机械制造技术 118思考与练习解答整理.docx

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机械制造技术118思考与练习解答整理

模块一零件铸造成型技术

思考与练习

一、名词解释

1.透气性

造型材料具有使气体通过的性能称为透气性。

2.耐火性

型砂在高温作用下抗软化、抗烧结的性能称为耐火性。

3.退让性

退让性是指铸件在冷却、凝固收缩时不阻碍收缩的能力。

4.整体模造型

用整体模进行的造型方法称为整体模造型。

5.假箱造型

在造型前预先做个假箱（底胎），然后在底胎上制下箱，因底胎不参与浇注，故称假箱造型。

6.分模造型

将模型沿铸件中间的最大截面分做成两半，型腔位于上、下两个砂箱内的造型，称为分模造型。

二、填空题

1.合金的流动性不好，则易产生浇不足、冷隔、气孔和夹渣等缺陷。

2.固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹等缺陷的根源。

3.使用灰铸铁铸造时设备简单、操作方便、成本低。

4.铸钢流动性差，收缩性大，容易产生偏析、氧化、吸气等现象，并且熔点高。

5.按砂箱特征不同造型方法有两箱造型、三箱造型、脱箱造型、地坑造型等。

6.按模型特征不同造型方法包括整体模造型、假箱造型、分模造型、活块造型、刮板造型等。

7.浇注系统包括浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道。

8．气焊和电弧焊常用于修补裂纹、气孔、缩孔、冷隔、砂眼等。

三、简答题

1.铸造性包括哪些方面？

铸造性是指合金在铸造时表现出来的工艺性能，主要指合金的流动性及合金的收缩性等。

2.铸件结构工艺性应注意哪些方面？

1）铸件应有合理而均匀的壁厚

2）铸件结构圆角

3）避免交叉和锐角连接

4）厚壁与薄壁间的连接要逐步过渡

5）避免过大的水平面

6）铸件的起模斜度

3.砂型铸造制作工序有哪些？

主要工序为制造模样、制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。

4.按砂箱特征分造型方法有哪些？

按砂箱特征不同造型方法可分为两箱造型、三箱造型、脱箱造型、地坑造型等。

5.按模型特征分造型方法有哪些？

按模型特征不同造型方法可以分为整体模造型、假箱造型、分模造型、活块造型、刮板造型等。

模块二锻压与焊接成形技术

思考与练习

一、名词解释

1．始锻温度

始锻温度是指锻件开始锻造的温度。

2．自由锻

自由锻是只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的锻造工艺。

3．拔长

拔长是缩小坯料横截面积，增加坯料长度的锻造工序。

4．冲孔

冲孔是用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序。

二、简答题

1．常用的锻压方法有哪些？

常用的锻压方法有自由锻、模锻、板料冲压、轧制、挤压和拉拔等。

2．模锻件的结构应考虑哪些因素？

1）分模面选择

2）锻件斜度

3）锻造圆角

4）尽量避免锻件具有薄壁、高筋、凸起等

5）应避免有深孔或多孔结构

3．常见的焊缝缺陷有哪些?

常见焊缝的主要缺陷有气孔、夹渣、未焊透、咬边和裂缝等。

4．埋弧焊的特点和应用场合有哪些？

1）生产效率高

2）成本低

3）焊接质量好

埋弧焊的不足之处是需采用自动送丝和导向装置，焊前准备工作要求严格，对于短焊缝、曲折焊缝、狭窄位置及薄板的焊接，不能发挥其长处。

5．气焊有哪些设备？

气焊所用设备有氧气瓶、乙炔瓶、减压器、回火保险器和焊炬等。

6．焊补铸铁采用什么措施保证焊接质量?

铸铁的焊补方法分为热焊补和冷焊补。

热焊补是焊前将焊件局部或整体预热至

600℃～700℃并在焊接过程中保持，焊后缓慢冷却；冷焊补是焊前不预热或只预热至400℃以下。

三、填空题

1．自由锻常用的设备有加热炉、空气锤、水压机及工具等。

2．自由锻的基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、错移和扭转等。

3．自由锻的不足之处是锻件精度低、生产率低、工作劳动条件差。

4．锻造工序卡的内容包括所用夹具、加热设备、加热规范、加热火次、冷却规范、锻造设备和锻后热处理等。

5．自由锻过程中，常见的锻件缺陷有裂纹、末端凹陷、轴心裂纹和夹层等。

6．锤上模锻工艺规程包括绘制锻件图、计算坯料尺寸、确定模锻工步、选择设备及安排修正工序等。

7．常用的胎模锻主要有扣模、套筒模和合模三种类型。

8．胎模锻的工艺过程主要有制订工艺规程、制造胎模、备料、加热、锻制及后续工序等。

9．挤压可分为热挤压、温挤压和冷挤压三种。

四、判断题

1．（×）锻造可制造外形复杂和空腔的工件。

2．（×）碳素钢锻件的锻造温度含碳量越高，始锻温度越高。

3．（√）锻件的内斜度要比外斜度大。

4．（×）钢制模锻件外圆角半径应比内圆角半径大。

5．（√）铸铁不能进行锻压加工。

6．（×）铸铁的焊接性较好。

模块三金属切削加工基本常识与刀具

思考与练习

一、简答题

1．常用切削液有哪几种?

一类是以冷却为主的水溶液，主要为电解质水溶液、乳化液等；另一类是以润滑为主的油类，主要包括矿物油、动植物油、混合油和活性矿物油等。

2．切削液的主要作用是什么？

延长刀具的使用寿命，提高工件的加工表面质量和提高生产率。

3．试举出几种常用车刀材料的牌号。

碳素工具钢如T10A、合金工具钢如9SiCr、高速钢W18Cr4V、钨钴类硬质合金YG3。

4．刀具种类按用途和加工方法分哪些？

按用途和加工方法的不同分为：

1、切刀类（车刀、刨刀、插刀、成形刀）；2、孔加工类（麻花钻、扩孔钻、锪钻、深孔钻、铰刀）；3、拉刀类（内表面及外表面拉刀）；4、铣刀类（圆盘铣刀、指状铣刀）；5、螺纹加工（螺纹车刀、丝锥、板牙、螺纹梳刀、滚丝轮、搓丝板）；6、齿轮刀具（滚齿刀、插齿刀、剃齿刀、齿条刨刀、花键滚刀）；7、以及各类磨具（各种砂轮、砂带、抛光轮）等。

二、填空题

1．刀具材料应具有良好的锻造性、热处理性能、焊接性和磨削加工性等。

2．常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷材料与超硬材料等。

3．常用的硬质合金有钨钴类、钨钛钴类和钨钛钽（铌）类硬质合金三类。

4．碳化钛（TiC）的含量越多，韧性越差，而耐磨性和耐热性越高。

5．车刀由刀杆和切削部分组成，切削部分分为前面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃和刀尖。

6．机夹转位车刀的刀片形状有三角形、偏三角形、正方形、五边形、六边形、圆形及菱形等多种。

7．钻头种类有中心钻、麻花钻、扩孔钻、深孔钻等。

8．铰刀分为柄部、工作部分和颈部。

9．镗刀按切削刃数量分，有单刃镗刀、双刃镗刀和多刃镗刀。

三、判断题

1．（×）高速钢是含有较多P、S、Cu、Ti等元素的高合金工具钢。

2．（√）高速钢常用牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等。

3．（×）硬质合金切削速度比高速钢刀具高8～9倍。

4．（×）钨钛钴类硬质合金抗弯强度和冲击韧性好。

四、计算题

车削工件的最大直径d=100mm，工件转速300r/min，切削力为F=500N，试计算机床所需的功率。

解:

功率计算式为

主切削速度

模块四金属切削加工装备及加工方法

一、填空题

1．金属切削机床通常按功用、规格、结构及精度进行分类。

2．车削一般分为粗车、半精车、精车和精细车等。

3．车床有卧式车床、立式车床、转塔车床、单轴自动车床、多轴自动车床及半自动车床、仿形车床、多刀车床等。

4．工艺装备包括机床，机床夹具及辅助工、量具。

5．三爪自定心卡盘装夹具有自动定心和校正、且装夹工件简单、装夹迅速等优点。

6．按百千尺的用途来分，有外径千分尺、内径百千尺、深度千分尺等。

7．铣削加工可以加工各种零件的平面、台阶面、沟槽、成形表面、螺旋表面等。

8．铣床的主要类型有卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、工具铣床、圆台铣床、仿形铣床和各种专门化铣床等。

9．万能工具铣床常配备有可倾斜工作台、回转工作台、平口钳、分度头、铣头与插销头等附件。

10．铣床附件主要有平口钳、万能分度头、回转工作台、立铣头等。

11．平口钳由底座、回转钳身、螺杆、螺母体、手柄及固定钳口和活动钳口等组成。

12．周铣法可分为顺铣和逆铣两种。

13．刨床加工尺寸精度可达IT9～IT7，表面粗糙度Ra可达6.3～1.6μm。

14．龙门刨床由侧刀架、横梁、立柱、顶梁、垂直刀架、工作台和床身等组成。

15．刨削加工时的常用附件有平口钳、压板、螺栓、挡铁、角铁等。

16．插刀可深入工件的孔内插削内键槽、花键孔、方孔、多边形孔。

17．磨削可加工各种外圆、内孔、平面和成形表面及刃磨各种切削刀具等。

二、简答题

1．钻床可分为哪几种类型？

立式钻床、台式钻床、摇臂钻床、深孔钻床、数控钻床等。

2．刨削加工有哪些特点？

刀具结构简单，制造安装方便，调整容易，通用性强。

但刨削的主运动是变速往复直线运动，工件和刀具做垂直于主运动的间歇进给运动，工作时主运动做变速运动，惯性较大，限制了切削速度，并且在回程时不切削，所以刨削加工生产效率低。

3．加工细长平面应选择哪种机床进行加工？

选用刨床加工。

4．金属切削机床由哪四部分组成？

1）框架结构2）运动部分3）动力部分4）控制部分

5．卧式车床主要由哪几部分组成？

1）床身2）主轴箱3）进给箱4）溜板箱5）刀架6）尾座

6．拉削的特点是什么？

（1）拉床结构简单，使用寿命长，拉削的生产效率和工件质量高。

（2）拉削只能提高工件的尺寸精度和表面粗糙度，不能改变工件的相互位置精度。

（3）拉刀为内、外表面多齿的刀具，结构复杂，制造难度大，只适用于批量生产。

三、判断题

1．（√）粗车时应尽可能采用较大的背吃刀量和进给量。

2．（√）精车时一般采用较小的进给量及背吃刀量和较高的切削速度。

3．（×）铣削加工不会产生冲击和振动。

4．（×）四爪单动卡盘能进行自动定心。

5．（×）顺铣多用于粗加工。

6．（√）逆铣时，主运动υc的方向与进给运动方向相反。

7．（×）刨削加工常用在大批、大量的生产类型中。

8．（√）牛头刨床只能加工平面，不能加工曲面。

9．（√）拉削只能加工通孔，不能加工台阶孔和不通孔。

10．（√）拉削加工孔的深径比小于3。

11．（√）台式钻床可加工的孔径一般为Φ0.1~Φ13mm。

12．（√）磨削加工是一种多刃高速切削方法。

模块五钳工操作与机械装配

思考与练习

一、填空题

1．钳工用工具包括锤子、锉刀、手锯、扁铲、划线针和量具等。

2．常用划线工具包括用于支承的工作平台（板）、方箱、V形架、千斤顶、角铁及垫铁。

3．划线过程包括准备工作、选择基准、工件定位等。

4．机械装配中，一般先将零件装成套件、组件和部件，然后再装配成产品。

5．在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件和零件就成为产品。

6．装配精度一般包含有尺寸精度、位置精度、相对运动精度和接触精度。

7．常用的装配方法有互换法、选配法、修配法和调整法等。

二、名词解释

1．刮削：

刮削是用刮刀从工件表面上刮去极薄一层金属的手工操作。

2．光整加工：

光整加工是指不切除或从工件上切除极薄材料层，用以改善工件表面粗糙度或强化其表面的加工方法。

3．珩磨：

珩磨是用镶嵌在珩磨头上的油石对工件表面施加一定压力，珩磨工具或工件同时作相对旋转和轴向直线往复运动，切除工件上极小余量的精加工方法。

4．研磨：

研磨是采用研磨工具和磨料从工件表面磨去一层极薄金属的精密加工方法。

5．滚压：

滚压是一种无切削的塑性加工方法，利用滚压工具对工件表面施加一定的压力，使工件表层金属产生塑性流动，填入到低凹波谷中，达到使工件表面粗糙度值降低。

6．完全互换法：

装配时每个待装配的零件不需要挑选、修配和调整，就能达到装配的精度要求。

三、简答题

1．钳工的工作范围有哪些？

工作范围有划线、制作样板、锯割、錾削、锉削、钻（扩、铰）孔、攻（套）螺纹、刮削、研磨、矫正、弯曲、铆接等，也包括机器的装配、调试及设备的维修。

2．常用的划线工具有哪些？

常用划线工具包括用于支承的工作平台（板）、方箱、V形架、千斤顶、角铁及垫铁。

用于划线的划针（划规）和样冲；用于测量的钢直尺、角尺、高度游标尺等。

3．试述装配顺序的步骤。

（1）预处理工序在前，如零件的去毛刺、清洗、防锈、防腐及干燥等应先进行。

（2）先下后上，先内后外，先难后易，先进行基础零件的装配，使产品重心稳定，利用较大空间进行难装配零件的装配。

（3）电线、油（气）管路应与相应工序同时进行，以免零部件反复拆卸。

（4）易燃、易爆、易碎、有毒物质或零部件的装夹尽量放在最后，以减少安全防护工作量。

4．装配图应标注的尺寸有哪几类？

有特性尺寸、配合尺寸、外形尺寸和安装尺寸。

模块六机械加工工艺

思考与练习

一、填空题

1．生产类型可分为单件生产、批量生产、大量生产三种。

2．根据性质的不同，基准有尺寸基准和位置基准两种

3．加工阶段通常分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。

4．工艺基准有工序基准、定位基准、测量基准和装配基准之分。

5．切削过程中具有良好的工艺性体现在装夹、加工和测量方便，效率高，加工量小和易于保证加工质量。

6．在生产过程中，能直接改变形状、尺寸、相对位置和性能的部分称为工艺过程。

7．采用机械加工方法将生产对象合理有序地组织在一起去逐步改变毛坯形状、尺寸，使其成为合格零件的过程称为机械加工工艺过程。

8．作为定位基准的点、线、面在工件上不一定存在。

9．零件的技术要求通常包括各加工表面的尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度、表面粗糙度、热处理要求等。

10．在机械制造业中，通常按各表面组合方式的不同，将零件大体上分为轴类、套筒类、盘类、

叉架类和箱体类等。

二、名词解释

1．工序：

工序是指工件在一个工位上被加工或装配所连续完成所有工步的部分工艺过程。

2．进给：

指在一个工步中，若加工表面的余量不能一次去除，则每次去除一层金属所作的工作称为一次进给。

3．装夹：

指在进行每道工序之前，工件应有正确的装夹，装夹包括定位和夹紧两个内容。

4．工位：

指工件一次装夹后，工件（或装配单元）与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一位置称为工位。

5．基准：

基准通常是指用来确定生产对象上几何要素之间所依据的那些点、线或面。

6．设计基准：

设计基准是指在设计图样上用以确定零件间相互位置关系及自身结构所采用尺寸（或表面位置）的起点位置，它们可以是点，也可以是线或面。

7．工艺基准：

工艺基准是指零件在机械加工工艺过程中所采用的基准。

8．定位基准：

定位基准是指在加工中用作工件定位的基准。

9．精基准：

加工中用已加工过的表面作为定位基准称为精基准。

10．粗基准：

加工中若采用未经机械加工的面作为工件定位面，则该定位基准称为粗基准。

11．试切法：

操作工人在每一次进给前先对刀，然后通过试切→测量→调整→再试切的反复循环过程，直到加工尺寸达到规定要求为止的加工，称为试切法。

12．调整法：

按规定的尺寸预先调整好刀具和工件在机床上的相对位置及进给行程，并在一批零件的加工过程中保持这个相对位置不变，从而自动获得所需尺寸精度的方法称为调整法。

三、判断题

1.零件的表面粗糙度值越低，疲劳强度越高。

（√）

2．滚压加工的目的主要是为了使工件表面上的凸峰填充到相邻的凹谷中，从而减小加工表面的粗糙度。

（√）

3．零件的表面粗糙度值越低越耐磨。

（√）

4．加工高精度表面时所用的定位基准称为精基准。

（√）

5．一批轴要进行粗加工和精加工，通常应至少分成两道工序。

（√）

6．粗基准在同一尺寸方向可以反复使用。

（×）

7．工序是组成工艺过程的基本单元。

（×）

8．不完全定位在零件的定位方案中是允许出现的。

（√）

9．把相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组称为增环。

（√）

10．加工余量是指加工过程中从加工表面切除的金属层厚度。

（√）

11．工序余量是指某一表面在一道工序中切除的金属层厚度。

（√）

12．工序余量在数值上等于各工序的工序尺寸之差。

（×）

13．加工余量也是不变量。

（×）

14．毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差称为总余量。

（√）

四、单项选择题

1．零件在加工过程中使用的基准叫做（D）。

A.设计基准B．装配基准C．定位基准D．测量基准

2．根据加工要求，只需要限制少于六个自由度的定位方案称为（C）。

A.六个支承点B.完全定位C.不完全定位D．欠定位

3．零件在加工过程中不允许出现的情况是（B）。

A.完全定位B.欠定位C．不完全定位D.六点定位

4．零件的生产纲领是指（C）。

A．一批投入生产的零件数量B．生产一个零件所花费的劳动时间

C．零件的全年计划生产量D．一个零件从投料到产出所花费的时间

5．定位基准是指（C）。

A．机床上的某些点、线、面B．夹具上的某些点、线、面

C．工件上的某些点、线、面D．刀具上的某些点、线、面

6.零件的结构工艺性是指（B）。

A．零件结构对强度的影响B．零件结构对加工可行性的影响

C．零件结构对使用性能的影响D．零件结构对刚度的影响

五、简答题

1．加工顺序原则有哪些？

先粗后精原则、先主后次原则、先面后孔原则和先基面后其他原则。

2．获得形状精度的方法有哪些？

轨迹法、成形法、展成法和相切法。

3．获得位置精度的方法有哪些？

直接找正装夹法、划线找正装夹法和夹具装夹法。

模块七夹具设计基础

思考与练习

一、填空题

1．夹具分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具及随行夹具等。

2．应使夹具相对工件、刀具、机床的位置安装，调整方便，定位准确，夹紧稳固。

3．夹具一般由定位元件、夹紧装置、夹具体等组成。

4．通用夹具有三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、花盘、跟刀架、中心架、分度头、平口钳、回转工作台等。

二、简答题

1．夹具可分为哪几类？

夹具分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具及随行夹具等。

2．螺旋夹紧机构由哪些部分组成？

由螺栓、螺母、螺钉等带有螺旋机构的元件与垫圈、压板或压块等组成。

3．偏心夹紧机构的特点是什么？

夹紧迅速，但夹紧力、自锁性能差。

4．斜楔夹紧机构的特点是什么？

（1）楔块结构简单，有增力作用。

楔角α愈小，增力作用愈大。

（2）楔块夹紧行程小，增大楔角α可加大行程，但自锁性能变差。

（3）夹紧和松开要敲击斜楔大、小端，操作不方便。

（4）楔夹紧机构单独应用较少，常与其他机构联合使用。

5．机动夹紧装置由哪些部分组成？

动力装置、中间传动机构、夹紧元件组成。

6．选择夹紧力作用点必须注意哪几方面？

1）夹紧力应作用在支承元件上或几个支承元件形成的支承面内

2）夹紧力作用点应选在工件刚度高的部位

3）夹紧力作用点和支承点应尽量靠近被加工部件

7．设计夹具要考虑哪些要素？

设计夹具需要结合工件夹紧力来确定各部尺寸，夹紧力是夹具设计的重要参数，夹紧力的确定与计算是夹具设计的重要环节。

图7-15连续式多件夹紧机构

8．夹具设计的基本要求有哪些？

（1）应使夹具相对工件、刀具、机床的位置安装调整方便，定位准确，夹紧稳固。

（2）必须保证加工出来的工件有较高的加工精度，不允许产生振动、变形和表面损伤。

（3）夹紧力大小应适当，有足够的夹紧行程，结构简单、紧凑、制造维修方便，尽量使用标准件。

（4）保证生产安全，降低生产成本，改善劳动条件，提高生产效率。

（5）当无动力夹紧时机构应有足够的自锁能力。

模块八典型零件加工工艺

思考与练习

一、简答题

1．减速器箱体的作用和主要工作表面都有哪些？

将轴、轴承、齿轮及其他零部件连成一个整体，使其保持正确的位置关系，并按一定的传动关系工作。

主要工作表面有轴承座孔面、箱体与箱盖结合平面、底座平面。

2．减速器箱体的加工顺序应怎样安排？

1）以最大平面箱体与箱盖结合平面为粗基准固定夹紧，铣出底座平面，铣出6个安放螺栓的平面，钻4个底座定位螺栓孔；

2）以已加工好的底座平面为精基准定位，铣出4个安放螺栓的平面，铣出箱体与箱盖结合平面；

3）把箱盖与箱体对装上，装上定位销和螺栓，在镗床上镗孔，磨孔。

3．减速器箱体的热处理工序应怎样安排？

箱体铸造之后安排一次人工时效处理，消除铸造内应力；在粗加工之后再安排一次人工时效处理，以消除粗加工所造成的残余应力。

4．如何选择轴类零件的定位基准？

以工件的中心孔定位、以外圆和中心孔作为定位基准、以外圆表面作为定位基准、以锥套或锥堵作为定位基准和以V形块作为定位基准。

5．外圆面车削加工可分为哪几种？

荒车、粗车、半精车、精车和精细车。

6．外圆面的精密加工有哪些工艺？

研磨、超精加工、双磨轮珩磨和滚压。

7．箱体类零件应满足哪些技求要求？

支承孔的精度、孔与孔之间的位置精度、孔和平面的位置精度和配合表面粗糙度。

8．如何确定箱体类零件的定位基准？

以最大平面为粗基准固定夹紧，再以已加工好的平面为精基准定位。

9．减速器箱体的轴承孔如何加工？

把已加工好箱体与箱盖结合平面的箱盖与箱体对装上，装上螺栓使箱体和箱盖，使箱体和箱盖成为一个部件；用专用夹具在镗床夹紧镗孔；再用磨床磨孔。

二、编制工序卡内容

1．编制如图8-27所示的轴单件生产时的加工工序卡。

图8-27轴

2．编制如图8-28所示的齿轮单件生产时的加工工序卡。

图8-28齿轮

3．编制如图8-29所示的一级减速器机座单件生产时的加工工序卡。

什么是加工精度、加工误差、公差？

它们之间各有什么区别？

加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和表面间的相互位置）与理想几何参数的符合程度。

加工误差是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和表面间的相互位置）与理想几何参数的偏离程度。

公差是限制误差的波动范围。

加工精度与加工误差是一个问题的两个方面。

在机械加工中常以加工误差来衡量加工质量；加工误差是加工出来的，公差预先设计的。

加工误差可以为正、负和零，而公差不能为负。