机械制造基础部分课后习题答案

2-2切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？答：切削塑性金属材料时，刀具与工件接触的区域可分为3个变形区：①第一变形区（基本变形区）：是切削层的塑性变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；②第二变形区（摩擦变形区）：是切屑与前面摩擦的区域；③第三变形区（表面变形区）：是工件已加工表面与后面接触的区域。

它们之间的关联是：这三个变形区汇集在切削刃附近，此处的应力比较集中而且复杂，金属的被切削层就在此处与工件基体发生分离，大部分变成切屑，很小的一部分留在已加工表面上。

2-3分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么？答：在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。

瘤核逐渐长大成为积屑瘤，且周期性地成长与脱落。

积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作前角大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。

由此可见：积屑瘤对粗加工有利，生产中应加以利用；而对精加工不利，应以避免。

消除措施：采用高速切削或低速切削，避免中低速切削；增大刀具前角，降低切削力；采用切削液。

2-7车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析？分力作用是什么？答：（1）车削时的切削运动为三个相互垂直的运动：主运动（切削速度）、进给运动（进给量）、切深运动（背吃刀量），为了实际应用和方便计算，在实际切削时将切削合力分解成沿三个运动方向、相互垂直的分力。

（2）各分力作用：切削力是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定机床功率所必须的；进给力是设计进给机构、计算车刀进给功率所必需的；背向力是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据，与切削过程中的振动有关。

2-11背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否一样？为什么？如何运用这一定律知道生产实践？答：不一样。

大学本科-机械设计及其自动化专业-《机械制造基础》课后练习题（有答案和解析）1.(单选题)下面的叙述正确的是( )。

A顺序凝固有利于防止铸造应力的产生B同时凝固有利于防止缩孔的产生C铸造时浇注温度越高越好D铸件的结构斜度应设置在非加工表面正确答案：D题目解析：铸件的结构斜度应设置在非加工表面，这是为了便于从模具中取出铸件，同时避免在加工表面上留下不必要的痕迹。

选项A错误，因为顺序凝固并不能完全防止铸造应力的产生；选项B错误，因为同时凝固容易导致缩孔的产生；选项C错误，因为浇注温度过高会导致铸件产生缺陷。

2.(单选题)钢套镶铜轴承是一个双金属结构件，能够方便的铸造出该件的铸造方法是( )。

A金属型重力铸造B熔模铸造C离心铸造D低压铸造正确答案：C题目解析：离心铸造是一种利用离心力将液态金属浇入旋转的铸型中，使金属液在离心力的作用下贴紧铸型壁，从而获得各种形状的中空回转体铸件的铸造方法。

钢套镶铜轴承是一个双金属结构件，内层为钢套，外层为铜套，可以采用离心铸造的方法将两种金属材料结合在一起。

因此，答案为C。

3.(单选题)下面属于压焊的是( )。

A电渣焊B缝焊C氩弧焊D埋弧焊正确答案：B题目解析：缝焊是一种压焊方法，它使用旋转的滚轮电极对搭接的工件施加压力并进行焊接。

在焊接过程中，滚轮电极与工件接触部位产生电阻热，加上滚轮电极的挤压作用，形成连续的焊缝。

因此，正确的选项是B。

4.(单选题)在低碳钢焊接接头的热影响区中，力学性能最好的区域是( )。

A熔合区B正火区C部分相变区D过热区正确答案：B题目解析：在低碳钢焊接接头的热影响区中，正火区的力学性能最好。

正火区是焊接时焊缝两侧的金属正处于相变重结晶温度范围内，冷却后得到均匀细小的铁素体和珠光体组织，其力学性能优于母材。

相比之下，熔合区的化学成分和组织性能极不均匀，力学性能较差；部分相变区的组织不均匀，力学性能也不好；过热区的晶粒粗大，力学性能也较差。

因此，答案为B。

1、一般情况下，车削的切削过程为什么比刨削、铣削等平稳？对加工有何影响？答：除了车削断续表面之外，一般情况下车削过程是连续进行的，不像铣削和刨削，在一次走刀过程中刀齿有多次切入和切出，产生冲击。

并且当车刀几何形状、背吃刀量和进给量一定时，切屑层公称横截面积是不变的。

因此，车削是切削力基本上不发生变化，车削过程要比铣削平稳。

又由于车削的主运动为工件回转，避免了惯性力和冲击的影响，所以车削允许采用较大的切削用量进行高速切削或强力切削，有利于提高生产率。

2.无心磨的导轮轴线为什么要与工作砂轮轴线斜交a角？导轮周面的母线为什么是双曲线？零件的纵向进给速度如何调整？答。

由于导轮是用橡胶结合剂做的，磨粒较粗，零件与导轮之间的摩擦较大，所以零件有导轮带动旋转。

导轮轴线相对于零件轴线倾斜一定角度（a=1~5度），以使导轮与工件接触点的线速度V分解为两个分量Vwt和Vwa,Vwt是零件旋转速度，即圆周进给速度，Vwa为零件轴向移动速度，即纵向进给速度，Vwa使零件沿轴向做自动进给。

导轮倾斜a角后，为了使导轮表面与零件表面仍能保持线接触，导轮的外形应修整成单叶双曲面。

3.何为周铣和端铣？为什么在大批量生产中常采用端铣而不用周铣？周铣：是用铣刀圆周表面上的切削刃铣削零件，铣刀的回转轴线平行。

端铣：是用铣刀端面上的切削刃铣削零件，铣刀的回转轴线与加工平面垂直。

由于端铣的切削过程比周铣平稳，有利于提过加工质量，并且端铣可达到较小的表面粗糙度，端铣还可以采用高速铣削提高生产效率，也提过已加工表面质量。

4.镗床镗孔与车床镗孔有何不同？各适合于什么场合？答。

镗床镗孔时，镗刀刀杆随主轴一起旋转，完成主运动，进给运动可由工作台带动零件纵向移动，也可由镗刀刀杆轴向移动实现。

车床镗孔主运动和进给运动分别是由零件的回转和车刀的移动。

回转体零件上的轴心孔多在车床上加工。

箱体类零件上的孔或孔系（相互有平行度或垂直度要求的若干个孔)常用镗床加工。

机械制造基础课后习题参考答案模块1-9北邮一、名词解释固溶体:合金结晶时，组元之间相互溶解所形成固相的晶体结构与组成合金的某一组元相同，这种固体称为固溶体淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。

时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。

临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。

共晶转变：指具有一定成分的液态合金，在一定温度下，同时结晶出两种不同的固相的转变。

固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。

残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。

调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。

过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。

二、判断题1-10：错、错、对、错、对、错、对、错、对、错11-20：对、错、对、对、错、对、错、错、错、对21-28：错、对、错、错、对、对、对、对三、选择题1-5： D、B、C、A、A6-10： D、B、C、C、D11-15： C、A、A、 C、 D16-18： B、A、 C四、简答题1、答：当过共析钢中出现网状渗碳体时，会使其硬度增加切削加工性能变差，此时可采用正火或球化退火的方式来改善其切削加工性能。

2、答：T12钢误当作45钢进行完全退火后，其得到的组织为珠光体加上网状二次渗碳体并不同而不同。

首先是利用物理方法、化学方法或物理化学方法进行精选原料，并根据需要与否，对原料进行预烧以改变原料的结晶状态及物理性能，利于破碎、造粒。

然后将破碎、造粒的原料按不同的成形方法要求配制成供成形用的坯料（如浆料、可塑泥团、压制粉料）。

坯体成形：陶究制品种类繁多，形状、规格、大小不一，应该正确选择合理的成形方法以满足不同制品的要求。

选择成形方法时可以从以下几方面考虑：（1）坯料的性能。

（2）制品的形状、大小和薄厚。

（3）制品的产量和质量要求。

（4）其他。

坯体的后处理成形后的坯体经适当的干燥后，先对其施釉（有浸釉、淋釉、喷釉等方法），再经烧制后得到陶瓷制品。

第1章1．观察你身边的机械产品，总结机械制造包括哪些基本环节。

毛坯制造环节和切削加工环节，前者属于热加工范畴，后者属于冷加工范畴。

2．找机会到你身边的制造企业进行实地参观和考察，认真理解学过的知识。

略3．思考在当今时代要成为一名优秀的机械制造工程师需要经过哪些素质训练。

略4．提高产品质量，降低生产成本主要有哪些措施？1)批量生产毛坯2)利用先进加工技术进行零件加工3)利用数控加工中心取代普通生产线第2章1．什么是铸造？生产铸件主要有哪些工艺流程？评价材料铸造性能的主要指标是什么？铸造是一种传统的毛坯生产方式，将固态的铸造材料熔解后转变为液态，将其浇注到与模型形状一致的铸型中，冷却凝固后获得固态的产品。

铸造是一个复杂的工艺过程，包括以下4个主要步骤。

造型过程造芯过程合箱和浇注过程落砂清理过程评价材料铸造性能的主要指标是流动性和收缩率。

2．什么是同时凝固原则？其包含的主要工艺特点是什么？有何主要用途？对于壁厚单向递增的工件，将浇口设置在薄壁处，并在厚壁处安放冷铁使薄壁部位维持高温时间延长，厚壁部位冷却速度加快，减小了它们之间的温度梯度，从而减小内应力，这就是同时凝固原则。

工艺特点：浇口设置在薄壁处，厚壁处利用冷铁使薄壁部位维持高温时间延长，厚壁部位冷却速度加快，减小了它们之间的温度梯度，从而减小内应力。

主要用途：防止应力的产生。

3．哪种材料是“以铁代钢”的最好选择？这种材料具有哪些典型特性？球墨铸铁。

其石墨呈球状，对金属基体的割裂作用进一步减轻，其强度和韧性显著提高，远远高于灰口铸铁，并可以与钢媲美。

4．机床床身、火车轮和水管弯头分别适合用哪种材料铸造？床身用HT300或HT350灰口铸铁，火车轮用QT800-2 和HT900-2球墨铸铁，弯头用KTH300-6可锻铸铁。

5．为什么要规定铸件的“最小壁厚”和“临界壁厚”？如果所设计铸件的壁厚小于允许的“最小壁厚”，铸件就易产生浇不足、冷隔等缺陷。

如果所设计铸件的壁厚大于“临界壁厚”，容易产生缩孔、缩松、结晶组织粗大等缺陷，从而使铸件的力学性能下降。

机械制造技术基础》部分习题参考解答第五章工艺规程设计5-1 什么是工艺过程？什么是工艺规程？答：工艺过程——零件进行加工的过程叫工艺过程；工艺规程——记录合理工艺过程有关内容的文件叫工艺规程，工艺规程是依据科学理论、总结技术人员的实践经验制定出来的。

5-2 试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤。

5-3 拟定工艺路线需完成哪些工作？5-4 试简述粗、精基准的选择原则，为什么同一尺长方向上粗基准通常只允许用一次？答：粗、精基准的选择原则详见教材P212-214。

粗基准通常只允许用一次的原因是：粗基准一般是毛面，第一次作为基准加工的表面，第二次再作基准势必会产生不必要的误差。

5-5 加工习题5-5 图所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有符号的为加工面，其余为非加工面）？习题5-5 图a）、b）、c）所示零件要求内外圆同轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；习题5-5 图d）所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。

习题5-5 图解：按题目要求，粗、精基准选择如下图所示。

5-6 为什么机械加工过程一般都要划分为若干阶段进行？答：机械加工过程一般要划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。

其目的是保证零件加工质量，有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理，有利于合理使用机床设备。

5-7 试简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，各用于什么场合？5-8 什么是加工余量、工序余量和总余量？答：加工余量——毛坯上留作加工用的材料层；工序余量——上道工序和本工序尺寸的差值；总余量——某一表面毛坯与零件设计尺寸之间的差值。

5-9 试分析影响工序余量的因素，为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差和上工序制造公差的影响？5-10 习题5-10图所示尺寸链中（图中A B o、G、D0是封闭环），哪些组成环是增环？那些组成环是减环？习题5-10图解：如图a），A是封闭环，A, A, A, A, A, A是增环，其余均为减环。

第二章 2-1 什么叫主运动�什么叫进给运动�试以车削、钻削、端面铣削、龙门刨削、外圆磨削为例进行说明。

答�主运动�由机床提供的刀具与工件之间最主要的相对运动�它是切削加工过程中速度最高、消耗功率最多的运动。

进给运动�使主运动能依次地或连续地切除工件上多余的金属�以便形成全部已加工表面的运动。

车削时�主运动为工件的旋转�进给运动为刀具沿轴向相对于工件的移动� 钻削时�主运动为工件或钻头的旋转�而工件或钻头沿钻头轴线方向的移动为进给运动� 端面铣削时�主运动为铣刀的旋转运动�进给运动为工件移动� 龙门刨削时�主运动为刨刀的直线往复运动�进给运动为工件的间隙移动� 平面磨削时�主运动为砂轮的旋转�矩台的直线往复运动或圆台的回转�纵向进给运动�为进给运动�以及砂轮对工件作连续垂直移动�而周边磨削时还具有横向进给。

2-2 根据表2-2和表2-3�分析下列机床型号所代表的意义�M M 7132、C G 6125B 、X 62W 、M 2110、Z 5125、T 68 答�M M 7132代表工作台面宽度为320m m 的精密卧轴矩台平面磨床 C G 6125B 代表最大回转直径为250m m 的高精度卧式车床重大改进顺序号为B X 62W 代表工作台面宽度为20m m 的卧式升降台铣床 M 2110代表磨削孔径为100m m 的内圆磨床 Z 5125代表最大钻孔直径为25m m 的方柱立式钻床 T 68代表卧式镗床 2-3 画出Y 0=10°、�s =6°、�0=6°、0��=6°、K r =60°、r K �=15°的外圆车刀刀头部分投影图。

答�参见课本第15页。

2-4 用r r s 70157�������、、的车刀�以工件转速n =4r s �刀具每秒沿工件轴线方向移动1.6m m �把工件直径由54w d m m ��计算切削用量�s p c a f v 、、�。

第一部分金属材料与热处理（非机类专业用）1．（1）理化性能：根据材料使用中工作条件不同，对材料的理化性能要求不同。

如飞机上的一些零部件，需要密度小的材料，如铝合金制造，在腐蚀介质中工作的零件要选用耐腐蚀性好的材料制造。

（2）机械性能：根据材料在使用过程中受力情况不同，选用不同机械性能指标的材料。

（3）工艺性能：根据材料使用中加工方法不同，选用不同的工艺性能的材料。

如机床床身应选用铸造性能好的灰铸铁等。

2．σb—强度极限σs—屈服极限8％—延伸率4％—断面收缩率a k—冲击韧性A k—冲击功HB—布氏硬度HRC—洛氏硬度HV—维氏硬度3．有一定的关系。

硬度可以表示金属材料在一个小体积范围内抵抗弹性变形、塑性变形和破坏的能力。

而抗拉强度亦是指材料在拉力作用下抵抗变形和破坏的能力。

4．5用铁制造：铁锅。

用有色金属制造：铝锅、铝盆、铜制自来水龙头等。

6．车床中钢制零件：主轴、各传动轴、高速齿轮等。

铁制零件：床身、齿轮箱、尾架等。

7．塑性变形是一种永久性变形，外力去除后变形并不消失，而弹性变形在外力去除后变形消失，物体恢复原状。

8．同素异晶转变——固态金属在不同的温度下具有不同的晶格类型的现象。

例如纯铁在912℃以下具有体心立方晶格，在912℃～1300℃之间具有面心立方晶格。

9．金属在结晶过程当中，晶粒的粗细与晶核数目的多少及晶核长大的速度有关。

10．固溶体：溶质原子融入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型的金属晶体称之为固溶体。

化合物：指两个或两个以上的组元按一定的原子比相互化合而成的新物质。

机械混合物：组成合金的组元在互配的情况下既不溶解也不化合，而是按一定的重量比例，以混合的方式存在着，形成各组元晶体的机械混合物。

具有固溶体结构的金属材料其强度和硬度比纯金属高，而具有化合物结构的金属材料通常硬度很高，而且脆性大，具有机械混合物机构的金属材料不仅决定各组成的性能，还与各数量大小，形状及分布情况有关，通常它比单一固溶体强度、硬度高，塑性、韧性差。

机械制造基础习题（附参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、分离工序中将半成品切开成两个或几个工件的是（）工艺。

A、切断B、冲孔C、剖切D、落料正确答案：C2、成形工序中通过板料的局部变形来改变毛坯形状和尺寸的是（）工艺。

A、拉深B、弯曲C、成型D、冷挤压正确答案：C3、淬火后高温回火被称为（）。

A、退火B、正火C、时效D、调质正确答案：D4、可以半固态金属成型的方法是（）。

A、压力铸造B、消失模铸造C、熔模铸造D、砂型铸造正确答案：A5、铸铁中综合性能接近于钢的是（）。

A、灰铸铁B、球墨铸铁C、可锻铸铁D、蠕墨铸铁正确答案：B6、通常扩孔可以完成孔的( )。

A、粗加工B、半精加工C、精加工D、以上均可以正确答案：B7、轴类零件的长径比在12和30之间的是（）。

A、挠性轴B、刚性轴C、短轴D、细长轴正确答案：A8、保证孔口与孔中心线的垂直度的加工是( )。

A、扩孔B、钻孔C、铰孔D、锪孔正确答案：D9、用紫外光照射逐层喷射的聚合物（光敏树脂）固化成型是（）3D打印。

A、光固化成型（SLA）B、数字光处理成型（DLP）C、聚合物喷射成型（PolyJet）D、选择性激光烧结（SLS）正确答案：C10、有气密性要求的配合件表面需要（）。

A、磨削B、研磨C、刮削D、精刨正确答案：B11、下列加工中对表面只进行修饰的是（）。

A、抛光B、滚压C、珩磨正确答案：A12、电火花加工的特点是（）。

A、电极和工件不接触，宏观作用力小。

B、脉冲放电的持续时间短，加工精度良好。

C、直接利用电能，便于加工过程的自动化。

D、以上都是正确答案：D13、以铜为基添加一定量其他合金化元素的合金称为（）。

A、灰口铸铁B、铜合金C、结构钢D、铝合金正确答案：B14、硬钎焊使用的钎料熔点在（）。

A、1000~1200F°B、1200~1400F°C、1600~1800F°D、1400~1600F°正确答案：B15、同一台电火花机可以进行（）。

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机械制造技术基础课后习题答案第一章机械加工方法1-1 特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同？答:1加工是不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约故可加工超硬脆材料和精密微细的零件。

2加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等出去多余材料而不是靠机械能切除多余材料。

3加工机理不同于一般金属切削加工不产生宏观切削不产生强烈的弹、塑性变形故可获得很低的表面粗糙度其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。

4加工能量易于控制和转换故加工范围光、适应性强。

1—2 简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面形成原理和应用范围.答：1电火花加工放电过程极为短促具有爆炸性.爆炸力把熔化和企划的金属抛离电极表面被液体介质迅速冷却凝固继而从两极间被冲走。

每次电火花放电后是工件表面形成一个凹坑。

在进给机构的控制下工具电极的不断进给脉冲放电将不断进行下去无数个点蚀小坑将重叠在工件上.最终工作电极的形状相当精确的“复印”在工件上。

生产中可以通过控制极性和脉冲的长短放点持续时间的长短控制加工过程。

适应性强任何硬度、软韧材料及难切削加工加工的材料只要能导电都可以加工如淬火钢和硬质合金等电火花加工中材料去出是靠放电时的电热作用实现的材料可加工行主要取决于材料的导电性及热学特性不受工件的材料硬度限制。

2电解加工将电镀材料做阳极接电源正极工件作阴极放入电解液并接通直流电源后作为阳极的电镀材料就会逐渐的溶解儿附着到作为阴极的工件上形成镀层。