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思考题及习题答案10-1材料的选用应满足零件的使用性能要求；材料的工艺性能应满足加工要求；选材时应充分考虑经济性能。
它们之间的关系是：首先要满足零件使用性能要求条件下，保证能够加工性能，最大限度地发挥材料的潜力，降低材料的成本。
10-2零件的尺寸、形状或材料的组织与性能发生变化而失去设计所要求的效能，称为失效。
失效形式有以下三种：断裂; 表面损伤和过量变形。
10-3零件选材的经济性应从材料本身的价格，加工费用，管理费用及其他费用几个方面考虑，使零件的总成本最低。
10-4热处理技术条件包括：零件的最终热处理方法，热处理后应达到的力学性能指标等。
但对于某些力学性能要求较高的重要零件，如曲轴、连杆、齿轮等还应标出强度、塑性等指标，有的还应提出对金相显微组织的要求。
对于渗碳件还应标注出渗碳、淬火、回火后的硬度、渗碳的部位、渗碳层深度等。
在图样上标注热处理技术条件时，可用文字对热处理条件加以说明，也可用国家标准（）规定的热处理工艺分类及代号来表示。
热处理技术条件一般标注在零件图标题栏上方的技术要求中。
在标注硬度值时应允许有一个变动范围。
10-51）灰铸铁或球墨铸铁材料、铸铁毛坯；2）低碳合金渗碳钢或碳氮共渗钢、模锻毛坯；3）氮化钢、模锻毛坯；4）工程塑料、型材毛坯。
10-6 因为锻件毛坯有较高的抗拉、抗弯和抗扭强度，能满足轴类零件的工作环境和条件。
箱体类零件一般受力不大，但要求有良好的刚性和密封性。
通常都以铸件为毛坯，因其铸造性能好、价格低廉，并有良好耐压、耐麿和减震性能。
其工艺性能也很好，能很好地满足箱体零件的使用要求。
10-7因为汽车、拖拉机变速箱的工作比机床齿轮恶劣，受力较大，超载与起动、制动和变速时受冲击频繁，对耐麿性、弯曲疲劳强度、接触疲劳强度、心部强度和韧性等性能要求较高，用碳钢或中碳低合金钢经高频感应加热表面淬火已不能满足使用要求，选用合金渗碳钢，如20CrMnTi、 20CrMnMo、 20MnVB等钢，较适宜。
第11章金属切削原理1.什么是金属的切削加工？什么是切削用量三要素？答：2.试分别画图标出用车刀车削外圆、用圆柱铣刀铣削平面、用麻花钻头钻孔时的主运动、进给运动、切削速度、进给量和切削深度。
3.刀具材料应具备什么性能？常用刀具材料有哪些？各有什么特点？答：常用的刀具材料有高速钢、硬质合金等。
1/ 25硬质合金的线膨胀系数比高速钢要小得多；硬质合金与钢发生冷焊的温度要高于高速钢。
4.硬质合金牌号与性能的关系。
答：5.刀具标注角度参考系是如何定义的？在基面内定义的刀具角度有哪些（主偏角，副偏角）？前角和后角是在哪个参考平面（主剖面）2/ 25内度量的？刃倾角是在哪个参考平面（切削平面）内度量的？答：6.试分析理解“由主偏角、刃倾角、前角、后角可以唯一确定刀具主切削刃以及前刀面和后刀面的方位”。
答：主偏角和刃倾角可以确定刀具主切削刃在空间的方位；再给定前角确定前刀面；给定后角确定后刀面。
7.切削层参数。
答：8.刀具标注角度和实际工作角度有何不同？为什么在切断加工时，进给量不能过大？为什么说切断车削时，工件最后不是车断而是挤断的？所以当切断加工时，进给量过大的话，会使得工作后角变小，在刀具接近3/ 254 / 25中心时甚至变成负值，产生挤压，不利于切削。
9. 金属切削的三个变形区有何特点？答：金属切削过程就是工件的被切削层在刀具前刀面的推移下，沿着剪切面产生剪切变形并转变为切屑的过程。
10. 为什么说剪切平面实际上不是一个平面，而是一个区域？但是，为什么通常又将剪切面看作一个平面？答：剪切平面是始滑面和终滑面之间的塑性变形区，但是在一般切削速度下，始滑面与终滑面非常接近（0.02-0.2mm ），所以常用一个平面来表示这个变形区，即剪切面。
剪切面与切削速度方向间的夹角叫做剪切角。
剪切角小则变形大。
11. 什么是相对滑移和变形系数？它们与剪切角有什么关系？ 答：相对滑移：剪应变。
5 / 25厚度变形系数：切屑厚度、切削层厚度；长度变形系数：切削层长度、切屑长度。
《机械制造基础》复习思考题一、填空题1.低碳钢拉伸过程中发生的变形可以分为弹性变形、和三个阶段。
2.金属材料的塑性指标主要有和两种。
3.下列力学性能指标的表示符号分别是：屈服点、抗拉强度、洛氏硬度C标尺、伸长率、断面收缩率、疲劳极限。
4.常用的硬度试验方法有、、。
5.冲击韧度是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。
6.金属疲劳是指材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。
7.一般固态金属都属于。
8.常见的金属晶格类型有、、。
9.合金的相结构可分为和两种基本类型。
10.合金固溶体可分为和两种类型。
11.在固溶体中，随着溶质原子含量增加，其强度、硬度___________。
12.金属的晶体缺陷主要有、、等。
13.金属的实际结晶温度低于其理论结晶温度，这种现象称为。
14.金属结晶的理论结晶温度与实际结晶温度之差△T称为。
15.纯金属结晶时晶核形成方式有和两种。
16.金属结晶后的晶粒大小取决于结晶时的和。
17.多晶体材料在一个晶粒内部成分不均匀的现象称为。
18.铁碳合金的基本组织包括，，，，。
19.铁素体是在中的固溶体，它的晶体结构是。
20.奥氏体是在中的固溶体，它的晶体结构是。
21.珠光体是和组成的机械混合物。
22.铁碳合金的室温平衡组织中，强度最大的是________，硬度最大的是________,塑性最好的是________。
23.根据显微组织和性能不同，碳钢分为、、。
24.根据显微组织和性能不同，白口铸铁分为、、。
25.通常碳素钢中把、称为有益元素，把、称为有害元素。
26.按照钢中碳质量分数不同，将碳素钢分为、、。
27.钢的整体热处理工艺主要有__________、__________、_________和________。
28.共析钢奥氏体化过程分为、、、。
29.共析钢过冷奥氏体等温冷却转变分为、和。
30.贝氏体按照形成温度和组织形态不同分为和。
31.化学热处理的基本过程由三个阶段组成，即、和。
32.按照合金元素的总含量，合金钢分为、、和。
试题纸
课程名称：机械制造基础（金属工艺学）适用专业年级：
考生学号：考生姓名：………………………………………………………………………………………………………
一、单项选择题（下列各题四个备选答案，只有一个答案是正确的。
选出正确答案，与题号
对应填写在答题册上。
每小题1分，共30分）
1.以（C ）为压头，在规定载荷下压入被测金属，测量压痕可得到被测金属的洛氏硬度
值（用HRC表示）。
A硬质合金 B 钢球
C 顶角120o金刚石圆锥
D 夹角136o金刚石四棱锥体
2.图示铸件在凝固冷却后，上部所受应力与铸件变形为（A ）：
A拉应力，上凹 B 压应力，上凹
C 拉应力，下凹
D 压应力，下凹
3.图示工字梁的正确焊接次序应为（C ）：
A1－2－3－4－5－6 B 1－3－4－2－6－5
C 5－6－1－3－4－2
D 5－6－2－3－4－1
4.用成形刀具法加工时，加工的形状精度主要取决于（B ）。
A机床主切削运动精度 B 刀具制造和安装精度
C 工件安装精度
D 机床传动链精度
5.用机铰刀铰孔时，铰刀与机床的连接采用浮动连接，其主要目的是（C ）。
A减轻刀具磨损 B 使表面粗糙度Ra减小
C 避免产生孔形状误差和孔径扩大
D 方便装夹
6.滚压法加工螺纹与切削法加工螺纹相比，滚压法（A ）。
A加工质量高、生产率高 B 加工质量低、生产率高
C 加工质量高、生产率低
D 加工质量低、生产率低
7.为了提高生产率，铣平面时一般选用（C ）加工。
A柱铣刀 B 立铣刀
C 镶齿（硬质合金）端铣刀
D 三面刃盘铣刀
8.成批大量生产中，加工锥面短的内外锥面时可采用（C ）。
A小刀架转位法 B 偏移尾架法
C 宽刀法
D 靠模法
9.有一直径1m，高度300mm的回转体铸件，要求紧急生产1件，最合适的造型方法是(B )
A挖砂造型 B 刮板造型
C 活块造型
D 三箱造型
10.下图所示铸件最适宜采用的手工造型方法是（ D ）
A 整模造型
B 假箱造型
C 三箱造型
D 分模造型
11.手工电弧焊中充当回路阳极的是（ C ）
A 焊条
B 电极
C 工件
D 气体介质
12.切削碳钢时，已加工表面层的残余应力状态多为（ B ）
A 压应力
B 拉应力
C 二向应力
D 三向应力
13.下图所示的焊缝形状和位置安排比较合理的是：（ D ）
A B C D
14.控制零件加工尺寸精度的标准有（ C ）
A 平面度
B 平行度
C 尺寸公差
D 表面粗糙度
15.造型时舂砂太松，铸件可能产生的缺陷是（）
13. 锻造时将金属材料加热的目的是为了 （ AB ） A 提高材料塑性 B 降低变形抗力
C 改变金相 组织
D 对材料进行热处理
14. 在锻造加热过程中，工件可能产生的无可挽回的缺陷是 （
CD ） A 脱碳 B 氧化
C 过烧
D 内部裂纹
15. 下图所示铸件如按分型方案○
2铸造，可用的手工造型方法有 （ BC ）
A 整模造型
B 假箱造型
C 挖砂造型
D 分模造型
16. 平面加工的技术要求主要有 （
ACD ） A 形状精度 B 尺寸精度
C 表面质量
D 位置精度
17. 精基准的选择应遵循的原则是 （
ABCD ） A 基准重合 B 基准统一
C 自为基准
D 互为基准
18. 焊接接头一般由哪两个部分组成？ （
CD ）
A 焊波
B 熔池
C 焊缝
D 热影响区
三、填空题（将下列陈述中的空白处补充完整；答案写在答题纸上，与题号对应，一题有多
项填空的，答案间用“，”分隔。
每空1分，共20分）
（1）珠光体是 铁素体F 和 渗碳体Fe 3C 的共析组织，其含碳量为0.77 ％。
（2）球化退火是使钢中 碳化物球化 的退火工艺，适用于 过共析钢和共析
钢 ，其加热温度在 A C1(答“A 1”不能得分) 以上20～30℃。
（3）为了防止铸件变形，在进行铸件结构设计时应力求铸件的壁厚 均匀 ，其形
状尽量 简单 和 对称 。
（4）铸件的浇注位置是指 浇注时铸件在铸型中所处的空间位置 ；而铸件分型面
是指 铸型组元间的结合面 。
（5）电焊条由 焊芯 和 药皮 组成。
牌号为H08A 的焊芯，一般常用于
是碳钢和低合金钢（或答“重要的焊接结构”） 的焊接。
（6）主运动为旋转运动时，外圆切削时切削速度计算公式为
）（或min /1000/601000m dn
V s m dn
V ππ=⨯= ；主运动为直线运动时，切削速
答：如图所示（1－10，每项0.5分）
（2）简述CO2气体保护焊的特点。
采用CO2代替焊剂，成本较低。
（1分）
电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，焊接热影响区小，变形产生裂纹的倾向小，焊接质量好，适合薄板焊接。
（2分）
焊丝自动送进，电流密度大，焊接速度快，焊后无熔渣，无需清渣，生产率较高，广泛用于低碳钢和低合金钢工件的焊接。
（1分）
是明弧焊，操作性能好，适于各种位置焊接。
（1分）
（3）试比较几种常见换向机构的特点。
滑动齿轮换向机构可以实现机床的快速反转，可以减少机床回程时的空运转损失。
换向机构的结构刚性好，可用于主体运动，也可用于辅助运动系统。
（1分）
离合器换向机构的速度较快，换向机构的结构刚性好，可运用于主体运动及辅助运动系统中。
（1分）
锥齿作为换向机构可用于垂直轴间的换向，在铣床、镗床上用得较多。
（2分）
三星齿轮换向机构的刚性差，只适用于辅助运动系统中。
（1分）
（4）试述磨削的工艺特点。
精度高、表面粗糙度小。
（2分）
滚刀相当于一个螺旋角很大的斜齿轮，实际上也就是一个蜗杆，它和被切齿坯作空间啮合运动，滚刀轴线与齿坯轴线垂直。
滚刀用高速钢制成，切削刃位于蜗杆的螺纹表面上。
（1分） 滚齿运动
主运动（切削运动）：滚刀的转动。
（1分） 展成运动（分齿运动）：强制保持滚刀与齿坯的准确啮合运动，滚刀轴线与齿坯轴线在空间上互相垂直。
（1分）
轴向进给运动：工件每转完一圈，滚道沿工件轴向移动一定的距离，以切削完全部齿宽。
（1分）
（55） 试制定如下图所示零件的加工工艺过程。
该件为小批量生产。
1.
答： 评分标准：答出工序2、3、4、5、9，每道工序即可给1分。
（56） 用原为平衡状态的45钢，制成四只Φ10mm ×10mm 试样，分别进行如下热处理，试分别定性比较试样1与2，2与3，3与4所得硬度的大小，并说明原因：
试样1加热到710℃，水中速冷； 试样2加热到750℃，水中速冷； 试样3加热到840℃，水中速冷；
试样4加热到840℃，油中冷却；答：根据铁碳合金状态图，结论是：1<2<3>4。
（1分） 试样1未过共析线A 1，得到的组织为F+P （铁素体+珠光体）。
其中F 硬度不高，P （F+Fe 3C ）
的综合机械性能较好，故而试样1的硬度不是很高。
（1分）
试样2未过A 3线，得到的组织为F+A （铁素体+奥氏体）。
虽然F （铁素体）被保存下来，硬度和耐磨性较差，但在水中速冷后，A （奥氏体）转变为M （马氏体），硬度和耐磨性得以一
工序号 工序名称 工序内容 加工设备 1 备料 锯料Φ28×86 锯床 2 车 车两端面，打中心孔
普通车床 3 车 车Φ16外圆至35
020016..++Φ，其余车至图纸尺寸
普通车床 4 钻 钻Φ6孔 台钻 5 铣 铣方头 卧式铣床
6 钳 去毛刺
7 热处理 方头淬火至HRC35 8 修中心孔
修中心孔
普通车床 9 磨 磨Φ16外圆至图纸尺寸
外圆磨床
10
检验
检验各部尺寸。
