机械工程行业制造工艺知识考点

机械工程行业制造工艺知识考点姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.机械加工中，以下哪一种加工方法属于精密加工？

A.车削

B.磨削

C.钻削

D.铣削

2.气体润滑剂的主要特点是：

A.润滑功能好，不易燃

B.寿命长，成本高

C.润滑效果好，冷却功能好

D.以上都是

3.机械设计中，以下哪种方法可以提高结构的可靠性？

A.增加结构尺寸

B.采用高强度材料

C.优化结构形状

D.以上都是

4.机械工程中，下列哪种材料属于非铁金属材料？

A.钢铁

B.铝合金

C.铜合金

D.镍合金

5.以下哪种工艺属于热处理方法？

A.磨削

B.车削

C.渗碳

D.钻削

6.机械设计时，以下哪种参数对零件的疲劳寿命影响最大？

A.材料的抗拉强度

B.零件的尺寸

C.零件的形状

D.零件的表面粗糙度

7.在机械设计中，以下哪种方法可以提高机构的传动精度？

A.采用精密加工

B.增加机构刚度

C.优化机构运动

D.以上都是

8.机械设计中，以下哪种方法可以提高结构的刚度？

A.增加结构尺寸

B.采用高强度材料

C.优化结构形状

D.以上都是

答案及解题思路：

1.答案：B

解题思路：精密加工是指加工精度高、表面粗糙度小的加工方法。磨削由于其高精度和高表面质量，属于精密加工。

2.答案：D

解题思路：气体润滑剂因其不易燃、寿命长和润滑效果好的特点，以及良好的冷却功能，是多种优点并存的润滑剂。

3.答案：D

解题思路：提高结构的可靠性可以通过多种方式实现，包括增加结构尺寸、采用高强度材料和优化结构形状等。

4.答案：B、C、D

解题思路：非铁金属材料不包括铁、铬和锰等铁的合金，因此铝合金、铜合金和镍合金均属于非铁金属材料。

5.答案：C

解题思路：热处理是一种通过加热和冷却来改变材料内部组织结构的工艺方法，渗碳是一种常见的热处理方法。

6.答案：D

解题思路：零件的疲劳寿命受到多种因素的影响，其中零件的表面粗糙度对疲劳寿命的影响最大。

7.答案：D

解题思路：提高机构的传动精度可以通过采用精密加工、增加机构刚度或优化机构运动等多种方法实现。

8.答案：D

解题思路：提高结构的刚度可以通过增加结构尺寸、采用高强度材料和优化结构形状等多种方式实现。二、填空题1.机械加工中，常用的金属切削机床有______、______、______等。

车床

铣床

剪床

2.机械设计中的强度计算主要包括______、______、______等。

抗拉强度计算

抗弯强度计算

抗扭强度计算

3.金属材料的力学功能包括______、______、______等。

硬度

延伸率

塑性

4.机械设计中，常用的润滑剂有______、______、______等。

矿物油

植物油

化学合成油

5.机械工程中，非铁金属材料主要包括______、______、______等。

铝及铝合金

钢铁合金

非合金钢

6.机械设计中的热处理方法主要有______、______、______等。

正火

淬火

回火

7.机械设计中的疲劳强度计算主要包括______、______、______等。

疲劳极限计算

疲劳曲线分析

疲劳寿命预测

8.机械设计中的传动系统主要包括______、______、______等。

传动带传动

齿轮传动

轴承传动

答案及解题思路：

1.答案：车床、铣床、剪床

解题思路：根据机械加工的分类，车床主要用于回转表面的加工，铣床适用于平面、斜面和成型表面的加工，剪床则用于金属板材的剪切。这些机床是机械加工中最常用的金属切削设备。

2.答案：抗拉强度计算、抗弯强度计算、抗扭强度计算

解题思路：机械设计中的强度计算是为了保证机械部件在各种载荷下能够安全工作。抗拉、抗弯和抗扭是三种基本的强度计算类型，分别对应不同类型的应力状态。

3.答案：硬度、延伸率、塑性

解题思路：金属材料的力学功能是指材料在受力时表现出的性质。硬度是材料抵抗硬物体压入表面的能力，延伸率是材料在拉伸过程中伸长的能力，塑性是指材料变形后能否恢复原状的能力。

4.答案：矿物油、植物油、化学合成油

解题思路：润滑剂用于减少机械部件间的摩擦，保护表面，延长使用寿命。矿物油、植物油和化学合成油是常用的润滑剂类型，各有其适用范围和特性。

5.答案：铝及铝合金、钢铁合金、非合金钢

解题思路：非铁金属材料包括除铁以外的所有金属及其合金，铝及铝合金因其轻质高强而被广泛使用，钢铁合金和非合金钢则广泛应用于各种机械结构中。

6.答案：正火、淬火、回火

解题思路：热处理是改善金属材料功能的重要工艺。正火用于提高金属的硬度和强度，淬火通过快速冷却使金属硬化，回火则用于消除淬火过程中的内应力，提高金属的韧性。

7.答案：疲劳极限计算、疲劳曲线分析、疲劳寿命预测

解题思路：疲劳强度计算是预测机械部件在循环载荷作用下发生疲劳破坏的寿命。疲劳极限计算确定材料能承受的最大应力，疲劳曲线分析通过实验数据绘制疲劳曲线，疲劳寿命预测则基于疲劳曲线预测实际寿命。

8.答案：传动带传动、齿轮传动、轴承传动

解题思路：传动系统是机械装置中传递动力的部分，传动带传动用于传递较大功率和距离，齿轮传动适用于高速、精密的传动，轴承传动则用于减少摩擦和支撑旋转部件。三、判断题1.机械加工中，磨削加工是一种粗加工方法。（）

2.机械设计中，结构的可靠性越高，其使用寿命就越长。（）

3.机械工程中，铁磁材料主要包括钢铁、铁合金等。（）

4.润滑剂的作用是减少摩擦和磨损，提高机械的寿命。（）

5.热处理是提高金属材料功能的一种重要方法。（）

6.机械设计中的疲劳强度计算是保证机械安全可靠运行的重要环节。（）

7.机械工程中，非铁金属材料主要包括铝合金、铜合金、钛合金等。（）

8.机械设计中的传动系统主要包括齿轮、带、链等。（）

答案及解题思路：

1.×解题思路：磨削加工是一种精密加工方法，用于提高零件的表面光洁度和尺寸精度，而非粗加工。

2.√解题思路：机械设计的可靠性直接影响到机械的使用寿命，结构越可靠，使用寿命越长。

3.√解题思路：铁磁材料是指在外加磁场作用下能够被磁化的材料，钢铁和铁合金都属于这一类。

4.√解题思路：润滑剂通过形成油膜减少金属表面之间的直接接触，降低摩擦和磨损，从而提高机械的寿命。

5.√解题思路：热处理可以改变金属的组织结构和功能，是提高金属材料功能的重要手段。

6.√解题思路：疲劳强度计算能够预测机械在循环载荷作用下的失效风险，保证机械的运行安全。

7.√解题思路：非铁金属材料是指不含铁或铁含量极低的金属材料，铝合金、铜合金、钛合金等都是非铁金属材料。

8.√解题思路：传动系统是机械设计中实现动力传递的重要部分，齿轮、带、链等都是常见的传动方式。四、简答题1.简述机械加工中的三种基本运动。

解答：

机械加工中的三种基本运动包括：

（1）主运动：工件与刀具之间的相对运动，是切除材料的基本运动，如车削、铣削等。

（2）进给运动：工件与刀具之间的相对运动，使工件在刀具作用下逐步加工，如车削的纵向进给、横向进给等。

（3）辅助运动：为了实现加工目的而进行的辅助性运动，如工件的夹紧、刀具的移动等。

2.简述机械设计中的强度计算方法。

解答：

机械设计中的强度计算方法主要包括以下几种：

（1）名义强度法：根据零件的名义尺寸和材料功能进行计算，适用于简单零件的设计。

（2）应力分析法：根据零件的实际受力情况，计算应力，判断零件是否满足强度要求。

（3）疲劳强度计算法：针对受交变载荷的零件，计算其疲劳寿命，判断零件是否满足寿命要求。

3.简述金属材料的力学功能。

解答：

金属材料的力学功能主要包括以下几种：

（1）强度：指材料抵抗变形和破坏的能力，包括屈服强度、抗拉强度等。

（2）塑性：指材料在受力时产生永久变形的能力，包括延伸率、断面收缩率等。

（3）硬度：指材料抵抗硬物压入的能力，如布氏硬度、洛氏硬度等。

（4）韧性：指材料在断裂前吸收能量的能力，如冲击韧性、断裂韧性等。

4.简述润滑剂的作用及分类。

解答：

润滑剂的作用主要包括：

（1）减小摩擦：润滑剂在摩擦表面形成油膜，降低摩擦系数，减少磨损。

（2）冷却：润滑剂在摩擦过程中吸收热量，降低温度。

（3）密封：润滑剂填充密封间隙，防止泄漏。

润滑剂的分类包括：

（1）矿物油：如机油、齿轮油等。

（2）合成油：如聚α烯烃油、硅油等。

（3）固体润滑剂：如石墨、二硫化钼等。

（4）液体润滑剂：如植物油、水基润滑剂等。

5.简述非铁金属材料的分类及特点。

解答：

非铁金属材料主要包括以下几种：

（1）有色金属：包括铜、铝、镁、钛等，具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性等特点。

（2）轻金属：包括锂、铍、钠、钾等，密度小，具有良好的抗腐蚀性和加工功能。

（3）稀有金属：包括铂、钯、铑等，具有特殊的物理、化学性质，广泛应用于高科技领域。

6.简述热处理的方法及其作用。

解答：

热处理的方法主要包括：

（1）退火：降低钢的硬度，消除内应力，提高塑性和韧性。

（2）正火：提高钢的强度和硬度，消除内应力，改善切削加工功能。

（3）淬火：提高钢的硬度和耐磨性，但降低塑性和韧性。

（4）回火：降低淬火钢的硬度和内应力，提高塑性和韧性。

热处理的作用主要包括：

（1）改善钢的力学功能。

（2）消除内应力。

（3）提高钢的耐腐蚀性和耐磨性。

7.简述疲劳强度计算方法。

解答：

疲劳强度计算方法主要包括以下几种：

（1）应力幅法：根据应力幅计算疲劳寿命，适用于交变载荷作用下的零件。

（2）应变幅法：根据应变幅计算疲劳寿命，适用于应变较大的零件。

（3）SN曲线法：根据材料在交变载荷下的疲劳寿命SN曲线计算疲劳寿命。

8.简述传动系统的组成及分类。

解答：

传动系统的组成主要包括：

（1）主动件：产生运动和动力的零件，如电动机、发动机等。

（2）从动件：接受主动件运动和动力的零件，如齿轮、皮带轮等。

（3）中间件：连接主动件和从动件的零件，如联轴器、轴承等。

传动系统的分类包括：

（1）机械传动：如齿轮传动、皮带传动、链传动等。

（2）液压传动：如液压泵、液压马达、液压缸等。

（3）气动传动：如气动马达、气动缸等。

答案及解题思路：

1.答案：主运动、进给运动、辅助运动。

解题思路：根据机械加工中工件与刀具之间的相对运动，判断三种基本运动。

2.答案：名义强度法、应力分析法、疲劳强度计算法。

解题思路：根据机械设计中的强度计算方法，列举常见的方法。

3.答案：强度、塑性、硬度、韧性。

解题思路：根据金属材料的力学功能，列举常见功能。

4.答案：减小摩擦、冷却、密封；矿物油、合成油、固体润滑剂、液体润滑剂。

解题思路：根据润滑剂的作用和分类，列举作用和常见类型。

5.答案：有色金属、轻金属、稀有金属。

解题思路：根据非铁金属材料的分类，列举常见类型。

6.答案：退火、正火、淬火、回火。

解题思路：根据热处理的方法，列举常见类型。

7.答案：应力幅法、应变幅法、SN曲线法。

解题思路：根据疲劳强度计算方法，列举常见类型。

8.答案：主动件、从动件、中间件；机械传动、液压传动、气动传动。

解题思路：根据传动系统的组成和分类，列举常见类型。五、论述题1.结合实例，论述机械设计中结构优化的方法。

实例：以汽车悬挂系统设计为例，讨论结构优化方法。

（1）优化目标：提高悬挂系统的刚度和抗扭性，降低重量。

（2）优化方法：

应用有限元分析（FEA）进行结构模拟，确定设计参数。

运用遗传算法或响应面法进行多目标优化，寻找最佳设计方案。

结合实验验证优化结果，进一步优化设计。

2.结合实例，论述机械设计中疲劳强度计算的应用。

实例：以风力发电机叶片设计为例，讨论疲劳强度计算的应用。

（1）计算方法：

采用应力幅法进行疲劳寿命预测。

利用SN曲线或Miner累积损伤理论分析疲劳强度。

（2）应用实例：

预测风力发电机叶片的疲劳寿命，保证其长期稳定运行。

根据计算结果优化叶片材料、形状和结构设计，提高疲劳强度。

3.结合实例，论述非铁金属材料在机械设计中的应用。

实例：以高速铁路轮轴设计为例，讨论非铁金属材料的应用。

（1）材料选择：选用不锈钢、铝合金等非铁金属材料。

（2）应用实例：

非铁金属材料具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和减摩功能，适用于高速铁路轮轴设计。

通过优化轮轴结构，提高其使用寿命和运行效率。

4.结合实例，论述热处理在机械设计中的作用。

实例：以汽车发动机曲轴设计为例，讨论热处理的作用。

（1）热处理方法：选用调质处理、正火处理等方法。

（2）作用：

提高曲轴的硬度、强度和韧性，提高耐磨性和抗疲劳功能。

改善曲轴的机械功能，延长使用寿命。

5.结合实例，论述传动系统在机械设计中的应用。

实例：以数控机床传动系统设计为例，讨论传动系统的应用。

（1）传动系统组成：包括齿轮、带轮、链轮等。

（2）应用实例：

传动系统保证数控机床的运动精度和稳定性。

优化传动系统设计，提高机床的生产效率和加工质量。

6.结合实例，论述润滑剂在机械设计中的应用。

实例：以大型轴承设计为例，讨论润滑剂的应用。

（1）润滑剂选择：选用润滑油、脂等。

（2）应用实例：

润滑剂降低摩擦系数，减少磨损，提高轴承的寿命。

优化润滑剂的选择和润滑系统设计，提高机械的运行效率。

7.结合实例，论述机械设计中结构刚度对机构运动精度的影响。

实例：以数控机床导轨设计为例，讨论结构刚度对机构运动精度的影响。

（1）结构刚度要求：提高导轨的刚度，降低变形。

（2）影响：

结构刚度直接影响机构的运动精