1、1工程材料及机械制造基础习题第一章 材料的种类与性能（P7）、金属材料的使用性能包括哪些？力学性能、物理性能、化学性能。、什么是金属的力学性能？它包括那些主要力学指标？金属材料的力学性能：金属材料在外力作用下所表现出来的性能。主要包括：弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。、一根直径 10mm 的钢棒，在拉伸断裂时直径变为 8.5mm，此钢的抗拉强度为450Mpa，问此棒能承受的最大载荷为多少？断面收缩率是多少？F=3532500N =27.75%、简述洛氏硬度的测试原理。以压头压入金属材料的压痕深度来表征材料的硬度。5、什么是蠕变和应力松弛？蠕变：金属在高温长时间应力作用下，所加应力远小于 s
2、 逐渐产生明显的塑性变形的现象。应力松弛：承受弹性变形的零件，在工作过程中总变形量不变，但随时间的延长，工作应力逐渐衰减的现象。、 金属腐蚀的方式主要有哪几种？金属防腐的方法有哪些？主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。 防腐方法：1、改变金属的化学成分；2、通过覆盖法将金属同腐蚀介质隔离；3、改善腐蚀环境；4、阴极保护法。第二章 材料的组织结构（P26）1、简述金属三种典型结构的特点。体心立方晶格：晶胞是一个立方体，在晶胞的中心和每个顶角各有一个原子。原子数为：2 个。 塑性较好。 面心立方晶格：晶格属于立方晶系，在晶胞的 8 个顶角和 6 个面的中心各有一个原子。每个面心立方晶格的原子数为：4 个。
3、塑性优于体心立方晶格的金属。 密排六方晶格：晶格属于六方棱柱体，在六棱柱晶胞的 12 个项角上各有一个原子，两个端面的中心各有一个原子，晶胞内部有三个原子。每个密排六方晶胞原子数为：6 个 ，较脆2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。使金属抵抗塑性变形的能力提高，从而使金属强度提高。 4、什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？固溶强化：因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。原因：固溶体中溶质原子的溶入引起晶格畸变，使晶体处于高能状态。11、何为共晶反应、匀晶反应共析反应？试比较三种反应的异同点。共晶反应：从某种成分固定的合金溶液中，在
4、一定恒温下同时结晶出两种成分和结构都不同的固相的反应。共析反应：由一种固相在恒温下同时转变成两种新的固相的反应。匀晶反应：两组元组成的合金系，在液态无限互溶，在固态也能无限互溶，形成固溶体的反应。17、分析碳的质量分数分别为 0.20%、0.60% 、0.80%、1.0%的铁碳合金从液态缓慢冷至室温时的结晶过程和室温组织。指出这四种成分组织与性能的区别。碳的质量成分分别为 0.20%、 0.60%的铁碳合金均属于亚共析钢，从液态缓慢冷至室温2时的结晶过程为：经过 AC 线时从液态中结晶出 A，经过 AE 线时全部结晶为 A，经过 GS线时由于贫碳有 F 析出，经过 PSK 线时剩余的 A 转变
5、为 P，室温组织为 P+F。并随碳的质量分数的增加 P 增加，F 减少。碳的质量成分分别为 0.80%、 1.0%的铁碳合金均属于过共析钢，从液态缓慢冷至室温时的结晶过程为：经过 AC 线时从液态中结晶出 A，经过 AE 线时全部结晶为 A，经过 ES线时由于富碳有 Fe3C析出，经过 PSK 线时剩余的 A 转变为 P，室温组织为 P+ Fe3C。并随碳的质量分数的增加 Fe3C增加，P 减少。由于 F、P、Fe3C，的力学性能上的差异，随碳的质量分数的增加铁碳合金的强大和硬度增加，而塑性和韧性下降。第三章 金属热处理及表面改性1、钢的热处理的基本原理是什么？其目的和作用是什么？钢的热处理是
6、将钢在固态下、在一定的介质中施以不同的加热、保温和冷却来改变钢的组织，从而获得所需性能的一种工艺。其目的是通过其组织的变化，挖掘钢的潜力以满足使用要求。3、A 在等温冷却转变时，按过冷度的不同可以获得哪些组织？可以获得：珠光体、索氏体、托氏体（屈氏体） 、贝氏体和马氏体。6、正火与退火的主要区别是什么？如何选用？正火的冷却速度比退火稍快，过冷度稍大。组织较细，强度、硬度较高。选用：（1） 从切削加工性方面考虑，低碳钢用正火提高硬度，而高碳钢用退火降低硬度，以便于切削加工。 （2）从使用性能上考虑，对零件性能要求不高，可用正火作为最终热处理；当零件形状复杂、厚薄不均时，采用退火；对中、低碳钢，正
7、火比退火力学性能好。（3）从经济上考虑，正火冷却不占用设备，操作简便，生产周期短，能耗少，故在可能条件下，应优先考虑正火处理。10、回火的目的是什么？常用的回火操作有哪些？试指出各种回火操作得到的组织、性能及运用范围？回火的目的：（1）降低脆性；（2）消除或减少内应力；（3）获得工件所要求的力学性能 ； （4）稳定工件尺寸；低温回火：150 250 。回火马氏体。高硬耐磨。刃具，轴承，冷作磨具等。 中温回火：350 500 。回火屈氏体。高的屈服极限，弹性极限和韧性。弹簧，热作磨具。 高温回火 （调质处理） ：500 650 。回火索氏体。较好的综合机械性能。连杆，轴，齿轮等。11、什么是调质
8、？调质的主要目的是什么？钢在调质后是什么组织？3调质：淬火后高温回火。目的：使钢得到综合的力学性能。调质后的组织为索氏体。12、指出下列工件的淬火及回火温度，并说明回火后获得的组织及其大致硬度。（1）45 钢小轴（要求综合性能）淬火温度 Ac3 以上 3050，回火温度 500650，回火后获得的组织为索氏体，硬度大致为 2530HRC。（2）60 弹簧钢淬火温度 Ac3 以上 3050，回火温度 250500，回火后获得的组织为贝氏体，硬度大致为 4050HRC。（3）T12 锉刀淬火温度 Ac1 以上 3050，回火温度 150250，回火后获得的组织为马氏体，硬度大致为 6265HRC。
9、第四章 钢铁材料及其用途（53）2、分析说明优质碳素结构钢中，为什么碳的质量分数的差异会造成较大的性能差异？优质碳素结构钢由 F、P 、组成，而这两种组元力学性能差异很大，随碳的质量分数的增加F 减少，P 增加，导致性能的差异。、 什么是合金调质钢？其主要用途是什么？其所含主要合金元素有哪些？合金调质钢：经过调质处理后使用的中碳合金结构钢。主要用途：制造受力复杂，要求具有综合力学性能的重要零件。所含主要合金元素有：Cr、Mn、Ni、Mo 等。、 优质碳素钢的牌号是如何规定的？45 钢的化学成分、抗拉强度、屈服强度分别是多少？优质碳素钢的牌号是两位数，表示该钢号平均的碳的质量分数的百分数。45
10、钢的化学成分为碳的质量分数在 0.420.50%之间，Si 在 0.170.37 之间，Mn 在 0.500.80 之间。抗拉强度 600Mpa，屈服强度 355Mpa。10、灰口铸铁可分哪几类？影响其组织和性能的因素有哪些？分为：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁特、蠕墨铸铁。影响其组织的因素主要是工艺方法（在浇注前加入硅铁） 。影响其性能的因素有：基体组织，石墨的形态、数量、大小和分布。12、三块形状和颜色完全相同的铁碳合金，分别为 15 钢、60 钢和白口铸铁，用什么简便方法可迅速区分它们？用划痕法比较它们的硬度，硬度从低到高分别为 15 钢、60 钢和白口铸铁。14、什么是石墨化过程？影响石墨
11、化过程的因素主要有哪些？石墨化过程：碳以石墨的形式析出的过程。即铸铁中石墨形成的过程。影响石墨化过程的因素主要有：化学成分和冷却速度。第五章非铁材料（P72）2、变形铝合金包括哪几类铝合金？用 LY1 作铆钉应在何状态下进行铆接？在何时得到强化？变形铝合金包括：防绣铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻铝合金。用 LY1 作铆钉应在淬火自然失效状态下进行铆接。失效时得到强化。5、钛合金分为几类？钛合金的性能特点与应用是什么？钛合金分为： 型钛合金、 型钛合金、 型钛合金。钛合金的性能特点是：熔点高、密度小、比强度高、热强度高、断裂韧性较高、耐腐性高，但切削性差、冷变形困难、硬度低、耐磨性差。主要用于
12、航空、化工、造船及医疗行业。9、对于下面列出的四种构件，选用下列那种塑料最合适？4构件：（1）电源插座；（2）飞机窗玻璃；（3）化工管道；（4）齿轮。材料：（1）酚醛树脂；（2）尼龙（3）聚氯乙烯；（4）聚甲基丙烯酸甲脂。电源插座（酚醛树脂） ；飞机窗玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂） ；化工管道（聚氯乙烯） ；齿轮（尼龙） 。12、复合材料的性能有什么特点？比强度和比模量高，抗疲劳性能和抗断裂性能好，减摩、耐磨、减振性能优良。金属基复合材料具有高韧性和抗热冲击性能。另外，复合材料还具有耐辐射性、蠕变性能高以及特殊的光、电、磁性能。第六章 失效及选材（P79 ）、 零件的失效形式主要有哪些？分析零件失效
13、的主要目的是什么？零件的失效形式：变形、断裂、腐蚀、磨损。分析零件失效的主要目的是为了：正确的设计零件的结构形式、尺寸；正确的选择材料；正确的制订零件的加工工艺；正确的安装盒使用零件。、 选择零件材料应遵守哪些原则？在利用手册上的力学性能数据时应注意哪些问题？选择零件材料应遵守：使用原则、工艺原则和经济性原则。在利用手册上的力学性能数据时应注意零件的使用性能，由零件的工作应力、使用寿命或安全性与力学性能指标的关系，确定对力学性能指标要求的具体数字。4、零件的使用要求包括哪些？以车床主轴为例说明其使用要求。包括力学性能、工作温度、工作介质及其它特殊性能。车床主轴：）受弯曲、扭转。）承受的应力和冲
14、击不大，运转平稳。）滑动轴承、锥孔、外圆锥面处应有一定的耐磨性。第七章 铸造(P109)、什么是液态合金的充型能力？它对铸件质量有何影响？与合金的流动性有何关系？化学成分对合金的流动性有何影响？充型能力：液态合金充满铸腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。充型能力强能获得质量好的铸件。合金的流动性好，充型能力强，反之充型能力强弱。纯金属和共晶成分的合金在恒定温度下凝固，已凝固层和未凝固层之间界面分明、光滑，对未凝固液体阻力小，流动性好，结晶温度范围窄的合金流动性好。、 液态合金浇入铸型后要经历哪几个收缩阶段？对铸铁质量各有何影响？铸造摸样尺寸与哪个收缩阶段密切相关？液态合金浇入铸型后要经历：液
15、态收缩 ；凝固收缩 ；固态收缩等三个收缩阶段。液态收缩与凝固收缩引起铸件的缩孔与缩松，固态收缩引起铸件的内应力、变形，甚至裂纹。铸造摸样尺寸与固态收缩密切相关。6、何谓顺序凝固原理？何谓同时凝固原理从工艺上如何实现这两种凝固原理？它们各适用于甚么场合？顺序凝固原则：通过设置冷铁、布置浇、冒口位置等措施。保证铸件各部按照远离冒口的位置最先凝固，然后朝冒口的方向顺序凝固，使冒口最后凝固的凝固原则。同时凝固原则：通过设置冷铁、布置浇口位置等措施使铸件各部分温差尽可能小的凝固过程。顺序凝固原则适用于液态收缩和凝固收缩，以防止缩孔和缩松。同时凝固原则适用于固态收缩，以防止铸件的内应力、变形及裂纹。5、
16、铸造内应力分为哪几类？热应力是如何形成的？在铸件不同部位的应力状态如何？铸造内应力分为热应力和机械应力。热应力是由于铸件壁厚不均各部分的冷却速度不一致，收缩量不同铸件内部彼此相互制约引起的应力。厚部、心部受拉应力。薄部、表面受压应力，、 铸件变形的原因何在？如何防止铸件的变形？铸件变形是由于内部存在内应力，铸件处于一种不稳定状态，厚的部分受拉应力，薄的部分受压应力。当应力超过屈服极限铸件本身总是力图通过变形来减缓内应力，铸件产生变形。防止铸件的变形：1）铸件的结构尽可能对称；2）铸件的壁厚尽可能均匀；3）采用同时凝固原则；4）采用时效处理。、 熔模铸造有何优缺点？和实型铸造相比有哪些不同？优缺
17、点：（）可生产形状复杂及薄壁铸件；（）铸件尺寸精度高、表面质量好；（）适应性广；（）工艺过程复杂、不易控制，生产周期长，铸型的制造费用高，铸件不宜太大。与实型铸造相比，工艺较复杂，需要两次造型，两次浇注，且不易控制；使用和消耗的材料较贵。15、离心浇注有何优缺点？主要适用于哪些场合优点：工艺简单，铸件组织致密，无缩孔、气孔、夹渣等缺陷，力学性能好，便于铸造“双金属”铸件，铸造合金的种类不受限制。缺点：铸件内表面质量差，孔的尺寸不易控制。主要适用于大批量生产灰铸铁及球墨铸铁管、汽缸套及滑动轴承等中空件，也可浇注刀具、齿轮等成形铸件。6第八章 压力加工（151）、常用的金属压力加工方法有哪些？各有
18、何特点？（1） 轧制：使金属坯料通过一对回转轧辊间的空隙产生变形。（2） 挤压：使金属坯料从挤压模的模孔中挤出而变形。（3） 拉拔：将金属坯料从拉拔模的模孔中拉出而变形。（4） 自由锻：将金属坯料放在上下砧板间受冲击力或压力而变形。（5） 模锻：将金属坯料放在模锻模膛内受冲击力或压力而变形。（6） 板料冲压：利用冲模，使金属板料产生分离或变形。5、何谓金属的可锻性？影响可锻性的因素有哪些？金属的可锻性(锻造性能): 是衡量材料压力加工难易程度的工艺性能。包括塑性和变形抗力。影响可锻性的因素有：（1）金属的化学成分；（2）金属的组织结构；（3）变形温度；（4）变形速度；（）应力状态。、 试述自由
19、锻、胎模锻和模锻的特点及适用范围。自由锻特点：锻造时，金属能够沿上、下砧块向没有受到锻造工具工作表面限制的各方向流动。 （）工具简单，应用广泛，对设备要求低，生产周期短；生产率低，尺寸精度不高，表面粗糙度高，对工人操作水平要求高，自动化程度低。用于单件、小批量生产。胎模锻特点：介于自由锻与模锻之间（）不需用昂贵的设备，可扩大自由锻的范围。（）操作灵活，可局部成形。 （）胎模结构简单，制造容易。 （）胎模锻尺寸精度不高，工人劳动强度大，胎模容易损坏，生产率不高。 。用于中、小批量的小型锻件的生产。模锻的特点：（）锻件质量较好，力学性能较高。 （）锻件形状复杂，尺寸精度高，表面质量较好。 （）生产
20、率高，劳动强度小，操作简便，对工人技术要求低，容易实现机械化。 （）节约金属材料，锻件加工余量和公差较小。适用于中、小型锻件的成批和大量生产 、 如何确定冲孔模和落料模的刃口尺寸？用直径 50mm 的冲孔模具来生产直径50mm 的落料件能否保证冲压件的精度？为什么？冲孔模和落料模要求凸模和凹模间有合理的间隙，其间隙一般为板厚的 5%10%。用直径50mm 的冲孔模具来生产直径 50mm 的落料件不能保证冲压件的精度。因为工件上孔的尺寸取决于凸模的尺寸，而外形尺寸取决于凹模尺寸。15、板料拉深时，如何防止工件拉裂和边缘起皱？7 凸凹模的工作部分必须具有一定的圆角； 凸凹模间隙要合理； 控制拉深系
21、数； 设置压边圈； 涂润滑油。17、试述如图所示冲压件的生产过程。落料、冲孔、折弯19、简述摩擦压力机的工作原理。为什么摩擦压力机上不宜进行多模膛锻造？摩擦压力机靠飞轮旋转所积蓄的能量转化为金属的变形能进行锻造的。电动机经带轮、摩擦盘、飞轮和螺杆带动滑块做上、下往复运动，操纵机构控制左、右摩擦盘分别与飞轮接触，利用摩擦力改变飞轮转向。因传动效率低，滑块上没有特殊的安装上模的装置，多模膛锻造时易错边，所以不宜进行多模膛锻造。第九章 焊接（177）、 什么是焊接电弧？它由哪几个区域组成？各区产生的热量和温度如何？什么是正接和反接？焊接电弧：由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与焊件间，在
22、气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。电弧由阴极区 、阳极区和弧柱区三部分组成。阳极区热量约占 43%，温度约为 2600K；阴极区热量约占 36%，温度约为 2400K；弧柱区热量约占21%，温度可达 60008000K。直流电源焊接时，正接：工件为正极，焊条为负极；反接工件为负极，焊条为正极。、 焊条由哪几部分组成？各部分作用如何？其中为什么含有锰铁？在其他电弧焊工艺中，有无类似材料和作用？焊条由金属焊芯和药皮两部分组成。焊芯的作用：作为电级，起导电作用：作为焊缝的填充金属，与母材一起组成焊缝。药皮的作用： 稳定电弧； 产生保护气体； 造渣，保护焊缝；补充合金元素，提高焊缝金属的力学性能。
23、锰铁在焊接冶金过程中起脱气、去硫、渗合金等作用。在其他电弧焊工艺中，无类似材料和作用，如钎焊。8、 什么是焊接热影响区？熔焊时低碳钢的焊接热影响区一般分为那几个区？它们对焊接接头质量有何影响？可采用什么措施来减少或消除热影响区？热影响区：在焊接过程中，焊缝两侧金属因焊接热作用而产生组织和性能变化的区域。分为溶合区、过热区、正火区和部分相变区。溶合区：成分和组织极不均匀，强度下降塑性很差，是产生裂纹及局部脆性破坏的发源地。过热区：具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。过热区的塑性、韧性差，容易产生焊接裂纹。正火区：具有正火组织的区域。空冷后，金属发生重结晶，晶粒细化，其力学性能优于母材。部分组织发生
24、相变的区域。该区的晶粒大小不均匀，力学性能稍差。对热影响区的大小、组织和性能可以通过不同的焊接方法，焊接规范等工艺措施加以控制，但无法消除。5、产生焊接应力和变形的原因是什么？焊接应力是否一定要消除？如何消除，可采取哪些措施来消除？焊接过程中，对焊件进行不均匀加热和冷却，是产生焊接应力和变形的根本原因。焊接应力一定要消除。消除焊接应力措施有：选择合理的焊接顺序，尽量使焊缝自由收缩；锤击焊缝；加热减应区；焊前预热和焊后缓冷；焊后去应力退火。、 焊接变形的基本形式有哪些？预防和减少焊接变形常采用哪些措施？如产生变形如何校正？变形的形式：收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形、扭曲变形等。 预防和减少
25、焊接变形常采用的措施：（）合理选择焊件结构；（）焊前预热，焊后缓冷：（3）焊前组装时，采用反变形法；（）刚性固定法；（5）预留收缩变形量；（6）加热“减应区” ；（7）安排合理的焊接顺序；（8）锤击焊缝法；（9）焊后热处理。校正方法有：（）机械矫正法；（）火焰矫正法。11、钎焊和熔焊的实质有何区别？钎焊分哪几类，各有何特点和运用？钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连续的焊接方法。而溶焊温度较高，在焊接中母材也溶化成为焊缝的一部分。钎焊分为软钎焊和硬钎焊。软钎焊：钎料熔点低于 450，
26、钎焊接头强度小于 70Mpa，但导电性优异。适应于焊接力不大、工作温度较低的电子工业，如电子元器件、仪器、仪表、导线等。硬钎焊：钎料熔点高于 450，钎焊接头强度大于 200Mpa。常用于受力较大及工作温度较高的结构件的焊接。20、如图 9-32 所示，图 a 不等厚板焊接和图 b 有孔板上焊接圆管件，请指出图示结构中设计不合理之处，说明理由并改正之。图 a 不合理之处在于两板厚度相差太大，焊接接头处焊接应力很大。将厚板在接头处加工成斜坡，其薄处于薄板同。图 b 不合理之处在于焊接接头处焊接应力很大，焊缝不牢固；板孔与圆管件在焊接时很难同心。将孔板的孔加工成与圆管件外径相同，将圆管件插入板孔中
27、焊接。9第十章 非金属及复合材料成形方法（P190）、 塑料的成形方法主要有哪些？其适应范围及工艺过程如何？挤压成形：把塑料放在挤压机的料筒内加热熔化，利用螺杆将塑料连续不断地自模具的型孔中挤出而成制品。适用于热塑性塑料的管、板、棒以及丝、网、薄膜的生产。注射成形：把塑料放在注射成形机的料筒内加热熔化，再靠柱塞或螺杆以很高的压力和速度注入模具型腔内，冷却固化后取出。适用于热塑性塑料或流动性大的热固性塑料。压延成形：将加热塑化的热塑性塑料通过两个以上相对旋转的（加热）滚筒间隙，使其成为规定尺寸的连续片状材料。 3、陶瓷的成形方法主要有哪些？工艺过程有何特点？干压成形：将粉料装入钢模内，通过冲头对
28、其加压，压制成一定形状和尺寸的压坯。等静压成形：利用液体或橡胶等在各个方向传递压力相等的原理对坯体进行压制（分为干式和湿式） 。注浆成形：将陶瓷颗粒悬浮于液体中成为料液，再把料液注入多孔模具中，通过模具的气孔把料液中的液体吸出，在模具内留下坯体。热压成形：利用蜡类材料热熔冷固的特点，把粉料与熔化的蜡料黏合剂迅速搅合成具有流动性的料奖，在热压铸机中用压缩空气把热熔料奖注入金属模具中，冷却凝固成形。注射成形：将粉料与有机黏结剂混合后，加热混炼，制成粒状粉料，用注射成形机在130300温度下注射入金属模具中，冷却后黏结剂固化，取出坯体，经脱脂后按常规工艺烧结。第十一章 毛坯成形方法选择及质量控制（P
29、200 ）、 毛坯选择成形工艺的原则是什么？（1） 保证零件的使用性能；（2）满足材料的工艺性能要求；（3）降低制造成本；（4）符合生产条件6、下列零件选用何种成形方法制造毛坯比较合理？形状复杂要求减振的大型机座：铸造； 大批量产生的重载中、小型齿轮：模锻薄壁杯状的低碳钢零件：焊接； 形状复杂的铝合金构件：铸造12、毛坯件常用的无损探伤方法有哪些？试述其工作原理及适用性。1）着色试验；2）磁力探伤；3）射线照相法；4）超声波检测第 13 章切削加工基础知识（P248）、 试述切削加工的分类，特点及发展方向。1） 机械加工：包括车削、钻削、镗削、铣削、刨削、磨削等。2）钳工：包括划线、鏨削、锯割
30、、锉削、刮削、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、套螺纹、机械装配和设备维修等。主要特点： 1）精度高，表面粗糙度值低；2）运用广泛； 3）生产率高；4）刀具和工件具有一定强度和刚度，刀具材料硬度比工件材料硬度高。 发展方向：与计算机、自动化系统论、控制论及人工智能、计算机辅助设计与制造、计算机集成等高新技术及理论相融合，向精密化、柔性化、智能化方向发展。3、试说明下表中几种切削加工方法的主运动和进给运动方式是转动还是移动，并说明是由刀具还是由工件实现的。10运动方式 车床车外圆车床钻孔 车床镗孔 钻床钻孔 龙门刨床刨平面镗床镗孔主运动 工件转动 工件转动 工件转动 刀具转动 工件移动 刀具转动进给运动
31、 刀具移动 刀具移动 刀具移动 刀具移动 刀具移动 工件移动运动方式 牛头刨床刨平面铣床铣平面插床插平面拉床拉键槽平面磨床磨平面外圆磨床磨外圆主运动 工件移动 刀具转动 刀具移动 刀具移动 刀具转动 刀具转动进给运动 刀具移动 工件移动 工件移动 刀具移动 工件移动 工件转动5、车削外圆时，工件转速 n=360r/min，v c=150m/min，测得此时电动机功率 Pc=3kw，设机床转动效率 =0.8，试求工件直径 dw、主切削力 Fz。解：dw=1000v/(n)=1000150/(3603.14)=133mmFz=1000Pc/ v c =100030.860/150=960N9、切削
32、热是如何产生，又如何转散的？对切削加工有何影响？切削热来源：切削层金属发生弹性变形和塑性变形的热量以及切屑与前刀面、工件与后刀面之间摩擦产生的热。并通过切屑、工件、刀具和周围的介质传散。切削热的影响：使工件产生热变形，影响工件的精度。加速刀具的磨损。10、如何评价材料切削加工性能的好坏？改善材料切削加工性的途径有哪些？评价材料切削加工性能好坏的指标：在一定刀具耐用度下的切削速度 vr 和相对加工性Kr。改善工件材料切削加工性的途径：1.调整材料的化学成分；2.热处理改善显微组织。13、切断刀如图 13-25 所示，试分别标出切削平面、基面、主剖面及 0、 0、 、 。第十四章 零件表面的加工方
33、法（P278）1、常用的车床类型有哪些？在车床上能完成哪些工作？常见的车床有卧式、立式、转塔、自动、数控等。 主要功能：各种回转面的加工。5、何谓顺铣和逆铣？它们各有何特点？分别适合于何种场合？顺铣：铣刀和工件接触部分的旋转方向与工件的进给方向相同。 逆铣：铣刀和工件接触部分的旋转方向与工件的进给方向相反。 9、镗削加工的切削运动与车削加工的切削运动有何不同？在车床上镗孔，工件旋转，刀具做进给运动。在镗床上镗孔有工件固定，刀具旋转并做进给运动；刀具旋 转，工件做进给运动两种。10、拉削加工有何特点？其切削运动与一般机械加工方法有何不同？ 特点：（）加工精度高，表面粗糙度小；（）生产率高，一次行
34、程即可完成粗、精加11工；（）不能纠正孔的位置误差；（）对孔的前道工序要求不高；（）拉刀的制造及刃磨复杂，成本高；（）用于大批量生产，不能加工盲孔深孔和阶梯孔。 拉削加工时主运动为拉刀做直线运动，无进给运动，孔的加工和整形靠不同的刀齿完成13、为什珩磨不能提高孔的位置精度？由于珩磨头与机床主轴是浮动连接，固不能提高孔的位置精度。第 15 章机械零件的结构工艺性（P287）1、零件的结构设计在生产中什么意义？能在同样的生产条件下，采用高效率、低消耗和低成本的方法制造出来。2、要使零件的切削加工过程中具有良好的结构工艺性，除满足使用性能要求外，还应遵循的基本原则是什么？在满足使用要求的前提下，尽可
35、能使毛坯生产、切削加工、热处理和装配调试等各个阶段都具有良好的结构工艺性。即：便于零件安装、加工，提高切削效率，减少切削加工量和易于保证加工质量。6、指出图 15-1 所示零件难以加工或无法加工的部位，并提出改进意见。(a) T 型槽无法加工。将其改为通槽。(b) 圆孔竖直段无法加工。将其改为通孔，再将上下用螺钉堵上。(c) 两小齿轮无法加工。增加退刀槽。(d) 槽我法加工。各面间增加圆弧过渡，并增加退刀槽。(e) 圆锥表面加工困难。在小端部分增加砂轮越程槽。(f) 螺纹尾部加工困难。增加退刀槽。(g) 箱体内部孔加工困难。将两孔改为同直径。第 16 章 机械加工工艺过程的基础（315）1、何
36、谓生产过程、工艺过程、机械加工工艺过程、工序？生产过程：由原材料制成零件并装配成机器的全过程。工艺过程：生产过程中，直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。机械加工工艺过程：利用机械加工方法，使毛坯逐步改变形状和尺寸而成为合格零件的全部过程。工序：一个或一组工人，在一个工作地（机械设备上）对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。4、何谓工件的六点定位原理？工件的定位方式有几种？空间的任何一个自由刚体，都有六个自由度，用合理分布的六个点来限制这六个自由度，12称为六点定位原理。7、试分析如图 16-30 所示的各种安装方法工件的定位情况，各限制了
37、工件的那些自由度？属于哪种定位？（1）限制了沿 x、y、z 三个方向的移动和绕 y、z 两轴的转动。属于不完全定位。（2）限制了沿 x、y、z 三个方向的移动和绕 x、y、z 两轴的转动。属于完全定位。（3）限制了沿 x 三个方向的移动和绕 y、z 两轴的转动。属于欠完全定位。8、何谓基准？根据作用的不同，基准分为哪几种？12、加工轴类零件时常以什么作为统一的精基准？为什么？第十二章 机床夹具设计原理、 什么是机床夹具？机床夹具有哪些用途？机床夹具：机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种附加工艺装置。（）保证产品质量；（）提高劳动生产率、降低成本；（）扩大机床的应用范围；（）保持生产的节奏性及
38、平衡流水加工的节拍；（）减轻劳动强度及保证操作安全。、 根据六点定位原理，分析图示定位方案中各个定位元件分别限制了哪些自由度？、 不完全定位和过定位是否均不允许存在？为什么？一般不允许欠定位。当毛坯的尺寸公差很大、表面很粗糙和精度要求很高时，完全依靠夹具定位，难以达到加工精度要求。这时对那些难以保证精度要求的自由度往往不加限制，13则出现欠定位，可采用直接找正安装、划线找正安装及刀具试切的方法解决。通常应尽量避免产生过定位。但过定位使用得当，可增加刚性和定位稳定性。、 “工件装夹在夹具中，定位支承不超过六个，就不产生过定位。 ”这种说法对吗？为什么？不对，过定位为在夹具中由几个定位元件重复限制
39、同一个自由度的情况。工件装夹在夹具中，有时定位支承虽不超过六个，但有的自由度并没有限制，而有的自由度却被两个或两个以上的限制定位支承限制产从而生过定位。、 工件以平面定位的夹具定位元件有哪几种？各用在那么场合下？、 什么是可调支承、辅助支承？二者有何异同？可调支承：支承的高度在一定范围内可调。辅助支承：在夹具中对工件不起限制自由度的支承，作用：提高工件的支承刚度，防止工件受力产生变形。可调支承限制工件自由度；辅助支承不限制工件自由度。、 工件以内孔定位的夹具定位元件有哪几种？心轴和定位销。、间隙配合圆柱心轴；、过盈配合圆柱心轴；、圆锥心轴；、定位销；、圆锥销。、 工件以外圆定位的夹具定位元件有
40、哪几种？、在 V 形块中定位；、圆柱孔；、半圆柱孔。、 什么是定位误差？为什么会产生定位误差？定位误差 dw：同批工件在夹具中定位时，工序基准位置在工序尺寸方向上的最大变动量。产生原因：、由基准不重合误差 bc 引起的定位误差；、由基准位置误差 jw 引起的定位误差。、 简述夹紧力的确定原则。（）夹紧力的方向应使定位基准与元件紧密接触，保证工件定位准确可靠。 （）夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致，以减少工件的变形。 （）夹紧力的方向尽量与切削力、工件重力的方向一致，以减小夹紧力，从而使夹紧装置结构紧凑，操作省力。 （4）夹紧点应正对支承元件，或位于支承元件所形成的支承面内，以保证各个定位
41、支承元件都受到夹紧时的压力，避免使工件产生翻转或回转的力矩。 （5）夹紧力作用点应位于工件刚性最好的部位以防止工件变形。 （6）夹紧点应尽量靠近加工表面，使切削力对夹紧点的力矩减小，增加夹紧的可靠性，防止或减小工件振动及弯曲变形。 （7）将夹具和工件看成刚性系统，视工件在（最不利情况下的）切削力、夹紧力、重力和惯性力作用下，处于静力平衡，列方程求出理论夹紧力。实际夹紧力为理论夹紧力乘以安全系数 K。、 机床专用夹具设计的基本要求有哪些？、保证工件的加工要求；、提高机械加工劳动生产率、降低成本；、操作方便、工作安全、能减轻劳动强度。、便于排屑。、有良好的结构工艺性 便于制造、检验、调整、维修等。
42、、 夹具总图上应标注哪些尺寸和技术要求？尺寸标注：、夹具外形轮廓尺寸；、与夹具定位元件、引导元件及夹具安装基准有关的配合尺寸、位置尺寸及其公差；、夹具定位元件与工件的配合尺寸；、夹具引导元件与刀具的配合尺寸；、夹具与机床的连接尺寸及配合；、其他主要配合尺寸。技术条件标注：、定位件与定位件的定位表面之间的相互位置精度要求；、定位件的定位表面与夹具安装面之间的相互位置精度要求；、定位件的定位表面与引导件工作表面之间的相互位置精度要求；、引导件与引导件工作面之间的相互位置精度要求；、14定位件的定位表面或引导件工作面对夹具找正面的位置精度要求；、与保证夹具装配精度有关的或与检查方法有关的特殊的技术要
43、求。第十三章 机械加工工艺规程的制定、 什么是机械加工工艺规程？常用的工艺文件有哪些？机械加工工艺规程：规定零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。工艺文件：（）工艺过程卡片；（）工序（操作）卡片；（）调整卡片；（）检验工序卡片；、 拟定机械加工工艺规程的原则与步骤有哪些？制定原则：）保证加工质量，可靠地达到产品图纸的全部要求；）有高的生产率，保证按期并力争超额完成生产任务；）减少人力和物力消耗，降低成本，经济合理； ）降低劳动强度，有安全良好的工作条件。步骤：、分析研究产品装配图和零件图；、确定毛坯；、有年生产纲领研究确定零件的生产类型；、拟定工艺路线；、确定各工序所用机床和工艺装备；、确定各
44、工序的加工余量，计算工序尺寸及公差；、确定各主要工序的技术要求及检验方法；、确定切削用量和工时定额；、编制工艺文件。、 拟定工艺路线必须完成哪些工作？选择加工方法、定位基准、决定工序集中与分散程度及各表面加工顺序。、 表面加工方法的选择应遵循哪些原则？、所选最终加工方法的经济精度及表面粗糙度要与加工表面的精度及表面粗糙度的要求相适应。、加工方法要与生产类型相适应。、所选用的加工方法能保证加工表面的几何精度和表面相互位置精度要求。、加工方法要与零件材料的可加工性相适应。、加工方法要与本厂现有生产条件相适应。、 试述粗、精基准的选择原则？、精基准的选择：） “基准重合”原则；） “基准统一”原则；
45、） “互为基准”原则；）“自为基准”原则；）选择定位基准应注意定位和装夹方便，夹具结构简单及加工方便。）如几个加工面有位置精度要求，则先加工面积最大的表面，再以其为基准加工其他表面。2、粗基准的选择：）选择加工余量要求均匀的重要表面为粗基准。）选择加工余量最小的毛坯表面为粗基准。）以不加工表面中与加工表面的位置精度要求高的不加工表面作为粗基准。）选择粗基准应考虑定位和装夹方便、夹具结构简单、加工方便等。 ）粗基准只用一次，尽量避免重复使用。）选择比较平整光洁的表面作为粗基准。、 为什么机械加工过程一般都要划分为几个阶段进行？）保证加工质量；）获得较高的生产率；）降低加工成本；）便于按排热处理、
46、检验工序，以适应零件的具体要求。、 切削加工顺序、热处理工序应如何安排？、切削加工顺序的安排原则：）先加工基准表面，后加工功能表面。先加工平面，后加工内孔等表面。）先加工主要表面后加工次要表面。）先粗加工，后精加工。）加工顺序要便于零件进行加工，有助于提高生产率。、热处理工序的安排：）对改善金属组织和加工性能的热处理，应安排在机械加工前。）对提高零件表面硬度的热处理，应安排在工艺过程的后部，最终加工以前。）减少加工应力的热处理，应安排在粗加工之后，精加工之前。、 什么是工序集中、工序分散？各有何特点？工序集中：每道工序包含的内容多，每个零件的工艺路线短、工序少。反之叫工艺分散。工序集中的优点：
47、、减少装卡次数，便于保证各表面间的位置公差；、便于采用高生15产率的车床；、有利于生产组织和计划工作。工序集中存在的问题：）机床结构复杂，刀具数量多，降低机床工作的可靠性，增加机床停车、换刀时间，影响生产率。）设备复杂，调整、维修不便。往往由于工件刚性不足和热变形影响加工精度。工序分散的特点与工序集中相反。、 何谓时间定额？何谓单件时间？如何计算单件时间？时间定额：在一定的技术、组织条件下制定出来的完成单件产品或某项工作所需的时间。单件时间：生产一个零件所需的平均时间。计算单件时间公式：Td=Tj+Tf+Tfw+Tx、 何谓劳动生产率？提高机械加工劳动生产率可以采取哪些工艺措施？劳动生产率：一
48、个工人在单位时间内制造出的合格产品数目。也可以用时间定额衡量。提高劳动生产率的工艺途径：、缩短基本时间；、缩减辅助时间；、同时缩短基本时间和辅助时间。第十四章 先进制造技术、 先进制造技术的含义是什么? 先进制造技术由哪些核心技术组成，发展趋势如何？、 机械制造自动化的发展经历了那几个阶段？什么是刚性自动化？什么是柔性自动化？、 什么是 GT？先进制造技术中有何作用？简述分类编码系统的基本概念，它与零件图号的作用有何异同？GT 在各生产环节是如何应用的？、 什么是数控技术？什么是数控机床？数控加工程序的编制方法有哪几种？各有何特点？、 工业机器人一般由哪些部分组成？各有何作用？工业机器人在机械
49、制造中有哪些作用？、 什么是 FMS？其硬件系统的组成如何？FMS 有何特点？CIMS 的基本概念，CIM与 CIMS 的区别和联系？简述 CIMS 的结构、功能、特征和效益。、 简述 CAD 的基本概念，CAD 系统的组成。CAD 软件应包括哪些基本功能？、 CAPP 有哪些类型？派生式和创成式 CAPP 两者工作原理有何不同？CAPP 和CIMS 系统中的地位和作用？CAM 的含义是什么？包括哪些内容？、 并行工程的含义是什么？并行工程和串行工程相比有何优点？、 简述快速成型技术的原理及主要应用领域。简述敏捷制造的原理和产生背景。、 虚拟制造的含义是什么？有何优点？精益生产的基本概念和特点是什么？、 智能制造系统的功能特点是什么？
