1、電大機械制造基礎形成性考核冊作業1答案1、常用的工程材料可以用教材第一頁的表格表示，請完成工程材料的分類表：答：工程材料非金屬材料復合材料黑色金屬有色金屬金屬材料鑄鐵碳鋼合金鋼高分子材料陶瓷材料橡膠塑料合成纖維1、 人們在描述金屬材料力學性能重要指標時，經常使用如下術語，請填寫其使用的符號和內涵：（a） 強度：金屬材料在外載荷的作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。強度有屈服強度s和抗拉強度b。（b） 塑性：金屬材料在外載荷作用下產生斷裂前所能承受最大塑性變形的能力。（c） 強度：是指金屬材料抵抗比它更硬的物體壓入其表面的能力。硬度有布氏硬度HBS和洛氏硬度HR。（d） 沖擊韌性：金屬抵抗沖擊載荷作

2、用而不被破壞的能力。（e） 疲勞強度：金屬材料經受無數次交變載荷作用而不引起斷裂的最大應力值。2、 參照教材圖12填寫材料拉伸曲線中的相應特征值點的符號，并描述相應的含義。（a） 橫坐標表示：試件的變形量L（b） 縱坐標表示：載荷F（c） S點：屈服點（d） b點：頸縮點（e） k點：拉斷點（f） 屈服點以后出現的規律：試樣的伸長率又隨載荷的增加而增大，此時試樣已產生較大的塑性變形，材料的抗拉強度明顯增加。（g） 一根標準試樣的直徑為10mm、標距長度為50mm。拉伸試驗時測出試樣在26kN時屈服，出現的最大載荷為45 kN。拉斷后的標距長度為58mm，斷口處直徑為7.75mm。試計算試樣的0

3、.2、b。（h） 答：0.2=F0.2/S0=26000/(3.14*0.0052)=3.3*108MPab=Fb/S0=45000/(3.14*0.0052)=5.7*108MPa3、 HR是零件設計中常用的表示材料硬度指標。請回答下表中表示的有效范圍和應用范圍：硬度符號有效值范圍主要應用范圍HRA7085硬質合金、表面淬火、滲碳HRB25100有色金屬、退火、正火等HRC2067淬火鋼、調質鋼等HR和HB有什么差別？答：兩種都是測試硬度的標準，區別在于測量方法不同。兩種硬度標準根本性區別在于：布氏和洛氏測量的對象不同。布氏測量低硬度的材料，洛氏測量高硬度的材料。 6、參照教材1-7圖補充如

4、下Fe-Fe3C相圖缺少的內容（標注相應的數據和材料相符號），思考每個線條和線條包容區域內金屬相符號的特點參考上圖回答以下問題：（a.）. AC線為：合金的液相線（b.）. Acm線為：碳在奧氏體中的溶解限度線（c.）. AC3線為：奧氏體中開始析出鐵素體或鐵素體全部溶入奧氏體的轉變線（d.）. A表示：奧氏體相（e.）. F表示：鐵素體相（f.）. P表示：珠光體相（g.）. Ld表示：液相（h.）. Fe3C表示：滲碳體相（i.）. 含碳0.77為：都是奧氏體（j.）. 導致過共析鋼中材料脆性很高的主要原因是：若加熱到略高于AC1溫度時，珠光體完全轉變成奧氏體，并又少量的滲碳體溶入奧氏體。

5、此時奧氏體晶粒細小，且其碳的質量分數已稍高與共析成分。如果繼續升高溫度，則二次滲碳體不斷溶入奧氏體，致使奧氏體晶粒不斷長大，其碳濃度不斷升高，會導致淬火變形傾向增大、淬火組織顯微裂紋增多及脆性增大。7、假定有含碳量為80%的材料從液態逐漸緩慢冷卻，請說明其隨溫度下降的組織變化。答：液相，液相和一次滲碳體，一次滲碳體和萊氏體，一次滲碳體和低溫萊氏體8、 AC3和Acm是重要指標線，在這個溫度以下會穩定得逞室溫組織。在高溫度附近的冷卻速度決定了材料的晶粒大小。因此，為細化晶粒的退火熱處理的工藝設計是需要查閱相圖的（通常要高出50°C）。請同學補充完成下面的回答：回答：當溫度下降到達AC線

6、時，出現凝固，成為L（液體）和A，經過EF線以后完全固體，發生共晶反應。此時液相LC(4.30C)，奧氏體AE（2.11C）。滲碳體(6.69C)三相共存。冷凝時反應的結果形成了奧氏體與滲碳體的機械混合物，通稱為萊氏體9、 鋼的熱處理主要包括淬火、退火、回火、調質處理和滲碳。它們的主要特點是按照熱處理溫度、冷卻速度、熱處理目的或用途、工藝過程安排特點考慮的。請藐視它們的特點：淬火：指將鋼件加熱到 Ac3 或 Ac1（鋼的下臨界點溫度）以上某一溫度，保持一定的時間，然后以適當的冷卻速度，獲得馬氏體（或貝氏體）組織的熱處理工藝。常見的淬火工藝有鹽浴淬火，馬氏體分級淬火，貝氏體等溫淬火，表面淬火和局

7、部淬火等。淬火的目的：使鋼件獲得所需的馬氏體組織，提高工件的硬度，強度和耐磨性，為后道熱處理作好組織準備等。退火：指金屬材料加熱到適當的溫度，保持一定的時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。常見的退火工藝有：再結晶退火，去應力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是降低金屬材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或壓力加工，減少殘余應力，提高組織和成分的均勻化，或為后道熱處理作好組織準備等。回火：指鋼件經淬硬后，再加熱到 以下的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有：低溫回火，中溫回火，高溫回火和多次回火等。回火的目的：主要是消除鋼件在淬火時所產生的應力，使鋼件具有高的

8、硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韌性等。 調質：指將鋼材或鋼件進行淬火及高溫回火的復合熱處理工藝。使用于調質處理的鋼稱調質鋼。它一般是指中碳結構鋼和中碳合金結構鋼。滲碳：滲碳是將工件置于滲碳介質中，加熱到單相奧氏體狀態，保溫一段時間，使碳原子滲入工件表層，提高表層含碳量，從而增加表面的硬度及耐磨性。滲碳工件材料一般為低碳鋼。滲碳工藝常用的有氣體滲碳和固體滲碳。滲碳后，仍需對工件進行淬火和低溫回火處理。10、 請回答.077碳鋼和1.碳鋼的細化晶粒溫度。例如：一批碳鋼試樣組織晶粒大小不均勻，需采用退火處理。應采用的工藝設計應該是：緩慢加熱至 500650 ，保溫足夠時間，隨爐冷卻至室溫。問：

9、為什么要保溫足夠的時間，為什么要緩慢冷卻？答：因為晶粒組織轉變需要一定的時間，因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間，使內外溫度一致，使顯微組織轉變完全。現有40Cr鋼制造的機床主軸，心部要求良好的強韌性 （200300HBS），軸頸處要求硬而耐磨 （5458HRC），試問：（1）應進行哪種預處理和最終熱處理？（2）熱處理后獲得什么組織？（3）熱處理工序在加工工藝路線中位置如何安排？答：（1）正火（調質）預處理、高頻淬火和回火最終熱處理 （2）奧氏體（3）正火機加工高頻淬火回火11、 鑄鐵是制造機器零件毛坯的主要黑色金屬材料之一，請說明鑄鐵的基本特征。（牌號、石墨形態

10、、鑄造性能、成本等）答：1）灰鑄鐵：牌號HT，石墨形態是片狀，鑄造性能優良，成本最低的鑄鐵。2）球墨鑄鐵：牌號QT，石墨形態是球狀，鑄造性能近似于灰鑄鐵。3）蠕墨鑄鐵：牌號RuT，石墨形態是蠕蟲狀，鑄造性能好。4）可鍛鑄鐵：牌號KT，石墨形態是團絮狀，不能鍛造。13、為了獲得優質的鑄件毛坯，在結構工藝性方面需要注意哪些原則？答：1）鑄件的壁厚應合理2）鑄件的壁厚應盡量均勻3）鑄件的結構不僅有利于保證鑄件的質量，而且應盡可能使鑄造工藝簡化，以穩定產品質量和提高生產率。14、 按照碳含量將碳鋼分為低、中、高碳鋼，參考教材中圖3-2歸納碳鋼的力學性能隨含碳量的變化規律。答：含碳量越高,工件硬度增加,

11、柔韌性變小,脆性變大,越難加工。15、 合金鋼分為合金結構鋼和合金調質鋼，請查閱資料描述下列化學元素對材料的力學性能產生影響的特點。Mn：提高鋼韌性、強度、硬度和淬性，改善鋼的熱加工性能。Cr：顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性。Si：顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度。Mo：使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力，發生變形，稱蠕變)。結構鋼中加入鉬，能提高機械性能。 還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。 B：鋼中加入微量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能，提高強度。

12、 V：釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒，提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。W：鎢熔點高，比重大，是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢，可顯著提高紅硬性和熱強性，作切削工具及鍛模具用。 16、 在毛坯沖壓成形中，過大的變形量將產生毛坯缺陷甚至導致報廢，因此需要增加熱處理工序，請描述工藝設計的基本原則，答：板料沖壓是利用沖模板料產生分離或變形，從而獲得毛坯或零件的壓力加工方法。當板料厚度超過810mm時才采用熱沖壓。沖壓生產的基本工序有分離工序和變形工序兩大類。17、 電焊條由哪些部分組成?其作用是什么?答：電焊

13、條由焊芯和藥皮組成。焊芯主要有傳導電流、產生電弧、作為焊縫填充金屬等作用。藥皮主要作用是提高電弧燃燒的穩定性，形成保護氣氛使熔池隔絕空氣，產生熔渣覆蓋熔池表面起機械保護作用，并有脫氧與添加合金元素的作用。18、 選擇零件毛坯的兩個基本原則是什么？答：1）適用性原則2）經濟性原則電大機械制造基礎形成性考核冊作業2答案1.什么是基準制？為什么要規定基準制？在哪些情況下采用基軸制？答：基準制是指同一限制的孔和軸組成配合的一種制度。以兩個相配合的零件中的一個零件為基準件，并選定標準公差帶，而改變另一個零件的公差帶位置，從而形成各種配合的一種制度。一般情況下優先才用基孔制，加工時可以減少刀具、量具的數量

14、，比較經濟實惠。基軸制通常用于下列情況：1）所用配合的公差等級要求不高。2）活塞銷和孔要求過渡配合。3）在同一基本尺寸的各個部分需要裝上不同配合的零件。2.什么叫配合？配合的特征由什么來表示?答：配合是指基本尺寸相同的，相互結合的孔、軸公差帶之間的關系。配合的特征由配合的種類來表示，即1）間隙配合2）過盈配合3）過渡配合3.形位公差特征共有幾項？其名稱和符號是什么？答：形位公差國家標準分為14種。其名稱及符號如教材P93頁的表614.用查表法確定下列各配合的孔、軸的極限偏差、計算極限間隙量（或過盈量），并畫出公差帶圖。孔的極限偏差軸的極限偏差極限間隙（過盈）公差帶圖20H8/f7+0.0330

15、-0.020-0.041742030F8/h7+0.053+0.0200-0.021742014H7/r6+0.0180+0.034+0.023-5-3460P6/h5-0.026-0.0450-0.013-13-4545JS6/h5+0.008-0.0080-0.01119-840H7/t6+0.0250+0.064+0.048-23-645試解釋圖1注出的各項形位公差（說明被測要素、基準要素、公差帶形狀、大小和方位）。圖1答：答：A：當被測要素圍繞基準線A作無軸向移動旋轉一周時，在任一測量平面內的徑向圓跳動量均不大于0.025mm; 被測圓柱面必須位于半徑差為公差值0.006mm的兩同軸圓

16、柱面之間。 B：被測軸線必須位于直徑為公差值0.02mm，且平行于基準軸線的兩平行平面之間。C：被測表面必須位于距離為公差值0.01mm,且與基準線成理論正確角度60度的兩平行平面之間。D：當被測要素圍繞基準線A-B作無軸向移動旋轉一周時，在任一測量平面內的徑向圓跳動量均不大于0.025mm。G:被測中心平面必須位于距離為公差值0.025mm,且相對基準中心平面G對稱配置的兩平行平面之間。（自己做）6.答：7.表面粗糙度的含義是什么？對零件的工作性能有何影響？答：表面粗糙度是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷不平度。表面粗糙度的大小，對機械零件的使用性能有很大的影響，主要表現在以下幾個方面：1

17、）影響零件的耐磨性。2）影響配合性質的穩定性。3）影響疲勞強度。4）影響抗腐蝕性。8.選擇表面粗糙度參數值時，應考慮哪些因素？答：1）取樣長度與評定長度2）中線3）評定參數4）評定參數的允許值9.常用的表面粗糙度測量方法有哪些？各種方法適用于哪些評定參數？答：1）輪廓的幅值參數：輪廓的算術平均偏差和輪廓的最大高度2）輪廓單元的平均寬度3）輪廓的支承長度率10.在一般情況下，40H7和80H7相比，40H6/j5和40H6/s5相比，哪個應選用較小的粗糙度值？答：40H7和80H7相比，選擇80H7 40H6/j5和40H6/s5相比，選擇40H6/j511.答：最上面的表面粗糙度為1.6的應該

18、標在可見輪廓線、尺寸界限、引出線或它們的延長線上。12.已知零件的配合關系為25H7/p6，請確定相關的參數，并填寫在下表中。電大機械制造基礎形成性考核冊作業3答案1、 以車床上的外圓加工為例，描述工件上的加工表面。2、 實現對零件的切削加工需要哪些基本運動，它們在切削中的作用是什么？對于車削、銑削、刨削加工來說，主運動是什么？在上圖標出車床加工的主運動和進給運動方向。答：1）主運動2）進給運動3）合成切削運動主運動：直接切除工件上的切削層，使之轉變為切屑，從而形成工件新表面。進給運動：不斷地把切削層投入切削，以逐漸切出整個工件表面。合成切削運動：它是由主運動和進給運動合成的運動。3、 什么是

19、切削層參數？切削用量三要素是什么？試分析多切削刃刀具的銑削中切削層參數變化？答：切削層的尺寸稱為切削層參數。切削用量三要素：1）切削速度2）進給量3）背吃刀量4、 從影響切削加工的角度，刀具材料需要具備哪些基本性能要求？歸納教材中列舉材料的特點。答：對刀具切削部分材料的要求：1）高硬度2）高耐磨性3）有足夠的強度和韌性4）熱硬性 刀具材料有：1）碳素工具鋼2）合金工具鋼3）高速工具鋼4）硬質合金5）陶瓷材料6）涂層硬質合金7）人造金剛石8）立方氮化硼5、 以外圓車刀為例，畫圖說明刀具的正交參考系，描述刀具的角度、Kr、的含義。答：教材P126的圖84。 后角：在正交平面內度量的后刀面與切削平面

20、之間的夾角。 楔角：在正交平面內度量的前刀面與后刀面之間的夾角。 Kr主偏角：主切削刃在基面上的投影與進給方向的夾角。 刀尖角：在基面內度量的主切削刃與副切削刃之間的夾角。6、 什么是積屑瘤？試述其成因、對加工的影響和精加工中避免產生積屑瘤的金屬方案。答：在切削塑性金屬材料時，經常在前刀面上靠刃口處粘結一小塊很硬的金屬楔塊，這個金屬楔塊稱為積屑瘤。 在中速切削塑性材料時，當溫度和壓力增加到一定程度，底層金屬層與刀具前刀面產生粘結時，出現切削“滯流”現象。繼續切削，層層堆積，高度逐漸增加，形成了積屑瘤。 積屑瘤對切削過程的影響：1）刀具實際前角增大2）增大切削厚度3）使加工表面粗糙度值增大4）對

21、刀具耐用度有影響7、 切削熱對切削過程有什么影響？它是如何產生的傳出的？答：在切削加工時，切削力作的功轉換為熱量，使切削區的溫度升高，引起工件的熱變形，影響工件的加工精度，加速了刀具磨損。 切削熱源于切削層金屬產生的彈性變形和塑性變形所作的功；同時，刀具前、后刀面與切屑和工件表面間消耗的摩擦功，也轉化為熱能。8、 刀具磨損的三個階段，每個階段有什么特點，在加工中應該怎樣考慮刀具磨損因素？答：刀具磨損過程可分為3各階段：1）初期磨損階段。刃磨后的切削刃和刀面凹凸不平，接觸面積小。刀具在切削時間短時，后刀面磨損得比較快。2）正常磨損階段。刀具經過初期磨損后刀面平整、光潔，摩擦力小。磨損隨時間增長而

22、增加，但比較緩慢。3）急劇磨損階段。經過正常磨損階段后，刀具與工件之間接觸狀況惡化，切削力、摩擦力及切削溫度急劇上升，所以切削時間稍增長，磨損急劇增加。9、 金屬切削機床分類的方法中對于機床型號有哪些規定？（類別、主參數等） 答：我國現行的機床型號是按1994年頒布的標準GB/T153751994金屬切削機床型號編制方法編制的。此標準規定，機床型號由漢語拼音字母和數字按一定的規律組合而成。10、 參考教材圖94完成主傳動、進給傳動鏈，并計算主運動的最高轉速和最低轉速，計算進給傳動的最大進給量。答：最高轉速n=1440r/min，最低轉速n=120r/min11、 車削加工的特點是什么？車床上能

23、夠加工哪些平面？答：車床類機床主要用于車削加工。在車床上可以加工各種回轉表面，如車外圓、車端面、切槽與切斷、車內孔、車錐面、車螺紋、車成形面等。12、 銑削加工的特點是什么？銑床上能夠加工哪些平面？答：銑削是金屬切削加工中常用的方法之一，銑削加工生產率高，加工表面粗糙度值小。在銑床上可以銑平面、銑臺階、銑鍵槽、銑T形槽、銑燕尾槽、銑螺紋等。13、 鉆削加工的特點是什么？鏜削、絞削和鉆削有什么區別？答：鉆削加工的特點：1）鉆頭的剛性差、定心作用也很差，因而易導致鉆孔時的孔軸線歪斜，鉆頭易扭斷。2）易出現孔徑擴大現象，這不僅與鉆頭引偏有關，還與鉆頭的刃磨質量有關。3）斷屑困難。4）鉆削溫度高。鉆削

24、加工和鏜削加工都是加工孔表面的切削加工方法，其判別是鏜削加工適合加工直徑大、精度高的孔。14、 刨削加工的特點是什么？刨削、絞削和插削有什么區別？答：刨削加工的特點：1）加工成本低2）通用性好3）生產率較低刨削加工的運動比較簡單，它的主運動是刀具的往復直線運動，工件的運動是一種輔助運動，適合加工平面、溝槽等表面。刨削加工是一種費用較低的加工方式，是一種可以實現高表面質量（很光潔的表面）的加工。電大機械制造基礎形成性考核冊作業4答案1、舉例說明生產綱領在生產活動中的作用，說明劃分生產類型的規律。答：產品的年生產綱領是指企業在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。在計算出零件的生產綱領以后，即可根

25、據生產綱領的大小，確定相應的生產類型。2、何謂機床夾具?夾具有哪些作用?答：在機械加工中，為了保證工件加工精度，使之占有確定位置以接受加工或檢測的工藝裝備統稱為機床夾具，簡稱夾具。作用：1） 保證產品加工精度，穩定產品質量。2） 提高生產效率，降低加工成本。3） 改善工人的勞動條件。4） 擴大機床的工藝范圍。3、機床夾具有哪幾個組成部分？各起何作用？答：機床夾具大致可以分為6部分。1）定位部分：用以確定工件在夾具中的正確位置。2）夾緊元件：用以夾緊工件，確保工件在加工過程中不因外力作用而破壞其定位精度。3）導向、對刀元件：用以引導刀具或確定刀具與被加工工件加工表面間正確位置。4）連接元件：用以

26、確定并固定夾具本身在機床的工作臺或主軸上的位置。5）夾具體：用以連接或固定夾具上各元件使之成為一個整體。6）其他裝置和元件。4、工件夾緊的基本要求是什么？答：1）夾緊既不應破壞工件的定位，又要有足夠的夾緊力，同時又不應產生過大的夾緊變形，不允許產生振動和損傷工件表面。2）夾緊動作迅速，操作方便、安全省力。3）手動夾緊機構要有可靠的自鎖性；機動夾緊裝置要統籌考慮其自鎖性和穩定的原動力。4）結構應盡量簡單緊湊，工藝性要好。5、什么叫“六點定位原則”?什么是欠定位?過定位?答：夾具用合理分布的六個支承點限制工件的六個自由度，即用一個支承點限制工件的一個自由度的方法，使工件在夾具中的位置完全確定，這就

27、是六點定位原理。根據工件的加工要求，應該限制的自由度沒有完全被限制的定位，稱為欠定位。同一個自由度被幾個支承點重復限制的情況，稱為過定位（也稱為重復定位、超定位）6、什么是粗基準？如何選擇粗基準？答：采用毛坯上未經加工的表面來定位，這種定位基準稱為粗基準。選擇粗基準時，應該保證所有加工表面都有足夠的加工余量，而且各加工表面對不加工表面具有一定的位置精度。7、什么是精基準？如何選擇精基準？答：采用已經加工的表面作為定位基準表面，這種定位基準稱為精基準。選擇精基準的出發點是保證加工精度，特別是加工表面的互換位置精度，以及裝夾的方便可靠。8、什么是定位基準？定位基準分為哪兩類？答：在生產實際中，有時

28、工件上找不到合適的表面作為定位基準。定位基準分為粗基準和精基準。9、什么是基準不重合誤差？計算圖示零件的封閉環是否能夠保證，如果需要調整，請提供技術方案。答：由于定位基準與工序基準不重合而造成的加工誤差，稱為基準不重合誤差。0。10、什么叫加工誤差？它與加工精度、公差之間有何區別？答：加工誤差是指零件加工后的實際幾何參數與理想幾何參數的偏差程度。 加工誤差大表明零件的加工精度低；反之，加工誤差小，則表明零件的加工精度高。11、什么是誤差復映？已知零件孔的加工精度為0.001，毛坯誤差3.5，鏜孔是的誤差復映系數=0.004.求需要的走刀次數。答：切削力大小變化引起的加工誤差誤差復映現象。 毛坯

29、誤差m=3.5，誤差復映系數=0.004。則工件誤差g=m*=3.5*0.004=0.014.因此走刀次數N=0.014/0.001=1412、提高機械加工精度的途徑有哪些？答：為了保證和提高機械加工精度，首先要找出生產加工誤差的主要因素，然后采取相應的工藝措施以減少或控制這些因素的影響。在生產中可采取的工藝措施有：1）減少誤差法2）誤差補償法3）誤差轉移法4）誤差均分法13、在加工過程中有一系列概念組成了生產過程，請問：他們之間的關系。答：機械工廠的生產過程一般包括原材料的驗收、保管、運輸，生產技術準備，毛坯制造，零件加工（含熱處理），產品裝配，檢驗以及涂裝。一個工廠的生產過程又分為各個車間的生產過程，前一個車間生產的產品往往又是其他后續車間的原材料。14、零件的切削加工過程一般可分為哪幾個階段？各加工階段的主要任務是什么？劃分加工階段有什么作用？答：工藝過程按加工性質和目的的不同可劃分為下列幾個階段：1） 粗加工階段。其主要任務是切除毛坯的大部分加工余量，因此，此階段的主要目標是提高生產率。2） 半精加工階段。其任務是減小粗加工后留下來的誤差和表面缺陷層，使被加工表面達到一定的精度，并為主要表面的精加工做好準備，同時完成一些次要表面的最后加工。3） 精加工階