《工程材料与机械制造技术》参考答案
工程材料与机械制造基础习题及答案(doc 28页)
工程材料与机械制造基础习题及答案(doc 28页)第一章材料的种类与性能1．强度：强度是指在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。
2．屈服强度：材料在外力作用下开始发生塑性变形的最低应力值。
3．弹性极限：产生的变形是可以恢复的变形的点对应的弹性变形阶段最大应力称为弹性极限。
4．弹性模量：材料在弹性变形范围内的应力与应变的比值称为弹性模量。
5．抗拉强度：抗拉强度是试样拉断前所能承受的最大应力值。
6．塑性：断裂前材料产生的塑性变形的能力称为塑料和胶黏剂。
6工程材料的性能分为使用性能和工艺性能。
7．工程材料的使用性能包括力学性能、物理性能和化学性能。
8．金属材料常用的力学性能指标有：бb 表示抗拉强度；бs 表示屈服强度；H 表示硬度；伸长率δ和断面收缩率φ表示塑性；αk 表示冲击韧性。
三、判断题。
1．布氏硬度试验的优点氏压痕面积大，数据稳定，因而适用于成品及薄壁件检验。
（×）2．压头为硬质合金球时，用HBW表示布氏硬度。
（√）3．压头为硬质合金球时，用HBS表示布氏硬度。
（×）4．洛氏硬度的测定操作迅速，简便，压痕面积小，数据波动大，适用于半成品检验。
（×）四、问答题：见教材、习题集及补充题。
第二章材料的组织结构1．晶体：晶体是原子或分子在三维空间做有规律的周期性重复排列的固体。
2．晶格：为便于理解和描述，常用一些假想的连线将各原子的中心连接起来，把原子看做一个点，这样形成的几何图形称为晶格。
3．各向同性：4．各向异性：5．晶胞：晶格中的一个基本单元。
6．晶向：晶格中各原子列的位向。
7．单晶体：由原子排列位向或方式完全一致的晶格组成的称为单晶体。
8．晶体缺陷：偏离晶体完整性的微观区域称为晶体缺陷。
9．空位：是指未被原子占据的晶格节点。
10．间隙原子：是指位于晶格间隙中的原子。
11．晶面：在晶格中由一系列原子组成的平面。
12．位错线：是指在晶体中，某处有一列或若干列原子发生了某种有规律的错排现象。
工程材料与机械制造基础第二版课后练习题含答案
工程材料与机械制造基础第二版课后练习题含答案第一章金属材料选择题1.金属的基本结构单位是（）。
A. 原子 B. 分子 C. 离子 D. 高分子2.金属的导电性好，是因为（）。
A. 金属原子共用周围电子形成了一个电子云 B. 金属原子之间的原子序数很大 C. 金属原子之间的距离很远D. 金属原子的原子半径很大3.现代材料科学的研究表明，金属的显微结构主要包括（）两种结构。
A. 晶体和非晶体B. 多晶和单晶C. 非晶体和薄层结构D. 单晶和二晶轴4.在常温下铁、钨属于（）。
A. 非晶态材料 B. 晶态材料 C. 二相材料 D. 单晶体材料5.劈铅试验所测试的是材料（）。
A. 塑性 B. 韧性 C. 硬度 D. 强度简答题1.什么是金属材料？金属材料具有哪些特点？2.金属的结晶状态有哪些？请简述它们的特点。
3.介绍一下金属断裂的过程。
4.解释一下热处理和强化的含义。
答案选择题：1. A 2. A 3. B 4. B 5. D简答题：1.金属材料是一类以金属元素为主要组成成分的工程材料，具有一系列特点，如：密度大，强度高，塑性良好，导电导热性好等。
同时，也具有一些不足之处，如：易受腐蚀，疲劳寿命相对较短等。
2.金属的结晶状态主要有三种，分别为单晶、多晶以及非晶态。
单晶指的是具有完整晶格结构的材料，其具有优异的物理性能，但制造成本较高。
而多晶则指晶粒较小、有多个晶粒构成的材料。
这类材料具有低成本、高韧性等特点。
非晶态指材料的内部没有固定的原子排列方式，呈无序状态。
这类材料具有高强度、低应力腐蚀等特点。
3.金属断裂的过程主要包括两个阶段，分别为起始裂纹形成阶段和扩展裂纹阶段。
在起始裂纹形成阶段，由于外力作用，材料内部会出现微小的损伤，如缺陷、气孔等，这些损伤会在外力作用下产生应力集中。
当应力集中超过材料强度极限时，就会出现一条裂纹。
在扩展裂纹阶段，裂纹会不断扩大，细微损伤逐渐聚集，最终导致材料破裂。
工程材料与机械制造基础习题-制造基础部分(学生版)
第七章铸造一、概念1、铸造2、合金的流动性3、比热容4、液体收缩5、凝固收缩6、固态收缩7、缩孔8、缩松9、顺序凝固原则10、热应力11、机械应力12、热裂13、冷裂二、填空题。
1、在液态金属成形的过程中，液态金属的及是影响成形工艺及铸件质量的两个最基本的因素。
2、铸造组织的晶粒比较，内部常有、缩松、、等组织缺陷。
3、液态金属注入铸型以后，从浇注温度冷却到室温要经历、和固态收缩三个互相联系的收缩阶段。
4、热裂是在凝固后期下形成的，主要是由于收缩收到阻碍作用而产生的。
5、冷裂是在较度下形成的，常出现在铸件部位，特别是有应力集中的地方。
三、判断题。
1、合金的凝固温度范围越宽，其流动性也越差。
2、合金的凝固温度范围越宽，其流动性也越好。
3、合金的凝固温度范围越小，其流动性越好。
4、合金的凝固温度范围越小，其流动性越差。
5、凝固时合金的结晶潜热释放得越多，流动性越好。
6、凝固时合金的结晶潜热释放得越多，流动性越差。
7、铸型的畜热能力越大，铸型对液态合金的冷却能力越强，其充型能力越差。
8、铸型的畜热能力越大，铸型对液态合金的冷却能力越强，其充型能力越好。
9、液态合金所受的静压力越大，其充型能力就越好。
10、液态合金所受的静压力越大，其充型能力就越差。
11、对于给定成分的铸件，在一定的浇注条件下，缩孔和缩松的总容积是一定值。
12、对于给定成分的铸件，在一定的浇注条件下，缩孔和缩松的总容积是一不定值。
13、在金属型铸造中，铸型的激冷能力更大，缩松的量显著减小。
14、在金属型铸造中，铸型的激冷能力更大，缩松的量显著增多。
15、铸件厚的部分受拉应力，薄的部分受压应力。
16、铸件厚的部分受压应力，薄的部分受拉应力。
17. 分模造型是应用最广泛的造型方法。
18. 机器造型适于中小铸件的成批或大量生产。
19. 机器造型适于大型铸件的成批或大量生产。
四、选择1、缩孔的外形特征是近似于形，内表面不光滑。
A 倒锥B 球C 六面体D 正锥形2、在实际生产中，通常采用顺序凝固原则，并设法使分散的缩松转化为集中的缩孔，载使集中的缩孔转移到中。
机械制造基础简答题答案
加工细长轴时，由于工件径向刚性较差，在切削受力的过程中，引起较大的径向变形，使中间部位的切削深度较两端小，从而产生腰鼓形变形。为减小腰鼓形变形，可采用较大的主偏角，减小切削深度，采用中心架、跟刀架等方法。
3、简述钻孔时，产生“引偏〞的原因及减小“引偏〞的措施。
④提高塑性、韧性 ，便于塑性加工
⑤为最终热处理做好组织准备。
常用的退火方法有
完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火、扩散退火、再结晶退火。
4．钢正火的主要目的是什么？正火及退火的主要区别是什么？如何选用正火及退火？
答：钢正火的主要目的是
①细化晶粒，改善组织，提高力学性能；
②调整硬度，便于进展切削加工〔↑)；
③消除剩余内应力，防止钢件在淬火时产生变形或开裂；
④为球化退火做好组织准备。
正火及退火的主要区别是冷却速度不同。
正火及退火的选用：
①不同的退火方法有不同的应用范围与目的，可根据零件的具体要求选用；
②正火可用于所有成分的钢，主要用于细化珠光体组织．其室温组织硬度比退火略高，比球化退火更高；
③一般来说低碳钢多采用正火来代替退火。为了降低硬度，便于加工，高碳钢应采用退火处理。
8、磨削加工为什么可以获得较高的精度及较低的粗糙度？
由于磨粒的刃口半径ρ小，能切下一层极薄的材料；又由于砂轮外表上的磨粒多，磨削速度高〔30～35m〕，同时参加切削的磨粒很多，在工件外表上形成细小而致密的网络磨痕；再加上磨床本身的精度高、液压传动平稳与微量进给机构，因此，磨削的加工精度高〔8～5〕、外表粗糙度小〔1.6～0.2μm〕。
答：淬火钢一般不宜直接使用，必须进展回火以消除淬火时产生的剩余内应力，提高材料的塑性与韧性，稳定组织与工件尺寸。
现代工程材料成形与机械制造基础-第二版--册-部分题库与答案
1。
分析图示轨道铸件热应力的分布,并用虚线表示出铸件的变形方向。
工艺上如何解决？轨道上部较下部厚，上部冷却速度慢，而下部冷却速度快。
因此，上部产生拉应力,下部产生压应力。
变形方向如图.反变形法5。
如图一底座铸铁零件，有两种浇注位置和分型面方案，请你选择一最佳方案，并说明理由。
方案（Ⅱ）最佳..理由：方案（Ⅰ)是分模造型，上下铸件易错边，铸件尺寸精度差。
方案（Ⅱ)是整模造型, 铸件尺寸精度高.内腔无需砂芯成型，它是靠上、下型自带砂芯来成形.6.下图为支架零件简图。
材料HT200,单件小批量生产.(1）选择铸型种类（2)按模型分类应采用何种造型方法？(3)在图中标出分型面、浇注位置、加工余量（1) 砂型铸造，(2）整模造型（3）分型面、浇注位置、加工余量：见图9.如图，支架两种结构设计。
（1）从铸件结构工艺性方面分析,何种结构较为合理？简要说明理由。
（2)在你认为合理的结构图中标出铸造分型面和浇注位置。
（1)（b）结构较为合理。
因为它可省去悬臂砂芯。
（2)见图.分型面。
浇注位置（说明：浇注位置上、下可对调)`12。
如图所示铸件结构是否合理?如不合理，请改正并说明理由。
铸件上部太厚，易形成缩孔，壁厚不均匀易造成热应力.可减小上部壁厚,同时设加强筋.无结构圆角，拐弯处易应力、开裂.设圆角。
3。
某厂铸造一个Φ1500mm的铸铁顶盖，有图示两个设计方案，分析哪个方案的结构工艺性好，简述理由.（a）图合理(b）图结构为大的水平面，不利于金属液体的充填,易造成浇不足、冷隔等缺陷；不利于金属夹杂物和气体的排除，易造成气孔、夹渣缺陷;大平面型腔的上表面，因受高温金属液的长时间烘烤,易开裂使铸件产生夹砂结疤缺陷.7。
图示铸件的两种结构设计，应选择哪一种较为合理?为什么？零件一：（b)合理。
它的分型面是一平面，可减少造型工作量，降低模板制造费用。
零件二：（a)合理。
凸台便于起模，而a图所示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模.8。
工程材料与机械制造基础第二版答案
工程材料与机械制造基础第二版答案第一章：工程材料的概述1.定义：工程材料是指用于制造各种工程产品和构件的原料，包括金属材料、非金属材料和合成材料。
2.金属材料分类：金属材料按照基本组织可分为晶体、多晶体和非晶体。
按照化学成分可分为金属元素和合金。
按照制备方式可分为熔炼和粉末冶金方法。
3.非金属材料分类：非金属材料包括陶瓷材料、高分子材料和复合材料。
陶瓷材料可分为无机非金属材料和有机非金属材料。
高分子材料是由高分子化合物制成的材料。
复合材料由两种或以上的基础材料组成。
4.合成材料分类：合成材料指人工合成的新材料，包括金属基复合材料、陶瓷基复合材料和高分子基复合材料。
第二章：金属材料的组织和性能1.金属的晶体结构：金属的晶体结构可分为体心立方结构、面心立方结构和六方最密堆积结构。
2.晶体缺陷：晶体缺陷包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷包括金属原子的不可替代缺陷和可替代缺陷。
线缺陷包括位错和抱线。
3.金属的力学性能：金属的力学性能包括强度、硬度、韧性、可塑性和延展性等。
4.金属的热学性能：金属的热学性能包括热膨胀系数、热导率和比热容等。
第三章：金属材料的制备与加工1.金属的提炼和精炼：金属的提炼过程包括冶炼和精炼。
冶炼是将矿石中的金属氧化物还原为金属的过程。
精炼是去除金属中的杂质，提高金属纯度的过程。
2.金属的凝固：金属的凝固过程包括液相凝固、凝固过程中的晶体生长和固相变形。
3.金属的成形加工：金属的成形加工包括锻造、压力加工、热处理和冷加工等。
4.金属的热处理：金属的热处理包括退火、淬火、回火和时效等。
第四章：非金属材料的组织和性能1.陶瓷材料的组织和性能：陶瓷材料的组织包括晶体和非晶体结构，性能包括强度、硬度和热稳定性等。
2.高分子材料的组织和性能：高分子材料的组织包括聚合物链和结晶结构，性能包括高分子材料的强度、弹性和耐热性等。
3.复合材料的组织和性能：复合材料的组织包括增强相和基体相，性能包括强度、刚度和耐热性等。
(完整版)机械制造工程学习题及答案_超级完整
第一章绪论思考下列问题:1．机械制造工业的发展历史和现状。
2．机械制造工业在国民经济中的地位作用。
3．本课程的主要任务和要求。
第二章金属切削加工的基础知识一、填空题1. 在加工中，刀具和工件之间的相对运动称为切削运动，按其功用可分为主运动和进给运动。
其中主运动消耗功率最大。
2. 切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量。
*3. 刀具静止角度参考系的假定条件是假定安装条件和假定运动条件。
4. 常用的切削刃剖切平面有正交平面、法平面、背平面和假定工作平面，它们可分别与基面和切削平面组成相应的参考系。
5. 在正交平面内度量的前刀面与基面之间的夹角称为前角，后刀面与切削平面之间的夹角称为后角。
6. 正交平面与法平面重合的条件是刃倾角为0 。
7. 基准平面确定后，前刀面由前角和刃倾角两个角确定；后刀面由后角和主偏角两个角确定；前、后刀面确定了一条切削刃，所以一条切削刃由前角、后角、刃倾角、主偏角四个角度确定。
8. 用以确定刀具几何角度的两类参考坐标系为刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）1. 在切削加工中，进给运动只能有一个。
（×）2. 背平面是指通过切削刃上选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于基面的平面。
（×）3. 其它参数不变，主偏角减少，切削层厚度增加。
（×）4. 其它参数不变，背吃刀量增加，切削层宽度增加。
（√）5. 主切削刃与进给运动方向间的夹角为主偏角K。
（×）r*6. 车削外圆时，若刀尖高于工件中心，则实际前角增大。
（√）7. 对于切断刀的切削工作而言，若考虑进给运动的影响，其工作前角减少，工作后角增大。
（×）*8. 当主偏角为90时，正交平面与假定工作平面重合。
（√）9. 切削铸铁类等脆性材料时，应选择K类（YG类）硬质合金。
（√）10. 粗加工时，应选择含钴量较低的硬质合金。
（×）三、名词解释1. 基面过切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面。
机械工程材料教程及课后答案
课程名称：工程材料及成形技术基础总学时： 64/48学时 (理论学时56/40)适用专业：机械设计制造及其自动化、机械电子工程/汽车服务工程一、课程的性质与任务《工程材料及成型技术基础》是研究机械零件的材料、性能及成形方法的综合性课程，是高等工科师范院校机械工程专业必修的专业基础课，其内容包括工程材料和成形技术基础两部分。
本课程是在修完高等数学、大学物理（含实验）和机械制图等课程的基础上开设的。
其任务是使学生掌握工程材料及成形技术的基本知识，为后继学习机械设计、模具制造工艺、先进制造技术和毕业设计等课程，培养专业核心能力；为今后从事职业学校机械类专业相关课程的教学，奠定必要的专业基础。
本课程教学开设了实验教学。
通过实验教学，在巩固和验证课程的基本理论知识的同时，拓展学生的创新思维，着重培养学生实践动手能力和创新能力。
二、课程教学基本要求1、获得有关材料学的基本理论与工程材料的一般知识，掌握常用工程材料的成分、热加工工艺与组织、性能及应用之间的相互关系，熟悉常用工程材料的种类、牌号与特点，使学生具备合理选用工程材料、热处理方法、妥善安排热处理工艺路线的基本能力。
2、初步掌握工程材料主要成形方法的基本原理与工艺特点，获得具有初步选择常用工程材料、成形方法的能力和进行工艺分析的能力。
3、具有综合运用工艺知识，初步分析零件结构工艺性的能力。
4、初步了解新材料、新技术、新工艺的特点和应用。
四、本课程的教学内容绪 论一、材料科学的发展与地位：材料科学的发展通常是和人类文明联系在一起的。
古代文明：人类的发展史上，最先使用的工具是石器 ；新石器时代(公元前6000年～公元前5000年)烧制成陶器；东汉时期发明了瓷器；到了西汉时期, 炼铁技术又有了很大的提高，采用煤作为炼铁的燃料，这要比欧洲早1700多年。
在河南巩县汉代冶铁遗址中，发掘出20多座冶铁炉和锻炉。
炉型庞大，结构复杂，并有鼓风装置和铸造坑。
可见当年生产规模之壮观。
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一、填空题（每空1分，共30分）
1．批量、大批量
2．冲击韧性
3．形核与长大
4．体心、面心、密排六方晶格
5．调质、淬火+低温回火
6.逐层、中间、糊状（体积）、糊状（体积）
7.塑性、变形抗力
8. 熔合区、过热区
9．切削深度、进给量
10.工序
11. 欠定位、过定位、不完全定位、完全定位
12. 0.7
13. 钻头旋转、钻头轴向移动、砂轮的旋转、工作台往复、砂轮移动
二、判断题（正确的在题后括号内标“√”，错误的标“×”）（每题1分，共10分）
1.√
2. ×
3．×
4. ×
5. √
6. ×
7. ×
8.×
9.√
10.×
三、名词解释（每题3分，共12分）
1．45：
平均含碳质量分数为0.45%的优质碳素结构钢
2．CA6140
普通落地卧式车床，A重大结构改型、主参数为最大车削直径400mm
3．工序
在机械加工中，同一个人（或一组人）在同一个工作地对同一零件所连续加工的那部分工艺内容
4．固溶强化
固溶体中，溶质原子进入溶剂，使溶剂晶格发生畸变，从而使固溶体的强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象。
四、简答题（每题5分，共20分）可根据答题情况给分
1．齿轮选用20CrMnTi材料制作，其工艺路线如下：
下料→锻造→正火①→切削加工→渗碳②淬火③低温回火④→喷丸→磨削加工。
请分别说明上述①②③④项热处理工艺的目的。
答：①正火的目的：使组织均匀化、细化、改善切削加工性能；（1分）
②渗碳的目的：提高齿轮含碳量，为淬火作准备；（1分）
③淬火的目的：使渗碳层获得最佳的性能，即获得高的齿面硬度、耐磨性和疲劳强
度，保证心部的强度和韧性；（2分）
④低温回火的目的：减少淬火应力，并提高韧性。
（1分）2．粗基准选择的出发点和原则是什么？
答：1、保证相互位置要求的原则，选择不需加工的表面作基准。
（1分）
2、合理分配加工余量的原则，选择加工余量少、重要表面、面积最大的表面为基准。
（2分）
3、便于工件装夹原则（1分）
4、粗基准一般不得重复使用的原则，所选粗基准应为后续工序的精基准，以免粗基
准表面重复定位产生大的误差。
（1分）3. 机械加工过程一般划分为哪几个阶段，划分加工阶段目的是什么？
答：一般情况下，机械加工过程都要划分为粗加工、半精加工、精加工、光整加工四个阶段进行。
（2分）其中粗加工阶段主要为后续工序选好基准、大量去除金属层、提
高生产率，精加工阶段要达到零件图上规定的尺寸精度、表面质量要求，而半精加
工阶段是为精加工做准备，光整加工阶段仅限于对零件表面质量有特殊要求的加
工，并非所有的零件都需要这四个阶段。
整个工艺过程划分阶段有利于保证加工质
量，合理使用设备，便于安排热处理工序和及时发现毛胚的缺陷。
（3分）
4．如何防止铸造工艺中的缩孔和缩松？
答：1、采取顺序凝固原则，用冒口补缩。
（1分）
2、选用纯金属、共晶合金或结晶温度范围窄的合金。
（1分）
3、安放冒口和冷铁、实现顺序凝固。
（1分）
4、控制浇注温度与速度，在满足充型能力的前提下，尽量降低浇注温度与速度。
（1分）
5、加压力等工艺措施。
（1分）
五、综合题（第1题10分，第2题8分，第3题10分，共28分）
1.绘图并在图上标注车刀的三个面（基面，切削平面，主剖面），五个角度（γ=10º，α=6º，Kγ=45º，K'γ=5º）（10分）。
答：
2.分析图中零件若要满足图示加工要求，工件需限制那几个自由度？（8分）
1）过轴心打通孔，保证尺寸L ；2）在支座零件上加工两通孔，保证 3）在小轴上铣槽，保证尺寸H 和L
尺寸A 和H ；
答：1）限制的自由度为：
（2分）
2) 限制的自由度为：
（3分）
3）限制的自由度为：
（3分）
3.图示为齿轮上内孔及键槽的有关尺寸，内孔和键槽
的加工顺序如下。
（10分）
工序1：镗内孔至Ф062.006.39 mm 。
工序2：插槽至尺寸A 1。
工序3：热处理—淬火。
工序4：磨内孔至Ф039
.0040+mm ，同时
保证键槽深度2.003.43+mm 。
答：先正确作出尺寸链图
1A =0A +2A -3A =(43.3+19.8-20)mm=43.1mm
ES 1A =ES 0A +EI 2A -ES 3A =(0.2+0-0.0195)mm=0.1805mm EI 1A =EI 0A +ES 2A -EI 3A =(0+0.031-0)mm=0.031mm
最后求得插键槽时的工序尺寸1A =1805
.0031.01.43++
1.3.2 辅助基准的选择
辅助基准是为了便于装夹或易于实现基准统一而人为制成的一种定位基准，如轴类零件加工所用的两个中心孔、图1-19所示的汽车发动机机体加工是的工艺孔等，它不是零件的工作表面，只是出于工艺上的需要才做出来的。
又如图1-20所示的零件，为安装方便，毛坯上专门铸出工艺搭子、也是典型的辅助 基准，加工完毕后应将其从零件上切除。