机械制造基础重要知识点.doc

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机械制造基础重要知识点

影响合金充型能力的主要因素有哪些？

1.合金的流动性2.浇注条件3.铸型条件

简述合金收缩的三个阶段

液态收缩：

从浇注温度冷却到凝固开始温度的收缩即金属在液态时由于温度降低而发生的体积收缩

2.凝固收缩：

从凝固开始温度冷却到凝固终止温度的收缩即熔融金属在凝固阶段的体积收缩

3.固态收缩:

从凝固终止温度冷却到室温的收缩，即金属在固态由于室温降低而发生的体积收缩。

热应力：

是由于铸件壁厚不均，各部分收缩收到热阻碍而引起的。

简述铸铁件的生产工艺特点

灰铸铁：

目前大多数灰铸铁采用冲天炉熔炼，主要采用砂型铸造。

球墨铸铁：

球墨铸铁是经球化，孕育处理而制成的石墨呈球状的铸铁。

化学成分与灰铸铁基本相同。

其铸造工艺特点可生产最小壁厚3~4mm的铸件，长增设冒口和冷铁，采用顺序凝固，应严格控制型砂中水分和铁液中硫的含量。

可锻铸铁：

可锻铸铁是用低碳，低硅的铁液建筑白口组织的中间毛坯，然后经长时间高温石墨化退火，是白口铸铁中的渗碳体分解成团絮状石墨，从而得到由絮状石墨和不同基体组织的铸铁。

蠕墨铸铁：

其铸造性能具有比灰铸铁更高的流动性，有一定的韧性，不宜产生冷裂纹，生产过程与球墨铸铁相似，一般不热处理。

缩孔的形成：

缩孔通常隐藏在铸件上部或最后凝固部位，有时在机械加工中可暴露出来。

缩松的形成：

形成缩松的基本原因坏人形成缩孔相同，但条件不同。

按模样特征分类：

整模造型：

造型简单，逐渐精度和表面质量较好；

分模造型：

造型简单，节约工时；

挖沙造型：

生产率低，技术水平高;

假箱造型：

底胎可多次使用，不参与浇注；

活块造型：

启模时先取主体部分，再取活动部分;

刮板造型：

节约木材缩短生产周期，生产率低，技术水平高，精度较差。

按砂箱分类：

两箱造型：

操作方便；

三箱造型：

必须有来年哥哥分型面；

脱箱造型：

采用活动砂箱造型，合型后脱出砂箱；

地坑造型：

在地面沙坑中造型，不用砂箱或只有上箱。

铸件壁厚的设计原则有哪些？

壁厚须大于“最小壁厚”在砂型铸造条件下，各种铸造金属的临界壁厚约等于其自小壁厚的三倍，铸件壁厚应均匀，避免厚大断面。

第三章压力加工

塑形变形的实质是什么?

晶体内部产生滑移的结果，滑移是在切应力的作用下，晶体的一部分相对其另一部分沿着一定的晶面产生相对滑动的结果。

什么是加工硬化？

金属发生冷塑性变形时，随着变形量的增加，强度和硬度提高，塑性和韧性下降的现象，称为加工硬化，又称冷变形强化。

冷变形和热变形的根本区别何在?

凡是在再结晶温度一下进行的变形，称为冷变形，其特征是存在加工硬化现象。

在再结晶温度以上进行的变形，称为热变形，其特征是具有再结晶组织，无加工硬化痕迹。

何谓纤维组织？

是怎样形成的？

有何特点？

再结晶后变形的晶粒呈细粒状，而夹杂物却依然呈条状或链状被保留下来，形成了纤维组织，或称流线。

金属的锻造性与什么有关？

金属的可锻性一般取决与金属本质和压力加工条件。

自由锻的结构工艺性主要表现在哪些方面？

1.尽量避免锥体和斜面结构

2.比米娜曲面相交的空间曲线

3.比米娜加强肋，凸台，工字形截面或空间曲面线形表面

4.合理采用组合结构

锤上模锻时，预锻模膛起什么作用？

为什么终锻模膛四周要开飞边槽？

预锻模膛，其作用是使坯料的形状和尺寸接近锻件，以保证终锻时金属容易充满终锻模膛，获得成形良好，无折叠，裂纹或其他缺陷的断绝an，并减少终锻模膛的磨损，提高其使用寿命。

飞边槽：

沿模膛四周有飞边槽，锻造时部分金属先压入飞边槽内形成毛边，毛边很薄，最先冷却，可以阻碍金属从模膛内流出，以促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。

模锻时如何确定分型面的位置?

选择分型面位置的原则是：

1．要保证锻件能从模膛中顺利取出。

2．选定的分型面应使零件上所加的余块最少，以节省金属材料

3．为了便于锻模的机械加工和锻件的切边，同时也为了节约金属材料，盘类锻件的高度小于或等于直径时，应取竞相分模，而不宜用轴向分模。

4．为使锻模结构尽量简单和便于发现上下模在模锻过程中的错移，应尽可能采用直线分模，并使上下两模沿分型面的模膛轮廓一致。

5．考虑到锻件工作时的受力情况，应使纤维组织与最大切应力方向垂直。

6．锻件较复杂的部分应尽可能安排在上模。

锻件上为什么要有模锻斜度和圆角？

模锻斜度便于锻件从模膛中取出，但增加了金属消耗和机械加工量，因此应合理选择。

圆角：

锻件的外圆角半径对应模具型槽的内圆角，有助于金属流动而充满模膛，还可避免锻模在凹入的尖角处产生应力集中而造成裂纹;锻件的内圆角半径对应模具型槽上的外圆角，可以缓和金属充型时的剧烈流动，减缓锻模外角处的磨损，提高锻模的使用寿命，还可以防止因剧烈变形造成金属纤维组织被割断，导致锻件力学性能下降。

按坯料的加热温度不同，挤压方法有几种？

各自的特点如何？

根据金属的流动方向和凸模运动方向的关系：

1.正挤压：

金属的流动方向与凸模运动方向相同;

2.反挤压：

金属的流动方向与凸模运动方向相反；

3.复合挤压：

金属的流动方向与凸模运动方向一部分相同，另一部分相反；

4.径向挤压：

金属的流动方向与凸模运动方向垂直。

按坯料的加热温度不同：

1.冷挤压：

是指在室温下进行的挤压；

2.热挤压：

坯料的挤压温度与锻造温度相同（高于再结晶温度）；

3.温挤压：

是介于冷挤压和热挤压之间的挤压方法；

第四章焊接

焊接方法可分为哪几类？

各有什么特点？

熔焊：

适合于各种金属和合金的焊接加工；

压焊：

适合于各种金属材料和部分非金属材料的焊接加工；

钎焊：

不仅适合于同种材料的焊接加工，也适合与不同金属或异类材料的焊接加工。

试述焊接的特点及应用。

特点：

优点：

1.连接性能好；2.节省材料，成本低，质量好；3.简化制造工艺；4.适应性强；

缺点：

1.焊接结构是不可拆卸的，不便更换，修理部分零部件；

2.不同焊接方法的焊接性有较大差别，焊接接头的组织不均匀；

3.存在一定的焊接残余应力和焊接变形，有可能影响焊接结构件的形状，尺寸，增加结构件工作时的应力，降低承载能力；

4.存在诸如裂纹，夹渣，气孔，未焊透等焊机缺陷，这会引起应力集中，降低承载能力，缩短使用寿命。

应用:

1.制造金属结构件；2.制造机器零件；3.制造电子产品；4.修复零部件。

焊条由哪些部分组成？

各部分的作用是什么？

焊条由中心部金属焊芯和表面涂层药皮两部分组成。

焊芯：

主要起到填充金属和传导电流的作用；

药皮：

1.利用药皮熔化时产生的熔渣及气体，是电弧空间及熔池与大气隔离。

2.通过药皮的冶金作用，保证焊缝金属的脱氧，脱硫，脱磷，并向焊缝添加必要的合金元素，使焊缝具有一定的力学性能；

3.使焊条具有好的焊接工艺性，通过往药皮中加入某些成分，使电弧燃烧稳定，飞溅小，适用于各种空间位置的焊接。

碱性焊条与酸性焊条的性能有何不同？

用碱性焊条焊成的焊缝含氢量很低，抗裂性及强度好，适合焊接重要的结构钢和合金工具钢，但碱性焊条的工艺性能和抗气孔性能差；

酸性焊条适合焊接一般的结构钢件，对存在铁锈，油污和氧化物且不宜清除的位置，宜选用酸性焊条。

酸性焊条抗气孔性较好，但含氢量较高。

选择焊条的原则是什么？

1、考虑被焊材料类别：

根据被焊金属材料的类别选择相应的焊条种类；

2、考虑母材的力学性能和化学成分：

子啊选用焊条时，应使焊缝金属的强度与被焊金属的强度基本相等。

3、考虑焊件的工作条件和使用情况：

焊件如果在承受动载荷或冲击载荷条件下工作，则除应保证强度指标外，还应选择韧性和塑形较好的低氢型焊条；如果被焊工件在低温，高温，磨损或有腐蚀介质条件下工作，则应优先选择相应特殊性能的焊条。

4、考虑焊件的结构特点：

由于几何形状复杂或厚度大的工件在焊接加工时易产生较大的应力而引起裂纹，因此宜选择抗裂性好，强度较高的焊条。

对存在铁锈，油污和氧化物且不宜清除的位置，宜选用酸性焊条；

5、考虑施工操作条件：

受不同施工现象条件的限制，子啊考虑焊条种类时，应同时考虑作业条件与环境以及必要的辅助设备，是焊条的工艺性能满足施焊操作的需要。

请说明关于焊条型号及牌号E4303，E5015,J422,J503的含义分别是什么？

E4303：

熔敷金属抗拉强度最小值为430MPa，适合用于全位置焊接，钛铁矿型，要求直流或交流电源的焊条。

E5013：

熔敷金属抗拉强度最小值为500MPa，适合用于全位置焊接，纤维素型，要求直流或交流电源的焊条。

J422：

焊缝的抗拉强度不低于420MPa，氧化钛钙型，要求直流或交流电源的结构钢焊条。

J503：

焊缝的抗拉强度不低于500MPa,钛铁矿型，要求直流或交流电源的结构钢焊条。

焊接接头包括哪几部分？

影响焊接接头性能的因素有哪些?

焊缝，热影响区和熔合区统称为焊接接头。

影响焊接接头组织和性能的因素有焊接材料，焊接方法，焊接参数，焊接接头形式等。

请比较以下集中钢材的焊接性：

（1）20钢

（2）65Mn（3）Q235（ZG270-500）

1．20钢为低碳钢，碳当量值小于0.40%，淬硬倾向小，塑形好，焊接性良好，焊接时一般不须采用特殊工艺措施，用各种焊接方法都可以获得优良的焊接接头。

2．65M为高碳钢，由于含碳量高，所以导热性差，塑形差，热影响区淬硬倾向以焊缝产生裂纹，气孔倾向更严重，焊接性很差，一般不用于焊接结构。

3．Q235属于低碳钢，其含碳量小于0.25%，淬硬倾向及冷裂敏感性不大，焊接性良好，焊接时一般可不预热。

4．ZG275-700属于中碳钢，其含碳量为0.4%，淬硬倾向和冷裂敏感性较大，焊接性尚好，焊接是须采取预热，控制焊接参数等工艺措施。

第五章切削加工

1）切削用量：

a.切削速度vc；b.进给量f;c.背吃刀量ap;

2）切削层几何参数：

a.切削层公称厚度hD;b.切削层公称宽度bD；c.切削层公称横截面面积AD。

5.刀具的标注角度：

1）前角γo：

在主剖面内测量的前刀面与基面之间的夹角。

2）后角αo:

在主剖面内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角。

3）主偏角κr：

在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。

6.刀具材料应具备的性能要求：

1）高硬度；2）高耐磨性；3）足够的强度和韧性；4）高耐热性（热稳定性）；5）良好的热物理性能和耐热冲击性能；6）良好的工艺性能和经济性。

7、常用刀具材料：

碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、金刚石

8.积屑瘤对切削过程影响：

优点:

保护切削刃和增大实际工作前角，减少切削力和切屑变形，粗加工时产生积屑瘤有一定好处；

缺点;使切削层的公称厚度发生变化，导致切削力变化降低了加工精度，使已加工表面变得粗糙。

9.影响切削温度因素：

1）切削用量2）零件材料3）刀具角度4）刀具磨损5切削液

切削类型：

带状切削、节状切削、粒状切削、崩碎切削

11.影响切削加工性的基本因素：

工件材料的硬度、塑性、强度、韧性、弹性模量、热导率；

13.切削液作用：

冷却、润滑、清洗和排屑、防锈。

14.毛坯种类：

1）零件的材料及其力学性能的要求2）零件的结构形状和外形尺寸3）生产类型4）毛坯车间的生产条件5）利用新工艺新技术新材料的可能性

积削瘤：

在切削塑性金属时，当切削速度不高时且能形成连续带状切屑情况下，常在刀具面刃口处粘着一块断面呈三角状的硬块。

18.生产类型：

单件生产、成批生产、大量生产。

19.精基准选择原则：

1）基准重合原则2）基准统一原则3）自为基准原则4）互为基准原则5）可靠方便原则。

20.粗基准选择原则：

1）若零件上有不加工表面，则选其为粗基准；若有零件上有多个不加工表面，则选其中与加工表面位置精度要求较高的表面作为粗基准。

2）若必须保证零件某重要