09春金属工艺学期末复习应考指南.docx

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09春金属工艺学期末复习应考指南

09春《金属工艺学》期末复习应考指南

巴南电大于见华

第一部份课程考核说明

1．考核目的

考核学生对金属工艺学的基本理论、机械制造的基本方法的理解和基本的工艺设计分析能力。

2．考核方式

期末考试为闭卷考试。

3．命题依据

本课程的命题依据是金属工艺学课程的教学大纲、教材、实施意见。

4．考试要求

本课程的考试重点包括基本知识和应用能力两个方面，主要考核学生对金属工艺学的基本理论、机械制造的基本方法的理解和实际的工艺分析能力。

5．考题类型及比重

考题类型及分数比重大致为：

改错10％、填空20％、选择20％、问答20％、作图20％、填表10％。

6、适用范围、教材

本课程期末复习指导适用范围为成专机械制造专业的必修课程。

考试命题的教材是

主教材：

《金属工艺学》（上、下册）上册：

严绍华主编

下册：

张学政主编

中央广播电视大学出版社1996年2月第一版

辅导教材：

《金属工艺学学习指导》鲁桂兰编写

中央广播电视大学出版社1996年2月第一版

第二部份期末复习重点范围

绪论

一、重点名词

金属工艺学

二、重点掌握/熟练掌握

机器制造过程。

机械制造工业在国民经济中的地位和作用。

三、一般掌握

课程教学基本要求与学习方法。

第一部分热加工

第一章金屑材料的基本知识

一、重点名词

强度塑性硬度韧性疲劳强度

二、重点掌握/熟练掌握

1．金属材料的力学性能

力学性能的概念。

力学性能主要指标的符号、单位、物理意义与试验方法。

2．金属的晶体结构与结晶

纯金属的晶体结构，纯金属的结晶过程。

冷却曲线和过冷度。

晶粒、晶界、晶格、晶胞、晶面的概念。

晶粒大小对金属力学性能的影响。

金属的同素异构转变。

3．合金的相结构与相图

合金的相结构。

二元合金相图的概念。

4．铁碳合金

铁碳合金相图中的相、特性点和特性线。

典型铁碳合金的组织转变。

铁碳合金相图的应用。

5钢的热处理

热处理的基本概念。

钢在加热和冷却时的组织转变。

钢的退火、正火、淬火、回火的目的、工艺特点及应用。

钢的表面淬火和化学热处理。

三、一般掌握

1．常用钢材

含碳量和常存元素对碳钢力学性能的影响。

钢的分类、牌号和用途。

第二章铸造

一、重点名词

充型能力和流动性的概念。

二、重点掌握/熟练掌握

1．常用合金铸件及其生产

灰铸铁件：

灰铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。

铸铁的石墨化。

孕育处理。

灰铸铁件的生产特点。

球墨铸铁件：

球墨铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。

球墨铸铁件的生产工艺和铸造工艺特点。

可锻铸铁件：

可锻铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。

可锻铸铁件的制造过程和铸造工艺特点。

蠕墨铸铁件和合金铸铁件。

铸铁的熔炼：

冲天炉的工作原理。

铁水温度和化学成分的控制。

铸钢件、铜合金铸件和铝合金铸件生产。

2．砂型铸造及铸造工艺规程设计

铸造工艺规程设计的意义、内容及步骤。

常见手工造型方法的选择。

机器造型和造型生产线。

铸件结构的铸造工艺性分析。

铸造工艺图的制定：

浇注位置和分型面的选择；铸造工艺参数（加工余量、起模斜度、铸造收缩率、铸造圆角等）的确定；型芯设计。

铸造工艺图实例。

三、一般掌握

1．铸造的实质、特点及应用范围。

铸造方法分类。

2．合金铸造性能

充型能力和流动性对铸件质量的影响。

影响充型能力和流动性的主要因素，提高充型能力和流动性的主要措施。

收缩的概念。

铸造应力、收缩对铸件质量的影响。

缩孔、缩松、变形、裂纹等铸造缺陷的形成机理和防止措施。

3．特种铸造

熔模铸造、金属型铸造、低压铸造、压力铸造和离心铸造等特种铸造方法的工艺过程、特点及应用。

第三章锻压

一、重点名词

自由锻模锻板料冲压

二、重点掌握/熟练掌握

1金属的塑性变形

金属塑性变形的实质。

单晶体与多晶体的塑性变形。

塑性变形对金属组织和力学性能的影响。

冷变形与热变形的概念。

锻造比与锻造流线。

金属锻造性能的概念。

2．自由锻

自由锻的特点和应用。

坯料的加热和锻造温度范围。

自由锻工艺规程的制定：

绘制锻件图；确定变形工序；计算坯料的质量和尺寸；选定锻造设备等。

典型锻件自由锻工艺过程实例。

自由锻件的结构工艺性。

高合金钢的锻造特点。

3．模锻

模锻的特点和应用。

模锻的变形工艺和模锻模膛。

模锻件图的制定。

锤上、曲柄压力机上、平锻机上、摩擦压力机上模锻的特点和应用。

模锻件的结构工艺性。

4．板料冲压

板料冲压的特点和应用。

板料冲压的基本工序。

典型冲压件工艺过程实例。

冲压件的结构工艺性。

三、一般掌握

1．锻压的实质、特点和应用。

锻压方法分类。

2．其他压力加工方法及新技术新工艺

精密模锻、挤压成形、辊轧成形、液态模锻、超塑成形、精密冲压的特点和应用。

第四章焊接和粘接

一、重点名词

电弧焊埋弧焊氩弧焊CO2气体保护焊等离子弧焊等离子弧切割

二、重点掌握/熟练掌握

1．焊接的实质。

焊接方法分类。

焊接在工业生产中的应用。

2．电弧焊常用方法

手弧焊的特点和应用。

焊条的组成、作用、种类、型号、牌号、特性和选用。

埋弧焊、氩弧焊、CO2气体保护焊、等离子弧焊的焊接过程、设备组成、特点和应用。

等离子弧切割。

三、一般掌握

1．电弧焊质量分析

电弧焊冶金过程。

焊接接头的组织和性能。

焊接应力和变形。

焊接裂纹的产生原因及防止措施。

2．其他常用焊接方法及焊接新工艺

电阻焊的实质、基本形式、焊接过程、特点和应用。

钎焊的实质。

软钎焊和硬钎焊。

钎焊特点和应用。

电渣焊的焊接过程、特点和应用。

电子束焊、激光焊、摩擦焊、扩散焊的原理、特点和应用。

3．常用金属材料的焊接

金属焊接性的概念。

钢材焊接性的评估。

碳钢和低合金结构钢的焊接。

不锈钢的焊接。

铸铁件焊补。

铝、铜及其合金的焊接。

4．焊接结构工艺设计

焊接方法的选择。

焊缝布置。

焊接接头设计。

5．粘接

粘接的原理与特点。

胶粘剂和粘接工艺。

第五章毛坯选择

一、重点名词

无

二、重点掌握/熟练掌握

1．选择毛坯类型及具加工方法的原则

三、一般掌握

1．铸造、锻压、焊接等毛坯加工方法及其制品的综合比较

2．常用机器零件和结构件的毛坯类别

第二部分切削加工

第一章金属切削加工的基础知识

一、重点名词

金属切削刀具金属切削过程工件材料可加工性

二、重点掌握/熟练掌握

l．切削加工概述

切削加工的分类、任务及其在机械制造过程中的地位和作用。

零件的种类及组成零件的表面。

零件技术要求（尺寸精度、形位精度、表面粗糙度）简介。

切削加工阶段的划分及各阶段尺寸公差等级和表面粗糙度Ra值的范围。

零件表面的形成原理和机床的切削运动。

切削用量三要素和切削层参数的概念。

2．金属切削刀具

刀具材料应具备的性能。

刀具材料的种类、牌号和用途。

刀具的结构及切削部分的组成。

三个辅助平面的概念。

外圆车刀的五个主要标注角度的定义、作用和选择。

刀具工作角度的概念。

三、一般掌握

1．金属切削过程及其物理现象

切削过程的实质。

切削变形区。

切屑的种类及其对切削加工的影响。

积屑瘤、切削力、切削热、加工硬化、残余应力等物理现象的产生和对切削加工的影响以及减少的措施。

切削功率的计算。

切削液的作用、种类及选用。

刀具磨损的形式和过程。

刀具耐用度的概念。

2．工件材料可加工性

工件材料可加工性的概念和改善途径。

3．提高生产率的途径

生产率的概念。

机动时间的计算。

提高生产率的途径。

选择切削用量的原则。

第二章车、钻、镗加工

一、重点名词

车削加工钻床加工镗床加工

二、重点掌握/熟练掌握

1．车削加工

车床的种类、车削运动、加工范围和工件装夹方法概述。

"

车外圆、车端面、镗孔、车锥面、车螺纹的方法、特点和应用。

车削加工的工艺特点。

2．钻床加工

钻床的种类、钻削运动、加工范围和工件装夹方法概述。

钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、锪凸台的方法、刀具、特点和应用。

三、一般掌握

1．镗床加工

镗床的种类、组成部分、切削运动、加工范围和工件装夹方法概述。

镗刀的种类。

浮动镗刀的结构、特点和应用。

镗床镗削孔与孔系的方法。

镗床坐标装置简介。

镗床加工的工艺特点。

第三章铣、刨、插、拉加工

一、重点名词

铣削加工刨削插削拉削加工

二、重点掌握/熟练掌握

1．铣削加工

铣床的种类、铣削运动、加工范围和工件装夹方法概述。

铣削过程的特点。

端铣和周铣、逆铣和顺铣的分析比较。

铣平面、铣螺旋槽、铣螺纹、铣花键轴、铣床镗孔的方法、特点和应用。

三、一般掌握

1．刨削、插削和拉削加工，

创削加工：

刨床的种类、刨削运动、加工范围和工件装夹方法概述。

刨削和铣削的分析比较。

插削加工：

插刀的结构，插削花键孔的方法。

拉削加工：

拉床的主要组成部分、拉削运动和加工范围。

圆孔拉刀的结构及拉削圆孔的方法。

拉削孔内键槽的方法。

拉削的工艺特点和应用。

第四章磨削、光整及少无切削加工

一、重点名词

磨具

二、重点掌握/熟练掌握

1．磨削过程及其钧理现象

磨削过程的实质和特点。

磨削力、磨削热、加工硬化和残余应力的产生和对切削加工的影响及其减少的措施。

磨削用量及其选择。

孔磨削加工

普通磨削和无心磨削的运动、方法、特点和应用。

先进磨削方法（高精度低粗蚀度磨削、高效率磨削）简介。

三、一般掌握

1．磨具

磨具的种类。

固结磨具特性（磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状等）及其选用。

2．光整加工

刮削、宽刀细刨、研磨、珩磨、超精加工、抛光的方法、原理、特点和应用。

3．金属少无切削加工

简介表面滚压和挤光精整加工、滚压螺纹以及粉末冶金的工艺方法、特点和应用。

第五章齿形加工

一、重点名词

渐开线圆柱齿轮铣齿滚齿和插齿

二、重点掌握/熟练掌握

1．渐开线圆柱齿轮概述

渐开线的形成及有关特性。

齿轮传动的类型。

直齿圆柱齿轮的主要参数及尺寸计算。

齿轮传动性能。

精度等级及其标注方法。

三、一般掌握

1．铣齿

铣削直齿轮的方法、运动及刀号进择。

铣削螺旋齿轮的运动、挂轮计算、刀号选择及机床调整。

铣齿的工艺特点和应用。

2．滚齿和插齿

滚齿机、插齿机的主要组成都分。

滚刀、插齿刀的结构和精度。

滚齿、插齿的原理、运动、方法、特点和应用。

3．齿形精加工

剃齿、珩齿、磨齿、研齿的原理、运动、特点和应用。

第六章常见表面加工方案的选择及典型零件的工艺过程

一、重点名词

无

二、重点掌握/熟练掌握

l．选择表面加工方案的依据

2．外圆、内圆、平面加工方案的选择

三、一般掌握

1．锥面、螺纹、齿形加工方案的选择

2．轴、盘套、支架箱体三类典型零件的工艺过程简介

第七章零件结构工艺性

一、重点名词

零件结构工艺性

二、重点掌握/熟练掌握

1．切削加工对结构工艺性的要求与示例

三、一般掌握

1．装配对结构工艺性的要求与示例

第八章数控技术和特种加工

一、重点名词

数控机床加工中心

二、重点掌握/熟练掌握

1.数控机床和加工中心的工作原理、主要组成部分及应用。

三、一般掌握

1．特种加工

电火花加工（穿孔、型腔加工、切割）、电解加工、超声波加工·激光加工、电子束加工、离子束加工的基本原理、方法、特点和应用。

第九章非金属材料的成形与加工

一、重点名词

工程塑料

二、重点掌握/熟练掌握

l．常用非金属材料

工程塑料、1业陶瓷、橡胶的种类、性能和用途。

三、一般掌握

2．塑料制品的成形与加工

3．啕瓷制品和成形与加工

4．橡胶制品的成形与加工

第三部分综合练习题

第一部分（上册）

序论、第一章

一、改错题

1、孕育处理是使灰铸铁组织中的石墨呈细小片状、均匀分布，同时获得（珠光体）铁素体基体为目的的处理方法。

2、（晶格）晶胞是指用来描述原子在晶体中排列形式的假想的空间格架。

3、纯金属在日常生活中得到一定的应用，故它的（塑性韧性）强度、硬度一般较高。

4、金属结晶时，冷却速度越快，实际结晶温度越（低）高。

6、为了消除部分碳素工具钢组织中存在的网状渗碳体，可采用（正火）球化退火。

P26

7、20CrMnTi是应用最广泛的合金（渗碳）调质钢。

8、低碳钢的焊接性比高碳钢（好）差。

9、、在（再结晶温度一下）室温下进行的变形加工称为冷变形。

二、填空题

1．结晶过程是由晶核形成和晶核长大两个基本过程组成。

2．Fe-Fe3C相图中，在E点左边（wc<2.11%）的铁碳合金称为碳钢，E点右边（Wc>2.11%）的铁碳合金称为铸铁。

3．正火与退火的主要差别是，前者冷速快，得到的组织非平衡的珠光体，晶粒细化，强度和硬度也提高。

4．在钢所含的杂质元素中，其中SiMn是有益元素，SP是有害元素。

5．由于溶质原子的溶入，会引起固溶体晶格发生畸变，使合金的强度，硬度提高、塑性，韧性有所下降，这种现象称为固溶强化。

6．T8A钢中，字母“T”表示该钢为碳素工具钢，数字“8”表示含含C千分之8，“A”表示高级优质钢。

7．灰铸铁中的含碳量越高，其收缩率就越大。

8．金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。

9．珠光体P是F和Fe3C的共析组织。

10．随着含碳量的增加，碳钢的硬度增加，塑性和韧性降低，其强度最高点的含碳量为0.9%。

11．根据作用力形式不同，强度可以分为抗拉强度σ+ 、 抗压强度σ- 、抗弯强度σw、抗剪强度τb   、 抗扭强度σn等。

12．金属结晶的必要条件是存在过冷度。

13．塑性是金属材料在外力作用的下产生的永久变形而不至于引起破坏的能力。

三、选择题

1．材料在动载荷作用下表现的力学性能是（D）。

A．σbB．δ

C．AKD．σ-1

2．Fe-Fe3C相图中的ES线是（D）。

A．共析线B．碳在α-Fe中的溶解度曲线

C．共晶线D．碳在γ-Fe中的溶解度曲线

3．金属随温度改变，由一种晶格类型转变为另一种晶格类型的过程，称为（C）转变。

A．物理B．化学

C．同素异构D．共晶转变

4．下列力学性能中，测量（B）可不破坏试样，适于成品零件的检验。

A．

B．HRC

C．AKUD．

5．奥氏体中碳的质量分数为（C）

A．0.77%B．2.11%

C．≤2.11%D．4.3%

6．完全退火的加热温度为：

（B）

A．Ac1以上30～50℃B．Ac3以上30～50℃

C．Accm以上30～50℃D．Ac3以上20～30℃

7．灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁中的碳主要以（A）形式存在。

A．石墨B．渗碳体

C．铁素体D．奥氏体

8．对于低碳钢、中碳钢的小型锻件，为了提高冷却速度常用（D）。

A．炉冷B．坑冷

C．水冷D．空冷

9．为了使亚共析钢的铸锻件细化晶粒，降低硬度和改善切削加工性能，应选用（A）。

A．完全退火

B．去应力退火

C．球化退火

10．铸造生产中，熔炼灰铸铁常用的炉子是（　C　）。

A．坩锅炉　　B．箱式电路

C．冲天炉D．电弧炉

11．T10A是（C）。

A．碳素结构钢B．碳素工具钢

C．优质碳素工具钢D．特殊性能钢

12．金属材料的力学性能不包括（C）

A．强度B．硬度

C．密度D．韧性

13．共析钢的室温平衡组织全部为（A）。

A．珠光体B．铁素体

C．奥氏体D．渗碳体

四、作图题

1.在简化的Fe-Fe3C相图上标出ECF线，用反应式表示合金冷却曲线冷却至该线时所发生的变化，并在图上标出亚共晶白口铸铁和过共晶白口铸铁的室温平衡组织。

（课本上册P16图1-21）

2、轴承零件图如图A1所示，材料为HT150，单件小批生产。

试确定合理的造型方法，并在图上画出分型面、型芯轮廓和不铸孔（不考虑加工余量）。

（10分）

答：

造型方法是：

两箱砂型铸造

第二章、第三章、第四章、第五章

一、改错题

1．对于承受动载荷，要求具有较高力学性能的重要零件，一般选用（锻）铸件作毛坯。

2．锻造只能改变金属坯料的形状而（而且）不能改变其力学性能。

3．可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，它是一种（不）可以进行锻造的铸铁。

4．（熔）钎焊是将焊接接头加热到熔化状态，不加压力完成焊接的方法。

5．（模）自由锻能锻造各种复杂形状的零件。

6．浇注位置正确与否，对铸件质量有较大影响，在浇注时铸件上的重要加工面或主要工作面应朝上（下）。

7．焊缝应尽可能地设置在能实现（平）横焊位置施焊的部位，以利于保证焊接质量和提高生产率。

8．铸造用模样的结构特点之一是所有（垂直于分型面的）模样壁上均做出了斜度，称（结构）起模斜度。

9．E4315是一种（碱）酸性焊条，E4316是一种（酸）碱性焊条。

10．采用J507焊条焊接时，其电源为（直流反接）交流或直流正、反接。

11．零件的材料大致可以确定毛坯的种类，例如铸铁和青铜多用（铸）锻件毛坯。

二、填空题

1．金属的塑性变形主要是通过滑移实现的。

2．锻件图是根据零件图并考虑机械加工余量、锻造公差和余块等绘制而成。

3．埋弧焊焊接环焊缝时，应采用转胎，双面焊时，应按先内（内、外）后外（内、外）的顺序进行焊接。

4．金属材料的塑性越好，变形抗力越小，其锻造性能越好。

5．冲压的基本工序包括分离工序和变形工序两大类。

6．对焊接性差的材料，常采取焊前预热，焊后热处理的工艺措施，以防止裂纹的产生和减小残余应力。

7．钎焊时钎料的熔点低于母材熔点，加热温度高于钎料熔点低于母材熔点。

三、选择题

1．根据焊接过程特点，电阻对焊属于（B）

A．熔焊

B．压焊

C．纤焊

2．可锻铸铁主要用于制作要求有一定强度、塑性和韧性的（A）铸件。

A．薄壁、小型铸件

B．厚大铸件

C．形状简单的厚壁铸件

3．一般碳素钢中碳的质量分数（C）的钢，焊接性好。

A．大于0.6%

B．为0.4～0.6%

C．小于0.4%

4．可以锻造的金属材料有（A）。

A．碳素钢B．可锻铸铁

C．灰铸铁D．球墨铸铁

5．防止铸件产生裂纹的基本方法之一是（C）。

A．提高型砂质量B．提高浇注温度

C．使铸件壁厚均匀D．倒圆角

6．无需填充金属，焊接变形小、生产效率高的焊接方法是（B）。

A．埋弧焊B．电阻焊

C．钎焊D．焊条电弧焊

7．使用J507焊条时，应采用的电源是（B）。

A．直流正接B．直流反接

C．直流正接或反接D．交流E．交流或直流

8．下列金属压力加工的方法中不包括（B）。

A．拉拨B．焊接

C．轧制D．冲压

9．手弧焊的特点是（C）。

A．焊缝质量好，生产率高

B．可全位置焊接，易于实现自动化

C．适应性强，可焊接各种空间位置的焊缝

D．热影响区小，焊接变形小

10．箱体类零件的毛坯通常采用（C）形成。

A．铸造B．锻造

C．焊接D．模压

四、作图题

1、如图所示自由锻件两件，试修正其不合理结构（在图上直接修正），并简述理由。

（课本上册P111表3-11）

第二部分（下册）

第一章、第二章、第三章、第四章

一、改错题

1．（三）四爪单动卡盘的优点是装夹迅速，并能自动定心。

2．为提高工件表面质量，增加工作台稳定性，一般铣床尽量用（顺）逆铣进行加工。

3．当车刀刀尖是主切削刃的最（低）高点时，刃倾角是负值；反之，刃倾角是正值。

4．拉削主要用于（成批大量）单件小批生产。

5．计算车外圆的切削速度时，应按照（未）已加工表面的直径来计算。

6．铣削螺旋齿圆柱齿轮时，应根据被切齿轮的（法面）端面模数和齿数选择齿轮铣刀。

7．为提高工件表面质量，增加工作台稳定性，一般铣床尽量用（顺）逆铣进行加工。

8．磨齿法可用于淬火的齿轮，但不能（也可）用于未经淬火的齿轮。

9．车削加工时，（副）主偏角增加会使表面粗糟度变小。

10．零件的加工（精度就越高）误差值越小，加工的（误差值越小）精度就越高。

11．在受迫振动中，当外激励频率近似等于系统频率时，不会发生共振现象。

12．精加工阶段的主要任务是（提高工件的加工精度，降低表面粗糙度）去出多余的材料。

二、填空题

1．切削用量的三要素（名称及符号）是切削速度vc、进给量f、背吃刀量αp。

2．镗孔加工最大的特点是校正原孔轴线的偏斜，它主要用于单件小批的生产条件。

3．逆铣和顺铣相比，逆铣工作台运动的平衡性优于顺铣。

4．切削加工时，积屑瘤产生必备的两个条件是切削塑性材料和中等切削速度切削。

5．对切削温度影响最大刀具角度是前角和主偏角两个角度。

6．端铣与周铣相比，端铣生产率高于周铣。

7．车刀一般由工作部分和夹持部分两部分组成。

8．机铰刀在机床上常采用浮动连接，以防止孔径扩大或产生孔形误差。

9．尺寸链的特征是___具有封闭性___和__关联性______。

10．切削分力中切削力是验算机床功率和设计机床夹具的主要依据；而进给力是验算机床进给机构的分力。

11．单件小批生产条件下，加工精度不高、长度较短的内外锥面时应选用

小刀架转位法加工。

12．车床上鏜孔生产率较低，主要用于单件小批量生产。

13．．逆铣与顺铣相比，逆铣的工作台运动平稳性优于顺铣。

获得形状精度的方法有_轨迹法____、__成形法___、_____展成法__。

14．加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度三个方面。

15．磨削加工的实质是磨粒对工件进行_____刻划___、___滑擦_____和切削三种作用的综合过程。

16．零件的加工质量包括___加工精度____和___加工表面质量_____。

17．根据误差出现的规律不同可以分为系统误差、随机误差。

18．零件光整加工的方法有___垳磨_____、研磨、超精加工及____抛光____等方法。

三、选择题

1．在切削平面内测量的角度有（B）。

A．前角和后角B．刃倾角

C．主偏角

2．粗车钢件，宜选用刀具材料是（CD）。

P12

A．YG3B．YG6C．YG8

D．YT5E．YT15F．YT30

3．在下列机床中，可以加工外园的有（D）。

A．钻床B．刨床

C．铣床D．拉床

4．Tf32ⅹ12（P6）-8H是（C）。

A．三角螺纹B．梯形螺纹

C．模数螺纹

5．在切削平面内测量角度有（B）。