金屬工藝學(xué)部分作業(yè)答案市公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省賽課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

金屬材料成形基礎(chǔ)第1頁(yè)作業(yè)機(jī)械制造基礎(chǔ)作業(yè)（1）1.材料慣用力學(xué)性能指標(biāo)有那些？若某種材料零件在使用過(guò)程中突然發(fā)生斷裂，是因?yàn)槟切┝W(xué)性能指標(biāo)不足所造成？慣用力學(xué)性能指標(biāo)有:強(qiáng)度、塑性、剛度、硬度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度。強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度。第2頁(yè)2.（1）碳溶入

—Fe中所形成固溶體是鐵素體，其符號(hào)為F，性能特點(diǎn)是強(qiáng)度低，塑性高。（2）碳溶入γ—Fe中所形成固溶體是奧氏體，其符號(hào)為A，性能特點(diǎn)是強(qiáng)度低，塑性高。（3）滲碳體是Fe

與C

形成金屬化合物，其分子式為Fe3C

，性能特點(diǎn)是硬度高，脆性大。第3頁(yè)鋼號(hào)類別適用零件舉例質(zhì)量含碳量成份用途普優(yōu)高優(yōu)低中高碳素合金結(jié)構(gòu)工具Q235沖壓件45軸類60Si2Mn彈簧T8銼刀T13A鉆頭W18Cr4V銑刀15沖壓件2.將下表中所列到達(dá)鋼種歸類第4頁(yè)2.合金結(jié)構(gòu)有（1）固溶體，（2）金屬化合物，（3）機(jī)械混合物三種；其中固溶體含有良好塑性，金屬化合物含有高硬度和脆性。3.鑄造合金從冷卻、凝固至室溫，起收縮要經(jīng)歷液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個(gè)階段，其中固態(tài)收縮是產(chǎn)生應(yīng)力和裂紋根本原因，液態(tài)收縮和凝固收縮是產(chǎn)生縮孔和縮松主要原因。第5頁(yè)4．影響鑄鐵組織和性能原因是什么？現(xiàn)有三根直徑分別為

10mm、

30mm、

60mm灰口鑄鐵試棒，測(cè)得它們抗拉強(qiáng)度均為200Mpa，問(wèn)這三根試棒成份是否相同？牌號(hào)是否相同？為何？1)化學(xué)成份和冷卻速度。2）牌號(hào)相同，成份不一樣。因?yàn)槠鋸?qiáng)度相同。3）因?yàn)橛绊戣T鐵組織和性能原因是化學(xué)成份和冷卻速度兩個(gè)原因。試棒直徑不一樣—冷卻速度不一樣，要取得同一強(qiáng)度，必須調(diào)整其化學(xué)成份。第6頁(yè)

5．有一測(cè)試鑄造應(yīng)力用應(yīng)力框鑄件，如圖1-1所表示，凝固冷卻后，用鋼鋸沿A-A線鋸斷，此時(shí)斷口間隙大小會(huì)發(fā)生什么改變？為何？1）變大。2）因?yàn)槟汤鋮s后，鑄件ф30粗桿處于拉應(yīng)力狀態(tài)，鑄件ф10細(xì)桿處于壓應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)沿A-A鋸斷后，粗桿給予細(xì)桿壓力被釋放，所以斷口間隙會(huì)變大。第7頁(yè)6.灰口鑄鐵組織和性能決定于什么原因？為何在灰口鑄鐵中，碳硅含量越高，則其強(qiáng)度越低？1）灰口鑄鐵組織和性能決定于化學(xué)成份和冷卻速度。2）因?yàn)樘?、硅含量越高，鑄鐵中石墨片就越粗大，石墨數(shù)量也越多，對(duì)基體破壞就越嚴(yán)重。同時(shí)基體中鐵素體量增加，珠光體量降低。所以鑄鐵強(qiáng)度越低。第8頁(yè)

7．用成份相當(dāng)于牌號(hào)HT200鐵水澆注成如圖1-2所表示鑄件，該鑄件最厚截面為60mm，最薄截面為15mm，試問(wèn)最厚和最薄截面上組織是否相同？為何？1）不一樣。2）因?yàn)殍T件壁厚不一樣，即其冷卻速度不一樣。厚壁處鑄件冷卻速度慢，鑄鐵中石墨片就粗大，石墨數(shù)量也越多，對(duì)基體破壞就越嚴(yán)重。同時(shí)基體中鐵素體量增加，珠光體量降低。薄壁處鑄件冷卻速度快，鑄鐵中石墨片細(xì)小，石墨數(shù)量較少。同時(shí)基體中鐵素體量降低，珠光體量增多。第9頁(yè)8.一些鑄件如圖1-3所表示，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）選擇分型面并用符號(hào)“”表示；（2）確定澆注位置并用符號(hào)“上、下”表示；（3）對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)不合理地方作出修改。第10頁(yè)9.圖1-4所表示為鑄鐵底座，在確保

50孔和H不變前提下，請(qǐng)回答：（1）修改結(jié)構(gòu)不合理之處；（2）在圖上標(biāo)出最正確分型面和澆注位置。第11頁(yè)10．確定如圖1-5所表示鑄件鑄造工藝方案。要求以下：（1）在單件、小批生產(chǎn)條件下，分析最正確工藝方案；（2）按所選最正確工藝方案繪制鑄造工藝圖（包含澆注位置、分型面、機(jī)械加工余量、起模斜度、鑄造圓角、型芯及芯頭等）其余上下材料：HT150收縮率：1%第12頁(yè)11．確定如圖1-6所表示鑄件鑄造工藝方案。要求以下：（1）在單件、小批生產(chǎn)條件下，分析并確定最正確工藝方案；（2）按所選最正確方案繪制鑄造工藝圖（包含澆注位置、分型面、機(jī)械加工余量、起模斜度、鑄造圓角、型芯及芯頭等）上下收縮率:1%第13頁(yè)上下上下12.圖2-1所表示鑄件在單件、小批量生產(chǎn)中，應(yīng)采取哪種造型方法？在原圖上用符號(hào)標(biāo)出最正確分型面與澆注位置。第14頁(yè)①②③④下上鑄造收縮率：1%13.生產(chǎn)如圖2-3所表示鑄件，材料為HT150，試回答以下問(wèn)題（1）標(biāo)出圖示零件幾個(gè)不一樣分型方案；（2）在你認(rèn)為最正確分型方案上做鑄造工藝圖。第15頁(yè)12．鑄件結(jié)構(gòu)工藝性：判斷以下鑄件結(jié)構(gòu)工藝性，若不合理，請(qǐng)?jiān)谠瓐D上進(jìn)行修改。第16頁(yè)第17頁(yè)第18頁(yè)1.純鉛（T熔：327℃）再結(jié)晶溫度為-33℃，它在常溫下變形為熱變形。而鎢（T熔：3380℃）在1000℃變形為冷變形，這是因?yàn)?/p>

T再

=1188℃>1000℃

。T再

=0.4T熔=0.4（327+273）=240（K）T再

=240–273=-33（℃）T再

=0.4T熔=0.4（3380+273）=1461（K）T再

=1461–273=1188（℃）機(jī)械制造基礎(chǔ)作業(yè)（2）第19頁(yè)2.壓力加工基本生產(chǎn)方式有軋制、擠壓、拉拔、自由鍛、模鍛、板料沖壓，對(duì)于大型主要件，比如大型發(fā)電機(jī)中轉(zhuǎn)子毛坯應(yīng)采取自由鍛方法來(lái)生產(chǎn)。3.圖3-1所表示墊圈擬采取簡(jiǎn)單沖裁模生產(chǎn)，其沖壓工序?yàn)椋?）落料、（2）沖孔，若模具單面間隙為0.05mm，則（1）凸模尺寸為

49.9mm、凹模尺寸為

50mm，（2）凸模尺寸為

15mm、凹模尺寸為

15.1mm。第20頁(yè)4.圖3-3所表示為一鋼制拖鉤，能夠用以下方法制造：鑄造、鑄造、板料切割，其中以鑄造方法制得拖鉤拖重能力最大。這是因?yàn)椋?）細(xì)化晶粒、改進(jìn)組織，提升力學(xué)性能；（2）壓合鑄造缺點(diǎn)；（3）使纖維組織不被切斷，并沿制件外形合理分布。第21頁(yè)①拔長(zhǎng)；②切肩、拔長(zhǎng)；③切肩、拔長(zhǎng)。5．對(duì)圖2-3和圖2-4定性繪出鍛件圖，并選擇自由鍛基本工序（零件全部機(jī)械加工）。（1）階梯軸（圖2-3）。坯料尺寸：ф150×220；材料：45鋼；生產(chǎn)批量：10件。第22頁(yè)（2）套筒（圖2-4）。坯料尺寸：ф150×170；材料：45鋼；生產(chǎn)批量：20件。①鐓粗；②沖孔；③切肩；④芯軸拔長(zhǎng)。①拔長(zhǎng)；②局部鐓粗；③沖孔。第23頁(yè)①拔長(zhǎng)；②局部鐓粗；③沖孔。①鐓粗；②沖孔；③切肩；④芯軸拔長(zhǎng)。（3）壓蓋第24頁(yè)

6．圖2-5所表示零件大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選擇哪種鑄造方法較為合理？請(qǐng)定性繪出鍛件圖，并選擇鑄造基本工序。其余工序:1)鐓粗、2）預(yù)鍛、3）終鍛、4）切邊、5）沖孔、6）修整。第25頁(yè)7．以下自由鍛件、模鍛件及沖壓件結(jié)構(gòu)工藝性是否合理，若不合理，請(qǐng)修正。第26頁(yè)①設(shè)計(jì)模鍛斜度；②設(shè)計(jì)模鍛斜度；③模鍛件壁不能太?。虎茏钚〗孛媾c最大截面之比應(yīng)大于0.5。第27頁(yè)1.按照焊接過(guò)程特點(diǎn)，可把焊接方法分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類。手工電弧焊屬于熔化焊，而點(diǎn)焊屬于壓力焊。2.手工電弧焊焊條由（1）焊條芯和（2）藥皮兩部分組成；（1）作用是①導(dǎo)電、②填充；（2）作用是①機(jī)械保護(hù)作用、②冶金處理作用、③穩(wěn)定電弧作用。機(jī)械制造基礎(chǔ)作業(yè)（3）

3．焊接接頭由（1）

焊縫

和（2）

焊接熱影響區(qū)

組成，（2）又可分為

熔合區(qū)

，

過(guò)熱區(qū)

，

正火區(qū)

和

部分相變區(qū)

等四個(gè)區(qū)域，其中對(duì)焊接接頭性能影響最大區(qū)域是熔合區(qū)和過(guò)熱區(qū)

。第28頁(yè)4.電弧焊冶金過(guò)程特點(diǎn)是（1）熔池溫度高于普通冶金溫度，（2）熔池冷卻速度快、液態(tài)停留時(shí)間短，（3）空氣對(duì)焊縫影響嚴(yán)重。5.生產(chǎn)中常見(jiàn)焊接變形形式有：收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪形變形等五種。減小和預(yù)防焊接變形工藝方法有：加裕量法、反變形法、剛性固定法、選擇合理焊接次序等。矯正焊接變形方法有：機(jī)械矯正法和火焰矯正法。第29頁(yè)6.填表比較下例不一樣焊接方法焊接方法熱源保護(hù)方式焊接材料可焊焊位手工電弧焊電弧熱藥皮（氣、渣）電焊條全埋弧自動(dòng)焊電弧熱焊劑（氣、渣）焊絲、焊劑平氬弧焊電弧熱氬氣焊絲、氬氣全電渣焊電阻熱液態(tài)渣池焊絲、焊劑立電阻焊電阻熱無(wú)無(wú)全釬焊外加熱源溶劑釬料、溶劑全第30頁(yè)4.在焊接丁字形截面梁時(shí)（如圖4-1），因?yàn)楹缚p位置分布不對(duì)稱，所以焊后易產(chǎn)生彎曲變形，請(qǐng)?jiān)谠瓐D上用畫(huà)出彎曲后焊件輪廓（即焊件彎曲方向），現(xiàn)擬采取火焰加熱法矯正該變形，在原圖上標(biāo)出加熱部位。第31頁(yè)1235.現(xiàn)有厚4mm、長(zhǎng)1200mm、寬800mm鋼板3塊，需拼焊成一長(zhǎng)1800mm、寬1600mm矩形鋼板，問(wèn)如圖所表示拼焊方法是否合理？為何？若須改變，怎樣改變？為減小焊接應(yīng)力與變形，其合理焊接次序應(yīng)怎樣安排？第32頁(yè)

6．判斷以下各種焊件結(jié)構(gòu)是否合理？若不合理，請(qǐng)?jiān)谠瓐D上修改。

第33頁(yè)第34頁(yè)機(jī)械制造基礎(chǔ)作業(yè)（4）1.切削用量三要素是

V、f、ap

。車(chē)外圓時(shí)，已知工件轉(zhuǎn)速n=320r/min，車(chē)刀移動(dòng)速度vf=64mm/min，其它條件如圖4-1所表示，試求切削速度v、進(jìn)給量f、切削深度ap。V=第35頁(yè)2.繪圖表注以下刀具幾何角度（γ0

、α0

、Kr、Kr’）1）外圓車(chē)刀（γ0=100

、α0=80

、Kr=600

、Kr’=100）2）端面車(chē)刀（γ0=150

、α0=100

、Kr=450

、Kr’=300）3）內(nèi)圓車(chē)刀（γ0=100

、α0=80

、Kr=600

、Kr’=100）1）車(chē)外圓dwdmnf切削平面主剖面

0

0krKr’第36頁(yè)f切削平面主剖面

0

0krKr’dwn(2)端面車(chē)刀第37頁(yè)f

0

0krKr’n(3)內(nèi)圓車(chē)刀3.工件基準(zhǔn)包含（1）

設(shè)計(jì)

基準(zhǔn)和（2）工藝

基準(zhǔn)，其中（1）為

在零件圖上所使用基準(zhǔn)，（2）為

在零件制造、裝配和測(cè)量過(guò)程中

所使用基準(zhǔn)。

第38頁(yè)4.填表回答所列加工方法主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行者（工件或刀具）及運(yùn)動(dòng)形式（旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)）加工方法主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行者運(yùn)動(dòng)方式執(zhí)行者運(yùn)動(dòng)方式車(chē)外圓面工件旋轉(zhuǎn)刀具直線運(yùn)動(dòng)銑平面刀具旋轉(zhuǎn)工件直線運(yùn)動(dòng)龍門(mén)刨刨平面工件往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)刀具間歇直線運(yùn)動(dòng)鉆孔（鉆床）刀具旋轉(zhuǎn)刀具直線運(yùn)動(dòng)臥式鏜床鏜孔刀具旋轉(zhuǎn)工件直線運(yùn)動(dòng)第39頁(yè)淬火鉆孔—粗鏜—半精鏜—磨削；不淬火鉆孔—擴(kuò)孔—粗絞—精絞；鉆孔—粗鏜—半精鏜—精鏜—精細(xì)鏜。5.選擇圖5-2所表示零件內(nèi)孔加工方法（材料：45）第40頁(yè)6.圖4-3所表示為心軸體零件，數(shù)量28件，毛坯為鍛件，請(qǐng)選擇加工方案。表面加工方案AM24鉆孔—鏜內(nèi)孔—車(chē)螺紋（攻絲）B7：24錐面粗車(chē)外圓—半精車(chē)外圓—車(chē)錐面C

48h6粗車(chē)—半精車(chē)—粗磨—精磨D直角槽插第41頁(yè)7.圖4-4所表示為小架零件，數(shù)量50件，毛坯為鑄件，請(qǐng)選擇加工方案。表面加工方案A平面粗銑—精銑B

20h7粗車(chē)—半精車(chē)—粗磨—精磨C凸臺(tái)銑D通槽銑EM6螺紋鉆孔—攻絲第42頁(yè)材料表面粗糙度加工方法及加工次序45粗車(chē)—半精車(chē)45粗車(chē)—半精車(chē)—精車(chē)45粗車(chē)—半精車(chē)—磨黃銅粗車(chē)—半精車(chē)—精車(chē)—精細(xì)車(chē)45粗車(chē)—半精車(chē)—粗磨—精磨—研磨1.按零件要求，選擇加工方法及加工次序。機(jī)械制造基礎(chǔ)作業(yè)（4）第43頁(yè)2．判斷以下零件結(jié)構(gòu)工藝性是否合理，若不合理，請(qǐng)?jiān)谠瓐D上修改。第44頁(yè)第45頁(yè)第46頁(yè)4-M64-M54-M64-M6第47頁(yè)第48頁(yè)第49頁(yè)第50頁(yè)3．如圖5-3圖示為一小軸零件，中小批生產(chǎn)，試填表制訂其機(jī)械加工工藝過(guò)程。材料：45淬火回火：HRC40~45單件、小批量生產(chǎn)第51頁(yè)序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1車(chē)車(chē)端面、打中心孔；車(chē)另一端面、打中心孔。車(chē)床2車(chē)粗車(chē)—半精車(chē)方頭外圓、倒角；粗車(chē)—半精車(chē)

16外圓、倒角、切槽。車(chē)床3銑銑方頭。銑床4鉆鉆

6小孔。鉆床5熱淬火回火至HRC40~45。6修研中心孔。7磨磨16外圓。磨床第52頁(yè)4．如圖5-4圖示為一法蘭盤(pán)零件，毛