现代工程材料成形与机械制造基础_第二版__册_部分题库与答案
机械制造基础习题集和答案
《机械制造基础》习题集参考答案机械工程材料一．名词解释题强度：是指金属材料抵抗塑形变形和断裂的能力。
塑形:金属材料在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力.硬度:金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的能力.韧性:金属材料在断裂前吸收变形能量的能力。
合金：由两种或两种以上的金属元素，或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。
同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。
调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。
淬硬性:钢淬火时的硬化能力.马氏体：含碳过饱和的α固溶体。
回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。
二．判断正误1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性.( ╳）2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。
（╳ )3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化.（√）4、置换固溶体必是无限固溶体。
( ╳）5、单晶体必有各向异性。
（√）6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。
( ╳）7、过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒.（╳ )8、奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。
( ╳）9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。
（√）10、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。
( ╳）11、凡单相固溶体均能进行形变强化。
（√ )12、陶瓷组织中的气相能起到一定的强化作用.（╳）13、高速钢淬火后经回火可进一步提高其硬度.（√）14、马氏体的强度和硬度总是大于珠光体的。
（╳ )15、纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格.( ╳）16、马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度。
（╳）17、所谓白口铸铁是指碳全部以石墨形式存在的铸铁。
（╳）18、白口铸铁铁水凝固时不会发生共析转变。
( ╳）19、铸件可用再结晶退火细化晶粒。
( √）20、冷热加工所形成的纤维组织都能使金属出现各向异性。
（√ )21、奥氏体的塑性比铁素体的高。
（√）22、白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体。
（√）23、过共析钢的平衡组织中没有铁素体相。
机械制造基础习题及答案
第1章工程材料一、判断题1．冲击韧性就是试样断口处单位面积所消耗的功。
（√）2．一般来说，金属材料的强度越高，则其冲击韧性越低。
（√）3．一般来说，材料的硬度越高，耐磨性越好。
（√）4．HBW是洛氏硬度的硬度代号。
（×）5．金属材料的使用性能包括力学性能、铸造性能。
（×）6．硬度试验中，布氏硬度测量压痕的深度。
（×）7．硬度试验中，洛氏硬度测量试样表面压痕直径大小。
（×）8．断后伸长率和断面收缩率越大，表示材料的塑性越好。
（√）9．布氏硬度用于测量淬火后零件的硬度。
（×）10．洛氏硬度用于测量退火后零件的硬度。
（×）11．晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。
（√）12．理想晶体的内部都或多或少地存在有各种晶体缺陷。
（×）13．室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。
（×）14．纯金属结晶时形核率随过冷度的增大而不断增加。
（×）15．金属型浇注比砂型浇注得到的铸件晶粒粗大。
（×）16．铸成薄壁件与铸成厚壁件晶粒粗大。
（×）17．厚大铸件的表面部分与中心部分晶粒粗大。
（×）18．α-Fe属于面心立方晶格晶格类型。
（×）19．金属Cu、Al都是面心立方晶格。
（√）20．金属实际结晶温度小于理论结晶温度。
（√）21．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为0.77%C的合金才能发生共析反应。
（×）22．一般来说，金属中的固溶体塑性较好，而金属间化合物的硬度较高。
（√）23．铁素体和奥氏体都是碳在α-Fe中的间隙固溶体。
（×）24．奥氏体是硬度较低、塑性较高的组织，适用于压力加工成形。
（√）25．渗碳体是硬而脆的相。
（√）26．铁和碳以化合物形式组成的组织称为莱氏体。
（×）27．铁素体是固溶体，有固溶强化现象，所以性能为硬而脆。
（×）28．钢铆钉一般用高碳钢制作。
工程材料与机械制造基础第二版课后练习题含答案
工程材料与机械制造基础第二版课后练习题含答案第一章金属材料选择题1.金属的基本结构单位是（）。
A. 原子 B. 分子 C. 离子 D. 高分子2.金属的导电性好，是因为（）。
A. 金属原子共用周围电子形成了一个电子云 B. 金属原子之间的原子序数很大 C. 金属原子之间的距离很远D. 金属原子的原子半径很大3.现代材料科学的研究表明，金属的显微结构主要包括（）两种结构。
A. 晶体和非晶体B. 多晶和单晶C. 非晶体和薄层结构D. 单晶和二晶轴4.在常温下铁、钨属于（）。
A. 非晶态材料 B. 晶态材料 C. 二相材料 D. 单晶体材料5.劈铅试验所测试的是材料（）。
A. 塑性 B. 韧性 C. 硬度 D. 强度简答题1.什么是金属材料？金属材料具有哪些特点？2.金属的结晶状态有哪些？请简述它们的特点。
3.介绍一下金属断裂的过程。
4.解释一下热处理和强化的含义。
答案选择题：1. A 2. A 3. B 4. B 5. D简答题：1.金属材料是一类以金属元素为主要组成成分的工程材料，具有一系列特点，如：密度大，强度高，塑性良好，导电导热性好等。
同时，也具有一些不足之处，如：易受腐蚀，疲劳寿命相对较短等。
2.金属的结晶状态主要有三种，分别为单晶、多晶以及非晶态。
单晶指的是具有完整晶格结构的材料，其具有优异的物理性能，但制造成本较高。
而多晶则指晶粒较小、有多个晶粒构成的材料。
这类材料具有低成本、高韧性等特点。
非晶态指材料的内部没有固定的原子排列方式，呈无序状态。
这类材料具有高强度、低应力腐蚀等特点。
3.金属断裂的过程主要包括两个阶段，分别为起始裂纹形成阶段和扩展裂纹阶段。
在起始裂纹形成阶段，由于外力作用，材料内部会出现微小的损伤，如缺陷、气孔等，这些损伤会在外力作用下产生应力集中。
当应力集中超过材料强度极限时，就会出现一条裂纹。
在扩展裂纹阶段，裂纹会不断扩大，细微损伤逐渐聚集，最终导致材料破裂。
机械工程材料(第二版)课后习题答案
2－1常见的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数有什么特点？－Fe、－Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构？答：常见晶体结构有3种：⑴体心立方：－Fe、Cr、V⑵面心立方：－Fe、Al、Cu、Ni⑶密排六方：Mg、Zn2---7为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。
第三章作业3－2 如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小；⑴金属模浇注与砂模浇注；⑵高温浇注与低温浇注；⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件；⑷浇注时采用振动与不采用振动；⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。
答：晶粒大小：⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小第四章作业4－4 在常温下为什么细晶粒金属强度高，且塑性、韧性也好？试用多晶体塑性变形的特点予以解释。
答：晶粒细小而均匀，不仅常温下强度较高，而且塑性和韧性也较好，即强韧性好。
原因是：（1）强度高：Hall-Petch公式。
晶界越多，越难滑移。
（2）塑性好：晶粒越多，变形均匀而分散，减少应力集中。
（3）韧性好：晶粒越细，晶界越曲折，裂纹越不易传播。
4－6 生产中加工长的精密细杠（或轴）时，常在半精加工后，将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂7~15天，然后再精加工。
试解释这样做的目的及其原因？答：这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来，是细长工件的一种存放形式吊个7天，让工件释放应力的时间，轴越粗放的时间越长。
4－8 钨在1000℃变形加工，锡在室温下变形加工，请说明它们是热加工还是冷加工（钨熔点是3410℃，锡熔点是232℃）？答：W、Sn的最低再结晶温度分别为:TR(W) =（0.4～0.5)×(3410+273)－273 =（1200～1568）(℃)＞1000℃TR(Sn) =（0.4～0.5)×(232+273)－273 =（-71～-20）(℃) ＜25℃所以W在1000℃时为冷加工，Sn在室温下为热加工4－9 用下列三种方法制造齿轮，哪一种比较理想？为什么？（1）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；（2）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；（3）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。
工程材料与机械制造基础第二版答案
工程材料与机械制造基础第二版答案第一章：工程材料的概述1.定义：工程材料是指用于制造各种工程产品和构件的原料，包括金属材料、非金属材料和合成材料。
2.金属材料分类：金属材料按照基本组织可分为晶体、多晶体和非晶体。
按照化学成分可分为金属元素和合金。
按照制备方式可分为熔炼和粉末冶金方法。
3.非金属材料分类：非金属材料包括陶瓷材料、高分子材料和复合材料。
陶瓷材料可分为无机非金属材料和有机非金属材料。
高分子材料是由高分子化合物制成的材料。
复合材料由两种或以上的基础材料组成。
4.合成材料分类：合成材料指人工合成的新材料，包括金属基复合材料、陶瓷基复合材料和高分子基复合材料。
第二章：金属材料的组织和性能1.金属的晶体结构：金属的晶体结构可分为体心立方结构、面心立方结构和六方最密堆积结构。
2.晶体缺陷：晶体缺陷包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷包括金属原子的不可替代缺陷和可替代缺陷。
线缺陷包括位错和抱线。
3.金属的力学性能：金属的力学性能包括强度、硬度、韧性、可塑性和延展性等。
4.金属的热学性能：金属的热学性能包括热膨胀系数、热导率和比热容等。
第三章：金属材料的制备与加工1.金属的提炼和精炼：金属的提炼过程包括冶炼和精炼。
冶炼是将矿石中的金属氧化物还原为金属的过程。
精炼是去除金属中的杂质，提高金属纯度的过程。
2.金属的凝固：金属的凝固过程包括液相凝固、凝固过程中的晶体生长和固相变形。
3.金属的成形加工：金属的成形加工包括锻造、压力加工、热处理和冷加工等。
4.金属的热处理：金属的热处理包括退火、淬火、回火和时效等。
第四章：非金属材料的组织和性能1.陶瓷材料的组织和性能：陶瓷材料的组织包括晶体和非晶体结构，性能包括强度、硬度和热稳定性等。
2.高分子材料的组织和性能：高分子材料的组织包括聚合物链和结晶结构，性能包括高分子材料的强度、弹性和耐热性等。
3.复合材料的组织和性能：复合材料的组织包括增强相和基体相，性能包括强度、刚度和耐热性等。
《机械制造基础》期末试题及答案
《机械制造基础》复习题第一篇工程材料一、填空题1、金属材料的机械性能主要包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度。
2、金属材料的常用的强度指标主要有屈服强度σs 和抗拉强度σb 。
3、强度是指金属材料在静态载荷作用下，抵抗变形和断裂的能力。
4、金属材料的塑性指标主要有伸长率δ和断面收缩率ψ两种。
5、金属材料的强度和塑性一般可通过拉伸试验来测定。
6、常用的硬度测量方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。
7、常用的洛氏硬度测量标尺有HRA 、HRB 、HRC 。
8、金属材料常用的冲击韧性指标是冲击韧性值ak 。
9.常见的金属晶格类型有体心立方、面心立方、密排六方。
10.控制金属结晶晶粒大小的方法有增加过冷度、变质处理和附加振动和搅拌。
11.按照几何形态特征，晶体缺陷分点缺陷、线缺陷、面缺陷。
12.在铁碳合金相图上，按含碳量和室温平衡组织的不同,将铁碳合金分为六种，即亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁。
13.奥氏体是碳在γ-Fe中的固溶体，它的晶体结构是面心立方。
14.铁素体是碳在α-Fe中的固溶体，它的晶体结构是体心立方。
15.各种热处理工艺过程都是由加热、保温、冷却三个阶段组成。
16.普通热处理分为_ 退火、正火、_淬火_和回火。
17.钢的淬火方法包括_单液淬火_ 、双液淬火_、分级淬火_和等温淬火。
18.钢常用的回火方法有_高温回火_、_中温回火_和_低温回火_等。
19.常见钢的退火种类有完全退火、_球化退火_和_去应力退火(或低温退火)_。
20.钢的淬硬性是指钢经过淬火后所能达到的最高硬度，它取决于马氏体中碳的质量分数。
二、选择题1.拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（B）。
A. 屈服点B. 抗拉强度C. 弹性极限D.疲劳极限2.锉刀的硬度测定，应用（D ）硬度测定法。
A.HBS；B.HBW；C.HRB；D.HRC。
3.纯金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将（B ）。
《机械基础(第二版)习题册》参考答案
《机械基础（第二版）习题册》参考答案第一章：机械基础概述1.1 机械的定义机械是一种将能量转换为力和运动的装置，用于完成各种任务。
1.2 机械基础的重要性机械基础是学习和理解机械工程的基础，它包括机械工程的基本原理和基本知识。
1.3 机械基础的组成机械基础包括力学、热学、材料力学和机械设计等多个学科领域。
第二章：力学2.1 力的定义与表示力是物体之间相互作用的结果，通常用矢量表示。
2.2 力的分类力可以分为接触力和非接触力两类，接触力包括摩擦力、张力等，非接触力包括重力、电磁力等。
2.3 力的作用效果力的作用效果包括平衡、静力学平衡和动力学平衡等。
第三章：热学3.1 温度和热量温度是物体内部分子热运动的强弱程度的度量，热量是物体间传递的能量。
3.2 热传递热传递包括导热、对流和辐射三种方式。
3.3 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律，表明能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量不变。
第四章：材料力学4.1 弹性和塑性材料的力学性质包括弹性和塑性，弹性材料在受力后会恢复原状，塑性材料则会发生形变。
4.2 杨氏模量杨氏模量是衡量材料刚度的参数，它描述了单位应力引起的单位应变。
4.3 受力分析受力分析是研究力的大小和方向的方法，可以用来计算物体在各个方向上的受力情况。
第五章：机械设计5.1 机械设计的基本原则机械设计的基本原则包括安全、可靠、经济和可维护等。
5.2 机械设计的流程机械设计的流程包括需求分析、方案设计、详图设计和制造等几个阶段。
5.3 机械设计的常用工具机械设计的常用工具包括计算机辅助设计(CAD)软件和有限元分析(FEA)软件等。
以上是对《机械基础（第二版）习题册》的参考答案的简要介绍，具体内容请参考相关习题册。
希望以上内容能够帮助你更好地理解和学习机械基础知识。
机械工程材料(第二版)课后习题答案
2－1常见的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数有什么特点？－Fe、－Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构？答：常见晶体结构有3种：⑴体心立方：－Fe、Cr、V⑵面心立方：－Fe、Al、Cu、Ni⑶密排六方：Mg、Zn2---7为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。
第三章作业3－2 如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小；⑴金属模浇注与砂模浇注；⑵高温浇注与低温浇注；⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件；⑷浇注时采用振动与不采用振动；⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。
答：晶粒大小：⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小第四章作业4－4 在常温下为什么细晶粒金属强度高，且塑性、韧性也好？试用多晶体塑性变形的特点予以解释。
答：晶粒细小而均匀，不仅常温下强度较高，而且塑性和韧性也较好，即强韧性好。
原因是：（1）强度高：Hall-Petch公式。
晶界越多，越难滑移。
（2）塑性好：晶粒越多，变形均匀而分散，减少应力集中。
（3）韧性好：晶粒越细，晶界越曲折，裂纹越不易传播。
4－6 生产中加工长的精密细杠（或轴）时，常在半精加工后，将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂7~15天，然后再精加工。
试解释这样做的目的及其原因？答：这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来，是细长工件的一种存放形式吊个7天，让工件释放应力的时间，轴越粗放的时间越长。
4－8 钨在1000℃变形加工，锡在室温下变形加工，请说明它们是热加工还是冷加工（钨熔点是3410℃，锡熔点是232℃）？答：W、Sn的最低再结晶温度分别为:TR(W) =（0.4～0.5)×(3410+273)－273 =（1200～1568）(℃)＞1000℃TR(Sn) =（0.4～0.5)×(232+273)－273 =（-71～-20）(℃) ＜25℃所以W在1000℃时为冷加工，Sn在室温下为热加工4－9 用下列三种方法制造齿轮，哪一种比较理想？为什么？（1）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；（2）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；（3）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。
工程材料及机械制造基础习题及答案
第一章材料的种类与性能1．强度：强度是指在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。
2．屈服强度：材料在外力作用下开始发生塑性变形的最低应力值。
3．弹性极限：产生的变形是可以恢复的变形的点对应的弹性变形阶段最大应力称为弹性极限。
4．弹性模量：材料在弹性变形范围内的应力与应变的比值称为弹性模量。
5．抗拉强度：抗拉强度是试样拉断前所能承受的最大应力值。
6．塑性：断裂前材料产生的塑性变形的能力称为塑性。
7．硬度：硬度是材料抵抗硬物压入其表面的能力。
8．冲击韧度：冲击韧度是材料抵抗冲击载荷的能力。
9．断裂韧度：断裂韧度是材料抵抗裂纹扩展的能力。
10．疲劳强度：疲劳强度是用来表征材料抵抗疲劳的能力。
11．黏着磨损：黏着磨损又称咬合磨损，其实质是接触面在接触压力作用下局部发生黏着，在相对运动时黏着处又分离，使接触面上有小颗粒被拉拽出来，反复进行造成黏着磨损。
12．磨粒磨损：磨粒磨损是当摩擦副一方的硬度比另一方大的多时，或者在接触面之间存在着硬质粒子是所产生的磨损。
13．腐蚀磨损：腐蚀磨损是由于外界环境引起金属表面的腐蚀物剥落，与金属表面之间的机械磨损相结合而出现的磨损。
14．功能材料：是具有某种特殊的物理性能，化学性能，生物性能以及某些功能之间可以相互转化的材料。
15．使用性能：是指在正常使用条件下能保证安全可靠工作所必备的性能，包括材料的力学性能，物理性能，化学性能等。
16．工艺性能：是指材料的可加工性，包括可锻性，铸造性能，焊接性，热处理性能及切削加工性。
17．交变载荷：大小，方向随时间呈周期性变化的载荷作用。
18．疲劳：是机械零件在循环或交变载荷作用下，经过较长时间的工作而发生断裂的现象。
20．蠕变：固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。
21．脆断：在拉应力状态下没有出现塑性变形而突然发生脆性断裂的现象。
22．应力松弛：是指承受弹性应变的零件在工作过程中总变形量保持不变，但随时间的延长，工作应力自行逐渐衰减的现象。
《工程材料及机械制造基础》部分习题参考答案.
14、为什么铸造合金常选用接近共晶点的合金？为什么要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金？近共晶点的合金熔点低，结晶范围小，铸造性能好。
单相固溶体成分的合金具有良好的塑性和小的变形抗力，可锻性好。
15、何谓α、γ、Fe3C、C、P、A、L d、（L d `）？它们的结构、组织形态、力学性能有何特点？α为铁素体，Fe3C为渗碳体，C为碳元素，P为珠光体，γ、A为奥氏体，L d为高莱氏体，（L d `）为低温莱氏体。
α为体心立方结构，溶碳量低，强度、硬度低，塑性、韧性好。
γ、A是碳在γ—Fe中形成的间隙固溶体，为面心立方结构，溶碳量较大，是高温组织，硬度较低，塑性较高，易于成形。
Fe3C是铁和碳的金属化合物，含碳量6.69%，硬度很高，脆性很大，塑性和韧性几乎为零。
P是铁素体与渗碳体的机械混合物，碳的分数为0.77%，具有良好的力学性能。
L d是奥氏体与渗碳体的机械混合物，（L d `）是珠光体与渗碳体的机械混合物，含碳量 4.3%，力学性能与渗碳体接近。
16、碳钢与铸铁两者的成分、组织和性能有何差别？并说明原因。
碳含量小于2.11%是碳钢，大于2.11%是铸铁；碳钢中的碳与铁以金属化合物的形式存在，而铸铁中的碳以游离石墨的形式存在；碳钢的力学性能较好，其硬度、强度随含碳量的增加而增加，塑性、韧性随含碳量的增加而下降，铸铁的力学性能取决于石墨的形状、大小及分布；铸铁的铸造性能优于碳钢；铸铁不能进行压力加工，其焊接性能远不及碳钢。
17、分析碳的质量分数分别为0.20%、0.60%、0.80%、1.0%的铁碳合金从液态缓慢冷至室温时的结晶过程和室温组织。
指出这四种成分组织与性能的区别。
碳的质量分数为0.20%、0.60%的铁碳合金均属于亚共析钢，从液态缓慢冷至室温时的结晶过程为：经过AC线时从液态中结晶出A，经过AE线时全部结晶为A，经过GS线时由于贫碳有F析出，经过PSK线时剩余的A转变为P，室温组织为P+F。
现代工程材料成形和机械制造基础-第二版-册-部分试题库和答案解析
1.分析图示轨道铸件热应力的分布，并用虚线表示出铸件的变形方向。
工艺上如何解决？轨道上部较下部厚，上部冷却速度慢，而下部冷却速度快。
因此，上部产生拉应力，下部产生压应力。
变形方向如图。
反变形法5.如图一底座铸铁零件，有两种浇注位置和分型面方案，请你选择一最佳方案，并说明理由。
方案(Ⅱ)最佳.。
理由：方案(Ⅰ)是分模造型，上下铸件易错边，铸件尺寸精度差。
方案(Ⅱ)是整模造型, 铸件尺寸精度高。
内腔无需砂芯成型，它是靠上、下型自带砂芯来成形。
6.下图为支架零件简图。
材料HT200，单件小批量生产。
（1）选择铸型种类（2）按模型分类应采用何种造型方法？（3）在图中标出分型面、浇注位置、加工余量(1) 砂型铸造，(2)整模造型（3）分型面、浇注位置、加工余量：见图9.如图，支架两种结构设计。
（1）从铸件结构工艺性方面分析，何种结构较为合理？简要说明理由。
（2）在你认为合理的结构图中标出铸造分型面和浇注位置。
(1）（b）结构较为合理。
因为它可省去悬臂砂芯。
（2）见图。
分型面。
浇注位置(说明：浇注位置上、下可对调）`12.如图所示铸件结构是否合理？如不合理，请改正并说明理由。
铸件上部太厚，易形成缩孔，壁厚不均匀易造成热应力。
可减小上部壁厚，同时设加强筋。
无结构圆角，拐弯处易应力、开裂。
设圆角。
3.某厂铸造一个Φ1500mm的铸铁顶盖，有图示两个设计方案，分析哪个方案的结构工艺性好，简述理由。
(a)图合理(b)图结构为大的水平面，不利于金属液体的充填，易造成浇不足、冷隔等缺陷；不利于金属夹杂物和气体的排除，易造成气孔、夹渣缺陷；大平面型腔的上表面，因受高温金属液的长时间烘烤，易开裂使铸件产生夹砂结疤缺陷。
7.图示铸件的两种结构设计，应选择哪一种较为合理？为什么？零件一：(b)合理。
它的分型面是一平面，可减少造型工作量，降低模板制造费用。
零件二:(a)合理。
凸台便于起模，而a图所示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。
材料成型技术基础第2版课后习题答案
第一章金属液态成形1.①液态合金的充型能力是指熔融合金充满型腔，获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。
②流动性好，熔融合金充填铸型的能力强，易于获得尺寸准确、外形完整的铸件。
流动性不好，则充型能力差，铸件容易产生冷隔、气孔等缺陷。
③成分不同的合金具有不同的结晶特性，共晶成分合金的流动性最好，纯金属次之，最后是固溶体合金。
④相比于铸钢，铸铁更接近更接近共晶成分，结晶温度区间较小，因而流动性较好。
2.浇铸温度过高会使合金的收缩量增加，吸气增多，氧化严重，反而是铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。
3.缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积，并会引起应力集中，导致铸件的力学性能下降。
缩孔大而集中，更容易被发现，可以通过一定的工艺将其移出铸件体外，缩松小而分散，在铸件中或多或少都存在着，对于一般铸件来说，往往不把它作为一种缺陷来看，只有要求铸件的气密性高的时候才会防止。
4 液态合金充满型腔后，在冷却凝固过程中，若液态收缩和凝固收缩缩减的体积得不到补足，便会在铸件的最后凝固部位形成一些空洞，大而集中的空洞成为缩孔，小而分散的空洞称为缩松。
浇不足是沙型没有全部充满。
冷隔是铸造后的工件稍受一定力后就出现裂纹或断裂，在断口出现氧化夹杂物，或者没有融合到一起。
出气口目的是在浇铸的过程中使型腔内的气体排出，防止铸件产生气孔，也便于观察浇铸情况。
而冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。
逐层凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。
定向凝固中熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向进行凝固。
5.定向凝固原则是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，并同时采用其他工艺措施，使铸件上远离冒口的部位到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部位像冒口方向顺序地凝固。
铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近，甚至是同时完成凝固过程，无先后的差异及明显的方向性，称作同时凝固。
《机械制造基础》试题及答案
机械制造基础复习题第一篇工程材料一、填空题1、金属材料的机械性能主要包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度 ;2、金属材料的常用的强度指标主要有屈服强度σs 和抗拉强度σb ;3、强度是指金属材料在静态载荷作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力;4、金属材料的塑性指标主要有断后伸长率δ和断面收缩率ψ两种;5、金属材料的强度和塑性一般可通过拉伸试验来测定;6、常用的硬度测量方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度;7、常用的洛氏硬度测量标尺有 HRA 、 HRB 、 HRC ;8、金属材料常用的冲击韧性指标是冲击韧性值a k;9.常见的金属晶格类型有体心立方、面心立方、密排六方;10.控制金属结晶晶粒大小的方法有增加过冷度、变质处理和附加振动和搅拌;11.按照几何形态特征,晶体缺陷分点缺陷、线缺陷、面缺陷;12.在铁碳合金相图上,按含碳量和室温平衡组织的不同,将铁碳合金分为六种,即亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁 ;13.奥氏体是碳在γ-Fe 中的固溶体,它的晶体结构是面心立方;14.铁素体是碳在α-Fe 中的固溶体,它的晶体结构是体心立方;15.各种热处理工艺过程都是由加热、保温、冷却三个阶段组成;16.普通热处理分为_ 退火、正火、_淬火_和回火;17.钢的淬火方法包括_单液淬火_、双液淬火 _、分级淬火 _和等温淬火;18.钢常用的回火方法有_高温回火_、_中温回火_和_低温回火_等;19.常见钢的退火种类有完全退火、_球化退火_和_去应力退火或低温退火_;20.钢的淬硬性是指钢经过淬火后所能达到的最高硬度 ,它取决于马氏体中碳的质量分数;二、选择题1.拉伸试验时,试样拉断前能承受的最大应力称为材料的B;A. 屈服点B. 抗拉强度C. 弹性极限D.疲劳极限2.锉刀的硬度测定,应用D硬度测定法;A.H B S；B.H B W；C.H R B；D.H R C;3.纯金属结晶时,冷却速度越快,则实际结晶温度将B;A.越高；B.越低；C.接近于理论结晶温度；D.没有变化;4.珠光体是一种D;A.单相固溶体；B.两相固溶体；C.铁与碳的化合物；D.都不对5.在金属晶体缺陷中,属于面缺陷的有C;A.间隙原子；B.位错 ,位移；C.晶界,亚晶界；D.缩孔,缩松;6.铁碳合金含碳量小于0.0218%是A,等于0.77%是C,大于 4.3%是BA．工业纯铁； B.过共晶白口铁； C.共析钢；D.亚共析钢7.低温莱氏体组织是一种 C ;A．固溶体 B．金属化合物 C.机械混合物 D.单相组织金属8.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中,不可能出现的组织是 C ;A．珠光体 B．索氏体 C．贝氏体 D．马氏体9.完全退火不适用于 C ;A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．所有钢种10.下列材料中,淬硬性高的是 A ;A.9SiCrB.45C.38CrMoAlD.Q215F11.在下列几种碳素钢中硬度最高的是D;A.20B.Q235－AC.45D.T1212.正火是将钢加热到一定温度,保温一定时间,然后 B ;A.随炉冷却B.在空气中冷却C.在油中冷却D.在水中冷却13.用T10钢制手工锯条其最终热处理为 C ;A.球化退火；B.调质；C.淬火加低温回火；D.表面淬火;14.高碳钢最佳切削性能的热处理工艺方法应是 B ;A.完全退火；B.球化退火；C.正火；D.淬火15.马氏体的硬度主要取决于 A ;A.含碳量；B.转变温度；C.临界冷却速度；D.转变时间;16.要提高15钢零件的表面硬度和耐磨性,可采用D热处理;A.正火；B.整体淬火；C.表面淬火；D.渗碳后淬火＋低温回火;17.在制造45钢轴类零件的工艺路线中,调质处理应安排在B;A.机加工前；B.粗精加工之间；C.精加工后；D.难以确定;18.下列钢号中,C是合金渗碳钢, E是合金调质钢;A.20；B.65Mn；C.20CrMnTi；D.45E.40Cr;19.在下列四种钢中D钢的弹性最好,A钢的硬度最高, C钢的塑性最好;A.T12；B.T8；C.20；D.65Mn;20.对于形状简单的碳钢件进行淬火时,应采用 A ;A.水中淬火；B.油中淬火；C.盐水中淬火；D.碱溶液中淬火;三、判断题1.布氏硬度的压痕面积大,数据重复性好,用于测定成品件硬度;×2.脆性材料在发生破坏时,事先没有明显的塑性变形,突然断裂;√3.固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象;√4.晶体缺陷会造成金属材料的强度和塑性降低;×5.液态金属凝固成固体的过程都称为结晶; ╳ ,固体改晶体;6.在其它条件相同时,铸成薄件的晶粒比厚件的晶粒更细;√7.珠光体、索氏体、托氏体都是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物;√8.一般地说合金中的固溶体塑性较好,而合金中的化合物硬度较高;√9.表面淬火是通过改变金属材料表层的组织结构而改变材料性能的;√10.钢的球化退火是常用于结构钢的热处理方法; ╳ ,工具钢11.回火温度是决定淬火钢件回火后硬度的主要因素,与冷却速度无关;√12.淬透性好的钢淬火后硬度一定高,淬硬性高的钢淬透性一定好;×13.表面淬火件经淬火和低温回火后所获得的组织是回火托氏体; ×托氏体→马氏体14.T8钢是一种调质钢; ╳ ,工具钢15.由于T13钢中的含碳量比T8钢高,故前者的强度比后者高;×16.60S i2M n的淬硬性与60钢相同,故两者的淬透性也相同;×17.钢中碳的质量分数越高,则其淬火加热的温度便越高;×18.热处理不但可以改变零件的内部组织和性能,还可以改变零件的外形,因而淬火后的零件都会发生变形;×19.硫、磷是碳钢中的有害杂质,前者使钢产生“热脆”,后者使钢产生“冷脆”,所以两者的含量在钢中应严格控制;√20.G C r15是滚动轴承钢,主要是制造滚动轴承的内外圈,钢中含C r15%;×第二篇铸造加工一、填空题1、影响合金充型能力的因素很多,其中主要有化学成分、铸型的充填条件及浇注条件三个方面;2、在铸件内部或表面有大小不等的光滑孔洞的铸件缺陷被称为气孔;3、液态合金本身的流动能力,称为流动性;4、铸件各部分的壁厚差异过大时,在厚壁处易产生_缩孔_缺陷,铸件结构不合理,砂型和型芯退让性差易产生_裂纹_缺陷;5、影响铸铁石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度;6、铸造内应力是产生变形和裂纹的基本原因;7、控制铸件凝固过程采取的工艺原则是同时凝固和顺序凝固;8、铸铁按照断口形貌可以分为白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁等三大类;9、在铸造生产中所用的造型材料是由砂、_粘结剂_、水和__各种附加物_所组成的;10、在铸造生产中,金属液进行变质处理的目的是获得_细晶粒;11、可锻铸铁的组织为钢基体加_团絮状石墨;12、按模型特征分,常用的手工造型方法主要有整模造型、分模造型、假箱造型、活块造型、刮板造型、挖砂造型;13、型芯砂应满足的基本性能要求是足够的强度、耐火性、透气性、退让性、溃散性 ;14、浇注系统一般由四部分组成,即浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道;二、选择题1、在铸造生产中,流动性较好的铸造合金 A ;A.结晶温度范围较小；B.结晶温度范围较大；C.结晶温度较高；D.结晶温度较低；2、在下列合金中,流动性最差的合金是 B ;A.灰铸铁B.铸钢C.铜合金D.铝合金3、浇注温度过高,会使铸件 D 的可能性增加;A.产生变形；B.产生冷隔；C.浇不足；D.产生缩孔；4、合金的流动性差,可能使铸件产生的缺陷是 C ;A、粘砂；B、偏析；C、冷隔；D、裂纹；5、碳的质量分数为4.30%的铁碳合金具有良好的 B ;A.可锻性；B.铸造性；C.焊接性；D.热处理性6、型砂中水分过多,会造成铸件产生 A ;A.气孔；B.缩孔；C.砂眼；D.热裂；7、型砂的耐火性差会造成铸件产生 B ;A气孔 B粘砂 C开裂 D冷隔8、在铸造生产的各种方法中,最基本的方法是 A ;A.砂型铸造；B.金属型铸造；C.离心铸造；D.熔模铸造9、最合适制造内腔形状复杂零件的方法是 A ;A、铸造；B、压力加工；C、焊接；D、切削加工；10、大型结构复杂的铸件唯一可适合的生产工艺是 A ;A.砂型铸造；B.离心铸造；C.压力铸造；D.熔模铸造11、砂型铸造中可铸造的材料是 AA、没有特别限制；B、有色金属为主；C 、以钢为主； D、仅限黑色金属；12、铸件的壁或肋的连接应采用 CA.锐角连接；B.直角连接；C.圆角连接；D.交叉连接；13、铸件上的大面积薄壁部分放在下箱主要是为了防止 AA.浇不足；B.夹砂；C.砂眼；D.错箱；14.灰铸铁的 B 性能与钢接近;A抗拉强度 B抗压强度 C塑性 D冲击韧度15、在铸铁的熔炼设备中,应用最为广泛的是 BA.电弧炉；B.冲天炉；C.工频炉；D.反射炉；16、可锻铸铁从性能上来分析应理解为 C ;A.锻造成形的铸铁B. 可以锻造的铸铁C.具有一定塑性和韧性的铸铁D. 上述说法都不对17、从灰口铁的牌号可看出它的 D 指标;A.硬度；B.韧性；C.塑性；D.强度；18.蠕墨铸铁的 C 明显低于球墨铸铁;A铸造性能 B导热性 C强度 D焊接性能19、为下列批量生产的零件选择毛坯：皮带轮应选 B ;A.锻件；B.铸件；C.焊接件；D.冲压件；20.柴油机曲轴宜采用 B 制作;AHT200 BQT800-2 CZG13-1 DKTH300-06三、判断题1、结晶温度间隔大的合金,越容易形成缩松;√2、产生缩孔的条件是铸件由表及里的逐层凝固; √3、液态金属充满铸型型腔获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力称为合金的流动性;×4、在其它条件都相同的情况下,共晶成分的铁碳合金流动性最好,收缩也小;√5、浇不足是指液态金属汇合时熔合不良而在接头处产生缝隙或凹坑的现象;×6、铸件内部的气孔是铸件凝固收缩时,无液态金属补充造成的;×7、对铸件进行时效处理可以减小和消除铸造内应力;√8、确定铸件浇注位置时,铸件的重要表面应朝下或侧立;√9、设计铸件壁厚时,不能仅依靠增加厚度作为提高承载能力的唯一途径;√10、铸件的所有表面必须附加机械加工余量;×11、型芯都是用来形成铸件内部型腔的;×12、压力铸造是一种压力加工方法;×,压力加工改铸造加工13、离心铸造可获得双层金属的铸件;√14、压力铸造一般用于低熔点有色合金铸件的大量生产;√15、熔模铸造能生产出精度高,形状复杂的铸件;√16、可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经长时间高温石墨化退火得到;×17、球墨铸铁的力学性能可以通过热处理得到提高;√18、从蠕墨铸铁的牌号上可以看出其硬度和冲击韧性;×19、可段铸铁比灰铸铁有高得多的塑性,因而可以进行锻打;×20、球铁QT400—18表示其材料的最低抗拉强度为４00Pa;×第三篇锻压加工一、填空题1、金属的塑性变形会导致其_强度_、硬度提高,_塑性_、韧性下降,这种现象称为加工硬化;2、在再结晶温度以下进行的变形称为_冷变形_；在再结晶温度以上进行的变形称为_热变形_;3、金属的可锻性通常用塑性和变形抗力来综合衡量;4、金属在加热时可能产生的缺陷有氧化、脱碳、过热、过烧;5、压力加工主要包括：自由锻、锤上模锻、轧制、挤压、拉拔、板料冲压等;6、自由锻工序可分为基本工序、辅助工序、精整工序三大类;7、锤上模锻的模镗一般分为制坯模镗_、模锻模镗_和切断模镗;8、板料冲压的基本工序按变形性质分为分离工序和变形工序;9、冲裁属于分离工序,包括冲孔和落料两种工序;10、加工弯曲工件时,应尽量使弯曲线与板料纤维方向垂直;11、按挤压压力方向和金属变形时的流动方向的相互关系,可将挤压分为正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压;二、选择题1.引起锻件晶粒粗大的主要原因之一是A ;A.过热；B.过烧；C.变形抗力大；D.塑性差；2、金属的锻造性是指金属材料锻造的难易程度,以下材料锻造性较差的是A ;A.含碳量较高的钢；B.纯金属；C.单相固溶体；D.组织均匀的低碳钢3、锤锻模的模块安装是CA.用螺栓螺帽固定；B.用铆钉固定；C.用楔铁燕尾固定；D.用销钉固定；4、锻件在加热过程中,若出现了D缺陷,则只能报废;A氧化B脱碳C过热D过烧5、自由锻件结构设计允许使用的结构是B ;A.锥度和斜面；B.敷料；C.相贯；D.肋板和凸台；6、下列冲压基本工序中,属于变形工序的是AA.拉深；B.落料；C.冲孔；D.切口；7、板料在冲压弯曲时,弯曲线应与板料的纤维方向A ;A.垂直；B.斜交；C.一致；D.随意；8、需多次拉深的工件,在多次拉深的中间应进行C ;A.球化退火；B.淬火；C.再结晶退火；D.渗碳；9、摩擦压力机上模锻的特点是B ;A.生产率高；B.承受偏心载荷能力差；C.滑块行程固定；D.导轨对滑块的导向精确；10、冲孔时,所取凸模刃口的尺寸应靠近孔的公差范围内的A ;A.最大极限尺寸；B.最小极限尺寸；C.基本尺寸；D.不限制；三、判断题1、锻件中的纤维组织导致其机械性能具有各向异性; √2、曲柄压力机的行程和压力都是可调节的×;3、金属在室温或室温以上的加工称为热加工; ×室温或室温以上→再结晶温度以上4、金属在室温或室温以下的塑性变形称为冷塑性变形; ×室温或室温以下→金属在再结晶温度以下5、压力加工对零件的机械性能也有所提高√6、胎膜锻造不需要专用的模锻设备√ ;7、终锻模镗应沿分模面设置飞边槽√;8、自由锻造能锻出很复杂的锻件×;9、拉拔只能制造电线类简单断面的线材×;10、连续模可以克服复合模上条料的定位误差×;第四篇焊接加工一、填空题1.焊接电弧由三部分组成,即阴极区、阳极区、弧柱区;2.直流弧焊机的输出端有正、负之分,焊接时电弧两端的极性不变；在正接中,焊件接弧焊机的_正极_,焊条接其_负极_;3.焊条焊芯的作用是_导电_和_填充焊缝金属_;4.电弧焊焊条按熔渣化学性质的不同,分为酸性焊条和碱性焊条;5.焊条药皮原料的种类有稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、黏结剂等6.焊接接头中的热影响区包括熔合区、过热区、正火区、部分相变区;7.焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形变形;8.焊接变形的常用矫正方法是火焰加热矫正法、机械矫正法;9.减少焊接变形的措施有加裕量法、刚性固定法、反变形法、选择合理的焊接次序等;10.常用的电弧焊焊接方法有手工电弧焊、_埋弧焊_、_气体保护焊_等;11.气焊火焰可分为中性焰、氧化焰和碳化焰;12.按照接头形式电阻焊可分为三种,即点焊、缝焊和对焊;13.常用的焊接接头形式有对接接头、角接接头、搭接接头、 T形接头;14.常用的特种焊接方法有超声波焊、真空电子束焊、激光焊、等离子弧焊、爆炸焊等;15.难以进行气割的金属有铸铁、高碳钢、不锈钢、铜、铝等;二、选择题1.焊条药皮中加入淀粉和木屑的作用是C ;A.脱氧；B.造渣；C.造气；D.增加透气性2.焊接薄板时,为防止烧穿可采用D ;A.交流电源；B.直流正接；C.任意电源；D.直流反接3.在焊接接头中,综合性能最好的区域是C ;A.熔合区；B.过热区；C.正火区；D.部分相变区4.对铝合金最合适的焊接方法是CA.电阻焊B.电渣焊C.氩弧焊D.手工电弧焊5.闪光对焊的特点是 BA.焊接前先将被焊件接触B.焊接前把被焊件安装好并保持一定距离C.闪光对焊焊缝处很光滑D.只能焊接相同的材料6.与埋弧自动焊相比,手工电弧焊的突出优点在于C ;A.焊接后的变形小B.适用的焊件厚C.可焊的空间位置多D.焊接热影响区小7.容易获得良好焊缝成形的焊接位置是A ;A平焊 B立焊 C横焊 D仰焊8.焊接厚度大于40mm的大件,可采用 D 焊接方法;A焊条电弧焊B电阻焊 C钎焊 D电渣焊9.1mm钢板对接时,一般应采用C焊接方法;A埋弧焊 B电阻焊 C气焊 D电渣焊10.下列几种焊接方法中属于熔化焊的是 B ;A点焊 B气焊 C缝焊 D摩擦焊11.用气焊焊接低碳钢时应选用的焊接火焰是A ;A中性焰 B氧化焰 C碳化焰 D任意火焰12.具有良好的焊接性能的材料是A ;AQ195 BHT200 CT12A D9SiCr13、缝焊接头型式一般多采用D ;A.对接B.角接C.T字接D.搭接14.钢的焊接性常用评价指标是 C ;A.钢含碳量B.钢的合金元素含量C.钢的碳当量D.钢的合金元素总含量15.下列焊接质量检验方法,属于非破坏性检验的是B ;A.金相检验B.密封性检验C.拉伸试验D.断口检验三、判断题1. 焊接电弧中阳极区的温度最高,产生的热量最多;×2.交流电焊机的电弧稳定,焊接质量较好;×3.直流电弧阳极区和阴极区的温度是相等的;×4.电弧焊是利用化学反应热作为热源的;×5.焊接薄板时,为防止烧穿应采用直流反接法;∨6.碱性焊条一般采用直流反接法;∨7.碱性焊条比酸性焊条的抗裂性好;∨8.焊条受潮是焊缝产生气孔的原因之一; ∨9.焊条直径是指焊芯直径;∨10.焊接时,焊接电流过小易产生咬边和烧穿;×11. 焊缝集中布置能够减小热影响区,提高焊接质量;×12.焊接时,运条太慢容易产生未焊透;×13.气焊时多采用对接接头和角接接头;∨14.氩弧焊可以用于焊接不锈钢和耐热钢;∨15.焊接碳钢和低合金钢时,可以选择结构钢焊条∨16.钎焊的接头强度较高,成本低,用于精密仪表等的焊接;×17.气焊也是利用电弧热作为热源的;×18.焊补铸铁时,用冷焊法的焊补质量一般比热焊法好;×19.焊前预热的主要目的是为了防止产生偏析;×20.金属材料的碳当量越大,焊接性能越好;×。
机械制造技术基础(第2版)课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第五章工艺规程设计5-1 什么是工艺过程？什么是工艺规程？答：工艺过程——零件进行加工的过程叫工艺过程；工艺规程——记录合理工艺过程有关内容的文件叫工艺规程，工艺规程是依据科学理论、总结技术人员的实践经验制定出来的。
5-2 试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤。
5-3 拟定工艺路线需完成哪些工作？5-4试简述粗、精基准的选择原则，为什么同一尺长方向上粗基准通常只允许用一次？答：粗、精基准的选择原则详见教材P212-214。
粗基准通常只允许用一次的原因是：粗基准一般是毛面，第一次作为基准加工的表面，第二次再作基准势必会产生不必要的误差。
5-5加工习题5-5图所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有 符号的为加工面，其余为非加工面）？习题5-5图a)、b)、c)所示零件要求内外圆同轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；习题5-5图d)所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。
习题5-5图解：按题目要求，粗、精基准选择如下图所示。
5-6为什么机械加工过程一般都要划分为若干阶段进行？答：机械加工过程一般要划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。
其目的是保证零件加工质量，有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理，有利于合理使用机床设备。
5-7 试简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，各用于什么场合？5-8什么是加工余量、工序余量和总余量？答：加工余量——毛坯上留作加工用的材料层；工序余量——上道工序和本工序尺寸的差值；总余量——某一表面毛坯与零件设计尺寸之间的差值。
5-9 试分析影响工序余量的因素，为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差和上工序制造公差的影响？5-10习题5-10图所示尺寸链中（图中A0、B0、C0、D0是封闭环），哪些组成环是增环？那些组成环是减环？习题5-10图解：如图a)，A0是封闭环，A1, A2, A4, A5, A7, A8是增环，其余均为减环。
机械制造技术基础(第2版)习题答案
机械加工方法与装备一、填空题1. 实现切削加工的基本运动是______ ____ _和______ ______。
2. 机床型号中必须包含机床的_______代号、_______代号、_______代号和____ ___代号。
3. 目前在切削加工中最常用的刀具材料是 ____ _和____ __ __。
4. 切削用量一般包括 ____ __、 ____ __和___ __ ___。
5. 车削加工中，影响切削层宽度的因素有 ____ _和____ __ __。
二、选择题1.在外圆磨床上磨削工件外圆面时，其主运动是（）。
A砂轮回转运动 B工件回转运动 C砂轮直线运动 D 工件直线运动2.在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。
A均由工件来完成 B均由刀具来完成 C分别由工件和刀具来完成 D 分别由刀具和工件来完成3. 背吃刀量是指主切削刃与工件切削表面的接触长度（）。
A 在切削平面的法线方向上测量的值 B在正交平面的法线方向上测量的值C在基面上的投影值 D在主运动和进给运动方向所组成平面的法线方向上测量的值4.普通车床的主参数是（）。
A 车床最大轮廓尺寸B 主轴与尾座之间最大距离C 主轴中心高D 床身上工件最大回转直径5. 确定刀具标注角度的参考系选用的三个主要基准平面是（）。
A 切削平面、已加工平面和待加工平面B 前刀面、主后刀面和副后刀面C 基面、切削平面和正交平面（主剖面）D 基面、进给平面和法平面6. 通过切削刃上选定点，垂直于主运动方向的平面称为（）。
A 切削平面B 进给平面C 基面 D主剖面7. 刃倾角是在切削平面内测量的主切削刃与（）之间的夹角。
A 切削平面 B基面C 主运动方向 D进给方向8. 刀具在基面内测量的角度有（）。
A 前角和后角B 主偏角和副偏角C 刃倾角D 副后角9. 在正交平面内测量的角度有（）。
A 前角和后角B 主偏角和副偏角C 副后角D 刃倾角10. 车外圆时若刀尖低于工件轴线，其工作角度与标注角度相比将会（）。
机械制造基础习题集和答案
《机械制造基础》习题集参考答案机械工程材料一．名词解释题强度：是指金属材料抵抗塑形变形和断裂的能力。
塑形：金属材料在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力。
硬度：金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的能力。
韧性：金属材料在断裂前吸收变形能量的能力。
合金：由两种或两种以上的金属元素，或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。
同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。
调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。
淬硬性：钢淬火时的硬化能力。
马氏体：含碳过饱和的α固溶体。
回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。
二．判断正误1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。
（╳）2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。
（╳）3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。
（√）4、置换固溶体必是无限固溶体。
（╳）5、单晶体必有各向异性。
（√）6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。
（╳）7、过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒。
（╳）8、奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。
（╳）9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。
（√）10、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。
（╳）11、凡单相固溶体均能进行形变强化。
（√）12、陶瓷组织中的气相能起到一定的强化作用。
（╳）13、高速钢淬火后经回火可进一步提高其硬度。
（√）14、马氏体的强度和硬度总是大于珠光体的。
（╳）15、纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格。
（╳）16、马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度。
（╳）17、所谓白口铸铁是指碳全部以石墨形式存在的铸铁。
（╳）18、白口铸铁铁水凝固时不会发生共析转变。
（╳）19、铸件可用再结晶退火细化晶粒。
（√）20、冷热加工所形成的纤维组织都能使金属出现各向异性。
（√）21、奥氏体的塑性比铁素体的高。
（√）22、白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体。
（√）23、过共析钢的平衡组织中没有铁素体相。
（╳）24、对常见铝合金仅进行淬火，强化效果不显著。
机械工程材料第二版课后习题答案样本
第二章作业2－1常见的金属晶体结构有哪几种? 它们的原子排列和晶格常数有什么特点? －Fe、－Fe、Al、 Cu、 Ni、 Cr、 V、 Mg、 Zn各属何种结构?答: 常见晶体结构有3种:⑴体心立方: －Fe、 Cr、 V⑵面心立方: －Fe、 Al、 Cu、 Ni⑶密排六方: Mg、 Zn2---7为何单晶体具有各向异性, 而多晶体在一般情况下不显示出各向异性?答: 因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同, 造成原子间结合力不同, 因而表现出各向异性;而多晶体是由很多个单晶体所组成, 它在各个方向上的力相互抵消平衡, 因而表现各向同性。
第三章作业3－2 如果其它条件相同, 试比较在下列铸造条件下, 所得铸件晶粒的大小; ⑴金属模浇注与砂模浇注; ⑵高温浇注与低温浇注; ⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件; ⑷浇注时采用振动与不采用振动; ⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。
答: 晶粒大小: ⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小第四章作业4－4 在常温下为什么细晶粒金属强度高, 且塑性、韧性也好? 试用多晶体塑性变形的特点予以解释。
答: 晶粒细小而均匀, 不但常温下强度较高, 而且塑性和韧性也较好, 即强韧性好。
原因是:( 1) 强度高: Hall-Petch公式。
晶界越多, 越难滑移。
( 2) 塑性好: 晶粒越多, 变形均匀而分散, 减少应力集中。
( 3) 韧性好: 晶粒越细, 晶界越曲折, 裂纹越不易传播。
4－6 生产中加工长的精密细杠( 或轴) 时, 常在半精加工后, 将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂7~15天, 然后再精加工。
试解释这样做的目的及其原因?答: 这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来, 是细长工件的一种存放形式吊个7天, 让工件释放应力的时间, 轴越粗放的时间越长。
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1.分析图示轨道铸件热应力的分布，并用虚线表示出铸件的变形方向。
工艺上如何解决？轨道上部较下部厚，上部冷却速度慢，而下部冷却速度快。
因此，上部产生拉应力，下部产生压应力。
变形方向如图。
反变形法5.如图一底座铸铁零件，有两种浇注位置和分型面方案，请你选择一最佳方案，并说明理由。
方案(Ⅱ)最佳.。
理由：方案(Ⅰ)是分模造型，上下铸件易错边，铸件尺寸精度差。
方案(Ⅱ)是整模造型, 铸件尺寸精度高。
内腔无需砂芯成型，它是靠上、下型自带砂芯来成形。
6.下图为支架零件简图。
材料HT200，单件小批量生产。
（1）选择铸型种类（2）按模型分类应采用何种造型方法？（3）在图中标出分型面、浇注位置、加工余量(1) 砂型铸造，(2)整模造型（3）分型面、浇注位置、加工余量：见图9.如图，支架两种结构设计。
（1）从铸件结构工艺性方面分析，何种结构较为合理？简要说明理由。
（2）在你认为合理的结构图中标出铸造分型面和浇注位置。
(1）（b）结构较为合理。
因为它可省去悬臂砂芯。
（2）见图。
分型面。
浇注位置(说明：浇注位置上、下可对调）`12.如图所示铸件结构是否合理？如不合理，请改正并说明理由。
铸件上部太厚，易形成缩孔，壁厚不均匀易造成热应力。
可减小上部壁厚，同时设加强筋。
无结构圆角，拐弯处易应力、开裂。
设圆角。
3.某厂铸造一个Φ1500mm的铸铁顶盖，有图示两个设计方案，分析哪个方案的结构工艺性好，简述理由。
(a)图合理(b)图结构为大的水平面，不利于金属液体的充填，易造成浇不足、冷隔等缺陷；不利于金属夹杂物和气体的排除，易造成气孔、夹渣缺陷；大平面型腔的上表面，因受高温金属液的长时间烘烤，易开裂使铸件产生夹砂结疤缺陷。
7.图示铸件的两种结构设计，应选择哪一种较为合理？为什么？零件一：(b)合理。
它的分型面是一平面，可减少造型工作量，降低模板制造费用。
零件二:(a)合理。
凸台便于起模，而a图所示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。
8.改正下列砂型铸造件结构的不合理之处。
并说明理由（a）图：铸件外形应力求简单，尽量不用活块和型芯。
图a上凸台妨碍起模，需采用活块或型芯或三箱造型。
将外凸改为内凸，有利于外形起模，且不影响内腔成形。
(b)图：凸台结构应便于起模。
图示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。
将凸台延长到分型面，省去了活块或芯。
9.改正下列砂型铸造件结构的不合理之处。
并说明理由(a)图：减少铸件分型面的数量，可以降低造型工时，减少错箱、偏芯等缺陷，提高铸件的尺寸精度。
(b)图：设计时应尽量分散和减少热节，避免多条筋互相交叉，防止产生热应力和缩孔与缩松。
10.改正下列砂型铸造件结构的不合理之处。
并说明理由(a)图：凸台结构应便于起模。
图示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。
将凸台延长到分型面，省去了活块或芯。
(b)图：铸件壁不宜过厚，否则易引起晶粒粗大，还会出现缩孔、缩松、偏析等缺陷，使铸件的力学性能下降；过厚的铸件壁，还会造成金属的浪费。
1.如图单件小批量生产的阶梯轴，试确定锻造方法，定性地绘出锻件图（可就在原图基础上画），并指出需采用哪些工序才能锻成（原始坯料为圆钢）？自由锻下料、拔长、两端压肩、局部拔长、切头1.图示锻造零件，单件生产。
确定锻造方法及锻造工序（工步），绘制锻件简图。
（所有面均加工）自由锻下料、镦粗、冲孔、扩孔。
2.图示锻造零件，大批量生产。
确定锻造方法及锻造工序（工步），并绘制锻件工艺简图。
（所有面均加工）锤上模锻下料—终锻—切飞边—冲孔连皮分型面、加工余量、冲孔连皮、拔模斜度如图。
9.简述锤上模锻件分型面的选择原则。
标出下图所示锤上模锻件的分模面。
应取最大截面为分模面，保证锻件顺利地从模膛取出；应使模膛深度最浅；锻件上所加的敷料最少；使上下模膛的轮廓相同；分模面尽量为一平面 。
10.试为下图所示模锻件选择合理的分模面位置。
(a) (b) (c)19.下图所示自由锻件的两种结构，哪一个合理？为什么？（1）（a）合理。
自由锻无法锻出图（b）的锥体结构（2）（b）合理。
自由锻无法锻出图（a）的加强筋。
20.下图所示自由锻件的两种结构，哪一个合理？为什么？(1)(b)合理。
几何体的交接处不应形成空间曲线(2)(a)合理。
避免零件具有薄壁、高筋、凸起等不良结构。
21.如图所示锻件，在大批量生产时，其结构是否适于模锻的工艺要求？如有不当，请修改并简述理由。
其结构不适于模锻的工艺要求。
零件轮辐过于扁薄，薄壁部分金属模锻时容易冷却，不易充满模膛。
非加工表面间所形成的角应按模锻圆角来进行设计。
零件上与锤击方向平行的非加工表面，应设计出模锻斜度。
22.改进下列自由锻零件的结构工艺性，并说明理由。
(a)几何体的交接处不应形成空间曲线。
(b)锻件的横截面积有急剧变化或形状较复杂时，应设计成由数个简单件构成的组合体，每个简单件锻制成形后，再用焊接方式构成整体零件.23.改进下列自由锻零件的结构工艺性，并说明理由。
(a)几何体的交接处不应形成空间曲线。
(b)锻件的横截面积有急剧变化或形状较复杂时，应设计成由数个简单件构成的组合体，每个简单件锻制成形后，再用机械联接方式构成整体零件。
24.改进下列自由锻零件的结构工艺性，并说明理由。
(a)几何体的交接处不应形成空间曲线。
(b)排样应合理，使废料最少。
25.请纠正原结构错误。
30.为减少焊接应力与变形。
下图焊件应采用何焊接顺序？如不采用此顺序可能会出现何种问题？焊接顺序：1-2-3-4-5-6-7-8。
可减少角变形。
（温度分布均衡，开始焊接时产生的便形可被后来焊接部位的变形所抵消）。
如不采用此顺序可能会出现角变形。
31.为减少焊接应力与变形。
下图焊件应采用何焊接顺序？如不采用此顺序可能会出现何种问题？焊接顺序：1-2。
如采用2-1，则焊1时，焊件Ⅰ、Ⅱ横向收缩收缩受阻产生应力，甚至造成焊缝交叉处产生裂纹。
32.如图，拼焊板件是否合理？为什么？如不合理，应怎样改变？其合理的焊接次序是什么？不合理。
焊缝密集交叉，会造成金属过热，加大热影响区，使组织恶化；焊接应力大。
焊缝布置如图焊接次序是：先焊垂直焊缝，然后焊两条水平焊缝。
33.下图所示为低碳钢丁字梁焊接件，焊后会产生如图所示的弯曲变形，试分析产生弯曲变形的原因,如何矫正所产生的变形?原因：丁字梁焊缝集中在下部，焊缝分布不对称。
焊后焊缝冷却收缩受到低温部分的阻碍。
焊缝区纵向受拉应力，远离焊缝区受压应力。
焊缝区产生压缩变形，远离焊缝区产生拉伸变形。
矫正：火焰矫正法。
加热区如图。
加热处在冷却收缩时产生反向变形以矫正原有的变形。
机械矫正法。
在压力机上施加外力矫正。
34.在图中标出图示T字形焊接梁可能出现的焊接变形方向，并说明原因。
列举矫正变形的工艺方法。
变形方向如图虚线。
T形梁焊缝集中在下部，焊缝分布不对称。
焊后焊缝冷却收缩受到低温部分的阻碍。
焊缝区纵向受拉应力，远离焊缝区受压应力。
焊缝区产生压缩变形，远离焊缝区产生拉伸变形。
矫正：火焰矫正法。
机械矫正法。
35.下图所示的两种焊接结构中哪种比较合理？为什么？(a)结构合理。
因为对接接头好于搭接接头。
36.下图所示两种焊接结构，哪一个合理？为什么？(1)（b）合理。
焊缝应避开应力集中的转角位置，以防止焊接应力与外加应力相互叠加，造成过大的应力而开裂。
(2)（b）合理。
焊缝布置尽可能分散，避免密集交叉。
焊缝集中分布容易使接头过热，力学性能降低，甚至出现裂纹。
焊缝位置尽可能对称分布，焊缝的对称布置可以使各条焊缝的焊接变形相抵消，对减小焊接变形有明显的效果。
37.如图焊接结构，何种较合理？简要分析其原因。
(1)b合理焊缝应尽量避开最大应力部位，以防止焊接应力与外加应力相互叠加，造成过大的应力而开裂。
(b)a合理焊缝应尽量避开机械加工面，以避免焊接应力和变形对已加工表面精度的影响。
38.如图焊接件采用焊条电弧焊，何种方案较合理？简要分析其原因。
(1)b合理焊缝应尽量避开最大应力部位，以防止焊接应力与外加应力相互叠加，造成过大的应力而开裂。
(2)b合理焊缝尽可能分散布置，避免密集交叉。
焊缝集中分布容易使接头过热，力学性能降低，甚至出现裂纹。
39.如图焊接结构，何种较合理？简要分析其原因。
(1)a合理焊缝位置应考虑各焊接过程中对熔化金属的保护。
埋弧焊时应考虑接头处容易存放焊剂、保持熔融合金和熔渣；(2)a合理焊缝位置应考虑焊接所需要的施焊操作空间。
手工电弧焊时需考虑留有一定焊接空间，以保证焊条的运行自如。
40.如图焊接结构，何种较合理？简要分析其原因。
(1)a合理焊缝位置应考虑焊接所需要的施焊操作空间。
点焊时应考虑电极安放。
(2)a合理焊缝位置应考虑各焊接过程中对熔化金属的保护。
气体保护焊时应考虑气体的保护效果。
41.下图所示焊接结构是否合理？为什么？若不合理,应如何改正?(a)不合理焊缝位置应考虑焊接所需要的施焊操作空间。
手工电弧焊时需考虑留有一定焊接空间，以保证焊条的运行自如。
(b)不合理焊缝应尽量避开机械加工面，以避免焊接应力和变形对已加工表面精度的影响。
42. 下图所示焊接结构是否合理？为什么？若不合理,应如何改正?(a)不合理焊缝位置应考虑焊接所需要的施焊操作空间。
点焊时应考虑电极安放。
(b)不合理焊缝应避开应力集中的转角位置，以防止焊接应力与外加应力相互叠加，造成过大的应力而开裂。
下图所示焊接结构是否合理？为什么？若不合理,应如何改正?P165（a）手弧焊（b）电阻焊（c）焊接件（a）不合理。
焊缝位置应便于操作（1分）。
改正后如下图（1分）。
（b）不合理。
电极难以伸入（1分）。
改正后如下图（1分）。
（c）不合理。
焊缝应尽量避开机械加工表面（1分）。
改正后如下图（1分）。