刀面与基面之间的夹角 后角0 主剖面内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角 主偏角r 基面内测量的主切削刃

17、在基面上的投影与进给运动方向的夹角 副偏角r 基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角 刃倾角s 切削平面内测量的主切削刃与基面间的夹角 副后角0 副剖面内测量的副后刀面与副切削平面之间的夹角刀具角度的选择1）前角O工件材料强度、硬度较低时，应取较大前角，反之应取较小的前角。加工塑性材料时，应取较大前角，加工脆性材料时，应取较小的前角。刀具材料韧性好（高速钢），取较大前角，反之（硬质合金）取较小前角。粗加工时，取较小前角，精加工时，取较大前角 2). 后角o 切削厚度越大，后角越小； 工件材料越软、塑性越大，后角越大；工艺系统刚度较差时，适当减小后角； 3). 主偏角r 和副偏

18、角r 工艺系统刚性较好时，主偏角取较小值；反之取较大值。 副偏角大小取决于表面粗糙度（515)，粗加工时取大值，精加工取小值。4）刃倾角s 加工一般钢料和铸铁，无冲击时： 粗车s 05，精车s 0+5； 有冲击时：s 515； 特别大时：s 3045。 切削加工高强度钢、冷硬钢时 s 3045二.金属切削过程中的变形规律 1.变形区的划分 变形区：刀刃前方的变形区。主要是沿剪切面的滑移变形。 变形区：与刀具前刀面接触的切屑底层变形区。切屑底层受到前刀面的挤压和摩擦，其金属纤维基本上与前 刀面平行。 变形区：近刀刃处已加工表面的变形区。该处受刀刃钝圆部分和刀具后刀面的挤压和摩擦，造成工件表面的加

19、工硬化。三.积屑瘤 形成 切削塑性很好的金属，在高温（200600）高压和强烈摩擦作用下，由切屑底层微粒逐渐粘结到刀具前刀面上的不稳定的楔块。 特点 硬度高，脆性大，可代替刀刃进行加工。精加工时避免，采用高速或低速切削。 粗加工时利用，采用中速切削 （v = 5100m/min）。对切削过程的影响 使刀具的实际前角增大； 使切入深度增加；使加工表面的粗糙度增大；影响刀具耐用度；采取措施控制切削速度，避开积屑瘤的生长速度范围； 使用切削液，降低切削温度，减小摩擦；对塑性好的材料，可进行热处理，适当提高硬度，降低塑性；切削力的理论公式： FZ = sacaw（1.4+C）式中，s：工件材料的剪切屈

20、服极限； ac：切削厚度； aw ：切削宽度； ：变形系数； C：常数，其数值可查切削手册；.影响切削力的因素 进刀深和走刀量（ap和f）：增加f，减少ap , 有利于减低切削力；工件材料：工件强度越高，所需切削力越大；刀具角度：前角，后角，主偏角等都会影响；切削速度；4.切削功率 消耗在切削过程中的功率。在车削外圆时，Fy方向上的运动速度为零，功率也为零；Fx方向上的运动速度很小，消耗功率也很小，可忽略不计，因此切削功率可用下式近似计算： PZ = （KW）式中，v：切削速度（m/s）；Fz：主切削力（N）；一.刀具磨损的形式与过程 后刀面磨损磨损形式 前刀面磨损 前刀面与后刀面同时磨损（边

21、界磨损2.磨损过程初期磨损阶段（）：磨损速度较高，但磨损值不大。正常磨损阶段（）：磨损速度较慢，磨损值随切削时间均匀增加。 剧烈磨损阶段（）：正常磨损达到一定程度后，磨损速度突然加快。机床的型号编制 M G 1 4 32 A 重大改进序号（第一次重大改进）主参数代号（最大的磨削直径320）型别代号（万能外圆磨床型）组别代号（外圆磨床组）通用特性代号（高精度）类别代号（磨床类）(M)主轴一共有8种转速（222）。主轴的反转通过电机的反转来实现在上述传动路线中，主轴最高、最低转速分别为nmax=1440 0.98 = 977（r/min） nmin=1440 0.98 40（r/min）1.主运动

22、分析主传动的传动结构式为：电机 33/22 19/34 34/32 28/39 22/45176 200 27/6317/58离合器 M1 左移 _（主轴）主轴共有 23212 级转速， nmax， nmin 分别为nmax144033/2234/32176/2000.98 1980（r/min） nmin144019/3422/45176/2000.9827/63 17/5845（r/min）第二章 常用金属切削加工3.1 车削加工工艺特点容易保证加工件的位置精度；一般为连续切削，因而切削过程平稳；刀具结构简单；适合有色金属的精加工；注意：工件长径比L/D4 ： 采用卡盘安装；工件长径比L/

23、D 4 10：采用顶尖安装；工件长径比L/D 10：应采用中心架、跟刀架 等附件安装；3.2 铣削加工铣削的工艺特点及应用铣削的工艺特点1）加工范围广（可铣平面、凸台、园弧面、沟槽、螺旋槽、齿轮等） ；）铣削没有空行程，可采用比较高的切削速度，铣刀又是多齿刀具，故生产率高；）铣削加工精度高，精铣平面的精度为 IT9IT7，Ra3.21.6m。 4）铣削是断续切削，容易引起振动。3.31）磨削加工的精度高，表面粗糙度好。 砂轮表面有很多微小切削刃，且刃口极锋利，故可切削很薄的金属层； 磨削的切削速度高（v30m/s）; 磨床的精度高，刚性好；（2）砂轮有自锐性，可连续强力切削。（3）径向切削力大

24、（磨削细长轴类零件时，应防止因工件变形而影响精度）。（4）磨削温度高，工件易烧伤（磨削热多，且80%90%传入工件，而砂轮的导热性差）。（5）不宜加工较软材料的工件。第五章 机械加工工艺规程设计一.基本概念1.生产过程:原材料转变为产品的整个劳动过程（包括原材料运输、保管、生产准备、制造毛坯、机械加工、装配、检验、试车、油漆、包装等等）。 2.工艺过程：在生产过程中,直接改变生产对象的形状、尺寸、性能等,使之成为产品的过程，由工序、安装、工位、工步、走刀等组成。 安装 工件经一次装夹后所完成的那一部分工序内容称为安装。 工位 在工件的一次安装中，工件在相对机床所占据的某一 固定位置中完成的那部

25、分安装内容称为工 位。 工步 在不改变加工表面、切削刀具和切削用量的条件下所完成的那一部分工位的内容称 为工步。 走刀 在一个工步中，当加工表面、切削刀具和切削用量（仅只主轴转速和进给量）不变时，切去一层金属层的加工过程称为走刀3. 生产纲领:企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划（当零件的生产纲领确定后，还要根据企业的具体情况按一定期限分批投产，每批投产的数量，称为生产批量）。一年的生产纲领称为年生产纲领。 NQn(1a%b%)(件/年)N 零件的年生产纲领（件/年）Q 产品的年产量（台/年）n 每台设备上该零件的数量（件/台）a% 备品的百分率b% 废品的百分率4. 生产类型：企业（或

26、车间，工段等）生产专业化程度的分类。根据产品的大小和生产纲领的不同，机械产品的生产一般可分为：单件生产、成批生产、大量生产。5.工艺规程：以工艺文件的形式规定下来的工艺过程；机械加工工艺规程是规定产品或零部件的制造工艺过程和操作方法的工艺文件。二. 机械加工工艺规程的作用 机械加工工艺规程是生产准备和计划调度的主要依据； 机械加工工艺规程是组织车间生产的主要技术文件； 机械加工工艺规程是新建或扩建工厂（车间）的基本技术文件；三. 机械加工工艺规程的制定 1.制定原则 必须保证达到零件图纸上的所有技术要求，确保产品质量； 在满足生产纲领的前提下，使工艺成本尽可能低； 创造良好的劳动条件（一是安全

27、生产，二是尽量降低工人的劳动强度）；2. 所需原始资料 产品的所有技术文件及技术资料； 毛坯图； 实际生产条件； 零件的生产纲领（年产量）和所属生产类型3. 制定机械加工工艺规程的步骤分析零件图和装配图 决定生产类型 选择毛坯种类,制造方法拟定 工艺路线确定 生产工序编制工艺文件一. 工件的装夹 装夹的概念:将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程，称为装夹。 定位 使工件在机床上或夹具中占据正确的位置。 夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。2. 装夹的方法: 直接装夹 利用机床上的装夹工具对工件直接定位，然后夹紧。 找正装夹 先用可调垫块、四爪卡盘等将工件安放在机

28、床工作台上，再利用角尺、百分表（千分表）等工具由人工调整工件使其处于正确的位置。 找正装夹一般用于单件小批量生产。 夹具装夹 使夹具上的安装面与机床上的装夹面靠紧并固定夹具，然后在夹具中装夹工件，使工件的定位基准与夹具定位元件的定位面靠紧并固定工件，利用夹具定位面与安装面之间的位置精度，保证工件与机床刀具之间的正确位置。 夹具装夹效率高，一般用于大批量生产。二. 工件的定位 六点定位原理:将工件在机床上或夹具中定位、 夹紧的过程，称为装夹。 工件在空间的位置相当于刚体在空间直角坐标系中的位置。工件没有定位时，可看作在空间处于自由状态的刚体（在空间有六个自由度）。限制这六个自由度，使工件在空间的

29、位置得以确定，就是六点定位原理。六点定位原理的应用 完全定位 六个自由度全部被限制。不完全定位（部分定位） 六个自由度没有（也不必）全部被限制 欠定位 根据加工要求，应该被限制的自由度没有被限制。 过定位 同一个自由度被两次或两次以上重复限制。三. 工件的基准 基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何 关系所依据的那些点、线、面。设计基准 零件图上标注尺寸和表面相互位置关系时所用的基准。工艺基准 零件在工艺过程中采用的基准定位基准：加工过程中，用以确定零件在机床上相对于刀具的正确位置所依据的点、线、面。工序基准：用于确定零件在本工序所加工的表面加工后的尺寸、形状、位置的基准测量基准：测量时所采

30、用的基准。（检测钻套B面的端面跳动和40H6外圆的径向跳动时以D内孔为测量基准装配基准：机器装配时，用以确定零件（或部件）在产品中的相对位置所采用的基准。齿轮装配时以内孔和左端面确定其在轴上的位置，内孔和左端面就是齿轮的装配基准。四. 工件定位基准的选择1.粗基准的选择1） 保证相互位置要求的原则：如果必须保证工件上毛坯面与加工面之间的位置要求时，应选择毛坯面为粗基准。2） 保证加工表面加工余量合理分配的原则3） 便于装夹的原则：选作粗基准的表面应平整，无浇口、冒口等缺陷，定位可靠。 2. 精基准的选择1）基准重合原则2）基准统一原则3）互为基准原则4）自为基准原则5）几何结构原则二. 加工阶

31、段的划分 1.各加工阶段的工作任务粗加工：切去大部分加工余量，为后续的半精加工提供定位基准。半精加工： 为零件主要表面的精加工作准备（达到一定的精度和表面粗糙度；保证合理而且均匀的加工余量）。完成一些次要表面的加工（如：钻孔、攻丝、铣键槽等）。精加工：提高加工表面的各项精度，降低表面粗糙度，保证完成技术要求。光整加工：对于精度和表面粗糙度要求特别高的零件，须光整加工才能保证达到技术要求。三. 工序顺序的安排 1.机械加工工序的安排从表面成形的内在联系考虑 加工方法的能力层次所决定的必然程序（如：钻 扩 铰）；加工表面的成形规律所决定的必然程序；用作基准的表面尽量先加工出来（即：先基准，后其他从

32、加工质量的内在联系考虑先加工主要表面，后次要表面（先主后次）；先粗加工，后精加工（先粗后精，粗精分开）；先加工平面，后加工孔（先面后孔）； 从生产率的内在联系考虑尽可能在一次装夹中加工多个表面，减少装夹次数；零件在车间的运行尽可能少；各车间的生产节拍时间尽可能均衡；一、名词解释（每题3分，共15分）1工序 机械加工过程中，一个或一组工人在一个工作地点，对一个或一组工件连续完成的那部分工艺过程，称为工序。2粗基准 未经过机械加工的定位基准称为粗基准。 3顺铣 铣刀旋转方向与工件进给方向相同。铣削时每齿切削厚度ac从最大逐渐减小到零。 4金属的可锻性 指金属接受锻压加工的难易程度。金属可锻性好，表

33、明金属易于锻压成型。5分型面 两个铸型相互接触的表面，称为分型面。1逆铣铣刀旋转方向与工件进给方向相反。铣削时每齿切削厚度ac从零逐渐到最大而切出。 2欠定位为满足工件加工精度的要求必须约束的自由度没有被约束的定位称为欠定位。3机械加工工艺规程把工艺过程的有关内容，用工艺文件的形式写出来，称为机械加工工艺规程。4金属的可焊性指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构型式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。5零件结构工艺性指零件在满足使用要求的前提下，其结构在具体生产条件下便于经济地制造、维护。二、填空题 (每空1分,共20分) 1前角是在主剖面内 前刀面 与 基面 之间的夹角。

34、2合金的整个收缩过程可划分为 液态 收缩、 凝固 收缩和 固态 收缩等三个阶段。3焊接按照过程本质的不同，可以分为 熔化 焊、 压力 焊和 钎 焊三大类。4自由锻造设备有 空气锤 、 蒸气空气锤 和 水压机 等。5工件的装夹有两个含义即 定位 和 夹紧 。 6生产组织类型可分为单件生产、 成批 生产和 大量 生产。7工件的定位通常有四种情况，根据六点定位原理，其中常用且能满足工序加工要求的定位情况有 完全定位和 不完全定位，故在夹具设计中常用。8刀具磨损过程一般分为 初期磨损 阶段、 正常磨损 阶段和 剧烈磨损 阶段。1钻孔是孔的粗加工 ，扩孔是孔的 半精 加工 ，铰孔是孔的 精 加工 。2刀

35、具的磨损过程可分为 初期磨损 、 正常磨损 和 剧烈磨损 等三个阶段。3不同零件在不同生产条件下，在机床或夹具上有不同的装夹方法，主要有三种方式，即 直接找正法 、 划线找正法 、和 夹具定位法 。4在车削加工的切削运动中，车床主轴带动工件的旋转是 主运动 ，而刀具的纵向或横向直线运动则是 进给运动 。5在切削用量三要素中，对切削力影响最大的是 切削深度 ，对切削温度影响最大的是 切削速度 ，对刀具耐用度影响最大的是 切削 速度 。6焊接接头的基本形式有 对接 接头、 角接 接头、 T型 接头和搭接接头。 7铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩，常在 铸件上部或最后凝固 的地方出现的

36、孔洞，称为 缩孔 。8板料冲压的基本工序分为 分离 工序和 变形 工序两类。 三、单选题(每题1分，共10分)1浇铸位置是指（ ）。A浇铸时金属液的入口处 B浇铸时铸件在铸型中所处的位置C两半铸型相互接触处 D浇注口在沙箱中所处的位置2加工塑性较好的金属材料时，若切削厚度（进刀深）比较大而刀具前角比较小，容易得到 （ ）。A带状切屑 B单元切屑 C挤裂切屑 D崩碎切屑 3带有飞边槽的模膛是（ ）。A终锻模膛 B预锻模膛 C滚挤模膛 D弯曲模膛4型号为C6150的机床是 （ ）。A立式车床 B坐标镗床 C平面磨床 D卧式车床5合金钢大型中压容器筒身的焊接应该采用（ ）的焊接方法。A钎焊 B氩弧焊

37、 C埋弧自动焊 C电阻焊6在机床的内联系传动链中不能采用的传动副是（ ）。A齿轮副 B皮带副 C蜗轮蜗杆副 D丝杠螺母副7在关于机械加工工艺过程中的工步、工序、安装之间关系的描述中，（ ）的描述是正确的。A一道工序可以划分为若干次安装，一次安装又可以划分为若干个工步 B一次安装可以划分为两道工序，一道工序又可以划分为若干个工步 C一道工序可以划分为若干个工步，一个工步又可以划分为若干次安装 D一个工步可以划分为若干次安装，一次安装又可以划分为若干道工序8在M1432A磨床上磨削工件外圆时的主运动是（ ）。A砂轮的径向进给运动B工件的圆周进给运动C工件的轴向进给运动D砂轮的旋转运动9可锻铸铁中的

38、碳大部或全部以（ ）形式存在。A渗碳体 B片状石墨 C团絮状石墨 D球状石墨10 镦粗时，为了避免毛坯被镦弯，其尺寸必须符合（ ）。AH2.5D BH2.5D C3DH5D D2.5DH3D1采用直流电弧焊时，将正极接在焊条上，负极接在工件上，称为（ ）。A正接 B反接 C对接 D互接 2将板料沿不封闭的轮廓线分离的冲压工序是（ ）。A落料 B冲孔 C拉伸 D冲裁3型砂的退让性不好，可能在铸件中产生的缺陷是（ ）。A裂纹 B砂眼 C缩孔和缩松 D浇不足4在常用刀具材料中，韧性和工艺性最好的是（ ）。A硬质合金 B陶瓷 C高速钢 D超硬材料（金刚石和立方氮化硼）5粗车时，选择切削用量的合理顺序是

39、（ ）Aap v f Bf v ap Cv f ap Df apv6为了获得外形完整、轮廓清晰的薄壁复杂铸件，要求铸造合金（ ）。A收缩性好 B流动性好 C熔点高 D密度大7设计自由锻工艺时，不必考虑（ ）。A锻件公差 B敷料（工艺余块） C加工余量 D锻件斜度8切削加工时，下述运动中，（ ）是进给运动。A钻削时工件的旋转运动 B磨削时砂轮的旋转运动C磨削时工件的旋转运动 D车削时工件的旋转运动9焊缝截面上下的大小不一致，造成收缩不均匀，会产生（ ）。A弯曲变形 B角度变形 C扭曲变形 D波浪变形10在切削平面内测量的刀具主切削刃与基面之间的夹角称为（ ）。A刃倾角 B前角 C主偏角 D副偏角

40、四、简答体（每题5分，共25分）1、缩孔是怎样形成的？ 合金液充满铸型后，在冷却的过程中在靠近型腔的表面先降低到凝固温度，凝固成一层硬壳，内部包住了合金液。温度继续下降，铸件除产生液态收缩和凝固收缩外，还有先凝固的外壳产生的固态收缩，由于液态收缩和凝固收缩远大于固态收缩，故液面下降并与硬壳顶面脱离，产生了间隙。待内部完全凝固，铸件上部形成了缩孔。2、锻前加热的目的？提高金属塑性、降低变形抗力，使其易于流动成型并获得良好的锻后组织。3、防止焊接变形的措施？ （1）焊缝的布置和坡口型式尽可能对称，焊缝的截面和长度尽可能小； （2）焊前组装时，采用反变形法； （3）刚性固定法 （4）采用能量集中的焊

41、接方法、小线能量、合理的焊接顺序。4、什么是切削用量的三要素？在一般的切削加工中，切削变量包括切削速度、进给量和切削深度三要素。5、粗基准的选择原则？ 保证相互位置要求的原则；保证加工表面加工余量合理分配的原则；便于装夹的原则；粗基准不重复使用原则。1、缩松是怎样形成的？ 合金液充满铸型，并向四处散热时，因合金的结晶温度范围教宽。铸件截面先生成的树枝状晶体不断长大直到相互接触，此时合金液被分割成许多封闭区，封闭区中的液体在凝固过程中得不到补充，形成的微小孔就是缩松。2、锻件的冷却方法？空冷、炕（箱）冷、炉冷。3、减少焊接应力的措施？ （1）焊缝的布置和坡口型式尽可能对称，焊缝的截面和长度尽可能

42、小； （2）焊前组装时，采用反变形法； （3）刚性固定法 （4）采用能量集中的焊接方法、小线能量、合理的焊接顺序。4、集削瘤昌盛的方位？在一般的切削加工中，切削变量包括切削速度、进给量和切削深度三要素。5、精基准的选择原则？ 保证相互位置要求的原则；保证加工表面加工余量合理分配的原则；便于装夹的原则；粗基准不重复使用原则。五、分析计算题图示为某车床的主运动传动系统图，请写出该车床主运动的传动结构式，分析该车床主轴共有多少种转速并计算其最高转速与最低转速。(15分)解：传动结构式为： 主轴的最高转速为：1440(80/165)(38/42)(42/42)(60/38)997.4 ( r/min

43、)或997.40.98977.4主轴的最低转速为：1440(80/165)(29/51)(24/60)(20/78)40.7 ( r/min )或40.70.9839.9该车床主轴共有转速为：2228（种）图示为某铣床主轴箱的传动系统图，请写出该铣床主运动的传动结构式，分析该铣床铣刀共有多少种转速并计算其最高转速与最低转速。(15分)解：传动结构式为： 主轴的最高转速为：1400(26/54)(22/33)(39/26)(82/38)1454.6 ( r/min )主轴的最低转速为：1400(26/54)(16/39)(18/47)(49/71)73.1 ( r/min )该铣床主轴共有转速为

44、：33218（种）六、下图为刀具主剖面的刀具角度表示图，试刀具角度符号标注在图上，并说明符号的含义；如何合理的选择刀具的后角？ 合理的选择刀具的后角，取决与是粗加工还是精加工，以及工件的材料；粗加工后角较小，精加工后角较大，塑性材料后角大于脆性材料。二、判断题：（10分，每小题1分）1、工件在夹具中装夹，只要有6个定位支撑点就是完全定位。 （ ）2、增加刀尖圆弧半径，可减小表面粗糙度的值。 （ ）3、为了保证加工余量均匀，应使用被加工表面作为粗基准。 （ ）4、经过塑性变形后形成的切屑，其厚度通常都要小于工件上切削层的厚度，而切屑长度通常大于切削层长度。 （ ）5、由于粗加工对精度要求不高，所

45、以粗基准可多次使用。 （ ） 6、刀具的标注角度随着刀具的安装条件和进给量的大小变化而变化。 （ ）7、车削细长轴时，采用跟刀架的目的是为了保护刀具，防止打刀。 （ ）8、基准重合原则主要目的是减小不同工序造成的误差。 （ ）9、砂轮越硬，砂轮表面的磨粒磨钝后更不容易脱落，即自锐性越好。 （ ）10、在车床上钻孔容易出现轴线偏移现象，而在钻床上钻孔则容易出现孔径增大现象。（ ）2、何谓顺铣法和逆铣法，各有何优缺点？（6分）答：铣刀切削点的速度方向和工件的进给运动方向相反时，称为逆铣（图a所示）；当铣刀切削点速度方向和工件进给运动方向相同时称为顺铣。逆铣时切削厚度从零逐渐增加到最大，在切削齿刚进

46、入切削时有打滑和挤压作用，造成表面冷硬，加工表面质量较差。顺铣时则正好相反，切削厚度由最大到零，刀齿与加工表面间无挤压打滑现象，所以表面质量较好，刀具磨损小。但顺铣时刀具作用在工件上水平方向的铣削力Fv与机床传动机构推动工作台的力F丝方向相同，由于传递动力的丝杠和螺母之间存在间隙，当铣削力较大时容易造成工作台的窜动；逆铣时情况恰好相反。因此，如果机床传动丝杠中有消除间隙机构，表面又无硬皮，优先考虑采用顺铣。精加工时铣削力较小，常采用顺铣。否则，则应考虑采用逆铣的方式。3、为什么要划分加工阶段？（5分）答：1）有利于保证加工质量2）合理使用设备3）便于安排热处理工序4）及时发现毛坯缺陷5）精加工

47、安排在最后也可避免精加工好的表面受到损伤。4、为什么说夹紧不等于定位?（4分）答：定位的含义是使工件相对于机床和刀具处于一个正确的加工位置。工件定位后，为了使其在加工中不改变正确位置，还要夹紧、夹牢。5、画图标注车刀在主剖面参考系中的前角0、后角0、主偏角r、负偏角r和刃倾角s。（5分）6、什么是自位支撑？它与辅助支撑有何不同（4分）答：具有几个可自由活动支承点的支承称为自位支承。自位支承作用相当于一个固定支承点，只限制一个自由度。辅助支承是在工件定位后，由于工件的刚性较差，在切削力、夹紧力或工件本身重力作用下，引起工件变形，影响工件加工质量，需要增设辅助支承。辅助支承不起定位作用，必须于工件

48、定位夹紧后才参与工作。7、什么叫基准重合？当“基准统一”时是否会产生基准不重合误差？（5分定位基准与设计基准重合；基准重合是针对一道工序的，“基准统一”是针对多道工序的，因此，“基准统一”不一定基准重合，会产生基准不重合误差8、分析下图所示各定位方案中，各定位元件所限制的自由度，并分析该定位方案是否合理？如不合理，请提出改进方案。9、分析判断下面两个零件中存在的结构工艺性问题，指出来并提出改进方法。（4分）答：减少加工工作量和刀具磨损，同时使工件安装更加稳定可靠；斜面钻孔容易造成钻头两刀刃受径向力不等而引偏，甚至钻头折断。二、多选题：（每题1分，共20分）1、主切削力Fc垂直于基面，与切削速度方向一致，作用于工件切线方向，是（ ACD ）的主要依据。A计算切削功率； B。设计夹具； C.设计刀具； D.设计机床；2、实现切削加工的基本运动是（ AB ）。A.主运动； B进给运动； C.调整运动； D.分度运动；3、在切削加工中，主运动可以是（ ABCD ）。A.工件的旋转； B.工件的平动； C.刀具的转动； D.刀具的平动；4、当（ ABCD ）时易发生前刀面磨损。