09-2010机械制造基础A卷及答案

浙江科技学院考试试卷
浙江科技学院
2009 -2010 学年第 1 学期考试试卷 A 卷
考试科目 机械制造基础 考试方式 闭 完成时限 2小时 拟题人 审核人 批准人 2010年1月 17 日 机械与汽车工程学院 08 年级 车辆、机制、材料 专业
命题：
一、 选择题：在题内空格中，填上正确答案代号。

（本大题共3小题，每空格1分，共１0分）
1．设计零件时，根据不同的情况选择强度指标：
设计一般零件用 ；对于铸铁等脆性材料用 作强度校核；对于弹簧元件等不允许塑性变形的零件用 校核强度。

A ．σ b
B ．σs 或σ0.2
C ．σe
2．零件设计图上一般应标注硬度数值作为要求达到的机械性能指标。

对于软的材质包括退火态、正火、调质态或锻轧的钢坯需要标注 硬度；对于硬的材料如工、模具淬火或表面淬火、渗碳淬火应标注 硬度；离子氮化、PVD 、CVD 、渗硼等表面处理件或硬质合金合适用 硬度标注。

A ．HV
B ．HBS
C ．HRC
专业班级 学号 姓名 ………………………………………………………………………装订线……………………………………………………………………………………
3．在平面加工中，多数情况下，应选用 的方法，但对于狭长
平面可选用 方法。

外圆精密加工时，对淬硬钢件通常选用 ，
而对有色金属宜选用 。

Ａ．铣削 Ｂ．刨削 C.精细车 D. 磨削
二．填空题：在题中“ ”处填上答案。

（本大题共
6小题，总计32分）
1．常见金属有三种典型的晶体结构为 、 、 ；实际金属中存在着三种常见的晶体缺陷 、 、 。

2．对于下列常用钢号，按照用途填写钢种分类：
45、40Cr 、38CrMoAlA ，65Mn 、60Si2Mn ，20Cr 、20CrMnTi ， W18Cr4V 、W6Mo5Cr4V2 ，CrWMn 、Cr12MoV 、9SiCr ， T7、T10A 、T12 ， HT300 ，QT600-3 ，LY11 ，H70、HPb59-1 。

3. 铸造方法有 、 、 、 、
和 等。

4. 塑性成形技术可分为 和 两种方法。

5. 焊接技术可分为 、 、 其中熔化极气体保护焊属于 电阻焊属于 。

6．切削加工的基本参数有 、 、 统称为切削用量的三要求，必须正确选定。

…………………………………………
三．名词解释（本大题共3小题，总计共12分）
1. 压力铸造（4分）
2. 钎焊（4分）
3.积屑瘤及其作用（4分）
分析问答题：
四．砂型铸造和金属型铸造各有什么特点？为什么说砂型铸造是凝固成型技术中最基本的方法？而金属型铸造未能广泛取代砂型铸造？（8分）
五．试求缓慢冷却条件下，35钢室温下的相组成物和组织组成物的相对含量；画出其结晶过程示意图。

(8分)
六．某厂生产磨床，齿轮箱中齿轮要求齿部的表面硬度为50～58HRC，心部硬度为217～255HBS，可以选用40Cr钢或20CrMnTi钢制作，其工艺路线为：
下料→锻造→热处理1→机加工→热处理2→机加工
试问：1．针对这两种材料，热处理1和2应选择何种工艺，目的为何？
2．经热处理2后，齿轮的齿芯和齿部表层各为什么室温组织与性能，其适用工况场合？（10分）
七．下列铸件和焊件分别宜采用那种铸造和焊接方法？（13分）
（1）下列铸件在大批量生产时：铝合金活塞、大口径铸铁污水管、剪床床身、航空发动机叶片、压缩机铝合金外壳。

（5分）
（2）下列焊件：铝合金压力容器、汽车油箱的大量生产、硬质合金刀具与45钢焊接、同直径圆棒间的对接。

（4分）
（3）下列零件宜采用什么塑性成形方法？
发动机曲轴、大型水轮机轴、不锈钢快餐盘、铝合金型材。

（4分）
八．请为下列零件或结构选择加工方法及机床（7分）
1）在大型铸件上加工螺栓孔和油孔；
2）HT200灰铸铁轴套10φH8轴心孔,6.1Ra μm ； 3）在大型铸件上加工具有相对位置要求的轴承孔； 4）大批量生产汽车连杆端平面； 5）某齿轮轴上的双圆头平键槽； 6）大量生产某齿轮孔内键槽；
7）成批加工某灰铸铁联轴器的80φh7外圆面，2.3Ra μm 。

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2009 -2010 学年第 1 学期考试 A 卷标准答案
考试科目 机械制造基础 考试方式 闭 完成时限 2小时 拟题人 审核人 批准人 2010 年 1 月 17 日 机械与汽车工程 学院 08 年级 车辆、机制、材料 专业
参考答案及评分标准
一、 选择题（每空格1分，共１0分） 1. B 、A 、C ； 2. B 、C 、A ； 3. A 、B 、D 、C 。

二、 填空题（每空格1分，总计32分）
1、体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。

点缺陷、线缺陷、面缺陷。

2、调质钢、弹簧钢、渗碳钢、高速钢、冷作模具钢、碳素工具钢、灰铸
铁、球墨铸铁、硬铝合金、黄铜。

3、砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、
消失模铸造等任选六个。

4、体积成形、板料成形。

5、熔化焊、压力焊、钎焊。

熔化焊、压力焊。

6、切削速度、背吃刀量、进给量。

三、名词解释（每题4分，共12分）
1、压力铸造（4分）
压力铸造：将熔融金属在压铸机中以高速压射入金属铸型内，并在压力下结晶的铸造方法。

2. 钎焊（4分）
钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料湿润母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接的焊接方法。

3.积屑瘤及其作用（4分）
在形成节状切屑的过程中，切削底层受到刀具很大的摩擦阻力，致使这层金属的流动速度降低。

当摩擦阻力超过这层金属同切屑本身的结合强度时，使黏附于刀刃上，形成积屑瘤。

（2分）粗加工时能保护刀刃，延长刀具使用寿命，但精加工时影响加工精度，应尽量避免产生。

(2分)
分析问答题
四．答案要点：（8分）
砂型铸造特点：
1）几乎适用于所有不同大小、结构的零部件生产；
2）适用于所有金属材料的生产；
3）铸件的表面粗糙度高，尺寸精度及表面质量也比较差；
4）壁厚较大的砂型铸件，容易导致铸件内部晶粒粗大，易产生组织成
分的偏析，进而产生力学性能不均匀的现象。

（2分）
但由于砂型铸造应用面最广，占所有铸件比例为80%，几乎适用于所有不同大小、结构的零部件生产，适用于所有金属材料的生产，大小批量都可适用，因此砂型铸造是凝固成型技术中最基本的方法。

（2分）
金属型铸造的特点：
1）金属型铸件冷却快，组织致密，机械性能较高；
2）铸件的精度和表面质量较高，机械加工余量小；
3）实现了“一型多铸”，提高了生产率，改善了劳动条件；（2分）
金属型的制造成本较高，不宜生产大型、形状复杂和薄壁铸件；透气性差且无退让性，铸件易产生浇不到、裂纹或白口等缺陷；受金属型材料熔点限制，熔点高的合金不适宜金属型造型，故金属型铸造未能广泛取代砂型铸造。

（2分）
五．答案要点：（8分）
答：(1) 35钢室温下的相组成物：F＋Fe3C (1分) 其中F的相对含量：Q F = (6.69－0.35)/(6.69－0.0218) = 95.08% Fe3C的相对含量：Q Fe3C = 1－ωF = 4.92%
(2分)
(2) 35钢室温下的组织组成物：F＋P (1分)
其中F的相对含量：Q F = (0.77－0.35)/(0.77－0.0218) = 56.13% P的相对含量：Q P = 1－ωF = 43.87% (2分)
(3) 35钢结晶过程示意
图(2分)
六．答案要点：（10分）
热处理1：调质（即淬火+高温回火）：获得良好的综合机械性能要求，
提高疲劳强度；（3分）热处理2：表面高频淬火+低温回火：保证表层强度与耐磨性。

（3分）齿部表层组织：回火M （2分）
齿芯组织：回火S （2分）
七．下列铸件和焊件分别宜采用那种铸造和焊接方法？（13分）
（1）铝合金活塞——低压铸造；（1分）
大口径铸铁污水管——离心铸造（1分）
剪床床身——砂型铸造（1分）
航空发动机叶片——熔模铸造（1分）
压缩机铝合金外壳——压力铸造（1分）
（2）铝合金压力容器——氩弧焊（惰性气体保护焊）（1分）
汽车油箱的大量生产——电阻焊中的缝焊（1分）
硬质合金刀具与45钢焊接——硬钎焊（1分）
同直径圆棒间的对接——对焊（1分）
（3）发动机曲轴：——模锻（1分）
大型水轮机轴：——自由锻（1分）
不锈钢快餐盒：——拉深（1分）
铝合金型材：——挤压（1分）
八．请为下列零件或结构选择加工方法及机床（7分）1）钻孔，摇臂钻床；（1分）
2）钻孔、镗孔（或铰孔），车床；（1分）
3）镗孔，镗床；（1分）
4）拉削，拉床；（1分）
5）铣削，立式铣床；（1分）
6）拉削），拉床；（1分）
7）车削，车床。

（1分）。