机械制造基础复习题

机械制造根底复习主要内容第一篇金属材料知识金属材料的主要性能力学性能、强度、塑性、硬度的概念?表示方法？力学性能〔F〕——材料在外力作用下所表现出的特性。强度〔σ〕------材料在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。塑形------材料在外力作用下，产生永久变形而不引起破坏的能力硬度〔布氏硬度HB&洛氏硬度HR〕------是材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。布氏和洛氏硬度法各有什么优缺点？以下情况应采用哪种硬度法来检查其硬度？布氏硬度(HR)优点：测试值稳定,准确度高。缺点：测量费时，压痕大，不适合成品检验。洛氏硬度〔HRC〕优点：测试简单、迅速，压痕小、不损伤零件，可用于成品检验。缺点：测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。库存钢材---布氏硬度硬质合金刀头----洛氏硬度锻件---布氏硬度台虎钳钳口---洛氏硬度以下符号所表示的力学性能指标的名称和含义是什么？σb：抗拉强度：抗拉强度是材料在拉断前承受最大载荷时的应力。σs：屈服点：屈服点是拉伸试样产生屈服时的应力。δ：伸长率：试样拉断后，其标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。HRC：140kgf主载荷120°的金刚石圆锥体的压头测得的硬度。HBS：硬度的一种指标。铁碳合金金属的结晶过程，金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？如何细化铸态晶粒？形核，长大。金属是由许多大小、形状、晶格排列方向均不相同的晶粒所组成的多晶体。一般金属的晶粒越细小，其力学性能越好。细化的方法：变质处理；增大过冷度；机械的振动和搅拌；热处理；压力加工再结晶。什么是同素异晶转变？室温和1100℃时的纯铁晶格有什么不同？在固态下，随着温度的变化，金属的晶体结构从一种晶格类型转变为另一种晶格类型的过程。室温体心立方晶格；1100℃金属的晶体结构类型?铁碳合金的根本组织A、F、M、P体心立方和面心立方。铁素体；奥氏体；渗碳体；珠光体；莱氏体。试绘简化的铁碳合金状态图中钢的局部，标出各特性点的符号，填写个区组织名称。分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温组织。T10钢：L→L+A→A→A+Fe3CII→P+Fe3CII室温组织：P+Fe3C〔网状〕45钢：L→L+A→A→A+F→P+A室温组织：F+P钢的热处理钢的分类及表示方法？1．按化学成分分类1〕碳素钢；2〕合金钢2.按质量分类1〕普通钢2〕优质钢3〕高级优质钢3．按用途分1〕结构钢2〕工具钢3〕特殊性能钢什么是退火？什么是正火？两者的特点和用途有什么不同？退火：将钢件加热、保温至奥氏体化后随炉冷却(缓慢)，使其重新结晶的热处理工艺。应用：主要应用于铸件、锻件、焊件等多种毛坯加工前的预备热处理。正火：将钢加热到Ac3以上30~50℃或者Accm以上30~50℃应用：1.取代局部完全退火；2.用于普通结构件的最终热处理；3.用于过共析钢，以减少或消除二次渗碳体呈网状析出。不同点：加热后钢的冷却方式不同。亚共析钢的淬火温度为何是Ac3+(30~50℃)？过高者过低有什么弊端？温度过高，因奥氏体晶粒长大，淬火后的马氏体组织也粗大，增加了钢的脆性，致使钢件裂纹和变形的倾向加大；温度过低，因未能完全形成奥氏体，致使淬火后的组织中除马氏体外，还残存少量铁素体，使钢的硬度缺乏。碳钢在油中淬火的后果如何？为什么合金钢通常不在水中淬火？油的冷却速度较低，不易于碳钢获得马氏体。因为水的冷却速度大，会使合金钢的裂纹、变形倾向小。钢在淬火后为什么要回火？三种类型回火的用途有何不同？因为淬火后因“M”为不稳定组织，重新加热时，碳原子扩散能力增强，将以Fe3C形式析出，致使σb、HRC降低，δ、αk提高。1、低温回火：用于工具、刃具、模具及其它耐磨件。2、中温回火：用于弹簧、发条、锻模板。3、高温回火：用于承受疲劳载荷的中碳钢重要件，如连杆、主轴、齿轮、重力螺钉等。锯条、大弹簧、车床主轴、汽车变速箱齿轮的最终热处理有何不同？锯条：淬火后低温回火大弹簧：淬火后中文回火齿轮：渗碳、淬火后低温回火现用T12钢制造钢锉，请填写工艺路线下划线中热处理工序名称？锻造——球化退火——机加工——淬火——低温回火第二篇铸造铸造工艺根底铸造及特点？铸造：将液态合金浇注到一定形状、尺寸铸型空腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法。特点：1．可生产形状任意复杂的制件2．适应性强3．本钱低4．废品率高、外表质量较低、劳动条件差。液态合金的充型能力及影响充型能力的因素有哪些？不同化学成分的合金为何流动性不同？为什么铸钢的充型能力比铸铁差？充型能力——液体金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成形件的能力。影响因素：合金的流动性；铸型性质；浇注条件；铸件结构因为合金流动性主要由合金结晶特点决定。因为铁的流动性比钢好。收缩及对铸件质量的影响？收缩：合金从浇注、凝固直至冷却到室温，其体积或尺寸缩减的现象。收缩会造成铸件的缩孔、缩松、裂纹、变形等问题。缩孔和缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？使铸件的力学性能下降，缩松还可使铸件因渗漏而报废。缩孔集中在铸件上部或者最后凝固的部位，而缩松却分布于铸件的整个截面，所以缩孔比缩松较容易防止。区分以下名词：缩孔和缩松浇缺乏和冷隔逐层凝固和定向凝固缩孔：呈倒锥形，内腔粗糙，位于铸件上部中心处。缩松：呈小圆柱形，内腔光滑，位于铸件中心截面处或者分布于整个截面。浇缺乏：没有获得形状完整的铸件。冷隔：获得了形状完整的铸件，但铸件最后凝固处有凝固线。逐层凝固：纯金属或共晶成分的合金在凝固过程中不存在固、液并存区，当温度下降时固体层不断加厚，液体层不断减少，直至铸件的中心。定向凝固：在铸件厚大部位，安放浇口和冒口，使铸件远离冒口处先凝固，而后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身凝固。什么是定向凝固原那么？什么是同时凝固原那么？各需用什么措施来实现？定向凝固原那么：在铸件厚大部位安放浇口和冒口，使铸件远离冒口处先凝固，此后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身凝固。实现措施：安放冒口和冷铁。同时凝固原那么：在铸件薄壁处安放浇口，厚壁处安放冷铁，使铸件各处冷却速度一致,实现同时凝固。实现措施：浇口开在铸件壁薄处并在铸件壁厚处安放冷铁。常用合金铸件的生产影响铸铁石墨化的主要因素是什么？〔1〕化学成分；〔2〕冷却速度。铸铁的基体组织有那几种类型？为什么铸铁的强度通常比钢的强度、塑性差？白口铸铁；灰口铸铁；可锻铸铁；球墨铸铁等。因为铸铁的含碳量比钢大。生产过程中怎样得到不同形态石墨的铸铁？灰铸铁最适于制造哪类铸件？为什么灰铸铁应用最广？在不同的温度下冷却。灰铸铁最适合制造承受压应力的静止件。如车床的床身、轨道等。因为灰铸铁流动性好，收缩率低，便于铸出外形复杂的铸件且抗压强度高以下铸件宜选用哪类铸造合金？车床床身----灰铸铁摩托车汽缸体---铸造碳钢气压机曲轴---铸造碳钢汽缸套----球墨铸铁砂型铸造手工造型适用什么条件？适用于单件、小批量生产特种铸造什么是熔模铸造？工艺特点？试用方框图表示其大致工艺过程。熔模铸造就是用蜡质制成模样，在模样上涂挂耐火材料，经硬化后，再将模样融化排出型外，从而获得无分型面的铸型。特点：1〕铸件精度较高2〕最适合高熔点及难加工的高合金钢，如耐热合金等。3〕形状较复杂的铸件，如直径2mm的小孔均可铸出。4〕单件、成批、大量生产均可适用。5〕工艺过程较复杂，生产周期长；铸件不能太大。蜡模制造→型壳制造→焙烧→浇注金属型铸造有何优越性与缺乏？为什么金属型铸造未能广泛取代砂型铸造？1〕铸件冷却速度快，组织致密，力学性能高。2〕铸件的尺寸精度和外表质量均优于砂型铸造件。3〕生产率高，劳动条件得到改善。4〕金属型铸件易产生气孔、应力、裂纹、缺陷。金属型铸造本钱高，周期长，工艺要求严格，铸件易出现浇缺乏、冷隔、裂纹等缺陷，易产生白口现象，外形不易复杂，所以金属型铸造不宜生产铸铁件，而广泛应用于铜、铝合金铸件的大批量生产，故它不能取代砂型铸造。压力铸造有何优缺点？它与熔模铸造的适用范围有何不同？1〕铸件尺寸精度和外表质量最高。2〕铸件的强度和外表硬度高。3〕可压铸出形状复杂的薄壁件。4〕生产率高。5〕设备模具本钱高，不适宜单件、小批生产。6〕不适宜铸铁、钢等高熔点合金的铸造。7〕压铸件内部存在缩孔和缩松，气孔缺陷。压力铸造应用于：低熔点有色金属，如铝、镁、锌合金。熔模铸造应用于：适合25kg以下的高熔点、难以切削加工合金铸件的成批大量生产。实型铸造的本质是什么？它适用于哪种场合？用泡沫塑料制成的模样制造铸型。适用于单件、小批量生产冶金、矿山、船舶、机床等一些大型铸件，以及汽车、化工、锅炉等行业大型冷冲模具等。第三篇金属压力加工金属的塑性变形何谓塑性变形？冷变形、热变形？当外力增大到使金属的内应力超过该金属的屈服点之后，既使外力停止作用，金属的变形仍不消失，这种变形称为塑性变形。冷变形：金属在变形过程中只有加工硬化而无回复与再结晶现象。热变形：加工硬化被随即发生的再结晶所抵消，变形后金属具有再结晶的等轴晶粒组织。碳钢在锻造温度范围内变形时，是否会有冷变形强化现象？碳钢在锻造温度范围内变形时，不会有冷变形强化现象。因为碳钢的锻造温度超过了碳钢的再结晶温度，故碳钢在锻造温度范围内变形时，产生了再结晶现象，消除了冷变形强化现象。如何提高金属的塑性？最常用的措施是什么？金属的塑性和金属的本质、加工条件有关。为提高金属的塑性，常采用的措施有：1.选用纯金属和低碳钢；2.使金属组织为固溶体；3.提高金属塑性变形温度；4.提高塑性变形的速度；5.使金属在三向受压条件下变形。锻造为什么重要的巨型锻件必须采用自由锻的方法制造？自由锻是利用冲击力或压力使金属在上、下两个砥铁之间自由流动，获得所需形状和尺寸，同时保证金属零件具有较好的力学性能。表达模锻件图时应考虑的内容。〔1〕添加敷料、余量、公差；〔2〕冲孔时应留有冲孔连皮；〔3〕计算坯料的重量；〔4〕确定坯料的尺寸；〔5〕确定锻造的工艺过程。如何确定分模面的位置？为什么模锻生产中不能直接锻出通孔？分模面确实定原那么：〔1〕模锻件的最大截面处，且最好为平直面；〔2〕使上、下两模沿分模面的模膛轮廓一致；〔3〕使模腔深度最浅；〔4〕使零件上所加敷料最少。为了防止上、下砥铁相碰，损坏上、下砥铁，故模锻生产中不能直接锻出通孔。分析齿轮、前轴锻件的模锻过程？齿轮：镦粗，冲孔，在心轴上拔长前轴:拔长，切肩，锻台阶板料冲压冲裁及其变形过程？冲裁模的特点？冲载：使坯料沿封闭轮廓别离的工序。冲裁的变形过程：①弹性变形阶段②塑性变形阶段③断裂、别离阶段特点：1〕凸凹模要具有锋利的刃口2〕凸凹模间隙要合理3〕凸凹模刃口尺寸要正确4〕排样要合理拉深变形及常见缺陷、防止措施？拉伸变形：使坯料的一局部相对一局部产生位移而不被破坏的工序。常见缺陷：拉裂；起皱。防止措施：1〕凸凹模的工作局部必须具有一定的圆角2〕凸凹模间隙要合理3〕控制拉深系数4〕设置压边圈弯曲变形及特点？弯曲：将平直板料弯成一定的角度或圆弧的工序。特点：1〕弯曲半径r≥rmin=〔0.25-1〕t；2〕“回弹”问题材料的回弹现象对冲压生产有何影响？板料弯曲结束后，会略微回弹一点，使被弯曲的角度增大。因此，在设计弯曲模时，须使模具的角度比成品角度小一个回弹角，以保证成品件的弯曲角度准确。第四篇焊接电弧焊焊接电弧？焊接电弧是在电极与工件之间的气体介质中长时间的放电现象，即在局部气体介质中有大量电子流通过的导电现象。何谓焊接热影响区？低碳钢焊接时热影响区又分为哪些区段？各区段对焊接接头性能有何影响？减小热影响区的方法是什么？焊接热影响区是指焊缝两侧金属因焊接热作用而发生组织和性能变化的区域。低碳钢焊接时热影响区分为：熔合区、过热区、正火区和局部相变区。熔合区：强度、塑性和韧性下降，引起应力集中，易导致焊缝裂纹产生。过热区：晶粒粗大，塑性、韧性下降。正火区：金属发生重结晶，强度、塑性、韧性提高，且优于母材。局部相变区：晶粒大小不一，力学性能比正火区稍差。减小热影响区的措施：〔1〕增加焊接速度；〔2〕减少焊接电流。焊条药皮起什么作用？为什么药皮成分中一般都有锰铁？在其它电弧焊中，用什么取代药皮的作用？焊条药皮的作用：〔1〕引燃电弧；〔2〕稳定电弧；〔3〕保护焊缝；〔4〕焊缝中渗入合金元素。药皮中一般都有锰铁，因为锰能除氧、脱硫，产生熔渣，保护焊缝；降低电弧气氛和熔渣的氧化性，使焊缝金属获得必要的合金成分。在其它电弧焊中，常用焊剂代替药皮。手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊的特点及在汽车生产中应用？手工电弧焊的特点：1.设备简单、应用灵活方便。2.劳动条件差、生产率低、质量不稳定。埋弧焊的特点：1.生产效率高2.焊接质量好3.本钱低4.劳动条件好5.适应性差6.焊接设备复杂，焊前准备工作严格气体保护焊的特点：①机械保护效果好，焊缝金属纯洁，焊缝成形美观，焊接质量优良。②电弧燃烧稳定，飞溅小。③焊接热影响区和变形小。④氩气昂贵，设备造价高其它常用焊接方法电阻焊、钎焊、工艺特点及在汽车生产中的应用电阻焊的特点：1.焊接电压低，电流大，生产率高；2.不需要填充金属，焊接变形小；3.劳动条件好，操作简单，易于实现自动化生产；4.焊接设备复杂，投资大；5.适用于大批量生产；6.对焊件厚度和接头形式有一定限制。钎焊的特点:1.加热温度低，接头组织、性能变化小；焊接变形小，工件尺寸精确。2.可焊同种、异种金属和厚薄悬殊的工件。3.生产率高。易于实现自动化。常用金属材料的焊接1.材料的焊接性及其评估方法？焊接性：指被焊金属采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。评估方法：1.实验法2.碳当量估算法第五篇切削加工金属切削的根底知识切削运动及其参数？切屑运动：刀具与工件之间的相对运动。参数：1)切削厚度〔ac〕〔mm〕2)切削宽度〔aw〕〔mm〕3)切削面积〔AC〕(mm2〕刀具材料性能要求及常用刀具材料？为什么不宜用碳素工具钢制造拉刀和齿轮刀具等复杂刀具？为什么目前常采用高速钢制造这类刀具，而较少采用硬质合金？刀具材料的根本要求：⑴硬度。60HRC以上。⑵强度和韧性。⑶耐磨性。⑷耐热性。⑸工艺性。常用刀具材料：⑴碳素工具钢⑵合金工具钢⑶高速钢⑷硬质合金⑸陶瓷材料因为碳素工具钢达不到知道拉刀和齿轮刀的速度和复杂性。材料的切削加工性及评估方法？材料的切削加工性：是指材料被切削加工的难易程度。评估方法：1.一定刀具耐用度下的切削速度2.相对加工性kr3.已加工外表质量4.切屑的控制或断屑的难易5.切削力刀头的结构及角度？主要角度：1)前角〔0〕2〕后角〔0〕3〕主偏角〔kr〕4〕副偏角〔kr’〕5〕刃倾角〔S〕常用加工方法综述车削、钻削、铣削、磨削的特点？适于加工何种外表？为什么？车削的特点：1.易于保证各面的位置精度2.切削过程比拟平稳3.适用有色金属的精加工4.刀具简单适用于：各种回转体外表的加工。钻削的特点：1.头易产生“引偏”2.排屑困难3.散热条件差钻削主要用于：粗加工。如螺钉孔、油孔、内螺纹底孔等。铣削的特点：1〕生产率高2〕散热条件好；3〕容易产生振动。