机械制造基础12-14
第12章
什么是液态合金的流动性？影响合金流动性的因素有哪些？它与液态合金的充型能力有何关系？为什么铸钢的充型能力比铸铁差？液态合金的流动能力成为流动性。化学成分、铸型的结构和性质、浇注条件。液态合金的流动性好，易充满型腔，有利于气体和非金属夹杂物上浮和对铸件进行补缩；流动性差，则充型能力差，铸件易产生浇不到、冷隔、气孔和夹渣等缺陷。钢的含碳量比铁低，铸铁的结晶温度区间比铸钢大，凝固过程中的固液断面固液相区的宽度增加，流动性更好，所以充型能力好。
缩孔和缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？缩孔和缩松使铸件手里的有效面积减小，而且在孔洞处易产生应力集中，可使铸件力学性能大大减低，以致成为废品。缩孔是铸件最后凝固部位容积较大的孔洞，采用顺序凝固加冒口的方法就可以防止，但缩松是分散在铸件没区域内的细小缩孔，分部面积很大，所以不好防止
什么是顺序凝固原则和同时凝固原则？两种凝固原则各应用于哪种场合？所谓顺序凝固是使逐渐远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口凝固同时凝固原则是尽量减少铸件各部位间的温度差，使其均匀的冷却加冒口，安防冷铁。这两种凝固方式适合于收缩率较小的灰铁件铸造。铁水在砂型里面凝固的时候，顺序凝固一般都是薄壁部分先凝固，厚壁的部分后凝固，也就是铸件壁厚凝固冷却速度有差异；而同时凝固指的是铸件所有壁厚凝固冷却速度温差较小，一般会在热节部位采用冷铁激冷的方式，迫使热节部位快速凝固，这种凝固方式适合于薄壁、壁厚较均匀的铸件。同时凝固原则适用铝青铜，铝硅合金和铸钢件。顺序凝固适用灰铸铁，锡青铜等
第13章
影响金属的锻造性能的因素有哪些？提高金属锻造性能的途径是什么？材料性质的影响(化学成分、金属组织)加工条件的影响(变形温度、变形速度、应力状态)在压力加工过程中，要根据具体情况，尽量创造有利变形条件，充分发挥金属塑性，降低其变形抗力，以达到塑性成形加工的目的。什么是纤维组织？纤维组织的存在有何意义？在冷变形过程中，晶粒沿变形方向拉长而形成的组织称为纤维组织。纤维组织的存在使金属在性能上具有了方向性，沿纤维方向塑性和韧性提高；垂直纤维方向塑性和韧性降低。纤维组织的稳定性很高，故在制造零件时，应使纤维沿轮廓方向分布。直径300的低碳钢板能否一次拉伸成直径100的圆筒？为什么？应如何处理？不能；100/300=0.33<0.5~0.8；可采用多次拉伸工艺，在一两次拉伸后，应安排工序间的退火工序。
影响金属锻造性能的主要因素是什么？主要取决于金属的塑性大小
热加工对金属的组织和性能有何影响？（1）热加工能使铸态金属中的气孔、疏松、微裂纹焊合，提高金属的致密度；减轻甚至消除树枝晶偏析和改善夹杂物、第二相的分布等；提高金属的机械性能，特别是韧性和塑性。
（2）热加工能打碎铸态金属中的粗大树枝晶和柱状晶，并通过再结晶获得等轴细晶粒，而使金属的机械性能全面提高。但这与热加工的变形量和加工终了温度关系很大，一般来说变形量应大些，加工终了温度不能太高。
（3）热加工能使金属中残存的枝晶偏析、可变形夹杂物和第二相沿金属流动方向被拉长，形成纤维组织(或称“流线”)，使金属的机械性能特别是塑性和韧性具有明显的方向性，纵向上的性能显著大于横向上的。因此热加工时应力求工件流线分布合理。
重要的轴类锻件在锻造过程中常安排有墩粗工序，为什么？因为锻件存在缩孔宿松等缺陷，合理的镦粗工序能焊合内部缺陷，以满足技术要求。
模锻件为何要有斜度、圆角及冲孔连皮斜度：便于从模膛中取出锻件；圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。
落料模与拉伸模的凸凹模间隙和刃口结构有何不同？为什么？落料模的凸模、凹模的间隙只是要根据所冲压的材料的厚度和材料的性质而定；而拉伸模具的凸模和凹模的间隙则是要加两个所要拉伸材料的厚度。落料的凸凹模的刃口，因为要将材料剪切下来，所以都是尖锐的刀口：而拉伸模的凸模、凹模的刃口，都是圆弧的R，以便于所拉伸材料的流入。拉伸模通常都做成落料拉伸一体的结构形式，将两道工序一次完成。
低碳钢焊缝热影响区包括哪几个部分？简述其组织和性能。热影响区包括半熔化区、过热区、正火区和部分相变区。
1）半熔化区位于焊缝与基本金属之间，部分金属焙化部分未熔，也称半熔化区。加热温度约为1 490～1 530°C，此区成分及组织极不均匀，强度下降，塑性很差，是产生裂纹及局部脆性破坏的发源地。
2）过热区紧靠着熔合区，加热温度约为1 100～1 490°C。由于温度大大超过Ac3，奥氏体晶粒急剧长大，形成过热组织，使塑性大大降低，冲击韧性值下降25%～75%左右。
3）正火区加热温度约为850～1 100°C，属于正常的正火加热温度范围。冷却后得到均匀细小的铁素体和珠光体组织，其力学性能优于母材。
4）部分相变区加热温度约为727～850°C。只有部分组织发生转变，冷却后组织不均匀，力学性能较差。
简述酸性焊条、碱性焊条在成分、工艺性能、焊缝性能的主要区别。
1）从焊缝金属力学性能方面考虑，碱性焊条焊缝金属力学性能好，酸性焊条焊缝金属的塑性、韧性较低，抗裂性较差。这是因为碱性焊条的药皮含有较多的合金元素，且有害元素硫、磷、氢、氮、氧比酸性焊条含量少，故焊缝金属力学性能好，尤其是冲击韧度较好，抗裂性好，适于焊接承受交变冲击载荷的重要结构钢件和几何形状复杂、刚度大、易裂钢件；酸性焊条的药皮熔渣氧化性强，合金元素易烧损，焊缝中氢、硫等含量较高，故只适于普通结构钢件焊接。
2）从焊接工艺性考虑，酸性焊条稳弧性好，飞溅小，易脱渣，对油污、水锈的敏感性小，可采用交、直流电流，焊接工艺性好；碱性焊条稳弧性差，飞溅大，对油污、水锈敏感，焊接电源多要求直流，焊接烟雾有毒，要求现场通风和防护，焊接工艺件较差。
填空题：
第十二章
1、铸件的凝固方式有(逐层凝固)，(中间凝固)和(糊状凝固)。其中恒温下结晶的金属或合金以(逐
层凝固)方式凝固，凝固温度范围较宽的合金以(糊状凝固)方式凝固。
2、缩孔产生的基本原因是(液态收缩)和(凝固收缩)大于(固态收缩)，且得不到补偿。防止缩孔的
基本原则是按照(顺序凝固)原则进行凝固。
3、铸造应力是(热应力)，(机械应力)，(相变应力)的总和。防止铸造应力的措施是采用(同时凝固)
原则。
4、在确定浇注位置时，具有大平面的铸件，应将铸件的大平面朝(下)。
5、为有利于铸件各部分冷却速度一致，内壁厚度要比外壁厚度(薄)。
6、铸件上垂直于分型面的不加工表面，应设计出(起模斜度)。
第十三章
1、衡量金属锻造性能的指标是(塑性)，(变形抗力)。
2、锻造中对坯料加热时，加热温度过高，会产生(过热)、(过烧)等加热缺陷。
3、冲孔时，工件尺寸为(凸)模尺寸；落料时，工件尺寸为(凹)模尺寸。
4、画自由锻件图，应考虑(敷料)、(加工余量)及(锻造公差)三因素。
5、板料弯曲时，弯曲部分的拉伸和压缩应力应与纤维组织方向(平行)。
6、拉伸时，容易产生(拉裂)、(起皱)等缺陷。
7、弯曲变形时，弯曲模角度等于工件角度(+/-)(-)回弹角，弯曲圆角半径过小时，工件易产生(弯
裂)。
8、拉伸系数越大工件变形量越(小)，“中间退火”适用于拉伸系数较(小)时。
9、钢在常温下的变形加工是(冷)加工，而铅在常温下的变形加工是(热)加工。
第十四章
1、J422焊条可焊接的母材是(结构钢)，数字表示(焊缝抗拉强度420Mpa,酸性)。
2、焊接熔池的冶金特点是(熔池温度高，熔池凝固快)。
3、直流反接指焊条接(阳)极，工件接(阴)极。
4、按药皮类型可将电焊条分为(酸、碱)两类。
5、20钢、40钢、T8钢三种材料中，焊接性能最好的是(20钢)，最差的是(T8钢)。
6、改善合金结构钢的焊接性能可用(预热)、(控制焊接工艺参数)等工艺措施。
7、酸性焊条的稳弧性比碱性焊条(好)、焊接工艺性比碱性焊条(好)、焊缝的塑韧性比碱性焊条焊
缝的塑韧性(差)。
8、常用的电阻焊方法除点焊外，还有(缝焊)，(对焊)。
选择题：
第十二章
1、(逐层凝固)的合金，铸造时合金得流动性较好，充型能力强。
2、防止和消除铸造应力的措施是采用(同时凝固原则)。
3、缩孔一般发生在以(逐层凝固)的合金中。
4、缩松一般发生在以(糊状凝固)的合金中。
5、合金液体的浇注温度越高，合金的流动性(越好)，收缩率(越大)。
6、铸件冷却后的尺寸将比型腔的尺寸(小)。
7、生产滑动轴承时，采用的铸造方法应是(离心铸造)。
8、模样越高，起模斜度取值越(小)，内壁斜度比外壁斜度(大)。
9、零件的结构斜度是在零件的(非加工面上)上设置的。
第十三章
1、材料的锻造比总是(>1)。
2、冲压拉伸时，拉伸系数总是(<1)。
3、自由锻件的加工余量比模锻件(大)。
4、?100mm钢板拉伸成?75mm的杯子，拉伸系数是(0.75)。
5、零件的所受最大切应力方向应与其纤维组织的方向呈(90度)。
6、铅在室温下变形(是冷变形)(铅熔点327℃)
7、锻造时出现(过烧)缺陷即为废品。
8、提高锻件锻造性能，可以通过(使用高速锤)。
9、模锻件质量一般(<150kg)。
第十四章
1、汽车油箱生产时常采用的焊接方法是(缝焊)。
2、焊接时刚性夹持可以减少工件的(变形)。
3、结构钢件选用焊条时，不必考虑的是(工人技术水平)。
4、铝合金板最佳焊接方法是(氩弧焊)。
5、结构钢焊条的选择原则是(焊缝强度不低于母材强度)。
6、车刀刀头一般采用的焊接方法是(钢钎焊)
名词解释
第十二章
1.流动性：液态合金的流动能力(液态合金本身的属性)。
2.充型能力：液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力(取决
于液态合金本身的流动性，也与外间条件有关)。
3.缩孔：集中在铸件上部或最后凝固部位、容积较大的孔洞。
4.缩松：多呈倒圆锥形，内表面粗糙，分散在铸件某些区域内的细小缩孔。
5.分型面：两半铸型相互接触的表面。
6.收缩率：体收缩率：单位体积收缩量；线收缩率:单位长度收缩量
7.起模斜度：为了使模样(或型芯)易于从砂型(或芯盒)中取出，凡垂直于分型面的立壁，制造模
样时必须留出一定的倾斜度。
8.结构斜度：结构斜度是在零件的非加工面上设置的，直接标注在零件图上，且斜度值较大。第十三章
1、冷加工与热加工：冷加工：金属在再结晶温度以下的塑性加工(钢在常温下加工)；
热加工：金属在再结晶温度以上进行的加工变形(铅在常温下加工)。
2、锻造性能：金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。
3、纤维组织：在冷变形过程中，晶粒沿变形方向拉长而形成的组织(可通过再结晶退火消除)。
4、锻造比：用变形前后的截面比，长度比或高度比来表示。
5、模锻斜度：为了使锻件易于从模膛中取出，锻件上与分模面垂直的部分需带一定斜度，外壁斜
度通常为7°，内壁斜度应较外壁斜度大2°-3°。
6、拉伸：利用模具冲压坯料，使平板冲裁坯料变形成开口空心零件的工序。
7、回弹角：材料成形后，一般会产生回弹。但回弹究竟多少，这就和成形结构，条件(模具闭合高
度等)以及材质有很大的关系，很难精确的知道。因此，在放回弹时，可多放1～2度，这样冲出来即使角度偏大，要调回来也比较容易；要是角度偏小，只好改成形入子角度了。回弹一般放2～5度，在不同的情况下选取不同的回弹角。
8、冲孔连皮：需要锻出的孔内须留连皮(及一层较薄的金属)，以减少模膛突出部位的磨损，连皮
厚度通常为4到8 mm,孔径大时取值较大。
第十四章
1、焊接热影响区：在焊接热循环的作用下，焊缝两侧因焊接热而发生全相组织和力学性能变化的
区域。
2、酸性焊条：药皮中含有大量酸性氧化物。
3、碱性焊条：药皮中含有大量碱性氧化物。
4、电阻焊：是将焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过焊件及其接触处所产生的电阻热，
将焊件局部加热到塑性或熔化状态，然后在压力下形成焊接接头的焊接方法。
5、钎焊：利用熔点比母材低的填充金属熔化后，填充接头间隙并与固态的母材相互扩散，实现连
接的焊接方法。
6、焊接性能：金属材料对焊接加工的适应能力。
7、碳当量：将钢中的合金元素(包括碳)的含量按其对焊接性影响程度换算成碳的影响，其总和成
为碳当量。
简答题(提纲内)
第12章
1.特种铸造都有哪些方法？(熔模铸造,金属型铸造,压力铸造,低压铸造,离心铸造)
2.什么是合金的流动性和充型能力？(液态合金的流动能力称为流动性。液态合金充满型腔,形成
轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力，称为液态金属的充型能力。)它对铸件的质量有何影响？（液态合金的流动性好，易于充满型腔，有利于气体和非金属夹杂物上浮和对铸件进行补锁。流动性差，则充型能力差，铸件易产生交不到、冷隔、气孔和夹渣等缺陷。）其大小是怎样衡量的？（合金的流动性通常用螺旋形流动性试样衡量，浇注的试样越长，其流动性越好。）了解影响流动性的因素是什么？（化学成分，铸件的结构和性质，浇注条件）铸件凝固方式。（逐层凝固，中间凝固，糊状凝固）
3.解释合金收缩定义，（液态合金在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减小的现象称为合金的收缩）
分哪几个阶段？（液态收缩，凝固收缩，固态收缩）缩孔和缩松的定义、形成部位、原因（缩孔是集中在铸件上部或最后凝固部位，容积较大的孔洞，是由于合金的液态收缩和凝固收缩得不到补充而产生的。缩松是分散在某些区域的细小缩孔，主要出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件壁中，是被树枝状晶体分隔开的封闭的液提取收缩难以得到补缩所致。）
4.按形成原因铸造应力有哪几种？（热应力，机械应力，相变应力）铸件裂纹的分类？（热裂，
冷裂）
5.掌握概念：顺序凝固（是在铸件可能出现缩孔的扩大位置，通过安放冒口等工艺措施，是铸件
上远离冒口的部位最先凝固，接着是靠近冒口的部位凝固，冒口本身最后凝固。），同时凝固（是指采用一些工艺措施尽量减小铸件各部位间的温度差，是铸件各部位同时冷却凝固。），拔模斜度（是为了方便出模而在模膛两侧设计的斜度。）
6.P249铸造工艺对铸件结构的要求。（铸件的外形必须力求简单、造型方便；合理设计铸件内腔；
分型面尽量平直；铸件要有结构斜度）
第13章
1.基本概念：锻造性能、.过热、过烧、最小阻力定律、增加敷料
2.应力状态与塑性的关系。
3.谓锻造比？原始坯料长150mm，若拔长到450mm时，其锻造比是多少？(拔长时，锻造比为
y=F0/F1或y=L1/L0 式中F0,L0—拔长前钢锭或钢坯的横断面积和长度； F1 ,L1—拔长后钢锭或钢坯的横截面积和长度。)
4.拉深的易破裂部位，拉深系数，总拉深系数的计算？(拉伸件直径d与柸料直径D的比值称为
拉伸系数;总拉伸系数等于每次拉伸系数的乘积)
5.自由锻有哪些工序？自由锻结构工艺性P271。(自由锻造的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、
弯曲、扭转、错移、切割及锻接等)
6.锤上模锻的制坯模膛有哪几种？预锻模膛和终锻模膛的作用有何不同？(镦粗台、压扁面、拨
长模膛、锟压模膛、成形模膛、弯曲模膛; 预锻模膛的作用是使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，这样再进行终锻时金属容易充满终锻模膛，同时减少了终锻模膛的磨损，延长了终锻模膛的寿命。终锻模膛的作用是使坯料最后变形到锻件所要求形状和尺寸。对于形状复杂或批量较大的模锻件需要预锻模膛。)
7.弯曲变形区的应力状况。何谓弹复现象？对弯曲件有何影响？怎样消除这些影响？
第14章
1.焊缝中的氢、氧、氮有何危害？(焊缝金属中含氢量高时,会导致金属的脆化和冷裂纹等问题;
含氧量高时,导致金属的强度、塑性和韧性都急剧下降，尤其会引起冷脆等质量问题，还可能产生气孔；含氮量高时，在焊缝中易形成气孔，还会使焊缝金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降，特别是低温韧性急剧降低。)
2.说明焊接接头的组织和性能。（熔焊的焊接接头由焊缝和热影响区组成。焊缝组织是由液态金
属结晶的铸态组织，热影响区是指在焊接热循环的作用下，焊缝两侧因焊接热而发生金相组织和力学性能变化的区域。热影响区一般包括半熔化区、过热区、正火区和部分相变区。）
3.焊条由什么组成，各组成部分的作用，焊条的分类。（焊芯、药皮；焊芯作用一是作为电极传
导电流，二是其熔化后成为填充金属，与熔化的母材共同组成焊缝金属。药皮作用一是改善焊接工艺性，二是对焊接区其保护作用，三是其冶金处理作用；焊条按用途不同分为十大类：结构钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条、特殊用途焊条，其中结构钢焊条分为碳钢焊条和低合金焊条。）
4.埋弧自动焊、氩弧焊的特点及应用。（1.生产率高、成本低；2.焊接质量好、稳定性高；3.劳
动条件好；4.埋弧焊适应性较差；5.设备费用一次性投资较大。埋弧自动焊适用于成批生产的中、厚板结构件的长直及环焊缝的平焊。1.用氩气保护可焊接化学性质活泼的非铁金属及其合金或特殊性能钢，如不锈钢等；2.电弧燃烧稳定，飞溅小，表面无熔渣，焊缝成形美观，焊接质量好；3.电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，焊缝周围气流冷却，热影响区小，焊后变形小，适宜薄板焊接；4.明弧可见，操作方便，易于自动控制，可实现各种位置焊接；5.氩气价格较贵，焊件成本高。氩弧焊主要适用于焊接铝、镁、钛及其合金、稀有金属、不锈钢、耐热钢等，脉冲钨极氩弧焊还适用于焊接0。8mm一下的薄板。）
5.钨极和熔化极氩弧焊有何异同？（1、钨极氩弧焊焊接电流不能太大，一般适用于焊接小于4mm
的薄板件，熔化极氩弧焊焊接电流比较大，适用于焊接中厚板，比如8mm以上的铝容器。2、钨极氩弧焊焊接钢材时，多用直流电源正接，以减少钨极的烧损；焊接铝、镁及其合金时采用反接。熔化极氩弧焊通常采用直流反接。）
6.点焊接头形式，点焊分流现象，缝焊和摩擦焊的应用。（1、点焊接头形式见书P312图。2、
焊完一个点后，电极将移至另一点进行焊接，当焊接下一个点时，有一部分电流会流经已焊好的焊点，称为分流现象。3、缝焊主要用于制造要求密封性的薄壁结构；摩擦焊主要用于旋转件的压焊。）
7.钎焊如何分类？（根据钎料熔点的不同，钎焊可分为硬钎焊与软钎焊两类。）
8.解释碳当量和冷裂纹的敏感系数。（碳当量法师根据钢材的化学成分粗略地估计估计其焊接性
好坏的一种间接评估法。将钢中的合金元素（包括碳）的含量按其对焊接性影响程度换算成碳
的影响，其总和称为碳当量。由于碳当量计算公式是在某种试验情况下得到的，对钢材的适用范围有限，它只考虑了化学成分对焊接性的影响，没有考虑冷却速度、结构刚性等重要因素对焊接性的影响，所以利用碳当量只能在一定范围内粗略地评估焊接性。而冷裂纹敏感系数法是先通过化学成分、钢板厚度、熔敷金属中扩散氢含量计算冷裂敏感系数Pc，然后利用Pc确定所需预热温度。冷裂纹敏感系数法只适用于低碳，且含多种微量合金元素的低合金高强度钢。）9.焊接结构工艺性。P321 (1.焊缝的布置:焊缝的布置尽量分散,焊缝的布置尽量对称,便于焊接
操作,焊缝要避开应力较大和应力集中部位,焊缝尽量避开就行加工表面;2.接口的设计应按焊件的结构形状、强度要求、工件厚度、焊后变形大小、焊条消耗量、坡口加工难易程度、焊接方法等因素综合考虑，主要包括接口形式和坡口形式。)
机械制造基础第二、三章试卷答案
第二章铸造加工 一、名词解释： 1．铸造：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能的铸件的成形方法称为铸造。（P65） 2．砂型铸造：砂型铸造是指用型砂紧实成形的铸造方法。（P65） 3．（铸造）分型面：铸造所用的型砂被舂紧在上、下砂箱之中，连同砂箱一起，被称作上砂型和下砂型，上、下砂型之间的结合面就称为分型面。（P65） 4．起模斜度：为便于起模或从芯盒中取出砂芯，模样（或芯盒）垂直于分型面的壁应该有着向着分型面逐渐增大的斜度，该斜度即称为起模斜度。（P67） 5．收缩余量：液态金属在砂型里凝固时要收缩，为了补偿逐渐收缩，模样比铸件图样尺寸增大的数值称为收缩余量。（P67） 6．（型砂的）流动性：流动性是指型（芯）砂在外力或本身重力的作用下，沿模样表面和砂粒间相对移动的能力。（P68） 7．（型砂的）耐火性：指型砂（芯砂）抵抗高温热作用的能力。（P69） 8．浇注系统：为了填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道，通常由外浇口、直浇道、横浇道和内浇道组成。(P71) 9．冒口：冒口是使铸件凝固的最后阶段能及时得到金属液而增设的补缩部分，即铸型内储存供补缩使用的熔融金属的空腔，也指该空腔内所填充的金属。(P73) 10．冷铁：为增加铸件局部的冷却速度，在型腔内缩安放的金属物称为冷铁。（P73） 11．挖砂造型：对于外形轮廓为曲面或阶梯面的铸件，由于模样不便分为两半，可将模样做成整体，在起模时用手工挖出阻碍起模的型砂，这种造型方法称为挖砂造型。（P77） 12．活块造型：在制作模样时，将零件上妨碍起模的部分做成活动的活块，采用带有活块的模样进行造型的方法就称为活块造型。（P78） 13．刮板造型：对于具有等截面形状的大中型回转体铸件，在生产数量很少时，可用一个与铸件截面形状相同的木板代替模样刮出所需的型腔，这种造型方法称为刮板造型。（P78） 14．三箱造型：对于两端截面大而中间截面小的铸件，可采用两个分型面、三个砂箱造型，这种造型方法称为三箱造型。（P79） 15．锻压：通过对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变零件尺寸、形状和性能，以获得毛坯或零件的加工方法称为锻压。（P89） 16．始锻温度：锻造是在一定温度范围内进行的，锻坯开始锻造时的温度称为始锻温度（P89）17．终锻温度：锻造是在一定温度范围内进行的，锻坯终止锻造时的温度称为终锻温度（P89） 18．锻造温度范围：锻造是在一定温度范围内进行的，锻件由始锻温度到终锻温度的间隔称为锻造温度范围。（P89）
机械制造基础第七章习题及答案电子教案
第七章习题及答案 7-1试述生产过程、工序、工步、走刀、安装、工位的概念。 答：制造机械产品时，将原材料转变为成品的全过程称为生产过程。 工序是指一个（或一组）工人在一个工作地点或一台机床，对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那一部分工艺过程。 工步是指在一个工序中，当加工表面不变、加工工具不变的情况下所连续完成的那部分工艺过程。 在一个工步内，如果被加工表面需切去的金属层很厚，一次切削无法完成，则应分几次切削，每进行一次切削就是一次走刀。 安装是指工件在加工之前，在机床或夹具上占据正确的位置（即为定位），然后加以夹紧的过程称为装夹。工件经过一次装夹完成的工序称为安装。 工件在机床上所占据的每一个待加工位置称为工位。 7-2什么是机械加工工艺过程？什么是机械加工工艺规程？ 答：机械加工工艺规程（简称工艺规程）是将机械加工工艺过程的各项内容写成文件，用来指导生产、组织和管理生产的技术文件。 工艺过程是生产过程中的主要部分，是指在生产过程中直接改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和材料性能，使其成为半成品或成品的过程。 7-3试指明下列工艺过程中的工序、安装、工位及工步。坯料为棒料，零件图如图题7-3所示。 1）卧式车床上车左端面，钻中心孔。 答：车左端面、钻中心孔分别为工步。 2）在卧式车床上夹右端，顶左端中心孔，粗车左端台阶。 答：夹右端，顶左端中心孔为装夹，粗车左端台阶为工步。 3）调头，在卧式车床上车右端面，钻中心孔。 答：车右端面、钻中心孔分别为工序。 4）在卧式车床上夹左端，顶右端中心孔，粗车右端台阶。 答：夹左端，顶右端中心孔为装夹。车右端台阶为工步。 5）在卧式车床上用两顶尖，精车各台阶。 答：两顶尖定位为装夹，精车左、右端台阶为工步。 图题7-3 7-4拟定机械加工工艺规程的原则与步骤有哪些？工艺规程的作用和制定原则各有哪些？ 答：制定工艺规程的原则是优质、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。 制定工艺规程的步骤： 1）分析研究部件或总成装配图样和零件图样；
机械制造技术基础(第三版)第六章课后题答案
6-1什么是生产过程，工艺过程和工艺规程？ （1）生产过程——将原材料转变为成品的过程。 （2）工艺过程——在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。 （3）工艺规程——把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工艺文件称为工艺规程。 6-2何谓工序、工步、走刀？ （1）工序是指一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点），对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那部分工艺过程。 （2）工步是在加工表面不变，加工工具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。 （3）走刀又叫工作行程，是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。 6-3零件获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些？ （1）零件获得尺寸精度的方法：试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法。 （2）零件获得形状精度的方法：轨迹法、成形法、展成法。 （3）零件获得位置精度的方法：找正法、装夹法。 6-4不同生产类型的工艺过程的特点：p222-223表6-4. 6-5试述工艺规程的设计原则、设计内容、设计步骤。 （1）工艺规程的设计原则：1所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质量（或机器的装配质量），达到设计图样上规定的各项技术要求。2应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽快投放市场。3设法降低制造成本。4注意减轻劳动工人的劳动强度、保证生产安全。 （2）工艺规程的设计内容及步骤：1分析研究产品的零件图及装配图。2确定毛坯。3拟定工艺路线，选择定位基准。4确定各工序所采用的设备。5确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具。6确定各主要工序的技术技术要求及检验方法。7确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。8确定切削用量。9确定工时定额。10技术经济分析。11填写工艺文件。 6-6拟定工艺路线需完成那些工作？ 拟定工艺路线须完成的工作：1确定加工方法。2安排加工顺序。3确定夹紧方法。4安排热处理。5检验及其它辅助工序（去毛刺、倒角等）。 6-7试简述粗、精基准的选择原则，为什么在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次？ （1）粗基准的选择原则：1选重要表面做粗基准。2选不加工面做粗基准。3粗基准一个方向只用一次。4选定位夹紧可靠的平面做粗基准。 （2）精基准的选择原则：1基准重合。2基准统一。3自为基准。4互为基准。 （3）由于粗基面的定位基准很低，所以粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次，否则定位误差太大。6-8 a）1以外圆为粗基准加工内孔和一端面;2以内孔和已加工端面为定位基准加工外圆和另一端面。 b）以不加工外圆为粗基准加工内孔、大外圆和小孔、端面。 C）1以外圆为粗基准加工内孔、大外圆和大端面；2以内孔和大端面为精基准加工外圆和小孔。 d）1以两孔为粗基准加工上下两端面；2以一端面为精基准加工两孔。 6-9一般情况下机械加工过程要划分为那几个阶段为什么？ （1）机械加工过程的划分：1粗加工阶段。2半精加工阶段。3精加工阶段。4光整加工阶段。 （2）划分原因：1合理的划分加工阶段可以合理的使用机床。2对保证加工质量有利。3妥善安排热处理。4及时发现缺陷。 6-10简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，适用于什么场合？ （1）工序集中：特点：1生产率高2减少了操作工人和生产面积3缩短了工艺路线4缩短了加工周期5位置精度高6维修费时，生产准备量大。适用场合：多工位组合机床，加工中心，柔性生产线等单件小批生产。
机械制造基础课后题及参考答案
何谓切削用量三要素？它们与切削层参数有什么关系？ 切断刀的前角后角主偏角副偏角刃倾角 什么是积屑瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积屑瘤的产生？ 答：在切削速度不高而又能形成连续性切屑的情况下，加工一般钢料或其它塑性材料时，常在前刀面切削处粘有剖面呈三角状的硬块。其硬度通常是工件材料硬度的2～3倍，能够代替切削刃进行切削。这部分冷焊在前刀面的金属称为积屑瘤。 积屑瘤对切削过程的影响：1）实际前角增大。它加大了刀具的实际前角，可使切削力减小，对切削过程起积极的作用。积屑瘤愈高，实际前角愈大。2）使加工表面粗糙度增大。积屑瘤的底部则相对稳定一些，其顶部很不稳定，容易破裂，一部分连附于切屑底部而排出，一部分残留在加工表面上，积屑瘤凸出刀刃部分使加工表面切得非常粗糙，因此在精加工时必须设法避免或减小积屑瘤。3）对刀具寿命的影响。积屑瘤粘附在前刀面上，在相对稳定时，可代替刀刃切削，有减少刀具磨损、提高寿命的作用。但在积屑瘤比较不稳定的情况下使用硬质合金刀具时，积屑瘤的破裂有可能使硬质合金刀具颗粒剥落，反而使磨损加剧。 控制积屑瘤的主要方法有：1）降低切削速度，使温度较低，粘结现象不易发生；2）采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度；3）采用润滑性能好的切削液，减小摩擦；4）增加刀具前角，以减小切屑与前刀面接触区的压力；5）适当提高工件材料硬度，减小加工硬化倾向。 影响切削力的主要因素有哪些？试论述其影响规律。 答：实践证明，切削力的影响因素很多，主要有工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具材料刀具磨损状态和切削液等。 1）工件材料 （1）硬度或强度提高，剪切屈服强度增大，切削力增大。 （2）塑性或韧性提高，切屑不易折断，切屑与前刀面摩擦增大，切削力增大。 2）切削用量 （1）背吃刀量（切削深度）ap、进给量增大，切削层面积增大，变形抗力和摩擦力增大，切削力增大。 （2）切削速度vc ：加工塑性金属时，切削速度Vc对切削力的影响规律如同对切削变形影响一样，它们都是通过积屑瘤与摩擦的作用造成的。切削脆性金属时，因为变形和摩擦均较小，故切削速度Vc改变时切削力变化不大。 3）刀具几何角度 （1）前角：前角增大，变形减小，切削力减小。 （2）主偏角：主偏角Kr在30°-60°范围内增大，由切削厚度hD的影响起主要作用，使主切削力Fz减小；主偏角Kr在60°-90°范围内增大，刀尖处圆弧和副前角的影响更为突出，故主切削力Fz增大。 (3)刃倾角λs：λs对Fz影响较小，但对Fx、Fy影响较大。λs 由正向负转变，则Fx 减小、Fy增大。 4）其它因素 （1）刀具棱面：应选较小宽度,使Fy减小。 （2）刀具圆弧半径：增大，切削变形、摩擦增大，切削力增大。
工程材料及机械制造基础大作业(DOC)
《工程材料及机械制造基础》 课程结业论文 学院机械工程学院 专业 班级 学号 姓名 指导老师 完成日期2015年 5 月 15 日
卧式和面机典型零件的选材及加工工艺 一、前言 1.课程背景 工程材料及机械制造基础是研究常用机械零件的制造过程及制造方法的一门综合性技术基础课。是高等工业学校机械类专业和一些非机械类专业必修的技术基础课。课程内容包含工程材料、成型工艺基础和机械加工工艺基础三部分，主要介绍常用工程材料的组织、性能、应用和选用原则；各种毛坯的成型方法及零件的切削加工方法的基本原理和工艺特点；零件的结构工艺性以及机械加工工艺过程的基础知识；机械制造新材料、新技术及新工艺。通过本课程的学习，我们获得了常用工程材料、材料成形工艺及现代机械制造的基础知识，为学习其它相关课程及以后从事工程技术工作和科学研究奠定必要的基础。 本文以卧式和面机为例，通过初步分析卧式和面机典型零件的材料选择、毛坯生产方法、热处理工艺、零件制造工艺流程和结构工艺性，以加深对工程材料及机械制造基础课程的理解。 2.卧式和面机简介 和面机是一种食品加工机械，在食品机械的设计、制造、维护及材料等方面都要考虑到食品的特殊要求，要有切实可行的密封，简单方便的洗涤，以及彻底干净的杀菌的机构。通常我们应该注意以下几点。 1)结构上，接触食品的各个部件要能简单迅速的分解组合，分解的零件能便于洗涤； 2)材料上，对接触食品的零部件尽可能地采用不锈钢或其他防锈无污染材料； 3)环境保护上，必须有可靠的密封措施，严防杂物混入食品和物料散失； 4)在温度上，要有可靠的控温措施； 5)在工作环境上，机器应放置在空气流通、光线、温度和湿度适宜的地方。 和面机作用是进行面团的调制，既将各种原、辅料加水搅拌，调制成即符合质量要求，又适合机械加工成形的面团，主要用于面包、饼干、糕点、膨松食品、夹馅饼等食品生产过程中的面团调制。和面机可分为卧式和面机和立式和面机。 卧式和面机主要是指搅拌容器轴线与搅拌器回转轴线都处于水平位置，它的特点是，结构简单，制造成本低，卸料清洗方便，所以在食品加工中，如面包、饼干、糕点及一些饮食行业的面食中得到了广泛的应用。 根据食品生产的种类和特点不同，面团的各种性质各不相同，可分为韧性面团、水面团及酥性面团，一般来讲，对面团拉伸作用较强时，易于形成韧性面团，而对面团拉捏作用较强时，易于形成酥性面团。卧式和面机一般是在一根轴上安装几片浆叶，它对面团的拉伸作用较弱。适用于调制酥性面团。
机械制造基础习题集
机械制造基础习题集 第一章生产过程与组织 1-1什么是制造和制造技术 1-2机械制造业在国民经济中有何地位为什么说机械制造业是国民经济的基础 1-3如何理解制造系统的物料流、能量流和信息流 1-4什么是机械制造工艺过程机械制造工艺过程主要包括哪些内容 1-5什么是生产纲领，如何确定企业的生产纲领 1-6什么是生产类型如何划分生产类型各生产类型各有什么工艺特点 1-7企业组织产品的生产有几种模式各有什么特点 1-8按照加工过程中质量m的变化，制造工艺方法可分为几种类型并说明各类方法的应用范围和工艺特点。 1-9一个典型的机械制造企业是有哪几个系统组成其含义分别是什么 1-10简述机械制造技术的发展概况。 第二章机械加工方法与装备 2-l何谓加工中心利用加工中心如何加工曲面 2-2简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面成形原理和应用范围。 2-3指出下列机床型号中各位字母和数字代号的具体含义： CG6125B CW61100 M1432A Y3150E 2-4简述选用机床的原则。 2-5简述数控机床的组成及各部分的功用。 2-6数控机床加工有什么特点 2-7从外圆车削来分析，υc、f、a p各起什么作用它们与切削层厚度a c和切削层宽度a w各有什么关系 2-8刀具正交平面参考系由哪些平面组成它们是如何定义的 2-9车刀的标注角度主要有哪几种它们是如何定义的 2-10已知一外圆车刀切削部分的主要几何角度为：γ1=151、α1=a1’=80、κr=750、κr’=150、λs=-50。 试绘出该刀具切削部分的工作图。 2-11刀具的工作角度和标注角度有什么区别影响刀具工作角度的主要因素有哪些试举例说明。2-12刀具有哪些种类试就每种常用刀具各举一个例子，并说明其加工范围。 2-13何谓顺铣何谓逆铣画图说明。 2-14刀具材料应具备哪些性能书上介绍的四种常用刀具材料各有什么特点 2-15刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角各有何作用如何选用合理的刀具切削角度 2-16砂轮的特性主要由哪些因素所决定如何选用砂轮 2-17简述刀具管理系统的任务和内容。 2-18机床夹具由哪几个部分组成各部分起什么作用 2-19何谓基准试分析下列零件的有关基准： (1)图2-1所示齿轮的设计基准和装配基准，滚切齿形时的定位基准和测量基准。
北大 侯书林主编 机械制造基础(下册)课后习题答案
1、一般情况下，车削的切削过程为什么比刨削、铣削等平稳？对加工有何影响？ 答：除了车削断续表面之外，一般情况下车削过程是连续进行的，不像铣削和刨削，在一次走刀过程中刀齿有多次切入和切出，产生冲击。并且当车刀几何形状、背吃刀量和进给量一定时，切屑层公称横截面积是不变的。因此，车削是切削力基本上不发生变化，车削过程要比铣削平稳。又由于车削的主运动为工件回转，避免了惯性力和冲击的影响，所以车削允许采用较大的切削用量进行高速切削或强力切削，有利于提高生产率。 2.无心磨的导轮轴线为什么要与工作砂轮轴线斜交a角？导轮周面的母线为什么是双曲线？零件的纵向进给速度如何调整？ 答。由于导轮是用橡胶结合剂做的，磨粒较粗，零件与导轮之间的摩擦较大，所以零件有导轮带动旋转。导轮轴线相对于零件轴线倾斜一定角度（a=1~5度），以使导轮与工件接触点的线速度V分解为两个分量Vwt和Vwa,Vwt是零件旋转速度，即圆周进给速度，Vwa为零件轴向移动速度，即纵向进给速度，Vwa使零件沿轴向做自动进给。导轮倾斜a角后，为了使导轮表面与零件表面仍能保持线接触，导轮的外形应修整成单叶双曲面。 3.何为周铣和端铣？为什么在大批量生产中常采用端铣而不用周铣？ 周铣：是用铣刀圆周表面上的切削刃铣削零件，铣刀的回转轴线平行。 端铣：是用铣刀端面上的切削刃铣削零件，铣刀的回转轴线与加工平面垂直。 由于端铣的切削过程比周铣平稳，有利于提过加工质量，并且端铣可达到较小的表面粗糙度，端铣还可以采用高速铣削提高生产效率，也提过已加工表面质量。 4.镗床镗孔与车床镗孔有何不同？各适合于什么场合？ 答。镗床镗孔时，镗刀刀杆随主轴一起旋转，完成主运动，进给运动可由工作台带动零件纵向移动，也可由镗刀刀杆轴向移动实现。车床镗孔主运动和进给运动分别是由零件的回转和车刀的移动。回转体零件上的轴心孔多在车床上加工。箱体类零件上的孔或孔系（相互有平行度或垂直度要求的若干个孔)常用镗床加工。 5.若用周铣法铣削带黑皮铸件或锻件上的平面,为减少刀具磨损，应采用顺铣还是逆铣？为什么？ 答。应采用逆铣，因为铸件或锻件平面带有黑皮时，硬度一般较高，而顺铣时，铣齿首先接触黑皮，对铣齿产生较大的冲击力，而逆铣时，铣齿首先接触已加工表面，切削力逐渐增大，铣齿的引入和退出非常顺利，因此，逆铣比较适合于带有黑皮的零件表面的加工。 6.为什么刨削，铣削只能得到中等精度和较大的表面粗糙度Ra值？ 刨削:在龙门刨床上用宽刃细刨刀以很低的切削速度，大进给量和小的切削深度，从零件表面上切去一层极薄的金属，因切削力小，切削热少和变形少。铣削：在铣削过程中铣削力是变化的，切削过程不平稳，容易产生振动，这就限制了铣削加工质量和生产率的进一步提高。 7.用周铣法铣平面，从理论上分析，顺铣比逆铣有哪些优点？实际生产中，目前多采用哪种铣削方式？为什么？ 顺铣比逆铣刀具耐度高，零件表面质量好，零件夹持的稳定性高。多采用逆铣，因为逆铣时，水平分力Fct与进给方向相反，铣削过程中工作台丝杆始终压向螺母，导致因为间隙的存在而引起零件窜动。目前，一般铣床尚没有消除工作台丝杆螺母之间间隙的机构，所以，生产中常采用逆铣法。当铣削带黑皮表面铸件或锻件时，若用顺铣法，因铣齿首先接触黑皮将加剧刀齿的磨损。 1.试说明下列加工方法的主运动和进给运动。 （1）车端面：主运动：工件的旋转运动进给运动：刀具垂直于工件轴线的直线运动。(2) 在钻床上钻孔：主运动：刀具（钻头）的旋转运动；进给运动：刀具（钻头）沿轴线 的直线运动。 (3) 在铣床上铣平面：主运动：铣刀的旋转运动进给运动：工作台带动工件的直线运动。
机械制造基础大作业
机械制造基础大作业金属的强韧化
一．金属的强韧化：提高金属的强度和韧度。 二．1.金属的塑性变形：金属材料在外力的作用下产生变形，当应力超过材料的弹性变形时就产生塑性变形。它是当外力除去后不能恢复的永久变形。 2.单晶体金属塑性变形的机制：单晶体塑性变形的基本形式 有两种：滑移和孪生。其中滑移是最基本的，最重要的变形方式。 （1）滑移：当金属晶体受到外力作用时，不论外力的方向、大小与作用方式如何，均可将总的应力G分解成垂直于某一滑移面的正应力X和平行于滑移面的切应力Y。在正应力X 的作用下，发生弹性伸长，并在X足够大的时候发生断裂。 切应力Y能使试样发生弹性歪扭，当切应力Y增大到一定值时则一定晶面两侧的两部分晶体产生相对滑动，滑动的距离超过一个原子间距事晶格的弹性歪扭随之消失，而原子滑移到新位置重新处于平衡状态，于是晶体就产生微量的塑性变形。当许多晶体面滑移总和就产生了宏观的塑性变形。 滑移：在外力的作用下不断增值新的位错，大量的位错移出晶体表面就产生了宏观的塑性变形。（通过滑移面上的位错逐步实现的。） 位错：所谓位错，是晶体某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象。刃型位
错是金属晶体中最常见最简单的位错。 （2）孪生:孪生是晶体的一部分沿一定的晶面和晶向进行剪切变形的现象。在这部分晶体中每个相邻的原子间相对位移只有一个原子间距的几分之一。但是许多层晶面积累起来的位移便可形成比原子间距大许多的位的切变。 3.单晶体金属塑性变形的特点：滑移总是沿晶体中原子排 列最紧密的晶面和晶向进行；滑移是晶体的相对滑动，不应期晶格的类型变化。 4.多晶体金属塑性变形的机制：多晶体金属塑性变形除了 滑移和孪生外，还有晶界滑动和迁移，以及点缺陷的定向扩散。 （1）晶界的滑动和迁移：是高温下的塑形变形方式，此时外应力往往低于该温度下的屈服极限。列如：高温合金经常
机械制造工艺学教案
二、机械加工工艺过程 机械加工工艺过程是机械产品生产过程的一部分，是直接生产过程，其 原意是指采用金属切削刀具或磨具来加工工件，使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，成为合格零件的生产过程。由于制造技术的不断发展，现在所说的加工方法除切削和磨削外，还包括其他加工方法，如电加工、超声加工、电子束加工、离子束加工、激光束加工，以及化学加工等几乎所有的加工方法。 三、机械加工工艺规程 是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。 四、机械加工工艺过程的组成 图4－2 工艺过程、工序、安装、工位、工步、走刀之间的关系 五、回顾如下几个概念以方便本章的学习 1、工序 一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。 工序是组成工艺过程的基本单元。 划分工序的主要依据是工作地是否变动和工作是否连续以及操作者和加工对象是否改变，共四个要素。在加工过程中，只要有其中一个要素发生变化，即换了一个工序。 2、安装 在同一个工序中，工件每定位和夹紧一次所完成的那部分工序内容称 由机械产品的生产过程引出机械加工工艺过程的概念，再到机械加工工艺规程。 正确理解工序、安装、工位、工步、走刀的概念； 理解要点：三定一连续（四要素）
§4－1－2 机械加工工艺规程的格式 卡片形式，我国未作统一的规定，但各机械制造厂使用表格的基本内容是相同的。机械加工工艺规程的详细程度与生产类型、零件的设计精度和工艺过程的自动化程度有关。对应形式见表4－1。具体格式见图4－3、4－4及4－5。 表4－1 机械加工工艺规程格式特点对比 生产类型详细程度备注 机械加工工艺过程卡片单件小批（普通 加工方法） 简单 对于数控工序， 则需作出详细规 定，填写数控加 工工序卡、刀具 卡等必要的与编 程有关的工艺文 件，以利于编程。 机械加工工艺卡 片 中批生产较详细 机械加工工序卡 片 大批大量 （单件小批中技 术要求高的关键 零件的关键工 序） 详细（＋调整卡、 检验卡） 图4－3 机械加工工艺过程卡 知道机械加工 工艺规程的特 点和应用场合 单件小批（普 通加工方法）
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
哈工大机械制造技术基础大作业
一、零件加工图样
在CA6140机床中,拨叉在变速箱中起到控制齿轮组的移动,改变啮合齿轮对,从而改变传动比实现变速功能。 零件材料采用200HT 灰铸铁,生产工艺简单、可铸性高,但材料脆性大不易磨削。需要加工的部分及加工要求如下: 1、0.0210Φ22+孔,还有与其相连的8M 螺纹孔与Φ8锥销孔; 2、小孔的上端面,大孔的上下两端面; 3、 大头的半圆孔0.40Φ55+; 4、 Φ40上端面,表面粗 5、 糙度为 3.2Ra ,该面与Φ20孔中心线垂直度误差为0.05mm ; 5、0.50Φ73+半圆形上下端面与Φ22孔中心线垂直度误差为0.07mm 。 二、零件加工工艺设计 (一)确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200。考虑到零件在机床运行时过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为大批生产,故选择铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级CT9级。 (二)工艺初步安排 零件的加工批量以大批量为主,用通用机床加工,工序适当集中,减少工件装夹次数以缩短生产周期、保证其位置精度。 (三)选择基准 基准的选择就是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择得正确合理,可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高。 (1)粗基准的选择:以零件的底面为主要的定位粗基准,以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。这样就能限制工件的五个自由度,再加上垂直的一个机械加紧,就可达到完全定位。 (2)精基准的选择:考虑到要保证零件的加工精度与装夹准确方便,依据“基准重合”原则与“基准统一”原则,以粗加工后的底面为主要定位基准,以两个小孔头内圆柱表面为辅助的定位精基准。 (四)制定工艺路线
1、工艺方案分析 此零件加工工艺大致可分为两个:方案一就是先加工完与Φ22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二恰恰相反,先加工Φ22mm的孔,再以孔的中心线来定位加工完与之有垂直度要求的三个面。方案一装夹次数较少,但在加工Φ22mm的时候最多只能保证一个面与定位面之间的垂直度要求。其她的两个面很难保证。因此,此方案有很大弊端。方案二在加工三个面时都就是用Φ22mm孔的中心线来定位,这样很容易就可以保证其与三个面之间的位置度要求。 2、总体工艺路线: 详细工艺安排: 工序1:以Φ22孔的外表面为基准,扩、精铰Φ22孔; 工序2:以Φ22孔的底面为基准,钻、扩、精铰Φ8锥销孔,攻Φ8螺纹; 工序3:以Φ22孔为基准,粗铣Φ40上端面; 工序4:以Φ22孔为基准,粗铣Φ73上下端面; 工序5:以Φ22孔为基准,镗、精镗Φ55孔; 工序6:铣断Φ73半圆; 工序7:半精铣Φ40上端面; 工序8:半精铣Φ73上、下端面; 工序9:检查,去毛刺。 加工工艺卡片 拨叉加工工艺过程 序号工序内容定位基准机床设备 1 扩、精铰Φ22孔Φ22孔的外表面立式钻床 2 钻Φ8锥销孔Φ22孔的底面立式钻床 3 精铰Φ8锥销孔Φ22孔的底面立式钻床
机械制造基础课后作业
机械制造基础课后作业 第一章工程材料的基本知识 1,说明下列符号的含义及其所表示的机械性能 指标的物理意义：(T s, (T b, HRC,18OHBS/i000/30 答：T s屈服强度符号，材料产生屈服现象时的最小应力值称为屈服强度。T s=F s/S。. T b抗拉强度符号，材料被拉断前承受最大载荷时的应力值称为抗拉强度。T b= F b/S O. HRC洛氏硬度符号，压头为12O0金刚石圆锥体。I8OHBS O/1000/30表示用直径为10mm 勺淬火钢球在1000Kgf的载荷作用下，时间保持30s所测得的布氏硬度值为180。 2,为什么冲击韧性值不直接用于设计计算？它与塑性有何关系？ 答：冲击韧性值是通过一次摆锤冲击试验测得的，测试时要求一次冲断，而生产实地中的工件大多数
都是多次冲击后才被破坏的，这与冲击试验中一次冲断的情况相差较大，所以冲击韧性值常规下只用于判定材料是塑性的还是韧性的，而不用于直接设计。韧性是材料强度和塑性的综合指标，当材料的强度和塑性都很好时，材料的韧性才会很好。3,何谓金属的疲劳和蠕变现象？它们对零件的 使用性能有何影响? 答：金属在连续交变载荷的作用下发生突然性的断裂称为疲劳断裂。金属在高温长时间应力作用下产生明显的塑性变形直至断裂的现象称为蠕变。在设计零件时，必须考虑疲劳强度和蠕变强度及持久强度。 4.Fe—Fe3C相图在生产实践中有何指导意义？有何局限性？ 答：铁碳合金相图的指导意义：（1），选择材料方面的应用；（2），铸造方面的应用；（3），锻造方面的应用；（4），热处理方面的应用；由于铁碳相图是以无限缓慢加热和冷却速度得到的，而在实际加热和冷却都有不同程度的滞后现象。 第二章钢的热处理 一，何为钢的热处理？钢的热处理有哪些基本类型？
机械制造基础课后作业说课讲解
第一章工程材料的基本知识 1，说明下列符号的含义及其所表示的机械性能指标的物理意义：σs，σb，HRC,180HBS10/1000/30 答：σs屈服强度符号，材料产生屈服现象时的最小应力值称为屈服强度。σs=F S/S O. σb 抗拉强度符号，材料被拉断前承受最大载荷时的应力值称为抗拉强度。σb= F b/S O. HRC洛氏硬度符号，压头为1200金刚石圆锥体。180HBS10/1000/30表示用直径为10mm的淬火钢球在1000Kgf的载荷作用下，时间保持30s所测得的布氏硬度值为180。 2，为什么冲击韧性值不直接用于设计计算？它与塑性有何关系？ 答：冲击韧性值是通过一次摆锤冲击试验测得的，测试时要求一次冲断，而生产实地中的工件大多数都是多次冲击后才被破坏的，这与冲击试验中一次冲断的情况相差较大，所以冲击韧性值常规下只用于判定材料是塑性的还是韧性的，而不用于直接设计。韧性是材料强度和塑性的综合指标,当材料的强度和塑性都很好时，材料的韧性才会很好。 3，何谓金属的疲劳和蠕变现象？它们对零件的使用性能有何影响? 答：金属在连续交变载荷的作用下发生突然性的断裂称为疲劳断裂。金属在高温长时间应力作用下产生明显的塑性变形直至断裂的现象称为蠕变。在设计零件时，必须考虑疲劳强度和蠕变强度及持久强度。 4.Fe—Fe3C相图在生产实践中有何指导意义？有何局限性？ 答：铁碳合金相图的指导意义：（1），选择材料方面的应用；（2），铸造方面的应用；（3），锻造方面的应用；（4），热处理方面的应用； 由于铁碳相图是以无限缓慢加热和冷却速度得到的，而在实际加热和冷却都有不同程度的滞后现象。 第二章钢的热处理 一，何为钢的热处理？钢的热处理有哪些基本类型？ 答：钢在固态下采用适当方式进行加热、保温，并以一定的冷却速度冷却到室温，改变钢的组织从而改变其性能的一种工艺方法。 类型包括退火、正火。淬火、回火四种基本类型。 二，退火和正火的主要区别是什么？生产中如何选择正火和退火？ 答：正火比退火的冷却速度快些，故正火的组织比较细，硬度强度比退火高。 根据其加工性、使用性、经济性来选择。 三，常用的淬火方法有哪些，说明它们的主要特点及应用范围。 答：1，单液淬火法：操作简单，易于实现机械化，自动化。 2，双液淬火法：适用于高碳工具钢制造的易开裂工件，如丝锥、板牙等。 3，分级淬火法：适用于由合金钢制造的工件或尺寸较小、形状复杂的碳钢工件。 4，等温淬火法：适用于形状复杂、且要求具有较高硬度和韧性的工具、模具等工件。 5，局部淬火法：对要求局部有高硬度的工件。 四，回火的目的是什么？常用的回火方法有哪几种？指出各种回火方法得到的组织、性能及应用范围。 答：回火的目的有四个： 1，降低脆性，消除或减少内应力。 2，获得工件所要求的机械性能。 3，稳定工件的尺寸。 4，降低工件硬度，利于切削加工。低温回火组织为回火马氏体，一般为工模具钢要求高硬度高强度的工艺。
机械制造基础形成性考核册作业答案
机械制造基础形成性考核册作业答案 1、举例说明生产纲领在生产活动中的作用，说明划分生产类型的规律。 答：产品的年生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。 在计算出零件的生产纲领以后，即可根据生产纲领的大小，确定相应的生产类型。 2、何谓机床夹具?夹具有哪些作用? 答：在机械加工中，为了保证工件加工精度，使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具。 作用：1）保证产品加工精度，稳定产品质量。 2）提高生产效率，降低加工成本。 3）改善工人的劳动条件。 4）扩大机床的工艺范围。 3、机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？ 答：机床夹具大致可以分为6部分。 1）定位部分：用以确定工件在夹具中的正确位置。 2）夹紧元件：用以夹紧工件，确保工件在加工过程中不因外力作用而破坏其定位精 度。 3）导向、对刀元件：用以引导刀具或确定刀具与被加工工件加工表面间正确位置。 4）连接元件：用以确定并固定夹具本身在机床的工作台或主轴上的位置。 5）夹具体：用以连接或固定夹具上各元件使之成为一个整体。 6）其他装置和元件。 4、工件夹紧的基本要求是什么？ 答：1）夹紧既不应破坏工件的定位，又要有足够的夹紧力，同时又不应产生过大的夹紧变形，不允许产生振动和损伤工件表面。 2）夹紧动作迅速，操作方便、安全省力。 3）手动夹紧机构要有可靠的自锁性；机动夹紧装置要统筹考虑其自锁性和稳定的原动力。 4）结构应尽量简单紧凑，工艺性要好。 5、什么叫“六点定位原则”?什么是欠定位?过定位? 答：夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，即用一个支承点限制工件的一个自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位原理。 根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位，称为欠定位。 同一个自由度被几个支承点重复限制的情况，称为过定位（也称为重复定位、超定位） 6、什么是粗基准？如何选择粗基准？ 答：采用毛坯上未经加工的表面来定位，这种定位基准称为粗基准。
机械制造技术基础(第三版)课后习题答案
机械制造技术基础（第三版）课后习题答案 第二章 2-1.金属切削过程有何特征？用什么参数来表示？ 答： 2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点？它们之间有什么关联？ 答：第一变形区：变形量最大。第二变形区：切屑形成后与前刀面之间存在压力，所以沿前刀面流出时有很大摩擦，所以切屑底层又一次塑性变形。第三变形区：已加工表面与后刀面的接触区域。 这三个变形区汇集在切削刃附近，应力比较集中，而且复杂，金属的被切削层在此处于工件基体分离，变成切屑，一小部分留在加工表面上。 2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效地控制它的手段是什么？答：在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。瘤核逐渐长大成为积屑瘤，且周期性地成长与脱落。 积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作前角大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。 由此可见：积屑瘤对粗加工有利，生产中应加以利用；而对精加工不利，应以避免。消除措施：采用高速切削或低速切削，避免中低速切削；增大刀具前角，降低切削力；采用切削液。 2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别？若有区别，而这何处不同？ 答：切屑形成后与前刀面之间存在压力，所以流出时有很大的摩擦，因为使切屑底层又一次产生塑性变形，而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面，化学性质很活跃。而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦，并没有塑性变形和化学反应 2-5车刀的角度是如何定义的？标注角度与工作角度有何不同？ 答：分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角（P17）。 工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。 2-6金属切削过程为什么会产生切削力？ 答：因为刀具切入工具爱你，是被加工材料发生变形并成为切屑，所以（1）要克服被加工材料弹性变形的抗力，（2）要克服被加工材料塑性变形的抗力，（3）要克服切屑与前刀面的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力。 2-7车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析？分力作用是什么？ 答： 2.8背吃刀量和进给量对切削力的影响有何不同？ 答：
机械制造基础形成性考核第四次作业答案
1、举例说明生产纲领在生产活动中的作用，说明划分生产类型的规律。 答：产品的年生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。 在计算出零件的生产纲领以后，即可根据生产纲领的大小，确定相应的生产类型。 2、何谓机床夹具?夹具有哪些作用? 答：在机械加工中，为了保证工件加工精度，使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具。 作用：1）保证产品加工精度，稳定产品质量。 2）提高生产效率，降低加工成本。 3）改善工人的劳动条件。 4）扩大机床的工艺范围。 3、机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？ 答：机床夹具大致可以分为6部分。 1）定位部分：用以确定工件在夹具中的正确位置。 2）夹紧元件：用以夹紧工件，确保工件在加工过程中不因外力作用而破 坏其定位精度。 3）导向、对刀元件：用以引导刀具或确定刀具与被加工工件加工表面间 正确位置。 4）连接元件：用以确定并固定夹具本身在机床的工作台或主轴上的位置。 5）夹具体：用以连接或固定夹具上各元件使之成为一个整体。 6）其他装置和元件。 4、工件夹紧的基本要求是什么？ 答：1）夹紧既不应破坏工件的定位，又要有足够的夹紧力，同时又不应产生过大的夹紧变形，不允许产生振动和损伤工件表面。 2）夹紧动作迅速，操作方便、安全省力。 3）手动夹紧机构要有可靠的自锁性；机动夹紧装置要统筹考虑其自锁性和稳定的原动力。 4）结构应尽量简单紧凑，工艺性要好。 5、什么叫“六点定位原则”?什么是欠定位?过定位? 答：夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，即用一个支承点限制工件的一个自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位原理。 根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位，称为欠定位。
机械加工技术教案
教学课程：绪论 教学目的： 1.了解课程的性质和内容 2.了解机械制造技术的发展现状 3.了解先进制造技术及其发展方向 4.了解课程的目的和要求 教学重点： 1.了解课程的性质和内容 2.了解课程的目的和要求 教学过程： 讲授新课： 一、本课程的性质和内容 本课程所讲的机械制造技术主要是指机械冷加工技术和机械装配技术。 内容包括： （1）掌握金属切削过程的基本规律和机械加工的基本知识。合理选择机械加工方法与机床、刀具、夹具及切削加工参数，并初步具备制订机械加工工艺规程的能力。 （2）掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识。初步具备分析和解决现场工艺问题的能力。 二、机械制造技术的发展现状 我国的制造业得到长足发展，但还存在阶段性的差距。 1.数控机床在我国机械制造领域的普及率不高。 2.国产先进数控设备的市场占有率较低。
3.数控刀具、数控检测系统等数控机床的配套设备不能适应技术发展的需要。 4.机械制造行业的制造精度、生产效率、整体效益等都不能满足市场经济发展的要求。 三、先进制造技术的及其发展方向 先进制造技术是传统制造业不断吸收机械、电子、信息、材料及现代管理等方面的最新成果，将其综合应用于制造的全过程以实现优质、高效、低消耗、敏捷及无污染生产的前沿制造技术的总称。 先进制造技术的主要发展趋势 （1）制造技术向自动化、集成化和智能化的方向发展（CNC)机床、加工中心（MC)、柔性制造系统（FMS）以及计算机集成制造系统（CIMS）等自动化制造设备或系统的发展适应了多品种、小批量的生产方式，它们将进一步向柔性化、对市场快速响应以及智能化的方向发展，敏捷制造设备将会问世，以机器人为基础的可重组加工或装配系统将诞生，智能制造单元也可望在生产中发挥作用。加速产品开发过程的CAD／CAM一体化技术、快速成形（RP）技术、并行工程（CE）和虚拟制造（VM）将会得到广泛的应用。 （2）制造技术向高精度方向发展 21世纪的超精密加工将向分子级、原子级精度推进，采用一般的精密加工也可以稳定地获得亚微米级的精度。精密成形技术与磨削加工相结合，有可能覆盖大部分零件的加工。以微细加工为主要手段的微型机电系统技术将广泛应用于生物医学、航空航天、军事、农业、家庭等领域，而成为下世纪最重要的先进制造技术前沿之一。
机械制造基础(第三版复习简答题)教案资料
机械制造基础（第三版复习简答题） 1.切削加工由哪些运动组成？它们各有什么作用？ 答：切削加工由主运动和进给运动组成。 主运动是直接切除工件上的切屑层，使之转变为切屑，从而形成工件新包表面。进给运动是不断的把切削层投入切削，以逐渐切出整个工件表面的运动。 2．切削用量三要素是什么？ 答：切削用量三要素是切削速度，进给量，背吃刀量。 3．刀具正交平面参考系由哪些平面组成？它们是如何定义的？ 答：刀具正交平面参考系由正交平面Po,基面Pr,切削平面Ps组成；正交平面是通过切削刃上选定点,且与该点的基面和切削平面同时垂直的平面；基面是通过切削刃上选定点,且与该点的切削速度方向垂直的平面；切削平面是通过切削刃上选定点,且与切削刃相切并垂直与基面的平面。 4．刀具的工作角度和标注角度有什么区别？影响刀具工作角度的主要因素有哪些？ 答：刀具的标注角度是刀具设计图上需要标注的刀具角度，它用于刀具的制造、刃磨和测量；而刀具的工作角度是指在切削过程中，刀具受安装位置和进给运动的影响后形成的刀具角度。影响刀具工作角度的主要因素有：横向和纵向进给量增大时，都会使工作前角增大，工作后角减小；外圆刀具安装高于中心线时，工作前角增大，工作后角减小；刀杆中心线与进给量方向不垂直时，工作的主副偏角将增大或减小。 5.试述车刀前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角的作用，并指出如何选择？ 答:前角对切削的难易程度有很大的影响；后角是为了减小后刀面与工件之间的摩擦和减小后刀面的磨损；主偏角其大小影响切削条件、刀具寿命和切削分力大小等；副偏角的作用是为了减小副切削刃和副后刀面与工件已加工表面之间的摩擦，以防止切削时产生震动；刃倾角主要影响切削刃的强度和切屑的流出方向。前角的选择原则：①粗加工、断续切削、刀材强度韧性低、材强度硬度高，选较小的前角；②工材塑韧性大、系统刚性差，易振动或机床功率不足，选较大的前角；③成形刀具、自动线刀具取小前角；后角的选择原则：①粗加工、断续切削、工材强度硬度高，选较小后角,已用大负前角应增加α0；②精加工取较大后角，保证表面质量；③成形、复杂、尺寸刀具取小后角；④系统刚性差，易振动，取较小后角； ⑤工材塑性大取较大后角，脆材减小α0；主偏角的选择原则：①主要看系统刚性。若刚性好，不易变形和振动，κr取较小值；若刚性差（细长轴），κr取较大值；②考虑工件形状、切屑控制、减小冲击等，车台阶轴，取90°；镗盲孔＞90°；κr小切屑成长螺旋屑不易断较小κr，改善刀具切入条件，不易造成刀尖冲击；副偏角的选择原则：系统刚性好时，取较小值，系统刚性差时，取较大值；刃倾角的选择原则：①粗加工、有冲击、刀材脆、工材强度硬度高，λs取负值；②精加工、系统刚性差（细长轴），λs取正值；③微量极薄切削，取大正刃倾角。 6.车外圆时，车刀装得过高过低、偏左或偏右、刀具角度会发生哪些变化？什么情况下可以利用这些变化？ 答;车刀装得过高时工作前角增大，工作后角减小；过低时工作前角减小，工作后角增大；