金属工艺学复习题.doc

金属工艺学复习题
一、填空
1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度、压力和铸型填充条件。
2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。
3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。
4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。
5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛两大类。
6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模刃口尺寸。
7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。
8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。
9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。
10．压力铸造时，向铸型腔表面喷刷涂料的目的是保护型腔和减少摩擦阻力作用。
11．纯铁的冷却曲线上再现水平段，说明同素异构转变是恒温转变。
12．非平衡加热时，容易产生的加热缺陷主要有过热和过烧、氧化和脱碳、吸气和蒸发和应力和变形。
13．液态金属的非平衡冷却过程中，当过冷度越大时，则结晶后的晶粒越细小。
14．多晶体的塑性变形包括晶内变形和晶间变形。
15．锤上模锻时，制坯模膛包括：拔长模膛、滚压模膛、弯曲模膛、切断膜膛等。
16．铸件上的孔和各种内腔多数是由型芯来成形的。
17．焊后矫正焊接变形的方法有机械矫正法和火焰加热法。
18．可通过回复过程消除部分加工硬化，通过再结晶过程全部消除加工硬化。
19．在浇铸进，铸件上重要工作面和主要加工面应朝下或呈侧立状态。
20．拉深件因拉深系数太小不能一次拉深成形，就采用多次拉深成形。
21．绘制自由锻件图时应考虑敷料、锻件余量、锻件公差三方面的因素。
22．影响金属可锻性的加工条件因素主要有变形温度、变形速度和应力三方面。
23．机器造型主要使紧实型砂和起模过程实现机械化。
24．造型材料主要由原砂、粘结剂、水和附加物组成。
25．采用金属铸造时，向铸型型腔喷涂料的主要作用是保护铸型和减缓冷却速度。
26．焊条电弧焊的电弧按温度不同，可分为阴极区电弧，阳极区电弧和弧柱电弧。
27．用直流电源进行电弧焊时，焊薄板金属焊件接电源负极而焊条应接电源正极。
28．影响液态金属充型能力的主要因素有：金属成分、温度和压力、铸型充型条件三个方面。
29．气体保护焊可分为二氧化碳气体保护焊和氩弧焊两种。
30．单晶体的塑性变形主要是晶粒内部的滑移变形。
31．常见的晶格类型主要有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种。
32．碳溶解在γ—Fe中的固深休称为奥氏体，用A表示。
33．液态金属在冷却、凝固过程中，当收缩不能得到充分补充时，就会产生缩孔和缩松缺陷。
二、简答题
1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？
答：拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。
结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。
结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。
2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？
答：分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高；型芯呈水平状态，便于安放且稳定。

3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？
答：斜度：便于从模膛中取出锻件；
圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。
4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？
答：落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角；落料的凸凹模间间隙小，拉深凸凹模间间隙大，普通拉深时，Z=（1．1~1．2）S
5．防止焊接变形应采取哪些工艺措施？
答：焊前措施：合理布置焊缝，合理的焊接次序，反变形法，刚性夹持法。
焊后措施：机械矫正法，火焰加热矫正法
6．试比较电阻对焊和闪光对焊的焊接过程特点有何不同？
答：电阻对焊：先加压，后通电；
闪光对焊：先通电，后加压。
7．画出下图所示平板对焊缝的应力分布情况（图中直接标出）。

8．影响铸型充型能力的因素有哪些？
答：（1）金属成分；（2）温度和压力；（3）铸型填充条件
9．焊接变形有哪几种基本形式？
答：（1）收缩变形；（2）角变形；（3）弯曲变形；（4）扭曲变形；（5）波浪变形。
10．如图焊接件（图中数字表示焊接次序），（1）焊接后将产生怎样变形？（2）在焊接前，可采取哪些工艺措施防止或减小变形？

（1）弯曲或扭曲变形；
（2）改变焊接次序和刚性夹持。
11．简述熔模铸造过程
答：制蜡模、组合蜡模组、抺涂料、撒砂、型壳硬化、脱模、培烧、造型、浇铸。
12．图示零件采用冲压工艺制作，写出所采用的工序名称并排出顺序。
答：落料、冲孔、弯曲
13．等离子弧焊中的电弧如何被压缩？
答：经过三种压缩效应：（1）机械压缩效应；（2）热压缩效应；（3）电磁压缩效应。
14．画图说明刀具磨损过程由几个阶段组成。

答：如图所示。
15．试分析下面各图所示装夹方法中工件的定位情况，即各限制了哪几个自由度？属于哪种定位？

答：如图所示。

答：如图所示。
16．试从精度、表面粗糙度Ra值、生产率和加工齿轮齿数范围四个方面，对铣齿、滚齿和插齿进行比较
精度：滚齿和插齿基本相同，都高于铣齿；
表面粗糙度Ra值：插齿最小，其次是滚齿，是大是铣齿；
生产率：滚齿最高，其次是插齿，铣齿最低；
加工齿轮齿数范围：滚齿和插齿加工齿轮齿数范围较大，而铣齿加工齿轮齿数满园较小。
17．试改进下列零件的结构，使之合理（可在图上改）

18．说明铸件结构斜度和拔模斜度的区别
答：结构斜度是设计给定的，比较大，拔模斜度是方便起模所设的工艺斜度，比较小。
19．简述熔模铸造的主要过程。
答：制压型——制蜡模（组）——结壳（浸涂料、撒砂、硬化）——脱腊——造型——焙烧——浇注——落砂清理
20．简述型芯头的作用。
答：固定和支撑型芯，引导型芯中气体排出。
21．常用的四种整体热处理方法。
答：退火、正火、淬火、回火
22．简述冷变形与热变形
答：冷变形：变形温度小于再结晶温度；
热变形：变形温度大于再结晶温度。
23．比较碳当量为（a）C当量=0．4%；（b）C当量=0．8%两种材料的焊接性
答：（a）材料焊接性好于（b）材料焊接性
24．什么是摩擦焊？
答：摩擦焊是利用工件间相互摩擦产生的热量熔化金属，然后加压进行焊接的方法。
25电阻焊有哪三种形式？
答：电阻焊有点焊、缝焊、对焊三种形式。
26．焊接变形有哪几种基本形式？
答：纵向和横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形。
27比较落料和拉深工序和凸凹模结构及间隙有何不同。
答：a、落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角；b、落料的凸凹模间间隙小，拉深模凸凹模间间隙大，普通拉深时，Z=（1．1∽1．2）S
28．自由锻生产盘类件，如何选择锻造工序？
答：自由锻生产盘类件主要有镦粗（或拔长及镦粗）、冲孔等工序。
30．如图所示的齿轮坯，车削后取下，检验尺寸时发现外圆尺寸比图纸上的要求尺寸大0．5mm，此件应如何修复？

31．在你所学的教材中介绍了哪几种特种加工方法？
答：电火花加工，电火花线切割加工，电解加工，超声加工，激光加工。
32．如图所示专用夹具装夹工件，限制了工件的哪几个自由度？此专用夹具有哪些优缺点？

33．试分析加工下列各图所示零件，要保证图示尺寸需要限制工件哪几个自由度？

16．试分析钻孔产生“引偏”现象时，在钻床上钻孔与在车床上，“引偏”对孔的影响有何不同。
答：钻床：孔的轴线偏斜；
车床：孔径扩大或孔不同圆。

三、修改不合理的结构，将修改后的图画出来。

砂型铸件

砂型铸件

砂型铸件

砂型铸件

自由锻件

模锻件（孔径20mm，孔深65mm）

冲压件

焊接件

焊接件

焊接件

铸件（没有特殊标注均为砂型铸造件）

铸件（没有特殊标注均为砂型铸造件）

铸件

冲压

铸造

焊接

四、画图题
1、根据下图，要求：1．在基面投影图P中注出：①已加工表面,②待加工表面，③过渡表面，④前面，⑤主切削刃，⑥副切削刃，⑦刀尖，主偏角K、副偏角K和正交平面Po。
2．按投影关系作出正交平面投影O－O图，并在正交平面投影图中注出：⑧基面，⑨主切削平面，⑩前面，④主后面，前角、后角。

2、根据下图，要求：1．在基面投影图Pr中注出：①已加工表面，②待加工表面，③过渡表面，④前面，⑤主切削刃，⑥副切削刃，⑦刀尖，主偏角κr，副偏角κ’r和正交平面P。。
2．按投影关系作出下交平面O—O图，并在正交平面投影图中注出：⑧基面⑨主切削平面，④前面，⑩主后面，前角γ。，后角α。

五、判断正误，在括号内正确的打√，错误的打×
1．加工塑性材料时，不会产生积屑瘤。（×）
2．顺铣法适合于铸件或锻件表面的粗加工。（×）
3．拉削加工适用于单件小批零件的生产。（×）
4．单件小批生产条件下，应采用专用机床进行加工。（×）
5．插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿。（√）
6．作为定位基准的点或线，总是以具体的表面来体现的。（√）
7．轴类零件如果采用顶尖定位装夹，热处理后需要研磨中心孔。（√）
8．生产率是单位时间内生产合格零件的数量。（√）
9．镗孔主要用于加工箱体类零件上有位置精度要求的孔系。（√）
10．剃齿必须在工件淬火之后进行。（×）
六、回答下列问题
1．试分析加工下列各图所示零件，要保证图示尺寸需要限制工件的哪几个自由度？

2．试改进下列零件的结构，使之合理（可在图上改）。

刨平面
插内齿轮

钻孔攻螺纹

七、传动题
1、根据下面的传动系统图，1）写出传动路线表达式；2）指出主轴Ⅴ有几种转速；3）式并计算出主轴Ⅴ的最高转速n（转/分）。（皮带滑动系数）

解：1）．传动路线表达式为：

主轴Ⅴ
电机——Ⅰ——Ⅱ——Ⅲ——
2）．主轴Ⅴ有1×4×3=12种转速
3）．主轴Ⅴ的最高转速（转/分）
2、根据下面的传动系统图，1）写出传动系统表达式；2）指出主轴V有几种转速；3）列式并计算出主轴的最高转速nmax（转/分）。ε=0．98

3、根据下面的传动系统图。
1）写出传动系统表达式；
2）指出主轴有几种转速；
3）列式并计算出主轴的最高转速nmax（转/分）。ε=0．98

八、分析题
1、分析如图所示齿轮轴图样，回答下列问题：
1）要保证各外圆表面之间的同轴度要求，应采用哪一种夹具定位装夹？定位基准和定位基准面分别是什么？
答：
①采用双顶尖定位装夹；
②定位基准是轴线；
③定位基准面是中心孔（或定位基准面是中心孔的锥面）。
2）齿轮表面的加工方法及所用的设备分别是什么？
答：
加工方法：插齿（或滚齿）；
设备：插齿机（或滚齿机）。
3）调质处理工序如何安排？
答：
调质处理安排在外圆表面粗车和半精车之间进行。
2、根据下图，综合分析制定该零件的机械加工工艺过程的相关问题。

1）指出热处理（调质）应该放在主要加工方法的位置。

2）确定主要精基准，并说明基准重合原则的含义。
答：
主要精基准应为工件的轴线；
基准重合原则指定位基准和设计基准重合。
3、该零件上的齿轮应选择哪种齿形加工方法。
答：
该零件上的齿轮应该选择滚齿加工。