機(jī)械制造基礎(chǔ)習(xí)題集答案含簡答題word版本

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)習(xí)題集答案第一部分工程材料及熱處理一、 填空題1力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能2. b b、b s、HB 或 HRC、八（）、“ k3體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格4.體心立方、a、面心立方、丫、面心立方、丫、體心立方、S5晶核形成、晶核長大、同時(shí)進(jìn)行6平衡結(jié)晶溫度、過冷7.平衡結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度、過冷度、 T8自發(fā)形核、非自發(fā)行核、在液態(tài)金屬中加入少量變質(zhì)劑（孕育劑）作為人工晶核9強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、增加冷卻速度、變質(zhì)處理、振動(dòng)10. 兩種或兩種以上金屬元素或金屬元素與非金屬元素、金屬、組元11. 相同化學(xué)成分、相同晶體結(jié)構(gòu)、界面12. 固溶體、金屬化合物、機(jī)械混

2、合物13. 強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性14. 溶質(zhì)原子、位錯(cuò)、位錯(cuò)15. Fe、C、鐵素體F、奧氏體A、滲碳體Fe3G珠光體P、萊氏體Ld16. 共析、鐵素體 F、滲碳體Fe3C、越好17. （ 1）鐵碳合金的固相線，也是萊氏體共晶轉(zhuǎn)變線（ 2 ）珠光體共析轉(zhuǎn)變線（ 3 ）奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體的開始線（常稱A3 線）（ 4 ）碳在鐵素體中的溶解度線18. 加熱、保溫、冷卻、整體或表層的組織、性能19. 珠光體、組織越細(xì)20. 碳在a -Fe中的過飽和固溶體、-50C-230C、硬度很高21. 緩慢冷卻、完全退火、等溫退火、球化退火、擴(kuò)散退火、細(xì)化晶粒、改善組織、消除內(nèi)應(yīng)力22. 快速連續(xù)冷卻、馬氏體

3、23. 回、內(nèi)應(yīng)力、變形、開裂24. 淬火后所能達(dá)到的硬度值的大小、鋼的含碳量25. 淬火、高溫回火、綜合機(jī)械26. （1）低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、0.25%、0.25%-0.6%、0.6%（ 2 ）結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼27. 合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、特殊性能合金鋼28. 灰口鑄鐵、白口鑄鐵、麻口鑄鐵29. 球化、孕育、鑄造30. 高分子材料、無機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料31. 金屬基體、樹脂基、陶瓷基32. 機(jī)械零件喪失其規(guī)定功能判斷題 二、 1. X2.X3.V4.X5. X6. V7.V8.V9.V10. X11. X12. V13. X14. X15. X16. V17718. X1

4、9. X20. X21.V22. V23. X24. V25. X26. X27"28. X29. V30. V31.X32. V33. X34. X35. V36. X37. X38. X39. X40. X41.V42. X43. V44. V45. X46. V47"48. V49. V50. X三、選擇題1.C2.C3.A4.A5.C6.B7.D8.B9.B10.B11.B12.B13.C14.C15.A16.C17.C18.A19.A20.D21.C22.C23.C24.A25.A26.C27.B28.B29.A30.A31.D32.C33.C34.A35.C36

5、.C37.A38.A39.C40.C四、 簡答題1什么是工程材料？按其組成主要分為哪些類型?答：工程材料主要指用于機(jī)械工程和建筑工程等領(lǐng)域的材料。按其組成分為：金屬材料；高分子材料；無機(jī)非金屬材料；復(fù)合材料和功能材料。2金屬的實(shí)際晶體中存在哪些晶體缺陷？它們對性能有什么影響？答：在實(shí)際金屬中存在的缺陷有點(diǎn)缺陷（空位和間隙原子） 、線缺陷（位錯(cuò)）和面缺陷（晶界） 3種類型。一般情況下，晶體缺陷的存在可以提高金屬的強(qiáng)度，但是晶體缺陷的存在常常降低金屬的抗腐蝕性能。3什么是細(xì)晶強(qiáng)化？生產(chǎn)中主要采取哪些措施細(xì)化晶粒？答：一般情況下金屬的強(qiáng)度、塑性和韌性都隨晶粒的細(xì)化而提高，稱細(xì)晶強(qiáng)化。因此，在生產(chǎn)中常

6、采取增加冷卻速度、變質(zhì)處理和振動(dòng)來細(xì)化晶粒以改善力學(xué)性能。增加冷卻速度可增大過冷度，使晶核生成速率大于晶粒長大速率，因而使晶粒細(xì)化。但增加冷卻速度受鑄件的大小、形狀的限制。變質(zhì)處理是在液態(tài)金屬中加少量變質(zhì)劑 （又稱孕育劑）作為人工晶核，以增加晶核數(shù)，從而使晶粒細(xì)化。此外，在結(jié)晶過程中采用機(jī)械振動(dòng)、超聲波振動(dòng)和電磁振動(dòng)，也有細(xì)化晶粒的作用。4什么是金屬的熱處理？有哪些常用的熱處理工藝？答： 金屬熱處理就是通過加熱、 保溫和冷卻來改變金屬整體或表層的組織， 從而改善和提高其性能的工藝方法。金屬熱處理工藝可分為普通熱處理 （主要是指退火、 正火、 淬火和回火等工藝） 、 表面熱處理 （包括表面淬火和

7、化學(xué)熱處理）和特殊熱處理（包括形變熱處理和真空熱處理等） 。5鋼退火的主要目的是什么？常用的退火方法有哪些？答：鋼退火的主要目的是：細(xì)化晶粒，均勻組織，提高機(jī)械性能；降低硬度，改善切削加工性；消除殘余內(nèi)應(yīng)力，避免鋼件在淬火時(shí)產(chǎn)生變形或開裂；提高塑性、韌性 ，便于塑性加工為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備。常用的退火方法有完全退火、等溫退火、球化退火、去應(yīng)力退火、擴(kuò)散退火、再結(jié)晶退火。鋼正火的主要目的是什么？正火與退火的主要區(qū)別是什么？如何選用正火與退火？ 6 答：鋼正火的主要目的是細(xì)化晶粒，改善組織，提高力學(xué)性能；調(diào)整硬度，便于進(jìn)行切削加工（T HB）;消除殘余內(nèi)應(yīng)力，避免鋼件在淬火時(shí)產(chǎn)生變形或開裂；為

8、球化退火做好組織準(zhǔn)備。正火與退火的主要區(qū)別是冷卻速度不同。正火與退火的選用：不同的退火方法有不同的應(yīng)用范圍和目的，可根據(jù)零件的具體要求選用；正火可用于所有成分的鋼， 主要用于細(xì)化珠光體組織 其室溫組織硬度比退火略高， 比球化退火更高；一般來說低碳鋼多采用正火來代替退火。為了降低硬度，便于加工，高碳鋼應(yīng)采用退火處理。7淬火的目的是什么？常用的淬火方法有哪幾種？答：淬火是將鋼奧氏體化后快速冷卻獲得馬氏體組織的熱處理工藝。淬火的目的主要是為了獲得馬氏體， 提高鋼的硬度和耐磨性。 它是強(qiáng)化鋼材最重要的熱處理方法。常用的淬火方法有：單液淬火、雙液淬火、分級淬火和等溫淬火。8. 淬火后，為什么一般都要及時(shí)

9、進(jìn)行回火？回火后鋼的力學(xué)性能為什么主要是決定于回火溫度而不是冷卻速度？答： 淬火鋼一般不宜直接使用， 必須進(jìn)行回火以消除淬火時(shí)產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力， 提高材料的塑性和韌性，穩(wěn)定組織和工件尺寸。由于回火后鋼的力學(xué)性能取決于回火后的組織與結(jié)構(gòu)， 而回火后的組織與結(jié)構(gòu)主要是由回火溫度而不是冷卻速度決定的。9回火的目的是什么？常用的回火操作有哪些？試指出各種回火操作得到的組織、性能及應(yīng)用范圍。答：回火的目的是：消除淬火時(shí)產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力；提高材料的塑性和韌性，獲得良好的綜合力學(xué)性能；穩(wěn)定組織和工件尺寸。常用的回火方法有以下三種：（ 1 ）低溫回火（ 250 以下）組織：回火組織為回火馬氏體。性能：基本上保

10、持了淬火后的高硬度（一般為 5864 HRC）和高耐磨性。應(yīng)用：主要用于高碳工具鋼、模具、滾動(dòng)軸承、滲碳、表面淬火的零件及低碳馬氏體鋼和中碳低合金超高強(qiáng)度鋼。（2）中溫回火（350500 C ）組織：回火組織為回火屈氏體。性能：回火屈氏體的硬度一般為3545 HRC,具有較高的彈性極限和屈服極限。應(yīng)用：主要用于各種彈性元件。（3）高溫回火（500650C）組織：回火組織為回火索氏體。性能：其綜合力學(xué)性能優(yōu)良，在保持較高強(qiáng)度的同時(shí)，具有良好的塑性和韌性。硬度一般為2535 HRC。應(yīng)用：廣泛用于綜合力學(xué)性能要求高的各種機(jī)械零件，例如軸、齒輪坯、連桿、高強(qiáng)度螺栓等。10 什么是調(diào)質(zhì)處理？調(diào)質(zhì)的主要

11、目的是什么？鋼在調(diào)質(zhì)后是什么組織？ 答：通常在工業(yè)上將各種鋼件淬火及高溫回火的復(fù)合熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)的主要目的是提高零件的綜合機(jī)械性能。鋼在調(diào)質(zhì)后的組織是：回火索氏體11 說明下列零件毛坯進(jìn)行正火的主要目的及正火后的組織：（ l ） 20 鋼鍛造的齒輪毛坯；（ 2 ） 45 鋼鍛造用的機(jī)床主軸毛坯；（3） T12軋制而成的錘刀毛坯（組織為網(wǎng)狀Fe3 Cn和片狀珠光體）。答： （ 1 ） 20 鋼齒輪正火后的組織為： S+F目的：提高硬度，避免粘刀，改善切削加工性。（2） 45 鋼鍛造用的機(jī)床主軸毛坯正火后的組織為： S+F目的： （正火代替完全退火，節(jié)約時(shí)間和能源）細(xì)化晶粒，改善組織

12、，改善機(jī)械性能。（3） T12鋼軋制而成的錘刀毛坯正火前的組織為網(wǎng)狀Fe3Cn和片狀珠光體，正火后的組織為:S+ Fe3Cn目的：細(xì)化晶粒，改善組織，減少或消除網(wǎng)狀滲碳體，為后續(xù)工序（球化處理）做好組織準(zhǔn)備。12 指出下列工件的淬火及回火溫度，并說明其回火后獲得的組織及其大致硬度。（ l ） 45 鋼小軸（要求綜合性能） ；（ 2 ） 60 彈簧鋼；（ 3 ） T12 銼刀。答：工件淬火溫度回火溫度回火后的組織回火后的硬度45 鋼小軸Ac3 + 3050 500650S回HRC 253560 彈簧鋼Ac3 + 3050 350500T回HRC 4550T12 銼刀Ac1 + 3050 1502

13、50M回HRC 5565鋼軸的生產(chǎn)工藝過程如下，試說明其中各熱處理工序的目的。 13. 45 鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì) 精加工局部表面淬火+ 低溫回火磨削答：正火：細(xì)化晶粒，改善組織，改善機(jī)械性能，并能消除鍛造時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。調(diào)質(zhì)處理：提高材料的綜合機(jī)械性能。局部表面淬火+ 低溫回火： 局部表面淬火是為了局部提高材料表面的硬度， 從而提高其耐磨性；低溫回火是為了消除殘余內(nèi)應(yīng)力，防止工件變形開裂，同時(shí)保持材料淬火后的高硬度。14. 試分析下列零件的工作條件和主要力學(xué)性能要求， 選擇相應(yīng)的材料（寫出 2-3 種材料的牌號(hào) ） ：（ 1 ）彈簧（ 2）汽車變速箱小齒輪（ 3）機(jī)床傳動(dòng)用大齒輪（ 4 ）輕載

14、載貨汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸（ 5）鉗工用的銼刀（ 6 ）高速切削刀具（ 7 ）機(jī)床主軸（ 8）機(jī)床床身答:（ 1 ）彈簧 : 60 、 65、 70、 65Mn 、 60Si2MnA（ 2 ）汽車變速箱小齒輪：40、 45、 40Cr、 40Mn 、 35CrMo（ 3 ）機(jī)床傳動(dòng)用大齒輪：35 、 45、 50 、 HT200 、 HT250、HT300、 HT350（ 4 ）輕載載貨汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸：QT600-3 、 QT700-2、 QT800-2（5）鉗工用的銼刀：T10、 T11、 T12、 T13（ 6 ）高速切削刀具： W18Cr4V 、 W6Mo5Cr4V2（ 7 ）機(jī)床主軸：45 、

15、 40Cr、 35CrMo（ 8 ）機(jī)床床身：HT150、 HT200 、 HT250機(jī)械制造基礎(chǔ)習(xí)題集答案第二部分成形工藝基礎(chǔ)第 1 章 鑄造四、簡答題1合金流動(dòng)性不好時(shí)，會(huì)影響到鑄件的質(zhì)量。請問：（ 1 ）合金流動(dòng)性不好時(shí)容易產(chǎn)生哪些鑄造缺陷？（ 2 ）影響合金流動(dòng)性的主要因素有哪些？（ 3 ）設(shè)計(jì)鑄件時(shí)，如何考慮保證合金的流動(dòng)性？答:（1）合金的流動(dòng)性是指液態(tài)合金本身的流動(dòng)能力。 合金流動(dòng)性不好時(shí)， 容易出現(xiàn)冷隔、 澆不足、氣孔、夾渣及縮孔等鑄造缺陷。（2）影響合金流動(dòng)性的主要因素有：合金的成分、溫度、物理性質(zhì)、難熔質(zhì)點(diǎn)和氣體等。（3）設(shè)計(jì)鑄件時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮保證合金的流動(dòng)性:從

16、合金流動(dòng)性的角度考慮，在鑄造生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選擇共晶成分、近共晶成分或凝固溫度范圍小的合金作為鑄造合金。液態(tài)合金的比熱容和密度越大、導(dǎo)熱系數(shù)越小、粘度越小，合金的流動(dòng)性越好。液態(tài)合金的澆注溫度必須合理。2合金的液態(tài)收縮、凝固收縮以及固態(tài)收縮與鑄件中孔洞的產(chǎn)生以及鑄造內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生直接相關(guān)。請問： （ 1 ）鑄件中產(chǎn)生縮孔和縮松的主要原因是什么？生產(chǎn)工藝上有哪些預(yù)防措施？（ 2 ）鑄件產(chǎn)生鑄造內(nèi)應(yīng)力的主要原因是什么？如何減小或消除鑄造內(nèi)應(yīng)力？答： （1）鑄件中產(chǎn)生縮孔和縮松的主要原因是合金的液態(tài)收縮和凝固收縮。在實(shí)際生產(chǎn)中， 通常采用順序凝固原則， 并設(shè)法使分散的縮松轉(zhuǎn)化為集中的縮孔， 再使集中的縮

17、孔轉(zhuǎn)移到冒口中，最后將冒口去除，即可獲得完好鑄件。即通過設(shè)置冒口和冷鐵，使鑄件從遠(yuǎn)離冒口的地方開始凝固并逐漸向冒口推進(jìn)，冒口最后凝固。 （2）鑄件產(chǎn)生鑄造內(nèi)應(yīng)力的主要原因是合金的固態(tài)收縮。為了減小鑄造內(nèi)應(yīng)力， 在鑄造工藝上可采取同時(shí)凝固原則。 所謂同時(shí)凝固原則， 就是采取工藝措施保證鑄件結(jié)構(gòu)上各部分之間沒有溫差或溫差盡量小， 使各部分同時(shí)凝固。 此外， 還可以采取去應(yīng)力退火或自然時(shí)效等方法，將殘余應(yīng)力消除。3. 什么是砂型鑄造的手工造型和機(jī)器造型，各有什么特點(diǎn)？答: （1）手工造型：指全部用手工或手動(dòng)工具完成的造型工序。手工造型按起模特點(diǎn)分為整模、挖沙、分模、活塊、假箱、三箱等造型方法。手工造

18、型方法比較靈活，適應(yīng)性較強(qiáng)，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短，但生產(chǎn)率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，鑄件質(zhì)量較差。因此，手工造型多用于單件小批量生產(chǎn)。（ 2 ）機(jī)器造型：指用機(jī)器完成全部或至少完成緊砂和起模操作的造型工序。機(jī)器造型可大大提高生產(chǎn)率和鑄件尺寸精度，降低表面粗糙度，減少加工余量，并改善工人的勞動(dòng)條件， 目前正日益廣泛地應(yīng)用于大批量生產(chǎn)中。4. 什么是鑄造工藝圖？其主要包含哪些內(nèi)容？答： 鑄造工藝圖是在零件圖上用各種工藝符號(hào)表示出鑄造工藝方案的圖形， 是在對鑄件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上， 來確定出鑄件的澆注位置、 分型面、 型芯的數(shù)量、 形狀及其固定方法、 加工余量、拔模斜度、收縮率、反變形量、澆注系統(tǒng)、冒口、冷鐵的尺

19、寸及布置、砂箱的形狀及尺寸等。5. 什么是分型面？分型面選擇一般性的原則是什么？答：分型面是指兩半鑄型相互接觸的表面。在選擇鑄型分型面時(shí)應(yīng)考慮如下原則：（ 1 ）分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面上，并力求采用平面。（ 2 ）應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量，并盡量做到只有一個(gè)分型面。（ 3 ）應(yīng)盡可能減少活塊和型芯的數(shù)量，注意減少砂箱高度。（ 4 ） 盡量把鑄件的大部分或全部放在一個(gè)砂箱內(nèi)，并使鑄件的重要加工面、 工作面、 加工基 準(zhǔn)面及主要型芯位于下型內(nèi)。6. 什么是特種鑄造？常用的特種鑄造方法有哪些？答：通常把不同于普通砂型鑄造的其它鑄造方法統(tǒng)稱為特種鑄造。常用的特種鑄造方法有：熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力

20、鑄造、離心鑄造、低壓鑄造、陶瓷型鑄 造等。第二部分 成形工藝基礎(chǔ)第 2 章 壓力加工四、簡答題1. 什么是壓力加工？壓力加工方法主要有哪些？各種加工方法的主要用途是什么？答 :壓力加工是使金屬坯料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和性能的毛坯或零件的加工方法。壓力加工方法主要有：軋制、擠壓、拉拔、自由鍛造、模型鍛造和板料沖壓等。其中，軋制、擠壓和拉拔方法以生產(chǎn)原材料為主；自由鍛造、模型鍛造和板料沖壓方法以生產(chǎn)毛坯為主。2. 壓力加工與其他成形方法比較有哪些特點(diǎn)？答:（ 1）能改善金屬的組織，提高金屬的力學(xué)性能。壓力加工能消除金屬鑄錠內(nèi)部的氣孔、縮孔和樹枝狀晶等缺陷， 并由于金

21、屬的塑性變形和再結(jié)晶， 可是粗大晶粒細(xì)化， 得到致密的金屬組織，從而提高金屬的力學(xué)性能；）可提高材料的利用率。壓力加工主要是靠金屬在塑性變形時(shí)改變形狀，使其體積重2 （新分配，不需要切除金屬，因而材料的利用率高；（ 3）壓力加工具有較高的生產(chǎn)率；（ 4）可獲得精度較高的毛坯或零件。3. 何為模型鍛造？常用的模型鍛造設(shè)備有哪些？與自由鍛相比，模型鍛造有何特點(diǎn)？答 : 模型鍛造是金屬在外力作用下產(chǎn)生塑性變形并充滿模膛而獲得鍛件的方法。常用模鍛設(shè)備有模鍛錘、熱模鍛壓力機(jī)、平鍛機(jī)和摩擦壓力機(jī)等。與自由鍛相比，模鍛件尺寸精度高，機(jī)械加工余量小，鍛件的纖維組織分布更為合理，可進(jìn)一步提高零件的使用壽命。 模

22、鍛生產(chǎn)率高， 操作簡單， 容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 但設(shè)備投資大，鍛模成本高，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長，且模鍛件的質(zhì)量受到模鍛設(shè)備噸位的限制，因而適用于中、 小型鍛件（一般 150 kg）的成批和大量生產(chǎn)。4. 什么是板料沖壓？有何特點(diǎn)？答 : 板料沖壓是利用沖模在壓力機(jī)上對板料施加壓力使其變形或分離，從而獲得一定形狀、尺寸的零件的加工方法。板料沖壓具有如下特點(diǎn)：（ 1 ）生產(chǎn)率高，操作簡單，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；（ 2 ）產(chǎn)品質(zhì)量好：尺寸精度和表面質(zhì)量較高，互換性好，一般不須進(jìn)一步加工。（ 3 ）材料利用率高：可沖制形狀復(fù)雜的零件，廢料少。（ 4 ）沖模制造復(fù)雜，成本高，只有在大批量生產(chǎn)的條件下，才

23、能顯示出優(yōu)越性。5. 沖壓模具可分為哪幾類？答 : 沖壓模具按沖床的每一次沖程所完成工序的多少可劃分為簡單沖模、 連續(xù)沖模和復(fù)合沖模3 大類。簡單沖模：在沖床的一次沖程內(nèi)只能完成一道工序。連續(xù)沖模：在沖床的一次沖程內(nèi)，在模具的不同位置上可以同時(shí)完成兩道以上的工序。復(fù)合沖模：在沖床的一次沖程內(nèi)，在模具的同一位置上可以同時(shí)完成兩道以上的工序。第3 章 焊接 四、簡答題1. 焊接的本質(zhì)是什么？如何分類？有何優(yōu)點(diǎn)？答 :焊接是利用加熱或加壓等手段，使分離的兩部分金屬，借助于原子的擴(kuò)散與結(jié)合而形成原子間永久性連接的工藝方法。焊接方法的種類很多，根據(jù)實(shí)現(xiàn)金屬原子間結(jié)合的方式不同，可分為熔化焊、壓力焊和釬焊

24、3 大類。焊接方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：（ 1 ）成形方便：焊接方法靈活多樣，工藝簡便；在制造大型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)和零件時(shí)，可采用鑄焊、鍛焊方法，化大為小，化復(fù)雜為簡單，再逐次裝配焊接而成。（ 2 ）適應(yīng)性強(qiáng)：采用相應(yīng)的焊接方法，不僅可生產(chǎn)微型、大型和復(fù)雜的金屬構(gòu)件，也能生產(chǎn)氣密性好的高溫、高壓設(shè)備和化工設(shè)備；此外，采用焊接方法，還能實(shí)現(xiàn)異種金屬或非金屬的連接。 （ 3）生產(chǎn)成本低：與釧接相比，焊接結(jié)構(gòu)可節(jié)省材料10%20%,并可減少劃線、鉆孔、裝配等工序。 另外， 采用焊接結(jié)構(gòu)能夠按使用要求選用材料。 在結(jié)構(gòu)的不同部位， 按強(qiáng)度、 耐磨性、 耐腐蝕性、耐高溫等要求選用不同材料，具有更好的經(jīng)濟(jì)性。2. 焊接

25、應(yīng)力是如何形成的？消除或減少焊接應(yīng)力的措施有哪些？答 : 焊接過程中，對焊件進(jìn)行不均勻加熱和冷卻，是產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的根本原因。減少焊接應(yīng)力與變形的工藝措施主要有：1 ）預(yù)留收縮變形量根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)， 在焊件備料及加工時(shí)預(yù)先考慮收縮余量， 以便焊后工件達(dá)到所要求的形狀、尺寸。2）反變形法根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)， 預(yù)先估計(jì)結(jié)構(gòu)焊接變形的方向和大小， 然后在焊接裝配時(shí)給予一個(gè)方向相反、大小相等的預(yù)置變形，以抵消焊后產(chǎn)生的變形。3）剛性固定法焊接時(shí)將焊件加以剛性固定， 焊后待焊件冷卻到室溫后再去掉剛性固定， 可有效防止角變形和波浪變形。此方法會(huì)增大焊接應(yīng)力，只適用于塑性較好的低碳鋼結(jié)構(gòu)。4

26、）選擇合理的焊接順序盡量使焊縫自由收縮。焊接焊縫較多的結(jié)構(gòu)件時(shí)， 應(yīng)先焊錯(cuò)開的短焊縫，再焊直通長焊縫， 以 防在焊縫交接處產(chǎn)生裂紋。如果焊縫較長， 可采用逐步退焊法和跳焊法， 使溫度分布較均勻， 從而減少了焊接應(yīng)力和變形。5）錘擊焊縫法在焊縫的冷卻過程中， 用圓頭小錘均勻迅速地錘擊焊縫， 使金屬產(chǎn)生塑性延伸變形， 抵消一部分焊接收縮變形，從而減小焊接應(yīng)力和變形。6）加熱減應(yīng)區(qū)法焊接前，在焊接部位附近區(qū)域 （稱為減應(yīng)區(qū)）進(jìn)行加熱使之伸長，焊后冷卻時(shí)，加熱區(qū)與焊縫一起收縮，可有效減小焊接應(yīng)力和變形。7）焊前預(yù)熱和焊后緩冷預(yù)熱的目的是減少焊縫區(qū)與焊件其他部分的溫差， 降低焊縫區(qū)的冷卻速度， 使焊件能

27、較均勻地冷卻下來，從而減少焊接應(yīng)力與變形。3. 常用的焊接方法有哪些（名稱及定義）？埋弧自動(dòng)焊與手工電弧焊相比有何優(yōu)點(diǎn)？答 : 常用的焊接方法有：手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、氬弧焊、 CO2 氣體保護(hù)焊等。埋弧自動(dòng)焊與手工電弧焊相比有如下優(yōu)點(diǎn)： 生產(chǎn)率高：其生產(chǎn)率比手弧焊提高510倍。 焊接質(zhì)量好；焊縫內(nèi)氣孔、夾渣少，焊縫美觀。 成本低：因焊接電流大、熔深大, 小于 20mm 厚的焊件可不開坡口，可節(jié)省更換焊條的時(shí)間和焊條頭的浪費(fèi),未熔化的焊劑可回收使用。 勞動(dòng)條件好：看不到弧光, 煙霧也少 , 勞動(dòng)強(qiáng)度低。 適應(yīng)性差：只適合平焊直線長焊縫和較大直徑的環(huán)形焊縫，不能焊小于 6mm 的鋼板。 焊前準(zhǔn)

28、備工作嚴(yán)格4答 :按使用電極不同，氬弧焊分為不熔化極氬弧焊和熔化極氬弧焊。氬弧焊的特點(diǎn)1） 焊接過程無冶金反應(yīng)，焊接質(zhì)量好，適用焊非鐵金屬和各種合金鋼；2） 電弧熱量集中，熔池小，熱影響區(qū)小，故焊后變形小；3） 電弧穩(wěn)定，金屬飛濺少，焊縫無熔渣、美觀；4） 可全方位焊接，且明弧操作，便于觀察、控制和調(diào)整；5） 氬氣成本高，氬弧焊設(shè)備復(fù)雜。氬弧焊目前主要用于鎂、鋁、鈦及其合金和不銹鋼的焊接，有時(shí)也用于合金鋼材料焊接。第三部分 機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)第 1 章 金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)四、簡答題1、何謂切削運(yùn)動(dòng)？答 : 刀具與工件之間的相對運(yùn)動(dòng)稱為切削運(yùn)動(dòng)。它包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)是切下切屑所需的最

29、基本的運(yùn)動(dòng)。 與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)相比，它的速度高、消耗機(jī)床功率多。 主運(yùn)動(dòng)一般只有一個(gè)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是多余材料不斷被投入切削， 從而加工出完整表面所需的運(yùn)動(dòng)。 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以有一個(gè)或幾個(gè)。主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的適當(dāng)配合，就可對工件不同的表面進(jìn)行加工。2、試述刀具材料應(yīng)具備的性能。答 : 刀具材料應(yīng)具備的性能為：1 ）高的硬度。刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度。 在常溫下， 刀具材料的硬度一般應(yīng)在 HRC60 以上。2）足夠的強(qiáng)度和韌性。以便承受切削力和切削時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，防止刀具脆性斷裂和崩刃。3）高的耐磨性。即抵抗磨損的能力。一般情況下，刀具材料硬度越高，耐磨性越好。4）高的耐熱性。指刀具材料在高溫下仍能保

30、持硬度、強(qiáng)度、韌性和耐磨等性能。5 ）良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。為便于刀具本身的制造， 刀具材料應(yīng)具有好的切削性能、 磨削性 能、焊接性能及熱處理性能等，而且要追求高的性能價(jià)格比。3、試述積屑瘤的產(chǎn)生對切削加工的影響。答 : 積屑瘤的存在有利也有弊。 積屑瘤的不穩(wěn)定使切削深度和厚度不斷發(fā)生變化， 影響加工精度，并引起切削力的變化，產(chǎn)生振動(dòng)、沖擊，而且脫落的積屑瘤碎片粘附在已加工表面上， 使加工表面粗糙。因此，在精加工過程中，應(yīng)采取改變切削速度、選用適當(dāng)?shù)那邢饕旱却胧┍苊夥e屑瘤的產(chǎn)生。由于積屑瘤的硬度高于刀具，可以代替切削刃進(jìn)行切削， 起到保護(hù)刀具的作用， 同時(shí)積屑瘤的存在，增大了刀具的實(shí)際工作前角

31、，使切削過程輕快。 因此， 粗加工時(shí)積屑瘤的存在是有利的。4、簡述合理選用切削用量三要素的基本原則。答 : 選擇切削用量的原則是：在保證加工質(zhì)量，降低成本和提高生產(chǎn)率的前提下，使ap 、 f 、 v的乘積最大，即使基本工藝時(shí)間最短。粗加工時(shí)，要盡可能提高金屬切除率，同時(shí)還要保證規(guī)定的刀具耐用度。在機(jī)床功率足夠時(shí)， 應(yīng)盡可能選取大的背吃刀量， 除留下精加工的余量外， 最好一次走刀切除全部粗加工的余量。其次，根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛度，按工藝裝備及技術(shù)條件選擇大的進(jìn)給量 。最后再根據(jù)刀具耐用度的要求，針對不同的刀具材料和工件材料，選擇合適的切削速度v,以保證在一定刀具耐用度條件下達(dá)到最高生產(chǎn)率。精加工時(shí)，

32、首先應(yīng)保證零件的加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)還要保證必要的刀具耐用度和生產(chǎn)率。 精加工往往采用逐漸減小背吃刀量的方法來逐步提高加工精度。 為了既可保證加工質(zhì)量， 又可提高生產(chǎn)率， 精加工時(shí)常采用專門的精加工刀具并選用較小的背吃刀量和進(jìn)給量， 以及較高的切削速度將工件加工到最終的質(zhì)量要求。第 3 章 零件表面的加工方法五、簡答題1、加工細(xì)長軸時(shí)，容易產(chǎn)生腰鼓形（中間大、兩頭?。?，試分析產(chǎn)生的原因及應(yīng)采取的措施。加工細(xì)長軸時(shí)，由于工件徑向剛性較差，在切削受力的過程中，引起較大的徑向變形，使中間部位的切削深度較兩端小，從而產(chǎn)生腰鼓形變形。為減小腰鼓形變形，可采用較大的主偏角，減小切削深度，采用中心架、

33、跟刀架等方法。3、簡述鉆孔時(shí)，產(chǎn)生引偏的原因及減小引偏的措施。鉆孔時(shí)，產(chǎn)生引偏是由于橫刃較長又有較大負(fù)前角，使鉆頭很難定心；鉆頭比較細(xì)長，且有兩條寬而深的容屑槽， 使鉆頭剛性很差； 鉆頭只有兩條很窄的螺旋棱帶與孔壁接觸， 導(dǎo)向性也很差；由于橫刃的存在，使鉆孔時(shí)軸向抗力增大。 因此，鉆頭在開始切削時(shí)就容易引偏，切入以后易產(chǎn)生彎曲變形，致使鉆頭偏離原軸線。鉆頭的引偏將使加工后的孔出現(xiàn)孔軸線的歪斜、孔經(jīng)擴(kuò)大和孔失圓等現(xiàn)象。減小引偏的措施包括預(yù)鉆錐形定心坑； 采用鉆套為鉆頭導(dǎo)向； 刃磨時(shí)， 盡量將鉆頭的兩個(gè)半鋒角和兩條主切削刃磨得完全相等。6、何為順銑和逆銑?試分析一般采用逆銑而很少采用順銑的原因。周銑銑平面又分為逆銑和順銑兩種方法。 當(dāng)銑刀和工件接觸部分的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相反時(shí)稱為逆銑；當(dāng)銑刀和工件接觸部分的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相同時(shí)稱為順銑。順銑忽大忽小的水平分力 FH 的方向與工作臺(tái)的進(jìn)給方向相同，由于工作臺(tái)進(jìn)給絲杠與固定螺母之間一般都存在間隙，當(dāng)水平分力 FH 值較小時(shí)，絲杠與螺母之間的間隙位于右側(cè)，而當(dāng)水平分力FH值足夠大時(shí)，就會(huì)將工件連同絲杠一起向右拖動(dòng)，使絲