机械制造概论公选课复习题

总复习题一、判断题（对√、错×、每小题分，共分）1、影响合金流动性的主要因素是砂型太潮湿（×）2、铸件毛坯产生粘砂的原因主要是合金化学成分不合格（×）3、拔模斜度与设计斜度是没有区别的。

（×）4、碳钢的含碳量越高，其强度和塑性也越高。

（√）5、锻造重型机械零件时，只能采用自由锻锻造方法（√）6、金属在塑性变形过程中，原子排列得最密的结晶面上易产生滑移（×）7、氩弧焊主要用于焊接易氧化得元件和构件。

（√）8、碳当量为0.4∽0.6%的钢材可焊性好。

（×）9、增大车刀前角γ可使收缩系数（切屑）减小，因而可降低切削力（√）10、在切削过程中，非常软和非常硬的材料难于加工。

（√）11、浇铸温度越高，合金的流动性越好；因此，铸件生产中往往采用比较高的温度。

（×）12、为防止铸件产生缩孔，应采用“同时凝固”原则。

（×）13、大批量造型时，采用机器造型，铸件精度高，故加工余量小。

（√）14、冒口在浇注系统中功能是保证多浇的金属起到补缩的作用。

（√）15、板料冲压生产中，凸、凹模间隙越小，获得的冲裁件断面质量和尺寸精度越差。

（×）16、锻造能保证金属零件具有较好的力学性能。

（√）17、埋弧自动焊使用的光焊丝可通过较大的电流（100A以上）。

（√）18、焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区三部分。

（√）19、在焊接重要构件时，一般采用碱性焊条。

（√）20、刀具的寿命是指刀具从使用到报废为止的切削时间（s）。

（√）二、填空题（每题2分，共20分）1、铸件外壁拔模斜度的角度15分-3度。

2、普通车床主轴箱应选用灰口牌号HT200 铸铁。

3、内燃机汽缸套是采用OT400-18 铸造。

4、冲裁零件时，为获得良好的断裂面应选择较比较小凸凹模间隙。

5、拉延时，为了防止周边起皱时应选用较比较大的凸凹模圆角半径。

6、手工电弧焊所用的焊接电压16-35 V、电弧长度3-16 mm。

7、产生焊接应力和变形的根本原因是热影响区的影响。

8、砂轮的磨粒愈小、精度愈高。

9、使砂轮继续保持锐利的切削性能称为自锐性。

10、机床通过变速机构获得一系列的转速，通常是按等比级数排列的。

11、普通车床主轴箱应选用 HT150—HT200牌号灰口铸铁。

12、离心铸造主要适用于内空圆筒零件的铸造。

13、液态合金冷却至常温铸件发生的收缩一般经历液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。

14、金属可锻性的评定指标是塑性和变形抗力。

15、冲压弯曲变形时，在中性层内侧，变形区的金属产生受压变形，而外侧金属产生拉伸变形。

16、氩弧焊可分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊。

17．硬质合金是一种常用的刀具材料，它可以分成 YT 和 YG 两种。

18、切削运动包括主运动运动和进给运动运动。

19、普通外圆车刀有一尖二刃。

金属材料及热处理部分习题1.1什么叫弹性变形？什么叫塑性变形？答：随外力消除而消失的变形称为弹性变形。

当外力去除时，不能恢复的变形称为塑性变形。

1.2 σ0.2的含义是什么？为什么低碳钢不用此指标？答：σ0.2为名义屈服强度（点），适用于没有明显屈服现象的金属材料。

低表示。

碳钢有明显的屈服现象，用σs1.3抗拉强度与硬度之间有没有一定的关系？为什么？答：有。

因为它们以不同形式反映了材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能反映的是被测材料整个体积内，而HRC反力。

只是反映的材料体积不同，σb映被压处。

1.4αk代表什么指标？为什么αk不用于设计计算？答：αk 代表金属材料的冲击韧度，即试样缺口底部面积上的冲击吸收功，代表抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。

因为αk 值的影响因素多，重复性差，且工件大多以小能量多次冲击下工作，此时的寿命主要取决于强度。

所以，不直接用于设计计算。

1.5某低碳钢拉伸试样，直径为10mm ，标长为50mm ，屈服时应力为18840N ，断裂前的最大拉力为35320N ，拉断后将试样接起来，标距之间的长度为73mm ，断口处截面直径为6.7mm 。

问该低碳钢的σs 、σb 、δ、ψ 各是多少？其硬度大约是多少？答: a a a O s s MP MP MP A F 24088.239)210(188402====πσ a a O b b MP MP A F 4507.449)210(353202====πσ %46%10050507301=⨯-=-=O L L L δ %55%100)210()27.6()210(2210=⨯-=-=πππϕO A A A HBS HBS HBSbb 1256.34506.36.3===∴=σσ 2.1已知Cu 的原子直径为2.56 A , 求Cu 的晶格常数,并计算1mm 3 C u 中的原子个数。

答:Cu 为面心立方晶格,因为a r 42=,所以A d r a 62.3256.222224=⨯===,因为面心立方晶胞体积为A3,内含4个原子,所以原子个数= 19213371043.8100843.0462.3)101(⨯=⨯=⨯⨯= (个) 2.2 已知Zn 的原子直径为2.75 A,求Zn 的晶格常数,并计算1mm 3 Zn 中的原子个数。

答:Zn 为密排六方晶格,因为2a r =,所以a=2r=D=2.75A; 38=a c ;A a c 49.438==晶体体积：c a 2233，内含6个原子，所以： 原子个数1921237108.610068.0649.475.2233)101(6⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯=晶胞体积金属体积(个) 2.3在立晶体中，AB 晶向如图2-34所示，求AB 晶向指数。

答：坐标值：1/2、1/2、1；AB 晶相指数：[1 1 2]2.4在立方晶体中，一晶面通过Y=1/2、Z=3并平行于X 轴，它的晶面指数是多少？绘图表示。

答：① 截距：∞，1/2，3② 倒数：0，2，1/3③ 晶面指数：（0 6 1）2.5一块质量一定的纯铁，发生α-Fe →γ-Fe 时，其体积如何变化？答：体积缩小。

因为质量一定，原子个数一定，而γ-F e 的排列比α-Fe 紧密，占空间小，所以体积减小。

2.6金属的晶粒大小对其力学性能有何影响？如何控制液态金属的结晶过程，以获得细小晶粒？答：晶粒越细，晶界就越多，晶界处的晶格排列方向极不一致，犬牙交错、互相咬合,从而增加了塑性变形的抗力，提高了金属的强度。

同时，金属的塑性和韧性也可得到提高。

采用快速冷却、人工精核、机械震动、超声波振动、电的磁搅拌等方法可获得细小晶粒。

2.7解释下列名词：合金、组元、相、组织、相图、固溶体、金属化合物、铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体、Fe3C Ⅰ、Fe3C Ⅱ、Fe 3C Ⅲ、亚共析钢、共析钢、过共析钢。

答：合金:是由两种和两种以上的金属与非金属元素或金属与非金属元素组成的具有金属性质的物质。

组元:是组成合金的最基本的物质。

相：在金属或合金中，凡成分相同、结构相同并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。

组织：在显微镜下所观察到的晶粒的大小、形态和分布叫作显微组织。

相图：是指在平衡条件下，合金的成分、温度和组织之间关系的图形。

固溶体：组成合金的组元，在固态时相互溶解，所形成的单一均匀的物质。

金属化合物：合金组元之间发生相互作用而生成的晶格类型和性能不同于任一组元的物质。

铁素体：碳溶于α-Fe 中形成的固溶体。

奥氏体：碳溶于γ-Fe 中形成的固溶体。

渗碳体：铁与碳形成的金属化合物Fe3C 。

珠光体：铁素体和渗碳体组成的两相混合物。

莱氏体：奥氏体和渗碳体组成的两相混合物。

Fe3C Ⅰ： 从液体金属中直接结晶出的渗碳体称为一次渗碳体.Fe3C Ⅱ：从奥氏体中析出的渗碳体称为二此渗碳体.Fe 3C Ⅲ：由铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体.亚共析钢:含碳量为0.028℅─2.11℅之间的室温组织为F+P 的钢.共析钢: 含碳量为0.77℅、室温组织为P 的钢.过共析钢:含碳量大于0.77℅、室温组织为P+ Fe3C Ⅱ的钢。

铸造部分习题一、如图所示的铸件有哪几种分型方案？各有何优缺点？1、两方案均可行，但I 方案存在错箱可能。

该零件不算太高，故方案II 稍好，从冒口安放来看，II 方案容易安放（在中间）。

2、I ，方案II 型芯稳定，但φ40凸台妨碍拔模。

I3、方案I:φ125两圆台凸起妨碍拔模，轴头孔型芯头复杂，安放有困难；方案II:底部A 处妨碍拔模，有错箱可能；方案III:仅有错箱可能，方案可行；方案IV:分型面处有圆弧，需要挖砂，顶部圆台妨碍拔模。

方案I ： 分型面为曲面，不利于分型。

方案II ：4、方案I ： 分型面为曲面，不利于分型。

方案II ：分型面在最大截面处，且为平面，方案可行。

锻造部分习题1． 绘制锻件图应考虑的几个主要因素是什么？答：对自由锻件而言，应考虑：①敷料；②锻件余量；③锻件公差。

对模锻件而言，应考虑：①分模面；②余量、公差和敷料；③模锻斜度；④模锻圆角半径。

1． 2． 与自由锻相比，模锻具有哪些优点？答：模锻具有锻件精度高、结构更复杂、表面粗糙度低、生产效率以及要求操作IA A者技术水平低等优点。

但是模锻不能锻造巨型锻件，而且模具成本高，不适应单件小批量生产。

58．用φ50冲孔模具来生产φ50落料件能否保证冲压件的精度？为什么？答：不能保证冲压件的精度，落料件的直径大于50mm。

因为凹模的尺寸决定落料件尺寸，此题中使用的凸模直径为50mm，而凹模的直径为50+Z mm（Z为凸凹模之间的间隙），所以落料件的直径大于50mm。

59．用φ250×1.5板料能否一次拉深直径为φ50的拉深件？应采取哪些措施才能保证正常生产？答：因为：5.02.025050<===Ddm（m为拉深系数）所以此件不能一次拉深成形。

应采取的措施是：①多次拉深（可安排4~5次）；②多次拉深后，对工件进行退火处理，保证足够的塑性；③加润滑剂，来减少摩擦阻力。

2．3．翻边件的凸缘高度尺寸较大而一次翻边实现不了时，应采取什么措施？措施1：首先将坯料拉深成形，然后将底部冲孔，最后将底部内缘金属翻边形成凸缘。

措施2：首先将坯料拉深成形，然后切掉底部金属。

63．写出下面零件的成形工序并排序。

答：（1）（1）落料；（2）（2）冲底板的二孔；（3）（3）弯曲；（4）（4）冲立壁的二孔。

焊接部分思考题解答1．熔焊、压焊和钎焊的实质有何不同？解：熔焊的实质是金属的熔化和结晶，类似于小型铸造过程。

压焊的实质是通过金属欲焊部位的塑性变形，挤碎或挤掉结合面的氧化物及其他杂质，使其纯净的金属紧密接触，界面间原子间距达到正常引力范围而牢固结合。

钎焊的实质使利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散实现连接焊件。