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机械制造基础习题DOC
机械制造基础温习要紧内容
第一篇金属材料知识
第一章
金属材料的要紧性能
1.力学性能、强度、塑性、硬度的概念?
表示方式？
力学性能——材料在外力作用下所表现出的特性
e—弹性极限点K—断裂点S—屈服点b—极限载荷点
强度：
材料在外力作用下，抗击塑性变形和断裂的能力
（1）屈服强度（σS）是塑性材料选材和评定的依据。
（2）抗拉强度（σb）是脆性材料选材的依据
塑性：
材料在外力作用下，产生永久变形而不引发破坏的能力
伸长率：
δ断面收缩率：
ψδ和ψ值越大，塑性越好
硬度：
是材料抗击更硬的物体压入其内的能力HRC:
HB=1：
10
（1）布氏硬度（HB）：
布氏硬度适用HB<450
优势：
精准方便缺点：
测量费时，压痕大，不适于成品查验
（2）洛氏硬度（HRC）：
洛氏硬度一样用于HB>450
优势：
测试简便、迅速用于成品查验
缺点：
测得的硬度值重复性差，需在不同的部位测试数次
2.布氏和洛氏硬度法各有什么优缺点？
下列情形应采纳哪一种硬度法来检查其硬度？
库存钢材HB硬质合金刀头HRA
锻件HR台虎钳钳口HR
3.下列符号所表示的力学性能指标的名称和含义是什么？
σb抗拉强度σs屈服强度δ伸长率HRC洛氏硬度HBS布氏硬度
第二章铁碳合金
1.金属的结晶进程，金属的晶粒粗细对其力学性能有什么阻碍？
如何细化铸态晶粒？
金属是由许多大小、形状、晶格排列方向均不相同的晶粒所组成的多晶体。
一样金属的晶粒越细小，其力学性能越好。
细化晶粒的方式
1）变质处置2）增大过冷度3）机械的振动和搅拌4）热处置5）压力加工再结晶
2.什么是同素异晶转变？
室温和1100℃时的纯铁晶格有什么不同？
在固态下，随着温度的转变，金属的晶体结构从一种晶格类型转变成另一种晶格类型的进程。
室温下体心立方晶格
1100℃面心立方晶格
铁素体F
奥氏体A
3.金属的晶体结构类型?
铁碳合金的大体组织A、F、M、P
体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格
奥氏体（A）—碳（C）溶入γ-Fe中所形成的固溶体
铁素体（F）—碳（C）溶入α-Fe中所形成的固溶体。
马氏体（M）----碳在铁素体中的过饱和固溶体
珠光体（P=F+Fe3C）—是铁素体和渗碳体组成的机械混合物
渗碳体（Fe3C）—是金属化合物。
%C
莱氏体（Le）—是奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。
莱氏体（Le）1147℃%C
727℃以上为高温Le（A+Fe3C）；
727℃以下为低温Le’（P+Fe3C）；
4.试绘简化的铁碳合金状态图中钢的部份，标出各特性点的符号，填写个区组织名称。
A—纯铁的熔点
D—Fe3C的熔点。
E—C在γ-Fe中的最大溶解度点。
1147℃%C钢和铁的分界点
C—共晶点，1147℃%C
G—纯铁的同素异晶转变点。
912℃
P—C在α-Fe中的最大溶解度点727℃%C
S—共析点。
727℃%℃
ACD线—液相线AC—析出奥氏体（A）CD—析出Fe3C
AECF线—固相线AE—奥氏体（A）析出终了线ECF—共晶线1147℃
ES线—C在γ-Fe中的溶解度曲线。
GS线—奥氏体中析出铁素体的开始线A→F
GP线—F析出终了线。
PQ线—碳在α-Fe中的溶解度曲线
PSK线—共析线727℃
（1） 单相区：
L、F、A、Fe3C
（2） 两相区：
L+A、L+Fe3C、A+F、F+Fe3C
（3） 三相区：
L+A+Fe3C、A+F+Fe3C
共析钢T8钢室温组织:
P
亚共析钢45钢室温组织：
F+P
过共析钢T10钢P+Fe3C（网状）
共晶反映—在必然的温度下，由必然成份的液体
同时结晶出必然成份的两个固相的反映。
Le
共析反映—在必然的温度下，由必然成份的固相
同时结晶出不同成份的另外两个固相的反映。
5.
分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶进程和室温组织。
共析钢:
亚共析钢:
过共析钢:
第三章钢的热处置
1.钢的分类及表示方式？
按化学成份分类：
1）碳素钢2）合金钢
按质量分类：
S：
使合金产生热裂、热脆缺点P：
使合金产生冷裂、冷脆缺点
1）一般钢2）优质钢3）高级优质钢
按用途分1）结构钢2）工具钢3）特殊性能钢
钢的名称
表示方法
示例
碳素钢结构钢
钢号用屈服强度A、B、C、D表示钢的质量等级
Q215-A，Q235-A，
优质碳素结构钢
用二位数表示钢中平均含碳量的万分之几。
25（低碳钢）5575
碳素工具钢
T其后面的一位或两位表示钢中平均含碳量的千分之几。
T8，T10，T10A，T12
合金结构钢
数字合金的含量百分之几表示钢的平均含碳量，以万分之几+元素符号+数字合金的含量百分之几表示
40Cr2Mo4V、60Si2Mn
2.什么是退火？
什么是正火？
二者的特点和用途有什么不同？
退火：
将钢件加热、保温至奥氏体化后随炉冷却（缓慢），使其从头结晶的热处置工艺
正火：
将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Accm（过共析钢）以上30~50ºC，保温后从炉内掏出，空冷的热处置方工艺
不同点：
加热后钢的冷却方式不一样
相同点：
将钢加热到奥氏体区，使钢进行重结晶，解决了铸件、锻件晶粒粗大、组织不均匀的问题
3.亚共析钢的淬火温度为何是Ac3+（30~50℃）？
太高者太低有什么短处？
淬火的目的是使刚取得高强度、高硬度。
亚共析钢加热到Ac3+（30~50℃），使铁素体充分转变，取得单一奥氏体。
若淬火加热温度不足，因未能完全形成奧氏体，致使淬火后的组织中除马氏体外，还残余少量铁素体，使钢的硬度不足;若加热温度太高，因奥氏体晶粒长大，淬火后的马氏体组织也粗大，增加了钢的脆性，致使钢件裂纹和变形的偏向增大。
4.碳钢在油中淬火的后果如何？
什么缘故合金钢通常不在水中淬火？
碳钢在油中淬火，由于淬火冷却速度小于临界冷却速度，顾不能取得单一的马氏体组织。
合金钢因淬透性较好，为了避免淬火变形和开裂，以在油中淬火为宜。
5.钢在淬火后什么缘故要回火？
三种类型回火的用途有何不同？
回火类型
目的
应用
低温回火
（150~200℃）
减小内应力，降低脆性，保持良好的原淬火硬度（56~65HRC）和高的耐磨性。
工具、刃具、模具及其它耐磨件
中温回火（250~500℃）
获得高弹性，保持表面较高硬度（35~50HRC），获得一定的韧性
弹簧、发条、锻模板
高温回火
获得高强度，高塑性和高的冲击韧性，即良好的综合力学性能。
承受疲劳载荷的中碳钢，连杆、主轴、齿轮、重力螺钉
回火意义：
淬火后因“M”为不稳固组织，从头加热时，碳原子扩散能力增强，将以Fe3C形式析出，致使σb、HRC降低，δ、αk提高。
6.锯条、大弹簧、车床主轴、汽车变速箱齿轮的最终热处置有何不同？
锯条：
退火后加工成型，再淬火+低温回火>端部发蓝处置（防锈）
大弹簧：
油淬+中温回火
车床主轴：
调质处置（淬火后高温回火的综合热处置）
汽车变速箱齿轮：
渗碳、淬火+低温回火
7.现用T12钢制造钢锉，请填写工艺线路下划线中热处置工序名称？
锻造——退火——机加工————淬火——回火
第二篇铸造
第一章铸造工艺基础
1.铸造及特点？
将液态合金浇注到必然形状、尺寸铸型空腔中，待其冷却凝固，以取得毛坯或零件的生产方式.
（1）可生产形状任意复杂的制件，专门是内腔形状复杂的制件
（2）适应性强：
合金种类不受限制；铸件大小几乎不受限制。
（3）本钱低：
材料来源广；废品可重熔；
（4）废品率高、表面质量较低、劳动条件差
2.液态合金的充型能力及阻碍充型能力的因素有哪些？
不同化学成份的合金为何流动性不同？
什么缘故铸钢的充型能力比铸铁差？
充型能力——液体金属充满铸型型腔，取得尺寸精准、轮廓清楚的成形件的能力
阻碍因素：
合金的流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构
合金流动性要紧由合金结晶特点决定
铸铁和铸钢的化学成份不同，凝固方式不同，具有共晶成份的铸铁在结晶时逐层凝固，一干净的固体内表面较滑腻，对金属液的流动阻力小，故流动性好，充型能力强；铸钢在结晶时为模糊凝固或中间凝固，初生的树枝状晶体阻碍了金属液体的流动，故流动性差充型能力差。
3.收缩及对铸件质量的阻碍？
液体金属冷凝时，液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞。
大而集中的为缩孔，细小而分散的为缩松。
体收缩率铸件缩孔或缩松的缘故
线收缩率铸件产生应力、变形、裂纹缘故
4.缩孔和缩松对铸件质量有何阻碍？
为何缩孔比缩松较容易避免？
缩孔和缩松是铸件的力学性能下降，缩松还可使铸件因渗漏二报废。
缩孔集中在铸件上部或最后凝固的部位，而缩松却散布于铸件整个截面。
5.区分以下名词：
缩孔和缩松浇不足和冷隔逐层凝固和定向凝固
缩孔：
呈倒锥形，内腔粗糙，位于铸件上部中心处。
缩松：
呈小圆柱形，内腔滑腻，位于铸件中心截面处或散布于整个截面。
浇不足：
没有取得形状完整的铸件.
冷隔：
取得了形状完整的铸件，但铸件最后凝固处有凝固线。
6.什么是定向凝固原则？
什么是同时凝固原则？
各需用什么方法来实现？
第二章经常使用合金铸件的生产
1.阻碍铸铁石墨化的要紧因素是什么？
化学成份和铸件的冷却速度
C、Si（%）——增进石墨化
S（%）——反石墨化
Mn（%）——脱S，提高铸铁强度、减小S的有害作用。
铸件壁愈厚，冷却速度愈慢，则石墨化偏向愈大，愈易患到粗大的石墨片和铁素体基体。
2.铸铁的基体组织有那几种类型？
什么缘故铸铁的强度通常比钢的强度、塑性差？
白口铸铁：
P+Fe3C+Le
麻口铸铁：
P+Fe3C+G+Le
灰口铸铁：
珠光体灰口铸铁：
P+G片
珠光体+铁素体灰口铸铁：
P+F+G片
铁素体灰口铸铁：
F+G片
3.生产进程中如何取得不同形态石墨的铸铁？
灰铸铁最适于制造哪类铸件？
什么缘故灰铸铁应用最广？
4.下列铸件宜选用哪类铸造合金？
车床床身摩托车汽缸体气压机曲轴汽缸套
第三章砂型铸造
1.手工造型适用什么条件？
适用于单件、小批量生产要紧用于单件小批生产、特大型铸件的生产。
第四章特种铸造
1.什么是熔模铸造？
工艺特点？
试用方框图表示其大致工艺进程。
用易熔材料制成样子,在易熔样子表面包裹若干层耐火涂料，待其硬化干燥后，将样子熔去制成中空型壳，从而取得无分型面的铸型,经高温焙烧后,填砂浇注而取得铸件的一种成形方式。
又称“失蜡铸造”
1）铸件精度较高
2）最适合高熔点及难加工的高合金钢3）形状较复杂的铸件
4）单件、成批、大量生产都可适用
5）工艺进程较复杂，生产周期长；铸件不能太大
2.金属型铸造有何优越性与不足？
什么缘故金属型铸造未能普遍取代砂型铸造？
3.压力铸造有何优缺点？
它与熔模铸造的适用范围有何不同？
1）铸件尺寸精度和表面质量最高
2）铸件的强度和表面硬度高
3）可压铸出形状复杂的薄壁件
4）生产率高。
每小时可铸50~150次。
5）设备模具本钱高，不适宜单件、小批生产
6）不适宜铸铁、钢等高熔点合金的铸造。
7）压铸件内部存在缩孔和缩松，气孔缺点
应用：
有色薄壁小件的大量量生产
应用：
适合25kg以下的高熔点、难以切削加工合金铸件的成批大量生产。
4.实型铸造的本质是什么？
它适用于哪一种场合？
用泡沫塑料样子替代木模（或金属模）制造铸型,样子不掏出,浇注时样子气化消失而取得铸件
可用于任意复杂，不受结构、尺寸、批量、合金种类限制的不同要求
第三篇金属压力加工
第一章金属的塑性变形
1.何谓塑性变形？
冷变形、热变形？
冷变形是指在再结晶温度以下的变形。
变形后具有明显的加工硬化现象（冷变形强化）
热变形是指在再结晶温度以上的变形。
在其变形进程中，其加工硬化随时被再结晶所排除。
因此，在此进程中表现不出加工硬化现象。
2.碳钢在锻造温度范围内变形时，是不是会有冷变形强化现象？
3.如何提高金属的塑性？
最经常使用的方法是什么？
第二章锻造
1.什么缘故重要的巨型锻件必需采纳自由锻的方式制造？
2.叙述模锻件图时应考虑的内容。
3.如何确信分模面的位置？
什么缘故模锻生产中不能直接锻出通孔？
1）分模面应选在锻件的最大截面处，最好是平直面
2）分模面的选择应使模膛浅而对称
3）分模面的选择应使锻件上所加敷料最少
4）使膜腔深度最浅
4.分析齿轮、前轴锻件的模锻进程？
第三章板料冲压
1.冲裁及其变形进程？
冲裁模的特点？
使坯料沿封锁轮廓分离的工序。
①弹性变形时期②塑性变形时期③断裂、分离时期
1）凸凹模要具有锋利的刃口2）凸凹模间隙要合理
3）凸凹模刃口尺寸要正确4）排样要合理
2.拉深变形及常见缺点、避免方法？
使坯料在凸模的作用下压入凹模，取得空心体零件的冲压工序
1）拉裂（拉穿）2）起皱
1）凸凹模的工作部份必需具有必然的圆角；2）凸凹模间隙要合理
3）操纵拉深系数4）设置压边圈
3.弯曲变形及特点？
将平直板料弯成必然的角度或圆弧的工序
1）变形区域要紧在圆角部位
2）外层受拉应力，内层受压应力
4.材料的回弹现象对冲压生产有何阻碍？
第四篇焊接
第一章电弧焊
1.焊接电弧？
电极和焊件之间的气体产生强烈而持久的放电现象。
两个条件：
气体电离阴极发射电子
2.何谓焊接热阻碍区？
低碳钢焊接时热阻碍区又分为哪些区段？
各区段对焊接接头性能有何阻碍？
减小热阻碍区的方式是什么？
（3）小电流、快速焊接（4）采纳先进的焊接方式；（5）焊前预热、焊后热处置（正火）
3.焊条药皮起什么作用？
什么缘故药皮成份中一样都有锰铁？
在其它电弧焊中，用什么取代药皮的作用？
爱惜熔池、调整成份、稳固电弧、改善熔滴过渡
4.手工电弧焊、埋弧焊、气体爱惜焊的特点及在汽车生产中应用？
手工电弧焊的特点：
1.设备简单、应用灵活方便
2.劳动条件差、生产率低、质量不稳固。
埋弧自动焊工艺特点：
生产效率高（比手弧焊提高5～10倍）
焊接质量好（焊缝内气孔、夹渣少，焊缝美观）
本钱低（省工、省时、省料）
劳动条件好（无弧光,、飞溅,劳动强度低）
适应性差（平焊、长直焊缝和较大直径的环缝）
焊接设备复杂，焊前预备工作严格
氩弧焊的特点：
①机械爱惜成效好，焊缝金属纯净，焊缝成形美观，焊接质量优良
②电弧燃烧稳固，飞溅小。
③焊接热阻碍区和变形小。
④氩气昂贵，设备造价高
CO2气体爱惜焊的特点：
①生产率高（手弧焊的1~3倍）。
②本钱低（手弧焊的40%）
③焊接热阻碍区和变形小
④可进行全位置焊接
⑤飞溅严峻，焊缝成形差
第二章其它经常使用焊接方式
1.电阻焊、钎焊、工艺特点及在汽车生产中的应用
利用电流通过焊件及接触处所产生的电阻热、将焊件局部加热到塑性或熔化状态，然后在压力下形成焊接接头的焊接方式。
电阻焊分为：
点焊、缝焊和对焊。
电阻焊特点：
焊接电压低，电流大，生产率高；
⏹不需要填充金属，焊接变形小；
⏹劳动条件好，操作简单，易于实现自动化生产；
⏹焊接设备复杂，投资大；
⏹适用于大量量生产；
⏹对焊件厚度和接头形式有必然限制
钎焊：
利用低熔点的钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材彼此扩散实现连接焊件的方式
钎焊的特点
1.加热温度低，接头组织、性能转变小；焊接变形小，工件尺寸精准。
2.可焊同种、异种金属和厚薄差异的工件。
3.生产率高。
易于实现自动化。
第三章经常使用金属材料的焊接
1.材料的焊接性及其评估方式？
指被焊金属采纳必然的焊接方式、焊接材料、工艺参数及结构形式条件下，取得优质焊接接头的难易程度。
①工艺焊接性②利用焊接性
1实验法2碳当量估算法
第五篇切削加工
第一章金属切削的基础知识
1.切削运动及其参数？
刀具与工件之间的相对运动：
1.主运动切削进程最要紧的运动2.进给运动：
使金属层不断投入切削，加工出完整表面所需的运动。
3.主运动和进给运动的合成
切削用量三要素：
（1）切削速度（vc）2）进给量（f）3）背吃刀量（ap）
切削层参数：
1）切削厚度（ac）2）切削宽度（aw）3）切削面积（AC）
2.刀具材料性能要求及经常使用刀具材料？
什么缘故不宜用碳素工具钢制造拉刀和齿轮刀具等
复杂刀具？
什么缘故目前常采纳高速钢制造这种刀具，而较少采纳硬质合金？
刀具材料的大体要求：
⑴硬度60HRC以上⑵强度和韧性。
⑶耐磨性⑷耐热性⑸工艺性
经常使用刀具材料⑴碳素工具钢C=~%；T八、T12等HRC≈61~64
应用：
速度低、形状简单的手动工具。
如锉刀、锯条等。
⑵合金工具钢9SiCr、CrWMn等。
应用：
速度低、形状复杂的工具。
如绞刀、丝锥等
⑶高速钢（W18Cr4V）应用：
形状复杂的刀具如钻头、铣刀、拉刀、齿轮刀具和其他成形刀具
⑷硬质合金碳化物+粘结剂——粉末冶金
⑸陶瓷材料Al2O3加工高硬度、高强度钢及精加工
3.材料的切削加工性及评估方式？
切削加工性是指材料被切削加工的难易程度
衡量材料切削加工性的指标：
1.必然刀具耐费用下的切削速度材料的切削加工性越好。
2.相对加工性kr>1良好<1较差
3.已加工表面质量较容易取得好的表面质量的材料，其切削加工性较好
4.切屑的操纵或断屑的难易切屑较容易操纵或易于断屑的材料，其切削加工性较好
5.切削力在相同切削条件下，凡切削力较小的材料，其切削加工性较好；
4.刀头的结构及角度？
第二章经常使用加工方式综述
1.车削、钻削、铣削、磨削的特点？
适于加工何种表面？
什么缘故？
特点
应用
车削
1.易于保证各面的位置精度2.切削过程比较平稳
3.适用有色金属的精加工4.刀具简单
车外圆面,车内圆面,车端面、车槽、切断,车锥面,车成形面,车螺纹,滚花
钻削
1头易产生“引偏”2排屑困难①使工件表面质量降低；②卡死、甚至折断钻头。
3散热条件差热量不易传散出去,刀具磨损加剧
钻孔主要用于粗加工
铣削
1）生产率高2）散热条件好；3）容易产生振动
主加工平面,同时沟槽、成形面、切断
磨削
1.精度高、表面粗糙度低；2.磨削温度高
3.砂轮具有自锐性4.背向磨削力Fp较大
1外圆磨削2.内圆磨削3.平面磨削4.成形面磨削
第三章典型表面加工分析
1.在零件的加工进程中，什么缘故常把粗加工和精加工分开进行？
因为粗加工的加工余量，工件表面不一至，致使在加工进程中产品的变形，加工辅具的磨损，加工表面的质量都不稳固，因此为尽可能排除以上问题，需要分开安排
2.外圆、孔、平面的加工方案的制订
序号
外圆加工方法
尺寸公差等级
表面粗糙度
适用范围
1
粗车
IT13~IT11
50~
适用各种金属（未淬硬）、非金属材料
2
粗车—半精车
IT10~IT9
~
3
粗车—半精车—精车
IT8~IT7
~
4
粗车—半精车—磨削
IT7~IT6
~
适用于淬火钢、未淬火钢、铸铁等
5
粗车—半精车—粗磨—精磨
IT6~IT5
~
6
粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨
IT5~IT3
~
7
粗车—半精车—精车—精细车
IT6~IT7
~
有色金属
序号
孔加工方法
尺寸公差等级
表面粗糙度
适用范围
1
钻
IT13~IT11
50~
各种实体工件
2
钻—扩
IT9
~
φ<30
钢、铸铁、有色金属
3
钻—镗
φ>30
4
钻—铰
IT8
~
φ<20
钢、铸铁、有色金属
5
钻—扩—铰
钻—粗镗—精镗
钻—（扩）—拉
φ>20
6
钻—粗铰—精铰
IT7
~
φ<12
钢、铸铁、有色金属
7
钻—扩—粗铰—精铰
钻—镗—粗磨—精磨—珩磨
钻—拉—精拉
φ>12
8
粗镗—半精镗淬粗磨—精磨—珩磨
IT7~IT6
~
已铸出、锻出孔
9
粗镗—半精镗—精镗—精细镗
有色金属
序号
平面加工方法
尺寸公差等级
表面粗糙度
适用范围
1
粗车—半精车—精车粗车—半精车—磨削
适用回转体零件的端面
2
粗铣（刨）
IT13~IT10
50~
适用于未淬火钢、铸铁有色金属
3
粗铣（刨）—精铣（刨）
IT9~IT8
~
4
粗铣（刨）—精铣（刨）—刮研（宽刀细刨、高速铣削）
IT7~IT6
~
5
粗铣（刨）—精铣（刨）—粗磨—精磨
IT6~IT5
~
适用于淬火钢、铸铁等
6
粗铣（刨）—精铣（刨）—粗磨—精磨—研磨
IT5~IT3
~
7
拉
IT8~IT7
~
第四章工艺进程的大体知识
1.何谓生产进程、工艺进程、工序？
生产进程：
由原材料制成各类零件，并装配成机械的全进程
工艺进程：
改变原材料的（毛坯）的形状、尺寸、性能，使之变成成品的进程
工序：
在同一工作地址对一个（一组）零件所持续完成的那部份工艺进程
2.生产类型有哪几种？
不同生产类型对零件的工艺进程有哪些要紧阻碍？
1）单件生产：
单个地制造某种零件，很少重复、乃至不重复活产
2）成批生产：
成批地制造相同的零件，每隔一按时刻又重复活产。
3）大量生产：
常常重复地进行一种零件某一工序的生产。
3.什么是安装与定位？
定位原理及分析？
定位+夹紧=安装
六点定位原理：
完全确信工件的正确位置，必需有六个相应的支承点来限制工件的六个自由度，称为六点定位原理
①完全定位
工件在夹具中六个自由度都被限制，工件具有唯一确信的位置。
②不完全定位
工件在夹具中被限制的自由度数少于六个，仍能保证加工质量。
③欠定位：
只限制：
④过定位：
夹具顶用两个或两个以上的支承点重复限制工件的某一个自由度
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