机械制造基础 知识点汇总
第1章 金属材料及热处理概论
1.1 金属及合金的基本性能
2、强度指标：屈服点σs ；屈服强度σ
0.2；抗拉强度σb （判别金属材料强度高低的指标）
3、塑性：金属发生塑性变形但不破坏的能力。
5、硬度：金属材料抵抗局部变形的能力。
布氏硬度：用符号HBW 洛氏硬度：用符号表示
HR
表示
二、习题
1、单项选择题
（1）符号σb 表示材料的 （）
A 、屈服强度
B 、抗拉强度
C 、疲劳强度
D 、断裂强度
（2）拉伸实验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（B ）
A 、屈服点
B 、抗拉强度
C 、弹性极限
D 、疲劳极限
2、多项选择题
（1）以下说法正确的是（）
A 、布氏硬度用符号HBW 表示
B 、洛氏硬度用符号HR 表示
C 、洛氏硬度用符号HBW 表示
D 、布氏硬度用符号HR 表示
（2）以下说法正确的是（BCD ）
A 、布氏硬度的压痕面积大，数据重复性好，用于成品的测定
B 、洛氏硬度的操作简便，硬度值可以直接读出，压痕较小
C 、金属材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力称为冲击韧度
D 、金属材料在指定循环基数的变荷作用下，不产生疲劳断裂所能承受的最大应力称为疲劳强度
3、判断题
金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为强度（）
4、填空题
强度按力的性质有___、___、___。
5、简答题
简述拉伸低碳钢过程，拉伸曲线的变化以及金属变形
答案：1、B B 2、AB BCD 3、√
4、屈服强度 抗拉强度 抗弯强度 抗剪强度
5、在力到达Fe 之前处于弹性变形阶段△L 线性增加，超过Fe 以后不仅有弹性变形还有塑性变形，形成永久变形，到Fs 以后出现塑性变形，出现屈服现象，进入强化阶段。
1.2 金属和合金的晶体结构及结晶过程
一、知识点整理 1、内部原子在空间按一定次序有规律的排列的物质称为晶体，反之为则为非晶体晶体具有。 固定的熔点和各向异性
等特征，非晶体则反之。
2、晶体中源于排列规律具有明显的周期性征的最小几何单元，称为晶胞。
变化，因此，在晶格中选取一个能够代表晶格特 3、常见的纯金属晶格结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格
。
4、如果晶体内部的晶格位向完全一致，称为单晶体。实际使用的金属材料多由许多位向不同的小单晶体组成，成为多晶。
5、只有用显微镜才能看到晶粒。
6、在显微镜下所观察到的晶粒大小、形状和分布称为显微组织。
7、合金是指由两种或两种以上的金属元素(或金属与非金属融合)组成的具有金属特性的物 质。 8、组成合金的元素称为组元，可以是纯金属和非金属的化学元素，也可以是某些稳定的化合物
。
9、合金系是由两种以上的组元，按不同的比例浓度配制而成的一系列合金。按组元的数目不同，合金可分为二元合金系、三元合金系及多元合金系。
10、金属或合金中化学成分、晶体结构相同或者原子聚集状态相同，并与其他部分之间有明确界面的独立均匀组成，这种状态称为相
11、组织：通常，把在金相显微镜、电子显微镜下观察到的金属材料内部的微观形貌称为显微组织，简称组织。
12、按合金晶体结构的基本属性，可把合金分为固溶体和金属化合物。
13、根据溶质原子在溶剂晶格中所占据的位置不同，固溶体可分为置换固溶体。
14、溶质原子置换溶剂晶格结点上部分原子而形成的固溶体为置换固溶体。
15、溶质原子嵌入溶剂晶格节点的间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。
16、根据固溶体中溶质原子的溶解情况，置换固溶可分为有限固溶体和无限固溶体。在固态时，若溶质原子和溶剂原子可以任意相互溶解(即溶质的溶解度可达100%)，这种固溶体称为无限固溶体，在固态时，溶质原子的融入有一定限度的置换固溶体，称为有限固溶体。
17、大多数的合金都属于有限固溶体，且溶质的溶解度通常随温度升高而随温度降低而减小。间隙固溶体均为有限固溶体。
18、通过融入溶质原子形成固溶体而使金属材料得到强化的方法称为固溶强化。
19、金属化合物具有明显的金属特性，其晶体结构复杂，熔点较高，性能脆而硬。
20、金属铸件是经过熔化、冶炼和浇注而获得的，这种由液态转变为固态的过程称为凝固。如果凝固的固态物质是晶体，则这种凝固又称结晶。一般金属固态下是晶体所以金属的凝固可称为结晶。
21、纯金属都有一个固定的结晶温度，高于此温度融化，低于此温度才能结晶成为晶体。
22、金属实际结晶温度(Tn)总是低于理论结晶温度(To)的现象称为“过冷现象”。
23、理论结晶温度和实际结晶温度之差称为过冷度，以ΔT表示。ΔT=To-Tn。
24、金属结晶时过冷度的大小与冷却速度有关。金属的冷却速度越快，实际结晶温度越低，过冷度ΔT就越大。
25、晶核的形成：
（1）自发形核：由液态金属内部自发形成结晶核心的过程。
（2）非自发形核：液态金属中的高熔点杂质起到晶核作用，冷却过程中，液态金属的原子将以这些晶核为中心，按照一定的结合形状不断排列起来形成晶体。
26、晶核的长大：初期外形较规则，慢慢形成晶体棱角，棱角散热快，优先生长，形成枝干
（一次晶轴），枝干又会不断生出分枝（二次晶轴），最后形成树枝状晶体。
27、结晶晶粒大小及其控制：
（1）金属的晶粒越细小，金属强度、硬度、塑性和韧度就越高（2）细化晶粒的方法：。
○1 增大过冷度△T ；
○2 变质处理；
○3 附加振动；
○4
降低浇注速度。
28、金属的同素异构转变
（1）同素异构转变：铁、钴、锰、钛等合金在结晶之后，在不同温度范围内晶格类型还要继续发生变化，这种金属在固态下晶格类型随温度发生变化的现象称为同素异构转变。
（2）同素异构转变也称为二次结晶或重结晶
，由于固态下原子的扩散比液态困难，所以同素异构转变应具有较大的过冷度。
二、习题
1、单项选择
（1）下列那个物质是晶体（ ）
A 、沥青
B 、金属合金
C 、松香
D 、石蜡
（2）常见的金属晶格类型有（ ）
A 、体心立方
B 、面心立方
C 、密排大方
D 、以上都是
（3）下列不属于合金的是（ ）
A 、 碳素钢
B 、 铸铁
C 、 生铁
D 、 玻璃钢
（4）钢铁能够进行热处理的依据（ ）
A 、纯铁具有同素异构转变的特性
B 、α铁是体心立方晶格
C 、铁的过冷度较大
D 、铁的内部原子排列紧密
2、多项选择
（1）在显微镜下观察到的（ ）称为显微组织
A 、晶粒大小
B 、晶粒形状
C 、晶粒间隔
D 、晶粒分布
（2）按照合金晶体结构的基本属性，合金可分为哪几类（）
A、固溶体
B、溶质
C、溶剂
D、金属化合物
（3）细化晶粒的方法有哪些（）
A、增大过冷度
B、变质处理
C、附加振动
D、增加浇注速度
3、判断题
（1）纯金属晶格结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格（）
（2）金属冷却速度越快，实际结晶温度越低，过冷度ΔT就越小。（）
（3）金属的同素异构转变是通过新原子的生成来完成的（）
4、填空题
（1）晶粒与晶粒之间的界面称为_____
（2）金属铸件是经过熔化、_____和浇注而获得的。
（3）纯铁的同素异构转变中晶格类型由体心立方晶格变成_____，再变成体心立方晶格。
5、名称解释及简答
（1）区分晶体与非晶体以及解释
（2）请说出“相”的含义
（3）简述晶核的长大过程
答案：
1、B D D A
2、ABD AD ABC
3、√××
4、晶界冶炼面心立方晶格
5、（1）内部原子在空间按一定次序有规律的排列的物质称为晶体，反之为则为非晶体
晶体具有固定的熔点和各向异性等特征，非晶体则反之。
（2）金属或合金中化学成分、晶体结构相同或者原子聚集状态相同，并与其他部分之间有明确界面的独立均匀组成，这种状态称为相。
（3）晶核形成后,当过冷度较大或金属中存在杂质时，在晶核开始长大的初期，因其内部原子规则排列的特点,其外形也是比较规则的。随着晶核长大和晶体棱角的形成,由于棱角处散
热条件优于其他部位，故得到优先生长，以较快成长速度形成枝干(一次晶轴)。同理,在枝干的长大过程中,又会不断生出分枝(二次晶轴),最后填满枝干的空间,形成树枝状晶体,简称枝晶。
1.3 铁碳合金状态图
一、知识点整理
1、铁碳合金的基本组织：固态时，碳可以溶解在铁中形成固溶体（铁素体和奥氏体），也可与铁形成化合物（渗碳体），或形成固溶体和化合物的机械混合物（珠光体和莱氏体）。
2、铁素体：碳溶于α-Fe中的间隙固溶体，体心立方晶格，力学性能与纯铁相近，良好塑形和冲击韧度，强度硬度低。
3、奥氏体：碳溶于β-Fe中的间隙固溶体，面心立方晶格，稳定的奥氏体为高温组织，强度硬度不高，塑形良好。绝大多数钢材的塑性成形时通常将其加热到高温进行，成奥氏体状态。
4、渗碳体：晶格复杂，硬度很高，塑性很差。在铁碳合金中主要作为强化相存在。渗碳体越细小，呈均匀分布，合金的力学性能就越好；反之，渗碳体粗大或呈网状分布，合金的脆性越大。低温具有铁磁性。
5、珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物。由于渗碳体的强化作用，珠光体具有高强度、高硬度的特点，且仍具一定塑性，综合性能较好。
6、莱氏体：奥氏体和渗碳体组成高温莱氏体，当温度冷却到727℃时，奥氏体转变为珠光体，所以室温下，莱氏体由珠光体和渗碳体组成。由于渗碳体大量存在，因此莱氏体脆而硬。
7、铁碳合金相图分析
（1）C点：共晶点
（2）S点：共析点
（3）PQ线：碳在铁素体中的溶解度曲线
（4）ES线：碳在奥氏体中的溶解度曲线
8、典型铁碳合金的平衡结晶过程及组织
二、习题
1、单项选择题
（1）铁素体是碳溶解在( )中所形成的间隙固溶体
A、α-Fe
B、γ-Fe
C、θ-Fe
D、β-Fe
（2）在Fe-Fe3C相图中，钢与铁的分界点的含碳量为( )
A、2%
B、2.06%
C、2.11%
D、2.2%
（3）在铁碳合金中，共析钢的含碳量为( )
A、0.67%
B、0. 77%
C、O.8%
D、0.87%
（4）珠光体和莱氏体是（）
A、固溶体机械混合物
B、机械混合物金属化合物
C、固溶体金属化合物
D、机械混合物机械混合物
（5）铁碳合金含碳量小于0.0218%的是___，等于0.77%的是___ （）
①工业纯铁②过共晶白口铁③共析钢④亚共析钢
A、①②
B、②③
C、①③
D、①④
2、填空题
珠光体是___和___混合在一起形成的机械混合物。
答案：1、A C B D C
3、铁素体二次渗碳体
1.4 钢的热处理
一、知识点整理
1、钢的热处理
分类：（1）整体热处理（包括退火、正火、淬火、回火和调质）
（2）表面热处理（包括表面淬火、物理和化学气相沉积）
（3）化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗）
2、热处理包括加温、保温、冷却三个阶段
（1）钢在加热时的组织转变 （2）钢在冷却时的组织转变
3、退火和正火是实际生产中常用的热处理工艺，两者的主要区别是冷却速度不同。
4、钢的退火是指将钢件加热到适当温度保温一定时间，然后缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺及工艺的主要特点是缓慢冷却。
5、退火目的降低，硬度底高塑形细化晶粒消除组织缺陷，消除内应力，为淬火做好组织准备。
6、常见的退火工艺有一完全退火，二球化退火，三去应力退火。
7、淬火是将钢件加热到30至50以上摄氏度保温，并随之以适当速度冷却得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。
8、淬火目的是获得马氏体，提高钢材硬度，提高工件的耐磨性。
9、常见的冷却介质有水和油。
10、常见的淬火方法有一单介质淬火二双介质淬火三分级淬火四等温度淬火。
11、淬火后再加热到Ac1以下某一温度，保持一定时间，然后冷却到室温的热处理称为回火。
12、回火的目的是稳定，淬火后组织消除淬火应力，降低脆性，调整硬度，强度，塑性，韧度，以获得不同要求的力学性能。
13、钢的表面淬火
（1）表面淬火：将钢件的表面快速加热至淬火温度，在热量来不及传导至钢件心部就立即淬火，表面获得马氏体组织，心部仍为未淬火组织的一种局部淬火方法。
（2）目的：获得高硬度、高耐磨性的表面，心部仍保持原有的良好强度和韧度。
（3）用途：常用于机床主轴、齿轮和发动机的曲轴等。
（4）加热方法：电感应（应用最广）、火焰、电接触、激光等。
（5）感应加热法：
优点：淬火质量好，加热温度和淬硬层深度易于控制，容易实现机械化和自动化生产。
缺点：设备昂贵，需专门的感应线圈。
14、化学热处理：钢件在活性介质中通过加热和保温，使介质中的活性原子渗入钢件表层，以改变钢件表层的化学成分和组织，从而改善其表面性能的工艺过程。按照渗入元素的不同，分为渗碳、渗氮、碳氮共渗等。
（1）渗碳：将工件置于渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入表层的化学热处理工艺。
方法：固体渗碳、液体渗碳、气体渗碳（常用）
（2）渗氮：将工件置于氮化炉，向密闭氮化炉通入氮气，工件表面吸附氮气受热分解提供的活性氮原子向内扩散，形成氮化层。
二、习题
1、单项选择题
（1）淬火的目的是为了获得（）
A、马氏体
B、珠光体
C、贝氏体
D、渗碳体
2、多项选择题
（1）钢的热处理包括（）
A、整体热处理
B、表面热处理
C、化学热处理
D、物理热处理
（2）退火的目的是（）
A、降低硬度
B、提高塑性
C、细化晶粒
D、消除组织缺陷
E、消除内应力
(3)下列哪些是钢的表面淬火用到的的加热方法（）
A、电感应
B、电接触
C、火焰
D、激光
3、填空题
(1)热处理过程中在不同的条件下可获得___、___、___三种组织。
(2)将钢件加热到亚共析钢或过共析钢以上30至50摄氏度，保温适当时间出炉空冷的热处理工艺，称为钢的___ 。
（3）化学热处理的基本过程是：___、___、___。
4、判断题
（1）热处理工艺过程包括加热、保温、冷却三个阶段 ( )
（2）钢的退火是指将钢件加热到适当温度保温一定时间，然后缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。（）
（3）渗氮的加热温度通常为９００～９５０℃（）
5、名词解释及简答
(1)为了提高材料和零件的疲劳程度，生产实际中常采用什么方法？
（2）解释名词：表面淬火
答案：1、A
2、ABC ABCDE ABCD
3、（1）珠光体贝氏体马氏体
（2）正火
（3）加热保温冷却
4、√√×
5、（1）避免尖角和尺寸的突然变化；减小表面粗糙度的值；采取各种表面强化处理；减小内应力。
（2)表面淬火是将钢件的表面快速加热至淬火温度，在热量来不及传导至钢件心部就立
即淬火，表面获得马氏体组织，心部仍为未淬火组织的一种局部淬火方法。
第二章铸造
2．1 铸造工艺基础
2.1.1 液态合金的充型
充型：液体合金填充铸型的过程?
液态合金的充型能力：液态合金充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰铸件的能力（详细见书本p33）
1.合金的流动性：
液态合金本身的流动性称为合金的流动性，是合金主要的铸造性能之一（合金流动性越好，充型能力越强，越容易浇筑出轮廓清晰、薄而复杂的铸件。同时，有利于金属夹杂物和气体的上浮与排除，还有利于合金冷凝过程所产生的收缩进行补缩。）
液态流动性的衡量方式：“螺旋式试样”?所浇筑的越长，合金的流动性越好（图书上p34）
影响合金流动性的因素：第一个化学成分的影响（书p34有铁碳合金的流动性与其碳含量的关系图）第二个合金成分越远离共晶点，结晶温度范围越宽，流动性就越差。
2.浇注条件
（1）浇筑温度其对合金的充型能力有决定性的影响：浇筑温度越高，合金的黏度下降，且因为过热度高，合金在铸型中保持流动的时间越长，故充型能力越强。反之则差（合金的充型能力随浇注温度的提高呈直线上升，但浇筑温度不宜过高，不然铸件容易产生缩孔、缩松、黏砂、析出性气孔，粗晶等缺陷。）
（2）充型压力砂型铸造时，提高浇道高度，让液态合金压力加大，可改善其充型能力。
3.铸型填充条件
（1）铸型材料：铸型材料热导率越大，对液态合金的散冷能力越强，合金的充型能力就越差。如金属型铸造较砂型铸造容易产生浇不到和冷隔缺陷。
（2）铸型温度：铸型被预热到数百摄氏度时，减缓了金属液的冷却速度，使充型能力提高。
（3）铸型中的气体：金属液加热后会产生大量气体，如果铸型的排气能力差，它会影响液态合金的充型
（4）铸件结构：铸件的壁厚如过薄或有大的水平面时，都是金属液的流动困难，从而降低其充型能力。（p35有一图表-砂型铸件的最小允许壁厚）2.1.2铸件的凝固与收缩：
金属液在冷凝过程中，其液态收缩和凝固收缩若得不到补充。铸件将产生缩孔或缩松缺陷。
铸件的凝固方式：
铸件凝固过程中，其断面存在三个区域，固相区、凝固区和液相区（详见p36图）铸件的“凝固方式”就是依据凝固区的宽窄。
（1）逐层凝固：随着温度的下降，固体层不断加厚，液体层不断减少，直达铸件的中心。（便于防止缩松和缩孔）适合灰铸铁，Al Si合金等等（2）糊状凝固：这种凝固方式与水泥类似，就是先成糊状而后固化。
（难以获得结晶紧实的铸件）球墨铸铁，锡青铜，铝铜合金等等
（3）中间凝固：大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间，称
为中间凝固。
2.铸造合金的收缩
合金从浇注，凝固直至冷却到室温，其体积或体尺寸缩减的现象称为收缩。其会带来多种铸造缺陷（缩孔缩松裂纹变形等）
合金收缩：液态收缩?凝固收缩?固态收缩
前两个表现为合金体积的收缩，最后一个，不仅引起合金体积上的缩减，更明显的表现在铸件尺寸上的缩减。（详见p37）
3.铸件的缩松和缩孔
液态合金在冷凝过程中，有液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充。会在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞，按照孔洞的大小和分布可将其分为缩孔和缩松两类。（缩孔较缩松分布集中，而且缩孔比较大。多表现为倒圆锥形。缩松分布面积广，又分为宏观缩松和显微缩松两种。）合金的液态收缩和凝固收缩率越大，浇注温度越高，铸件越厚，缩孔越大。
缩松和缩孔的防止
顺序凝固：就是在住卷上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口和冷铁等工艺措施，使住戒远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身凝固。冒口是多余部分，在铸件清理时予以切除。（图见p39）优点：有效防止了缩孔和宏观缩松的产生。缺点：耗费许多金属和工时，加大了铸件成本，同时，顺序凝固加大了铸件各部分的温度差，促进了铸件的变形和裂纹倾向。所以这个方法主要用于必须要收缩的时候。像首先是铝硅合金和铸钢件等。
2.1.3铸造内应力、变形和裂纹
（铸造内应力是铸件产生变形和裂纹的基本原因。）
1.内应力的形成
1）热应力:
热应力是由于铸件的壁厚不均匀，各部分的冷却速度不同，以致在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。热应力使铸件的壁厚或心部拉伸，
薄壁或表层受压缩。铸件的壁厚差别越大，合金线收缩率愈高，弹性模量越大，产生的热应力也越大。
预防热应力:①将浇道开在薄壁处。②在厚壁处放冷铁。
这种采用同时凝固原则可减少铸造内应力，防止铸件的变形和裂纹缺陷，又可免设冒口儿，省工省料。其缺点是柱间心不容易出现缩孔和缩松，同时凝固原则主要用于回族铁锡青铜等，这是由于灰铸铁的缩孔缩松倾向小，而锡青铜倾向于糊状凝固，采用顺序凝固也难以有效地消除其显微缩松缺陷。2）机械应力:
机械应力是合金的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力。机械应力使铸件产生暂时性的正应力或切应力，这种内应力在铸件落砂之后便可自行消除。但他在逐渐冷却过程中可以热应力共同作用，增大了某些部位的应力，促进了铸件的裂纹倾向。
2.铸件的变形与防止
①在铸件设计时尽可能使铸件的壁厚均匀，形状对称外。
②在铸造工艺上采用同时凝固原则，以便冷却均匀。
③对于长而易变形的铸件，还可采用反变形工艺。（反变形是在统计铸件变形规律的基础上，在模样上预先作出相当于铸件变形量的反变形量，以抵消铸件的变形。）
④对于不允许发生变形的重要件必须进行时效处理。（自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，使其缓慢地发生变形，从而使内应力消除。人工时效是将铸件加热到550至650℃进行去应力退火。时效处理宜在粗加工之后进行，以便将粗加工所产生的应力一并消除。）
3.铸件的裂纹与防止
1）热裂:
热裂是指在高温下形成的裂纹，其形状特征是缝隙宽，形状曲折，缝内成氧化色。
2）冷裂:
冷裂是指在较低温下形成的裂纹，其形状特征是裂纹细小，呈连续直线状，有时缝内呈轻微氧化色。
冷裂常出现在形状复杂铸件的受拉伸部位，特别是应力集中处（如尖角，孔洞类缺陷附近）不同铸件合金的冷裂倾向不同，如塑性好的合金可通过塑性变形使内应力自行缓解，故冷裂倾向小，反之脆性大的合金较易产生冷裂。
2.1.4铸件的气孔
1．析出性气孔
特征:分布面积大，有时遍及整个截面。这种气孔在铝合金中最为常见，因其直径多小于1mm，故常称针孔。
危害:降低铸件的力学性能，并且严重影响气密性。致使承压时容易发生渗漏。铸钢中的氢不仅可形成气孔，由于气体析出时产生压力还可导致铸件产生裂纹。
解决方法:在浇筑前对金属液进行除气处理，以减少金属液中的气体含量，同时对炉料要去除油污和水分，浇筑用具要烘干，铸型水分勿过高等。
2．浸入性气孔
原因:浸入性气孔是砂型或砂芯在浇筑时产生的气体聚集在型腔表层进入金属液内所形成大的气孔，多出现在铸件局布上表面附近。
特征:尺寸较大，呈椭圆或梨形，表面被氧化，铸铁件中的气孔大多属于这种气孔。
解决方法:①提高型砂透气性，增加铸型的排气能力。②选择适合的芯砂粘合剂，以减少砂芯的发气量。
3．反应性气孔
反应性气孔是由金属液与铸型材料，冷铁，熔渣之间，由于化学反应形成的气体留在铸件内形成的气孔。
①皮下气孔
分布在铸件表层下1至3mm处产生的气孔。其多呈细长条状垂直于铸件表面。产生原因是在金属液高温作用下，铸型表面的水蒸气分解出原子状态的氢进入金属液所形成的气孔。
② 冷铁气孔
冷铁表面若有油污铁锈，当它与灼热的金属液接触时，经化学反应分解
出一氧化碳，这种气体可在冷铁附近产生气孔。
2.2 常用合金铸件的生产
2.2.1铸铁种类和基本特点
1.灰铸铁:具有片状石墨的铸铁，是运用最广泛的铸铁
(1)性能:优良的减振性; 耐磨性好; 缺口敏感性好; 铸造性优良，切削
加工性好。
(2) 分类:珠光体灰铸铁; 珠光体-铁素体灰铸铁; 铁素体灰铸铁
(3) 影响因素:化学成分最主要的是碳和硅。
碳:形成石墨和促进石墨化的元素;
硅:强烈促进石墨化的元素。
硫:引起铸铁的热脆性，阻碍石墨的析出，增加白口倾向。
磷:会增加铸铁的冷脆性，但对石墨化基本没有影响。硫和磷一般限制在0.1%到0.15%。
锰:可部分抵消硫的有害作用，并可增加铸铁的强度，属于有益组织。
但锰含量过多会阻碍石墨析出，增加铸铁的白口倾向，通常其含量在0.6%到 1.2%。
可锻铸铁:
（不可锻造）又称玛钢或玛铁，它是将白口铸铁经石墨化退火而成。组织中的渗碳体(Fe3C)分解成团絮状石墨，大大减轻了对基体的割裂作用。可锻铸铁的前身是白口铸铁，结晶温度范围大，流动性差，收缩大，易产生冷隔、浇不足、缩孔、缩松及裂纹等缺陷。在铸造工艺上应采用冒口及冷铁，创造顺序凝固条件，提高薄壁铸件的浇注温度，提高砂型的容让性。
可锻铸铁的加工性能优于钢，减振、耐磨、低缺口敏感性及耐蚀性都较好。
3.球墨铸铁:向出炉的铁液中加入球化剂和孕育剂而得到的球状石墨铸铁。
(1)性能:球墨铸铁的强度和韧度远远超过灰铸铁，并可与钢媲美。
(2)牌号见课本 P50
(3)生产特点:铁液: 铁液碳含量3.6 到4.0%，硅含量(2.4 到 2.8%)，
硫磷含量要低，温度必须高达145 0”C。球化处理和孕育处理: 稀土镁合金; 孕育剂主要作用是防止球化元素所造成的白口倾向。
(4)铸型工艺: 防缩孔、缩松; 加强挡渣措施
(5)热处理:退火，获得铁素体基体; 正火，获得珠光体。
4 蠕墨铸铁:
蠕墨铸铁：蠕墨铸铁的组织为金属基体上分布的蠕虫状石墨，其分割基体的作用及应力集中现象都得以很大程度的缓解，金属基体的作用得以较好发挥。机械性能近似于球墨铸铁，并具有很好的耐磨性和韧性；铸造性能与灰口铸铁相似，具有良好的导热性。蠕墨铸铁主要用于制造气缸盖、气缸套、气缸体等铸件。
(1)制取: 铁液与球墨铸铁相似; 炉前处理时，先向铁液中加入蠕化剂
(稀土硅铁合金稀土硅钙合金或钛镁合金)，蠕化处理后再加入孕育剂。
(2)其力学性能介于基体相同的灰铸铁和球墨铸铁之间。
(3)牌号: RUT,后三位数表示其最低抗拉值。
2.2.2铜铝合金铸件生产
铸钢：铸钢的强度、塑性和韧性较好，综合机械性能高。但是铸钢的工艺性能比灰口铸铁要差，主要表现在熔点高，浇注温度高，流动性差，体收缩大，易吸气和氧化。
按成分不同可以将铸钢划分为 1.碳素铸钢 2. 合金铸钢
碳素铸钢：
1低碳铸钢
组织：铁素体＋少量珠光体，强度硬度低，塑性韧性好，铸造性能较差
2.中碳铸钢
组织：铁素体＋珠光体，综合机械性能较好，在铸造生产中应用最多
3.高碳铸钢
组织：少量铁素体＋珠光体，强度硬度高，应力及冷裂倾向大，适合生产耐磨铸件
合金铸钢
1.高合金铸钢
具有耐热、耐磨、耐蚀等特殊性能，同时具有比碳钢高的机械性能
2.低合金铸钢
在碳素铸钢的基础上添加少量诸如Mn、Cr、Ni等合金元素以改善铸钢机械性能
铸造有色合金
铸造有色合金具有特殊的物理和化学性能，在电气、化工、航空、航海工业中应用较为广泛。
常用的铸造有色合金有铸造铝合金、铸造铜合金、铸造铝合金以及轴承合金（巴氏合金）。
2.3 砂型铸造
2.3.1 造型方法的选择
类别：手工造型、机械造型
1.手工造型
用途：主要用于单件、小批生产，有时也可用于较大批量的生产。
①刮板-地坑造型：用于尺寸较大，又属于回转体，单件、小批生产。
②实体模样两箱造型：用于生产批量较大，又缺乏机械化生产条件时。
优点：操作灵活，大小铸件均可适应，可采用各种模样及芯型，通过两箱造型、三箱造型等方法制出外廓及内腔形状复杂的铸件。对模样和砂箱的要求不高。
2.机械造型
工艺特点：通常是采用模板进行两箱造型。
用途：可用于大批量生产，流水线生产。
振压式造型机（以压缩空气驱动）工作过程：填砂→振击紧砂→辅助压实→拔模
①一般振压式造型机
主要用于一般机械化铸造车间。
特点：砂型紧实度不高，噪声大，工人劳动条件差，且生产效率不高。
②微振压实造型机（压实同时进行微振）
特点：砂型紧实度的均匀性和型腔表面质量均优于振压造型机，且噪声较小。
③高压造型机（采用浮动式多触头压头，也可同时进行微振）
广泛用于汽车、拖拉机上较复杂件的大量生产。
特点：砂型紧实度高且均匀，铸件尺寸精度和表面质量大为提高，噪声较小，效率高。
④射压造型机（采用射砂和压实复合方法紧实砂型）
主要用于大量生产小型简单件。
特点：垂直分型，下芯较困难，且对模具精度要求高。
注：机械造型不能紧实中箱，故不能进行三箱造型。避免活块，因为取出活块费时，使造型机生产率大为降低。
3.机械造芯
射芯机
①普通造芯（用普通芯盒射出普通芯砂）
②热芯盒造芯（射芯机上设电加热板，使芯盒在200~250℃保温，型芯60s左右硬化）
适于制造汽车、拖拉机铸件上的各种复杂型芯。
特点：省去了放置型芯骨和烘干工序，生产效率高，型芯尺寸精确，表面光洁，强度大。
③冷芯盒造芯（采用常温芯盒，射芯后通以气雾硬化剂，使特制的树脂砂通过化学反应迅速硬化）
特点：采用专门的射芯机，所制出的型芯尺寸精确，生产率高。
④壳芯造芯机（采用酚醛树脂砂，电热板预热到200~280℃，保温20~60秒）
广泛用于汽车上复杂零件的型芯。
特点：树脂受热熔融，从而制成强度更高的壳芯。不仅节省树脂砂，且有利于型芯的排气。
机械制造基础名词解释知识讲解
机械制造基础名词解 释
1.生产过程：将原材料转变为成品的全过程。包括：原材料的运输，保管 和准备，产品的技术，生产准备，毛坯的制造，零件的机械加工及热处理，部件或产品的装配检验油漆包装，以及产品的销售和售后服务等。 工艺过程：生产过程中，直接改变生产对象的形状、尺寸、及相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。 工艺过程分为机械加工工艺过程和机械制造工艺过程。 机械加工工艺过程：采用机械加工方法（切削或磨削）直接改变毛坯的形状、尺寸、相对位置与性质等，使其成为零件的工艺过程。 机械加工工艺过程直接决定两件和机械产品的精度，对产品的成本、生产周期都有较大的影响，是整个加工工艺过程的重要组成部分。 机械制造工艺过程：一般包括零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程。是 机械加工工艺过程的组成：工序、安装、工位、工步、走刀。 工艺规程：规定产品或零部件制造过程和操作方法等的工艺文件。 种类：机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡。 作用、所需原始资料、原则和步骤P248-252 生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。P252 2.基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点线 面，根据功用不同分为设计基准和工艺基准。P85 设计基准：设计图样上所采用的基准，是标注设计尺寸或位置公差的起点。
工艺基准：在工艺过程中所采用的基准。根据用途不同分为定位基准，测量基准，装配基准，工序基准。 3.工件装夹（定位、夹紧） 自由度分析、修改等p81-96 六点定位原理：理论上讲，工件的六个自由度可用六个支撑点加以限制，前提是这六个支撑点在空间按一定规律分布，并保持与工件的定位基面相接触。 完全定位：工件的六个自由度完全被限制的定位。 不完全定位：按加工要求，允许一个或几个自由度不被限制的定位。 欠定位：按工序的加工要求，工件应该限制的自由度而未予限制。在确定工件定位方案时，欠定位是绝对不允许的。 过定位：工件的同一自由度被两个或两个以上的支撑点重复限制的定位。P88 精基准定位：在以后的工序中则使用经过加工的表面作为定位基准。 粗基准定位：工件加工的第一道工序或最初几道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定为基准。P259 4.加工的时间概念（基本、辅助、布置工作地、休息与生理需要、准备与 终结等）p279 5.基本重合原则：要尽可能选用设计基准作为精基准，即遵循基准重合原 则。特别是在最后精加工时，为保证加工精度，更应遵循这个原则，这样可以避免由于基准不重合而引起的误差。
机械制造基础下重点
机械制造基础（下） 1.什么是积屑瘤；积屑瘤是怎样形成的？积屑瘤对切削加工有什么样的影响？ 控制积屑瘤的主要措施有哪些？ 形成：在一定的切削速度范围（中速）内切削钢、铝合金与球墨铸铁等塑性金属时，由于前刀面上挤压和摩擦的作用，使切削底层中的一部分材料停滞和堆积在刃口附近，形成积屑瘤。（经变形强化，积屑瘤的硬度很高，可达工件材料硬度的2到3.5倍，可代替切削刃切削。 影响：不利方面：①当积屑瘤突出于切削刃之外时，会造成一定的过切量，从而使切削力增大，在工件表面划出沟纹并影响到零件加工的尺寸精度。②由于积屑瘤局部不稳定，容易使切削力产生波动而引起振动。③积屑瘤形状不规则，使切削刃形状发生畸变，直接影响加工精度。④积屑瘤被撕裂后，若被切削带走，会划伤刀面，加快刀具的磨损，若留在已加工表面上，会形成毛刺，影响工件表面质量。有利方面：①积屑瘤包覆在切削刃上，代替刀具进行切削，对切削刃起到一定的保护作用。②形成积屑瘤时，增大了实际工作前角，可使切削力减小；其中形成积屑瘤时前角增大较多，形成鼻形积屑瘤时使刀—屑实际接触长度减小，也可使切削力减小。 措施：①对塑性金属材料来说，可采取适当的热处理，改变其金相组织。例如低碳钢通过正火、调制处理后，能提高其硬度，降低其塑性，减小积屑瘤生长。 ②避开积屑瘤的生长速度范围。③采用润滑性能好的切削液可以抑制积屑瘤。 ④增大前角也可以抑制积屑瘤，当 035o γ≥时，一般不再产生积屑瘤。⑤其他如减小切削厚度，采用人工加热切削区等措施，也可以减小甚至消除积屑瘤。2.试述刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角对切削过程的影响以及如
何合理选择。 前角 影响：①增大前角能减小切削的变形，减少切削力，降低切削温度和动力消耗②增大前角能改善切削对前刀面的摩擦，减少刀具磨损，提高刀具耐用度③增大前角能改善加工表面质量，抑制积屑瘤与鳞刺的产生，减少切削振动④前角过大，将削弱刃口强度，减少散热体积，影响刀片受力情况，容易造成崩刀。 选择：①工件材料的塑性越大时，前角合理的数值越大，加工脆性材料时应取较小的前角②当工件材料的强度、硬度越大时，合理的前角数值越小③抗弯强度及抗冲击韧性比较好的刀具材料可以选较大前角④粗加工选择较小前角，精加工选择较大前角。 后角 影响：①增大后角能减少后刀面与加工表面之间的摩擦，从而减少刀具的磨损，提高加工表面质量和刀具耐用度。②增大后角，在同样的磨钝标准VB 条件下，刀具由新刃磨用到磨钝，允许磨去的金属体积较大，因而有利于提高刀具耐用度。③如后角α过大，楔角β减小，则将削弱刃口强度，减少散热体积，磨损反而加剧，导致刀具耐用度下降，且易发生颤振。 选择：①切削厚度越小，后角越大，切削厚度越大，后角越小②粗加工时选用较小后角，精加工时选用较大后角③工件材料硬度、强度高，宜取较小后角，工件材料较软，应取较大的后角④工艺系统刚度较差时选用较小的后角。 主偏角 影响：①主偏角r κ的变化影响各切削分力的大小比值与产生振动的可 能性。减小主偏角，则吃力抗力y F 增大，走刀抗力x F 减小。当工艺系统刚度较 差时，如过于减小主偏角，就可能引起振动，造成损坏刀具，顶弯工件。②主偏角的变化影响切削截面的形状。在切削深度和进给量一定的情况下，随着主偏角的减小，切削厚度将减小，切削宽度增加，切削刃参与加工工件的长度增
机械制造基础习题答案
工程材料 一、判断题1．冲击韧性就是试样断口处单位面积所消耗的功。（√）2．一般来说，金属材料的强度越高，则其冲击韧性越低。（√） 3．一般来说，材料的硬度越高，耐磨性越好。（√） 4．HBW是洛氏硬度的硬度代号。（×） 5．金属材料的使用性能包括力学性能、铸造性能。（×） 6．硬度实验中，布氏硬度测量压痕的深度。（×） 7．硬度实验中，洛氏硬度测量试样表面压痕直径大小。（×） 8．断后伸长率和断面收缩率越大，表示材料的塑性越好。（√） 9．布氏硬度用于测量淬火后零件的硬度。（×） 10．洛氏硬度用于测量退火后零件的硬度。（×） 11．晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。（√） 12．理想晶体的内部都或多或少地存在有各种晶体缺陷。（×） 13．室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。（×） 14．纯金属结晶时形核率随过冷度的增大而不断增加。（×） 15．金属型浇注比砂型浇注得到的铸件晶粒粗大。（×） 16．（×）。晶粒粗大铸成薄壁件与铸成厚壁件 17．厚大铸件的表面部分与中心部分晶粒粗大。（×） 18．α-Fe属于面心立方晶格晶格类型。（×） 19．金属Cu、Al都是面心立方晶格。（√） 20．金属实际结晶温度小于理论结晶温度。（√） 21．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为0.77%C的合金才能发生共析反应。（×） 22．一般来说，金属中的固溶体塑性较好，而金属间化合物的硬度较高。（√） 23．铁素体和奥氏体都是碳在α-Fe中的间隙固溶体。（×） 24．奥氏体是硬度较低、塑性较高的组织，适用于压力加工成形。（√） 25．渗碳体是硬而脆的相。（√） 26．铁和碳以化合物形式组成的组织称为莱氏体。（×） 27．铁素体是固溶体，有固溶强化现象，所以性能为硬而脆。（×）28．钢铆钉一般用高碳钢制作。（×） 29．金属在固态下由于温度的改变而发生晶格类型转变的现象，称为同素异构转变。（√） 30．纯铁在770℃时发生同素异构转变。（×） 31．表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织与性能。（×）． 32．共析钢加热奥氏体后，冷却时所形成的组织主要取决于钢的加热温度。（×） 33．低碳钢或高碳钢件为便于进行机械加工，可预先进行球化退火。（×）
机械制造基础 知识点汇总
第1章 金属材料及热处理概论 1.1 金属及合金的基本性能 2、强度指标：屈服点σs ；屈服强度σ 0.2；抗拉强度σb （判别金属材料强度高低的指标） 3、塑性：金属发生塑性变形但不破坏的能力。 5、硬度：金属材料抵抗局部变形的能力。 布氏硬度：用符号HBW 洛氏硬度：用符号表示 HR 表示 二、习题 1、单项选择题 （1）符号σb 表示材料的 （） A 、屈服强度 B 、抗拉强度 C 、疲劳强度 D 、断裂强度 （2）拉伸实验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（B ） A 、屈服点 B 、抗拉强度 C 、弹性极限 D 、疲劳极限 2、多项选择题 （1）以下说法正确的是（） A 、布氏硬度用符号HBW 表示 B 、洛氏硬度用符号HR 表示 C 、洛氏硬度用符号HBW 表示 D 、布氏硬度用符号HR 表示 （2）以下说法正确的是（BCD ） A 、布氏硬度的压痕面积大，数据重复性好，用于成品的测定 B 、洛氏硬度的操作简便，硬度值可以直接读出，压痕较小 C 、金属材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力称为冲击韧度 D 、金属材料在指定循环基数的变荷作用下，不产生疲劳断裂所能承受的最大应力称为疲劳强度 3、判断题 金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为强度（）
4、填空题 强度按力的性质有___、___、___。 5、简答题 简述拉伸低碳钢过程，拉伸曲线的变化以及金属变形 答案：1、B B 2、AB BCD 3、√ 4、屈服强度 抗拉强度 抗弯强度 抗剪强度 5、在力到达Fe 之前处于弹性变形阶段△L 线性增加，超过Fe 以后不仅有弹性变形还有塑性变形，形成永久变形，到Fs 以后出现塑性变形，出现屈服现象，进入强化阶段。 1.2 金属和合金的晶体结构及结晶过程 一、知识点整理 1、内部原子在空间按一定次序有规律的排列的物质称为晶体，反之为则为非晶体晶体具有。 固定的熔点和各向异性 等特征，非晶体则反之。 2、晶体中源于排列规律具有明显的周期性征的最小几何单元，称为晶胞。 变化，因此，在晶格中选取一个能够代表晶格特 3、常见的纯金属晶格结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格 。 4、如果晶体内部的晶格位向完全一致，称为单晶体。实际使用的金属材料多由许多位向不同的小单晶体组成，成为多晶。 5、只有用显微镜才能看到晶粒。 6、在显微镜下所观察到的晶粒大小、形状和分布称为显微组织。 7、合金是指由两种或两种以上的金属元素(或金属与非金属融合)组成的具有金属特性的物 质。 8、组成合金的元素称为组元，可以是纯金属和非金属的化学元素，也可以是某些稳定的化合物 。 9、合金系是由两种以上的组元，按不同的比例浓度配制而成的一系列合金。按组元的数目不同，合金可分为二元合金系、三元合金系及多元合金系。
机械制造基础练习与答案
第2章练习题 1. 单项选择 1-1 构成工序的要素之一是（）。 ①同一台机床②同一套夹具③同一把刀具④同一个加工表面 1-2 目前机械零件的主要制造方法是（）。 ①材料成形法②材料去除法③材料累加法④材料复合法 1-3 快速原型制造技术采用（）方法生成零件。 ①仿形②浇注③分层制造④晶粒生长 1-4 在数控铣床上用球头立铣刀铣削一凹球面型腔，属于（）。 ①轨迹法②成型法③相切法④范成法 1-5 进给运动通常是机床中（）。 ①切削运动中消耗功率最多的运动②切削运动中速度最高的运动 ③不断地把切削层投入切削的运动④使工件或刀具进入正确加工位置的运动 1-6 在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。 ①砂轮的回转运动②工件的回转运动③砂轮的直线运动④工件的直线运动 1-7 在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。 ①均由工件来完成②均由刀具来完成 ③分别由工件和刀具来完成④分别由刀具和工件来完成 1-8 背吃刀量p a是指主刀刃与工件切削表面接触长度（）。 ①在切削平面的法线方向上测量的值②正交平面的法线方向上测量的值 ③在基面上的投影值④在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测 量的值 1-9 在背吃刀量p a和进给量f一定的条件下，切削厚度与切削宽度的比值取决于（）。 ①刀具前角②刀具后角③刀具主偏角④刀具副偏角 1-10 垂直于过渡表面度量的切削层尺寸称为（）。 ①切削深度②切削长度③切削厚度④切削宽度 1-11 锥度心轴限制（）个自由度。
① 2 ② 3 ③ 4 ④ 5 1-12 小锥度心轴限制（ ）个自由度。 ① 2 ② 3 ③ 4 ④ 5 1-13 在球体上铣平面，要求保证尺寸H （习图2-1-13），必须限制（ ）个自由度。 ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 1-14 在球体上铣平面，若采用习图2-1-14所示方法定位，则实际限制（ ）个自由度。 ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 1-15 过正方体工件中心垂直于某一表面打一通孔，必须限制（ ）个自由度。 ① 2 ② 3 ③ 4 ④ 5 1-16 普通车床的主参数是（ ）。 ① 车床最大轮廓尺寸 ② 主轴与尾座之间最大距离 ③ 中心高 ④ 床身上工件最大回转直径 1-17 大批大量生产中广泛采用（ ）。 ① 通用夹具 ② 专用夹具 ③ 成组夹具 ④ 组合夹具 1-18 通过切削刃选定点，垂直于主运动方向的平面称为（ ）。 ① 切削平面 ② 进给平面 ③ 基面 ④ 主剖面 1-19 在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（ ）。 ① 前角 ② 后角 ③ 主偏角 ④ 刃倾角 1-20 刃倾角是主切削刃与（ ）之间的夹角。 ① 切削平面 ② 基面 ③ 主运动方向 ④ 进给方向 1-21 车削加工时，车刀的工作前角（ ）车刀标注前角。——（对应知识点2.6.4） ① 大于 ② 等于 ③ 小于 ④ 有时大于、有时小于 1-22 用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时，应选择刀具材料的牌号为（ ）。 ① YT30 ② YT5 ③ YG3 ④ YG8 H 习图2-1-13 习图 2-1-14
机械制造基础试题及答案
机械制造基础 一、判断题 1、钢的正火的硬度、强度比退火低。（3） 4、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。（3） 5、焊件开坡口的目的在于保证焊透，增加接头强度。（√） 6、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。（3） 7、采用包容要求时，若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间，同时形状误差等于尺寸公差，则该零件一 定合格。（√） 8、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。（√） 9、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。（√） 10、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。（√） 11、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。（√） 12、在车削加工中，车刀的纵向或横向移动，属于进给运动。（√） 13、根据工件的加工要求，不需要限制工件的全部自由度，这种定位称为不完全定位。（√） 14、固定支承在装配后，需要将其工作表面一次磨平。（√） 15、冲击韧性值随温度的降低而减小。（√） 16、正火的冷却速度比退火稍慢一些。（3） 17、碳钢的含碳量一般不超过1. 3%。（√） 18、一般情况下，焊件厚度小于4mm 时，焊条直径等于焊件厚度。（√） 19、从制造角度讲，基孔制的特点就是先加工孔，基轴制的特点就是先加工轴。（3） 20、为了实现互换性，零件的公差规定越小越好。（3） 21、Ra 值越大，零件表面越粗糙。（√） 22、切削用量主要是指切削速度和进给量。（3） 23、提高表面质量的主要措施是增大刀具的前角与后角。（3） 24、就四种切屑基本形态相比较，形成带状切屑时切削过程最平稳。（√） 25、用分布于铣刀圆柱面上的刀齿进行的铣削称为周铣。（√） 26、过定位在机械加工中是不允许的。（3） 27、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。（3） 28、焊件开坡口的目的在于保证焊透，增加接头强度。（√） 29、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。（3） 30、采用包容要求时，若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间，同时形状误差等于尺寸公差，则该零件一 定合格。（√） 31、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。（√） 32、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。（√） 33、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。（√） 34、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。（√） 35、在车削加工中，车刀的纵向或横向移动，属于进给运动。（√） 36、根据工件的加工要求，不需要限制工件的全部自由度，这种定位称为不完全定位。（√） 37、固定支承在装配后，需要将其工作表面一次磨平。（√）
机械制造基础第五章习题答案知识分享
思考题与习题 1．何谓铸造？铸造生产的特点及其存在的主要问题是什么？试用框图表示砂型铸造的工艺过程。 答：把熔化的金属液浇注到具有和零件形状相适应的铸型空腔中，待其凝固、冷却后获得毛坯（或零件）的方法称为铸造。 优点： 1) 能制造各种尺寸和形状复杂的铸件，特别是内腔复杂的铸件。如各种箱体、床身、机架等零件的毛坯。铸件的轮廓尺寸可小至几毫米，大至几十米；质量从几克至数百吨。可以说，铸造不受零件大小、形状和结构复杂程度的限制。 2) 常用的金属材料均可用铸造方法制成铸件，有些材料（如铸铁、青铜）只能用铸造方法来制造零件。 3) 铸造所用的原材料来源广泛，价格低廉，并可回收利用，铸造生产工艺设备费用小，因此铸件生产成本低。 4) 铸件与零件的形状、尺寸很接近，因而铸件的加工余量小，可以节约金属材料，减少切削加工费用。 5) 铸造既可用于单件生产，也可用于批量生产，适应性广。 但是，铸造生产工艺过程复杂，工序较多，常因铸型材料、模具、铸造合金、合金的熔炼与浇注等工艺过程难以综合控制，而出现缩孔、缩松、砂眼、冷隔、裂纹等铸造缺陷，因此铸件质量不够稳定，废品率较高；铸件内部组织粗大、不均匀，使其力学性能不及同类材料的锻件高，因此铸件多用于受力不大的零件。此外，目前铸造生产还存在劳动强度大、劳动条件差等问题。 砂型铸造的工艺过程： 2．比较下列名词：（1）模样与铸型；（2）铸件与零件；（3）浇注位置与浇道位置；（4）分型面与分模面。 答： （1）模样是用来形成铸型型腔的工艺装备，按组合形式，可分为整体模和分开模。 铸型包括将熔化的金属倒入铸模，铸模的型腔提供了最终有用的形状，之后仅需根据具体应用进行加工和焊接。 （2）把熔化的金属液浇注到具有和零件形状相适应的铸型空腔中，待其凝固、冷却后获得毛坯（或零件）的方法称为铸造。所得到的金属零件或零件毛坯，称为铸件。铸件通常作为毛坯，经过机械加工制成零件。但是，随着铸造生产过程不断地完善以及新工艺、新技术不断被采用，铸件的精度及表面质量得到提高，使少余量和无余量铸造新工艺得到迅速发展，精密铸件可直接作为零件。
机械制造基础习题及参考答案
《机械制造基础》复习题 一、填空题 1、强度是金属材料在力的作用下抵抗和断裂的能力。 2、依据凝固区的宽窄，铸件的凝固方式分为、和。 3、按照产生原因，铸件内应力可分 为：和。 4、自由锻的工序可分为：、和 三大类。 5、拉深中常见的废品有：和。 6、焊接热影响区可分为：、、 和。 7、普通手工电弧焊的焊条由和两部分组 成。 8、刀具的磨损过程可分 为、、三个阶段。 9、对于钢铁零件，外圆面切削加工的主要方法 是：和。 10、影响铸铁石墨化的主要因 素和。 11、工程上常用硬度指标有_________ 和 __________ 两种。 12、合金的收缩经历_________ 、_________ 和 ________三个阶段。 13、造型方法可分为造型和造型两大类。 14、影响铸铁石墨化的主要因素是和。 15、金属的可锻性取决于和。 16、模锻中，模膛根据功用的不同，分为和__________。 17、冲压生产的基本工序有___________ 和 __________两大类。 18、焊接电弧包括________、_________ 和__________三个区域。 19、埋弧自动焊中，和的作用相当于电焊条的焊芯和药 皮。 二、判断对错
1、影响合金流动性最显著的因素是化学成分。（） 2、铸件凝固过程中，糊状凝固的合金缩孔倾向大，缩松倾向小。（） 3、铸件内应力产生的主要原因是收缩受阻。（） 4、铸造模样表面上设计起模斜度是为了便于模样在砂型中固定（） 5、铸件分型面应该尽可能的多。（） 6、设计落料模时，应先按照落料件确定凸模刃口尺寸。（） 7、塑性金属变形后的纤维组织可以采用热处理的办法消除。（） 8、锻造为了提高金属的锻造性能，锻件的锻造温度越高越好。（） 9、设计模锻模膛时，只有终锻模膛有飞边槽。（） 10、随钢中含碳量增加，其可焊性变差。（） 11、焊接热影响区组织、性能在焊接前后没有变化。（） 12、弯曲时应尽可能使弯曲线与板料纤维垂直。（） 13、为了提高焊接质量，应尽量采用异种材料进行焊接。（） 14、只有在切削塑性金属材料时，才会产生积屑瘤。（） 15、顺铣时，会造成工件在进给方向的窜动。（） 16、磨削可以用来加工钢铁以及铝、铜等有色金属。（） 17、粗加工时，刀具后角应取较小值。（） 18、金属材料的加工性能与工艺方法有关。（） 19、冲裁变形时板料首先进行弹性变形。（） 20、锻造加工只是适合塑性金属材料加工。（） 21、碳钢通常在油中淬火，而合金钢在水中淬火。（） 22、合金结晶温度范围越小，合金的流动性越好。（） 23、灰铸铁一般都要安置冒口和冷铁，使之实现同时凝固。（） 24、冷却速度越快越易得到灰口铸铁。（） 25、浇注时铸件的重要平面应朝下。（） 26、砂型铸造时，木模尺寸应与铸件尺寸完全相同。（） 27、铸件壁厚小于“最小壁厚”，容易产生浇不足、冷隔现象。（） 28、设计制造零件时，应使零件的最大正应力方向与纤维方向垂直。（） 29、常言道“趁热打铁”，就是说铸铁是可以锻打的。（） 30、只要在压力加工过程中对工件加热，就属于热变形。（） 31、落料和冲孔是使坯料沿封闭轮廓分离的工序。（） 32、拉深系数越小，表明拉深件直径越小，变形程度越小。（） 33、直流正接就是工件接电源正极，焊条接负极。（）
机械制造基础重点及课后答案
工程材料基础 第七章金属材料主要性能 7-6名词解释 晶格：表示原子排列规则的空间格子 晶胞：组成晶格的最基本几何单位 晶格常数：晶胞中各棱边长度（埃） 晶粒：由一个晶核长成的小颗粒晶体 晶界：晶粒与晶粒之间的界面 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之间的温度差，过冷现象：金属实际结晶温度一般低于他的理论结晶温度 重结晶：把金属从一种固体晶态转变为另一种固体晶态的过程 合金：以一种金属元素为基础，加入其他金属或非金属元素，经融合而形成具有金属特性的物质 组元：组成合金的元素 相：凡化学成分和晶格结构相同，并与其它界面分开的均匀组织 固溶体：溶质原子溶入溶剂，晶格类型保持溶剂类型 金属化合物：合金各组元之间发生化学作用形成的具有金属特征的新物质 7-18铁碳图的应用 1在铸造中应用 （1）确定钢和铸铁浇铸温度 （2）判断其流动性好坏和收缩大小 2 在锻造中应用 确保钢在奥氏体区适当温度范围内变形 3 在热处理工艺依据 7-30随着碳质量分数的增加，碳钢力学性能的变化？ 钢的特性主要取决于碳与铁含量的比重。一般来说，碳含量越少，钢越柔韧，低于一定比例就变成生铁了，含量越高，同时柔韧度也随之降低，变得越来越脆。其塑性降低，锻造性变差。7-34牌号表示 Q235AF 屈服强度数值为235Mpa的A级沸腾钢 20：含碳量为0.2%的优质碳素结构钢 45：含碳量为0.45%的优质碳素结构钢 Q345：屈服强度为345Mpa的低合金高强度结构钢 40cr：平均碳的质量分数为0.4%，铬的平均质量分数小于1.5%的合金结构钢 10si2MnA：平均碳质量分数为0.1%，硅质量分数为2%，锰的质量分数小于1.5%的高级优质合金结构钢 T10A：含碳量为1.0%的高级优质碳合金工具钢 9SiCr：含碳量为0.9%硅，铬质量分数小于1.5%的合金工具钢 W18Cr4V：含碳量大于1.0%,钨质量分数为18%,铬质量分数为4%，矾质量分数小于1.5%的合金工具钢 12Cr18Ni9:含碳量为0.12%，铬质量分数为18%，镍质量分数为9%的不锈钢 重点： 过冷度越大，晶粒越细 从内部看，结晶就是液体到固体的过程 冲击韧性：金属抵抗冲击载荷的能力 常见晶格：体心立方，面心立方，密排立方 力学性能：强度，硬度，塑性和韧性 工艺性能：锻造，铸造，焊接和热处理，切削加工性能 晶粒粗细与冷却速度和孕育与否有关 耐磨=硬度 结晶过程=形核+长大 液态金属结晶时，冷却速度越快，过冷度越大晶粒越多 比较晶体和非晶体 ①均是固态结构
机械制造基础试题及答案
机械制造基础试题及答案 《机械制造基础》试题及答案 一、单选题（共30道试题，共90分。 1.钻孔有两种基本方式，其一是钻头不转，工件转，这种加工方式容易产生（B ）误差。 A.轴线歪斜 B.锥度 C.轴线歪斜和锥度 D.轴线歪斜和腰鼓形 2.（C ）时，前角应选大些。 A.加工脆性材料 B.工件材料硬度高； C.加工塑性材料 D.脆性或塑性材料 3.主要影响切屑流出方向的刀具角度为（C ） A.前角 B.后角 C.刃倾角 D.主偏角 4.减小主偏角，（A ）。 A.使刀具寿命得到提高 B.使刀具寿命降低 C.利于避免工件产生变形和振动 D.对切削加工没影响 5.下列刀具材料中，适宜制作形状复杂机动刀具的材料是
（B） A.合金工具钢 B.高速钢 C.硬质合金钢 D.人造聚晶金刚石 6.成批加工车床导轨面时，宜采用的半精加工方法是（A） A.精刨 B.精铣 C.精磨 D.精拉 7.（B ）时，选用软的砂轮。 A.磨削软材料 B.磨削硬材料 C.磨削断续表面 D.精磨 8.机床主轴齿轮（B ）要求高些。 A.传递运动的准确性 B.传动的平稳性 C.载荷分布的 均匀性D.侧隙 9.精加工时，应选用（ C ）进行冷却。 A.水溶液 B.乳化液 C.切削油 D.温度较高的水溶液 10.加工? 100勺孔，常采用的加工方法是（C ） A.钻孔 B.扩孔 C.镗孔 D.铰孔 11.在切削平面内测量的角度有（D ） A.前角 B.后角 C.主偏角 D.刃倾角 12.车床刀架的横向运动方向与车床回转轴线不垂直，车出的工件将呈现出（D ）。 A.腰鼓形和锥度。 B.腰鼓形 C.锥度 D.端面中凸形 13.数控机床主要适用的场合是（B ） A.定型产品的大批量生产 B.多品种小批量生产 C.中等精度的定型产品 D.修配加工 14.主运动是由工件执行的机床有（ A ）
机械制造基础思考题与练习题
机械制造技术》思考题与练习题 第一章思考题与练习题外圆车削加工时，工件上出现了哪些表面？试绘图说明，并对这些表面下定义。 何谓切削用量三要素？怎样定义？如何计算？刀具切削部分有哪些结构要素？试给这引起要素下定义。 为什么要建立刀具角度参考系？有哪两类刀具角度参考系？它们有什么差别？刀具标注角度参考系 有哪几种？它们是由哪些参考平面构成？试给这些参考平面下定义。 绘图表示切断车刀和端车面刀的Kr, Kr' , 丫o,a 0,入s, a o’和h D,b D和A。 确定一把单刃刀具切削部分的几何形状最少需要哪几个基本角度？切断车削时，进给运动怎样影响工作角度？纵车时进给运动怎样影响工作角度？为什么要对主剖面，切深，进给剖面之间的角度进行换算，有何实用意义？ 试判定车刀前角丫0,后角a 0和刃倾角入s正负号的规则。刀具切削部分材料应具备哪些性能？为什么？普通高速钢有哪些牌号，它们主要的物理，机械性能如何，适合于作什么刀具？ 常用的硬质合金有哪些牌号，它们的用途如何，如何选用？刀具材料与被加工材料应如何匹配？怎 样根据工件材料的性质和切削条件正确选择刀具材料？涂层刀具，陶瓷刀具，人造金刚石和立方氮 化硼各有什么特点？适用场合如何？ 第二章思考题与练习题阐明金属切削形成过程的实质？哪些指标用来衡量切削层金属的变形程度？它们之间的相互关系如何？ 它们是否真实的反映了切削形成过程的物理本质？为什么？ 切屑有哪些类型？各种类型有什么特征？各种类型切屑在什么情况下形成？试论述影响切削变形的各种因素。第一变形区和第二变形区的变形特点是什么？试描述积屑瘤现象及成因。积屑瘤对切削过程有哪些影响？为什么说背吃刀量对切削力的影响比进给量对切削力的影响大？切削合力为什么要分解成三个分力? 试分析各分力的作用。分别说明切削速度，进给量及背吃刀量的改变对切削温度的影响？刀具磨损的原因有多少种？刀具的磨损过程分多少阶段？何谓刀具磨钝标准？试述制订刀具磨钝标准的原则。 刀具磨钝标准与刀具耐用度之间有何关系？确定刀具耐用度有哪几种方法？说明高速钢刀具在低速，中速产生磨损的原因，硬质合金刀具在中速, 高速时产生磨损的原因？什么叫工件材料的切削加工性？评定材料切削加工性有些指标？如何改善材料的切削加工性？切削液有什么作用? 有哪些种类？如何选用？试述切削液的作用机理。 什么叫刀具的合理几何参数？它包含哪些基本内容？ 前角有什么功用？如何进行合理选择？后角有什么功用？如何进行合理选择？主偏角与副偏角有什么功用？如何进行合理选择？ 刃倾角有什么功用？如何进行合理选择？
机械制造基础复习重点
机械制造基础技术重点 ----前面1-19点是老师画的重点大家重点花时间背这十九点，后面的大家过两遍就行。预祝大家考试顺利。 1》键槽方向不一致，需要两次装夹才能完成加工；键槽方向一致时，一次装夹即可完成。（看表1-7的12图）P30 2》外圆表面加工方法：结合图形进行复习，其中图形中T表示平动，R表示转动，T/R表示平动与转动的符合运动。实线箭线表示主运动，虚线箭线表示进给运动，点画线箭线表示调整运动。其中包括：车削成形车削旋转拉削研磨铣削外圆成形外圆磨普通外圆磨无心磨车铣加工滚压加工。P48 3》切削用量包括：切削速度ve(即主运动速度，单位m/s)、进给量f ( vf=n f单位mm/r )、背吃刀量（切削深度）ap 其中记住2-2 2-3 2-4 2-5 几个公式计算。P54 4》基准分为设计基准和工艺基准两大类；其中工艺基准可分为：工序基准（尽可能用设计基准做工序基准）、定位基准（定位基准又分为粗基准：第一道机械加工工序所使用的定位基准都是粗基准和精基准：经过机械表面加工作为定位基准称为精基准和附加基准）、测量基准、装配基准（装配基准通常和设计基准是一致的。）P58 5》六点定位原理：任何一个工件在其位置尚未确定前，均具有6个自由度。其中我们要区分定位和夹紧的概念。定位：使工件在夹紧之前就相对于机床占有某一确定的位置，此过程称为定位夹紧：使
工件在加工过程中保持其正确位置所做的压紧 10.定位误差与夹紧误差之和称为装夹误差P60。 工件定位的时候6个自由度完全被限制称为完全定位，工件定位时有一个或者以上自由度未被限制称为不完全定位。（看懂表2-10 和表2-14里面几种定位情况下的自由度） 按照工艺要求应该限制的自由度未被限制的定位称为欠定位，其中欠定位是不被允许的；如果工件的一个自由度被定位原件重复限制称为过定位。P65 6》刀具标注角度：弄清楚前角r、后角a、锲角b、主偏角Kr、副偏角Kr'、刀尖角Er的概念。B+r+a=90；Kr+Kr'+Er=180度度切削平面Ps、正交平面P、基面Pr.前角---前刀面与基面之间的夹角后角--后刀面与切削平面之间的夹角。刀倾角--主切削刃与基面之间的夹角。P83 刀具工作角度：横车和纵车时的角度的计算公式P84 7》硬度：砂轮硬度表示磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面脱落的难以程度。砂轮硬，磨粒不易脱落；砂轮软，磨粒抑郁脱落。选择砂轮硬度时可以选择一下原则：1工件硬度：工件材料越硬，砂轮硬度应选软一些，以使磨钝的磨粒尽快脱落，包吃工件磨粒的锐利。2加工接触面：砂轮与工件接触面大，砂轮硬度应选软一些，使磨粒容易脱落，以防止砂轮堵塞3砂粒硬度：砂轮粒度号大，砂轮硬度应选软一些，以防止砂轮堵塞。4精磨和成形磨：精磨和成型模时，应选硬一些的砂轮，以利于保持砂轮的形状。P90
机械制造基础实习心得(体会心得)
机械制造基础实习心得 实习是每个大学生必有的一段经历，让大学生参与到社会当中实践可以培养实践动手能力，更能学到课堂上学不到东西。回想起那短暂的一个星期，往事还历历在目，各种酸甜苦辣，但是不可否认的却是这些经历将会是我人生当中不可多得的财富和经验的累积。实习，它使我们在实践中了解社会，也开拓了视野，增长了见识，为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。一个星期的实习，通过了解工厂的生产情况，与本专业有关的各种知识，第一次亲身感受了所学知识与实际的应用，也是对以前所学知识的一个初审。通过这次生产实习，进一步巩固和深化所学的理论知识，弥补以前单一理论的不足,为后续专业课学习和毕业设计打好基础。 生产实习是我们制造专业理论学习之外，获得实践知识不可缺少的组成部分。其目的在于通过实习加深我们对机电一体化专业在国民经济中所处地位和作用的认识，巩固专业思想，提高专业技能，并激发我们对本专业学习的兴趣。通过现场操作实习和与企业员工的交流指导，理论联系实际，把所学的理论知识加以印证、深化、巩固和充实，培养分析实际问题、解决实际问题的能力，提高个人综合素质，为以后踏上工作岗位奠定基础。实习是对我们的一次综合能力的培养和训练，在整个实习过程中要充分调动我们的积极性和主观能动性，深入细致地观察、实践，尝试运用所学知识解决实际操作中遇到的问题，使自己的动脑、动手能力得到提高。实习也在于培养我们吃苦耐劳的精神，与人交际的能力，锻炼我们的意志，增强我们的责任感、集体荣誉感和团队合作精神，为以后更好的适应社会和企业的发展打下坚实的基础。
在实习过程中，我不仅从企业职工身上学到了知识和技能，更使我学会了他们的敬业精神。感到了生活的充实，以及获得知识的满足。真正的接触了社会，使我消除了走向社会的恐惧心里，使我对未来充满了信心，以良好的心态去面对社会。同时，也使我体验到了工作的艰辛，了解了当前社会大学生所面临的严峻问题，促使自己努力学习知识，为自己今后的工作奠定良好的基础。在实习过程中，我从技术，团队合作，专业素质等方面都有了极大的收获。这次实习给了一次我将所学知识进行运用来解决实际问题的机会，通过机械实习，我了解许多课本上很难理解的许多知识。机械的传动构造，一些机器部件的构造原理等等，了解了许多常用工具。也掌握了西门子plc一些简单编程，极大地丰富了自己关于零件加工工艺的知识，拓展了自己的知识面。许多原来并不熟练的知识逐渐被清晰的理解，许多原来没有重视的方面也得到了巩固，更在发现及解决问题的过程中学习到了不少新东西。在这次实习中，感触最深的是了解了数控机床在机械制造业中的重要性，它是电子信息技术和传统机械加工技术结合的产物，它集现代精密机械、计算机、通信、液压气动、光电等多学科技术为一体，具有高效率、高精度、高自动化和高柔性等特点，是尖端工业所不可缺少的生产设备。目前我国绝大部分数控机床都是出自国外先进制造商，无论在数量上，精度，性能指标上，中国制造业都远远落后于发达国家，需要我们奋起直追。再就是齿轮零件加工工艺： 粗车--热处理--精车--磨内孔--磨芯，轴端面--磨另一端面--滚齿--钳齿--剃齿--铡键槽--钳工--完工 其实我认为实习另一个目的是在实践中初识社会，了解社会，即将走出校门的我们，往往对社会缺乏足够的认识，甚至感到迷茫，需要时间去积累。在实习
机械制造及自动化重要知识点知识讲解
机械制造基础重要知识点 影响合金充型能力的主要因素有哪些？ 1.合金的流动性 2.浇注条件 3.铸型条件 简述合金收缩的三个阶段 液态收缩：从浇注温度冷却到凝固开始温度的收缩即金属在液态时由于温度降低而发生的体积收缩 2.凝固收缩：从凝固开始温度冷却到凝固终止温度的收缩即熔融金属在凝固阶段的体积收缩 3.固态收缩:从凝固终止温度冷却到室温的收缩，即金属在固态由于室温降低而发生的体积收缩。 热应力：是由于铸件壁厚不均，各部分收缩收到热阻碍而引起的。 简述铸铁件的生产工艺特点 灰铸铁：目前大多数灰铸铁采用冲天炉熔炼，主要采用砂型铸造。 球墨铸铁：球墨铸铁是经球化，孕育处理而制成的石墨呈球状的铸铁。化学成分与灰铸铁基本相同。其铸造工艺特点可生产最小壁厚3~4mm的铸件，长增设冒口和冷铁，采用顺序凝固，应严格控制型砂中水分和铁液中硫的含量。 可锻铸铁：可锻铸铁是用低碳，低硅的铁液建筑白口组织的中间毛坯，然后经长时间高温石墨化退火，是白口铸铁中的渗碳体分解成团絮状石墨，从而得到由絮状石墨和不同基体组织的铸铁。 蠕墨铸铁：其铸造性能具有比灰铸铁更高的流动性，有一定的韧性，不宜产生冷裂纹，生产过程与球墨铸铁相似，一般不热处理。 缩孔的形成：缩孔通常隐藏在铸件上部或最后凝固部位，有时在机械加工中可暴露出来。缩松的形成：形成缩松的基本原因坏人形成缩孔相同，但条件不同。 按模样特征分类： 整模造型：造型简单，逐渐精度和表面质量较好； 分模造型：造型简单，节约工时； 挖沙造型：生产率低，技术水平高; 假箱造型：底胎可多次使用，不参与浇注； 活块造型：启模时先取主体部分，再取活动部分; 刮板造型：节约木材缩短生产周期，生产率低，技术水平高，精度较差。 按砂箱分类： 两箱造型：操作方便； 三箱造型：必须有来年哥哥分型面； 脱箱造型：采用活动砂箱造型，合型后脱出砂箱； 地坑造型：在地面沙坑中造型，不用砂箱或只有上箱。 铸件壁厚的设计原则有哪些？ 壁厚须大于“最小壁厚”在砂型铸造条件下，各种铸造金属的临界壁厚约等于其自小壁厚的三倍，铸件壁厚应均匀，避免厚大断面。 第三章压力加工 塑形变形的实质是什么? 晶体内部产生滑移的结果，滑移是在切应力的作用下，晶体的一部分相对其另一部分沿着一定的晶面产生相对滑动的结果。
机械制造基础重点例题
机械制造基础重点例题
【例6】：如图所示零件简图，其内、外圆均已加工完毕，外圆尺寸为? mm ，内孔尺寸为? mm 。现铣键槽，其深度要求为 mm ，该尺寸不便直接测量，为检验槽深是否合格，可直接测量哪些尺寸？试标出它们的尺寸及公差。 【题解】：可直接测量键槽底部至内孔上母线的尺寸。 设此尺寸为L 。则画出尺寸链如上图右，判断闭环、增环和减环如下—— 闭环为 ，增环为 ，其余为减环。 具体解法略去。 【例7】：如图所示的轴套类零件的外圆、内孔 及端面均已加工，现铣缺口，求以A 和B 轴向定位基 00.1 90-0.05 060+0.305 +0.305+0 0.0545-
准，M 和N 为径向定位基准时的工序尺寸。 分析：要找出轴向和径向铣缺口时的设计基准，然后求解。 【题解】：根据加工要求及零件图知，轴向的设计基准是A 面，而径向的设计基准是M 轴线。 （1）以A 面定位时，定位基准与设计基准重合，则工序尺寸为 。 （2）以M 定位时，定位基准与设计基准重合，则工序尺寸为 。 （3）以B 为轴向定位基准时，设工序尺寸为x 做出尺寸链如下 闭环为 减环为60+0 其余为增环 计算略。 （4）以N 为径向定位基准时，设工序 尺寸为y ，做出尺寸链如下 闭环为 减环为 0.2010+00.5 10 -0.2 10 +00.510-0 0.05 20-
增环为y 尺寸计算略。 说明：此类型的题，当定位基准与设计基准不重合时，需用调整法加工，让设计基准与定位基准重合，确定工序尺寸。而在画出的尺寸链图中，以设计基准到加工面间的那个尺寸就是闭环。 【例8】工件定位如图所示。已知：工件外径为 ，内孔直径为 ，外径与内孔的同轴度为2e 。本工序加工键槽，要求保证尺寸A 。试分析计算（1）该定位方案引起工序尺寸A 的最大变化量是多少？（2）采取什么定位方案可使工序尺寸A 的变化量最小？ 【题解】：先计算定位误差 （1）?jb= ?jw= 由于?jb 和?jw 无公共误差因素 ∴ ?dw= ?jb+ ?jw 22TD e +2sin 2 Td ?
机械制造基础作业(车床本科答案)
机械制造工程学作业金属切削机床答案(2) 班级：_________________________ 姓名：_________________________ 学号：_________________________
一、如图所示为C616型车床主运动的传动系统图，请 1、写出主运动传动路线的表达式； 2、计算主轴转速级数Z ； 3、列出主运动的运动平衡式； 4、计算出主轴最高转速n max 和最低转速n min ； （1）传动路线（5分） 主电动机→φ90／φ150→Ⅰ 36/22 22/45 27/63→V →17/58 → 17/42 →II → 38/30 →Ⅲ→φ178／φ200→Ⅳ→ →ⅤI （主轴） 26/38 42/26 —— M 合—— （2）主轴转速级数：Z=3×3×2=18级（8分） （3）主运动的运动平衡式为： n 主轴=n 电动机×φ90／φ150×u I-II ×u II-III ×φ178／φ200×u Ⅳ-ⅤI （11分） （4）主轴最大、最小转速为： n min =n 1=1430×φ90／φ150×17／42×22／45×φ178／φ200×27/37×17／58=10rpm n max =n 12=1430×φ90／φ150×36／22×42/26×φ178／φ200×1=2000rpm （15分） 二、简答题： 1、发生线的形成方法有哪些？其定义？ 1）轨迹法：（刀刃为一点）它是利用刀具作一定规律的轨迹运动对工件进行加工的方法； 2）成型法：（仿形法）它是利用成形刀具对工件进行加工的方法；加工钥匙； 3）相切法：（旋切法）它是利用刀具边旋转边作轨迹运动对工件进行加工的方法，它需要二个成形运动，即刀具的旋转运动和刀具中心按一定规律运动来完成； 4）范成法：（滚切法）切削刃沿着由它生成的发生线2滚动或者切削刃和发生线共同完成复合的纯滚动而形成的方法。 2、为了实现各种运动，机床必须具备哪些部分，各部分的作用是什么？ 为了实现加工过程中所需的各种运动。机床必须具备以下 元件： 1、执行件：执行机床运动的部件；主轴、刀架、工作台。 作用：是带动工件或刀具完成一定形式的运动和保持准确运动轨迹。 2、动力源：（运动源）提供运动和动力的装置，是执行件的运动来源，通常用电动机（三相异步电机（普），直、交流电机、伺服电机（数控））。 3、传动装置：传递运动和动力的装置，通过它把运动源的运动和动力传给执行件（如齿轮、链轮、丝杠等）；它把执行件和运动源或者把有关的执行件之间联系起来。
机械制造基础重点例题
机械制造基础重点例题 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-
【例6】：如图所示零件简图，其内、外圆均已加工完毕，外圆尺寸为 mm ，内孔尺寸为 mm 。现铣键槽，其深度要求为 mm ，该尺寸不便直接测量，为检验槽深是否合格，可直接测量哪些尺寸？试标出它们的尺寸及公差。 【题解】：可直接测量键槽底部至内孔上母线的尺寸。 设此尺寸为L 。则画出尺寸链如上图右，判断闭环、增环和减环如下—— 闭环为 ，增环为 ，其余为减环。 具体解法略去。 【例7】：如图所示的轴套类零件的外圆、内孔及端面均已加工，现铣缺口，求以A 和B 轴向定位基准，M 和N 为径向定位基准时的工序尺寸。 分析：要找出轴向和径向铣缺口时的设计基准，然后求解。 【题解】：根据加工要求及零件图知，轴向的设计基准是A 面，而径向的设计基准是M 轴线。 （1）以A 面定位时，定位基准与设计基准重合，则工序尺寸为 。 （2）以M 定位时，定位基准与设计基准重合，则工序尺寸为 。 （3）以B 为轴向定位基准时，设工序尺寸为x 做出尺寸链如下 闭环为 减环为60+0 其余为增环 计算略。 （4）以N 为径向定位基准时，设工序尺寸为y ，做出尺寸链如下 00.1 90-0.05 60+0.30 5+0.3 5+0 0.0545-0.2 10+00.5 10-0.2 10+
闭环为 减环为 增环为y 尺寸计算略。 说明：此类型的题，当定位基准与设计基准不重合时，需用调整法加工，让设计基准与定位基准重合，确定工序尺寸。而在画出的尺寸链图中，以设计基准到加工面间的那个尺寸就是闭环。 【例8】工件定位如图所示。已知：工件外径为 ，内孔直径为 ，外径与内孔的同轴度为2e 。本工序加工键槽，要求保证尺寸A 。试分析计算（1）该定位方案引起工序尺寸A 的最大变化量是多少（ 2）采取什么定位方案可使工序尺寸A 的变化量最小？ 【题解】：先计算定位误差 （1）jb= jw= 由于?jb 和jw 无公共误差因素 ∴ dw= jb+ jw （2）若以D 的上母线为定位基准，则定位基准与设计基准重合，此时jb 为0，所以可采取此方法。 说明：一般对于不满足加工精度的改进方法，都首先考虑将定位基准与设计基准重合。 【例9】：在圆柱工件上铣缺口的定位如图所示，试分析该定位方案能否满足工序要求？若不能满足，提出改进方法。 【题解】：由图知径向设计基准为径向轴线，而定位基准为工件的轴线，则—— jb=0 jw= = ∴ dw=0+= 又∵ > 0.510-0 0.0520-22 TD e +2sin 2 Td ?0.1 2sin 45。 1 0.23 ?