《机械制造工程学》习题及思考题

机械制造工程学习题集（复习最新含答案）第一章金属切削的基本要素习题1．1车刀刃倾角等于多少度时，其主剖面和法剖面重合？答：刃倾角（找不到对应答案知道的在群里说一下）1．2高速钢是在高碳钢中添加了哪些主要合金元素？高速钢按其化学成分，切削性能和制造方法可分为哪些类型？答：添加了W、Cr、V、Co等合金元素；按其化学成分分类可分为：钨系、钼系、钨钼系；按其切削性能分类可分为：通用型高速钢和高性能高速钢；按其制造方法分类可分则有：熔炼高速钢和粉末冶金高速钢1．3什么是硬质合金？其性能取决于哪些因素？可分为哪四大类型？各适宜哪些加工范围？答：硬质合金是由金属碳化物粉末和金属粘结剂经粉末冶金方法制成其性能主要取决于：含碳量、合金含量、晶粒大小、孔隙以及热处理等因素可以分为：普通硬质合金、超细晶粒硬质合金、涂层硬质合金（书上好像只有这三种）普通硬质合金又分为：P类、M类、K类：P类主要用于切削长切屑的各种钢件，但不适宜切削含Ti元素的不锈钢；M类能用来切削钢材和铸铁，又称通用硬质合金；K类主要用于切削短切屑铸铁和有色金属以及硬质合金，以及非金属材料和含有Ti元素的不锈钢等工件材料；超细晶粒硬质合金：优化了P、K类硬质合金，可用于加工冷硬铸铁、淬硬钢、不锈钢、高温合金等难加工材料涂层硬质合金：在立铣刀、硬质合金钻头、可转位刀片上得到广泛应用特别是加工非黑色金属和纤维材料1．4高速钢和硬质合金各有哪些优缺点？能否将这两种刀具材料进行组合形成一种新的刀具材料以发挥其综合优势？答：高速钢的抗弯强度较好，常温硬度62~66HRC，耐热性可达600℃，可以制造刃形复杂的刀具；硬质合金的耐磨性好，耐热性可达800~1000℃。

因此硬质合金的切削速度比高速钢的切削速度高4~10倍，刀具使用寿命可提高几十倍。

但其抗弯强度较低，韧性差，不能承受冲击和振动。

不太可能，因为刀具材料的硬度越高，其耐磨性越好，但其韧性和抗冲击的能力越差。

机械制造工程学习题答案机械制造工程学习题答案机械制造工程是一门涉及机械设计、制造和加工的学科，它在现代工业中起着至关重要的作用。

学习机械制造工程需要掌握一系列的知识和技能，其中包括理论知识和实践经验。

在学习过程中，我们常常会遇到一些难题和问题，下面我将给出一些典型的机械制造工程学习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。

1. 什么是机械加工工艺？机械加工工艺是指将原材料经过一系列的加工过程，通过切削、成形、焊接、装配等手段，将其加工成所需的零件或产品的过程。

机械加工工艺包括了工艺规程的制定、工艺装备的选择和加工工艺参数的确定等方面。

2. 什么是机械设计？机械设计是指根据特定的功能要求和技术要求，采用机械原理和机械工程知识，通过设计和计算等手段，将机械产品的结构、工作原理和运动方式等确定下来的过程。

机械设计需要考虑到材料的选择、零件的尺寸和形状、装配方式等因素。

3. 什么是机械制造工艺？机械制造工艺是指将机械设计中确定的产品结构和工艺要求转化为实际产品的过程。

机械制造工艺包括了材料的选择和加工方法的确定、工艺装备的选择和工艺流程的制定等方面。

4. 什么是机械加工中的切削力？机械加工中的切削力是指在切削过程中，切削刀具对工件的切削力。

切削力的大小与切削刀具的材料、切削速度、切削深度等因素有关。

切削力的大小对机械加工的效率、质量和工具的寿命都有重要影响。

5. 什么是机械加工中的切削速度？机械加工中的切削速度是指切削刀具在加工过程中与工件接触的线速度。

切削速度的大小对切削刀具的磨损、切削热和切削力等都有重要影响。

切削速度的选择需要考虑到工件材料的硬度、切削刀具的材料和切削方式等因素。

6. 什么是机械加工中的切削深度？机械加工中的切削深度是指切削刀具在一次切削中与工件接触的深度。

切削深度的大小对切削刀具的磨损、切削力和加工表面的质量等都有重要影响。

切削深度的选择需要考虑到工件材料的硬度、切削刀具的材料和切削方式等因素。

教学文件机械制造工程学课后习题解答教师：郑德星第一章绪论1-1、制造：可以理解为制造企业的生产活动，输入的是生产要素，输出的是具有使用价值的产品。

1-2、制造技术：是完成制造活动所需的一切手段的总和。

包括运用一定的知识和技术，操作可以利用的物质和工具，采取各种有效的方法等。

第二章金属热加工成型工艺简介2-1.影响充型能力的因素?答：影响充型能力的因素：1、合金的流动性，与合金本身材质有关。

合金的流动性越好，充型能力越强。

2、浇注条件：浇注温度和充型压力。

浇注温度对充型能力有决定性影响，越高越好；压力约大，能力越强。

3、铸型填充条件：铸型材料，铸型温度，铸型中气体2-2.砂型铸造浇注位置的选择原则？答：铸件的浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的位置，这个位置选择正确与否、对铸件质量影响很大。

选择浇江位置时应考虑下列原则：1、铸件的重要加工面或主要工作面应朝下。

2、铸件的大平面应朝下。

3、为防止铸件上大面积薄壁部分产生浇不足或冷隔缺陷，应尽量将大面积的菠壁部分放在铸型的下部或正直、倾斜，这对于流动性差的合金尤为重要。

4、容易形成缩孔的铸件，浇注附应该把厚的部分放在分型面附近的上部或侧面，这样便于在铸件厚处直接安置冒口，使之自下而上地顺序凝固、进行补缩以防止缩孔。

如上述起重机卷扬筒铸件(图2—8)，厚端放在上那是合理的；反之，若厚端在下部，则难以补缩。

应能减少型芯的数量，便于型芯的固定和排气。

2-3.砂型铸造分型面的选择原则？答：1、应使铸型有最少的分型面，并尽量做到只有一个分型面。

2、分型面的选择应尽量使型芯和活块数量少以使制模、造型和合箱等工序简化。

3、应尽量使铸件全部或大部放在同一砂箱内，这样易于保证铸件精度。

若铸件的加工面多，也应尽量使其加工基准面与大部分加工面在同一砂箱内。

4、为便于造型、下芯、合箱及检验铸件壁厚，应尽量使型腔及主要型芯位于下箱。

但下箱型腔也不宜过深，并力求避免使用吊芯和大的吊砂。

机械制造工程学习题集一、单项选择题1.加工塑性材料时，不可能出现的切屑是【】A.带状切屑B.节状切屑C.粒状切屑D.崩碎切屑2.在普通车床上用的三爪卡盘是【】A.通用夹具B.组合夹具C.专用夹具D.可调夹具3.丝锥、板牙等低速刀具磨损的主要原因是【】A.粘结磨损B.扩散磨损C.磨料磨损D.氧化磨损4.对于型号为CA6140机床，其中“C”的具体含义是【】A.类代号B.重大改进序号C.结构特征代号D.组代号5.夹紧力的方向应尽可能和切削力、工件自身的重力【】A.平行B.同向C.相反D.垂直6.如果外圆车削前后的工件直径为100mm和92mm，平均分两次进刀切成加工余量，那么背吃刀量应为【】A.10mm B.5mmC.8mmD.4mm7.在基面Pr上测量，主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角是【】A.主偏角B.副偏角C.前角D.刃倾角8.工件以平面定位时，所用的定位元件可采用【】A.V形块B.螺栓C.削边销D.支承钉9.工序基准定义为【】A.设计图中所用的基准B.工序图中所用的基准C.装配过程中所用的基准D.用于测量工件尺寸、位置的基准10.在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动【】A.均由工件来完成B.均由刀具来完成C.分别由工件和刀具来完成D.分别由刀具和工件来完成11.在车削过程中消耗功率最多的是【】A.主切削力B.背向力C.进给力D.径向力12.在单件小批量生产中，加工图示小轴零件的第一道工序内容是：在普通车床上，车一端面、倒角、钻中心孔，然后调头，车另一端面、倒角、钻中心孔，这一道工序里面包括【】C.两个工位、六个进给D.两个安装、六个进给13.普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是【】A.主运动传动链B.机动进给传动链C.车螺纹传动链D.快速进给传动链14.全年工艺成本随年产量的增加而【】A.增加B.减小C.先增加后减小D.先减小后增加15.刃倾角可以控制切屑流向，当刃倾角为正时，切屑流向为【】A.流向已加工表面B.流向待加工表面C.沿切削刃的法线方向流出D.不确定16.切削用量对切削温度影响最大的是【】A.切削速度B.切削深度C.进给量D.以上都正确17.在刀具角度中，是有正负号的。

机械制造工程学--习题解答一、填空题1、狭义的制造技术重点放在机械加工和工艺装配上。

2、常用的铸造工艺方法有砂型铸造，熔模铸造，金属型铸造，压力铸造，离心铸造等。

3、焊接方法的种类很多；按焊接过程的特点可分为三大类：熔化焊，压力焊，钎焊。

4、电弧焊焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成。

5、自由锻分手工锻造和机器锻造两种，手工锻造只能生产小型锻件，机器锻造是自由锻的主要生产方式。

6、自由锻工序可分成基本工序、辅助工序及精整工序三大类。

7、自由锻的基本工序中最常用的是锻粗、拔长、冲孔等三种工序。

8、金属从浇注温度冷却到空温要经历三个互相联系的收缩阶段：液态收缩，凝固收缩，固态收缩。

不同的合金收缩率不同。

在常用合金中，铸钢收缩最大，灰口铸铁最小。

9、合金的液态收缩和凝固收缩表现为合金的体积缩小，它们是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。

10、固态收缩是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。

11、外圆车削的背吃刀量就是工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离。

12、切削过程中，切削层金属的变形大致可划分为三个区域。

13、切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面处的金属纤维化、基本上和前刀面平行，这一区域称为第二变形区。

14、在一般切削速度范围内，第一变形区的宽度仅为0.02mm—0.2mm，切削速度越高、其宽度越小，故可近似看成一个平面，称剪切面。

15、切削过程中，阻滞在前刀面上的积屑瘤有使刀具实际前角增大的作用(参见图2-19)，使切削力减小，使加工表面粉糙度增大。

16、在无积屑瘤的切削速度范围内，切削层公称厚度hD越大，变形系数Ah越小。

17、加工塑性金属时，在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成节状切屑切屑；在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时常产生节状切屑切屑，又称挤裂切屑；在切屑形成过程中，如剪切面上的剪切应力超过了材料的断裂强度，切屑单元从被切材料上脱落，形成粒状切屑；切削脆性金属时，由于材料塑性很小、抗拉强度较低，刀具切入后，切削层金属在刀具前刀面的作用下，未经明显的塑性变形就在拉应力作用下脆断，形成形状不规则的崩碎切屑。

第一章绪论思考下列问题:1．机械制造工业的发展历史和现状。

2．机械制造工业在国民经济中的地位作用。

3．本课程的主要任务和要求。

第二章金属切削加工的基础知识一、填空题1. 在加工中，刀具和工件之间的相对运动称为切削运动，按其功用可分为主运动和进给运动。

其中主运动消耗功率最大。

2. 切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量。

*3. 刀具静止角度参考系的假定条件是假定安装条件和假定运动条件。

4. 常用的切削刃剖切平面有正交平面、法平面、背平面和假定工作平面，它们可分别与基面和切削平面组成相应的参考系。

5. 在正交平面内度量的前刀面与基面之间的夹角称为前角，后刀面与切削平面之间的夹角称为后角。

6. 正交平面与法平面重合的条件是刃倾角为0 。

7. 基准平面确定后，前刀面由前角和刃倾角两个角确定；后刀面由后角和主偏角两个角确定；前、后刀面确定了一条切削刃，所以一条切削刃由前角、后角、刃倾角、主偏角四个角度确定。

8. 用以确定刀具几何角度的两类参考坐标系为刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系。

二、判断题（正确的打√，错误的打×）1. 在切削加工中，进给运动只能有一个。

（×）2. 背平面是指通过切削刃上选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于基面的平面。

（×）3. 其它参数不变，主偏角减少，切削层厚度增加。

（×）4. 其它参数不变，背吃刀量增加，切削层宽度增加。

（√）5. 主切削刃与进给运动方向间的夹角为主偏角K。

（×）r*6. 车削外圆时，若刀尖高于工件中心，则实际前角增大。

（√）7. 对于切断刀的切削工作而言，若考虑进给运动的影响，其工作前角减少，工作后角增大。

（×）*8. 当主偏角为90时，正交平面与假定工作平面重合。

（√）9. 切削铸铁类等脆性材料时，应选择K类（YG类）硬质合金。

（√）10. 粗加工时，应选择含钴量较低的硬质合金。

（×）三、名词解释1. 基面过切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面。

《机械制造工程学》复习思考题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。

2. 画出Y0=10°、λs=6°、α0=6°、0α'=60°、K r=60°、K'=15°的外圆车刀刀头部分投影图。

r3. 用K r=70°、r K'=15°、λs=7°的车刀，以工件转速n=4r/s，刀具每秒钟沿工件轴线方向移动 1.6mm，把工件直径由dw=60mm一次车削到dm=54mm，计算：1) 切削用量(a sp、f、v)2) 切削层参数(a sp、a f、A c)3) 刀刃工作长度L S；4) 合成切削速度Ve；4. 什么叫刀具的工件角度参考系？什么叫刀具的标注角度参考系？这二者有何区别？在什么条件下工作角度参考系与标注角度参考系重合？5. 标注角度参考系中，主剖面参考系的座标平面：Pr、Ps、Po及刀具角度：γ0、K r、λs是怎样定义的？试用这些定义分析45°弯头车刀在车削外圆、端面、及镗孔时的角度，并用视图正确地标注出来。

6. 常用高速钢的牌号有哪些？根据我国资源条件创造的新高速钢牌号有哪些？其化学成分如何？主要用在什么地方？7. 常用硬质合金有哪几类？各类中常用牌号有哪几种？哪类硬质合金用于加工钢料？哪类硬质合金用于加工铸铁等脆性材料？为什么？同类硬质合金刀具材料中，哪种牌号用于粗加工？哪种牌号用于精加工？为什么？8. 按下列条件选择刀具材料类型或牌号：1) 45#钢锻件粗车； 2) HT20—40铸铁件精车；3) 低速精车合金钢蜗杆； 4) 高速精车调质钢长轴；5) 高速精密镗削铝合金缸套； 6) 中速车削高强度淬火钢轴；7) 加工HRC65冷硬铸铁或淬硬钢；9. 选出下列加工条件的刀具材料：变形区是如何划分的?各变形区有何特点?它们之间有何联系?试绘图表示其位置?11. 什么叫剪切面?它的位置如何确定?影响剪切角中的因素有哪些?12. 试述切削厚度、切削速度、刀具前角、工件材料等对金属变形程度的影响。

工艺尺寸链1.图为一轴套零件图，图2 b）为车削工序简图，图2 c）为钻孔工序三种不同定位方案的工序简图，均需保证图a所规定的位置尺寸10± 0.1mm的要求，试分别计算工序尺寸A1、A2与A3的尺寸及公差图2 a）为一轴套零件图，图2 b）为车削工序简图，图2 c）为钻孔工序三种不同定位方案的工序简图，均需保证图a所规定的位置尺寸10± 0.1mm的要求，试分别计算工序尺寸A1、A2与A3的尺寸及公差a) b)方案一方案二方案二解：（1）方案一设计基准和工序基准重合，工序尺寸等于设计尺寸，即：A=10± 0」mm（2）方案二① 建立工艺尺寸链图：A4=8-0,050'=10±0.1A2其中：A0为封闭环，A2为增环，A4为减环。

A = 10 ± 0.1 mm, A = 8 0 mm4 - 0.05②计算工序尺寸及其公差:10 = A一8 n A = 18 mm0.10 = ESA - (-0.05) n ESA = 0.05mm一0.10 = EIA一0 n EIA =-0.10mmA = 18 +0.05 mm结果：2 - 0.10(2)方案三① 建立工艺尺寸链其中：A0为封闭环，A5为增环，A3和A4为减环。

A = 10 ± 0.1 mm, A = 8 0 mm, A = 38 0 mm4 - 0.05 5 - 0.01②计算工序尺寸及其公差：10 = 38 - A - 8 n A = 20mm0.10 = 0 - EIA - (-0.05) n EIA = -0.05mm-0.10 = -0.1 - ESA - 0 n ESA = 0mmA = 20 0 mm结果： 3 -0.052.言殳一零件，材料为2Cr13,其内孔的加工顺序如下:(1)车内孔①31.81」4(2)氰化，要求工艺氧化层深度为磨内孔①32 +0：010 , 要求保证氧化层深度为0.1〜0.3mm,试求氰化工序的工艺氧化层深度t5r?［解］按加工顺序画出形成氰化层深度0.1〜0.3mm的尺寸链计算图。