篇一：北京科技大学锻造答案doc
三、何谓硅铝明？它属于哪一类铝合金？为什么硅铝明具有良好的铸造性能？变质处理前后其组织及性能有何变化？这类铝合金主要用在何处？
答：铝硅铸造合金又称为硅铝明，由于含硅量为17%附近的硅铝明为共晶成分合金，具有优良的铸造性能。
在铸造缓冷后,其组织主要是共晶体(α十Si),其中硅晶体是硬化相,并呈粗大针状,会严重降低合金的力学性能,为了改善铝硅合金性能,可在浇注前往液体合金中加入含钠的变质剂,纳能促进硅形核,并阻碍其晶体长犬,使硅晶体成为极细粒状均匀分布在铝基体上。钠还能使相图中共晶点向右下方移动,使变质后形成亚共晶组织。变质后铝合金的力学性能显著提高。
一般用来制造质轻、耐蚀、形状复杂及有一定力学性能的铸件,如发动机缸体、手提电动或风动工具(手电钻)以及仪表外壳。同时加入镁、铜的铝硅系合金(如ZL108),在变质处理后还可进行固溶处理+时效,使其具有较好耐热性和耐磨性,是制造内燃机活塞的材料。
四、何谓黄铜和青铜？并说明铜合金H90、H62和ZQSn6—6—3的意义。 答：
黄铜：以Zn为唯一或主要合金元素的铜合金。
青铜：除了以Zn为主加元素的铜合金外，其余铜合金统称青铜。
H90：铜合金中黄铜，H为黄汉字的第一个拼音字母，90表示铜的含量为90％。 H62：铜合金中黄铜，H为黄汉字的第一个拼音字母，62表示铜的含量为62％。 ZQSn6—6—3： Sn--6％； Zn--6％；Pb--3％。
五、吊钩零件（如图）可分别用铸造、锻造和板料切割三种方法来制造，试比较其这三种方法制造的吊钩的承载能力，并简述原因。
答：
1、铸造的内部组织有缺陷：气孔、夹渣和缩孔，其塑性最差；
2、锻造的内部组织致密，纤维分布合理、完整，塑性和韧性最好；
3、板料切割的吊钩虽然组织致密，但其纤维不连续，所以性能较锻造的差。
六、何谓加工硬化现象？为何又称冷作强化？
答：
随着金属冷变形（再结晶温度以下的变形）程度的增加，材料的力学性能也会随之发生变化，金属的强度、硬度增高，塑性和韧性下降，这种现象称为加工硬化。
当通过冷变形来改善或提高低碳钢、纯铜和防锈铝的强度和硬度时，又被称为冷作强化或冷变形强化。
七、什么叫回复与再结晶？
答：
回复：加热温度升高到回复温度（T回）时，原子恢复到正常排列，晶格畸变基本消除。此时，金属的强度、硬度稍有降低，塑性、韧性略有提高，这一过程称为回复。
再结晶：金属原子在高密度位错的晶粒边界或碎晶处形成晶核，并不断长大，按变形前的晶体结构形成新的均匀细小的等轴晶粒。金属的强度、硬度进一步降低，塑性、韧性显著提高，内应力完全消除，这一过程称为再结晶。
八、制造齿轮时，有时采用喷丸处理（即将金属丸喷射到零件表面上）使齿面强化，试分析其强化原因。
答：高速金属丸喷射到零件表面上，使工件表面层产生塑性变形，形成一定厚度的加工硬化
层，使齿面的强度、硬度升高。
九、何谓材料的冷变形与热变形加工？已知金属钨、铁、铅、锡的熔点分别为3380℃、1538℃、327℃和232℃，试计算这些金属的最低再结晶温度，并分析钨和铁在1100℃下的变形加工、铅和锡在室温（20℃）下的变形加工各属于何种变形？
答：冷变形：将金属在再结晶温度以下的变形加工称为冷变形；
热加工：将金属在再结晶温度以上的变形加工称为热变形。
答：T再=0.4T熔；钨T再=[0.4*（3380+273）]-273=1188.2℃; 铁T再=[0.4*
（1538+273）]-273=451.4℃; 铅T再=[0.4*（327+273）]-273=-33℃; 锡T再=[0.4*（232+273）]-273=-71℃.由于钨T再为1188.2℃＞1100℃，因此属于冷变形；铁T再为451.4℃＜1100℃，因此属于热变形；铅T再为-33℃＜20℃，属于热变形；锡T再为-71＜20℃，属于热变形。
十、何谓锻造比？何谓流线（纤维）组织？二者有什么关系？
答：锻造比：Y=S0/S=拔长前坯料的横截面积/拔长后坯料的横截面积
流线组织：在热变形过程中，材料内部的夹杂物极其它非金属物质，沿塑性变形方向所形成的流线组织，称为纤维（流线）组织。
锻造比值越大流线（纤维）组织越清楚和明显。
习题八
班级姓名成绩
一、零件如图，采用自由锻制坯，试画出其锻件图（零件全部机加工），计算并确定坯料的尺寸，并确定其锻造工序（要标注控制尺寸）
材料：45钢
1. 画锻件图（加工余量，锻件公差见附录）
2. 计算并确定坯料尺寸
解：D计≥Y0.5 ×Dmax 假设，Y=1.5Dmax=110
D计≥1.50.5×110=138(mm) 所以,选圆钢的直径为140mm
L坯=155mm
3. 确定锻造工序
二、何谓始锻温度与终锻温度? 在锻造中如何确定锻造温度范围？
答：始锻温度——开始锻造时的温度；终锻温度——停止锻造时的温度。
1、因单一成分组织的材料塑性最好，所以在确定锻造温度范围时应选择在单相组织区域内进行；2、对于亚共析钢最低锻造温度应高于ACM线25°-30°，使金属在奥氏体区内完成全部锻造加工，此时金属塑性状态最好；3、对于过共析钢最低锻造温度应低于ACM线而高于ACL线50°-70°，以便把钢在ACM线温度下析出的分布于晶界处的二次网状及针状渗碳体击碎，获得球状渗碳体，从而提高锻件的机械性能（如在ACM线上结束锻造则应加速冷却，防止出现网状及针状渗碳体）；4、合金钢再结晶温度比碳钢高，终止锻造温度一般为800°-850°。
一般始锻温度越高，塑性越好；变形抗力越小，对锻造月有利；锻造中间工序时，一般都选锻造温度范围的最高值为始锻温度。
三、通常，如图所示：碳钢采用平砧拔长，而高合金钢则采用V型砧拔长，试分析砧座不同对钢变形有何影响?
答：
V型砧使压应力数目增多，提高金属的可锻性，
适合于拔长塑性较差的高合金钢。
四、如图所示零件，若生产批量分别为单件小批和大批时，选择哪种锻造方法最合适？并定性地画出其单件和大批生产时的锻件图。
双联齿轮，材料：45钢 齿轮，材料：45钢
1. 选择锻造方法
2. 画锻件图：
篇二：材料成型工艺基础作业题答案
铸造部分
作业一
1、名词解释：铸造、铸型、型芯头、起模斜度、铸造圆角、铸造工艺图
答：铸造：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型、冷却凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法。
铸型：决定铸件形状的容器。
型芯头：（为了在铸型中支承型芯的空腔），模样比铸件多出的突出部分称为型芯头。 起模斜度：凡垂直于分型面的立壁，制造模样时必须留出的一定的倾斜度。 铸造圆角：模样上相交壁的交角处做成的圆弧过渡。
铸造工艺图：按规定的工艺符号或文字，将铸造工艺方案、工艺参数、型芯等绘制在零件图上形成的图。
2、造型方法主要有哪两种？
答：造型的方法主要有手工造型和机器造型。
3、整模、分模、挖砂、活块、刮板和三箱造型各适用于铸造什么样的零件？ 答：整模造型适合一端为最大截面且为平面的铸件；
分模造型适合最大截面在中部的铸件；
挖沙造型适合分型面为曲面的单件铸件；
活块造型适合单件，小批量生产带有凸出部分难以起模的铸件；
刮板造型适合等截面的或回转体的大、中型铸件的单件货小批量生产；
三箱造型适合单件、小批量生产具有两个分型面的铸件。
4、为什么铸件的重要加工面在铸型中应朝下？
答：位于铸型下面的区域由于重力的作用，其质量一般比上面区域的好，将铸件重要加工面在铸型中朝下，可避免重要加工表面出现气孔、砂眼、缩孔、缩松等铸造缺陷。
5、大面积的薄壁铸件应放在铸型的什么位置？为什么？
答：大面积的薄壁铸件应放在铸型的下部或侧面，因为这样可以避免浇不到、冷隔等缺陷。
6、为什么尽量使铸件全部或大部位于同一个砂箱中？
答：使铸件全部或大部位于同一个砂箱中，可以保证铸件尺寸精度，避免错箱等缺陷。
7、浇注位置选择的原则有哪些？
答：浇铸位置的选择原则有：
（1） 铸件的重要加工面或重要工作面应处于底面或侧面；
（2） 铸件的大平面应尽可能朝下或采用倾斜浇铸；
（3） 铸件的薄壁部分应放在铸型的下部或侧面；
（4） 铸件的厚大部分应放在顶部或分型面的侧面。
8、铸型分型面的选择原则是什么？
答：铸型分型面选择原则有：
（1） 应保证顺利起模；
（2） 分型面的数目应尽量少；
（3） 应尽量减少型芯、活块数量；
（4） 铸件尽可能放在一个砂箱内，或将重要加工面、加工的基准面放在同一砂箱内。
9、铸造工艺图中的工艺参数主要有哪些？
答：主要工艺参数有：（1）机械加工余量（2）铸造收缩率（3）起模斜度（4）型芯头（5）铸造圆角
作业二
1、何谓合金的铸造性能？铸造性能不好会引起那些缺陷？
答：合金的铸造性能是指合金在铸造成型过程中，容易获得外形正确，内部无缺陷铸件的性能。
合金铸造性能不好会引起的缺陷有：
（1）若流动性不好，会引起浇不足和冷隔缺陷；
（2）收缩会引起缩孔、缩松缺陷，同时因为应力，会使铸件变形和产生裂纹。
2、从Fe-Fe3C相图分析，什么样的合金成分具有较好的流动性？为什么？
答：由于液相和固相共存的凝固区合金流动性差，而共晶成分的合金，不存在液相、固相共存的区域，且相同条件下，凝固温度最低，因此共晶成分的合金具有较强的流动性。
3、铸件的凝固方式依照什么来划分？那些合金倾向于逐层凝固？
答：铸件的凝固方式依照凝固区域的宽窄及向铸件中心迁移的情况来划分；
纯金属和共晶成分的合金，不存在凝固区，倾向于逐层凝固。
4、缩孔和缩松是如何形成的？可采用什么措施防止？为何缩孔比缩松较容易防止？
答：液态合金在凝固时，若其液态收缩和凝固收缩的缩减容积得不到补足，则会在铸件最后凝固的部分形成一些孔洞。容积较大且集中的为缩孔，容积小且分散的为缩松； 可采取以下措施防止缩孔和缩松：
（1） 控制铸件的凝固顺序；
（2） 合理布置内浇道及浇铸工艺；
（3） 合理利用冒口、冷铁、补贴等工艺措施。
因为缩孔容积大，且接近外壳，采用顺序凝固即可防止。而缩松容积较小，不易观察且分布广泛，因而不易防止。
5、什么是定向凝固原则？什么是同时凝固原则？各需要采用什么措施来实现？
答：定向凝固原则：在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口的部位，最后才是冒口本事凝固；
同时凝固原则：通过减小铸件各部分之间的温度差，使其均匀冷却；
定向凝固可采用合理安放冒口位置，放置冷铁等工艺实现；同时凝固可通过将浇道开在薄壁处，是薄壁处较厚壁处升温较高，补偿薄壁处冷速快的现象来实现。
6、铸造应力有哪几种？如何形成的？如何防止铸造应力、变形和裂纹？
答：铸造应力分为机械应力和热应力。
机械应力是铸件的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的；热应力是铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不均匀收缩引起的。
防止机械应力的措施是提高铸型、型芯的退让性；防止热应力的措施是采用同时凝固的方法。
防止铸件变形的措施有：（1）铸件壁厚尽量均匀、对称（2）采用同时凝固工艺（3）反变形（4）去应力退火
防止裂纹的措施有：（1）合理设计铸件的结构（2）改善铸件、型芯退让性（3）现在金属液的含硫量。
7、铸件的缩孔缺陷与合金的何种铸造性能有关？
答：铸件的缩孔缺陷与合金的收缩性有关。
作业三
1、铸铁有哪几类？他们的基本区别是什么？和碳钢比，铸铁在化学成分和显微组织上有何不同？
答：根据碳在铸铁中的存在形式，铸铁可以分为白口铸铁、灰口铸铁和麻口铸铁；
它们的基本区别是碳的存在形式不同：白口铸铁碳主要以Fe3C形式存在，灰口铸铁碳主要以石墨形式存在，麻口铸铁中既有石墨又有Fe3C；
在化学成分上，铸铁和碳钢的区别主要是含碳量不同。含碳量在2.14%~6.67%的Fe-C合金为铸铁，含碳量在0.02%~2.14%的为碳钢。铸铁的显微组织较碳钢多了石墨组织。
2、什么是石墨化？影响铸铁石墨化的主要因素是什么？
答：石墨化是指铸铁中碳原子析出聚集形成石墨的过程。
影响石墨化的主要因素有：
（1） 化学成分：C、Si元素能促进石墨化过程；
S、Mn元素阻碍石墨化过程；
P元素对石墨化影响不大，但是会增加铸铁脆性
（2） 温度及冷却速度：高温缓慢冷却，有利于石墨相的析出。
3、灰铸铁的力学性能、铸造性能和其他性能有何特点？如何形成这些特点的？灰铸铁最适宜做哪类铸件？
答：灰铸铁性能特点及其原因：
（1） 力学性能低：石墨相当于钢基体中的裂纹或孔洞，破坏了组织连续性，易导致应
力集中。
（2） 铸造性能好：灰铸铁硅含量高，且成分接近共晶成分，熔点低流动性好。
（3） 切削性能好：石墨车削易脆断，不粘刀。
（4） 压力加工及焊接性差：灰铸铁易脆断，因此不利于压力加工；另外，它的强度低，
塑性差，在焊接过程中冷速快，焊件受热不均匀，因而焊接应力过大，所以也不
利于焊接。
（5） 消震性能好：因为石墨可以吸收震动能量。
（6） 耐磨性能好：因为石墨本身有润滑的作用。
（7） 缺口敏感性小：基体中遍布的石墨相当于许多缺口。
灰铸铁适合做承受压力和震动的零件，例如：机床床身、各种箱体等。
4、常用的球墨铸铁有哪几种？在组织、性能上各有何特点？各适用于那些铸件？ 答：常用的球墨铸铁分为珠光体球墨铸铁和铁素体球墨铸铁。
（1）珠光体球墨铸铁：
组织：珠光体基体上有球状石墨；
性能特点：抗拉强度、屈服强度、疲劳强度高，硬度、耐磨性比高强度灰铸铁好； 应用：适合制作承受震动，载荷大的零件，如：曲轴、传动齿轮。
（2）铁素体球墨铸铁：
组织：铁素体基体上有球状石墨
性能特点：抗拉强度低于珠光体球墨铸铁，塑性、冲击韧性较好，力学性能优于可锻铸铁；
应用：铁素体球墨铸铁抗拉强度低，一般用于制作阀门，底盘零件等。
5、试从下列诸方面比较可锻铸铁与球墨铸铁：制造方法；组织；强度、塑性和冲击韧性；
6、钢铸件与铁铸件的铸造特点有何区别？铸钢件为什么必须使用大冒口？为什么必须热处理？
答：钢铸件的力学性能比铁铸件高，特别是塑性、韧性、焊接性能远优于铁铸件。但是钢铸件的铸造性能、减震性和缺口敏感性都比铸铁差；
因为铸钢件铸造性能差，流动性差，浇铸温度高，体积收缩率大，因而易形成较大缩孔，个采用大冒口补缩；
铸钢件组织粗大，有较大应力，偏析严重，因而需要热处理细化组织，消除内应力，改善偏析，提高力学性能。
作业四
1、作好铸件外形设计应考虑哪些方面？如何正确设计外形？
答：铸件的外形设计应考虑以下几个方面：（1）铸件外形力求简化，是造型方便；（2）铸件应有最少分型面；（3）应设计结构斜度；（4）应避免水平放置较大平面；（5）避免铸件收缩受阻；（6）防止细长件或大而薄的平面弯曲；（7）应有铸造圆角
正确设计外形时应注意：（1）外形设计应注意美观大方，避免不必要曲面和圆角结构，尽量不出现内凹形状，避免外形芯，还应尽量使用平直分型面；设计凸台等时，应便于起模
（2）减少分型面（3）在铸件所有垂直于分型面的非加工面应设计斜度（4）将较大平面设计为斜面或浇铸时将砂箱倾斜（5）防止收缩受阻，如改用奇数轮辐、孔幅板（6）细长或大而薄的平板件，应采用对称或加肋结构防止弯曲（7）留有铸造圆角。
2、铸件内腔涉及应满足那些要求？
答：铸件的内腔设计应满足：（1）尽量少用或不用型芯（2）型芯必须安装方便，固定，排气通畅（3）清砂方便
3、铸件壁的设计应考虑哪些原则？
答：（1）铸件壁厚应适当、合理（2）铸件壁厚应尽可能均匀（3）铸件壁连接应有结构圆角，避免交叉和锐角连接，避免采用十字型交叉连接，厚壁与薄壁之间要有逐步过渡铸件
4、为什么铸件应有最少分型面?具体设计时应如何考虑？
答：使铸件分型面的数目最少，可以简化造型过程，减少由于错箱造成的铸件误差，因此铸件应有最少分型面。
具体设计时应遵循以下原则：（1）分型面应为平直面，使分模造型、起模方便（2）减少分型面数量（3）减少型芯、活块数量（4）使铸件尽可能放在一个砂箱内，或将重要加工面和加工基准面放在同一砂箱中，以保证尺寸精度。
5、为保证铸件内腔形状，设计型芯时应考虑哪些问题？
答：应考虑的问题有：（1）尽量不用或少用型芯（2）型芯必须安装方便、固定、排气通畅
（3）使清砂方便
6、铸件壁小于最小壁厚会产生什么后果？壁厚适当的一般原则是什么？
答：铸件壁小于最小壁厚，会产生浇不足、冷隔等缺陷；
壁厚适当的一般原则：铸件内壁比外壁厚度小，肋的厚度小于内壁，以使铸件各部分冷却速度相近，达到同时凝固的目的。另外，铸件壁厚度力求均匀。
7、为什么要求铸件壁厚应尽量均匀？
答：铸件壁厚力求均匀，可以时铸件各处冷却速度相近，避免局部过厚形成热节结构，避免缩孔，热应力变形，裂纹。
塑性变形部分
作业一
1、 为什么同种材料的锻件比铸件的力学性能高？
答：锻件又坯料经反复轧制成型，组织致密度高，缩孔、缩松被扎实，柱状枝晶被打碎；而铸件组织粗大，内有缩孔、缩松，所以锻件力学性能优于铸件。
2、 金属塑性变形的机理是什么？
答：金属塑性变形是各晶粒内的位错运动和晶粒间的滑动与转动的综合结果。
3、 何谓加工硬化？产生的原因是什么？碳钢在其锻造温度范围内变形是否会产生加工硬
化？
答：加工硬化是指在常温下金属随变形程度的增加，其强度和硬度增加，而塑性和韧性下降的现象。
篇三：机械制造试题集+答案
1. 切削加工由哪些运动组成？它们各有什么作用？
答：切削加工由主运动和进给运动组成。
主运动是直接切除工件上的切屑层，使之转变为切屑，从而形成工件新包表面。进给运动是不断的把切削层投入切削，以逐渐切出整个工件表面的运动。
2．切削用量三要素是什么？
答：切削用量三要素是切削速度，进给量，背吃刀量。
3．刀具正交平面参考系由哪些平面组成？它们是如何定义的？
答：刀具正交平面参考系由正交平面Po,基面Pr,切削平面Ps组成；正交平面是通过切削刃上选定点,且与该点的基面和切削平面同时垂直的平面；基面是通过切削刃上选定点,且与该点的切削速度方向垂直的平面；切削平面是通过切削刃上选定点,且与切削刃相切并垂直与基面的平面。
4．刀具的工作角度和标注角度有什么区别？影响刀具工作角度的主要因素有哪些？
答：刀具的标注角度是刀具设计图上需要标注的刀具角度，它用于刀具的制造、刃磨和测量；而刀具的工作角度是指在切削过程中，刀具受安装位置和进给运动的影响后形成的刀具角度。
影响刀具工作角度的主要因素有：横向和纵向进给量增大时，都会使工作前角增大，工作后角减小；外圆刀具安装高于中心线时，工作前角增大，工作后角减小；刀杆中心线与进给量方向不垂直时，工作的主副偏角将增大或减小。
5．什么是积屑瘤？试述其成因、影响和避免方式。
答：积屑瘤在以低速加工塑性金属材料时，在刀具前面靠近切削刃处粘着一小块剖面呈三角形的硬块（硬度通常是工件材料的2～3倍），叫着积屑瘤。 切削时，由于粘结作用，使得切屑底层与切屑分离并粘结在刀具前面上，随着切屑连续流出，切屑底层依次层层堆积，使积屑瘤不断长大。积屑瘤稳定时可以保护切削刃，代替切削，但由于积屑瘤形状不稳定，对精加工不利，且其破裂可能加剧刀具的磨损。
避免方式：加切削液；不在中速区进行切削；增大刀具前角等。
6．金属切削层的三个变形区各有什么特点？
答：第一变形区的特征是沿滑移面的剪切变形，以及随之而来的加工硬化；第二变形区的特征是切屑与刀具之间的强烈的挤压和磨擦所引起的切屑层金属的剧烈变形和切屑与刀具界面温度的升高，形成积屑瘤；第三变形区是在已加工表面形成过程中受到挤压、磨擦使表面层金属产生变形，并伴随切削热的作用。
9．刀具磨损的形式有哪些？磨损的原因有哪些？
答：（1）形式： 前刀面磨损，后刀面磨损，前刀面和后刀面同时磨损或边界磨损。
（2）原因：硬质点磨损-硬质点磨损是由于工件基体组织中的碳化物、氮化物、氧化物等硬质点及积屑瘤碎片在刀具表面的刻划作用而引起的机械磨损。在各种切削速度下，刀具都存在硬质点磨损。硬质点磨损是刀具低速切削时发生磨损的主要原因，因为其它形式的磨损还不显著。
粘结磨损-在高温高压作用下，切屑与前刀面、已加工表面与后刀面之间的磨擦面上，产生塑性变形，当接触面达到原子间距离时，会产生粘结现象。硬质合金刀具在中速切削工件时主要发生粘结磨损。
扩散磨损-切削过程中，由于高温、高压的作用，刀具材料与工件材料中某些化学元素可能互相扩散，使两者的化学成分发生变化，削弱刀具材料的性能，形成扩散磨损。硬质合金中的Co、C、W等元素扩散到切屑中被带走，切屑中的铁也会扩散到硬质合金中，使刀面的硬度和强度降低，磨损加剧。扩散磨损是硬质合金刀具在高速切削时磨损的主要原因之一。
化学磨损-在一定温度下，刀具材料与某些周围介质（如空气中的氧，切削液中的添加剂硫、氯等）发生化学反应，生成硬度较低的化合物而被切屑带走，或因刀具材料被某种介质腐蚀，造成刀具的磨损。
10.什么是刀具的磨钝标准？什么是刀具的耐用度？
答：刀具磨损到一定限度后就不能继续使用，这个磨损限度称为磨钝标准。
刀具耐用度是指刀具由刃磨后开始切削，一直到磨损量达到磨钝标准所经过的总切削时间。
15．切削液的主要作用是什么？
答：（1）冷却作用。切削液能从切削区域带走大量切削热，使切削温度降低。其中冷却性能取决于它的导热系数、比热、汽化热、汽化速度、流量和流速等。
（2）润滑作用。切削液能渗入到刀具与切屑、加工表面之间形成润滑膜或化学吸附膜，减小摩擦。其润滑性能取决于切削液的渗透能力、形成润滑膜的能力和强度。
（3）清洗作用。切削液可以冲走切削区域和机床上的细碎切屑和脱落的磨粒，防止划伤已加工表面和导轨。清洗性能取决于切削液的流动性和使用压力。
（4）防锈作用。在切削液中加入防锈剂，可在金属表面形成一层保护膜，起到防锈作用。防锈作用的强弱，取决于切削液本身的成分和添加剂的作用。
1.说明以下各种钢的类别：Q235A、08F、T10、T10A。
答：Q235A是屈服强度大于等于235MPa的质量等级为Ａ的碳素结构沸腾钢；08F是含碳量为0.08%的优质碳素结构钢，且是沸腾钢；T10是是含碳量约为1.0％左右的碳素工具钢；T10A是含碳量约为1.0％左右的高级优质碳素工具钢。
2.在常用碳素钢中为下列工件选择合适的材料并确定相应的热处理方法：普通螺钉、弹簧垫圈、扳手、钳工锤、手用锯条。
答：普通螺钉用Q235、Q215等碳素钢，不进行热处理；弹簧垫圈用65Mn等优质碳素结构钢，要经淬火+中温回火；扳手用35或45优质碳素结构钢，一般进行发黑处理；钳工锤一般用T7或T7A等到碳素工具钢，一般进行淬火+低温回火；手用锯条一般用T10或T10A等碳素工具钢，一般进行淬火+低温回火。
11.下列各种情况，应分别采取哪些预备热处理或最终热处理？
（1）20钢锻件要改善切削加工性；
（2）45钢零件要获得良好的综合力学性能（200-450HBS）；
（3）65钢制弹簧要获得高的弹性（50-55HRC）；
（4）45钢零件要获得中等硬度（40-45HRC）；
（5）T12钢锻件要消除网状渗碳体并改善切削加工性；
（6）精密工件要消除切削加工中产生的内应力。
答：（1）完全退火或正火；（2）调质处理；（3）淬火+中温回火；（4）淬火+中温回火；（5）球化退火；（6）去应力退火。
12.确定下列各题中的热处理方法。
（1）某机床变速齿轮，用45钢制造，要求表面有较高的耐磨性，硬度为52-75HRC，心部有较好的综合力学性能，硬度为220-250HBS。工艺路线为：下料-锻造-热处理1-粗加工-热处理2-精加工-热处理3-磨削。
（2）锉刀，用T12钢制造，要求高的硬度（62-64HRC）和耐磨性。其工艺路线为：下料-锻造-热处理1-机加工-热处理2-成品。
（3）某小型齿轮，用20钢制造，要求表面有高的硬度（58-62HRC）和耐磨性，心部有良好的韧性。其工艺路线为：下料-锻造-热处理1-机加工-热处理2-磨削。
答：（1）热处理1退火，热处理2调质处理，热处理3表面淬火+低温回火；
（2）热处理1球化退火，热处理2表面淬火+低温回火；
（3）热处理1正火，热处理2渗碳后表面淬火+低温回火。
1．什么叫装配？装配的基本内容有哪些？
答：按规定的技术要求，将零件结合成部件，并进一步将零件和部件结合成机器的工艺过程，称为装配。把零件装配成部件的过程称为部装；把零件和部件装配成最终产品的过程称为总装配。
装配是产品的制造过程的最后阶段，产品的质量最终由装配来保证。一般的装配工作内容有以下几方面。
（1）清洗。装配工作中清洗零部件对保证产品的质量和延长产品的使用寿命有重要意义。常用的清洗剂有煤油、汽油、碱液和多种化学清洗剂等，常用的清洗方法有擦洗、浸洗、喷洗和超声波清洗等。经清洗后的零件或部件必须有一定的中间防锈能力。
（2）连接。装配过程中有大量的连接。常见的连接方式有两种，一种是可拆卸连接，如螺纹连接、键连接和销连接等；另一种是不可拆卸连接，如焊接、铆接和过盈配合联接等。
（3）校正。在装配过程中对相关零件、部件的相互位置要进行找正、找平和相应的调整工作。
（4）调整。在装配过程中对相关零件、部件的相互位置要进行具体调整，其中除了配合校正工作去调整零件、部件的位置精度外，还要调整运动副之间的间隙，以保证运动零件、部件的运动精度。
（5）配作。用己加工的零件为基准，加工与其相配的另一个零件，或将两个（或两个以上）零件组在一起进行加工的方法叫配作，配作的工作有配
钻、配铰、配刮、配磨和机械加工等，配作常与校正和调整工作结合进行。
（6）平衡。对转速较高、运动平稳性要求高的机械，为了防止在使用中出现振动，需要对有关的旋转零件、部件进行平衡工作，常用的有静平衡法和动平衡法两种。
（7）验收试验。机械产品装配完毕后，要按有关技术标准和规定，对产品进行全面检查和试验工作，合格后才能准许出厂。
2．装配的组织形式有几种？各有何特点？
答：装配的组织形式可分为固定式和移动式。
固定式装配是将产品或部件的全部装配工作安排在一个固定的工作地上进行。装配过程中产品的位置不变，所需的零件、部件全汇集在工作地附近，由一组工人来完成装配过程。
移动式装配是将产品或部件置于装配线上，通过连续或间歇的移动使其顺次经过各装配工作地以完成全部装配工作。
3．保证装配精度的工艺方法有几种？
答：装配的组织形式有互换装配法（完全互换法、不完全互换法）、选择装配法、修配装配法和调整法装配四种。
5．常用车刀类型有哪些？可转位车刀与普通车刀相比，其优点是什么？
答：车刀按用途分为：直头外圆车刀、弯头车、偏刀、车槽刀或切断刀、镗妃刀、螺纹车刀和成形车刀；按切削部分材料可分为：高速钢车刀、硬质合金车刀、陶瓷车刀、立方氮化硼车刀和金刚石车刀等；按结构形式可分为整体式车刀、焊接硬质合金车刀、机夹重磨车刀、机夹可转位车刀等，机夹可转位车刀与其它车相比，切削效率和刀具耐用度都大为提高，适应自动生产线与数控机床对刀具的要求。
6．铣床可加工哪些类型表面？
答：铣床主要用来加工平面、台阶、键槽、T形槽、燕尾槽、齿形、螺纹、螺旋槽、外曲面和内曲面等。
1．何谓机床夹具，夹具有哪些作用？
答：在加工中，为了保证工件加工精度，使之占有确定以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具。
机床夹具的作用有：
保证加工质量：采用夹具装夹工件可以保证工件与机床（或刀具）之间的相对正确位置，容易获得比较高的加工精度和使一批工件稳定地获得同一加工精度，基本不受工人技术水平的影响。
提高生产率，降低生产成本：用夹具来定位、夹紧工件，就避免了用划线找正等方法来定位工件，缩短了安装工件的时间。
减轻劳动强度：采用夹具后，工件的装卸更方便、省力、安全。如可用气动、液压、电动夹紧。
扩大机床的工艺范围。
2．机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？ 答：机床夹具有定位元件、夹紧装置、导向元件和对刀装置、连接元件、夹具体、其它装置或元件组成。定位元件用来确定工件在夹具中的加工位置；夹紧装置是将定位后的工件压紧固定，以保证在加工时保持所限制和自由度；导向元件和对刀装置用于保证刀具相对于夹具的位置，对于钻头、镗刀等孔加工刀具导向元件，对于铣刀等用对刀装置；连接元件用于保证保证夹具和机床工作台之间的相对位置；夹具体是整个夹具的基座，在夹具体上要安装该夹具所需要的各种元件、机构等到使之组成一个整体；其它元件是根据工序的要求不同，在夹具体上的分度装置、靠模装置等。
3．什么叫“六点定位原则”？什么是欠定位？过定位？ 答：工件在直角坐标系中有六个自由度，夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，即用一个支承点限制工件的一个自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定。这就是六点定位原则。
欠定位指根据工件的加工要求，应该限制的自由度而没有完全被限制的定位，在实际加工中，欠定位是不允许的。
过定位是指同一个自由度被几个支承点重复限制的情况。一般，对于高精度面作为定位基准时，在一定条件下允许采用过定位。
12．工件在夹具中夹紧的目的是什么？定位与夹紧有何区别？
生产。
定位是限制工件某一自由度，并不考虑力的影响；夹紧是保证定位好的工件在加工时在受到外力的作用下，仍能保证正确的位置。 13．夹紧装置设计的基本要求是什么？确定夹紧力的方向和作用点的准则有哪些？ 答：工件在夹具中夹紧的目的是将工件牢固地压紧，防止工件在切削力、工件重力、离心力等到的作用下发生位移或振动，以保证加工质量和安全
答：夹紧装置设计的基本要求是：夹紧时既不应破坏工件的定位，又要有足够的夹紧力，同时又不应产生过大的夹紧变形，不允许产生振动和损伤工件表面；夹紧动作迅速，操作方便、安全省力；手动夹紧机构要有可靠的自锁性；结构应昼简单紧凑，工艺性好。
确定夹紧力的方向和作用点的准则有：夹紧力的作用方向应垂直指向主要定位基准面；夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能的小；夹紧力的作用方向应使工作变形尽可能小。
夹紧力的作用点应落在支承元件上或几个支承元件所形成的支承面以内。夹紧力作用点应落在工件刚性较好的部位上。夹紧力作用点应尽量靠近加工表面。
5．根据什么原则选择粗基准和精基准？
答：（1）粗基准选择原则
选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基准面。具体选择时应考虑下列原则：
1)应选择不加工表面为粗基准。这样可保证不加工表面与加工表面之间的相对位置要求。
2)对于具有较多加工表面的工件，粗基准的选择，应合理分配各加工表面的加工余量。以保证：各加工表面都有足够的加工余量，此时粗基准应选择毛坯上加工余量最小的面；对某些重要的表面，尽量使其加工余量均匀，如对导轨面且要求加工余量尽可能小一些，以便能获得硬度和耐磨性更好的表面，应选择那些重要表面为粗基准；使工件上各加工表面总的金属切除量最小，应选择工件那些加工面积较大，形状比较复杂，加工劳动量较大的表面为粗基准。
3)作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口、冒口或飞边等其它表面缺陷，以便使工件定位准确，夹紧可靠。
4)同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次。
（2）精基准选择原则
基准重合原则：应尽量选择零件上的设计基准作为精基准，即为“基准重合”的原则。
基准统一原则：在加工位置精度较高的某些表面时，应尽可能在多数工序中采用同一组精基准，即“基准统一”的原则。这样可以保证加工表面的相互位置精度。
互为基准原则：当对工件上两个相互位置精度要求较高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，即为“互为基准”的原则。这样进行反复加工，可不断提高定位基准的精度，工件可以达到很高的加工要求。
自为基准原则：对于工件上的重要表面要求余量小且均匀的精加工，应尽量选择加工表面本身作为精基准，但该表面与其它表面的位置精度由前道工序保证，即“自为基准”原则。
6．机械加工为什么要划分加工阶段？各加工阶段的作用是什么？
答：划分加工阶段主要是对于开头较复杂和质量要求较高的零件，为更好地保证加工质量。
其作用包括：（1）保证加工质量。工件在粗加工时切除金属较多，切削力、夹紧力大，切削热量多，加工后内应力要重新分布由此而引起的工件变形较大，需要通过半精加工和精加工来纠正。
(2)合理使用设备。加工过程划分阶段后，粗加工可在功率大，刚度好、精度低的高效率机床上进行。精加工则可采用高精度机床，以确保零件的精度要求，也有利于长期保持设备精度。
(3)便于安排热处理工序。工件的热处理应在精加工之前进行，这样可通过精加工去除热处理后的变形。对一些精密零件，在粗加工后安排去应力的时效处理，可减少内应力变形对精加工的影响。
(4)便于及时发现毛坯缺陷。毛坯经粗加工后可及时发现工件的缺陷，如：气孔、砂眼、裂纹和加工余量不足等。以便及时报废和修补，避免继续加工造成浪费。
2．主轴的机械加工工艺路线大致过程是怎样安排的？
答：机床主轴一般是结构复杂，精度要求较高，其机械加工工艺路线为：备料-正火-车端面和钻中心孔-粗车各外圆-调质-半精车-精车-表面淬火-粗、精磨外圆表面-磨内锥孔等几个主要工序。
习题课：金属切削过程中的物理现象
一、填空题
1、刀具的总切削力F可以分解成__主切削力Fz___、__进给力_Fx___和__背向力Fy__等三个相互垂直的切削分力。其中消耗功率最多的
是_主切削力_Fg_。
2、车削是__主轴旋转________作主运动，_______作进给运动的切削加工方法。
3、铣削是__铣刀旋转________作主运动，________________作进给运动的切削加工方法。
4、积屑瘤是在切削速度加工材料条件下的一个重要物理现象。
5、在切削塑性材料时，切削区温度最高点在前刀面上近刀尖处。
6、切削层参数包括： 切削厚度、 切削宽度 、切削面积 。
二、判断题
1、金属切削加工过程中刀具材料的硬度要高于工件材料。（√）
2、金属切削加工过程中，刀具和工件必须有相对运动。（√）
3、工件的转速很高，切削速度就一定很大。（×）
4、硬质合金是在碳素钢中加入大量的钨钛钽等元素构成，它具有很高的硬度和耐磨性。（√）
5、增大刀具前角、减小刀具的后角可以减小总切削抗力。（×）
6、切削力Fc是总切削力F在主运动方向上的正投影，与切削速度vc的方向一致。（√）
7、总切削抗力与总切削力是一对作用与反作用力，总切削抗力愈大，总切削力也愈大。（√）
8、主偏角kr对切削抗力Fc′的影响不大，但对背向抗力Fp′和进给抗力Ff′的比例有明显的影响。（√）
三、选择题
1、使总切削抗力增大的因素有（）
A、工件材料的韧性和塑性差B、切削速度增大
C、切削深度和进给量增大 D、刀具前角和后角减小
2、切削热可通过多种形式传导或散发，其中带走热量最多的是（）
A、空气介质 B、刀具 C、切屑D、工件
3、磨削加工时常用的切削液是（）
A、合成切削液B、乳化液C、切削油D、极压切削油
4、切削高强度钢、高温合金等难切削材料时，应选用的切削液是（）
A、乳化液 B、合成切削液C、切削油 D、极压切削油
5、切削塑性材料时，切削区温度最高点在（）。
A刀尖处；B前刀面上靠近刀刃处；C后刀面上靠近刀尖处；D主刀刃处；
6.切屑类型不但与工件材料有关，而且受切削条件的影响。如在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减低切削速度，或加大切削厚度，就可能得到（ ）。
A带状切屑； B单元切屑； C崩碎切屑；
7、切屑与前刀面粘结区的摩擦是（）变形的重要原因。
A第Ⅰ变形区；B第Ⅱ变形区；C第Ⅲ变形区；
8、切削用量对切削力影响最大的是（）。
A切削速度；B切削深度；C进给量；
9、切削用量对切削温度影响最小的是（）。
A切削速度；B切削深度；C进给量；
10、积屑瘤是在（ ）切削塑性材料条件下的一个重要物理现象。
A低速；B中低速；C中速；D高速；
11、影响刀具的锋利程度、减小切削变形、减小切削力的刀具角度是（）。
A主偏角；B前角；C负偏角；D刃倾角；E 后角；
12、刀具上能使主切削刃的工作长度增大的几何要素是（ ）。
A增大前角；B减小后角；C减小主偏角；D增大刃倾角；E减小负偏角；
13、车削时切削热传出的途径中所占比例最大的是（）。
A刀具；B工件；C切屑；D空气介质；
14、切削加工过程中的塑性变形大部分集中于（）。
A第Ⅰ变形区； B第Ⅱ变形区； C第Ⅲ变形区； D已加工表面；
习题课：金属切削基础知识和刀具材料
一、选择题
1、切削用量对切削力影响最大的是（A ）。
A切削速度；B切削深度；C进给量；
2、切削用量对切削温度影响最小的是（B）。
A切削速度；B切削深度；C进给量；
3、积屑瘤是在（ C）切削塑性材料条件下的一个重要物理现象。
A低速；B中低速；C中速；D高速；
免费论文网友情提示：本网站所有内容为共享上传提供，不涉及任何商业利益，本站对此不承担任何保证责任！
Copyright © www.csmayi.cn Corporation, All Rights Reserved 共享时代 共享你我他 版权所有