机械制造基础模拟试题及答案.docx

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机械制造基础模拟试题及答案

《机械制造基础》课程模拟试卷

（一）

题　　号

一

二

三

四

五

六

七

八

得分

应得分数

100

实得分数

评卷人

得分

评分人

一、填空（1'×25）

1.碳溶入α-Fe中形成的间隙固溶体称为　铁素体　。

2.当钢中含碳量大于0.9%时，二次渗碳体沿晶界析出严重，使钢的脆性　增加　。

3.在生产中使用最多的刀具材料是　低合金刃具钢　和　高速钢　，而用于一些手工或切削速度较低的刀具材料是碳素工具钢。

4.马氏体的塑性和韧性与其含碳量有关，板条状马氏体有良好的塑性和韧性。

5.生产中把淬火加高温回火的热处理工艺称为调质，调质后的组织为回火索氏体。

6.普通车床进给运动传动链是从主轴到刀架。

7.合金工具钢与碳素工具钢相比，具有淬透性好，淬火变形小，热硬性高等优点。

8.合金渗碳钢的含碳量属低碳范围，可保证钢的心部具有良好的韧性。

9.低速车削精度要求较高的工件时，应选用死　顶尖；高速车削精度要求不高的工件时，应选用活顶尖。

10.根据基准功能的不同，基准可分为工艺基准和设计基准两大类。

11.加工轴类零件时，通常用两端中心孔作为定位基准，这符合了基准重合原则和基准统一原则。

得分

评分人

二、判断题（1.5'×10）（在题号前作记号“√”或“×”）

（√）1.刀具寿命是指刀具从开始切削到完全报废实际切削时间的总和。

（√）2.砂轮硬度选择原则是：

磨硬材料应选软砂轮，磨软材料应选硬砂轮。

（√）3.珠光体、索氏体、托氏体都是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。

（√）4.生产批量越大，对生产工人技术水平要求越低，但工艺文件要求越详细。

（×）5.用65钢制成的沙发弹簧，使用不久就失去弹性，是因为没有进行淬火、高温回火。

（×）6.淬透性好的钢淬火后硬度一定高，淬硬性高的钢淬透性一定好。

（×）7.珩磨是对预先磨过的外圆表面进行的精密加工。

（×）8.由于T13钢中的含碳量比T8钢高，故前者的强度比后者高。

（×）9.60Si2Mn的淬硬性与60钢相同，故两者的淬透性也相同。

（√）10.硫、磷是碳钢中的有害杂质，前者使钢产生“热脆”，后者使钢产生“冷脆”，所以两者的含量在钢中应严格控制。

得分

评分人

三、选择题（1'×15）

1.粗车锻造钢坯应采用的刀具材料是（C）

A.YG3B.YG8C.YT15D.YT30

2.下列钢号中，（C）是合金渗碳钢，（E）是合金调质钢。

A.20B.65MnC.20CrMnTiD.45E.40Cr

3.在下列四种钢中（D）钢的弹性最好，（A　）钢的硬度最高，（C）钢的塑性最好。

A.T12B.T8C.20D.65Mn

4.选择下列工具材料.

板牙（C　），铣刀（A），冷冲模（B），车床主轴（D），医疗手术刀（E）。

A.W18Cr4VB.Cr12C.9SiCrD.40CrE.4Cr13

5.当刀尖是主切削刃上最低点时，刃倾角为（B　）

A.正值B.负值C.零值D.不确定

6.为了获得满足使用要求的力学性能，T10钢制手工锯条采用（C　）处理。

A.调质B.正火C.淬火+低温回火D.完全退火

7.降低切削温度最有效的措施是（D　）

Ａ.降低切削速度B.减小背吃刀量C.减小进给量D.加切削液

8.划分工序的原则是加工地点不变和（D　）

A.加工表面不变B.加工刀具不变C.切削用量不变D.加工过程连续

得分

评分人

四、填表题（16）

在下列表格中填出各钢号的类别（按用途归类）、最终热处理方法、主要性能特点和用途举例。

钢　　号

类别（按用途归类）

最终热处理方法

主要性能特点

用途举例

Q420

低合金高强度钢

一般不用

高强度、良好塑性和焊接性

桥梁、船舶

40MnB

合金调质钢

调质

良好综合力学性能

花键轴

20CrMnTi

合金渗碳钢

渗碳＋淬火＋低温回火

表面硬耐磨，心部韧性好

汽车齿轮

GCr15SiMn

滾动轴承钢

淬火＋低温回火

高硬度、高耐磨性

滾动轴承元件

3Cr2W8V

热作模具钢

回火S或T

较高强度和韧性，良好的导热性

热挤压模

T12

碳素工具钢

淬火＋低温回火

硬度高、耐磨性高，韧性差

锉刀

1Cr17

耐热钢

800度退火

高的抗氧化性

炉用部件

QT400-18

球墨铸铁

根据需要选用：

退火、正火、淬火等

强度塑性和韧性比灰铸铁好，铸造性好、减振

曲轴

得分

评分人

五、问答题（15'）

1.有一批45钢工件的硬度为55HRC，现要求把它们的硬度降低到200HBS（≈20HRC），问有哪几种方法？

（3'）

答题要点：

正火、退火、调质（各1分）

2.下列零件和工具由于管理不善造成材料错用，问使用过程中会出现哪些问题？

a.把20钢当成60钢制成弹簧。

（2'）

答题要点：

弹性和强度不够（2分）

b.把30钢当成T7钢制成大锤。

（2'）

答题要点：

硬度和耐磨性不够（2分）

3.主偏角的大小对三个切削分力有何影响？

当车细长轴时，主偏角应如何选择？

（3）

答题要点：

1.当主偏角为30～60度时，随着该角度逐渐增大，切削力逐渐减小；当主偏角为60～90度时，随着该角度逐渐增大，切削力逐渐增大。

（1分）

　　　　　2.随着主偏角逐渐增大，背向力逐渐减小，进给力逐渐增大。

（1分）

　　　　　3.当车细长轴时，主偏角应选择较大值。

（1分）

4.如图所示的毛坯，在铸造时内孔2与外圆1有偏心。

如果要求获得：

①在（a）图中，与外圆有较高同轴度的内孔，应如何选择粗基准？

②在（b）图中，内孔2的加工余量均匀，应如何选择粗基准？

（5）

答题要点：

1.在（a）图中，选择外圆1为粗基准，加工内孔2。

（2分）

　　　　　2.在（b）图中，选择内孔2为粗基准，光外圆1，再以外圆1定位加工内孔2。

（3分）

得分

评分人

六、一车床主轴（φ15mm）承受中等载荷，要求轴颈部位的硬度为50~55HRC，其余地方要求具有良好的综合力学性能，硬度为20~24HRC。

回答下列问题：

（共15分）

1.该轴选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？

（4'）

（20Cr、20CrMnTi、40CrNiMo、45、60Si2Mn）

答题要点：

选择45钢。

（2分）

　　　　　理由：

45钢经调质处理具有优良的综合机械性能，轴颈经表面淬火后表面硬度能达到要求。

（2分）

2.初步拟定零件轴的加工工艺路线。

（5）

答题要点：

下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火+低温回火→磨（5分）

3.指出在加工路线中每步热处理的作用（6'）

答题要点：

1.正火能调整硬度便于机加工，为淬火作准备。

（1.5）

　　　　　2.调质能获得优良的综合机械性能。

（2）

　　　　　　3.表面淬火+低温回火能提高表面硬度和耐磨性，同时消除淬火应力、提高抗冲能力。

（2.5）

《机械制造基础》课程模拟试卷

（二）

题　　号

一

二

三

四

五

六

七

八

得分

应得分数

100

实得分数

评卷人

得分

评分人

一、填空（1'×25）

1.硬度是衡量材料力学性能的一个指标，常见的试验方法有洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度。

2.切削运动包括主运动和进给运动两种，其中主运动是切削运动中速度最高，消耗功率最大的运动。

3.各种热处理工艺过程都是由加热、保温、冷却三个阶段组成.。

4.马氏体是碳在α-fe中形成的过饱和固溶体，其硬度主要取决于含碳量。

5.γo是前角符号，它是在正交平面内测量的基面与前刀面之间的夹角。

6.当钢中含碳量大于0.9%时，网状二次渗碳体沿奥氏体晶界析出严重，导致钢的脆性增加、抗拉强度降低。

7.45钢的淬火加热温度是840℃，T10钢的淬火加热温度是780℃。

8.根据铣刀和工件相对位置的不同，它可分为对称铣和不对称铣两种不同的铣削方式。

9.在钢的普通热处理里，其中退火和正火属于预先热处理。

得分

评分人

二、判断题（1.5'×10）（在题号前作记号“√”或“×”）

（√）１.回火温度是决定淬火钢件回火后硬度的主要因素，与冷却速度无关。

（×）２.可段铸铁比灰铸铁有高得多的塑性，因而可以进行锻打。

（×）３.热处理不但可以改变零件的内部组织和性能，还可以改变零件的外形，因而淬火后的零件都会发生变形。

（×）４.积屑瘤使刀具的实际前角增大，并使切削轻快省力，所以对精加工有利。

（×）５.GCr15是滚动轴承钢，钢中含Cr15%，主要是制造滚动轴承的内外圈。

（×）6.钨钛钴类硬质合金刀具适合加工脆性材料。

（×）7.铰孔既能提高孔的尺寸精度和降低表面粗糙度，也能纠正原有孔的位置误差。

（×）8.钢的含碳量越高，选择淬火加热温度就越高。

（×）9.粗磨时应选用粒度号大的磨粒，精磨时则应选用粒度号小的磨粒。

（×）10.淬透性好的钢淬火后硬度一定高，淬硬性高的钢淬透性一定好。

得分

评分人

三、选择题（1'×15）

1.一般说来，淬火时形状简单的碳钢工件应选择（C）作冷却介质，形状简单的合金钢工件应选择（A）作冷却介质。

a.机油b.盐浴c.水d.空气

2.T12钢制造的工具其最终热处理应选用（A）

a.淬火+低温回火b.淬火+中温回火c.调质d.球化退火

3.在下列四种钢中（D）钢的弹性最好，（A）钢的硬度最高，（C）钢的塑性最好。

a.T12b.T8c.20d.65Mn

4.选择下列工具、零件的材料.

铣刀（A），冷冲模（B），汽车变速箱中的齿轮（C），滚动轴承的内外套圈（D）。

a.W18Cr4Vb.Cr12c.20CrMnTid.GCr15

5.铁碳合金含碳量小于0.0218%是（　A　），等于0.77%是（　C　），大于4.3%是（B）

a．工业纯铁b.过共晶白口铁c.共析钢

6.车削螺纹时，常用开倒车退刀，其主要目的是（C　）。

A.防止崩刀B.减少振动C.防止乱扣D.减少刀具磨损

7.精基准所用的定位基准表面是（　D）。

A.未加工表面　　B.精度最高的表面　C.粗造度最低的表面　D.已经加工过的表面

得分

评分人

四、填表题（16）

在下列表格中填出各钢号的类别（按用途归类）、最终热处理方法、主要性能特点和用途举例。

钢　　号

类别（按用途归类）

最终热处理方法

主要性能特点

用途举例

20CrMnTi

合金渗碳钢

渗碳＋淬火＋低温回火

表面硬耐磨，心部韧性好

汽车齿轮

60Si2Mn

合金弹簧钢

淬火+中温回火

高的弹性极限

汽车板簧

40Cr

合金调质钢

调质

良好综合力学性能

机床主轴

GCr15

滾动轴承钢

淬火＋低温回火

高硬度、高耐磨性

滾动轴承元件

0Cr19Ni9

不锈钢

高温固溶处理品

优良的耐蚀性和好的塑性

贮槽

T12

碳素工具钢

淬火＋低温回火

硬度高、耐磨性高，韧性差

锉刀

16Mn

低合金高强度钢

一般不用

高强度、良好塑性和焊接性

桥梁、船舶

45

优质碳素结构钢材

调质

良好综合力学性能

轴承

得分

评分人

五、问答题（15'）

1.有一批45钢工件的硬度为55HRC，现要求把它们的硬度降低到200HBS（≈20HRC），问有哪几种方法？

（3'）

答题要点：

正火、退火、调质（各1分）

2．为什么扩孔钻所扩孔比钻头所扩的孔的加工精度要高？

（3分）

答题要点：

主要由两者结构不同决定。

（1）

具体表现为：

1.扩孔钻比钻头刚度和强度更好。

（1）

2.扩孔钻齿数一般较钻头多，故导向性较好，对孔的形状误差修正能力较好。

（1）

3.扩孔钻主切削刃较钻头短，故切屑较窄，分屑与排屑较容易。

（1）

3．如果错把10钢当成35钢制成螺钉，在使用时会有什么问题？

（3'）

答题要点：

强度不够。

（3分）

4．如图所示要加工零件的内孔，其材料为45钢，尺寸精度及表面粗造度如图示。

试选择单件小批生产条件下的主要机械加工工艺过程（6分）

答题要点：

单件小批生产主要机械加工工艺过程

工序号

工序内容

设备

1

长度留余量锯断下料。

（0.5）

锯床（0.5）

2

卡盘夹右端毛坯外圆，车左端面和大外圆；掉头车右端面和阶梯圆；钻孔；扩孔留铰孔余量；铰孔到图纸要求。

（4）

卧式车床

（1）

得分

评分人

六、有一传动齿轮承受较大冲击载荷，要求心部有很好韧性，表面硬度要求达到58～63HRC。

回答下列问题：

（共15分）

1.该齿轮选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？

（4分）

（20Cr、20CrMnTi、40Cr、T12、9SiCr）

答题要点：

选用20CrMnTi。

（2）

　　　　　　该钢含碳量低，经渗碳后，可提高表面含碳量，经最终热处理后表面可达硬度要求，而心韧性很好。

（3）

2.初步拟定该齿轮的加工工艺路线。

（5分）

答题要点：

下料→锻造→正火→粗加工、半精加工→渗碳＋淬火＋低温回火→磨（4）

3.指出在加工路线中每步热处理的作用（6'）

答题要点：

正火能调整硬度便于机加工，为淬火作准备。

（1.5）

　　　　　　渗碳能提高表面含碳量。

（1.5）

　　　　　　淬火能使表层获得高碳马氏体和碳化物，从而达到硬度58～63HRC，心部获得低碳马氏体，具有高的强韧性。

（1.5）

　　　　　　低温回火能消除洋火应力、提高抗冲能力，防止产生磨削裂纹。

（1.5）

《机械制造基础》课程模拟试卷（三）

题　　号

一

二

三

四

五

六

七

八

得分

应得分数

100

实得分数

评卷人

得分

评分人

一、填空（1'×25）

1.强度是指金属材料在静态载荷作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。

2.常见金属的晶格类型有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。

3.合金中具有相同化学成分、相同晶体结构的均匀部分称为相。

4.钢的热处理是指钢在固态下采用适当方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构和性能的工艺。

5.钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越靠右，说明临界冷却速度越小。

6.当钢中含碳量大于0.9％时，二次渗碳体沿晶界析出严重，使钢的脆性增大，强度下降。

7.α0是前角的符号，它是在正交平面面内测量的基面与前刀面之间的夹角。

8.镗床上常用的镗刀有单刃镗刀和多刃镗刀两种。

多刃镗刀不能纠正孔的位置误差。

9.用面铣刀的端面刀齿加工平面称为端铣法。

根据铣刀和工件相对位置的不同，它又可以分为对称铣和不对称铣两种铣削加工方法。

得分

评分人

二、判断题（1.5'×10）（在题号前作记号“√”或“×”）

（√）1.一般地说，材料的硬度越高，耐磨性越好，则强度也越高。

（×）2.液态金属结晶时的冷却速度愈快，过冷度就愈大，行核率核长大率都增大，故晶粒就粗大。

（√）3.固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。

（×）4.碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：

随着钢中碳的质量分数的增加，钢的硬度、强度增加，塑性、韧性下降。

（×）5.钢的表面淬火和化学热处理，本质上都是为了改变表面的成份和组织，从而提高其表面性能。

（×）6.车削长径比L／D＞10的细长轴类零件，22再没有使用中心架和跟刀架时，由于径向力的作用，会使车削后的工件成为中凹形。

（×）7.无心磨削时，导轮的轴线与砂轮的轴线应平行。

（×）8.砂轮的硬度是指磨粒的硬度。

（×）9.由于不完全定位所限制工件的自由度数少于6个，所以是不允许出现的。

（×）10.粗基准即是粗加工定位基准。

得分

评分人

三、选择题（1'×15）

1.室温下金属的晶粒越细小，则（B）。

A.强度高、塑性差B.强度高、塑性好C.强度低、塑性好D.强度低、塑性好

2.在铁碳合金相图中，碳在奥氏体中的最大溶解度点为（C）。

A.A点B.C点C.E点D.S点

3.珠光体是一种（D）。

A.单相固溶体　B.两相固溶体C.铁与碳的化合物D.都不对　　

4.在下列几种碳素钢中硬度最高的是（D）。

A.20B.Q235－AC.45D.T12

5.马氏体的硬度主要取决于（A）。

A.碳的质量分数　B.转变温度　C.临界冷却速度　D.转变时间

6.碳钢的正火工艺是将其加热到一定温度，保温一段时间，然后采用（C）冷却形式。

A.随炉冷却B.在油中冷却C.在空气中冷却D.在水中冷却

7.要提高15钢零件的表面硬度和耐磨性，可采用的热处理方法是（D　）。

A.正火B.整体淬火C.表面淬火D.渗碳后淬火＋低温回火

8.在制造45钢轴类零件的工艺路线中，调质处理应安排在（B）。

A.机械加工之前　B.粗精加工之间C.精加工之后　　D.难以确定

9.积屑瘤对粗加工有利的原因是（A）。

A.保护刀具，增大了实际前角B.保护刀具，增大了实际后角

C.保护刀具，提高了加工精度D.保护刀具，提高了表面质量

10.机床型号CQ6140中的“40”表示（C）。

A.中心高为400mmB.中心高为40mm

C.床身上最大回转直径为400mmD.床身上最大回转直径为40mm

11.安装工件时不需要找正的附件是（B）。

A.三抓卡盘和花盘B.三爪卡盘和顶尖

C.四爪卡盘和花盘D.四爪卡盘和顶尖

12.下列加工方法中，能加工孔内环形槽的是（D）。

A.钻孔B.扩孔C.铰孔D.镗孔

13.砂轮的硬度是指（C）。

A.磨粒的硬度B.结合剂的硬度

C.结合剂粘结磨粒的牢固程度D.磨粒与结合剂硬度的总称

14.在工序图中用来确定本工序所加工表面的尺寸、形状或位置的基准称为（A）。

A.工序基准B.测量基准C.定位基准D.装配基准

15.在平面磨床上磨削平面应采用（B）。

A．完全定位B.不完全定位C.欠定位D.过定位

得分

评分人

四、填表题（20）

请将下列牌号进行归类：

40MnB,Q295-A,RuT420,T2,ZSnSb11Cu6,2A11,1Cr13,ZCuA110Fe3Mn2,Q235-A,KTZ450-05

3Cr2W8V,0Cr18Ni9,55Si2Mn,W6Mo5Cr4V2,7A04,Cr12,QT600-03,HT150,5CrMnMo,CrW5,H70,

GCr9SiMn,ZCuZn16MnSi4,ZAlSi9Mg,ZPbSb15Sn10,65Mn,38CrMoAlA

合金种类

牌号归类

碳素钢

Q295-A、T2、Q235-A、65Mn

合金结构钢

40MnB、55Si2Mn、38CrMoAlA

合金工具钢

Cr2、W6Mo5Cr4V2、CrW5

特殊性能钢

1Cr13、3Cr2W8V、Cr12、5CrMnMo、0Cr18Ni9

铝及铝合金

2A11、ZAlSi9Mg、7A04

铜及铜合金

ZCuA110Fe3Mn2、ZCuAl10Fe3、ZCuZn16MnSi4、H70

轴承钢及合金

GCr9SiMn、ZSnSb11Cu6、ZPbSb15Sn10

铸铁

RuT420、KTZ450-05、HT150、QT600-03

得分

评分人

五、问答题（15'）

1.确定下列钢件退火方式，并指出退火目的及退火后的组织。

（5分）

1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度

答题要点：

采用的退火方式为：

完全退火（0.5分）

完全退火的目的：

降低钢的硬度、消除应力、稳定尺寸、防止变形和开裂、细化晶粒、改善组织（1.5分）

退火后的组织为：

铁素体＋珠光体（0.5分）

2）锻造过热的60钢锻坯

答题要点：

采用的退火方式为：

去应力退火（0.5分）

去应力退火的目的：

消除内应力、稳定工件尺寸、减少工件变形（1.5分）

退火后的组织为：

铁素体＋珠光体（0.5分）

2.根据下列部分铁碳平衡相图回答问题（5分）

1）各点（G,S,E,P，Q）、各条线（GS,ES,PQ）的名称；（2.5分）

答题要点：

G－纯铁的同素异晶转变点

　　　　　　S－共析点

　　　　　　E－碳在γ-Fe中的最大溶解度点

　　　　　　Q－6000C时碳在α-FE中的溶解度点

　　　　　　GS－奥氏体冷却时开始向铁素体转变的温度线

　　　　　　ES－碳在奥氏体中的溶解度曲线

　　　　　　PQ－碳在铁素体中的溶解度曲线

2）填写各个区域内的组织（2.5分）

答题要点：

各区的组织见图

3.车外圆时，车刀装得过高或过低，刀具角度会发生哪些变化？

对加工有何影响？

（5分）

答题要点：

1）车刀装得过高将会使刀具的实际前角增大，实际后角减小；装得过低会使得刀具的实际前角减小，实际后角增大。

（2分）

　　　　　2）刀具的实际工作角度变化均改变了原设计值，偏离了刀具的最佳切削状态。

刀具转得过高，会加大刀具后刀面与工件的摩擦；刀具装得过低，容易引起扎刀，对加工均不利。

（3分）

得分

评分人

六、机床变速箱齿轮，模数M＝4，要求齿面耐磨，表面硬度达到58～63HRC，心部强度和韧性要求不高。

回答下列问题：