《数控加工机械基础习题集》解答.docx
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《数控加工机械基础习题集》解答
《数控加工机械基础习题集》解答
项目一常用金属材料
课题一碳钢
任务一碳钢
一．填空题
1.2.11%，硅、锰，硫、磷
2.≤0.25，0.25%-0.60，≥0.60
3.机械零件和工程结构件；刀具、模具和量具。
4．屈服点；屈服点数值；质量等级；沸腾钢；半镇静钢
5．0.45，中碳，优质，结构
6．工具，高碳，高级优质
7．优质碳素结构，普通碳素结构，碳素工具
8．白
9．
常用的碳钢
普通碳素结构钢
优质碳素结构钢
碳素工具钢
铸造碳钢
碳钢牌号
Ｑ235—A.F
45
T10
ZG200—400
10.车削、铣削、镗削、刨削、磨削及钳工。
硬度、韧性，好
11.170~230，刀具易磨损，加工效率低；易产生粘刀现象，且表面光洁度也差。
12.Ｑ195Ｑ235—A.F0865Mn4520
13.T7T10T12
二．选择题
1．D，2．A、B、C、C，3．D，4．A，5．A，6．C，7．B，8．C，9．A，10．B，11．B，12．A，13．B，14．D
三．下列说法你认为对的打√，错的打×。
1．×，2．√，3．×，4．×，5．√
四．含碳量小于2．11%的铁碳合金称为碳钢。
具有良好的力学性能和工艺性能，且冶炼方便，价格便宜。
五、
碳钢类别
牌号表示方法
普通碳素结构
Q+数字──质量等级+脱氧程度例如Ｑ235—A.F
优质碳素结构
二位数字例如45
碳素工具钢
T+数字例如T10
铸造碳钢
ZG数字—两组数字例如ZG200—400
六、碳素工具钢具有较高的硬度和耐磨性，随含碳量的增加，其硬度和耐磨性逐渐增大，韧性逐渐下降。
牌号采用T+数字表示。
牌号共有T7、T8、T9、T10、T11、T12、T13。
七、选用Ｑ235—A.F
八、反复锻钉，主要目的是形成锻造流线，使曲线分布合理，提高力学性能。
其次通过锻造使晶粒细化，并消除组织缺陷。
九、易切削钢是指在钢中加入一定数量的一种或一种以上的硫、磷、铅、钙、硒、碲等易切削元素，以改善其切削性的钢。
特点是：
对刀具有润滑作用，切削抗力小，易断屑，加工表面粗糙度小，生产效率高。
十、略
任务二力学性能
一．填空题
1．
力学性能
屈服强度
抗拉强度
伸长率
断面收缩率
符号
σS
σb
δ
ψ
2．变形断裂。
屈服强度抗拉强度
3．塑性变形，伸长率断面收缩率
4．金属材料抵抗其它更硬物体压入表面的。
布氏硬度、洛氏硬度维氏硬度
5．冲击载荷。
aK
6．降低，降低，降低，变差，变差，增大
7．5，强度硬度，塑性韧性
8、强度、塑性、硬度、韧性
9、
碳钢的性能和应用
碳钢牌号
该钢塑性、韧性好，强度硬度低，是普通碳素结构钢中应用最广泛的一种钢。
Ｑ235—A.F
该钢热处理后具有优质良的综合力学性能——强度、硬度、塑性、韧性理想配合，是一种广泛用于受力构件的优质碳素结构钢。
45
该钢热处理后具有较高的硬度、强度和弹性强度，是制造弹性零件（如小弹簧、弹簧垫圈等）最广泛的优质碳素结构钢。
65Mn
该钢热处理后具有高的硬度和耐磨性，是制造手工锯条、丝锥、板牙和冷冲模的碳素工具钢。
T10
二．选择题
1．C，2．C，3．A，4．B，5．C，6．E，7．A，8．E，9．D，
三．下列说法你认为对的打√，错的打×
1．√，2．√，3．√，4．√，5．×，6．×，7．√，8．√，9．√，10．√
四．
1．e点．o阶段。
2．es发生屈服现象，sb强度逐步提高。
3．好。
五．
1．随着含碳增加，钢的强度、硬度提高，塑性、韧性降低。
但当钢的含碳量大于0.9%时，使钢的强度有所降低。
2．塑性、韧性最好提Ｑ195，强度最大的是T8A，硬度最大的是T13。
3．钢的含碳量一般不超过1.4%后，塑性、韧性均为零，这样的钢已无实用价值。
六．强度大的金属材料用于制造机械设备时，可减轻自重，减少制造成本。
用于制造运输机械时，可以大大提高运载能力，节约能源，提高工作效率。
七
1．塑性好的是10钢。
塑性差的是65钢。
强度高的是45钢。
2．塑性好的金属可以发生大量塑性变形而不破坏，便于通过塑性变形加工，制成形状复杂的零件；塑性好的金属在受力过大时，由于首先产生塑性变形而不致发生突然断裂，使用比较安全。
八．冲击韧性。
九．在交变应力作用下，零件的工作应力低于材料的屈服点，但仍会发生突然断裂的现象称为金属的疲劳断裂。
产生疲劳断裂的主要原因是材料的表面或内部有缺陷（如划痕、夹杂等），交变应力的反复作用下产生了微裂纹，并随着应力循环周次的增加，裂纹不断扩展，使零件实际承受载的面积不断减少，直至减少到不能承受外加载荷的作用时，零件即发生突然断裂。
课题二合金钢
任务一合金结构钢
一．填空题
1．一种多种。
金属元素，非金属元素。
2．低合金钢、中合金钢、高合金钢；优质合金钢、特质合金钢；合金结构钢、合金金钢、特殊性能钢
3．平均含C0.60%、Si2.0%、Mn1.0%；
平均含C0.9%、Mn2.0%、V1.0%；
平均含C≥1.0%、Cr12.0%。
4．重要的机械零件工程结构件。
重要的工具。
5．合金调质金钢，提高强度，淬透性，调质处理。
6．滚动轴承，滚动轴承，量
7．40Cr60Si2Mn20CrMnTiGCr15
制造下列机械零件或结构件，请选用合适的材料
二．选择题
1．Ｄ，2．Ｄ，3．B，4．Ｃ，5．Ｃ
三．下列说法你认为对的打√，错的打×
1．×，2．√，3．√，4．×，5．√
四．为改善钢的性能，特意加入一种或数种合金元素的钢。
力学性能好，红硬性高，易淬透，并具有一些特殊的物理、化学性能。
五．
1．
牌号
类别
含义
Ｑ235
碳钢
屈服点为235MPa的普通碳素结构钢。
Ｑ345
合金钢
屈服点为345MPa的低合金高强度钢。
Ｑ420
合金钢
屈服点为420MPa的低合金高强度钢。
2．桥梁用钢的强度不断增大。
六．
1．低合金高强度钢。
Q460表示屈服点为460MPa的低合金高强度钢。
2．
Q460钢
含碳量
屈服点
抗垃强度
伸长率
韧性
＜0.25%
460MPa
550~570MPa
17%
42J/cm2
七．进行化学成分检测，含有铬元素的是40Cr钢，无铬元素的是40钢；分别制成标准的拉伸试样，进行调质处理后，测得强度、硬度大的是40Cr钢，低的是40钢；放到砂轮机上磨削，火束呈直线关流线的是40钢，火束中夹有波浪流线的是40Cr钢；根据国家钢材颜色标记鉴别：
白+蓝的为40钢，另一种为40Cr。
任务二合金工具钢
一．填空题
1．淬硬性、淬透性、耐磨性，刃具钢、模具钢量具钢
2．冷作模具钢、热作模具钢，锻造、冲压、切型
3．高硬度高耐磨性
4．高速。
硬度耐磨性，600，车刀
5．高速钢
6．9CrSiW18Cr4VCr12
二．选择题
1．Ｄ，2．C，3．A，4．Ｃ，5．C
三．下列说法你认为对的打√，错的打×
1．×，2．√，3．×，4．×，5．×
四．通常采用钨系高速钢制造，如W18Cr4V、W18Cr4VCo5等。
高速钢具有高的强度、硬度、耐磨性和较高的红硬。
五．T9A为碳素工具钢，而9SiCr为合金刀具钢，热处理后具有高的强度、硬度、耐磨性，故9SiCr制造的刀具用寿命要长。
任务三特殊性能钢
一．填空题
1．不锈耐酸钢、耐热钢耐磨钢
2．不锈钢，耐酸钢
3．0.3、13。
≤0.06、18.0、9.0
4．强度
5．ZGMn13，铸造。
坦克履带、挖掘机铲齿
二．选择题
1．Ｄ，2．C，3．C，4．B
三．用铁磁性区分，能被磁铁吸住的是1Cr13，没有铁磁性的是1Cr18Ni9。
四．耐酸钢，0Cr18Ni9、1Cr18Ni9
五．高锰钢极易产生加工硬化，难于进行切削加工，故应尽量避免对铸件进行加工。
课题三铸铁
1．2.11%，2.0%~4.0%，灰铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁球墨铸铁
2．白口铸铁、灰口铸铁麻口铸铁
3．渗碳体（Fe3C）。
银白，硬度高、脆性大
4．片状石墨
5．灰铸铁可锻铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁。
HT300KTH300-06QT400-15RuT300
6．差。
铸造性、切削加工性、减摩、减震小的缺口敏感性
7．抗拉强度为250MPa的灰铸铁
8．白口铸铁件，高温石墨化退火，团絮
9．差，好
10．σb为350MPa、δ为10%的黑心可锻铸；σb为450MPa、δ为6%的珠光体可锻铸铁
11．球化处理、孕育处理，球状
12．好，相媲美。
铸造性、切削加工性、减摩、减震
13．球墨，400MPa、18%
14．σb为300MPa的蠕墨铸铁
15．HT200KTH350-10QT700-2RuT300
二．选择题
1．B，2．B，3．B，4．B，5．Ｄ，6．Ｄ，7．C，8．C
三．下列说法你认为对的打√，错的打×
1．√，2．×，3．×，4．√，5．×，6．√，7．×，8．×，9．√，10．√
四．含碳量大于2.11%的铁碳合金。
铸造性好、切削加工性好、减摩、减震、缺口敏感性小。
五．灰铸铁。
抗拉强度为200MPa的灰铸铁
六．金属基体+团絮石墨。
可锻铸铁牌号采用三个字母和两组数字表示。
其中前两个字母“KT”是“可铁”的汉语拼音字首，第三个字母表示类别。
后面两组数字分别最低抗拉强度和伸长率数值。
例如KTH370-12表示σb为370MPa、δ为12%的黑心可锻铸铁；
KTZ700-02表示σb为700MPa、δ为2%的珠光体可锻铸铁。
七．
（1）球化处理的作用是促使铸铁中的碳结晶成球状石墨。
孕育处的作用是促进石墨化，并细化球墨铸铁的晶体。
（2）球墨铸铁的牌号是用“球铁”两字的汉语拼音字母的字首“QT”及两组数字组成，两组数字分别表示最低抗拉强度和伸长率。
例如QT400-18表示σb为400MPa、δ为18%的球墨铸铁。
（3）因球墨铸铁中的石墨呈球状，割裂金属基体的作用大大减小，金属基体可以充分发挥作用，力学性能可与钢相媲美，塑性、韧性比钢略低，其它性能与钢相近，屈服点甚至超过钢，故可以代替钢制造发动机曲轴。
八．
加工材料
理由
b为钢
切屑（金属基体）连续。
a铸铁
切屑（金属基体）不连续。
九．灰铸铁组织中的片状石墨割裂金属基体的连续性，使灰铸铁的切屑易脆断，且石墨对刀具有一定的润滑作用，使刀具磨损减小。
十．因灰铸铁组织中的片状石墨割裂金属基体的连续性，使灰铸铁的切屑易脆断，且石墨对刀具有一定的润滑作用，使刀具磨损减小，故灰铸铁的切削加工性能比碳钢好。
因灰铸铁流动性好，收缩性小，且熔点比碳钢低，结晶区间小，故灰铸铁的铸造性能比碳钢好。
十一．这是因为灰铸铁件组织中出现硬度很高的白口铸铁（Fe3C）组织的缘故。
进行高温退火处理，以降低硬度。
课题四有色金属
一．填空题
1．一层致密的氧化膜（AI2O3）
2．变形铝合金铸造铝合金
3．防锈铝、硬铝、超硬铝、锻铝
4．超硬铝硬铝铸造铝合金
5．铜的化学活泼性差，一般难与其它物质发生化学作用。
6．黄铜、白铜青铜
7．锌。
普通特殊
8．70、30普通
9．
类别
普通黄铜
特殊黄铜
青铜
白铜
牌号
H80
HMn58-2
QSn4-3
B30
10．H90H7OH62
11．软基体上均匀分布着硬质点，硬基体上均匀分布着软质点
12．与轴颈磨合，承受轴的冲击，被磨损的凹陷面储存润滑油；支承轴颈
二．选择题
1．Ｄ，2．Ｄ，3．A，4．B，5．Ｄ，6．A，7．C，8．A，9．Ｄ，10．C
三．下列说法你认为对的打√，错的打×
1．×，2．×，3．×，4．√，5．×，6．√，7．√
四．AI-Cu-Mg-Zn系合金。
热处理后强度高（抗拉强度可达680MPa），比强度已相当于超高强度钢（一般指σb＞1400MPa的钢），故名超硬铝。
但耐蚀性较差。
五．H7O表示含70%Cu、30%Zn的普通黄铜。
塑性好，其塑性超过纯铜。
六．软基体上均匀分布着硬质点或硬基体上均匀分布着软质点。
锡基轴承合金、铅基轴承合金和铝基轴承合金。
课题五硬质合金
1．难熔金属碳化物微米级，钴或镍、钼
2．
类别
钨钴类硬质合金
钨钴钛类硬质合金
通用硬质合金
牌号
YG6
YT15
YW1
3．耐热钢、高锰钢、不锈钢
4．物理气相沉积化学气相沉积
二．选择题
1．C，2．A，3．Ｄ，4．Ｄ，5．A
三．下列说法你认为对的打√，错的打×
1．√，2．×，3．×，4．√，5．√
四．钨钴类硬质合金、钨钛钴类硬质合金、钨钽钴类硬质合金和钨钛钽钴类硬质合金。
其特点有：
1．硬度高（HRA86～93，相当于HRC69～81），红硬性高（900℃～1000℃），耐磨性好，抗压强度高（可达6000MPa）；2．抗弯强度低（只有高速钢的1/2～1/3），韧性差（只有淬火钢的30%～50%），导热性差；3．耐腐蚀性好，抗氧化性良好；4．线膨胀系数小。
项目二常见热处理
课题常见热处理
任务一常见热处理
一．填空题
1．加热、保温冷却，组织结构，性能
2．退火、正火、淬火回火。
表面淬火化学热处理。
3．奥氏体
4．适当温度，保温时间，缓慢冷却。
完全退火、球化退火、去应力退火
5．低温退火，残余应力，变形裂纹
6．临界温度，空气
7．快，细，高
8．临界温度，临界冷却速度，马氏体，耐磨性
9．水（或盐或碱的水溶液），矿物油
10．45，调质处理（淬火+高温回火）
11．淬火临界温度。
低温回火、中温回火、高温回火
12．化学成分、组织性能。
渗碳、渗氮、碳氮共渗
13．
淬火后的零件
回火种类
回火组织
回火后的性能
车床主轴（45钢）
高温回火
回火索氏体
内应力全部消除，具有良好的综合力学性能。
气门弹簧（65Mn钢）
中温回火
回火托氏体
内应力基本消除，具有高的弹性强度、屈服点和适当的韧性。
锉刀（T13钢）
低温回火
回火马氏体
内应力降低，具有高的硬度和耐磨性。
14．
热处理名称
感应加热表面淬火
火焰加热表面淬火
特点
加热迅速（几秒到几十秒），生产
率高；淬硬层易于控制，淬火质量好，
淬火变形小；易于实现机械化，自动
化。
但不适合形状复杂的零件。
淬火方法简单，不需特殊设备，但由于加热温度不易控制，淬火质量不够稳定。
应用
适用大批量生产。
适用于单件或小批量生产。
二．选择题
1．B，2．B，3．A，4．A，5．C，6．C，7．D，8．B，9．C，10．C，11．A，12．A
三．下列说法你认为对的打√，错的打×
1．×，2．√，3．√，4．√，5．√，6．√，7．√，8．√，9．√，10．×，11．×，12．×，13．×，14．√，15．×，16．×，17．×，18．√，19．×
四．
（1）获得强度、硬度低，塑性、韧性好的奥氏体组织。
（2）使工件热透，组织转变均匀。
（3）随炉冷却、空气冷却、油中冷却和水中冷却。
水中冷却最快。
随炉冷却最慢。
五．淬火钢虽然硬度高、耐磨性好，但获得的马氏体和残余奥氏体组织不稳定，韧性差，特别是淬火钢内部存在很大内应力。
回火目的：
减少或消除内应力，稳定组织，调整性能。
六．降低，升高
七．甲厂零件正火后的组织为细片状珠光体，其渗碳体呈片状，而乙厂调质处理后的组织为回火索氏体，其渗碳体呈粒状。
除硬度外，乙厂生产零件不仅强度较高，而且塑性、韧性远高于甲厂零件。
八．获得球珠光体，降低锻造毛坯硬度，改善切削加工性，消除毛坯的内应力。
九．为消除冷卷制和喷丸过程中产生的内应力。
十．渗碳。
十一．略
项目三
课题一主轴传动装置零部件
任务一数控车床主轴零部件
一、填空题：
1、支承转动零件传递运动和动力
2、心轴转轴传动轴
3、光轴阶梯轴
4、零件各部位装配时，不能互相干涉轴的结构应便于轴上零件装配
5、轴向固定周向固定
6、加工装配
7、轴颈轴头
8、足够的强度良好的加工工艺性良好的装配工艺性
9、碳钢合金钢球墨铸铁和高强度铸铁
10、螺纹退刀槽防止撞刀砂轮越程槽顺利退出行程
11、位置轴向窜动轴向力
12、轴肩轴环键联接花键联接过盈配合销联接
13、承载不大的零件与轴可兼作轴向定位，常用作安全装置，过载时可被剪断，防止损坏其它零件
14、两侧面上下两底面
15、轴直
16、键20×56GB/T1096
17、滑动摩擦滚动摩擦
18、整体式对开式
19、内圈外圈滚动体保持架
20、三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹锯齿形螺纹
21、螺栓联接双头螺柱联接螺钉联接紧定螺钉联接
22、605530
23、大径管子通孔直径
24、连接轴与轴上零件，传递扭矩其安全保护作用
25、连接传动
26、201.5细牙三角形
27、螺栓联接双头螺柱联接螺钉联接紧定螺钉联接
28、矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹
二、选择题
1、B2、A3、D4、C5、C6、D7、D8、C9、A10、B11、B12、D13、B14、C15、C16、C17、C18、D19、C20、C21、A22、A23、A24、A25、A26、A27、C28、C29、C30、D31、B32、C33、C
三、判断题
1、×2、√3、×4、√5、×6、√7、√8、×9、√10、×11、√12、√13、√
14√15√16×17、√18、×19、×20、×21、×22、×23、√24×2526√
四、分析题
齿轮轴向单位：
用轴环与轴套径向定位：
键联接
五、自行车前轴：
心轴后轴：
心轴中轴：
转轴
六、
1、考虑轴承的载荷
2、考虑轴承的转速
3、考虑刚性及调心性能
4、装拆的要求、经济性。
七、非螺纹密封圆柱管螺纹或圆锥管螺纹具有密封性
八、有螺栓联接双头螺柱联接螺钉联接紧定螺钉联接四种，当联接件的厚度不大，并能从两边进行装配选用螺栓联接；当被联接之一较厚，不宜制作通孔，且不需经常装拆时
选用双头螺柱联接
任务二带传动
一、填空题
1、摩擦力或啮合力
2、摩擦带传动啮合带传动
3、
多楔带窄V带普通V带齿形V带
线绳结构帘布结构
5、YZABCDE,Z,ABC
6、C型V带，标准长度
7、打滑破坏安全保护
8、齿圈、轮毂和挡圈
9、梯形齿同步带
10、调整传动装置的中心距使用张紧轮
二、选择题
1、C2、A3、D4、C5、C6、A7、B8、A9、B10、D11A12A
三、判断题
1、√2、×3、×4、×5、×6、×7、×8、√9、√10、×11、×12、√13、×
14、×15、√
四、带轮结构由实心带轮、辐板带轮、孔板带轮、轮辐带轮等
带轮材料选用：
应用场合
材料
一般场合
灰铸铁（HT150、HT200）
带速较高、功率较大时
铸钢或轻合金
小功率传动时
铸铝或塑料
五、平带传动
六、依靠摆捶重力可使张紧轮自动张紧。
张紧轮放在松边内侧，并靠近大带轮处。
这样传动时带只受单方向的弯曲，延长带的使用寿命。
七、略
八、同步带传动，同步带制造和安装精度要求较高，对中心距要求较严格，适合于中小功率、传动比要求精确的场合，如数控机床、绘图仪、家用电器等精密机械。
①安装同步带时，如果两带轮的中心距可以移动，必须先将带轮的中心距缩短，装好同步带后，再使中心距复位。
若有张紧轮时，先把张紧轮放松，然后装上同步带，再装上张紧轮。
②不可用力过猛，或用螺丝刀等非专业的工具硬撬同步带。
③控制适当的初张紧力。
④支撑带轮的机架，必须有足够的刚度。
九、I=2
十、A型三角带，标准长度1400，执行GB1171-89标准
任务三齿轮传动
一、填空题
1、传动要平稳承载能力强
2、d=mzda=m（z+2）df=m（z-2.5）a=m（z1+z2）/2
3、模数齿数压力角
4、80
5、12015.7
6、10520
7、外啮合内啮合齿轮齿条
8、定轴轮系周转轮系
9、首轮末轮从动轮主动轮
10、方向传动比大小
二、选择
1、A2、D3、B4、D5、A6、B7、C8、D9、B10、B11、D12、C
三、判断题
1、√2、×3、×4、√5、×6、×7、√8、√9、×10、×11、√12、×13、×
14、√15、√
四、略
五、由一系列相互啮合的齿轮所构成的传动系统叫轮系。
轮系传动可获得很大的传动比，可作较远距离的传动，还可实现变速、变向及合成、分解运动。
六、
1、输出轴转速有两种：
240r/min380r/mim
2、m=5d1=150d2=250
3、z1=30z2=60
4、i14=6
课题二进给传动装置及零部件
任务一数控机床进给传动零部件
一、填空题
1、检测、解算、放大、执行
2、脉冲信号角位移线位移
3、执行电动机，直流交流伺服
4、刚性扰性安全
5、牙嵌式摩擦式安全
6、锥形带状电磁
二、选择
1、C2、B3、C4、C5、C6、D7、A8、A9、D10、B
三、判断题
1、√2、√3、√4、√5、√
四、
联轴器连接两轴，利用机械零件相互的机械作用力来传递扭力
五、略
六、步进电机结构简单、成本低，用于要求不高场合
任务二螺旋传动
一．填空题
1、旋转直线
2、滑动螺旋传动滚动螺旋传动
3、外循环内循环
4、轴向间隙双螺母结构，相对轴向位移，间隙。
5、垫片调隙式、螺母调隙式、齿差调隙式。
二、选择
1、B2、B3、C4、B5、B
三、判断题
1、×2、×3、√4、×5、√
四、普通螺旋传动是一种滑动螺旋传动，结构简单，传动连续、平稳、承载能力大、传动精度较高，能够自锁。
台式虎钳机床进给机构
五、垫片调隙式、螺母调隙式、齿差调隙式
六、
1、L=10
2、v=30mm/Min
课题三自动换刀装置及零部件
任务一蜗杆、蜗轮及蜗杆传动
一、填空题
1、空间交错
2、2
3、46.77r/Min
4、蜗杆传动的自锁性
二、选择
1、D2、A3、D4、D5、C6.C
三、判断题
1、×2、√3、√4、×5、√
四、与齿轮传动相比，蜗杆传动具有结构紧凑，传动比大，传动平稳无噪声，能自锁等优点。
不足的是其传动效率低，且蜗轮制造成本较高。
蜗杆传动主要用于减速装置上，在加工中心刀库换刀装置中得到广泛的应
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