第二章机械制造基础
第2章机械制造基础
1.在金属切削加工过程中，被切金属层受到刀具前刀面的（推挤作用而不断发生变形，同时又受到刃口的切割作用，最终与工件分离形成切屑。
2.铰孔加工可降低表面粗糙度，提高形状精度，但不能提高位置精度。
3.就磨削加工的本质而言，磨削是不同磨料对加工表面的切削、刻划和滑擦三过程的综合作用。
4.顺铣时铣刀主运动方向与进给方向相同；而逆铣时铣刀主运动方向与进给方向相反。
在普通铣床上由于进给丝杠螺母间有间隙，故一般采用逆铣法来进行铣削加工工件，以防止打刀和撞刀现象。
5.滚齿加工是利用滚刀与齿轮啮合的原理来加工齿轮的；而插齿加工是利用齿轮与齿轮啮合的原理来加工齿轮的。
6.在磨削外圆表面时常用的磨削方法有横磨法、纵磨法和深磨法等。
7.机床传动系统中，最常见的机械传动方式有、、和。
8.机床传动系统中，常用的离合器种类有：、等。
9.机床传动系统中，常用的机械有级变速机构有：滑移齿轮、离合器和塔轮等。
10.珩磨一般在珩磨机上进行。
珩磨头与机床主轴应采用浮动连接。
11.当有色金属（如铜、铝等）的轴类零件外圆表面要求尺寸精度较高、表面粗糙度值较低时，一般只能采用的加工方案为………………………（）（A）粗车－精车－磨削（B）粗铣－精铣（C）粗车－精车—超精车12.砂轮的硬度是指…………………………………………………………（）（A）磨粒的硬度（B）磨粒脱落的难易程度（C）磨粒、结合剂、气孔的体积比例1.磨削加工细长工件外圆时常采用的磨削方法是…………………………（）（A）横磨法（B）纵磨法（C）深磨法2.批量对较深孔的光整加工常采用的方法是………………………………（）（A）研磨加工（B）珩磨加工（C）深磨法3.拉削圆孔时，夹具中工件的支承采用球面支承，使工件有一定的浮动性，该加工定位方案遵循………………………………………………………（）（A）互为基准原则（B）自为基准原则（C）先粗后精原则4.在车床上安装工件时，能自动定心并夹紧工件的夹具是………………（）（A）三爪卡盘（B）四爪卡盘（C）中心架5.不能提高孔的位置精度的加工方法是……………………………………（）（A）扩孔（B）珩磨（C）镗孔6.在计算镗孔的切削速度时，所选用的计算尺寸应该是…………………（）（A）镗孔前直径（B）镗孔后直径（C）图样标注的孔的直径7.扩孔钻扩孔时的背吃刀量(切削深度)等于………………………………（）（A）扩孔钻直径（B）扩孔钻直径的1/2 （C）扩孔钻直径与扩前孔径之差（D）扩孔钻直径之差的1/28.车削时，切削热传出的途径中所占比例最大的是………………………（）（A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气介质9.钻削时，切削热传出的途径中所占比例最大的是………………………（）（A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气介质1.当有色金属（如铜、铝等）的轴类零件要求尺寸精度较高、表面粗糙度值较低时，不能采用磨削加工的方法，而只能采用超精车的工艺方法。
机械制造工艺基础(第二章)教案
任课教师：胡迎春 班级：13级车、铣、钳 日期：4.28第二章锻压单元计划目的要求 1、掌握锻造的分类及工艺过程。
2、了解锻造的特点及应用。
3、掌握冲压的分类、特点及应用。
4、能够准确的判断锻造缺陷及产生的原因。
重点 1、锻造的分类及工艺过程。
2、冲压的分类。
3、锻造中的缺陷及产生的原因。
难点 自由锻与模锻的区别、冲压的不同工序。
课时安排 概述（1个课时）金属的加热和锻件冷却（1个课时）自由锻（2个课时）模锻（1个课时）冲压（1个课时）复习（1个课时）讲解习题册（1个课时）任课教师：胡迎春 班级：13级车、铣、钳 日期：4.29课程名称 机械制造工艺基础授课内容 教材对应位置 审批：压力加工 章 节二 1授课时数 1 授课时间 第二周 授课方式 讲授法教学目标认 知 目 标 掌握锻压的定义分类。
掌握锻造、冲压的定义及分类。
了解锻造、冲压的特点。
了解其他的压力加工的方法。
情 感 目 标 开拓思维，全面灵活的考虑、处理问题专业能力目标 锻压的定义及分类。
锻造冲压的定义分类。
教学重难点 教学重点 锻压的定义及分类。
锻造冲压的定义分类。
教学难点 压力加工的工序突破方法 通过观看锻压的加工视频、例举常见的锻压零件的实例加强理解。
自主探究 学生自行讨论在实际中所见到的锻压。
教 具 多媒体教学过程 主要内容及步骤组织教学 维持秩序、清点人数导入新课 把原材料制成毛坯是零件加工的前提，通常是由热加工工序来完成。
确定零件的结构时，必须与毛坯制造的工艺特点相适应，机械加工常用的毛坯有铸件、锻件、焊件和型材。
本章着重介绍应用普遍的锻压。
讲授新课 第二章 锻压§2－1 压力加工锻压：对坯料施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。
一、锻造教学过程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤讲授新课锻造：在加压设备及工（模）具的作用下，使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。
机械制造基础铸造第二章
机械制造基础
第二章 铸造成型
§2-1.2
金属与合金的铸造性能
液态合金的充型能力
—— 液态 合金充满铸型型 腔，获得形状完 整、轮廓清晰铸 件的能力。 充型能力不足容易出现浇 不足、冷隔缺陷，尤其对 于薄壁铸件
机械制造基础
第二章 铸造成型
影响充型能力的因素：
1. 合金的流动性 ——液态合金本身的流动能力。
(1). 流动性的测试 螺旋形试样法
机械制造基础
第二章 铸造成型
(2). 影响流动性的因素：
合金的种类：
灰口铸铁、硅黄铜流动性最好， 铸钢的流动性最差。 灰口铸铁：l 1000 mm 硅黄铜： l 1000 mm 铸钢： l 200 mm
机械制造基础
第二章 铸造成型
（2）机器造型
指用机器完成全部或至少完成紧砂 操作的造型工序。 1）特点： ①提高了生产率，铸件尺寸精度较高； ②节约金属，降低成本； ③改善了劳动条件； ④设备投资较大。 2）应用：成批、大量生产各类铸件。
机械制造基础
第二章 铸造成型
3）机器造型方法 ①震压造型： 先震击紧实，再用较低的比压（0.15 －0.4MPa ）压实。 紧实效果好，噪音大，生产率不够高。 ②微震压实造型： 对型砂压实的同时进行微震。 紧实度高、均匀，生产率高，噪音仍较大。
要预热后再浇注合金液。
(3). 铸型的排气能力，流动阻力，充型能 力，所以铸型要留出气口。
机械制造基础
第二章 铸造成型
2.1.2.2 铸件的收缩 ① 液态收缩阶段
② 凝固收缩阶段 ③ 固态收缩阶段
T ① ② ③
机械制造基础 第2章-锻压1可锻性
2.1 热塑性加工基础
2.1.3 纤维组织、流线与锻造比
➢ 钢锭开坯 热加工生产采用的原始坯料是铸锭。其内部组织很不均匀，晶粒较粗大，并存
在气孔、缩松、非金属夹杂物等缺陷。铸锭加热后经过热加工，由于塑性变形及再 结晶，从而改变了粗大、不均匀的铸态结构，获得细化了的再结晶组织。同时还可 以将铸锭中的气孔、缩松等压合在一起，使金属更加致密，力学性能得到很大提高 。
第二章 锻压工艺
• 热塑性加工基础 • 金属的可锻性 • 锻造工艺 • 冲压工艺
概述
1. 你知道枪管、炮管是如何制造的吗？什么是来复线？它是如何制造的？ 来复线是径向锻造的。
概述
利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，来获得具有一定形状、尺 寸和机械性能的原材料、毛坯或零件的生产方法，称为金属塑性成型（也 称为压力加工）。
压力加工中作用在金属坯料上的外力主要有两种：冲击力和静压力。 锤类设备产生冲击力，轧机与压力机设备产生静压力。 金属塑性成型的基本生产方法有以下几种：
压力加工工艺
各种块体压力加工工艺
各种板料冲压工艺
各种加工方法的应用范围
• 轧制、挤压、拉拔
主要用于金属型材、板材、
钢材和线材等原材料。
• 锻造 用于承受重载荷的机器零件，如机器的 主轴、重.1.2 冷变形与热变形
2.热变形： 在再结晶温度以上的变形。变形后，金属具有再结晶组织、而无加工硬化痕迹。
也称热加工。 ➢ 优点：金属能以较小的功达到较大的变形，加工尺寸较大和形状比较复杂的工件， 同时获得具有高机械性能的再结晶组织。 ➢ 缺点：金属表面容易形成氧化皮，而且产品尺寸精度和表面质量较低，劳动条件 和生产率也较差。
• 板料冲压 广泛用于汽车制造、电器、仪表及日 用品工业等方面。
《机械制造基础》试题及答案 第02章应会铸造(答案) 00
《机械制造基础》第二章铸造加工一、填空题1、影响合金充型能力的因素很多，其中主要有、铸型的充填条件及浇注条件三个方面。
2、设计铸件时,凡垂直于分型面的非加工面应设计__斜度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.铸件在固态收缩阶段若收缩受阻，便在铸件内部产生内应力。
这种内应力是铸件产生__________和__________的主要原因6.铸件各部分的壁厚差异过大时，在厚壁处易产生__________缺陷，在薄壁与厚壁的连接处因冷却速度不一致易产生__________缺陷。
7.当铸件壁厚不均时，凝固成形后的铸件易在壁厚处产生_______应力。
8.在各种铸造方法中，适应性最广的是___________，生产率最高的是___________，易于获得较高精度和表面质量的是___________，对合金流动性要求不高的是___________。
9. 铸件的浇注位置是指铸件在_____ 时在______中所处的位置。
它对铸件的______影响很大。
10. 合金的铸造性能有_充型能力____、和__收缩性____等。
影响它们的因素有_______、_______、_________等。
10. 液态收缩和凝固收缩是产生__缩孔____和___缩松____的原因; 固态收缩是铸件产生___变形___、__应力____和___裂纹__的原因。
13. 为了防止铸件变形, 再进行铸件结构设计时, 应力求壁厚_______, 形状________。
14. 当铸件收缩受阻时, 就可能发生______、_______等缺陷; 因此如轮形铸件的轮辐应设计为____数或做成__________形状。
15. 在铸件设计中,铸件垂直于分型面的侧壁应给出________,铸件壁的转角及壁间联接处均应考虑_______, 壁厚不仅要防止______, 而且要防止_____, 以防止_________________。
《机械制造基础(第3版)》教学课件 机械制造基础 第二章
第二章 铸造
砂型铸造的工艺过程如图1-2-1所示。它主要包括:制造模样和型 芯盒,制备型砂和芯砂,造型、造芯,砂型和型芯的烘干,合箱,金属的熔 炼及浇注,落砂、清理、检验等。
图1-2-1 砂型铸造的工艺过程
第二章 铸造
铸造是毛坯成形的主要工艺方法之一,在机械制造中占有很重要的地 位。按质量计算,在一般机械设备中铸件约占40%~90%;在农业机械中占 40%~70%;在金属切削机床中占70%~80%;在重型机械、矿山机械中占 85%以上。铸造能得到如此广泛的应用,是因为它具有一系列优点:
第一节 砂型制造
(4)可塑性 造型时,型(芯)砂在外力作用下能塑制成形,而当去除 外力并取出模样(或打开型芯盒)后,仍能保持清晰轮廓形状的能力,称 为可塑性。可塑性好,则容易变形,易于制造形状复杂的砂(芯)型,起模 也容易。型(芯)砂随含水量和粘结剂含量的提高,可塑性得到提高;而 砂粒的颗粒越粗,形状越圆整,可塑性越差。
图1-2-2 砂型铸型的组成
第一节 砂型制造
二、型砂和芯砂
砂型铸造的铸型是由型砂和芯砂制成的。型(芯)砂是由原砂、粘结剂、 水和附和物按一定比例配合,以制成符合造型、造芯要求的混合料,如图12-3所示。
Hale Waihona Puke 图1-2-3 型砂和芯砂的组成示意图
第一节 砂型制造
铸型在浇注、凝固过程中要承受金属熔液的冲刷、静压力和高温的 作用,并要排除大量气体,型芯还要承受铸件凝固时的收缩压力等,因而为 获得优质铸件,型砂和芯砂应满足如下的性能要求:
机械制造基础第2版第2章
硬质合金是由高硬度、高熔点的金属碳化物的微粉 和金属粘结剂 ，在高压下压制成形，并在1500º C的高 温下烧结而成。 它的硬度很高，耐磨性好，能加工包 括淬硬钢在内的多种材料。 但抗弯强度低、冲击韧性 差、不能承受振动和冲击，制造工艺性差，多用于制造 刀片，很少做成形状复杂的整体刀具。 （2）硬质合金的种类、牌号、性能及选用 1）钨钴类（YG）硬质合金 其由碳化钨和钴构成。常用的牌号有YG3X 、 YG6X 、YG6 、YG8等。适用于切削铸铁、有色金属及 其合金，非金属材料、不锈钢材料等，其中YG3适用于 精加工，YG8适用于粗加工，YG6适用于半精加工。 2）钨钛钴类（YT）硬质合金 其由碳化钨、碳化钛和钴构成。YT30适用于精加 工钢材，YT5适用于粗加工塑性较大的材料，YT15适 用于半精加工钢材。
2.1 金属切削基础知识
金属切削加工是指用刀具或磨具，从工件表面上 切除多余的金属，使工件达到图纸所规定的几何形状、 尺寸精度和表面质量的切削过程。 机械加工简称机加工，是指由工人操纵机床对工 件进行的切削加工。它分为两类：一类是刀具切削加 工；另一类是磨料切削加工。 钳工一般是指由工人用手动工具对工件进行的切 削加工，主要有划线、锯削、锉削、刮削、研磨、钻 孔、铰孔、攻丝、套丝、机械装配和修理等工作。
（2）刀具的工作角度 工作角度是指按照切削工作实际情况而确定的角度。 1）刀具工作参考系平面如下图所示。 ①工作基面是指通过切削刃上的选定点并与合成切 削速度方向相垂直的平面。
②工作切削平面是指通过切削刃上选定点与切削刃 相切并垂直于工作基面的平面。 ③工作正交平面是指通过切削刃上的选定点并同时 与工作基面和工作切削平面相垂直的平面。
2.1.2 加工表面和切削用量
1. 切削中形成的工件表面 （1）待加工表面 （2）已加工表面 （3）过渡表面 2.切削用量 切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的 总称，即切削用量三要素。
机械制造基础(金属工艺学) 第二章 铸造
第2章 铸造
01 铸造工艺基础 02 合金铸件的生产工艺 03 砂型铸造 04 特种铸造 05 铸件结构设计
第2章 铸造
铸造工艺特点 1）适合制造形状复杂的毛坯
第2章 铸造
铸造工艺特点 2）毛坯大小不受限制
第2章 铸造
铸造工艺特点 3）材料不受限制（能熔化的金属） 4）生产成本低（原材料来源广泛） 5）应用广泛（历史最久的金属成型方法，40%~80%）
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—浇注位置 1）铸件的重要加工面应朝下或位于侧面
2.3 砂型铸造
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—浇注位置 2）铸件宽大平面应朝下
2.3 砂型铸造
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—浇注位置 3）面积较大的薄壁部分应置于铸型下部
2.3 砂型铸造
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—分型面 分型面：铸型组元之间的结合面或分界面。 分型面影响： 1）铸件质量； 2）生产工序的难易； 3）切削加工的工作量。
2.2.1 铸铁件生产 2）球墨铸铁 由于石墨成球状，它对基体的缩减和割裂作用减至最低限度，球墨
铸铁具有比灰铸铁高的多的力学性能，塑韧性大大提高。
2.2 合金铸件的生产工艺
2.2.1 铸铁件生产 2）球墨铸铁
球墨铸铁的牌号、 性能及用途 QTXXX-X
2.2 合金铸件的生产工艺
2.2.1 铸铁件生产 3）可锻铸铁 将白口铸铁件经长时间的高温石墨化退火，使白口铸铁中的渗碳体
04 特种铸造 05 铸件结构设计
2.3 砂型铸造
铸造工艺
砂型铸造
特种铸造
手工造型 机器造型 金属型铸造 熔模铸造
压力铸造 低压铸造
陶瓷型铸造 离心铸造
2.3 砂型铸造
机械制造基础第二章1
G
H
h
F
5. 疲劳强度 1 ） 交变应力（ 周期性应力）。 应力的大小、 交变应力（ 周期性应力 ） 应力的大小 、 方向周期性变化。 方向周期性变化。
2）疲劳。 构件在低于屈服强度的交变应力作 ）疲劳。 用下，经过较长时间工作而发生突然断裂， 用下，经过较长时间工作而发生突然断裂，而 无明显的塑性变形的现象。 无明显的塑性变形的现象。
3 ） 维氏硬度HV。 测试的基本原理与布氏硬度相同，但 维氏硬度HV。 测试的基本原理与布氏硬度相同， HV 压头采用锥面夹角136 的金刚石正四棱锥体， 136° 压头采用锥面夹角136°的金刚石正四棱锥体，维氏硬度 试验所用载荷小，压痕深度浅， 试验所用载荷小 ， 压痕深度浅 ， 适用于测量零件薄的表 面硬化层的硬度。试验载荷可任意选择， 面硬化层的硬度 。 试验载荷可任意选择 ， 故可测硬度范 围宽，工作效率较低。 围宽，工作效率较低。 4.韧性 韧性 金属在断裂前吸收变形能量的能力 冲击吸收功， 冲击吸收功，冲击韧度
高分子和陶瓷材料的某些力学性能不如金属， 高分子和陶瓷材料的某些力学性能不如金属， 但具有金属材料不具备的某些特性，如耐腐蚀、电 但具有金属材料不具备的某些特性， 如耐腐蚀、 绝缘、隔音、减震、耐高温、质轻、来源丰富、 绝缘 、 隔音 、减震、 耐高温、质轻 、来源丰富 、 价 成形加工容易等优点，近年发展较快。 廉、成形加工容易等优点，近年发展较快。
图1-8 圆形拉伸试样
拉伸曲线：以低碳钢为例，其拉伸曲线如图1-9所示， 拉伸曲线：以低碳钢为例，其拉伸曲线如图1 所示， 负荷为纵坐标，绝对伸长量为横坐标。 负荷为纵坐标，绝对伸长量为横坐标。 1.强度 拉伸曲线 oe 段是直线， 段是直线 ， 金属材料处在弹性变形阶 段 ， 应力与应变成正比例 关系， 服从虎克定律， 关系 ， 服从虎克定律 ， 其 比值称弹性模量， 比值称弹性模量 ， 是衡量 材料抵抗弹性变形能力的 指标。 指标。
机械制造基础-第2章铸造
浇口 冒口
SHANGHAI UNIVERSITY
上海大学机自学院
顶冒口
侧冒口 方案1 （2冒口）
冷铁 方案2 （1冒口、1冷铁）
SHANGHAI UNIVERSITY上海大学机自源自院四、铸造应力、变形和裂纹
★1.铸造应力
①铸件壁厚不均匀，造成冷速不一致，收缩有先有 产 后、有大有小，引起相互阻碍→热应力 生 ②铸型或型芯阻碍铸件自由收缩→收缩应力 （机械应力） 原 因 ③某些合金在铸造过程中由于发生相变而引起的体积 膨胀或收缩，产生相互阻碍→相变应力 *收缩应力是临时的（清砂后消失），而热应力将残留在 铸件内部，称为残余应力，这种应力会在铸件放置过程 中或受到切削加工时通过变形得到部分释放，但不会完 全消除，只有通过去应力退火或自然时效才能消除。
上海大学机自学院
一、熔模铸造
1.铸型特征：薄壳砂型 2.铸件材料：各种合金，尤其是高熔点合金 A.不需分型和取模→形状复杂件 B.铸型精确光洁→精密铸件 3.生产特点 C.蜡模强度不高→中小型件 D.工艺过程繁琐→生产率低 4.应用范围：各种合金、各种批量的形状复杂 铸件的精密铸造。如大模数齿轮 滚刀、叶片、麻花钻等。
SHANGHAI UNIVERSITY
上海大学机自学院 例1：将有残余应力的圆柱体铸件进行如下加工， 会如何变形？ 车外圆 钻孔 刨去一侧 - ++ ++ ++ ++ ++ -
缩短
伸长
弯曲
SHANGHAI UNIVERSITY
上海大学机自学院 例2：下图铸造T形梁内有残余应力，经时效或 去应力退火后将会如何变形？
+ + + + + + + + - - - - - - - - - -
机械制造基础第2章答案
第二章思考题与习题及答案2-1何谓热处理？其目的是什么？它有哪些基本类型？答：钢的热处理是钢在固体范围内，通过加热、保温和冷却来改变钢的内部组织结构，从而改善钢的性能的一种工艺。
热处理的目的是改善钢的工艺性能和使用性能。
热处理的基本类型包括：普通热处理（包括退火、正火、淬火、回火）与表面热处理（包括表面淬火与化学热处理）。
2-2 退火的主要目的是什么？常用的退火方法有哪些？答：退火的主要目的是：细化晶粒，改善钢的力学性能；降低硬度，提高塑性，以便进一步切削加工；去除或改善前一道工序造成的组织缺陷或内应力，防止工件的变形和开裂。
常用的退火方法有：完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火、去应力退火等。
2-3 根据下表，归纳比较共析碳钢过冷奥氏体冷却转变中几种产物的特点？2-4 临界冷却速度的意义是什么？它与C曲线的位置有什么关系？对淬火有什么实际意义？答：奥氏体全部过冷到M s以下转变为马氏体的最小冷却速度，称为临界冷却速度。
临界冷却速度与C曲线相切。
对淬火而言，冷却速度要大于临界冷却速度，才能获得马氏体组织，否则，只能获得非马氏体组织。
2-5 正火与退火的主要区别是什么？如何选用？答：正火比退火的冷却速度要快些，得到的组织细一些，可获得索氏体组织，力学性能高于退火。
选用时主要应根据含碳量、使用性能以及经济性等来考虑。
正火可用于普通结构零件的最终热处理及重要零件的预备热处理。
过共析钢在球化退火前用正火来消除组织中的网状渗碳体。
正火也可用于改善低碳钢的切削加工性。
一般认为，金属材料的硬度在160~230HBW 范围内，切削加工性能较好，而低碳钢退火状态的硬度普遍低于160HBW，切削时易“粘刀”，零件的表面质量也较差，经正火后，可适当提高其硬度，改善切削加工性。
2-6 淬火的主要目的是什么？常用的淬火方法有哪些？答：淬火是使钢强化的最重要的方法，其主要目的是为了获得马氏体组织，提高钢的力学性能。
生产上常用的淬火方法有单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火等。
《机械制造基础》试题及答案应会铸造答案
《机械制造基础》第二章铸造加工一、填空题1、影响合金充型能力的因素很多，其中主要有、铸型的充填条件及浇注条件三个方面。
2、设计铸件时,凡垂直于分型面的非加工面应设计__斜度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.铸件在固态收缩阶段若收缩受阻，便在铸件内部产生内应力。
这种内应力是铸件产生__________和__________的主要原因6.铸件各部分的壁厚差异过大时，在厚壁处易产生__________缺陷，在薄壁与厚壁的连接处因冷却速度不一致易产生__________缺陷。
7.当铸件壁厚不均时，凝固成形后的铸件易在壁厚处产生_______应力。
8.在各种铸造方法中，适应性最广的是___________，生产率最高的是___________，易于获得较高精度和表面质量的是___________，对合金流动性要求不高的是___________。
9. 铸件的浇注位置是指铸件在_____ 时在______中所处的位置。
它对铸件的______影响很大。
10. 合金的铸造性能有_充型能力____、和__收缩性____等。
影响它们的因素有_______、_______、_________等。
10. 液态收缩和凝固收缩是产生__缩孔____和___缩松____的原因; 固态收缩是铸件产生___变形___、__应力____和___裂纹__的原因。
13. 为了防止铸件变形, 再进行铸件结构设计时, 应力求壁厚_______, 形状________。
14. 当铸件收缩受阻时, 就可能发生______、_______等缺陷; 因此如轮形铸件的轮辐应设计为____数或做成__________形状。
15. 在铸件设计中,铸件垂直于分型面的侧壁应给出________,铸件壁的转角及壁间联接处均应考虑_______, 壁厚不仅要防止______, 而且要防止_____, 以防止_________________。
机械制造基础第二章习题及答案
机械制造基础第⼆章习题及答案第⼆章习题及答案2-1晶体和⾮晶体的主要区别是什么？答：晶体是指其原⼦呈周期性规则排列的固态物体。
晶体具有周期性规则的原⼦排列，主要是由于各原⼦之间的相互吸引⼒与排斥⼒相平衡的结果。
晶体还具有固定的熔点和各向异性的特征。
⾮晶体则原⼦排列⽆规则，没有固定的熔点，且各向同性。
2-2试述纯⾦属的结晶过程。
答：纯⾦属的结晶过程是在冷却曲线上平台所对应的时间内发⽣的，实质上是⾦属原⼦由不规则排列过渡到规则排列⽽形成晶体的过程，它是⼀个不断形成晶核和晶核不断长⼤的过程。
1）形核当液态⾦属的温度下降到接近T1时，液体的局部会有⼀些原⼦规则地排列起来，形成极细⼩的晶体，这些⼩晶体很不稳定，遇到热流和振动就会消失，时聚时散，此起彼伏。
当低于理论结晶温度时，稍⼤⼀点的细⼩晶体，有了较好的稳定性，就有可能进⼀步长⼤成为结晶核⼼，称为晶核。
晶核的形成有两种⽅式：⼀种为⾃发形核，即如前所述的，液态⾦属在过冷条件下，由其原⼦⾃⼰规则排列⽽形成晶核；⼀种为⾮⾃发形核，即依靠液态⾦属中某些现成的固态质点作为结晶核⼼进⾏结晶的⽅式。
⾮⾃发形核在⾦属结晶过程中起着⾮常重要的作⽤。
2）长⼤晶核形成之后，会吸附其周围液体中的原⼦不断长⼤，在晶核长⼤的同时，液体中⼜会产⽣新的晶核并长⼤，直到液态⾦属全部消失，晶体彼此接触为⽌。
2-3何谓为过冷度？影响过冷度⼤⼩的因素是什么？答：实际结晶温度低于理论结晶温度的现象，称为过冷现象。
理论结晶温度与实际结晶温度的差值，称为过冷度。
过冷度与⾦属液体的冷却速度有关，冷却速度越⼤，过冷度越⼤。
2-4晶粒粗细对⾦属的⼒学性能有何影响？细化晶粒可采取哪些措施？答：晶粒越细⼩，晶界越多、越曲折，晶粒与晶粒之间相互咬合的机会就越多，越不利于裂纹的传播和发展，增强了彼此间的结合⼒。
不仅使强度、硬度提⾼，⽽且塑性、韧性也越好。
为了能够获得细晶组织，实际⽣产中常采⽤增⼤过冷度⊿T、变质处理和附加振动等⽅法。
《机械制造基础》试题及答案-第02章应会铸造(答案)
《机械制造基础》第二章铸造加工一、填空题1、影响合金充型能力的因素很多，其中主要有、铸型的充填条件及浇注条件三个方面。
2、设计铸件时,凡垂直于分型面的非加工面应设计__斜度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.铸件在固态收缩阶段若收缩受阻，便在铸件内部产生内应力。
这种内应力是铸件产生__________和__________的主要原因6.铸件各部分的壁厚差异过大时，在厚壁处易产生__________缺陷，在薄壁与厚壁的连接处因冷却速度不一致易产生__________缺陷。
7.当铸件壁厚不均时，凝固成形后的铸件易在壁厚处产生_______应力。
8.在各种铸造方法中，适应性最广的是___________，生产率最高的是___________，易于获得较高精度和表面质量的是___________，对合金流动性要求不高的是___________。
9. 铸件的浇注位置是指铸件在_____ 时在______中所处的位置。
它对铸件的______影响很大。
10. 合金的铸造性能有_充型能力____、和__收缩性____等。
影响它们的因素有_______、_______、_________等。
10. 液态收缩和凝固收缩是产生__缩孔____和___缩松____的原因; 固态收缩是铸件产生___变形___、__应力____和___裂纹__的原因。
13. 为了防止铸件变形, 再进行铸件结构设计时, 应力求壁厚_______, 形状________。
14. 当铸件收缩受阻时, 就可能发生______、_______等缺陷; 因此如轮形铸件的轮辐应设计为____数或做成__________形状。
15. 在铸件设计中,铸件垂直于分型面的侧壁应给出________,铸件壁的转角及壁间联接处均应考虑_______, 壁厚不仅要防止______, 而且要防止_____, 以防止_________________。
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2.1.3 刀具角度
(1) 三个表面： 即前刀面、主后刀面和副后 刀面
前刀面（Aγ）：切下的切屑延其流出的表面；
后刀面（Aα）：与加工表面相对的表面（也称主
后刀面）；
副后刀面（Aα＇）：与已加工表面相对的表面；
第二章机械制造基础
2.1.3 刀具角度
(2) 两个切削刃：即主切削刃和副切削刃
角。
5)楔角βο：指前刀面与后刀面间的夹角。
6)刃倾角λs：指主切削刃与基面间的夹
角。
第二章机械制造基础
2.1.3 刀具角度
(2) 刀具的工作角度 1)刀柄中心线与进给方向不垂直时对主
偏角、副偏角的影响
2)切削刃安装高于或低于工件中心时， 对前角、后角的影响
第二章机械制造基础
2.1.3 刀具角度
主切削刃（S）：前刀面与主后刀面的交线， 它担负着主要的切削工作；
副切削刃（S＇）：前刀面和副后刀面的交线， 它配合切削刃完成切削工作，并形成已加工表 面；
第二章机械制造基础
2.1.3 刀具角度
(3) 刀尖： 主、副切削刃连接处相当少的一部
分切削刃。它可以是一个点、一小段直 线或圆弧。
第二章机械制造基础
面。 (2) 已加工表面：工件上经刀具切削后的表面。 (3) 切削表面（过渡表面）：工件上由切削刃
正在切削的那一部分表面，它属于待加工表面 和已加工表面之间的过渡表面。
第二章机械制造基础
2.1.2 切削用量三要素
切削用量三要素 ：
1. 切削速度vc 2. 进给量 f 3. 背吃刀量ap
2.1.3 刀具角度
2.刀具角度标柱坐标系
第二章机械制造基础
2.1.3 刀具角度
(1)基面Pr
基面是过切削刃上某选定点的平面，它平
行或垂直于刀具在制造、刃磨及测量时适合于
安装或定位的一个平面或轴线，一般来说其方 位要垂直于假定的主运动方向。
车刀的基面都平行于它的底面；对于钻头、 铣刀等旋转刀具则为通过切削刃上某选定点并
包含刀具轴线的平面。
第二章机械制造基础
2.1.3 刀具角度
(2)主切削平面Ps
主切削平面是指通过主切削刃选定点与主切削 刃相切并垂直于基面的平面。
(3) 副切削平面Ps＇
副切削平面是指通过副切削刃选定点与副切削 刃相切并垂直于基面的平面。
(4)主剖面Po
正交平面是指通过切削刃选定点并同时垂直于 基面和切削平面的平面。
第二章 零件切削刀具2.1属切削的基本概念 2.2 金属切削的基本规律 2.3 金属切削加工参数的选择
第二章机械制造基础
2.1.1 切削运动
1.切削运动的构成
(1)主运动 在车削加工时，刀具要将工件上多余的金属
切除掉，工件必须产生一个旋转运动，这个旋 转运动就称为主运动。 (2)进给运动 进给运动是刀具和工件之间产生的附加的相 对运动，它是配合主运动将切削层连续不断地 或重复地切成切屑，以便形成所需几何特性的 已加工表面。
图2-7 刀柄中心线不垂直于进给方向
第二章机械制造基础
2.1.3 刀具角度
1)刀柄中心线与进给方向不垂直时对主偏角、 副偏角的影响
在加工工件的过程中，当车刀刀柄与进给方向不垂直时，
主偏角和副偏角将发生变化：如果车刀中心线向右（向左）
偏斜，这时主偏角κγ将随之变大（减小）；而副偏角κγ＇将
随之减小（变大）。其变化的数值可用下式计算：
n — 主轴转速，r /s 或 r/min
f — 进给量，mm /r
第二章机械制造基础
2.1.2 切削用量三要素
3. 背吃刀量ap
指通过切削刃上选定点并垂直于该点主运
动方向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动
方向测量的切削层尺寸，也称作切削深度。车
外圆时可用下式计算：
ap = d w d m
2
n — 工件转速，r /s 或 r /min
第二章机械制造基础
2.1.2 切削用量三要素
2. 进给量 f
指每转或每次往复行程中，工件与刀具间 沿进给方向的相对位移量。
进给速度vf 是指单位时间内工件与刀具之
间的相对位移量。可按下式计算：
vf = f n
式中 vf — 进给速度，mm /s 或 mm /min
式中 dw — 工件待加工表面直径， mm
dm — 工件已加工表面直径， mm
第二章机械制造基础
2.1.3 刀具角度
1.刀具切削部分的组成要素
1—刀柄 5—刀尖
图2-4 外圆车刀切削部分组成要素
2—主切削刃S 3—后刀面Aα
4—切削部分
6—副后刀面Aα＇ 7—第副二章切机削械制刃造S基＇础 8—前刀面Aγ
κγe = κγ G
κγe＇= κγ G
式中G — 进给运动方向的垂线和刀柄中心线之间的夹角（即
第二章机械制造基础
2.1.1 切削运动
图2-1 外圆车削时的切削运动
第二章机械制造基础
2.1.1 切削运动
合成切削运动：在切削时，实际的切削运动是 主运动和进给运动的合成切削运动。
第二章机械制造基础
2.1.1 切削运动
2.工件上的加工表面
在金属切削过程中，工件上会形成三个表面： (1) 待加工表面：工件上将被切除金属层的表
第二章机械制造基础
2.1.3 刀具角度
(5)假定工作平面Pf
假定工作平面是指通过切削刃选定点并垂
直基面的平面，它平行或垂直于刀具在制造、
刃磨及测量时适合于安装或定位的一个平面或
轴线。
(6)法平面Pn
法平面是指通过切削刃选定点并垂直于切
削刃的平面。
第二章机械制造基础
2.1.3 刀具角度
3.刀具的几何角度 (1) 刀具的标柱角度 (2) 刀具的工作角度
第二章机械制造基础
2.1.2 切削用量三要素
图2-3 切削用量
第二章机械制造基础
2.1.2 切削用量三要素
1. 切削速度vc
指切削刃上选定点相对于工件沿主运动方 向的瞬时速度，可按下式计算：
vc = d w n
1000
式中 vc — 切削速度，m /s 或 m /min
dw — 工件待加工表面的直径，mm
第二章机械制造基础
2.1.3 刀具角度
第二章机械制造基础
2.1.3 刀具角度
(1)刀具的标柱角度
1)主偏角κγ：指主切削平面与假定工作平面
间的夹角。
2)副偏角κγ‘：指副切削平面与假定工作平面
间的夹角。
3)前角γο：指前刀面与基面间的夹角。
第二章机械制造基础
2.1.3 刀具角度
4)后角αο：指后刀面与切削平面间的夹