2026年机械制造基础形考任务一试题及答案

2026年机械制造基础形考任务一试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分。下列每小题备选答案中，只有一个符合题意的正确答案，请将正确答案的序号填在括号内）1.工程上通常用来衡量金属材料抵抗塑性变形能力的力学性能指标是（）A.硬度B.刚度C.屈服强度D.抗拉强度2.采用洛氏硬度C标尺测试淬火钢硬度时，所使用的压头是（）A.顶角120°的金刚石圆锥B.直径1.588mm的淬火钢球C.直径5mm的硬质合金球D.正方形金刚石四棱锥3.常温下α-Fe的晶体晶格类型是（）A.体心立方晶格B.面心立方晶格C.密排六方晶格D.简单立方晶格4.根据铁碳合金相图，共析钢的室温平衡含碳量是（）A.0.0218%B.0.77%C.2.11%D.4.3%5.亚共析钢冷却到GS线（A3线）时，会从奥氏体中析出哪种组织（）A.铁素体B.渗碳体C.珠光体D.莱氏体6.钢在平衡状态下，当含碳量超过0.77%之后，随着含碳量的不断升高，钢的强度会发生哪种变化（）A.持续上升B.先上升后下降C.持续下降D.基本保持不变7.下列四种牌号的材料中，属于典型奥氏体不锈钢的是（）A.12Cr13B.06Cr19Ni10C.QT450-10D.HT2008.为了改善低碳钢的切削加工性能，降低其塑性，通常会采用哪种热处理工艺（）A.完全退火B.正火C.去应力退火D.油冷淬火9.将钢淬火之后进行高温回火，这种复合热处理工艺被称为（）A.调质处理B.时效处理C.回火矫正D.等温处理10.金属晶体中，刃型位错属于哪一类晶体缺陷（）A.点缺陷B.线缺陷C.面缺陷D.体缺陷11.下列常用刀具材料中，硬度最高、耐磨性最好的是（）A.高速钢B.硬质合金C.碳素工具钢D.金刚石12.切削加工过程中，主运动的数量通常是（）A.1个B.2个C.3个D.根据加工类型数量不定13.切削用量三要素中，对刀具耐用度影响程度从大到小排列正确的是（）A.背吃刀量＞进给量＞切削速度B.切削速度＞进给量＞背吃刀量C.进给量＞切削速度＞背吃刀量D.切削速度＞背吃刀量＞进给量14.加工塑性金属材料时，在切削速度较高、切削厚度较小、刀具前角较大的条件下，通常会产生哪种切屑类型（）A.带状切屑B.节状切屑C.单元切屑D.崩碎切屑15.在外圆磨削加工中，磨削的主运动是（）A.工件的圆周旋转运动B.砂轮的径向进给运动C.砂轮的高速旋转运动D.工作台的纵向直线进给运动16.粗加工切削工序中，选择切削用量的合理顺序是（）A.切削速度→背吃刀量→进给量B.背吃刀量→进给量→切削速度C.进给量→背吃刀量→切削速度D.背吃刀量→切削速度→进给量17.下列选项中，不属于砂型铸造优点的是（）A.可以生产形状复杂的零件毛坯B.原材料成本低廉C.对各种铸造合金、零件尺寸大小适应性强D.铸件的力学性能优于同类锻件18.砂型铸造造型过程中，为了方便起模，在模样平行于起模方向的侧壁上预留的斜度称为（）A.结构斜度B.起模斜度C.加工余量D.收缩余量19.焊条电弧焊焊接过程中，焊条焊芯的主要作用是（）A.仅传导焊接电流B.仅作为填充金属熔入焊缝C.传导焊接电流和填充金属D.对熔化金属和熔池产生保护20.按照常用金属材料焊接性能的划分，低碳钢的焊接性能属于（）A.优良B.较差C.一般D.很差二、多项选择题（每题3分，共15分。下列每小题备选答案中，有两个或两个以上符合题意的正确答案，多选、少选、错选均不得分）1.下列选项中，属于金属材料力学性能指标的有（）A.强度B.硬度C.塑性D.冲击韧性E.导电性2.铁碳合金平衡组织中，属于高温稳定相的有（）A.铁素体B.奥氏体C.渗碳体D.珠光体E.莱氏体3.下列工艺方法中，属于普通热处理范畴的有（）A.退火B.正火C.淬火D.回火E.渗碳4.切削加工过程中，下列运动形式属于进给运动的有（）A.车削外圆时工件的旋转运动B.车削外圆时车刀的纵向直线移动C.铣削平面时铣刀的旋转运动D.钻孔加工时钻头的轴向进给移动E.磨削外圆时工作台的纵向往复进给运动5.砂型铸造选择分型面时，需要遵循的基本原则有（）A.便于起模，简化造型工艺B.尽量使铸件的重要加工面位于同一砂箱内C.尽量减少分型面的数量D.尽量减少活块和型芯的使用E.尽量使型腔和主要型芯位于下箱三、填空题（每空1分，共10分）1.金属材料在断裂前吸收变形能量的能力称为____________________。2.金属结晶的两个基本过程是____________________和晶核长大。3.钢的化学热处理常用工艺中，____________________处理可以提高零件表面的硬度、耐磨性和疲劳强度，同时保持心部良好的塑性和韧性。4.共析钢奥氏体化完成后，以缓慢速度冷却到室温，获得的平衡组织是____________________。5.高速钢的典型牌号W18Cr4V中，W元素的主要作用是提高刀具的____________________和红硬性。6.切削用量三要素分别是切削速度、进给量和____________________。7.____________________是指切削过程中，刀具表面接触区域的材料逐渐磨损剥落，导致刀具尺寸改变的现象。8.金属塑性加工（锻造）按照加工方式可以分为自由锻和____________________两大类。9.焊接接头按照区域划分，可分为焊缝区、____________________和热影响区三个部分。10.铸造过程中，模样尺寸比铸件尺寸大，主要是因为要考虑合金的____________________。四、简答题（每题8分，共16分）1.什么是钢的回火？回火按照温度范围分为哪几类？分别说明不同温度回火的用途。2.试简述切削加工中积屑瘤产生的原因，积屑瘤对粗加工和精加工分别有什么影响？生产中常用哪些方法控制积屑瘤？五、综合应用题（共19分）某机械厂需要生产一批45钢制造的车床主轴，该主轴要求整体具有良好的综合力学性能（抗拉强度≥650MPa，硬度220~250HBW），轴颈部位因为要和滑动轴承配合，要求表面硬度达到50~55HRC，具有较高的耐磨性。该主轴的加工工艺路线为：下料→锻造→（1）→机械粗加工→（2）→精加工→（3）→磨削加工。请分别写出工艺路线中（1）（2）（3）三处对应的热处理工艺名称，分别说明各热处理工艺的作用，并描述最终主轴从表面到心部的组织分布。一、单项选择题1.C2.A3.A4.B5.A6.B7.B8.B9.A10.B11.D12.A13.B14.A15.C16.B17.D18.B19.C20.A二、多项选择题1.ABCD2.BC3.ABCD4.BDE5.ABCDE三、填空题1.韧性（冲击韧性）2.晶核形成（形核）3.渗碳（渗碳淬火）4.珠光体（P）5.耐磨性（硬度）6.背吃刀量（切削深度）7.刀具磨损8.模锻9.熔合区10.收缩率（线收缩）四、简答题1.参考答案：（1）钢的回火定义：将淬火后的钢件重新加热到Ac₁（共析转变温度，约727℃）以下某一预定温度，保温一定时间使组织充分转变后，冷却到室温的热处理工艺，称为回火，回火是淬火之后必不可少的后续热处理工序，可以调整淬火钢的性能，消除淬火内应力，稳定组织和工件尺寸。（2分）（2）回火按照加热温度范围可以分为三类：低温回火、中温回火、高温回火。（2分）（3）不同温度回火的具体用途：①低温回火：加热温度范围一般为150~250℃，主要作用是大幅度降低淬火过程中产生的内应力，降低淬火钢的脆性，同时完整保留淬火后获得的高硬度和高耐磨性。低温回火后组织为回火马氏体，硬度一般保持在55~65HRC，广泛用于处理各类切削刀具、量具、滚动轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件等要求高耐磨的零件。（2分）②中温回火：加热温度范围一般为350~500℃，主要作用是让淬火钢获得高的弹性极限、屈服点，同时保留一定的韧性，中温回火后组织为回火屈氏体，硬度一般为35~50HRC，主要用于处理各种螺旋弹簧、板弹簧、弹性零件以及热锻模具等要求高弹性的工件。（1分）③高温回火：加热温度范围一般为500~650℃，主要作用是让淬火钢获得强度、塑性、韧性匹配良好的综合力学性能，既满足强度要求，又有足够的塑性和韧性。高温回火后组织为回火索氏体，硬度一般为200~330HBW，工业上通常将“淬火+高温回火”的复合工艺称为调质处理，广泛用于处理各种承受交变载荷的重要结构零件，比如机床主轴、汽车传动轴、齿轮、连杆、曲轴等。（1分）2.参考答案：（1）积屑瘤产生的原因：切削塑性金属材料时，切屑脱离工件后流经刀具的前刀面，会对前刀面产生很大的正压力，同时切削区会产生大量切削热，在高温高压和切屑与前刀面摩擦力的共同作用下，切屑底层的金属流动速度远低于切屑上层，形成滞流层；当前刀面与切屑之间的摩擦力大于切屑滞流层内部金属的结合力时，滞流层的部分金属就会脱离切屑粘附沉积在刀尖位置，经过不断挤压硬化形成一个硬度很高（约为工件硬度的2~3倍）的楔形硬块，这就是积屑瘤。积屑瘤一般在中等切削速度范围内加工塑性较好的金属材料时最容易产生。（2分）（2）积屑瘤对不同加工阶段的影响：①对粗加工的影响：粗加工阶段对工件的尺寸精度和表面质量要求较低，积屑瘤的存在可以增大刀具的实际前角，减小切削变形，降低切削力，同时积屑瘤硬度高，可以覆盖刀尖，保护刀尖减少刀具磨损，因此积屑瘤对粗加工是有利的，粗加工允许积屑瘤存在。（2分）②对精加工的影响：精加工阶段对工件的尺寸精度和表面质量要求较高，积屑瘤会伸出刀尖，改变刀具的实际切削位置，造成加工尺寸误差；同时积屑瘤的轮廓不规则，且不稳定，会不断生长、脱落，会在工件加工表面留下凹凸不平的痕迹，增大表面粗糙度，降低表面质量，因此积屑瘤对精加工是不利的，精加工必须避免积屑瘤产生。（2分）（3）生产中控制积屑瘤的常用方法：第一，调整切削速度，避开积屑瘤容易产生的中等切削速度区间，精加工塑性金属时可采用小于5m/min的低速切削，或大于30m/min的高速切削，消除积屑瘤产生的条件；第二，增大刀具前角，降低切屑对前刀面的挤压和摩擦，抑制积屑瘤的形核长大；第三，使用润滑性好的切削液，降低切削区温度，减小切屑与前刀面的摩擦力，抑制积屑瘤产生；第四，预先加工调整工件材料，提高工件硬度，降低塑性，减小积屑瘤产生的可能性。（2分，答对任意2种方法即可得满分）五、综合应用题参考答案：（1）三处热处理工艺名称及作用如下：①（1）处对应的热处理工艺：正火。（2分）作用：该工序安排在锻造之后、机械粗加工之前，45钢锻造后通常存在晶粒粗大、组织不均匀、锻造内应力大、硬度过低不利于切削加工等问题，正火可以消除锻造内应力，细化晶粒，均匀锻造组织，调整45钢的硬度到适合切削加工的范围（170~230HBW），改善切削加工性能，同时为后续的调质等热处理工序做好组织准备，避免淬火后组织遗传导致性能不合格。（3分）②（2）处对应的热处理工艺：调质处理（淬火+高温回火）。（2分）作用：调质处理安排在粗加工之后、精加工之前，作用是使主轴整体获得良好的综合力学性能，让主轴既满足设计要求的抗拉强度，又有良好的塑性和冲击韧性，抵抗工作过程中的冲击载荷和交变弯曲载荷，最终将主轴整体硬度调整到要求的220~250HBW，符合设计要求，同时也为后续轴颈表面的最终热处理做好组织准备。（3分）③（3）处对应的热处理工艺：轴颈表面淬火+低温回火。（2分）作用：该工序安排在半精加工之后、磨削加工之前，仅对要求耐磨的轴颈部位进行处理，作用是使轴颈表面获得高硬度（达到设计要求的50~55HRC）和高耐磨性，满足轴颈与滑动轴承配合面的耐磨寿命要求，同时保持主轴心部经过调质后获得的良好综合力学性能，不会改变主轴整体的韧性；低温回火还可以消除表面淬火过程中产生的淬火内应力，防止轴颈表面开裂，降低脆性，稳定组织和尺寸。