機械制造基礎試卷湘潭大學

1、制卷人簽名 制卷日期 審核人簽名 審核日期 湘潭大學 200 年下學期200 級機械制造基礎課程期末考試 （B卷）適用年級專業(yè) 級機械類 學院興湘學院 專業(yè) 班級 學號： 姓名： 考試時間：120分鐘 考試方式：閉卷 考試成績 一、 判斷題:對的打“”、錯的打“”（每小題1分，共10分）1、板料彎曲時，應盡可能使彎曲線與纖維方向一致。 （ ）2、工件材料強度愈大，硬度愈高，刀具的前角應愈大。 （ ）3、切削加工中，進給運動消耗的功率最大、速度最高。 （ ）4、設計落料模時凹模刃口尺寸應等于落料件公差范圍內的最小尺寸。 （ ）5、用熱塑性成形加工方法制造零件時，應使零件上所受最大拉力方向與流線方

2、向一致。 （ ） 6、特種加工所用的工具硬度必須大于加工材料的硬度。 （ ）7、用直流電焊機焊接時，焊條接正極焊件接負極稱為反接。 （ ）8、機器造型中，采用壓實造型，其型砂是上緊下松。 （ ）9、要確定工件在機床上的正確位置，須限制工件的六個自由度。（ ）10、切削加工要求較高的相同等級的軸和孔時，同一類孔的公差等級相應地比軸高一級 （ ） 二、 填空題（每空0.5分，共15分）1、車削工件外圓，主運動為 工件旋轉 、進給運動為 車刀直行 。2、塑性材料切削過程的四個階段是 彈性變 形 塑性變形 擠裂 切離 3、車錐面的常用方法有 小刀架轉位法 、 寬刀法 、 偏移尾架法 和 靠模法 。 4

3、、典型澆注系統(tǒng)由四部分組成，依次是 主流道 、 分流道 、 澆口 、 冷料 。5、沖裁中，沖落部分為產(chǎn)品的工序叫 落料 、沖落部分為廢料的工序叫 沖孔 。6、切削過程中的三個表面分別是 待加工表面 、 已加工表面 、 過度表面 。7、按照凸模運動方向和金屬流動方向的關系通常將擠壓方法分為 正擠壓 、 反擠壓 、 復合擠壓 、 徑向擠壓 。8、工件裝夾時，視坯料表面是否加工過，可將基準分為兩大類 粗基準 、 精基準 。9、采用圓周銑刀銑削，若銑刀旋轉方向與工件進給方向相同，這一方式稱為 順銑 。10、鑄件的拔模斜度應設置在垂直 分型面 的表面上。11、手弧焊用的電焊條是由 藥皮 和 焊芯 組成。

4、12、銑削方式可分為周銑和 端銑 。13,生產(chǎn)中采用的鑄型用砂較少或者不用，使用特殊的工藝裝備進行鑄造的方法，統(tǒng)稱為特種鑄造。常用的特種特種鑄造的方法有熔模鑄造，金屬型鑄造，壓力鑄造，低壓鑄造，離心鑄造，陶瓷鑄造14砂輪通常用磨粒，結合劑，氣孔三部分組成。15 金屬切削的工程中，常見的切屑類型有帶狀切屑，節(jié)狀切屑，單元切屑，崩碎切屑16 常用的刀具材料有碳素刀具鋼，合金工具鋼，高速鋼，硬質合金17 常見的壓力加工的方法有自由鍛造，模型鍛造，板料沖壓等18 刀具的前角是指主剖面內前刀面和基面的夾角；19 切削用量三要素是指切削速度，進給量，切削深度20 制造鑄型中手工造型的方法有整體造型，三箱造

5、型，地坑造型21 常見的壓力加工的方法有自由鍛造，模型鍛造，薄板沖擊22 鉆床上的鉆孔主運動是鉆頭的轉動，進給運動是鉆頭的軸向向下移動23 焊接過程中，焊縫附近的熱影響區(qū)可以分為熔合區(qū)，過熱區(qū)，正火區(qū)，部分相變區(qū)24對于刀具耐有度影響最大的是切削速度，其次是進給量，切削深度，最少。三、 選擇題：把正確答案的序號填入括號內（每小題1分，共10分）1、澆注時，鑄件的大平面應盡量 （ b ）a. 朝上 b. 朝下 c. 在分型面上2、金屬型鑄造時，鑄型預熱的主要目的是 （ c ）a. 保護模具，降低冷卻速度 b. 加快凝固 c. 防止氣孔產(chǎn)生3、自由鍛件中，通過拔長，可使坯料 （ d ）a. 橫截面

6、積增大、長度減小 b. 橫截面積增大、長度增大c. 橫截面積減小、長度減小 d. 橫截面積減小、長度增大4、精加工的主要目的是 （ b ）a. 切除加工余量 b. 保證加工精度 c. 減小刀具磨損5、落料時，凹模刃口尺寸應 （ b ）a. 大于工件尺寸 b. 等于工件尺寸 c. 小于工件尺寸6、切削外圓時，工件上與副后刀面相對的表面是 （ c ）a. 待加工表面 b. 加工表面 c. 已加工表面 7、下列加工方法中，金屬材料三個方向上均受壓應力作用的是（ c ）a. 自由鍛 b. 軋制 c. 擠壓8、下列金屬材料在鑄造成形時，收縮率最小的是 （ c ）a. 鋁合金 b. 碳鋼 c. 灰鑄鐵 9

7、、形狀復雜、生產(chǎn)量較少的鑄件應該采用 （ a ）a. 砂型鑄造 b. 壓力鑄造 c. 離心鑄造 10、精加工時刀具的刃傾角常取 （ a ）a. 正值 b. 負值 c. 零 四、 改錯題：每圖都存在工藝性結構錯誤，請改正并簡述理由（共12分，每小題3分）1、鑄件在鑄件的結構設計中，需要考慮造型時的起模，圖中的鑄件筋條與凸臺呈現(xiàn)傾斜的方向，阻礙了起模，改成垂直的方向2、自由鍛件 由于自由鍛是利用沖擊力或者壓力，使金屬在上下砧鐵之間產(chǎn)生塑性變形，從而獲得需要的形狀，因此，其他方向變形不受限制，并且為避免上下砧鐵的錯位，自由鍛件應該避免結構復雜，以及錐體和錐面結構，圖中的錐面改成圓柱面3、焊件、焊件對

8、于焊接件，應該盡量避免焊接工序對機械加工表面的影響，因此，焊縫應該盡量遠離機械加工表面，圖中上下表面需要機械加工，因此焊接結構應該改成下圖為承重梁，梁中間的位置彎矩最大，焊縫的位置應該避免最大應力集中的位置4、機加工件 下圖為一階梯軸零件的加工，在小軸位置要求表面粗糙度Ra0.8um，采用常規(guī)的加工方法，該表面需采用砂輪磨削加工，因此，在軸承上需要越程槽，5 鍛造 直條形偶數(shù)輪輻，盡管結構簡單，制造方便，但是合金冷卻收縮時的收縮力互相抗衡，容易產(chǎn)生鍛造應力并且導致開裂，而其他可以通過輪緣的變形和輪轂的轉動和移動來緩解應力。自由鍛造是利用沖擊力和壓力，使金屬在上下砧鐵之間產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所

9、需要的形狀。由于除了上下兩個方向外，其他方向的金屬不受到控制，因此自由鍛造的零件應該避免加強筋和凸臺等結構。五、 簡答題（每小題5分，共20分）1、什么是切削力？它主要是由哪些因素構成的？金屬被切削時候，刀具加入工件，被加工材料發(fā)生變形，最后成為切削所需要的力稱切削力 。它主要是克服被加工材料的彈性變形和塑性變形力，以及刀具與工件和刀具與切屑之間的摩擦力所共同構成的。2、什么是彈性變形？請舉例說明外力停止后，應力消失，變形也隨之消失的變形稱之為彈性變形3、焊接電弧是怎樣一種現(xiàn)象？用直流電和交流電焊接時電弧有何差異？電弧實質是在一定的條件下，電荷通過兩級之間的氣體空間的一種導電現(xiàn)象，或者說是一種

10、氣體放電的現(xiàn)象。直流電焊接時有正接和反接只分，交流電焊接時候，不存在極性問題 4、金屬纖維組織是怎樣形成的？它的存在有何特性？熱加工時候因鑄件中的非金屬夾雜物沿著金屬流動方向被拉長而形成纖維組織。存在的纖維組織會導致金屬材料的力學性能呈現(xiàn)各個異向性，沿著纖維方向較垂直于纖維組織方向的強度，塑性和沖擊韌度都是比較高的5 在鑄造過程中，什么是同時疑固原則，一般是采用什么措施鑄造過程中實現(xiàn)鑄造過程中的同時疑固原則？同時疑固適于什么樣的場合？該辦法有什么不足？在盡量較少鑄造件各個部分之間的溫度差，使鑄造件各個部分的同時冷卻疑固。適用于冷卻過程收縮較小的鑄造。如在厚壁處加以過冷快，并且將內澆道設在薄壁處

11、，缺點：容易在中心區(qū)域產(chǎn)生縮松，組織不致密6試簡述選擇澆注位置時一般應遵守的原則？1鑄造件的重要加工表面應朝下或位于側面。2鑄造件的大平面應朝下。3面積大的薄壁部分置于鑄造型下部分或使其處于垂直或傾斜位置，可以有效的防止鑄造件產(chǎn)生澆注不足或者冷隔缺陷；4對于容易產(chǎn)生縮孔的鑄造件，應該將厚大部分放在分型面附近的上部或側面，以便在鑄造件厚壁處直接直接安放冒口，使之實現(xiàn)自下而上的定向疑固原則7 積屑瘤產(chǎn)生的原因及對切削過程的影響？在中等切削速度下加工塑料金屬材料時，由于切削區(qū)域的高溫以及切削與前刀面的擠壓與摩擦，使切屑的底部軟化或粘結在前刀面而在刀刃處形成瘤狀金屬快。積屑瘤的存在將會：使刀具實切的切

12、削前角增加，積屑瘤穩(wěn)定時能增加刀具的耐用性，反之亦然，使加工表面粗糙，降低表面質量。8磨削加工工藝的特點？1同時參與或切削的磨粒數(shù)量眾多；2磨粒形狀以及其分布具有一定的隨機性；3磨粒具有一定的自銳性；4法向力比上切向力大，磨削比能高，磨削溫度高；5加工表面質量好；6適用于加工難的金屬與非金屬；9精基準的選擇原則有哪些，并且簡要說明。1盡量避免錐體或斜面結構；2應避免圓柱面與圓柱面相交3避免橢圓形狀，工字形狀或其他規(guī)則狀截面，非規(guī)則外形。4避免加強筋結構5復雜件應設計成由簡單件構成的組合體。10在鑄造中，什么是定向疑固原則，一般采用什么措施實現(xiàn)鑄造過程中鑄造件的定向疑固？定向疑固適用什么場合？有

13、什么缺點？所謂的定向疑固原則是在鑄造件可能出現(xiàn)縮孔的厚大部分，通過安放冒口等工藝措施，使鑄造件最先疑固，然后是靠近冒口的位置，最后是冒口本身，定向疑固適用于冷卻過程中收縮較大的金屬鑄造。一般是通過安放冒口的或者遠離 冒口的厚大部位安放冷鐵，定向疑固由于各個部位冷卻的速度不一致，容易在鑄造件中形成鑄造應力產(chǎn)生鑄造裂紋，并且冒口的存在，增加了許多的金屬與工時。11板料沖壓過程中，間隙對于沖裁件段面質量有什么影響？間隙過小會對沖裁件產(chǎn)生什么影響？板料沖壓過程中，凹凸模間隙不僅嚴重影響沖裁件的斷面質量，也影響模具的壽命，卸料力，推件力，沖裁力和沖裁件的尺寸精度。沖裁斷面明顯分為圓角帶，光亮帶，斷裂帶和

14、毛刺四個部分，當沖裁間隙合理時候，凹凸模刃口沖裁所產(chǎn)生的上下剪裂紋基本會重合，獲得工件斷面較光潔，毛刺比較少。間隙過小時候，上下剪裂紋向外錯開，在沖裁件斷面上會形成毛刺和迭層，另外，間隙過小，摩擦越嚴重，模具壽命降低12試分析銑削加工中逆銑各自的特點？逆銑時候，銑刀旋轉切入工件的方向與工件進給速度方向相反，切削厚度從0增加至最大值，工件表面的冷硬現(xiàn)象會加劇刀齒的磨損，逆銑時，會產(chǎn)生一個向上的切削分力，要求裝夾可靠，機床絲桿與螺母副能保持好的右側接觸，進給速度比較均勻，順銑時，刀齒旋入工件的方向與進給方向一致，切削厚度從最大到0，容易切下切削層，刀齒磨損比較小，加工質量比較高，銑削時產(chǎn)生一個向下

15、的的分力，對夾緊要求比較少。13焊接應力引起的原因是什么？如何消除焊接應力？焊接過程是一個極其不平衡的熱循環(huán)過程，焊接局部區(qū)域在加熱之后的冷卻過程中，焊縫的冷卻收縮受到周邊冷卻的金屬阻礙，從而產(chǎn)生焊接應力。措施；首先，在結構設計時候應該選用塑性比較好的材料，避免使焊縫密集交叉，避免使焊縫截面過大和焊縫過長，其次是在實施焊縫中應確定焊接次序，并且采用對工件進行預熱的方法消除各個部位的溫度差，其三是焊接后采用應力退火。六、分析題（每小題5分，共15分）1、分析圖示軌道鑄件的應力分布及變形情況2、定位分析，并指出屬于何種定位方式不完全定位。 由于工件只有厚度和平行度的加工要求，所以只要限制x,y,z三個方向的自由度就能滿足加工需要磨床上磨平面3、分析圖示焊縫1、2的焊接次序并簡述理由七、綜合題：（共18分）1、簡畫出澆注如圖所示零件的幾種分型方案，并分析出最佳方案（簡述理由） ，批量：單件生產(chǎn)； 材料：HT200 1 應盡量可能使鑄造件的全部或大部分置于同一砂型中，以保證鑄造件的精度，2應使鑄造件的加工表面處于同一砂型中。3應盡量減少分型面，進可能選平直的分型面，最好是只有一個分型面。4 應盡量減少型芯和活快的數(shù)量，以簡化制作模，造型，合型等工序。5應該盡量使型腔及主要型芯位于下型，以便造型，下芯，合芯（6分