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《工程材料及机械制造基础》复习思考题（Ⅰ）第一章金属的晶体结构与结晶1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。
线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。
如位错。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。
如晶界和亚晶界。
亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。
亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。
如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。
单晶体：如果一块晶体，其部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。
非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。
变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。
2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格；γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；Mg、Zn属于密排六方晶格；3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。
机械制造基础复习题第1章材料的机械性能1.掌握力学性能指标的基本概念、意义、测试方法第2章金属的晶体结构与结晶1.三种典型晶格结构是什么？2.实际金属中存在那些晶体缺陷？它们的定义和举例，它们对金属性能的影响。
3. 纯金属结晶特点，金属铸锭中有哪三种组织？第3章二元合金相图及合金相结构1.掌握概念：组元、合金系、相、组织、固溶体、金属化合物、固溶强化2.掌握概念：相图、晶内偏析、包晶偏析、Fe的同素异构转变3.理解匀晶相图、共晶相图、包晶相图、共析相图和相组织组成物、组织组成物4.应用杠杆定律计算相对含量第4章铁碳相图与碳钢1.默画铁碳相图，说明图中主要点、线的意义，填出各相区的组织。
2.何谓铁素体（Ｆ），奥氏体（Ａ），渗碳体（Ｃ），珠光体（Ｐ），莱氏体（Ld），低温莱氏体（Ld’）？3.理解0.4％C、0.77％C、1.2％C、2.3％C、4.3％C及4.6％C合金的结晶过程。
4.说明Fe-Fe3C 相图中五种渗碳体名称及微观形貌。
5.说明含碳量对钢组织和性能的影响。
6.说明碳钢按含碳量和用途如何分类？第5章金属的塑性变形与再结晶1.掌握概念：滑移、加工硬化、回复、再结晶、冷加工、热加工2.金属塑性变形有哪几种方式？了解滑移特点。
多晶体塑性变形的特点。
3.塑性变形对金属组织和性能的影响。
热加工对金属组织和性能的影响。
4.用冷拉钢丝绳吊装一大型工件如炉，并随工件一起加热到1000℃，加热完毕，再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，分析原因。
5.为什么生产中一般应尽量避免在临界变形度这一范围内加工变形？6.理解回复、再结晶和晶粒长大。
在回复和再结晶过程中金属的组织和性能有何变化？去应力退火和再结晶退火。
第6章钢的热处理1.掌握概念：钢的热处理、本质晶粒度、调质处理、表面淬火、化学热处理2.理解Ac1、Ac3、Ac cm、Ar1、Ar3、Ar cm各相变点的意义。
3.钢在加热时的转变(奥氏体形核，奥氏体晶核长大，剩余渗碳体的溶解和奥氏体成分均匀化)4.掌握TTT和CCT曲线。
第一章习题及答案1—1拉伸试验可以测定哪几种力学性能指标？答：拉伸试验可测定材料的强度和塑性。
1—2什么是强度?材料的强度指标有哪些？答:材料在载荷作用下抵抗塑性变形和破坏的能力称为强度。
强度的主要性能指标有屈服强度和抗拉强度。
１—3材料的塑性指标有哪些？答：材料的塑性指标有断后伸长率和断面收缩率。
1—４σｓ和σ0.2有什么区别？答：在力—伸长曲线上屈服点所对应的应力,即材料刚开始产生塑性变形时的最小应力称为屈服强度,用σs 表示。
它表示材料抵抗微量塑性变形的能力,是设计和选材的主要依据之一。
σｓ越大,其抵抗塑性变形的能力越强,越不容易发生塑性变形。
对于脆性材料,在拉伸试验时没有明显的屈服现象,难以测算其屈服点，工程上通常将试样产生0。
2％残留变形时的应力作为条件屈服极限,用σ０。
２表示。
1—5有一钢试样,其直径为10 ｍm,标距长度为50 mm ，当载荷达到1８8４0 Ｎ时，试样产生屈服现象。
载荷加至3611０ N 时，试样发生缩颈现象，然后被拉断,拉断后标距长度为7３ ｍm ，断裂处直径为６。
7 mm 。
试求该试样的σs 、Ｒm 、Ａ和Z.答:2S 0188403.145S P S σ==⨯＝24０M Ｐa m 0R b P S==2361103.145=⨯460MPa 000100%u l A l l l l-∆==⨯=7350100%50-⨯=46% 220200_5 3.35100%5U S S Z s s s ∆-==⨯==55.１１% １-6硬度试验方法有哪几种?常用的洛氏硬度有哪三种？说明其应用范围.答：布氏硬度试验、洛氏硬度试验和维氏硬度试验。
常用的洛氏硬度标尺有A 、B 、Ｃ三种：ＨRA 、HRB 和H ＲC 。
ＨRA 用于硬质合金、表面淬火层、渗碳层等硬度的测量。
ＨR Ｂ用于有色金属、退火和正火钢件等硬度的测量.ＨRC 用于淬火钢、调质钢件等硬度的测量。
１-7一紧固螺栓使用后发现有塑性变形,分析材料有哪些指标没有达到要求。
机械制造技术基础第一章课后习题答案《机械制造技术基础》部分习题参考解答第一章绪论1-1 什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？答：生产过程——从原材料（或半成品）进厂，一直到把成品制造出来的各有关劳动过程的总称为该工厂的过程。
工艺过程——在生产过程中，凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程。
工艺规程——记录在给定条件下最合理的工艺过程的相关内容、并用来指导生产的文件。
1-2 什么是工序、工位、工步和走刀？试举例说明。
答：工序——一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
工位——在工件的一次安装中，工件相对于机床（或刀具）每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。
工步——在加工表面、切削刀具和切削用量（仅指机床主轴转速和进给量）都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。
走刀——在一个工步中，如果要切掉的金属层很厚，可分几次切，每切削一次，就称为一次走刀。
比如车削一阶梯轴，在车床上完成的车外圆、端面等为一个工序，其中，n, f, a p 不变的为一工步，切削小直径外圆表面因余量较大要分为几次走刀。
1-3 什么是安装？什么是装夹？它们有什么区别？答：安装——工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。
装夹——特指工件在机床夹具上的定位和夹紧的过程。
安装包括一次装夹和装夹之后所完成的切削加工的工艺过程；装夹仅指定位和夹紧。
1-4 单件生产、成批生产、大量生产各有哪些工艺特征？答：单件生产零件互换性较差、毛坯制造精度低、加工余量大；采用通用机床、通用夹具和刀具，找正装夹，对工人技术水平要求较高；生产效率低。
大量生产零件互换性好、毛坯精度高、加工余量小；采用高效专用机床、专用夹具和刀具，夹具定位装夹，操作工人技术水平要求不高，生产效率高。
成批生产的毛坯精度、互换性、所以夹具和刀具等介于上述两者之间，机床采用通用机床或者数控机床，生产效率介于两者之间。
第一章机械加工方法及切削机床1、车床有哪些主要类型？简述各种车床的工艺范围及组成。
答：（1）CA6140型卧式车床：通用程度高，适用范围广，适用于中、小型的轴类和盘套类零件的加工；可车削内外圆柱面、圆锥面、各种环槽、成形面及端面；能车削常用的米制、英制、模数制及径节制四种标准螺纹；也可以车削加大螺距螺纹、非标准螺距及较精密的螺纹；还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、滚花和压光等工作。
它由主轴箱、进给箱、溜板箱、床鞍、刀架、尾架和床身等部件组成。
（2）立式车床：主要用于加工径向尺寸大而轴向尺寸较小、且形状比较复杂的大型或重型零件，按其结构形式可分为单柱式和双柱式两种。
它由主轴箱、进给箱、溜板箱、床鞍、刀架、尾架和床身（直径很大的圆形工作台）。
（3）转塔车床：适用于加工形状比较复杂的小型棒料工件。
它由主轴箱、进给箱、溜板箱、床鞍、刀架和床身等部件组成。
（没有尾座）2、车床的主运动和两个主参数是什么？答：主运动是主轴的旋转运动；卧式车床两个主参数分别是床上工件的最大回转直径、工件最大长度；立式车床两个主参数分别是最大车削直径、最大工件高度。
3、试写出CA6140型卧式车床的主传动路线的表达式？答：电动机经变速机构带动主轴旋转，实现主运动。
4、在CA6140型卧式车床的主运动、车螺纹运动、纵向和横向进给运动、快速运动等传动链中，那条传动链的两端件之间具有严格的传动比，那条传动链是内联系传动链？答：车螺纹、纵向和横向进给的两端件之间具有严格的传动比且是内联系的传动链。
5、铣削、车削、镗削、钻削各有什么特点和不同?答：（1)铣削特点：生产率较高；刀齿散热条件较好；铣削加工的应用范围广泛；铣削时容易产生振动。
（2）车削特点：适用范围广；易于保证被加工零件各表面的位置精度；可用于有色金属零件的精加工；切削过程比较平稳；生产成本较低；加工的万能性好。
（3）镗削的特点：镗床是加工机座、箱体、支架等外形复杂的大型零件的主要设备；加工范围广；能获得较高的精度和较低的表面粗糙度；镗削可有效的校正原孔的轴线偏斜，保证孔及孔系的位置精度；镗削的生产率率低。
第一章机械加工基础一、名词解释：1．工艺过程：生产过程中为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。
（P3）2．机械加工工艺过程：采用机械加工方法来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。
（P3）3．工序：是一个或一组工人，在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工，所连续完成的那一部分工艺过程。
（P4）4．安装：工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。
（P4）5．工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起，相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。
（P4）6．工步：在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。
（P5）7．复合工步：用几件刀具或者用复合刀具同时加工同一工件上的几个表面，称为复合工步。
（P5）8．进给：在加工过程中，有些工步需要对同一表面进行多次切削，从被加工表面上每切下一层金属即称为一次进给。
(P5)9．生产纲领：企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。
(P6)10．工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。
（P8）11．零件的结构工艺性：是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。
（P11）12．基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。
（P14）13．设计基准：在设计图样上所采用的基准。
（P14）14．工艺基准：在工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。
按照用途的不同可分为定位基准、测量基准、装配基准和工序基准。
15．工序基准：在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准称为工序基准。
（P15）16．定位基准：在加工时，为了保证工件被加工表面相对于机床和刀具之间的正确位置所使用的基准称为定位基准。
（P15）17．测量基准：测量时所采用的基准。
（P15）18．装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准称为装配基准。
第一章思考题
1、机床按什么分类？我国机床型号编制法中将机床分为哪些大类？这些机床类别代号分别是什么？
2、车床、铣床、钻床和磨床的主参数和第二主参数分别是什么？如何表示？
3、试述一个具体机床型号每个代号的含义。
4、工件表面的形成方法是什么？
5、工件表面发生线的形成方法有哪些？
6、机床的运动有哪些？
7、表面成形运动按运动形式的复杂程度可分为哪几类？其特点分别是什么？
8、表面成形运动按其在切削加工所起的作用可分为哪两类？
9、机床的传动联系都有哪几个基本组成部分？
10、机床的传动链根据传动联系的性质可分为哪两类？其特点分别是什么？
11、试述卧式车床和滚齿机的传动原理。
12、机床的基本组成都有哪些部分？
13、车床的主运动和进给运动是什么？
14、按照完成切削的铣刀刀刃区分，铣削方式有哪些？各适用于什么场合？
15、什么是顺铣和逆铣？各有什么特点？
16、钻孔有哪些缺点？如何克服？
17、齿轮齿面形成有哪些方法？什么原理？
18、数控加工工作原理是什么？数控机床由哪些部分组成？
19、试按标准设定数控机床的坐标轴，并判断坐标轴的正负。
20、加工中心有什么特点？。
第一章金属切削的基本知识1．切削三要素概念与计算。
切削用量：是指切削速度、进给量和切削深度三者的总称，这三者又称切削用量三要素。
①切削速度v：在切削加工中，刀刃上选定点相对于工件的主运动v = πdn / 1000 ( m / min )式中 d --- 完成主运动的刀具或工件的最大直径（mm） n --- 主运动的转速（r / min）②进给量f：工件或刀具的主运动每转或每双行程时，工件和刀具在进给运动中的相对位移量。
vf = n * f （mm / min）③切削深度ap：等于工件已加工表面与待加工表面间的垂直距。
⑴对于外圆车削 ap = （dw - dm) / 2 (mm)⑵对于钻孔 ap = dm / 2 (mm)式中 dw --- 工件加工前直径(mm)；dm --- 工件加工后直径(mm)。
2．①高硬度②高耐热性③足够的强度和韧性④高耐磨性⑤良好的工艺性顾其它。
3．刀具的标注角度定义，作用。
刀具的标注角度是指静止状态下，在工程图上标注的刀具角度。
（下面以车刀为例介绍刀具的标注角度）⑴前角γ0：在正交平面内测量的，前刀面与基面的夹角。
前角的作用：前角↑切屑变形↓切削力↓刃口强度↓前刀面磨损↓导热体积↓⑵后角α0：在正交平面内测量的，后刀面与切削面的夹角。
后角的作用：后角↑后刀面与加工表面间的摩擦↓后刀面磨损↓刃口强度↓导热体积↓⑶主偏角Kr：在基面内测量的，主切削刃与进给方向的夹角。
主偏角的作用：主偏角↑切削刃工作长度↓刀尖强度↓导热体积↓径向分力↓⑷副偏角Kr’：在基面内测量的，副切削刃与进给反方向的夹角。
副偏角的作用：副偏角↑副后面与工件已加工表面摩擦↓刀尖强度↓表面粗糙度↑⑸刃倾角λS：在切削平面内测量的，主切削刃与基面的夹角刃倾角的作用：①影响排屑方向：λS ＞0 °排向待加工表面；λS =0 °前刀面上卷曲λS ＜0 °排向已加工表面；②影响切入切出的稳定性③影响背向分力大小刀具角度的选择原则：1）粗加工塑性材料时，选择大前角γ0，小后角α0，小主偏角Kr，较小或负的刃倾角λs；加工脆性材料时可适当减小前角γ0；加工高硬度难加工材料时，采用负前角(γ0<0°)。
