機械制造基礎(20211127045426)

1、自測單元 1 一、填空題1 在鐵碳合金中，萊氏體是由和所構成的機械混合物。2 鋼的熱處理工藝由、和三個階段組成，一般來說，它不改變熱處理工件的， 而改變其。3 金屬材料的基本性能包括強度指標， 分為s、b、或、硬度、和-1等指標。4 金屬抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為，其數(shù)值，材料的韌性愈好。沖擊韌性值的大小與試驗的溫度、試樣的形狀、表面粗超度和等因素的影響。二 簡答題1、說明下列符號的含義及其所表示的機械性能指標的物理意義：s，b，hrc ，180hbs10/1000/30。2、何為鋼的熱處理 ?鋼的熱處理方法有哪些基本類型? 3、退火和正火的主要區(qū)別是什么?生產中如何選擇退火和正火?

2、4、一批 45 鋼(含碳量 0.45 ) 試樣(尺寸 15 mm 10 mm)，因其組織晶粒大小不均勻，需采用退火處理。應采用以下哪種退火工藝? （1）緩慢加熱至 700，保溫足夠時問，隨爐冷卻至室溫；（2）緩慢加熱至 840，保溫足夠時間，隨爐冷卻至室溫；（3）緩慢加熱至 1 l00 ，保溫足夠時間，隨爐冷卻至室溫。自測單元 2 一填空題1) 孔的公差帶在軸的公差帶之上為_配合；?孔的公差帶與軸的公差帶相互交迭 _配合；孔的公差帶在軸的公差帶之下為_ 配合。2) 配合公差等于 _ ，其數(shù)值應是 _ 值。3) 標準規(guī)定，?基孔制配合中，?基準孔以 _?偏差為基本偏差 ,其數(shù)值等于 _，（基軸制

3、配合中，基軸以 _偏差為基本偏差，其數(shù)值等于 _） 。4) 公 差 帶 的 位 置 由 _決 定 ， 公 差 帶 的 大 小 由_ 決定。5) 基本尺寸小于500mm, 國家標準對標準公差規(guī)定了_級，最高級為 _最低級為 _。6) 標準公差的數(shù)值只與 _ 和_ 有關。7) 采用低碳合金鋼做重要的軸類零件是通過熱處理獲得優(yōu)秀的材料性 能 的 ， 因 此 通 常 需 要 對 零 件 毛 坯 進 行 _， 以_，并獲得良好的加工性能。 加工中間進行 _ ，在加工中需要安排對 _ 的 _和最后_ 。二. 選擇題(1) 相互結合的孔和軸的精度決定了_。、配合精度的高低、配合的松緊程度、配合的性質(2)

4、配合是 _相同的孔與軸的結合。、基本尺寸、實際尺寸、作用尺寸、實效尺寸(3) 標準公差值與 _有關。、基本尺寸和公差等級、基本尺寸和基本偏差、公差等級和配合性質、基本偏差和配合性質三計算題已知一光滑圓柱配合件20h8/f7, 根據(jù)下表所列已知條件， 求其它各項數(shù)據(jù)，并填入表中。 （15 分）配合件的尺寸基本尺寸d（ d）極限尺寸極限偏差極限間隙（過盈）尺寸公差it 配合公差tf 公差配合圖最大dmax (dmax) 最小dmin (dmin) 上偏差es (es) 下偏差ei （ei）xmax （ ymin ）xmin（ymax ）20h8/f7 0.033 -0.020 0.021 四 簡答

5、題根據(jù)鐵碳相圖說明當含碳量為0.7 的碳素鋼從液態(tài)狀態(tài)凝固過程中經過有液態(tài)到室溫組織的基本過程，包括不同區(qū)間的狀態(tài)和結構。自測單元 3 一、填空題1 適用于加工平面、尺寸較大的溝槽和加工窄長的平面。其直線往復運動，工作臺橫向間歇移動，可獲得較好的表面粗糙度。2 常見的外圓加工方法有和。3 滾齒機的機床用類代號（字母）和主參數(shù)（數(shù)字）表示，其主參數(shù)是指機床的，它利用進行齒輪加工的專門機床，但不能加工齒輪、人字形齒輪的輪齒。4 刀具的獨立標注角度是，和。二 簡答題1 結合圖所示簡述金屬切削中4 個基本過程，指出3 個變形區(qū)及其切削過程中的基本特點？2 從切削用量、工件材料和刀具幾何角度方面簡述影響

6、切削熱的主要因素。3 以車削外圓為例簡述切削力及其分力。4 什么是積屑瘤？試述其成因和對加工的影響。在精加工工藝設計中，如何考慮積屑瘤問題？5 什么是逆銑？逆銑對加工的影響？自測單元 4 一 填空1 加工階段一般可以劃分為，三個階段。2 尺寸鏈的兩個特性是相關性（即一個尺寸變動組成其它尺寸變動）和。 （即各尺寸構成） 。二 簡答題1 誤差復映2 粗基準 ？如何選擇粗基準？簡述選擇粗基準的一般原則？3 欠定位？欠定位允許否？4 六點定位原則？三計算題1 在加工如圖所示零件時，圖樣要求保證尺寸60.1mm ，因這一尺寸不便于測量，只能通過度量尺寸 l 來間接保證，試求工序尺寸 l 及其公差。2在車

7、床上加工長軸零件已知：該批零件毛坯影響切削力變化的最大誤差為2.5mm 。零件加工存在誤差復映現(xiàn)象影響加工質量，其端面如圖。 測量得到切削加工系統(tǒng)的剛度系數(shù)k=100,其誤差復映影響系數(shù)為c=15 問：要得到誤差為0.06 的尺寸精度，需要設計最少走刀幾次。（提示：誤差復映系數(shù)= c/k）3分析圖示萬能升降臺銑床的主運動傳動鏈。（圖在下頁）（1）寫出該傳動鏈的兩個端點。（2）寫出傳動路線表達式。（3）計算轉速級數(shù)及主軸最高轉速和最低轉速。自測單元 1 答案一、填空題1 奧氏體滲碳體2 加熱 、 保溫冷卻形狀 ， 性能。3屈服強度s、抗拉強度 b、伸長率斷面收縮率 、疲勞強度-14 沖擊韌性，愈

8、大，內部組織二 簡答題1、說明下列符號的含義及其所表示的機械性能指標的物理意義：s，b，hrc ，180hbs10/1000/30。答：s：屈服強度材料產生屈服現(xiàn)象時的最小應力值稱為屈服強度，用符號 s (mpa)表示。b：抗拉強度材料被拉斷前所能承受的最大載荷時的應力值稱為抗拉強度，用符號 b(mpa)表示。hrc： 洛氏硬度 洛氏硬度試驗是目前應用最廣的試驗方法，是一種壓入硬度試驗，是測量壓痕的深度以深度大小表示材料的硬度值。180hbs10/1000/30。 ： 180hbs10/1000/30表示用直徑為10mm 的淬火鋼球在1000kgf(9.807kn) 的載荷作用下時問保持30

9、s所測得的布氏硬度值為 180。2、何為鋼的熱處理 ?鋼的熱處理方法有哪些基本類型? 答：鋼的熱處理主要是改善鋼的性能，主要有兩個途徑（1）調整鋼的化學成分，加入合金元素（2）鋼的熱處理，改變組織結構熱處理：通過加熱，保溫，冷卻等操作方法，使鋼的組織結構發(fā)生變化，以獲得所需性能的一種加工工藝。分類：普通熱處理：退火，正火，淬火，回火表面熱處理：表面淬火（火焰加熱，感應加熱），化學熱處理（滲碳，氮化，碳氮共滲）3、退火和正火的主要區(qū)別是什么?生產中如何選擇退火和正火? 答：正火和退火的工藝目的基本相同，工藝也基本一樣，只是正火的冷卻速度稍快一些，故正火的組織比較細，它的硬度、強度比退火高。45

10、鋼正火、退火狀態(tài)的機械性能比較退火和正火工藝很相似，實際應用時可以從以下三方面考慮進行選擇。1) 切削加工性考慮：一般認為硬度在170230hbs 范圍內的鋼材，其切削加工性能較好。硬度高，不但難以加工，且刀具容易磨損；但硬度過低時，切削加工中易 “ 粘刀” ，使刀具發(fā)熱而磨損，且加工后零件表面粗糙度值也高。2）從使用性能考慮：對于亞共析鋼來說，正火處理比退火處理具有較好的機械性能。 如果零件的性能要求不高， 可用正火作為最終熱處理。但當零件形狀復雜，正火的冷卻速度較快，有形成裂紋的缺陷時，則用退火。3）從經濟上考慮： 正火比退火的生產周期短， 成本低，操作方便，故在可能的條件下，應優(yōu)先采用正

11、火。4、一批 45 鋼(含碳量 0.45 ) 試樣(尺寸 15 mm 10 mm)，因其組織晶粒大小不均勻，需采用退火處理。應采用以下哪種退火工藝? （1）緩慢加熱至 700，保溫足夠時問，隨爐冷卻至室溫；（2）緩慢加熱至 840，保溫足夠時間，隨爐冷卻至室溫；（3）緩慢加熱至 1 l00 ，保溫足夠時間，隨爐冷卻至室溫。答：應采用（ 2）退火工藝 . 狀態(tài)抗拉強度2延伸率 () 沖擊值2hbs(w) 退火65007000 1520 400600 180 正火70008000 1520 500800 220 自測單元 1 答案一、填空題1 奧氏體滲碳體2 加熱 、 保溫冷卻形狀 ， 性能。3屈

12、服強度s、抗拉強度 b、伸長率斷面收縮率 、疲勞強度-14 沖擊韌性，愈大，內部組織二 簡答題1、說明下列符號的含義及其所表示的機械性能指標的物理意義：s，b，hrc ，180hbs10/1000/30。答：s：屈服強度材料產生屈服現(xiàn)象時的最小應力值稱為屈服強度，用符號 s (mpa)表示。b：抗拉強度材料被拉斷前所能承受的最大載荷時的應力值稱為抗拉強度，用符號 b(mpa)表示。hrc： 洛氏硬度 洛氏硬度試驗是目前應用最廣的試驗方法，是一種壓入硬度試驗，是測量壓痕的深度以深度大小表示材料的硬度值。180hbs10/1000/30。 ： 180hbs10/1000/30表示用直徑為10mm

13、的淬火鋼球在1000kgf(9.807kn) 的載荷作用下時問保持30 s所測得的布氏硬度值為 180。2、何為鋼的熱處理 ?鋼的熱處理方法有哪些基本類型? 答：鋼的熱處理主要是改善鋼的性能，主要有兩個途徑（1）調整鋼的化學成分，加入合金元素（2）鋼的熱處理，改變組織結構熱處理：通過加熱，保溫，冷卻等操作方法，使鋼的組織結構發(fā)生變化，以獲得所需性能的一種加工工藝。分類：普通熱處理：退火，正火，淬火，回火表面熱處理：表面淬火（火焰加熱，感應加熱），化學熱處理（滲碳，氮化，碳氮共滲）3、退火和正火的主要區(qū)別是什么?生產中如何選擇退火和正火? 答：正火和退火的工藝目的基本相同，工藝也基本一樣，只是正

14、火的冷卻速度稍快一些，故正火的組織比較細，它的硬度、強度比退火高。45 鋼正火、退火狀態(tài)的機械性能比較退火和正火工藝很相似，實際應用時可以從以下三方面考慮進行選擇。1) 切削加工性考慮：一般認為硬度在170230hbs 范圍內的鋼材，其切削加工性能較好。硬度高，不但難以加工，且刀具容易磨損；但硬度過低時，切削加工中易 “ 粘刀” ，使刀具發(fā)熱而磨損，且加工后零件表面粗糙度值也高。2）從使用性能考慮：對于亞共析鋼來說，正火處理比退火處理具有較好的機械性能。 如果零件的性能要求不高， 可用正火作為最終熱處理。但當零件形狀復雜，正火的冷卻速度較快，有形成裂紋的缺陷時，則用退火。3）從經濟上考慮： 正

15、火比退火的生產周期短， 成本低，操作方便，故在可能的條件下，應優(yōu)先采用正火。狀態(tài)抗拉強度2延伸率 () 沖擊值2hbs(w) 退火65007000 1520 400600 180 正火70008000 1520 500800 220 4、一批 45 鋼(含碳量 0.45 ) 試樣(尺寸 15 mm 10 mm)，因其組織晶粒大小不均勻，需采用退火處理。應采用以下哪種退火工藝? （1）緩慢加熱至 700，保溫足夠時問，隨爐冷卻至室溫；（2）緩慢加熱至 840，保溫足夠時間，隨爐冷卻至室溫；（3）緩慢加熱至 1 l00 ，保溫足夠時間，隨爐冷卻至室溫。答：應采用（ 2）退火工藝 . 自測單元 3

16、答案一、填空題1 刨削主運動進給運動2 車削磨削3 y 最大加工尺寸范成法輪齒內4 前角后角主偏角副偏角副后角刃傾角二 簡答題1 結合圖所示簡述金屬切削中4 個基本過程，指出 3 個變形區(qū)及其切削過程中的基本特點？答：形成切屑的過程經歷了“擠壓、滑移、擠裂、切離”四個階段。第一變形區(qū)（圖中）， 其變形的主要特征就是滑移面的剪切變形，以及隨之產生的加工硬化。在第二變形區(qū)（圖中）切屑沿前刀面流出，受到前刀面的擠壓和摩擦，金屬流動緩慢，表層晶粒再度被拉長出現(xiàn)纖維化。第三變形區(qū)（圖中）的已加工表面產生變形與回彈，造成纖維化、加工硬化和殘余應力， 對已加工表面的質量和刀具的磨損都有很大的影響。2 從切削

17、用量、工件材料和刀具幾何角度方面簡述影響切削熱的主要因素。答：影響因素：（1）切削用量的影響：切削速度越高，由切屑帶走的熱量越多；進給量增大，切削功消耗多，切削溫度升高；背吃刀量增大，增加了散熱面積，散熱條件明顯改善。（2）工件材料的影響：工件材料的硬度和強度越高，切削溫度越高；工件材料的塑性越大，切削溫度越高。（3）刀具幾何角度的影響：前角增大，功消耗少，切削溫度降低；主偏角增大，散熱面積減少，切削溫度略有上升。3 以車削外圓為例簡述切削力及其分力。答：通常將車刀對工件作用分解為相互垂直的三個分力：切削力、進給力和背向力。切削力（或稱主切削力、切向分力） ：切削合力在主運動方向上的正投影。進

18、給力（或稱軸向分力） ：切削合力在進給運動方向上的正投影。背向力（或稱徑向分力） ：切削合力在垂直于工作平面上的分力。4 什么是積屑瘤？試述其成因和對加工的影響。在精加工工藝設計中，如何考慮積屑瘤問題？答：在切削塑性材料時， 經常在前刀面上靠近刃口處粘結一小塊很硬的金屬楔塊，這個金屬楔塊成為積屑瘤。在中速切削（ v=0.33m/s 左右）塑性材料時，在一定的切削條件下，隨著切屑與刀具前刀面溫度的提高，壓力、摩擦力的增加，使接近刀具前刀面切削刃處的切屑塑性變形層流速減慢，愈接近刀具前刀面處的流速愈慢。 當溫度和壓力增加到一定程度，底層金屬層與前刀面產生粘結時，出現(xiàn)切屑“滯流”現(xiàn)象。積屑瘤改變刀具

19、實際前角， 在粗加工中減少切削力， 有利于切削，在精加工中由于積屑瘤的不穩(wěn)定，影響零件的精度， 脫落的積屑瘤碎片會劃傷零件表面，影響零件的表面質量。在精加工中， 積屑瘤是不利于保證零件精度的，以此需要避免產生積屑瘤。在工藝設計中可采用高速切削和低速切削方法，常用的方法是合金鋼刀具的寬刃低速切削或硬質合金刀具的高速切削。5 什么是逆銑？逆銑對加工的影響？答：在銑刀與工件已加工面的切點處，旋轉銑刀切削刃的運動方向與工件進給方向相反的銑削稱為逆銑。逆銑時，切削層由薄到厚，刀齒切入時要滑移一段距離才能切入，因而摩擦嚴重，切削溫度升高，已加工表面粗糙度增大。銑刀對工件的垂直分力向上（不利于夾緊） ，使工

20、件產生向上抬起的趨勢，易產生振動而影響表面粗糙度。逆銑時，銑刀對工件的水平分力與工作臺的進給方向相反，在水平分力的作用下工作臺絲杠與螺母間總保持緊密接觸（工作臺不會產生爬行啃刀現(xiàn)象），絲杠與螺母之間的間隙對銑削沒有任何影響。自測單元 4 答案一 填空1 粗加工階段，半精加工階段，精加工階段。2 封閉性（按順序、閉環(huán)） 。二 簡答題1 誤差復映答：誤差復映現(xiàn)象是指由于毛坯加工余量或材料硬度的變化，引起了切削力和工藝系統(tǒng)受力變形的變化，因而使加工后工件的尺寸誤差和形狀誤差產生了與毛坯誤差相似的現(xiàn)象。2 粗基準 ？如何選擇粗基準？簡述選擇粗基準的一般原則？答：采用毛坯上未經加工的表面來定位，這種定位基準稱為粗基準。選擇粗基準時， 應該保證所有加工表面都有足夠的加工余量，而且各加工表面對不加工表面具有一定的位置精度。選擇時應遵循下列原則：（1）選擇不加工表面作為粗基準。（2）選取零件上重要的加工表面作為粗基準，以便在精加工時可以保證該表面余量均勻。（3）對于所有表面都需要加工的零件，應選擇加工余量最小的表面作為粗基準，這樣可以避免因加工余量不足而造成廢品。（4）選擇毛坯制造中尺寸和位置可靠、穩(wěn)定、平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，這樣可以減少定位誤差和使工件裝夾可靠穩(wěn)定。 （5）粗基準應盡量