应采用方案Ⅰ
4.从装配工艺性特点指出图示结构哪个方案较好，并说明理由？
【答案】
右边的结构（B）较好,支承孔内安装滚动轴承时，应使支承内孔台肩直径大于轴承外圈内径，以便于拆
卸方便。
A）B）
5．图示零件的A、B、C面，及孔均已经加工。
试分析加工孔时，选用
哪些表面定位比较合理？
为什么？
答：
选A面（定位元件为支承板）、孔（定位元件为圆柱销）、（定位元件为削边销）
作为定位基准。
选孔和A面可以符合基准重合原则。
6．从结构工艺性考虑哪个方案较好，并说明理由？
ab
答：
图示b方案较好，凹槽尺寸相同，可以减少刀具的种类，较少换刀的时间。
7．下图中存在结构工艺不合理之处，并说明理由。
【答案】
为便于装配，在设计不穿透的柱销孔和柱销时，应设置逸气口，以便装入销钉。
8．从结构工艺性考虑哪个方案较好，并说明理由？
a
b
【答案】
图A中孔太深，加工不方便，而图B结构中孔加工较容易。
9．指出图示哪种粗加工方案较好并说明理由？
ab
答：
图示a方案较好，a方案先以导轨面为粗基准加工床腿，再以床腿为精基准加工导轨面，这样有
利于导轨面的加工余量小且较均匀，提高导轨面的耐磨性。
10．从装配工艺性特点指出图示结构哪个方案较好，并说明理由
a
b
答：
图示b方案较好，因销子与孔为过盈配合，当压入销子时，b方案有利于空气排出。
11．下图中存在结构工艺不合理之处，说明原因并改图。
【答案】
键槽的尺寸、方位相同，可在一次装夹中加工出全部键槽，效率较高。
四、计算
计算如图所示齿轮内孔及键槽加工工艺过程是：
镗孔至￠39.6，插键槽至尺寸A；
热处理；磨内孔至设计尺寸￠40。
求工序尺寸A（设热处理后内孔无胀缩）。
（18分）
解：
（1）建立加工艺尺寸链，为封闭环
（2）列表计算
环AESEIT
增20+0.0250+0.025
A45．8+0.275+0.05+0.225
减-19.80-0.050.050
46
+0.3
0
+0.30
得工序尺寸
2．有一小轴，毛坯为热轧棒料，大量生产的工艺路线为粗车-半精车-淬火-粗磨-精磨，外圆设计
尺寸为，已知各工序的加工余量和经济精度，试确定各工序尺寸及偏差、毛坯尺寸和粗车余
量，并填入表中。
（8分）
工序名称工序余量经济精度工序尺寸及偏差
精磨0、10、013，h6
粗磨0、40、033，h8
精车1、10、084，h10
粗车0、21，h12
毛坯尺寸4（总余量）
3．图示齿轮箱部件，根据使用要求，齿轮轴肩与轴承端面的轴向间隙应在1～1、75mm范围内。
若
已知各零件的基本尺寸A1=101mm，A2=50mm，A3=A5=5mm，A4=140mm，试确定这些尺寸的公差及偏差？
（12分
【答案】
解：
（1）画出装配尺寸链图，确定各环属性
A∑为封闭环；A1，A2为增环；A3，A4，A5为减环，
A∑j=1，TA∑=0、75，则A∑=1
（2）极值法（各环设公差相等）
1）各环平均公差TM（Ai）＝TA∑／（n-1）＝0、75／（6-1）=0、15
因A3，A5尺寸小且不难加工，可取TA3＝TA5＝0、1
又A1，A2较大且难加工，取TA1＝TA2＝0、2
则TA4=0、15
2）按入体原则，取
A1=101，A2=50，A3=A5=5，A4=140
3）验算ES（A∑）＝∑ES（）－∑EI（）=0、75
EI（A∑）＝∑EI（）－∑ES（）=0
故结果正确。
如图所示零件，镗孔前表面A,B,C已经过加工。
镗孔时，为使工件装夹方便，选择A面为定位基准，
并按工序尺寸L进行加工。
为保证镗孔后间接获得设计尺寸1000.15符合图样规定的要求，
试确定L尺寸的范围（基本尺寸及偏差）。
（10分）
答：
（1）画出工艺尺寸链图：
（2）计算基本尺寸：
L3=L+L2-L1
100=L+80-280L=280+100-80=300
计算L的上偏差=0.16,下偏差=0.01
所以：
L=300mm
5．图示套筒工件，在车床上已经加工好外圆、内孔及各表面，现在需要在铣床上以端面A定位铣
出表面C，保证尺寸mm，试计算铣此缺口时的工序尺寸。
（10分）
答：
画出加工的工艺尺寸链图
为封闭环，由极值法知道，A1＝
五．应用题
1．某小轴上有一外圆，直径为
表面粗糙度为0、8μm，其加工方案为粗车-精车-淬火-磨削。
生产类型为成批生产，毛坯为普通的
热轧圆钢，试计算各次加工的工序尺寸和公差，并填入下表。
（8分）
工序名称工序余量工序尺寸公差工序尺寸及偏差标注
磨削0、30、013，h6
精车0、90、084，h10
粗车2、80、28，h12
毛坯4（总余量）
2．图示套筒零件，毛坯为棒料，机械加工路线为：
车左端面-车外圆-调头车右端面，保证设计尺寸
，钻小孔，镗大孔。
（12分）
（1）按设计要求画出设计尺寸链并求解未知尺寸。
（2）考虑测量基准与设计基准的不重合，试画出工艺尺寸链并求解未知尺寸。
（3）当所求位置的大孔深度尺寸为40、25，套筒总长为50时，是否满足设计要求？
这是工序检验
中的什么现象？
（1）设计尺寸链如图，
为封闭环，由极值法知，＝
（2）工艺尺寸链如图，
为封闭环，由极值法知，＝
（3）大孔深为40、25，套筒总长为50时，得出，
50-40、25＝9、75，而9、75满足设计尺寸要求；这是检验工序中称之的“假废品”现象。
3．试提出成批生产如图所示的零件机械加工工艺过程（从工序到工步），并指出各工序的定位基准。
解：
工艺过程安排如下表
工序工步定位基准（面）
1车端面，钻、扩、铰孔外圆
2车另一端面及外圆端面及内孔
3拉键槽内孔及端面
4钻、扩、铰3-孔内孔及端面
4．试提出成批生产如图所示的零件机械加工工艺过程（从工序到工步），并指出各工序的定位基准。
工序工步定位基准（面）
1、铣两端面端面
2钻、扩小头孔端面A
3半精镗小头孔端面A
4扩大头孔端面A与小头孔
5粗镗大头孔端面A与小头孔
6铣油塞孔平面端面A与大、小头孔
7钻油孔端面A与大、小头孔
8半精镗大头孔端面A与小头孔
9精镗大、小头孔端面A与孔
10珩磨大、小头孔端面A与孔
5．试提出成批生产如图所示的零件机械加工工艺过程（从工序到工步），并指出各工序的定位基准。
工序号工序内容定位基准
1铸造
2铣削两端面对称端面
3钻、扩、绞￠20H8孔至尺寸R20外圆，一端面
4粗、精铣底面A保证尺寸25，并注意保持底面厚薄均匀φ20H8孔
5铣削表面B、C，保证底面厚度15底面A，一端面
6钻削底面2—￠10孔至尺寸要求底面A，φ20H8孔
7检验
金属材料与热处理试卷及答案
一、填空题（30分，每空1分）
1、常见的金属晶格类型有__体心立方晶格___、__面心立方晶格__和___密排立方晶格___。
2、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载
荷下机械性能的指标有__强度_、__硬度___、__塑性_。
衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下
的指标有_疲劳强度____和_冲击韧性___。
3、常用的回火方法有低温回火、_中温回火_____和_高温回火___。
4、工程中常用的特殊性能钢有_不锈钢________、__耐热钢____、_耐磨刚____。
5、根据铝合金成分和工艺特点，可将铝合金分为__变形铝合金___和__铸造铝合金___两大类。
6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_沸腾钢________、__镇静钢_______、___连铸坯
______和____半镇静钢_____。
7、钢在一定条件下淬火后，获得一定深度的淬透层的能力，称为钢的淬透性。
淬透层通常以工件__
表面____到___半马氏体层___的深度来表示。
8、冷塑性变形的内应力，按作用范围，可分为__宏观（第一类）内应力__________、__晶间（第二
类）内应力__________、__晶格畸变（第三类）内应力__________。
9、铸铁中____碳以石墨形式析出_________的过程称为石墨化，影响石墨化的主要因素有___冷却速
度________和__化学成分_________。
10、根据共析钢的“C”曲线，过冷奥氏体在A1温度以下等温转变的组织产物可分为三大类，即__
珠光体___型组织、___贝氏体________型组织和____马氏体___型组织等。
二、选择题（30分，每题2分）
1、拉伸试验时．试样拉断前能承受的最大标拉应力称为材料的（B）。
A屈服点B抗拉强度C弹性极限D刚度
2、金属的（D）越好，其锻造性能就越好。
A硬度B塑性C弹性D强度
3、根据金属铝的密度，它属于（C）。
A贵金属B重金属C轻金属D稀有金属
4、位错是一种（A）。
A线缺陷B点缺陷C面缺陷D不确定
5、晶体中原子一定规则排列的空间几何图形称（B）。
A晶粒B晶格C晶界D晶相
6、实际生产中，金属冷却时（C）。
A理论结晶温度总是低于实际结晶温度B理论结晶温度总是等于实际结晶温度
C理论结晶温度总是大于实际结晶温度D实际结晶温度和理论结晶温度没有关系
7、零件渗碳后，一般需经过（A）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。
A淬火+低温回火B正火C调质D淬火+高温回火
8、从灰铸铁的牌号可以看出它的（D）指标。
A硬度B韧性C塑性D强度
9、机械制造中，T10钢常用来制造（B）
A容器B刀具C轴承D齿轮
10、钢经表面淬火后将获得：
（A）
A一定深度的马氏体B全部马氏体C下贝氏体D上贝氏体
11、GCrl5SiMn钢的含铬量是：
（B）
A15％B1．5％C0.15％D0.015％
12、铅在常温下的变形属：
（B）
A冷变形B热变形C弹性变形D既有冷变形也有热变形
13、黄铜、青铜和白铜的分类是根据：
（D）
A合金元素B密度C颜色D主加元素
14、用于制造柴油机曲轴，减速箱齿轮及轧钢机轧辊的铸铁为（B）
A可锻铸铁B球墨铸铁C灰口铸铁D白口铸铁
15、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（C）温度为界限区分的。
A结晶B再结晶C相变D25℃
三、名词解释（12分，每题3分）
1、加工硬化
答：
金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工
硬化或冷作硬化。
2、回复
答：
回复是指冷塑性变形金属在加热温度较低时，金属中的一些点缺陷和位错的迁移，使晶格畸变逐
渐降低，内应力逐渐减小的过程。
3、合金
答：
将两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合在一起，获得的具有金属性质的物质，称为合金
4、热处理
答：
热处理是通过加热和冷却固态金属的操作方法来改变其内部组织结构，并获的所需性能的一种工
艺。
四、简答题（20分，每题4分）
1、铁碳合金中基本相是那些？
其机械性能如何？
答：
基本相有：
铁素体奥氏体渗碳体
铁素体的强度和硬度不高，但具有良好的塑性和韧性。
奥氏体的硬度较低而塑性较高，易于锻压成型。
渗碳体硬度很高而塑性和韧性几乎为零，脆性大。
2、写出下列牌号数字及文字的含意，Q235-F、KTZ450-06、H68、LF5。
例如：
HT100：
表示灰铸铁，其最低抗拉强度为100MPa。
答：
Q235-F：
表示普通碳素结构钢，其屈服强度为235MPa，F表示是沸腾钢。
KTZ450-06：
表示珠光体基体的可锻铸铁，其表示最低抗拉强度为450MPa，最小伸长率为6%。
H68：
表示含铜68%的黄铜。
LF5：
表示防锈铝，其序数号为5。
3、提高零件疲劳寿命的方法有那些？
答：
（1）设计上减少应力集中，转接处避免锐角连接；
（2）减小零件表面粗糙度；
（3）强化表面，在零件表面造成残余压应力，抵消一部分拉应力，降低零件表面实际拉应力峰值，
从而提高零件的疲劳强度。
4、试述正火的主要应用场合。
答：
正火主要用于：
（1）改善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性；
（2）作为普通结构零件或大型及形状复杂零件的最终热处理；
（3）作为中碳和低合金结构钢重要零件的预备热处理；
（4）消除过共析钢中的网状二次渗碳体。
5、试述热变形对金属组织和性能的影响。
答：
（1）改变铸锭和坯料的组织和性能；
（2）产生热变形纤维组织（流线）；
（3）可能产生带状组织；
（4）可能产生热组织与魏氏组织。
五综述题（8分）
用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮，要求齿面硬度HRC58-60，中心硬度HRC30-45，试写出加工工艺路
线，并说明各热处理的作用目的。
答：
加工工艺路线为：
下料?
锻造?
正火?
机械粗加工?
渗碳+淬火+低温回火?
喷丸?
磨齿
正火处理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使组织细化，均匀；
渗碳后表面含碳量提高，保证淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接触疲劳强度；
喷丸处理是提高齿轮表层的压力使表层材料强化，提高抗疲劳能力。
《机械基础》
一、判断题（共10题，每题2分，共20分，正确打“√”，错误打“×”。
）
1、一切摩擦传动的传动比都不准确。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（√）
2、滚珠螺纹传动的传动效率高，传动时运动平稳，动作灵敏⋯⋯⋯⋯⋯⋯（√）
3、高副比低副的承载能力大。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（×）
4、构件是加工制造的单位，零件是运动的单位。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（×）
5、普通螺纹的牙型角是60°⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（√）
6、链传动能保证准确的平均传动比，传动功率较大。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（√）
7、凸轮机构广泛用于机械自动控制。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（√）
8、模数m反映齿轮轮齿的大小，模数越大，轮齿越大，齿轮的承载能力越大（√）
9、Ｖ带传动装置必须安装防护罩。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（√）
10、发动机就是将能量转换成机械能的一种机器。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（×）
二、选择题（单项选择题，共15题，每题2分，共30分。
）
1、下列属于机构的是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（C）
A）机床B）纺织机C）千斤顶D）拖拉机
2、普通螺纹的公称直径是指⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（A）
A）大径B）小径C）顶径D）底径
3、下列哪种螺纹常用于联接螺纹使用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（A）
A）三角形螺纹B）梯形螺纹C）锯齿形螺纹D）矩形螺纹
4、普通车床中的带传动部分是机器中的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（C）
A）动力部分B）工作部分C）传动装置D）自动控制
5、欲在两轴相距较远，工作条件恶劣的环境下传递较大功利，宜选⋯⋯⋯⋯（B）
A）带传动B）链传动C）齿轮传动D）蜗杆传动
6、齿轮传动的特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（B）
A）传递的功率和速度范围大B）使用寿命长，但传动效率低
C）.制造和安装精度要求不高D）能实现无级变速
7、以下关于机构急回运动特性的论述正确的是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（B）
A）急回运动特性只有曲柄摇杆机构具有。
B）急回运动特性可用来缩短空回行程时间，提高生产率。
C）极位夹角等于零时，机构具有急回特性。
D）行程速度变化系数越小，急回特性越显著。
8、凸轮机构通常由组成。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（C）
A）主动件、凸轮、机架B）主动件、从动件、机架
C）从动件、凸轮、机架D）主动件、从动件、凸轮
9、单向受力的螺旋传动机构广泛采用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（C）
A）三角形螺纹B）梯形螺纹C）锯齿形螺纹D）矩形螺纹
10、中等中心距的普通V带的张紧程度是以用拇指能按下多少mm为宜。
⋯（C）
A）5B）10C）15D）20
11、下列各标记中表示细牙普通螺纹的标记是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（B）
A）M24-5H-20B）M36×2-5g6gC）Tr40×7-7HD）Tr40×7-7e
12、传动要求速度不高、承载能力较太的场合常应用的从动件形式为⋯⋯（B）
A）尖顶式B）滚子式C）平底式D）曲面式
13、液压系统的执行元件是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（C）
A）电动机B）液压泵C）液压缸或液压马达D）液压阀
14、可以承受不大的单方向的轴向力，上、下两面是工作面的连接是⋯⋯（B）
A）普通平键连接B）楔键连接C）半圆键连接D）花键连接
15、既支承回转零件又传递动力的轴称为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（C）
A）心轴B）传动轴C）转轴D）阶台轴
三、填空题（共20空，每题1分，共20分。
）
1、现代工业中主要应用的传动方式有：
机械传动、液压传动、气动传动、和电气传动等四种。
2、按两构件的接触形式的不同，运动副可分为_高副_和___低副_____两大类。
3、螺纹按照其用途不同，一般可分为_联接螺纹___和__传动螺纹___两大类。
4、已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数z=72，全齿高h=18mm，则齿轮的模数m=_8mm__，分度圆直径
d=576mm。
5、滚动轴承主要由内圈、外圈、滚动体和保持架等组成。
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