机械制造基础试卷湘潭大学

1、制卷人签名 制卷日期 审核人签名 审核日期 湘潭大学 200 年下学期200 级机械制造基础课程期末考试 （B卷）适用年级专业 级机械类 学院兴湘学院 专业 班级 学号： 姓名： 考试时间：120分钟 考试方式：闭卷 考试成绩 一、 判断题:对的打“”、错的打“”（每小题1分，共10分）1、板料弯曲时，应尽可能使弯曲线与纤维方向一致。 （ ）2、工件材料强度愈大，硬度愈高，刀具的前角应愈大。 （ ）3、切削加工中，进给运动消耗的功率最大、速度最高。 （ ）4、设计落料模时凹模刃口尺寸应等于落料件公差范围内的最小尺寸。 （ ）5、用热塑性成形加工方法制造零件时，应使零件上所受最大拉力方向与流线方

2、向一致。 （ ） 6、特种加工所用的工具硬度必须大于加工材料的硬度。 （ ）7、用直流电焊机焊接时，焊条接正极焊件接负极称为反接。 （ ）8、机器造型中，采用压实造型，其型砂是上紧下松。 （ ）9、要确定工件在机床上的正确位置，须限制工件的六个自由度。（ ）10、切削加工要求较高的相同等级的轴和孔时，同一类孔的公差等级相应地比轴高一级 （ ） 二、 填空题（每空0.5分，共15分）1、车削工件外圆，主运动为 工件旋转 、进给运动为 车刀直行 。2、塑性材料切削过程的四个阶段是 弹性变 形 塑性变形 挤裂 切离 3、车锥面的常用方法有 小刀架转位法 、 宽刀法 、 偏移尾架法 和 靠模法 。 4

3、、典型浇注系统由四部分组成，依次是 主流道 、 分流道 、 浇口 、 冷料 。5、冲裁中，冲落部分为产品的工序叫 落料 、冲落部分为废料的工序叫 冲孔 。6、切削过程中的三个表面分别是 待加工表面 、 已加工表面 、 过度表面 。7、按照凸模运动方向和金属流动方向的关系通常将挤压方法分为 正挤压 、 反挤压 、 复合挤压 、 径向挤压 。8、工件装夹时，视坯料表面是否加工过，可将基准分为两大类 粗基准 、 精基准 。9、采用圆周铣刀铣削，若铣刀旋转方向与工件进给方向相同，这一方式称为 顺铣 。10、铸件的拔模斜度应设置在垂直 分型面 的表面上。11、手弧焊用的电焊条是由 药皮 和 焊芯 组成。

4、12、铣削方式可分为周铣和 端铣 。13,生产中采用的铸型用砂较少或者不用，使用特殊的工艺装备进行铸造的方法，统称为特种铸造。常用的特种特种铸造的方法有熔模铸造，金属型铸造，压力铸造，低压铸造，离心铸造，陶瓷铸造14砂轮通常用磨粒，结合剂，气孔三部分组成。15 金属切削的工程中，常见的切屑类型有带状切屑，节状切屑，单元切屑，崩碎切屑16 常用的刀具材料有碳素刀具钢，合金工具钢，高速钢，硬质合金17 常见的压力加工的方法有自由锻造，模型锻造，板料冲压等18 刀具的前角是指主剖面内前刀面和基面的夹角；19 切削用量三要素是指切削速度，进给量，切削深度20 制造铸型中手工造型的方法有整体造型，三箱造

5、型，地坑造型21 常见的压力加工的方法有自由锻造，模型锻造，薄板冲击22 钻床上的钻孔主运动是钻头的转动，进给运动是钻头的轴向向下移动23 焊接过程中，焊缝附近的热影响区可以分为熔合区，过热区，正火区，部分相变区24对于刀具耐有度影响最大的是切削速度，其次是进给量，切削深度，最少。三、 选择题：把正确答案的序号填入括号内（每小题1分，共10分）1、浇注时，铸件的大平面应尽量 （ b ）a. 朝上 b. 朝下 c. 在分型面上2、金属型铸造时，铸型预热的主要目的是 （ c ）a. 保护模具，降低冷却速度 b. 加快凝固 c. 防止气孔产生3、自由锻件中，通过拔长，可使坯料 （ d ）a. 横截面

6、积增大、长度减小 b. 横截面积增大、长度增大c. 横截面积减小、长度减小 d. 横截面积减小、长度增大4、精加工的主要目的是 （ b ）a. 切除加工余量 b. 保证加工精度 c. 减小刀具磨损5、落料时，凹模刃口尺寸应 （ b ）a. 大于工件尺寸 b. 等于工件尺寸 c. 小于工件尺寸6、切削外圆时，工件上与副后刀面相对的表面是 （ c ）a. 待加工表面 b. 加工表面 c. 已加工表面 7、下列加工方法中，金属材料三个方向上均受压应力作用的是（ c ）a. 自由锻 b. 轧制 c. 挤压8、下列金属材料在铸造成形时，收缩率最小的是 （ c ）a. 铝合金 b. 碳钢 c. 灰铸铁 9

7、、形状复杂、生产量较少的铸件应该采用 （ a ）a. 砂型铸造 b. 压力铸造 c. 离心铸造 10、精加工时刀具的刃倾角常取 （ a ）a. 正值 b. 负值 c. 零 四、 改错题：每图都存在工艺性结构错误，请改正并简述理由（共12分，每小题3分）1、铸件在铸件的结构设计中，需要考虑造型时的起模，图中的铸件筋条与凸台呈现倾斜的方向，阻碍了起模，改成垂直的方向2、自由锻件 由于自由锻是利用冲击力或者压力，使金属在上下砧铁之间产生塑性变形，从而获得需要的形状，因此，其他方向变形不受限制，并且为避免上下砧铁的错位，自由锻件应该避免结构复杂，以及锥体和锥面结构，图中的锥面改成圆柱面3、焊件、焊件对

8、于焊接件，应该尽量避免焊接工序对机械加工表面的影响，因此，焊缝应该尽量远离机械加工表面，图中上下表面需要机械加工，因此焊接结构应该改成下图为承重梁，梁中间的位置弯矩最大，焊缝的位置应该避免最大应力集中的位置4、机加工件 下图为一阶梯轴零件的加工，在小轴位置要求表面粗糙度Ra0.8um，采用常规的加工方法，该表面需采用砂轮磨削加工，因此，在轴承上需要越程槽，5 锻造 直条形偶数轮辐，尽管结构简单，制造方便，但是合金冷却收缩时的收缩力互相抗衡，容易产生锻造应力并且导致开裂，而其他可以通过轮缘的变形和轮毂的转动和移动来缓解应力。自由锻造是利用冲击力和压力，使金属在上下砧铁之间产生塑性变形，从而获得所

9、需要的形状。由于除了上下两个方向外，其他方向的金属不受到控制，因此自由锻造的零件应该避免加强筋和凸台等结构。五、 简答题（每小题5分，共20分）1、什么是切削力？它主要是由哪些因素构成的？金属被切削时候，刀具加入工件，被加工材料发生变形，最后成为切削所需要的力称切削力 。它主要是克服被加工材料的弹性变形和塑性变形力，以及刀具与工件和刀具与切屑之间的摩擦力所共同构成的。2、什么是弹性变形？请举例说明外力停止后，应力消失，变形也随之消失的变形称之为弹性变形3、焊接电弧是怎样一种现象？用直流电和交流电焊接时电弧有何差异？电弧实质是在一定的条件下，电荷通过两级之间的气体空间的一种导电现象，或者说是一种

10、气体放电的现象。直流电焊接时有正接和反接只分，交流电焊接时候，不存在极性问题 4、金属纤维组织是怎样形成的？它的存在有何特性？热加工时候因铸件中的非金属夹杂物沿着金属流动方向被拉长而形成纤维组织。存在的纤维组织会导致金属材料的力学性能呈现各个异向性，沿着纤维方向较垂直于纤维组织方向的强度，塑性和冲击韧度都是比较高的5 在铸造过程中，什么是同时疑固原则，一般是采用什么措施铸造过程中实现铸造过程中的同时疑固原则？同时疑固适于什么样的场合？该办法有什么不足？在尽量较少铸造件各个部分之间的温度差，使铸造件各个部分的同时冷却疑固。适用于冷却过程收缩较小的铸造。如在厚壁处加以过冷快，并且将内浇道设在薄壁处

11、，缺点：容易在中心区域产生缩松，组织不致密6试简述选择浇注位置时一般应遵守的原则？1铸造件的重要加工表面应朝下或位于侧面。2铸造件的大平面应朝下。3面积大的薄壁部分置于铸造型下部分或使其处于垂直或倾斜位置，可以有效的防止铸造件产生浇注不足或者冷隔缺陷；4对于容易产生缩孔的铸造件，应该将厚大部分放在分型面附近的上部或侧面，以便在铸造件厚壁处直接直接安放冒口，使之实现自下而上的定向疑固原则7 积屑瘤产生的原因及对切削过程的影响？在中等切削速度下加工塑料金属材料时，由于切削区域的高温以及切削与前刀面的挤压与摩擦，使切屑的底部软化或粘结在前刀面而在刀刃处形成瘤状金属快。积屑瘤的存在将会：使刀具实切的切

12、削前角增加，积屑瘤稳定时能增加刀具的耐用性，反之亦然，使加工表面粗糙，降低表面质量。8磨削加工工艺的特点？1同时参与或切削的磨粒数量众多；2磨粒形状以及其分布具有一定的随机性；3磨粒具有一定的自锐性；4法向力比上切向力大，磨削比能高，磨削温度高；5加工表面质量好；6适用于加工难的金属与非金属；9精基准的选择原则有哪些，并且简要说明。1尽量避免锥体或斜面结构；2应避免圆柱面与圆柱面相交3避免椭圆形状，工字形状或其他规则状截面，非规则外形。4避免加强筋结构5复杂件应设计成由简单件构成的组合体。10在铸造中，什么是定向疑固原则，一般采用什么措施实现铸造过程中铸造件的定向疑固？定向疑固适用什么场合？有

13、什么缺点？所谓的定向疑固原则是在铸造件可能出现缩孔的厚大部分，通过安放冒口等工艺措施，使铸造件最先疑固，然后是靠近冒口的位置，最后是冒口本身，定向疑固适用于冷却过程中收缩较大的金属铸造。一般是通过安放冒口的或者远离 冒口的厚大部位安放冷铁，定向疑固由于各个部位冷却的速度不一致，容易在铸造件中形成铸造应力产生铸造裂纹，并且冒口的存在，增加了许多的金属与工时。11板料冲压过程中，间隙对于冲裁件段面质量有什么影响？间隙过小会对冲裁件产生什么影响？板料冲压过程中，凹凸模间隙不仅严重影响冲裁件的断面质量，也影响模具的寿命，卸料力，推件力，冲裁力和冲裁件的尺寸精度。冲裁断面明显分为圆角带，光亮带，断裂带和

14、毛刺四个部分，当冲裁间隙合理时候，凹凸模刃口冲裁所产生的上下剪裂纹基本会重合，获得工件断面较光洁，毛刺比较少。间隙过小时候，上下剪裂纹向外错开，在冲裁件断面上会形成毛刺和迭层，另外，间隙过小，摩擦越严重，模具寿命降低12试分析铣削加工中逆铣各自的特点？逆铣时候，铣刀旋转切入工件的方向与工件进给速度方向相反，切削厚度从0增加至最大值，工件表面的冷硬现象会加剧刀齿的磨损，逆铣时，会产生一个向上的切削分力，要求装夹可靠，机床丝杆与螺母副能保持好的右侧接触，进给速度比较均匀，顺铣时，刀齿旋入工件的方向与进给方向一致，切削厚度从最大到0，容易切下切削层，刀齿磨损比较小，加工质量比较高，铣削时产生一个向下

15、的的分力，对夹紧要求比较少。13焊接应力引起的原因是什么？如何消除焊接应力？焊接过程是一个极其不平衡的热循环过程，焊接局部区域在加热之后的冷却过程中，焊缝的冷却收缩受到周边冷却的金属阻碍，从而产生焊接应力。措施；首先，在结构设计时候应该选用塑性比较好的材料，避免使焊缝密集交叉，避免使焊缝截面过大和焊缝过长，其次是在实施焊缝中应确定焊接次序，并且采用对工件进行预热的方法消除各个部位的温度差，其三是焊接后采用应力退火。六、分析题（每小题5分，共15分）1、分析图示轨道铸件的应力分布及变形情况2、定位分析，并指出属于何种定位方式不完全定位。 由于工件只有厚度和平行度的加工要求，所以只要限制x,y,z三个方向的自由度就能满足加工需要磨床上磨平面3、分析图示焊缝1、2的焊接次序并简述理由七、综合题：（共18分）1、简画出浇注如图所示零件的几种分型方案，并分析出最佳方案（简述理由） ，批量：单件生产； 材料：HT200 1 应尽量可能使铸造件的全部或大部分置于同一砂型中，以保证铸造件的精度，2应使铸造件的加工表面处于同一砂型中。3应尽量减少分型面，进可能选平直的分型面，最好是只有一个分型面。4 应尽量减少型芯和活快的数量，以简化制作模，造型，合型等工序。5应该尽量使型腔及主要型芯位于下型，以便造型，下芯，合芯（6分