机械制造基础模拟试题及答案汇总.docx
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机械制造基础模拟试题及答案汇总
机械制造基础（模拟试题及答案）汇总
LT
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：
（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？
（5分）
（20Cr、20CrMnTi、45、40Cr、T12、9SiCr）
答题要点：
选用40Cr。
理由：
由于该齿轮表面硬度要求较高，而心部强度和韧性要求一般，故选中碳钢或中碳合金结构钢加表面淬火即可达到性能要求。
选用40Cr是由于它比45钢具有更好的淬透性和淬火变形小的优点，比较适合机床变速箱齿轮的加工和使用要求。
2.初步拟定齿轮的加工工艺路线。
（4分）
答题要点：
本齿轮的加工工艺路线为：
下料－锻造－正火－粗加工－调质－精加工－齿部表面淬火－磨削
3.指出在加工路线中每步热处理的作用（6分）
答题要点：
正火的作用：
消除锻造应力、细化晶粒、降低硬度、改善切削性能
调质的作用：
获得均匀的索氏体组织，提高零件的综合力学性能，以便在齿轮表面淬火时得到均匀致密的硬化层，为淬火做好组织准备。
淬火的作用：
提高齿面的硬度和耐磨性。
《机械制造基础》课程模拟试卷（四）
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.衡量金属材料塑性好坏的指标有断后伸长率和断面收缩率两个。
2.生产中控制晶粒大小的的方法有增加过冷度、变质处理、附加振动等三种。
3.根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，可将固溶体分为间隙固溶体和置换固溶体。
4.共析钢在室温下的平衡组织是珠光体，其组成相是铁素体和渗碳体。
5.钢的淬透性是指钢经过淬火后所能达到的最高硬度，它取决于马氏体中碳的质量分数。
6.各种化学热处理都是将工件加热到一定温度后，并经过分解、吸收、 扩散三个基本过程。
7.κr是主偏角的符号，它是在基面内测量的主切削平面与假定工作平面之间的夹角。
8.刀具磨损的过程可分为初期磨损阶段正常磨损阶段和急剧磨损阶段三个阶段。
9.精度要求高的小锥孔（通孔，未淬火）应用铰孔加工方法，箱体零件上尺寸与位置精度都要求较高、尺寸较大的孔应用镗孔方法加工，直径较大且淬过火、精度要求高的孔应用磨孔方法加工。
得分
评分人
二、判断题（1.5'×10）（在题号前作记号“√”或“×”）
（√）1.机器零件或构件工作时，通常不允许发生塑性变形，因此多以σs作为强度设计的依据。
（√）2.在其它条件相同时，铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更细。
（√）3.一般地说合金中的固溶体塑性较好，而合金中的化合物硬度较高。
·
（×）4.钢中碳的质量分数越高，则其淬火加热的温度便越高。
（×）5.奥氏体向马氏体开始转变温度线Ms与转变终止温度线Mf的位置，主要取决于钢的冷却速度。
（√）6.车削长径比L／D＞10的细长轴类零件，在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凸形。
（×）7.当以很大的刀具前角、很大的进给量和很低的切削速度切削钢等塑性金属时形成的是节状切屑。
（×）8.砂轮的组织越粗大，磨料所占的体积百分比也就越大。
（×）9.定位装置、夹紧装置、分度装置构成了夹具的基本组成。
（×）10.精基准即是精加工所用的定位基准。
得分
评分人
三、选择题（1'×15）
1.锉刀的硬度测定，应用（D）。
A.HBS硬度测定法B.HBW硬度测定法C.HRB硬度测定法D.HRC硬度测定法
2.纯金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将（B）。
A.越高B.越低C.接近于理论结晶温度D.没有变化
3.固溶体的晶体结构特点是（A）。
A.与溶剂相同 B.与溶质相同C.形成新的晶型D.各自保持各自的晶型
4.
5.高碳钢最佳切削性能的热处理工艺方法应是（B）。
A.完全退火B.球化退火C.正火 D.淬火
6.对于形状简单的碳钢件进行淬火时，应采用（A）。
A.水中淬火B.油中淬火C.盐水中淬火D.碱溶液中淬火
7.在W18Cr4V高速钢中，W元素的作用是（C）。
A.提高淬透性B.细化晶粒C.提高红硬性D.固溶强化
8.力学性能要求较高，耐蚀性要求较低的工件，如医疗工具等应选用
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