1、機械制造技術基礎考試試卷答案一、大題，每題2分，共計10分1.合金澆鑄時，提高液態金屬的澆鑄溫度不僅可以防止鑄件產生澆不足和冷隔等鑄造缺陷，而且可以防止鑄件中出現氣孔。 （ × ）合金澆鑄時，提高液態金屬的澆鑄溫度可以防止鑄件產生澆不足和冷隔等鑄造缺陷，但易造成氣孔。2.合金鑄造時，鑄件的壁厚設計應大于該合金鑄件在該鑄造條件下所能得到的最小壁厚。 （ ）3. 板料彎曲成形時，變形加工硬化達到一定程度后必須進行再結晶退火，其為熱加工成形。 （ ´ ） 板料彎曲成形時，變形加工硬化達到一定程度后必須進行再結晶退火，其為冷加工成形。4、低碳鋼焊接熱影響區中的正火區和部分相變區的力

2、學性能最好，過熱區的力學性能最差。 （ ´ ）低碳鋼焊接熱影響區中的正火區的力學性能最好，過熱區的力學性能最差。5、厚度為25mm低碳鋼板開V型坡口進行對接，采用手工電弧焊時，易出現收縮變形和波浪變形。（ ）（ ´ ）厚度為25mm低碳鋼板開V型坡口進行對接，采用手工電弧焊時，易出現收縮變形和角變形。 6，在公差等級中，IT10比IT6的公差值小。 （ × ）改正：IT10比IT6的公差值大7，外圓柱面車削時，刀刃上不同點的切削速度是不同的。（ ）8，一般來說，高速鋼的硬度和耐熱性比硬質合金差。 （ ）9，刀具耐用度與刀具磨鈍標準無關。 （ × ）改正：

3、根據刀具耐用度的定義，刀具耐用度與刀具磨鈍標準有關10，切削溫度只與切削用量(切削速度、進給量和背吃刀量)有關。 （× ） 改正：影響切削溫度的因素很多，除了切削用量三要素外還有刀具幾何參數、刀具材料和工件材料等等。二、大題（10分）圖1中a、b為鑄件結構圖，用砂型鑄造方法生產。 （1）試分析圖a、b鑄件設計不合理的地方及其對產品質量造成的影響。（4分）（2）綜合圖a、b的優點，以不改變外型尺寸和保證原使用要求為前提設計出合理的鑄件。（4分） （3）用規定的鑄造工藝符號，在圖上標注出分型面、澆注位置。 （2分）答： 圖1a中A處的壁厚過厚，應挖空使壁厚均勻，易造成縮孔、縮松，應減薄。

4、B處有內凸緣，使得型芯的固定、清理困難，應取消。（2分）上下 圖1b中A處應圓角過渡，減少應力集中，避免產生裂紋。B處封閉，使得下芯、固芯、排氣、清理困難，應取消（2分）合理得鑄件結構圖如圖(4分)。，分型面、澆注位置如圖（2分）。三、將直徑為300mm，厚度為1.5mm的鋼板拉深成直徑為85mm的圓筒拉深件，其極限拉深系數為0.6。 試問：1、該拉深件能否一次拉深成形？說明采用一次拉深成形可能產生的結果。（4分）2、若不能一次拉深成形，請計算出拉深次數。(3分)3、拉深件經過2次拉深后，是否應進行再結晶退火熱處理， 為什么？（3分） （10分）答：（1）若一次拉伸，其拉伸系數為 （2分）一次

5、拉伸時的拉伸系數0.267小于極限拉伸系數。易出現破裂，拉穿等缺陷。（2分）第一次拉伸得：第二次拉伸得：第三次拉伸得： 所以三次拉伸可制備出圓筒拉伸件，并保證工件不拉裂。（3分）（3）兩次拉深后，板料會出現嚴重加工硬化現象，若繼續拉深會出現破裂，拉穿等缺陷。對板料進行退火處理，使其產生再結晶，消除加工硬化后，恢復良好得塑性，可再繼續拉深不產生破裂，拉穿等缺陷。（3分）四、大題（12分）船板用鋼為16Mn，其化學成分為C=0.12%，Si=0.37%，S0.02% ，P0.02%，Mn=1.2%；力學性能為 ， ，；焊接板厚為25mm。（1）分析其可焊性。（4）（2）用其拼接圖2所示甲板，為了使

6、焊接殘余應力最小，請編制焊接順次。（2）（3）選擇每條焊接每條焊縫的最適宜焊接方法，并說明理由。（3）（4）確定每條焊縫的焊接用材料。（3分）解：1、可焊性分析a、產生熱裂紋的可能性。由16Mn的化學成可知其含硫量低，含Mn較高，Mn可以脫硫，防止FeS-Fe的共晶出現，不易產生熱裂紋。（2分）b、產生冷裂紋的可能性。由碳當量公式鋼的淬硬傾向不大，焊接性良好，不易產生冷裂紋，由于板較厚，拘束應力大，可預熱到100 （2分）2、為了使焊接殘余應力最小，先焊接橫焊縫1、3、4、6，再焊縱焊縫2、5。（2分）3、橫焊縫1、3、4、6較短，可選用電焊條手工電弧焊或CO2氣體保護焊，其操作靈活。縱焊縫2

7、、5較長應選用埋弧自動焊，其生產效率高。（3分）4、焊接材料及焊接工藝參數值a) 手工焊：按等強度原則，焊條J507（E5015），直徑 焊接電流I=180-230A 焊接電壓U=26-32Vb) CO2 氣體保護焊，H08MnSiA（藥芯焊絲YJ501），焊接電流I=210-280A 焊接電壓U= 21-28V c) 埋弧自動焊 焊絲 H08MnA 或H10MnA 焊劑 HJ431 焊接電流 I=520-560A U= 34-38V （3分）耳板鋼板a）b圖3五、如圖3所示為鏟土機的結構件，其耳板厚25mm，承受很大交變載荷，有兩種制造方案，方案a為耳板用鋼板切割制造，再用角焊縫焊到鍛件T型

8、梁上，未開坡口焊透。方案b為耳板采用鑄鋼件，再用鋼板焊接成所需結構件。試分析那種方案更合理，詳細說明理由。（8分）解：方案a由鋼板制作耳板再焊到鍛件T型梁時，由于為角焊縫，并且沒有開坡口焊透，焊縫金屬有很高應力集中，同時耳板焊接到T型梁上有很大焊接殘余應力，其疲勞強度低，本方案不合理。(4分)方案b由耳板鑄造成T型梁時，由于其連接處為圓滑過渡，應力集中小，同時耳板T型梁無殘余應力，其疲勞強度高，本方案合理。（4分）綜上所述，方案b耳板采用鑄件，再用鋼板焊接成所需結構件合理。六，外圓車削時（圖4），已知工件轉速為300r/min，待加工表面直徑為60mm，已加工表面直徑為50mm，刀具參數為：，

9、。圖4（1） 試繪出刀具工作部分簡圖并標注以上5個角度； （7分）（2） 計算切削速度； （1.5分）（3） 計算背吃刀量 。 （1.5分）（1）答： （2）答：切削速度（3） 答： 背吃刀量ap （6050）/25 mm評分標準：（1）簡圖和各參考平面（線）繪制正確，得2分，角度每標對一個得1分 （2） 計算切削速度，過程和結果正確，得1.5 分 。 （3） 計算背吃刀量 ，過程和結果正確，得1.5 分。七、指出下列零件結構工藝性差的原因并提出改進措施 1臺階軸，外圓需要磨削（圖5a）（2分）2支架（圖5b）（6分）圖5a 階梯軸毛坯為鑄件）圖5b 支架（毛坯為鑄件）71，答：工藝性差的原因

10、是沒有越程槽（退刀槽），改進措施是增加越程槽（退刀槽）72，答：尺寸30的上表面需要加工的主要目的是使螺帽能與該面可靠接觸，從而能可靠鎖緊 螺栓。所以沒有必要加工整個上表面，這樣會增加切削加工的工作量。應該把尺寸30處的上表面的螺栓孔處改為凸臺，或者“魚眼坑”，只加工凸臺上表面或者“魚眼坑”，其余不加工，這樣可以減少加工工作量（見圖） 尺寸30處下表面為加工和安裝基準面，圖示零件的該面為一整個平面，全部加工，這樣會增加加工工作量，同時基準面接觸面積大，定位不可靠。應該把該面設計成中間部分凹進去，凹進去的部分不加工，以減少加工工作量和減小定位面的接觸面積，增加定位的可靠性。（見圖） 72評分標準

11、：71，答對得2分，答錯不給分 72，共有兩處問題，每正確指出一處問題并且改進方案正確，得3分八、圖6所示零件在加工時要求消除6個自由度且不允許有過定位或者欠定位，其定位方式如圖所示，定位元件為一個平面和兩個短圓柱銷。試分析零件的定位情況，指出存在的問題并提出改進意見。（10分）圖6 答：一面加兩短圓柱銷定位，為過定位，在該情況下是不必要和錯誤的。應該改為一面加一短圓柱銷和一短菱銷定位(見圖)評分標準：能正確指出該定位方法是過定位，得3分改進意見正確（包括標準答案以外的其它正確定位方案），得7分九，工件如圖7所示，中批量生產，調整法加工，毛坯為圓鋼，材料為45鋼。該工件的工藝路線如表91所示，

12、試指出該工藝路線的錯誤，說明理由并將改正后的工藝路線填寫到空白表92中。（12分）表9-1序號工 序 內 容設 備定位基準和夾具1下 料鋸床2(1)粗車85外圓 ，（2）粗車端面1 ，（3）鉆40底孔。數控車床毛坯外圓柱面和端面，三爪卡盤3（1）粗車55外圓，（2）粗車端面2，（3）半精車55外圓，（4）半精車端面2，（5）精車55外圓，（6）精車端面2，（7）粗車40內孔，（8）粗車端面3，（9）半精車40內孔，（10）半精車端面3，（11）精車40內孔，(12)精車端面3數控車床85圓柱面，端面1，三爪卡盤4(1)半精車85外圓，（2）半精車端面1，（3）精車85外圓，（4）精車端面1。數

13、控車床55外圓柱面，端面2，三爪卡盤。5鉆46.5螺栓孔和12沉孔鉆床55圓柱面，立式分度頭 答： 該工藝規程主要有兩個錯誤：1. 第三道工序，粗精沒有分開，違反了先粗后精的原則，無法保證同軸度0.01等加工精度的要求。2. 第五道工序工件軸向沒有定位，因此是欠定位。表92 改正后的工藝路線序號工 序 內 容設 備定位基準和夾具1下料鋸床省略2(1)粗車85外圓 ，（2）粗車端面1 ，（3）鉆40底孔。（數控）車床毛坯外圓柱面和端面，三爪卡盤3，（1）粗車端面3、55外圓、端面2，和40孔，（2）半精車端面3，55外圓、端面2和40孔，（3）精車55外圓、端面2、端面3和40孔（數控）車床85圓柱面和端面1。三爪卡盤和輔具4（1）半精車端面1和85外圓，（2）精車85外圓和端面1（數控）車床55圓柱面和端面2，三爪卡盤5鉆46.5螺栓孔和12沉孔鉆床55圓面，立式分度頭說明：1，上表用斜體字標出的工步也可以不要 2，第三道工序也可以分解為兩道工序，一道為粗加工各相關表面，另一道為半精加工和精加工各相關表面評分標準：每正確指出一處錯誤，得6分。如果修改后的工藝路線出現其它錯誤，每處錯誤扣14分。該題最低得分為0分。參考答案二、序號工 序 內 容設 備定位基準和夾具1下料鋸床省略2(1)粗車85外圓 ，（2）