機(jī)械制造基礎(chǔ)六道問答題預(yù)測

1、問答題一1,合金充型能力及其影響因素是什么？答：液態(tài)合金充滿鑄型型腔，并獲得形狀完整、輪廓清晰、尺寸準(zhǔn)確的鑄件的能力。影響因素：合金的流動(dòng)性、澆注溫度、鑄型特點(diǎn)2,合金流動(dòng)性及其影響因素及灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋼及鋁合金的流動(dòng)性比較 合金的流動(dòng)性是指液態(tài)合金自身的流動(dòng)能力，流動(dòng)性好的合金充型能力強(qiáng)。1、合金的種類，不同合金，其澆注溫度和凝固溫度范圍均不相同。2、合金的成分，不同成分的鑄造合金主要是由于其結(jié)晶特點(diǎn)的不同而影響其流動(dòng)性的。灰口鑄鐵流動(dòng)性最好，鋁合金居中，鑄鋼最差。3,合金的收縮、分類及導(dǎo)致的缺陷液態(tài)合金在液態(tài)、凝固態(tài)和固態(tài)過程中所發(fā)生的體積和尺寸減小的現(xiàn)象叫做收縮。液態(tài)收縮：金屬液

2、溫度下降，液面降低，液態(tài)金屬體積減小。（與澆注溫度有關(guān)）凝固收縮：液態(tài)金屬凝固，體積顯著減小。（與合金結(jié)晶的溫度范圍有關(guān)）固態(tài)收縮：固態(tài)金屬繼續(xù)冷卻，體積減小。一般直接表現(xiàn)為鑄件外型尺寸的變小。液態(tài)收縮和凝固收縮形成鑄件的縮孔和縮松，固態(tài)收縮使鑄件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋。4,縮孔與縮松形成原因及其防止?jié)踩腓T型的液態(tài)合金在凝固過程中，若液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的體積得不到補(bǔ)充，在鑄件最后凝固的部位會(huì)形成空洞，容積大而集中的是縮孔，容積小而分散的是 縮松。1、合理選擇鑄造合金。采用接近共晶成分或結(jié)晶溫度范圍窄的合金。2、合理選用凝固原則。采用“順序凝固”或“同時(shí)凝固”原則，在鑄件最后凝固地方，設(shè)置

3、冒口來補(bǔ)縮5,鑄造內(nèi)應(yīng)力種類、產(chǎn)生原因及預(yù)防和消除熱應(yīng)力：由于鑄件壁厚不均，各部分的冷卻速度不同而導(dǎo)致各部分收縮不一致引起的鑄件 內(nèi)部應(yīng)力。機(jī)械應(yīng)力：鑄件冷卻到彈性狀態(tài)后， 由于受到鑄型、型芯和澆、冒口等的機(jī)械阻礙而產(chǎn)生的 鑄件內(nèi)部應(yīng)力。一般都是拉應(yīng)力。1、采用“同時(shí)凝固”原則2、改善鑄型、型芯的退讓性，合理設(shè)置澆、冒口等；3、采用能自由收縮的鑄件結(jié)構(gòu)（形狀簡單，壁厚均勻） ；4、對(duì)鑄件進(jìn)行時(shí)效處理，消除內(nèi)應(yīng)力。問答題二1,冷變形、熱變形概念及其區(qū)別方法當(dāng)加熱溫度不高時(shí)，原子擴(kuò)散能力不強(qiáng)，只能通過晶體錯(cuò)位消除晶格扭曲，產(chǎn)生塑性變形。這種現(xiàn)象稱為回復(fù)。此時(shí)的變形稱為冷變形。冷變形使加工硬化現(xiàn)象得

4、到部分消除。冷變形時(shí)因存在加工硬化，因此，變形程度不宜過大，以免工件開裂?；貜?fù)溫度：T回=（0.25 0.3 ）T 熔（K ）加熱到較高溫度時(shí)， 原子繼續(xù)獲得熱能， 擴(kuò)散能力加強(qiáng)，并以冷變形時(shí)破碎的某些晶體 （碎 晶）或雜質(zhì)為新的結(jié)晶核心，原子在金屬內(nèi)部重新排序，形成新的晶粒。這種現(xiàn)象稱為再結(jié)晶。再結(jié)晶消除了全部加工硬化現(xiàn)象。此時(shí)的變形稱為溫變形。溫變形時(shí)，變形抗力比冷變形小得多，塑性好得多，而工件表面氧化現(xiàn)象沒有熱變形嚴(yán)重，因此，工件表面質(zhì)量比熱變形時(shí)好。再結(jié)晶溫度：T再=0.4 T 熔（K ）溫度繼續(xù)升高，金屬繼續(xù)變形。在這個(gè)階段，同時(shí)存在著加工硬化和再結(jié)晶兩種現(xiàn)象，稱為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。在這個(gè)

5、階段，金屬的塑性好，變形抗力低。此時(shí)的變形稱為熱變形。熱變形時(shí)，變形抗力小，塑性好，但工件表面氧化現(xiàn)象嚴(yán)重，因此，工件表面質(zhì)量比較差。2,加工硬化概念及其利弊隨著塑性變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度硬度升高，塑性和韌性下降的現(xiàn)象。它是強(qiáng)化金屬的方法之一，對(duì)純金屬和不能用熱處理強(qiáng)化的合金尤為重要；加工硬化是金屬能夠用塑性變形方法成型的重要原因；具有一定抗偶然過載能力，保證安全。3,金屬的可鍛性及其衡量指標(biāo)金屬的可鍛性是指金屬接受鍛壓加工的難易程度。常用塑性指標(biāo)和變形抗力 來綜合衡量。塑性越大，變形抗力越小否則可認(rèn)為金屬的可鍛性好， 反之則差。問題三1,焊接接頭組織及性能1,組織：焊縫金屬組織是由熔池金

6、屬結(jié)晶得到的鑄造組織，晶體的長大方向指向熔池中心形成柱狀樹枝晶。2,性能：一方面，柱狀晶比較細(xì)密，其性能不低于基本金屬；另一方面，由于焊芯是高級(jí)優(yōu)質(zhì)材料以及焊條藥皮的作用 ，可以使得焊縫金屬的化學(xué)成分優(yōu)于母材，所以焊縫金屬的性能一般高于母材。3,熱影響區(qū)：熔合區(qū)、過熱區(qū)性能最差1,熔合區(qū)：粗大的過熱組織，在焊接接頭中其性能很差。2,過熱區(qū)：粗大的過熱組織，是熱影響區(qū)中性能最差的的部位，易在此區(qū)產(chǎn)生裂紋。3,正火區(qū)：均勻細(xì)小的鐵素體和珠光體組織 ，其性能優(yōu)于母材。4,部分相變區(qū)：晶粒大小不均勻，其性能較差。5,再結(jié)晶區(qū)：該區(qū)域金屬的力學(xué)性能變化不大，塑性略有增加。（母材在焊接前若經(jīng)過冷塑性變形，

7、焊接過程中才會(huì)有再結(jié)晶現(xiàn)象；若沒有經(jīng)過冷塑性變形，則無此區(qū)域。）影響焊接接頭性能的因素1】焊接材料：主要是焊芯材料的化學(xué)成分。焊條和焊絲熔化后直接影響焊縫金屬的成分， 從而影響其性能。2】焊接工藝參數(shù)：主要是焊接電流、電弧電壓、焊接速度等。通過影響焊接接頭的熱量輸入，改變加熱和冷卻條件，從而熱影響區(qū)的大小和接頭的組織和性能。3】焊接方法：主要是熱影響區(qū)寬度。不同的焊接方法，其保護(hù)效果和熱影響區(qū)大小不同。熱源越集中、焊接速度越快的焊接方法，熱影響區(qū)越小。4改善焊接接頭組織與性能的措施1】盡量選擇低碳鋼（碳，硫，磷的含量均比較低）2】快焊接速度，減小焊接電流3】較大的焊縫采用多層焊4】后進(jìn)行熱處理

8、，消除應(yīng)力，細(xì)化晶粒，改善接頭的力學(xué)性能2,焊接應(yīng)力形成原因及其預(yù)防、矯正、焊接變形種類（五種）形成原因及其預(yù)防、矯正1、焊接應(yīng)力產(chǎn)生原因：焊接過程中，對(duì)焊件進(jìn)行局部的、不均勻的加熱和冷卻，是產(chǎn)生焊 接應(yīng)力與變形的根本原因。2、預(yù)防和減小焊接應(yīng)力與焊接變形的措施焊前預(yù)熱法：焊接之前， 把工件全部或局部進(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱，然后進(jìn)行焊接。一般的預(yù)熱溫度為150350度焊后熱處理法：對(duì)于受力復(fù)雜的重要焊件，以及有精度要求的零件，焊接之后應(yīng)進(jìn)行除應(yīng)力退火，一般溫度為600650C,可消除焊件中 8090%的殘余應(yīng)力。3、焊接五種變形1】收縮變形。焊接后，金屬構(gòu)件縱向（順焊縫方向）和橫向（垂直于焊縫方向）尺寸

9、的縮 短。2】角變形。由于焊縫截面上下不對(duì)稱，焊縫橫向收縮沿板厚方向分布不均勻，使板繞焊縫 軸轉(zhuǎn)一角度。3】彎曲變形。因布置不對(duì)稱，引起焊縫的縱向收縮沿焊件高度方向分布不均勻而產(chǎn)生。4】波浪變形。薄板焊接時(shí)，因焊縫區(qū)的收縮產(chǎn)生的壓應(yīng)力，使板件剛性失穩(wěn)而形成。5】扭曲變形。當(dāng)焊前裝配質(zhì)量不好，焊后放置不當(dāng)或焊接順序和施焊方向不合理，都可能 產(chǎn)生扭曲變形。4預(yù)防及消除焊接應(yīng)力（五種）1】避免焊縫密集交叉，焊縫截面和長度也要盡可能的少，以減少焊接局部加熱從而減少焊接殘余應(yīng)力。2】預(yù)熱可以減少工件溫差，也可減少殘余應(yīng)力。3】采取合理焊接順序，使焊縫能較自由的收縮，以減少應(yīng)力。4】采用小線能量焊接時(shí)，殘

10、余應(yīng)力也較小。5】每焊完一道焊縫，立即均勻錘擊焊縫使金屬伸長，也減少焊接殘余應(yīng)力。5消除焊接應(yīng)力的方法：最常用，最有效的方法消除應(yīng)力退火。6防止及矯正焊接變形防止焊接變形的措施1】設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，要防止焊接變形。焊縫的布置和坡口型式盡可能對(duì)稱，焊縫的截面和長度要盡可能小，這樣，加熱少，變形少。2】焊前組裝時(shí)，采用反變形法。3】剛性固定法。焊接時(shí)把焊件剛性固定，限制產(chǎn)生焊接變形。4】焊接工藝上，采用能量集中的焊接方法，采用小線能量，采用合理的焊接順序。對(duì)稱施焊，分段倒退焊法，多層多道焊。矯正焊接變形方法：機(jī)械矯正法和火焰矯正法。問答題四1 .什么是切削運(yùn)動(dòng)？切削加工由哪些運(yùn)動(dòng)組成？各個(gè)運(yùn)動(dòng)的作用如何

11、？答：1.切削運(yùn)動(dòng)：切削時(shí)，刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)：在切削過程中，消耗功率最多，速度最高的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：使金屬層不斷投入切削，以加工出整個(gè)工件表面的運(yùn)動(dòng)。2 .切削用量三要素：切削速度v 在單位時(shí)間內(nèi)，工件和刀具沿主運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移（主運(yùn)動(dòng)的速度）。進(jìn)給量f 一工件或工具每旋轉(zhuǎn)一周或往復(fù)一次，或刀具每轉(zhuǎn)過一齒時(shí)，工件與工具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移。切削深度ap 一工件上的已加工表面與待加工之間的距離（也稱背吃刀量，進(jìn)刀深）3 .切削層：指工件正被切削刃切削的一層材料，即兩個(gè)相鄰加工表面之間的那層材料。切削層厚度ac:兩相鄰加工表面間的垂直距離。ac=f Sin k 丫切削層長度aw

12、:沿主切削刃度量的切削層尺寸。aw=ap/Sin K 丫切削面積 AC ：切削層在垂直于切削速度截面內(nèi)的面積。Ac=ac - aw=f - ap4 .常用刀具材料 工具鋼高速鋼硬質(zhì)合金陶瓷刀具涂層刀具超硬材5 .刀具切削部分的幾何要素3個(gè)刀面：前 刀面，主后刀面，副后刀面2個(gè)刀刃：主切削刃，副切削刃1個(gè)刀尖：刀尖問答題五1,圓柱齒輪傳動(dòng)的精度要求對(duì)于齒輪，除了尺寸精度，形位精度和表面質(zhì)量的要求外，根據(jù)齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)和不同用途，對(duì)齒輪傳動(dòng)性能提出了如下要求：1.傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性2.傳動(dòng)的平穩(wěn)性3.載荷分布的均勻性， 傳動(dòng)側(cè)隙。2,齒輪齒形加工方法(1)成形法(也叫仿形法)。是指用與被切齒輪齒間形狀

13、相符的成形刀具，直接切出齒形的加工方法，如銃齒，成形法磨齒等。(2)展成法(也稱范成法或包絡(luò)法)。是指利用齒輪刀具與被切齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng)(或稱展 成運(yùn)動(dòng))，切出齒形的加工方法，如插齒，滾齒，剃齒和展成法磨齒等。3,插齒和滾齒，銃齒的比較(1)插齒和滾齒的精度基本相同，且都比銃齒高。(2)插齒齒面的表面粗糙度 Ra值比較小。(3)插齒的生產(chǎn)率滾齒而高于銃齒。(4)插齒刀和齒輪滾刀加工齒輪齒數(shù)范圍較大。問答題六粗基準(zhǔn)的選擇：1、保證相互位置要求的原則2、保證加工表面加工余量合理分配的原則3、便于裝夾的原則精基準(zhǔn)的選擇：1、基準(zhǔn)重合原則2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則3、互為基準(zhǔn)原則4、自為基準(zhǔn)原則5、幾何結(jié)構(gòu)原則定位：工件在機(jī)