2025年金工实习题库及答案

2025年金工实习题库及答案一、铸造工艺1.砂型铸造的基本工艺过程包含哪些主要环节？答：砂型铸造的基本工艺过程主要包括：模样与芯盒准备→型砂与芯砂制备→造型（制芯）→合型（配箱）→熔炼与浇注→落砂→清理→检验。其中，造型与制芯是形成铸型型腔的关键步骤，合型需确保型腔与浇冒口系统完整，熔炼需控制金属液的成分与温度，浇注速度和温度直接影响铸件质量。2.型砂应具备哪些主要性能？各性能的作用是什么？答：型砂需具备以下核心性能：（1）强度：抵抗外力破坏的能力，防止造型、合型及浇注时型腔塌陷；（2）透气性：允许气体在浇注时从型砂中排出，避免铸件产生气孔；（3）耐火性：承受高温金属液的冲刷而不熔融，防止铸件表面粘砂；（4）退让性：铸件冷却收缩时型砂能随之退让，减少铸造应力，防止裂纹；（5）溃散性：落砂时型砂易从铸件上脱落，便于清理。3.选择分型面时需遵循哪些基本原则？答：分型面选择的核心原则包括：（1）尽量使铸件的主要加工面或重要面处于同一砂型内，避免错箱导致尺寸偏差；（2）优先选择平面分型，简化造型工艺，减少活块或型芯使用；（3）尽量减少型芯数量，降低制芯与合型难度；（4）将铸件的最大截面放在分型面处，便于起模；（5）浇注时金属液充型路径应短且平稳，避免浇不足或冷隔缺陷。4.铸造应力分为哪几类？如何预防铸造应力导致的铸件变形或开裂？答：铸造应力分为热应力、机械应力（收缩应力）和相变应力三类。热应力由铸件各部分冷却速度不均引起；机械应力由型砂或型芯阻碍收缩产生；相变应力由固态相变时体积变化不均导致。预防措施包括：（1）设计铸件时减少壁厚差，避免尖角，采用均匀过渡；（2）控制浇注温度与冷却速度，采用同时凝固或顺序凝固工艺；（3）合理设置冒口与冷铁，调节各部位冷却速率；（4）铸件落砂后及时进行去应力退火（如500-600℃保温后缓慢冷却）；（5）选用退让性好的型砂与芯砂，减少机械阻碍。二、锻造工艺5.自由锻的基本工序有哪些？各工序的主要作用是什么？答：自由锻基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、扭转、切割等。镦粗用于增加坯料截面积、减小高度（如制造齿轮坯）；拔长用于减小截面积、增加长度（如轴类零件）；冲孔用于在坯料上加工通孔或盲孔（如圆环件制坯）；扩孔用于扩大已有孔的直径（如制造环形件）；弯曲用于将坯料弯成一定角度或形状（如吊钩）；扭转用于使坯料的一部分相对于另一部分旋转（如麻花轴）；切割用于分割坯料或切除多余部分（如切取锻件）。6.坯料加热时可能产生哪些缺陷？如何避免？答：加热缺陷主要有：（1）氧化：金属表层与氧反应提供氧化皮，导致金属损失、表面质量下降。可通过控制炉内气氛（如采用还原性或中性气氛）、快速加热、缩短高温停留时间来减少。（2）脱碳：表层碳元素与氧或水蒸气反应流失，降低表面硬度与耐磨性。可通过覆盖保护涂料、控制加热温度（不超过始锻温度）来预防。（3）过热：加热温度过高导致晶粒粗大，塑性下降。需严格控制加热温度，避免超过始锻温度。（4）过烧：晶界氧化或熔化，坯料报废。需避免加热温度接近固相线，加强温度监控。7.确定始锻温度和终锻温度的主要依据是什么？答：始锻温度是坯料允许的最高加热温度，主要依据金属的固相线温度（一般低于固相线100-200℃），同时需保证锻造时具有良好塑性。例如，碳素钢的始锻温度约为固相线（1493℃）以下150℃，即1200-1250℃。终锻温度是停止锻造的温度，需保证金属在终锻时仍有足够塑性，避免锻裂。碳素钢的终锻温度一般为800℃左右（高于Ar3线，避免奥氏体向铁素体+珠光体转变时塑性骤降）；铝合金终锻温度约为350-380℃，需高于再结晶温度以保证塑性。8.锻件冷却方式有哪几种？如何根据材料选择冷却方式？答：常用冷却方式有：（1）空冷：在空气中自然冷却，冷却速度较快，适用于低碳钢、低合金钢等塑性好、不易产生裂纹的材料（如20钢、Q235）。（2）坑冷：放入地坑或砂坑中缓慢冷却，冷却速度中等，适用于中碳钢、合金结构钢（如45钢、40Cr），避免冷却过快产生应力。（3）炉冷：放入炉中随炉缓慢冷却（50-100℃/h），冷却速度最慢，适用于高碳钢、高合金钢（如T10、Cr12MoV）及大型锻件，防止因冷却不均产生裂纹或变形。三、焊接工艺9.手工电弧焊的电弧是如何产生的？电弧各区域的温度分布有何特点？答：手工电弧焊时，焊条与工件接触后迅速拉开2-4mm，在电场作用下，阴极发射电子，电子碰撞气体分子使其电离，形成由电子、正离子和中性粒子组成的导电等离子体，即电弧。电弧由阴极区、阳极区和弧柱区组成：阴极区温度约2400K（约2127℃），阳极区温度约2600K（约2327℃），弧柱中心温度可达5000-8000K（约4727-7727℃）。阳极区温度略高于阴极区（因阳极接收电子动能转化为热能），弧柱温度最高但热量较分散。10.焊条的组成及各部分的作用是什么？酸性焊条与碱性焊条的主要区别有哪些？答：焊条由焊芯和药皮组成。焊芯的作用是导电、熔化后作为填充金属与母材熔合；药皮的作用是：（1）造气与造渣，保护熔池免受空气侵入；（2）添加合金元素，调整焊缝成分；（3）稳弧，改善焊接工艺性。酸性焊条（药皮含酸性氧化物如TiO₂、SiO₂）与碱性焊条（药皮含碱性氧化物如CaO、CaF₂）的区别：（1）酸性焊条焊接工艺性好（易引弧、飞溅小），但焊缝韧性较低，适用于一般结构钢；（2）碱性焊条焊缝含氢量低（抗裂性好），但工艺性差（需直流电源、飞溅大），适用于重要结构（如压力容器、高强钢）。11.焊接变形的基本形式有哪些？如何防止或减小焊接变形？答：焊接变形主要形式包括：（1）收缩变形（焊缝纵向、横向缩短）；（2）角变形（焊缝两侧金属收缩不均导致角度变化）；（3）弯曲变形（焊缝不对称分布引起整体弯曲）；（4）波浪变形（薄板焊接时局部失稳起皱）；（5）扭曲变形（焊缝位置不对称或焊接顺序不当导致结构扭转）。防止措施：（1）设计时减少焊缝数量与尺寸，采用对称结构；（2）焊前反变形法（预设与变形相反的角度）；（3）刚性固定法（用夹具限制变形）；（4）合理选择焊接顺序（如对称焊、分段退焊）；（5）焊后矫正（机械矫正或火焰加热矫正）。12.CO₂气体保护焊有哪些优缺点？适用范围是什么？答：优点：（1）焊接效率高（电流密度大，熔敷率高）；（2）成本低（CO₂气体价格低廉）；（3）焊缝含氢量低（抗裂性好）；（4）可焊薄件（电流调节范围宽）。缺点：（1）飞溅较大（需采用短路过渡或脉冲电源改善）；（2）抗风能力差（需在室内或防风棚内操作）；（3）设备较复杂（需送丝机、气路系统）。适用范围：主要用于低碳钢、低合金钢的焊接（如汽车车身、工程机械结构件），也可用于不锈钢（需用药芯焊丝），但不适用于非铁金属（如铝、铜）。四、钳工工艺13.划线分为哪几类？平面划线与立体划线的主要区别是什么？答：划线分为平面划线和立体划线两类。平面划线是在工件的一个平面上划出加工界线（如在钢板上划矩形轮廓）；立体划线是在工件的多个表面（长、宽、高三个方向）上划出加工界线（如在轴套类零件上划孔中心、端面加工线）。区别在于：平面划线只需一个基准面，工具以划针、钢直尺为主；立体划线需多个基准面，需使用划线平台、V形块、千斤顶等工具找正工件位置，操作更复杂。14.锯削操作时，如何选择锯条的粗细？起锯和正常锯削时的操作要点有哪些？答：锯条粗细（齿距）根据工件材料与厚度选择：（1）锯削软材料（如铜、铝）或厚工件时，选粗齿（齿距1.8mm），避免锯齿易被堵塞；（2）锯削硬材料（如工具钢、铸铁）或薄工件时，选细齿（齿距0.8mm），保证切削平稳。起锯要点：（1）起锯角度约15°（太小易滑动，太大易崩齿）；（2）用左手拇指靠住锯条引导方向，右手轻推锯弓；（3）起锯行程短（约2-3个齿距），压力小。正常锯削要点：（1）锯弓运动轨迹为直线（前推时加压，返回时轻抬）；（2）锯削速度约40次/分钟（硬材料慢，软材料快）；（3）锯条安装松紧适宜（过紧易断，过松易扭弯）。15.钻孔时可能出现哪些安全问题？需采取哪些预防措施？答：安全问题及预防：（1）钻头折断或工件飞出：因工件未夹紧或进给量过大。需用虎钳或压板固定工件（薄件需垫木板），进给时用力均匀。（2）切屑伤人：切屑缠绕钻头或飞溅。需戴防护眼镜，禁止用手清理切屑（应用刷子），必要时使用断屑槽钻头。（3）触电：设备漏电。需检查钻床接地是否良好，操作时保持手部干燥。（4）绞手：衣服或手套卷入钻头。需穿紧身工作服，禁止戴手套操作。16.刮削的目的是什么？常用刮削工具有哪些？如何判断刮削表面的精度？答：刮削目的：（1）提高工件表面的形状精度（如平面度、直线度）；（2）改善表面粗糙度（Ra可达0.8-0.1μm）；（3）使接触表面均匀，提高配合精度与耐磨性。常用工具：平面刮刀（细刮刀、精刮刀）、曲面刮刀（三角刮刀、蛇头刮刀）、显示剂（红丹粉或蓝油）。精度判断方法：将工件与标准平板（或检具）对研，观察接触点的数量与分布。普通机械零件要求每25mm×25mm面积内有12-15个接触点，精密零件要求20-25个接触点。五、车工工艺17.车削加工能完成哪些主要工作？常用车刀的结构由哪些部分组成？答：车削主要用于加工回转体零件的内外表面，包括：车外圆、车端面、切槽与切断、钻孔、扩孔、铰孔、车圆锥面、车螺纹、车成形面等。常用车刀（如90°外圆车刀）由刀头（切削部分）和刀杆（夹持部分）组成。刀头包括：前刀面（切屑流出的表面）、主后刀面（与工件过渡表面相对的表面）、副后刀面（与工件已加工表面相对的表面）、主切削刃（前刀面与主后刀面的交线，承担主要切削任务）、副切削刃（前刀面与副后刀面的交线，参与少量切削）、刀尖（主副切削刃的交点，通常磨成小圆弧或倒角）。18.车刀的前角、主偏角和刃倾角的主要作用是什么？如何根据加工材料选择前角？答：前角（γ₀）：影响切削变形与切削力，前角大则切削轻快，但过大易导致刃口强度下降。主偏角（κᵣ）：影响切削层形状、刀具寿命和表面粗糙度，主偏角小（如45°）可减小径向力（防振），但易加剧刀具磨损；主偏角大（如90°）可减小背向力（适用于车台阶轴）。刃倾角（λₛ）：控制切屑流出方向（λₛ为负时切屑向已加工表面流出），影响刀尖强度（负刃倾角可增强刀尖抗冲击能力）。前角选择：加工软材料（如低碳钢）时选大前角（15°-25°），减小切削变形；加工硬材料（如铸铁）时选小前角（5°-15°），保证刃口强度；加工脆性材料（如铸铁）时前角可更小（0°-10°），避免崩刃。19.车外圆时，工件尺寸超差的可能原因有哪些？如何解决？答：可能原因及解决方法：（1）刀具磨损：车削过程中刀具后刀面磨损，导致背吃刀量逐渐减小。需及时刃磨或更换刀具，采用涂层刀具提高耐磨性。（2）机床间隙过大：主轴轴承、丝杠螺母间隙导致工件旋转或刀具进给不稳定。需调整机床间隙，检查并紧固各部件。（3）测量误差：游标卡尺未校准或测量方法错误（如未卡正）。需使用标准量块校准量具，测量时确保卡爪与工件垂直。（4）切削参数不当：进给量或切削速度过高，导致刀具热变形。需降低切削速度（vc）或进给量（f），采用切削液冷却。（5）工件装夹不牢：三爪卡盘未夹紧，车削时工件松动。需重新装夹，必要时使用顶尖与鸡心夹头辅助支撑。20.车螺纹时出现“乱扣”现象的原因是什么？如何预防？答：乱扣是指车削多线螺纹或多次走刀时，刀具与工件的相对位置偏移，导致螺纹牙型错乱。原因：（1）丝杠螺距与工件螺距的比值不是整数，导致开反车时无法准确回到起始位置；（2）开合螺母未完全闭合，车削中途脱开；（3）工件或刀具安装偏斜，导致牙型偏移。预防措施：（1）车削前计算丝杠螺距（P丝）与工件螺距（P工）的比值，若为整数（如P丝=6mm，P工=3mm，比值2），可采用开反车法（主轴反转，刀具退回）；若不为整数，需提起开合螺母后手动摇回刀架，避免乱扣。（2）车削时确保开合螺母完全闭合，避免中途脱开。（3）装夹工件时用百分表找正，刀具安装时保证刀尖与工件轴线等高且对称。六、铣工工艺21.铣削加工的主要范围有哪些？与车削相比，铣削的主要特点是什么？答：铣削可加工平面（水平面、垂直面、斜面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽）、成形面（齿轮齿形、花键）、切断等。与车削相比，铣削的特点：（1）多刃切削：铣刀有多个刀齿交替切削，生产效率高；（2）断续切削：刀齿切入和切出时会产生冲击，易引起振动；（3）加工范围广：可通过分度头、回转工作台等附件加工复杂曲面；（4）刀具磨损较快：因刀齿周期性受热与冷却，热应力易导致刃口疲劳。22.端铣与周铣的主要区别是什么？各自的适用场合有哪些？答：端铣是利用铣刀端面的刀齿进行切削（如面铣刀），周铣是利用铣刀圆周的刀齿进行切削（如圆柱铣刀）。区别：（1）端铣刀刀齿多（可同时有多个齿参与切削），切削平稳，表面粗糙度小；周铣刀齿少（单齿切削），易振动。（2）端铣的背吃刀量（ap）大（可达10mm），适用于粗加工与精加工平面；周铣的背吃刀量小（一般≤5mm），主要用于加工窄平面或沟槽。（3）端铣刀刚性好（刀杆短），可承受大切削力；周铣刀杆长，易弯曲变形。适用场合：端铣广泛用于平面加工（如机床床身、箱体表面）；周铣用于加工键槽、台阶面或需要小切削深度的场合。23.顺铣与逆铣的特点及适用场合有何不同？答：顺铣时，铣刀旋转方向与工件进给方向相同（刀齿切屑厚度由厚变薄）；逆铣时，方向相反（切屑厚度由薄变厚）。特点：（1）顺铣切削力的水平分力（Ff）与进给方向相同，若机床丝杠螺母有间隙，易导致工件窜动（打刀）；逆铣的Ff与进给方向相反，无窜动问题。（2）顺铣刀齿磨损慢（切屑易排出，减少摩擦），表面粗糙度小；逆铣刀齿易磨损（切屑薄时易挤压工件表面）。（3）顺铣适用于工件表面无硬皮（如已加工表面）、机床进给系统无间隙的情况；逆铣适用于工件表面有硬皮（如铸件、锻件）或机床间隙较大的情况。24.铣削平面时，表面粗糙度值过大的可能原因有哪些？如何改善？答：可能原因及改善措施：（1）铣刀钝化：刀齿后刀面磨损，切削时挤压工件表面。需及时刃磨或更换铣刀，采用涂层刀具提高寿命。（2）进给量过大：每齿进给量（fz）过大，残留面积高度增加。需减小fz（如从0.15mm/z降至0.1mm/z）。（3）切削速度过低：低速时易产生积屑瘤，导致表面粗糙。需提高切削速度（vc），避开积屑瘤产生区域（碳钢vc=60-150m/min）。（4）铣削振动：铣刀杆过长、工件装夹不牢或机床刚性不足。需缩短刀杆悬伸长度，用压板或虎钳夹紧工件，必要时使用辅助支撑。（5）切削液使用不当：未使用切削液或切削液流量不足，导致切削温度过高。需选用合适的切削液（如乳化液用于钢件，煤油用于铝件），并保证充分冷却。七、数控加工工艺25.数控编程的基本步骤包括哪些？手工编程与自动编程的主要区别是什么？答：数控编程步骤：（1）分析零件图纸，确定加工内容与技术要求；（2）制定工艺方案（选择机床、刀具、夹具，确定加工顺序、切削参数）；（3）数值计算（计算刀具轨迹坐标，如直线交点、圆弧切点）；（4）编写加工程序单（按数控系统指令格式编写G、M代码）；（5）程序校验与试切（通过模拟软件或首件试切验证程序正确性）。手工编程由人工完成数值计算与程序编写，适用于简单零件（如直线、圆弧组成的轮廓）；自动编程（如CAD/CAM软件）通过计算机自动提供程序，适用于复杂曲面（如叶轮、模具），可提高编程效率与准确性。26.G00与G01指令的功能及使用注意事项有哪些？答：G00（快速定位指令）用于刀具以机床设定的快速移动速度从当前位置移动到目标位置，不进行切削，主要用于空行程移动。G01（直线插补指令）用于刀具以指定的进给速度（F值）沿直线移动，进行切削加工。注意事项：（1）G00移动时需确保刀具与工件无干涉（如提高Z轴高度后再移动XY轴）；（2）G01需指定进给速度（F），且F值在程序中需明确（通常在G01前或同段中给出）；（3）G00的移动轨迹可能不是直线（取决于机床参数设置），而G01的