机械制造基础简答题答案

1、第一局部 工程材料四、简答题1什么是工程材料？按其组成主要分为哪些种类?答：工程材料主要指用于机械工程和建筑工程等领域的材料。按其组成主要分为：金属材料、高分子材料、无机非金属材料、复合材料。 2什么是金属的热处理？有哪些常用的热处理工艺？ 答：金属热处理就是通过加热、 保温和冷却来改变金属整体或表层的组织， 从而 改善和提高其性能的工艺方法。金属热处理工艺可分为普通热处理 主要是指退火、正火、淬火和回火等工艺 、 外表热处理 包括外表淬火和化学热处理 和特殊热处理 包括形变热处理和真 空热处理等。3钢退火的主要目的是什么？常用的退火方法有哪些？ 答：钢退火的主要目的是： 细化晶粒，均匀组织，

2、提高机械性能； 降低硬度，改善切削加工性； 消除剩余内应力，防止钢件在淬火时产生变形或幵裂； 提高塑性、韧性，便于塑性加工 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？正火与退火的主要区别是什么？如何选用正火与退火？答：钢正火的主要目的是 细化晶粒，改善组织，提高力学性能； 调整硬度，便于进行切削加工f HB; 消除剩余内应力，防止钢件在淬火时产生变形或幵裂； 为球化退火做好组织准备。 正火与退火的主要区别是冷却速度不同。正火与退火的选用： 不同的退火方法有不同的应用范围和目的，可根据零件的具体要求选

3、用； 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； 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。5淬火的目的是什么？常用的淬火方法有哪几种？ 答：淬火是将钢奥氏体化后快速冷却获得马氏体组织的热处理工艺。 淬火的目的主要是为了获得马氏体， 提高钢的硬度和耐磨性。 它是强化钢材最重 要的热处理方法。常用的淬火方法有：单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火。6. 淬火后，为什么一般都要及时进行回火？回火后钢的力学性能为什么主要是决 定于回火温度而不是冷却速度？答：淬火钢一般不宜直接使用，必须进行回火以消除

4、淬火时产生的剩余内应力， 提高材料的塑性和韧性，稳定组织和工件尺寸。由于回火后钢的力学性能取决于回火后的组织与结构，而回火后的组织与结构是由回火温度而不是由冷却速度决定的7回火的目的是什么？常用的回火操作有哪些？试指出各种回火操作得到的组 织、性能及应用范围。答：回火的目的是： 消除淬火时产生的剩余内应力； 提高材料的塑性和韧性，获得良好的综合力学性能； 稳定组织和工件尺寸。常用的回火方法有以下三种：1低温回火250 C以下组织：回火组织为回火马氏体。性能：根本上保持了淬火后的高硬度一般为5864 HRC和高耐磨性。应用：主要用于高碳工具钢、模具、滚动轴承、渗碳、外表淬火的零件 及低碳马氏体钢

5、和中碳低合金超高强度钢。2中温回火350500 C 组织：回火组织为回火屈氏体。性能：回火屈氏体的硬度一般为 3545 HRC,具有较高的弹性极限和屈服 极限。它们的屈强比c s/a b较高，一般能到达0. 7以上，同时也具 有一定的韧性。应用：主要用于各种弹性元件。3高温回火500650C组织：回火组织为回火索氏体。性能：其综合力学性能优良，在保持较高强度的同时，具有良好的塑性和 韧性。硬度一般为2535 HRG应用：广泛用于综合力学性能要求高的各种机械零件，例如轴、齿轮坯、 连杆、高强度螺栓等。8什么是调质处理？调质的主要目的是什么？钢在调质后是什么组织？ 答：通常在生产中将各种钢件淬火及

6、高温回火的复合热处理工艺称为调质处理。 调质的主要目的是提高零件的综合机械性能。钢在调质后的组织是：回火索氏体9说明以下零件毛坯进行正火的主要目的及正火后的组织：l20 钢锻造的齿轮毛坯； 2 45 钢锻造用的机床主轴毛坯；3 T12轧制而成的锉刀毛坯组织为网状Fe 3 CU和片状珠光体。答： 1 20 钢齿轮正火后的组织为： S+F 目的：提高硬度，防止粘刀，改善切削加工性。 2 45 钢锻造用的机床主轴毛坯正火后的组织为： S+F 目的：正火代替完全退火，节约时间和能源细化晶粒，改善组织，改善机械性 能。3 T12钢轧制而成的锉刀毛坯正火前的组织为网状Fe3Cn和片状珠光体，正火后的组织为

7、：S+ Fe3Cn 目的：细化晶粒，改善组织，减少或消除网状渗碳体，为后续工序球化处理 做好组织准备。10指出以下工件的淬火及回火温度，并说明其回火后获得的组织及其大致硬度。(l ) 45钢小轴(要求综合性能);(2) 60弹簧钢；(3) T12 锉刀。答：工件淬火温度回火温度回火后的组织回火后的硬度45钢小轴Ac3 +3050C500650CS回HRC253560弹簧钢Ac3 +3050C350500CT回HRC4550T12锉刀Ac1 +3050C150250CM回HRC556511.45钢轴的生产工艺过程如下，试说明其中各热处理工序的目的锻心 正火粗加工F质精加工f 局部外表淬火+低温回

8、火磨削答：正火：消除锻造时产生的内应力或调整材料的硬度，使其便于切削加工。 调质处理：提高材料的综合机械性能。局部外表淬火+低温回火：局部外表淬火是为了局部提高材料外表的硬度，从而 提高其耐磨性；低温回火是为了消除剩余内应力，防止工件变形幵裂，同时保持 材料淬火后的高硬度。12.用45钢制车床主轴，要求轴颈部位硬度为5658HRC其余地方为2024 HRC,其加工工艺路线为：锻造-正火-机械加工-轴颈外表淬火-低温回火-磨加工。请说明以下问题。 1正火的目的及大致热处理工艺参数。2外表淬火及低温回火的目的。 3使用状态下轴颈及其他部位的组织。答 : 1主轴正火的目的是为了细化晶粒，改善组织，消

9、除内应力，同时，改善切削加工性，保证主轴心部的力学性能。加热到850C，保温一定的时间，出炉后在空气中冷却。2外表淬火的目的是为了获得马氏体组织，提高主轴的硬度，改善耐磨性；低 温回火的目的是为了消除淬火应力，防止变形和开裂，同时，保持高的淬火硬度。3使用状态下轴颈外表的组织是回火马氏体M回，轴颈心部的组织是回火索氏体和铁素体S回+F,其他部位的组织是索氏体和铁素体S+F。15. 试分析以下零件的工作条件和主要力学性能要求，选择相应的材料 写出 23 种材料的牌号 ： 1弹簧 2汽车变速箱小齿轮 3机床传动用大齿轮 4轻载载货汽车发动机曲轴5钳工用的锉刀6高速切削刀具 7机床主轴 8机床床身答

10、: 1弹簧 : 60 、65、70、65Mn、 60Si2MnA 2汽车变速箱小齿轮： 40、45、40Cr、40Mn、20Cr 、 20CrMnTi、 35CrMo 3机床传动用大齿轮： 35 、45、50、HT200、HT250、 HT300、HT350 4轻载载货汽车发动机曲轴： 40Cr、35CrMo、QT600-3、QT700-2、 QT800-25钳工用的锉刀： T10、T11、T12、T136高速切削刀具 ：W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2 7机床主轴： 45、40Cr、35CrMo 8机床床身： HT200、 HT250、 HT200、HT350第十三章 切削加工根底知识

11、1、何谓切削运动？刀具与工件之间的相对运动称为切削运动。它包括主运动和进给运动。主运动是切下切屑所需的最根本的运动。与进给运动相比，它的速度高、消耗 机床功率多。主运动一般只有一个。进给运动是多余材料不断被投入切削，从而加工出完整外表所需的运动。进给 运动可以有一个或几个。主运动和进给运动的适当配合，就可对工件不同的外表 进行加工。2、试述刀具材料应具备的性能。刀具材料应具备的性能为：1高的硬度。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。在常温下，刀具 材料的硬度一般应在HRC60以上。2足够的强度和韧性。以便承受切削力和切削时产生的振动，防止刀具脆 性断裂和崩刃。3高的耐磨性。即抵抗磨损的能力。

12、一般情况下，刀具材料硬度越高，耐 磨性越好。4高的耐热性。指刀具材料在高温下仍能保持硬度、强度、韧性和耐磨等性能5良好的工艺性和经济性。为便于刀具本身的制造，刀具材料应具有好的 切削性能、磨削性能、焊接性能及热处理性能等，而且要追求高的性能价格比。3、切削过程中有哪些物理现象？试述积屑瘤的产生对切削加工的影响。切削过程中的物理现象有积屑瘤和加工硬化现象。积屑瘤的存在有利也有弊。 积屑瘤的不稳定使切削深度和厚度不断发生变化， 影响加工精度，并引起切削力的变化，产生振动、冲击，而且脱落的积屑瘤碎片 粘附在已加工外表上，使加工外表粗糙。因此，在精加工过程中，应采取改变切 削速度、选用适当的切削液等措

13、施防止积屑瘤的产生。由于积屑瘤的硬度高于刀 具，可以代替切削刃进行切削，起到保护刀具的作用，同时积屑瘤的存在，增大 了刀具的实际工作前角，使切削过程轻快。因此，粗加工时积屑瘤的存在是有利 的。4、简述合理选用切削用量三要素的根本原那么。选择切削用量的原那么是：在保证加工质量，降低本钱和提高生产率的前提下， 使 ap 、f、v 的乘积最大，即使根本工艺时间最短。粗加工时，要尽可能提高金属切除率，同时还要保证规定的刀具耐用度。 在机床功率足够时，应尽可能选取大的背吃刀量，除留下精加工的余量外，最好 一次走刀切除全部粗加工的余量。其次，根据工艺系统的刚度，按工艺装备及技 术条件选择大的进给量 。最后

14、再根据刀具耐用度的要求，针对不同的刀具材料和 工件材料，选择适宜的切削速度V,以保证在一定刀具耐用度条件下到达最高生产 率。精加工时，首先应保证零件的加工精度和外表质量，同时还要保证必要的 刀具耐用度和生产率。精加工往往采用逐渐减小背吃刀量的方法来逐步提高加工 精度。为了既可保证加工质量，又可提高生产率，精加工时常采用专门的精加工 刀具并选用较小的背吃刀量和进给量，以及较高的切削速度将工件加工到最终的 质量要求。第十四章零件外表的加工方法 1、加工细长轴时，容易产生腰鼓形中间大、两头小 ，试分析产生的原因及应 采取的措施。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

15、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。钻孔时，产生“引偏是由于横刃较长又有较大负前角，使钻头很难定心；钻 头比拟细长，且有两条宽而深的容屑槽，使钻头刚性很差；钻头只有两条很窄的 螺旋棱带与孔壁接触，导向性也很差；由于横刃的存在，使钻孔时轴向抗力增大。 因此，钻头在开始切削时就容易引偏，切入以后易产生弯曲变形，致使钻头偏离 原轴线。钻头的引偏将使加工后的孔出现孔轴线的歪斜、 孔径扩大和孔失圆等现象。 减小“引偏的措施包括预钻锥形定心坑；采用钻套为

16、钻头导向；刃磨时，尽量 将钻头的两个半锋角和两条主切削刃磨得完全相等。6、何为顺铣和逆铣 ?试分析一般采用逆铣而很少采用顺铣的原因。周铣铣平面又分为逆铣和顺铣两种方法。当铣刀和工件接触局部的旋转方向与 工件的进给方向相反时称为逆铣；当铣刀和工件接触局部的旋转方向与工件的进 给方向相同时称为顺铣。顺铣忽大忽小的水平分力 FH的方向与工作台的进给方向相同，由于工作台进给丝杠与固定螺母之间一般都存在间隙，当水平分力FH值较小时，丝杠与螺母之间的间隙位于右侧，而当水平分力FH值足够大时，就会将工件连同丝杠一起向右拖动，使丝杠与螺母之间的间隙位于左侧。在这种情况下，水平分力FH的大小变化会使工作台忽左忽右来回窜动，造成切削过程不平稳，严重时会打刀甚至损 坏机床。逆铣时，水平分立 FH与进给方向相反，因此，工作台进给丝杠与螺母之 间在切削过程中始终保持一侧紧密接触，工作台不会窜动，切削过程平稳。铣床 工作台的进给丝杆和螺母无消除间隙装置时，一般采用逆铣。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 p 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3035m/s，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、液压传动平稳和微量进给机 构，因此，磨削