092010机械制造基础A卷及答案.doc

浙江科技学院考试试卷
专业班级 学号 姓名

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浙江科技学院
2009 -2010 学年第 1 学期考试试卷 A 卷
考试科目 机械制造基础 考试方式 闭 完成时限 2小时
拟题人 审核人 批准人 2010年1月 17 日
机械与汽车工程学院 08 年级 车辆、机制、材料 专业

题序
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
加分人
复核人
得分

签名

命题：
得分

一、 选择题：在题内空格中，填上正确答案代号。（本大题共3小题，每空格1分，共１0分）

1．设计零件时，根据不同的情况选择强度指标：
设计一般零件用 ；对于铸铁等脆性材料用 作强度校核；对于弹簧元件等不允许塑性变形的零件用 校核强度。
A．σ b B．σs 或σ0.2 C．σe

2．零件设计图上一般应标注硬度数值作为要求达到的机械性能指标。对于软的材质包括退火态、正火、调质态或锻轧的钢坯需要标注 硬度；对于硬的材料如工、模具淬火或表面淬火、渗碳淬火应标注 硬度；离子氮化、PVD、CVD、渗硼等表面处理件或硬质合金合适用 硬度标注。
A．HV B．HBS C．HRC

3．在平面加工中，多数情况下，应选用 的方法，但对于狭长

平面可选用 方法。外圆精密加工时，对淬硬钢件通常选用 ，

而对有色金属宜选用 。
　　Ａ．铣削 Ｂ．刨削 C.精细车 D. 磨削

得分

二．填空题：在题中“ ”处填上答案。（本大题共6小题，总计32分）

1．常见金属有三种典型的晶体结构为 、 、
；实际金属中存在着三种常见的晶体缺陷 、
、 。
2．对于下列常用钢号，按照用途填写钢种分类：
45、40Cr、38CrMoAlA ，65Mn、60Si2Mn ，20Cr、20CrMnTi ， W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2 ，CrWMn、Cr12MoV、9SiCr ， T7、T10A、T12 ，
HT300 ，QT600-3 ，LY11 ，H70、HPb59-1 。
3. 铸造方法有 、 、 、 、
和 等。
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4. 塑性成形技术可分为 和 两种方法。

5. 焊接技术可分为 、 、 其中熔化极气体保护焊属于 电阻焊属于 。

6．切削加工的基本参数有 、 、 统称为切削用量的三要求，必须正确选定。

三．名词解释 （本大题共3小题，总计共12分）
1. 压力铸造（4分）

2. 钎焊（4分）

3.积屑瘤及其作用（4分）

分析问答题：
四．砂型铸造和金属型铸造各有什么特点？为什么说砂型铸造是凝固成型技术中最基本的方法？而金属型铸造未能广泛取代砂型铸造？（8分）

五． 试求缓慢冷却条件下，35钢室温下的相组成物和组织组成物的相对含量；画出其结晶过程示意图。(8分)

六．某厂生产磨床，齿轮箱中齿轮要求齿部的表面硬度为50～58HRC，心部硬度为217～255HBS，可以选用40Cr钢或20CrMnTi钢制作，其工艺路线为：
下料→锻造→热处理1→机加工→热处理2→机加工
试问：1．针对这两种材料，热处理1和2应选择何种工艺，目的为何？
2．经热处理2后，齿轮的齿芯和齿部表层各为什么室温组织与性能，其适用工况场合？（10分）

七． 下列铸件和焊件分别宜采用那种铸造和焊接方法？（13分）
（1）下列铸件在大批量生产时：铝合金活塞、大口径铸铁污水管、剪床床身、航空发动机叶片、压缩机铝合金外壳。（5分）

（2）下列焊件：铝合金压力容器、汽车油箱的大量生产、硬质合金刀具与45钢焊接、同直径圆棒间的对接。（4分）

（3）下列零件宜采用什么塑性成形方法？
发动机曲轴、大型水轮机轴、不锈钢快餐盘、铝合金型材。（4分）

八．请为下列零件或结构选择加工方法及机床（7分）
1）在大型铸件上加工螺栓孔和油孔；
2）HT200灰铸铁轴套H8轴心孔,μm；
3）在大型铸件上加工具有相对位置要求的轴承孔；
4）大批量生产汽车连杆端平面；
5）某齿轮轴上的双圆头平键槽；
6）大量生产某齿轮孔内键槽；
7）成批加工某灰铸铁联轴器的h7外圆面，μm。

浙江科技学院
2009 -2010 学年第 1 学期考试 A 卷标准答案
考试科目 机械制造基础 考试方式 闭 完成时限 2小时
拟题人 审核人 批准人 2010 年 1 月 17 日
机械与汽车工程 学院 08 年级 车辆、机制、材料 专业
参考答案及评分标准

一、 选择题（每空格1分，共１0分）
1. B、A 、C ； 2. B、C 、A； 3. A、B、D、C 。
二、 填空题（每空格1分，总计32分）
1、体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。点缺陷、线缺陷、面缺陷。
2、调质钢、弹簧钢、渗碳钢、高速钢、冷作模具钢、碳素工具钢、灰铸铁、球墨铸铁、硬铝合金、黄铜。
3、砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、消失模铸造等任选六个。
4、体积成形、板料成形。
5、熔化焊、压力焊、钎焊。熔化焊、压力焊。
6、切削速度、背吃刀量、进给量。
三、 名词解释（每题4分，共12分）
1、压力铸造（4分）
压力铸造：将熔融金属在压铸机中以高速压射入金属铸型内，并在压力下结晶的铸造方法。
2. 钎焊（4分）
钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料湿润母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接的焊接方法。
3.积屑瘤及其作用（4分）
在形成节状切屑的过程中，切削底层受到刀具很大的摩擦阻力，致使这层金属的流动速度降低。当摩擦阻力超过这层金属同切屑本身的结合强度时，使黏附于刀刃上，形成积屑瘤。 （2分）
粗加工时能保护刀刃，延长刀具使用寿命，但精加工时影响加工精度，应尽量避免产生。 (2分)

分析问答题
四．答案要点：（8分）
砂型铸造特点：
1）几乎适用于所有不同大小、结构的零部件生产；
2）适用于所有金属材料的生产；
3）铸件的表面粗糙度高，尺寸精度及表面质量也比较差；
4）壁厚较大的砂型铸件，容易导致铸件内部晶粒粗大，易产生组织成分的偏析，进而产生力学性能不均匀的现象。（2分）
但由于砂型铸造应用面最广，占所有铸件比例为80%，几乎适用于所有不同大小、结构的零部件生产，适用于所有金属材料的生产，大小批量都可适用，因此砂型铸造是凝固成型技术中最基本的方法。（2分）
金属型铸造的特点：
1）金属型铸件冷却快，组织致密，机械性能较高；
2）铸件的精度和表面质量较高，机械加工余量小；
3）实现了“一型多铸”，提高了生产率，改善了劳动条件；（2分）
金属型的制造成本较高，不宜生产大型、形状复杂和薄壁铸件；透气性差且无退让性，铸件易产生浇不到、裂纹或白口等缺陷；受金属型材料熔点限制，熔点高的合金不适宜金属型造型，故金属型铸造未能广泛取代砂型铸造。（2分）

五．答案要点：（8分）
答：(1) 35钢室温下的相组成物：F＋Fe3C (1分)
其中F的相对含量：QF = (6.69－0.35)/(6.69－0.0218) = 95.08%
Fe3C的相对含量：QFe3C = 1－ωF = 4.92%
(2分)
(2) 35钢室温下的组织组成物：F＋P (1分)
其中F的相对含量：QF = (0.77－0.35)/(0.77－0.0218) = 56.13%
P的相对含量：QP = 1－ωF = 43.87% (2分)

(3) 35钢结晶过程示意图 (2分)

六．答案要点：（10分）
热处理1：调质（即淬火+高温回火）：获得良好的综合机械性能要求，提高疲劳强度；（3分）
热处理2：表面高频淬火+低温回火： 保证表层强度与耐磨性。（3分）
齿部表层组织：回火M （2分）
齿芯组织：回火S （2分）

七． 下列铸件和焊件分别宜采用那种铸造和焊接方法？（13分）
（1） 铝合金活塞——低压铸造；（1分）
大口径铸铁污水管——离心铸造（1分）
剪床床身——砂型铸造（1分）
航空发动机叶片——熔模铸造（1分）
压缩机铝合金外壳——压力铸造（1分）
（2） 铝合金压力容器——氩弧焊（惰性气体保护焊）（1分）
汽车油箱的大量生产——电阻焊中的缝焊（1分）
硬质合金刀具与45钢焊接——硬钎焊（1分）
同直径圆棒间的对接——对焊（1分）
（3） 发动机曲轴：——模锻（1分）
大型水轮机轴：——自由锻（1分）
不锈钢快餐盒：——拉深（1分）
铝合金型材：——挤压（1分）

八．请为下列零件或结构选择加工方法及机床（7分）
1）钻孔，摇臂钻床；（1分）
2）钻孔、镗孔（或铰孔），车床；（1分）
3）镗孔，镗床；（1分）
4）拉削，拉床；（1分）
5）铣削，立式铣床； （1分）
6）拉削），拉床； （1分）
7）车削，车床。（1分）

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