金属切削复习题

第一篇：金属切削复习题

一、名词解释

1、过渡表面：工件上由切削刃正切削着的表面，处在待加工表面与已加工表面之间；

2、待加工表面：工件上即将被切除的表面，也称加工表面或切削表面。

3、进给量：主运动的一个循环或单位时间内刀具和工件沿进给运动方向的相对位移量；

4、自由切削：只有一个切削刃参加切削的情况；宽刃刨刀刨削工件就属于自由切削；

5、非自由切削:由非直线切削刃或多条直线切削刃同时参加切削的情况；车外圆、铣键槽属于非自由切削。

二、填空题

1、刀具磨损到一定限度就不能继续使用。这个磨损限度称为（磨钝标准）。

2、刀具由刃磨后开始切削，一直到磨损量达到刀具（磨钝标准）所经历的总的切削时间称为（刀具耐用度）。

3、前角γo是（前刀面）与（基面）之间的夹角；后角αo是（后刀面）与（切削平面）之间的夹角。

4、高速钢是一种加入了较多的钨、（钼）、（铬）、（钒）等合金元素的高合金工具钢。

5、一般情况下，当前角增大时，剪切角随之增大，变形（减小），当摩擦角增大时，剪切角随之减小，变形（增大）。

6、目前应用较广而且比较成熟又简单可靠的测量切削温度的方法，是（自然热电偶法）和（人工热电偶法），也常有用半人工热电偶法的。

7、通常刀具磨损的形态有（前刀面磨损）、后刀面磨损和（边界磨损）。

8、在一定切削条件下，对工件材料进行切削加工的难易程度，称为（工件材料切削加工性）。

9、所谓切削用量是指（切削速度）、（进给量）和（背吃刀量）。

10、主偏角是指主切削刃的投影与（进给方向）的夹角。副偏角是指副切削刃的投影与（进给方向）的夹角。楔角是（前刀面）与（后刀面）的夹角。

11、硬质合金是由难熔金属碳化物WC、（TiC）、TaC、（NbC）等和金属粘结剂经（粉末冶金）方法制成的。

12、切削热的来源就是（切屑变形功）和（前、后刀面的摩擦功）。

13、工件材料的强度越高，切削力就（越大），切削温度（越高），刀具磨损加剧。

14、钢的锰含量在11%-14%时，称为（高锰钢），它全部都是（奥氏体组织）时，可获得较好的使用性能。

15、加工塑性材料时，应选择（较大）的前角；加工脆性材料时，应选择（较小）的前角。

16、砂轮的特性主要由（磨料）、粒度、（结合剂）、硬度、组织及形状尺寸等因素所决定。

17、非水溶性切削液主要是切削油，它主要起到（润滑）作用，水溶性切削液具有良好的（冷却）作用，清洗作用也很好。

三、简答题

1、试分析加工不锈钢、奥氏体耐热钢、淬硬钢、高锰钢、钛合金时刀具材料的选择。

答：YW类硬质合金：主要用于加工高锰钢、不锈钢等难加工材料； 奥氏体耐热钢 ：细晶粒硬质合金； 易造成崩刀，宜采用韧性较好的YG合；

钛合金：可选用YG类合金。

2、加工钢料等塑性材料和加工铸铁等脆性材料时，前刀面和后刀面的哪一方面切削温高？ 答：加工钢料塑性材料时：前刀面的切削温度高；

加工铸铁脆性材料时：后刀面的切削温度高。淬硬钢：由于切削力很大，切削与前刀面接触长度很短，切削力集中在切削附近，3、通常刀具磨损的原因主要有哪些？它们的磨损形式是什么？ 答：刀具磨损的原因：硬质点磨损、粘结磨损、扩散磨损、化学磨损；

刀具磨损的形态：前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损。

4、刀具破损有哪几种形态？刀具材料对破损形态有什么影响？

答：刀具破损的形态：1）刀具脆性破损的形态有：崩刃、碎断、剥落、裂纹破损；

2）刀具的塑性破损。刀具材料对破损形态的影响：

1）陶瓷和硬质合金刀具断续切削时常出现崩刃，出现小块碎断或大块断裂的情况； 2）硬质合金和陶瓷刀具断续切削时时常发生碎断，一般情况下可以重磨修复再使用； 3）陶瓷刀具的端铣和硬质合金低速断续切削时发生剥落；

4）刀具材料在长时间断续切削时会由于疲劳引起裂纹不断扩展，引起切削刃的碎断或断裂。

5）刀具材料硬度越高，越不容易发生塑性破坏，因而高速钢刀具因其耐热性较低常发生塑性破损。

5、刀具磨损的主要原因是什么？刀具材料不同，其磨损原因是否相同，为什么？ 答：

1、刀具磨损的主要原因是：机械磨损和热、化学磨损；

2、其磨损原因不同；机械磨损是由工件材料中硬质点的刻化作用引起的磨损；热、化学磨损是由粘结、扩散、腐蚀等引起的磨损。

6、为什么一般均采取减小副偏角而不采取减小主偏角的方法来减小表面粗糙度？

答：因为减小副偏角的效果比减少主偏角的效果更明显；减小主偏角意味着切削抗力增大，易使工件产生振动；

7、影响切削温度的主要因素有哪些？随着这些因素的变化切削温度如何变化？ 答：主要影响因素有：1）切削用量的影响2）刀具几何参数的影响3）工件材料的影响4)刀具磨损的影响5）切削热的影响；

切削温度的变化：

1、切削用量：1）随切削速度的增加，切削热带走热量的比率增大，切削温度的提高越缓慢；2）随进给量的增大，切削带走的剪切热和摩擦热越多，切削温度提高的越缓慢；3）背吃刀量对切削温度影响较小；

2、刀具几何参数：1）切削温度随前角的增大而降低；2）切削温度随主偏角的减小使切削温度下降；3）负倒棱及刀尖圆弧半径对切削温度影响很小；

3、工件材料强度硬度增大时，产生的切削热增多，切削温度升高；

4、刀具后刀面的磨损值达到一定数值后，对切削温度的影响增大；

5、切削液能够降低切削温度。

8、提高切削用量的途径有哪些？（184）

答：

1、采用切削性能更好的新型刀具材料，采用耐热性和耐磨性高的刀具材料是提高切削用量的主要途径；

2、改善工件的加工性，采用添加硫、铅的易切钢；

3、改进刀具结构和选用合理刀具几何参数；

4、提高刀具的刃磨及制造质量；

5、采用新型的性能优良的切削液和高效率的冷却方法。

9、试分析刀具材料对加工粗糙度的影响。（149）

答：

1、刀具材料不同，与工件材料的亲和力不同，产生积屑瘤的难易程度不同，因而导热系数及前刀面摩擦系数不同，粗糙度不同；

2、刀具材料与工件材料间摩擦系数越大，粘结情况越严重，工件加工表面粗糙度就越大；

10、什么是易切削钢？它的易切削原理是什么？

答：易切削钢：在钢中加入一定数量的一种或一种以上的硫、磷、铅、钙、硒、碲等易切削元素，以改善其切削加工性的合金钢。

由于钢中加入的易切削元素，使钢的切削抗力减小，同时易切削元素本身的特性和所形成的化合物起润滑切削刀具的作用，易断屑，减轻了磨损，从而降低了工件的表面粗糙度，提高了刀具寿命和生产效率。

11、加工硬化产生的原因，以及影响加工硬化的的因素有哪些？ 加工硬化产生的原因，以及影响加工硬化的的因素有哪些？P150 原因：已加工表面的形成过程中，表层金属经受了复杂的塑性变形。加工表面严重变形层内金属晶格拉长、挤紧、扭曲、碎裂，使表层组织硬化。影响加工硬化的因素

1、刀具方面：前角越大，硬化层深度越小；切削刃钝圆半径越大，加工硬化越大；刀具后刀面磨损量VB越大，加工硬化越大。

2、工件方面： 塑性越大，强化越大，熔点越高不易弱化，则硬化越严重。

3、切削条件：随切削速度的增加加工硬化先是减小（变形小），随后又随切速的增加而增加（温度高，发生相变，遇急剧冷却，产生淬火）；很高切速下，进给量增大，加工硬化增大；背吃刀量对加工硬化的影响不显著。

四、论述题

1、试简述积屑瘤是如何产生的？它对切削过程有哪些影响？防止积屑瘤的方法有哪些？

如何产生的：当切屑与刀具前刀面的接触面达到一定温度，同时压力又较高时，会产生粘结现象，亦即一般所谓：冷焊。这时切屑从粘在刀面的底层上流过，形成内摩擦，如果温度与压力适当，底层上面的金属因内摩擦而变形，也会发生加工硬化，而被阻滞在底层，粘成一体。这样粘结层就逐步长大，直到该处的温度与压力不足以造成粘附为止。一般，塑性材料的加工硬化倾向愈强，愈易产生积屑瘤；温度与压力太低，不会产生积屑瘤；反之，温度太高，产生弱化现象也不会产生积屑瘤。影响：

1、实际前角增大，切削力减小；

2、增大切削厚度，引起振动；

3、使加工表面粗糙度增大；

4、刀具耐用度降低。

方法：（1）降低切削速度，使温度降低，使粘结现象不易发生；

（2）采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度；

（3）采用润滑性能好的切削液，减小摩擦；

（4）增加刀具前角，以减小刀屑接触区压力；

（5）提高工件材料硬度，减小加工硬化倾向。

2、怎样通过分析影响工件材料切削加工性的因素，来探讨改善工件材料切削加工性的途径？

因素：工件材料硬度，工件材料强度，工件材料塑性和韧性，工件材料导热系数，工件材料化学成分，工件材料金属 组织，切削条件等。

途径：调整工件材料的化学成分，以改善切削加工性，在大批量生产中，通过调整工件材料的化学成分来改善切削性，如加入S、Pb 等，能使钢的切削加工性得到改善，切削力小，容易断屑，且刀具耐用度高，加工表面质量好。通过热处理改变工件材料的金相组织和物理力学性能以改善切削加工性。

3、工件材料切削加工性为什么是相对的？用什么指标来衡量工件材料切削加工性？怎么评价工作材料切削加工性？

加工设备不同，生产方式不同，切削状态不同等等，都使衡量切削加工性的指标不相同，因此切削加工性是一个相对的概念。以加工质量、刀具耐用度和断屑性能衡量金属材料的切削加工性。当刀具耐用度为T时（一般情况下可取T=60min），切削该种工件材料所允许的切削速度VT越高，则工件材料的切削加工性越好。生产中通常使用相对加工性来衡量工件材料的切削加工性，所谓相对加工性是以45钢的V60J作为基准，其它被切削的工件材料的V60与之相比的数值，记作kv，即相对加工性。

4、提高难切削材料切削加工性的途径有哪些？并简要说明。

1）选择合适的刀具材料，刀具材料的性能会影响切削的效率，同时切削的对象不同选用不同的刀具材料； 2）对工件材料进行相应的热处理，尽可能在最适宜的组织状态下进行切削； 3）提高机床-夹具-刀具-工件这一工艺系统的刚性，提高机床的功率；

4）刀具表面应该仔细研磨，达到尽可能小的粗糙度，以减小粘结，减小因冲击造成的微崩刃； 5）合理选择刀具几何参数，合理选择切削用量； 6）对断屑、卷屑、排屑和容屑给予足够的重视； 7）注意使用切削液，以提高刀具耐用度；

5、简述残余应力产生的原因及其影响因素。原因：

1）机械应力引起的塑性变形，表层金属产生残余压应力； 2）热应力引起的塑性变形，表层金属产生残余拉应力；

3）相变引起的体积变化，相变体积增大时，表层金属产生残余压应力，里层产生残余拉应力。体积减小则相反。影响因素：

1）刀具的影响，当前角由正值变为负值时，表层的残余拉应力逐渐减小，但残余应力层的深度增大。后刀面的磨损加剧，则使表面残余拉应力增大，应力层深度增加；

2）工件的影响，塑性大的材料表面容易产生残余拉应力，而且塑性越大残余拉应力越大。对于脆性材料表面产生残余压应力；

3）切削条件的影响，切削速度增加时，切削温度增大，表面残余拉应力增大，但残余拉应力层的深度却减小，这是因为随着切削速度的增大切削力减小，从而塑性变形区随之减小；进给量的增大，表面残余拉应力增大，应力层深度增大。

第二篇：金属切削设备操作规程

质量体系第三层次文件Q/jjCZ-2009

金属切削设备操作规程主题内容与适用范围

本标准规定了机械加工工人操作金属切削设备的一般守则及操作要求。

本标准适用于本公司机械加工工人操作机械设备时遵照执行。机械加工工人操作机械设备的一般守则。

2.1 必须了解所用机械设备的构造、性能及维护保养方法。

2.2 必须持证上岗。

2.3 开动设备前进行巡回检查和润滑。

2.4 开始启动时须打慢车3-5分钟（冬季5-10分钟）确认无误时，方可提高速度，发现异常情况，应立即采取必要措施。

2.5 设备运转时，严禁擅自离岗位，必须离开时，要停车，禁止与他人闲谈或戏闹。

2.6 变换速度或走刀量时，需先退刀，停车后再扳动手柄。

2.7 导轨面和工作台严禁摆放物件。

2.8 保护好防护罩、档板、限位开关等安全装置，不得随意拆除或敲打。

2.9 操作者应穿紧身工作服，女同志要戴工作帽。高速作业在砂轮机上磨刀时需戴防护镜，必要时应加挡板。

2.10 要经常保持设备及周围环境卫生，物件摆放要规格化。

2.11 不许隔着运转物递东西。

2.12 除上、下工件外，操作机床时严禁戴手套。

2.13 交接班时，双方必须严格遵守交接班制度。普通车床操作规程

3.1 床头箱手柄只许在停车时搬动。

3.2 进给箱手柄只许在低速或停车时搬动。

3.3 装卸工件或者离开机床时必须停止电机转动。

3.4 夹持偏重工件时，要加平衡铁，防止震动。

3.5 校正工件时，不能用力过猛，以免损坏主轴和轴承。

3.6 切削作业时，中途停车先退刀，以免操损伤工件或刀具。

3.7 做下列工作时，必须将刀架移至安全位置。

3.7.1 校正工件

3.7.2 用锉刀或砂布抛光工件。

3.7.3 换卡盘或校对工件尺寸。

3.7.4 转动小刀架或换刀待等。

3.8 车长工件时，应合理使用跟刀架或中心架，使用尾座顶尖时套筒伸出长度一般不能超过套筒的三分之一。

3.9 换卡盘或加工较重工件时，事先在床面上放置垫板，防止碰伤床面。

3.10 严禁用脚踏手柄，猛打反车或猛刹车。

3.11 刹车时，不得用手制动卡盘或工件。铣床（立铣、万能铣床）操作规程

4.1 工作前，工件、刀具、分度头、顶尖应紧固。

4.2 使用分度头时，应先将分度量和各部手柄及螺丝调整好，摇动分度手柄时，不得有负荷不匀现象。

4.3 移动工作台时，注意刀与工件不得相碰。

4.4 拆除立铣刀时，台面需垫木板，禁止用手去托刀盘。

4.5 对刀时，当刀具接近工件时，需用手摇进刀，不准快速进刀。

4.6 快速进刀时，注意手柄伤人。

4.7 铣刀杆和支架配合要好，防止刀杆弯曲变形。

4.8 停车后方能进行调整，测量工件。牛头刨床操作规程

5.1 工件夹装要牢固，增加虎钳夹固力应用接长套筒，不准用铁榔头敲打扳手。

5.2 刨刀要装牢，工作台上不得放置工具。

5.3 记事牛头冲程在使刀具不接触工件，用手摇动或点动，全行程检验有无障碍。

5.4 机床调整好后，随时将摇手柄取下。

5.5 在刨削过程中，头、手不要伸到滑枕前检查工件，测量必须停车。

5.6 所有摩擦面必须经常保持清洁并加润滑油，以防拉伤机床。钻床

6.1 工作前必须检查主轴是否窜动，松旷和弯曲。

6.2 钻不规则的孔和小、薄工件的孔时，必须用螺丝和平口钳压牢固，方可施工。

6.3 钻直径3mm以下的孔和超过钻床负荷的大孔一律禁止自动走刀。

6.4 钻孔时，必须有充足的冷却液。

6.5 钻孔时，必须将工件放稳，找准中心钻孔，钻偏时不准用钻头借正，以免损坏机床。7平面磨床操作规程

7.1 非磁性工件磨削时，应采用机械紧固，磁性材料磨削时，应使每个工件尽可能盖信

几个抗磁圈，在任何情况下不得下于一个。

7.2开动机床前，快速进给手柄应在后退位置，砂轮离工作台距离不少于快速进给量。其余操纵手柄及进给手柄必须在停止位置行程挡铁必须调整好，紧固好。

7.3 砂轮接近工件或砂轮修正器时，进给应平稳、缓慢，以确保安全。

7.4 磨削精度较高的工件时，磨头应与台面保持垂直，粗磨时应调整砂轮主轴，轴心位置，使整个磨削过程中砂轮用前端工作。

7.5 工作台面发现有较大凹痕，必须进行修磨，磨削工作台面时应采用硅酸盐软砂轮，并喷射大量冷却液，台面先用最低转速磨削不得厚于0.03-0.05mm。

7.6 在停止工作前，须先关冷却液，使磨头空转一段时间，以驱潮气。

7.7 离开机床要切断电源，各手柄、手轮、按钮均应在停止位置。

7.8 结束作业要擦干净冷却液后污垢，保持机床各部清洁，并涂油保养不致锈蚀，同时将磨头升到最高位置，以防电机受潮。

7.9 机床长期使用，启动前要检查电机绝缘情况。滚齿机操作规程

8.1 操作者应根据加工情况，调整行程位置，选配挂轮进刀量等，不得负荷运转。

8.2 工作台对主轴套、轴、凸轮、导轨的压板、镶条要经常检查，注油，以免使之过热，拉杆，螺帽要紧固可靠。

8.3 工作中应注意检查进刀丝杆，进刀凸轮，限位开关的灵敏可靠性。

8.4 工作时，必须注意力集中，不可擅离职守。

8.5 随时注意机床运转情况，发现有不正常现象应立即停车，通知有关人员检查，不得隐瞒，更不得私自处理事故。铣刀刃磨床操作规程

9.1 熟悉机床结构及性能，并能熟练地对各有关部位进行调整。

9.2 工作前检查各撞块位置是否正确，行程开关是否灵活，液压油、润滑油是否足够，做到定期加油与换油，并保持油的清洁。

9.3 启动油泵，将工作部分的压力和润滑部分的压力分别调至10-16kg/cm，1.5-2kg/cm 检查砂轮的摇摆运动，引进分度退出等动作是否正常，各油路是否畅通。

9.4 工作前应先开空车2-3分钟，待一切正常后，方可工作。

9.5 工作时如发现不正常现象，应立即停车，配合维修工检查修理，不能带隐患工作，发生任何事故后，应保持现场，如实逐级上报，离开机床应先停车。

9.6 操作工必须紧衣扎袖，不准戴手套，穿拖鞋，打赤脚，赤膊，工作时不能站在砂轮可能飞溅的方向。

9.7 拆卸刀盘时，不得撞击刀尖，放置要平稳。

9.8 班后，应首先切断电源，然后清洗机床外露工作面，应涂油防锈。万能工具磨床操作规程

10.1 熟悉机床结构、性能、功用，并能对各有关部分进行调整。

10.2 开车前，检查砂轮传动，工作台精手送、粗手送、磨头垂直，水平进给，传动等机构是否灵活可靠。

10.3 各润滑部位，每班前加油一次，磨头箱轴承用无锡炼油厂生产的精密二号润滑脂半年加润滑脂一次。

10.4 装换砂轮时，不应采用手锤敲击，以免损坏砂轮精度，开车时，需让砂轮空转一至二分钟，工作时，人不能站在砂轮的离心力方向。

10.5 工作时，如发现不正常的现象，应立即停车，配合维修工检查修理，不能带隐患工作，发生事故后，应先停车，并保持现场，如实逐级上报。

10.6 工作台面不得摆放工具，工件等杂物，不得锤击工作表面和虎钳钳口。

10.7 班后，应坚持除屑，擦洗机床外露工作表，应涂防锈油，工件附件摆放整齐，做好交接班手续。内圆磨床操作规程

11.1 操作者必须熟悉本机床的性能、结构与传动系统，凭证操作设备。

11.2 开机前按机床要求做好各部位的润滑工作。空运转3-5分钟，看设备运转是否正常。11.3 检查砂轮是否有裂纹或残缺，发现异常及时更换。

11.4 检查各手柄是否在正常位置，移动位置是否准确，各连锁安全装置是否良好。11.5 磨削工件的中心线与主轴中心线必须平行，偏差不得超过规定值。

11.6 严禁在机床上校正工件，更不可敲打。

11.7 机床附件必须完好，不允许挪用。

11.8 设备发生故障立即停机，通知机电维修人员检修，发生事故立即停机，报各有关部门处理。

11.9 下班应清扫设备，关闭电源，并做好交接班工作。外圆磨床操作规程

12.1 操作人员在使用本机床前必须了解机床结构性能和操作调整要领。

12.2 在启动机床前要检查各电气开关，操作手柄是否处于零位，紧固螺钉、防护罩是否松动、完好。

12.3 启动机床液压后注意电机旋转方向，并检查其工作压力是否正常，各液压动作是否动作正常。机床空转10分钟后才能正常工作。

12.4 操作人员应遵照说明书对砂轮主轴油、床身油池、液压油、冷却液、过滤器进行更换、清洗。

12.5 机床停车前应关掉冷却液，让砂轮空转一段时间后方可停止砂轮电机。12.6 机床在工作时间出现异常情况应立即停车报告维修人员。

12.7下班前一定要将机床擦试干净，并涂上防锈油。最后关闭电源。

13数控车床操作规程

13.1 操作人员开始工作前要参阅机床说明书，熟悉各手柄的作用及使用方法。13.2 开机前要检查油箱，油位是否在油标刻度之上，确保液压系统供油畅通。

13.3 启动机床后注意电机、卡盘旋转方向是否与规定一致，油压是否正常，不得超压使用，特别注意要空运行3-5分钟后方可进行工作。

13.4 在按产品编程时，注意不要超程，注意刀架与卡盘位置，不要矛盾，特别注意刀架转位，应将刀架退到上部与尾部，防止撞刀，发生损坏。

13.5 操作人员应按说明书定期对导轨进行润滑。

13.6 在使用过程中，如机床发生异常情况，应及时报告维修人员，保护现场，不得隐瞒或带着隐患强行工作。

13.7 结束工作时应保养机床收拾工作现场、关闭电源。

第三篇：《金属切削机床概论》教学大纲

《金属切削机床概论》教学大纲

课程代码： 学分数：

学时数：60（讲授学时）适用专业：机电类专科

开课单位：五邑大学继续教育学院江门高级技工学校分教点

一、课程教学目的、要求 教学目的：

《金属切削机床》是机械设计制造及自动化专业的一门主要专业课，主要任务是使学生能根据说明书及机床实物来了解机床工作原理、传动系统与结构；能根据工作要求正确选用机床；初步掌握机床结构设计的方法；初步具有对机床主要部件进行设计的能力。对学生毕业后能否完成一般机械设计及加工工作有直接的影响，在专业课中占有很重要的地位。

教学要求：

通过本课程的教学应使学生达到下列基本要求：

1、了解机床的主要类型，性能特点及其工艺范围，具有合理选用机床的基本知识；

2、熟悉典型机床的运动、传动、结构和操纵控制原理，初步掌握认识和分析机床的方法和步骤；对一般机床能根据说明书和实物，掌握其工作原理、传动和结构。能按加工要求对机床进行调整。

3、了解机床设计的原则和步骤，初步掌握机床方案设计的分析方法。

4、熟悉机床主要部件的结构、性能要求及其设计原理。初步掌握机床零件和部件的设计方法，具有对现有机床进行改装和设计专用机床及一般机器的初步能力。

二、知识要点：

绪论

1、教学内容：绪论

2、教学目的及要求：通过学习金属切削机床概述机床的基础知识，了解机床在国民经济中的地位及机床的发展简史。

3、教学重点：掌握机床的分类及型号编制方法，记住常用机床的类代号、通用特性代号、主参数等，掌握通用机床、专门化机床和专用机床的主要区别。

4、教学难点：掌握机床的分类及型号编制方法

5、各章节教学时间分配及进度安排：绪论1学时

6、主要教学环节的组织：本课题为课堂理论教学，主要围绕一些重要的概念展开讲解，通过本课题教学使学生基本掌握金属切削机床的分类与型号的编制方法。

第一章 机床的运动分析

1、教学内容：

第一节 工件加工表面及其形成方法 第二节 机床的运动

第三节 机床的传动联系和传动原理图

第四节 机床运动的调整

2、教学目的及要求：掌握工件表面成形运动和辅助运动。

3、教学重点：工件表面形状和形成方法，发生线的形成方法，机床的传动原理图。

4、教学难点：机床运动调整计算的一般方法

5、各章节教学时间分配及进度安排：

第一节 工件加工表面及其形成方法 1学时 第二节 机床的运动 1学时

第三节 机床的传动联系和传动原理图 2学时 第四节 机床运动的调整 1学时

6、主要教学环节的组织：本课题为课堂理论教学，围绕一些重要的概念展开讲解。

第二章 车床

1、教学内容：

第一节 车床的用途、运动和分类

第二节 CA6140型卧式车床的工艺范围和布局

第三节CA6140型卧式车床的传动系统

第四节 CA6140型卧式车床的主要结构

第五节 CK3263B型数控（CNC）转塔车床

第六节 CM1107型精密单轴纵切自动车床

2、教学目的及要求：了解机床的主要类型、性能特点及其工艺范围，具有合理选用机床的基本知识，掌握车床的运动传动结构和操纵控制原理。

3、教学重点： 剖析CA6140型卧式车床的传动系统和主要结构。其中，传动系统应掌握传动的原理图、系统图、路线表达式、调整计算（运动平衡式）和转速图等的概念和方法。车床主要是主轴箱、进给箱和溜板箱中的重要结构：主轴及其轴承、主轴开停及换向离合器、制动装置、变速操纵机构、开合螺母及其操纵机构、刀架纵横向机动进给操纵机构、互锁机构、过载保险装置。

4、教学难点：典型卧式车床传动系统分析、主运动传动链、螺纹进给传动链、纵向和横向进给传动链、刀架快速移动传动链。

5、各章节教学时间分配及进度安排： 第一节 车床的用途、运动和分类 1学时

第二节 CA6140型卧式车床的工艺范围和布局 1学时 第三节CA6140型卧式车床的传动系统 3学时 第四节 CA6140型卧式车床的主要结构 3学时 第五节 CK3263B型数控（CNC）转塔车床 2学时 第六节 CM1107型精密单轴纵切自动车床 2学时

6、主要教学环节的组织：到车间现场了解机床的运动以及卧式车床的组成、传动链、主要部件结构。

第三章 磨床

1、教学内容：

第一节 磨床的功用和类型

第二节 M1432A型万能外圆磨床 第三节 其它类型磨床简介 第四节 高精度磨床

2、教学目的及要求：了解磨床的传动系统、传动结构、机床的操纵机构及其操作方法，熟悉和掌握磨床主要部件及其调整方法。

3、教学重点： M1432A万能外圆磨床的工艺范围、组成部件、运动、传动特点、主要结构(砂轮架和内磨装置)。

4、教学难点：M1432A万能外圆磨床的传动系统、机床的操纵机构

5、各章节教学时间分配及进度安排： 第一节

磨床的功用和类型 1学时

第二节

M1432A型万能外圆磨床 3学时 第三节 其它类型磨床简介 1学时 第四节 高精度磨床 1学时

6、主要教学环节的组织：争取采用多媒体电化教学手段，以提高教学效果。

第四章 齿轮加工机床

1、教学内容：

第一节 齿轮加工机床的工作原理和分类 第二节 滚齿机的运动分析 第四节 YC3180型淬硬滚齿机

第四节 内联系传动链换置器官的布局方案与挂轮的微机选取法 第五节 其它齿轮加工机床的运动分析

2、教学目的及要求：通过分析YC3180滚齿机的传动系统，掌握传动原理图及范成运动、进给运动和附加运动等传动链。

3、教学重点：掌握YC3180滚齿机的传动原理图及范成运动、进给运动和附加运动的传动链。

4、教学难点：滚刀安装角，工件运动方向的确定与调整 加工齿齿大于100的质数直齿圆柱齿轮的调整原理

5、各章节教学时间分配及进度安排：

第一节 齿轮加工机床的工作原理和分类 1学时 第二节

滚齿机的运动分析 2学时

第三节 YC3180型淬硬滚齿机 1学时

第四节 内联系传动链换置器官的布局方案与挂轮的微机选取法 2学时 第五节

其它齿轮加工机床的运动分析 2学时

6、主要教学环节的组织：安排现场教学，要学生把基本理论知识、图纸和实物结合起来分析、研究。在有条件的情况下，还可安排专门的机床部件拆装实习，以增强学生对滚齿机床结构的感性认识，并培养其动手能力。

第五章 数控机床

1、教学内容：

第一节 数控机床的产生和特点

第二节 数控的工作原理 第三节 数控机床的伺服系统 第四节 数控机床的程序编制

第五节 JCS－018型立式镗铣加工中心 第六节 机床数控技术的发展

2、教学目的及要求：掌握典型数控机床的传动，学会数控机床的程序编制

3、教学重点：数控机床主传动特点、主轴组件分析、数控进给传动系统及组成元件、数控机床的自动换刀装置、数控机床的程序编制

4、教学难点：数控机床主轴组件分析、数控机床的自动换刀装置

5、各章节教学时间分配及进度安排： 第一节 数控机床的产生和特点 1学时 第二节 数控的工作原理 1学时 第三节 数控机床的伺服系统 2学时 第四节 数控机床的程序编制 4学时

第五节 JCS－018型立式镗铣加工中心 3学时 第五节 机床数控技术的发展 1学时

6、主要教学环节的组织：通过生产实习手段解决。

第六章 其它机床

1、教学内容： 第一节 铣床 第二节 镗床 第三节 钻床 第四节 组合机床 第五节 直线运动机床

2、教学目的及要求：通过本课题教学，使学生了解铣床、钻床、镗床、磨床、滚齿机床、数控机床的组成以及各自的特点和加工范围。

3、教学重点：钻床、镗床、铣床、刨床、拉床的主要类型、工作方法、结构特点及其应用范围。坐标镗床的坐标测量装置。

4、教学难点：坐标镗床的坐标测量装置。

5、各章节教学时间分配及进度安排： 第一节 铣床 1学时 第二节 镗床 1学时 第三节 钻床 2学时

第五节 组合机床 2学时 第五节 直线运动机床 2学时

6、主要教学环节的组织：本课题为课堂理论教学，通过观看VCD手段解决。

三、其它教学环节：

(一)习题课：配合考前复习，适当安排1—2次习题课，选择有启发性的课题，目的在于加深学生对课程内容的理解。

(二)课堂讨论：根据需要进行安排，时间不另立，可穿插在课堂教学中进行，对在课外作业中出现的共同性问题进行讲评，提高学生分析问题的能力。

(三)课外作业量：为了促进学生的学习主动机，在每一章节之后都应安排一定数量的课外作业量。

9.本课程应在学完本专业有关的技术基础课和专业基础课后进行工艺、刀具、液压、电气等专业课，互为条件和依据。

五、主要参考书目：

《金属切削机床》 上册 黄鹤汀主编 机械工业出版社出版 《金属切削机床》 下册 黄鹤汀主编 机械工业出版社出版

《数控机床》 第三版 吴祖育 秦鹏飞主编 上海科学技术出版社出版

四、说明：

1、先修课程：理论力学、材料力学、机械原理、机械零件、金属切削原理及刀具

2、本课程主要讲述机床的运动、传动、结构、操纵控制原理及其调整使用方法。讲授时应相互联系，前后呼应。

3、金属切削机床种类繁多，它们各具个性，但又有共性。本课程的主要教学目的不在于使学生掌握多少种(台)具体机床的传动、结构及其调整的计算方法，而是使学生掌握分析机床运动、传动，结构、操纵控制的基本知识和方法。因此在概论部分的内容安排上，选择卧式车床、滚齿机、万能外圆磨床等几种具有代表性的通用机床作比较详细的分析。在此基础上，再概略论述其它通用机床的特点、工艺范围和应用范围，从而使学生既懂得机床运动，传动、结构，操纵控制与调整计算的基本规律，掌握认识和分析机床的方法，同时对各种常用机床的工作方法及使用情况也有一般了解，为合理选用机床提供必要的基本知识。

4、讲授“其它机床”时，应着重从加工表面形状、加工方法、工件形状、工件尺寸与重量、加工质量要求，生产批量等工艺因素以及科学技术的发展出发，综述机床类型的形成与扩展。各种具体类型机床的加工方法、布局及其应用范围等，通过生产实习及观看VCD等手段解决。

5、为使教学实现„三个面向”的要求，数控机床的内容作了适当调整。在介绍完机床概论后，着重分析数控机床与通用机床的异同，如主传动、主轴组件、进给传动等。组合机床的内容只作适当介绍。

6、本课程是一门实践性较强的课程，教学过程中应使学生尽可能多接触机床实物如组织学生去实验室、工厂参观各种机床，具体机床的结构及其调整方法等可安排现场教学，要学生把基本理论知识、图纸和实物结合起来分析、研究。在有条件的情况下，还可安排专门的机床部件拆装实习，以增强学生对机床结构的感性认识，并培养其动手能力。

7、机床构造复杂，且通常只有在运动技术状态下才能真正了解其工作方法。为此，应争取多采用多媒体电化教学手段，以提高教学效果。

8、为使学生较好地掌握本课程，并培养其实际动手能力，应根据具体情况，重视实践教学环节。

第四篇：金属单元复习题

金属单元复习题

1.某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警。“防盗玻璃”能报警，这利用了金属的（）A.延展性B.导电性C.弹性D.导热性 2.关于合金的说法正确的是（）

A.合金是一种纯净物B.合金中只含有金属元素

C.合金的强度、硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好 D.铁锈是一种合金

3.铁丝在空气中灼热发红，但不能燃烧，这一事实与下列哪一因素关最密切（）A．铁丝的表面积B．氧气的浓度C．燃烧区的温度D．铁的着火点

4.人类开发利用金属单质的年代与金属活动性顺序有着某种联系，因此，人类开发利用金属的年代最迟的金属是（）A.铜B.铁C.铝D.铅

5.我国在春秋战国时期就懂得将生铁经退火处理得到相当铸钢的器具(如锋利的宝剑)，生铁退火处理的作用是（）

A.除硫、磷杂质B.适当降低了含碳量C.渗透合金元素D.改造表面结构性质 6.把一块硬币投入稀盐酸中，过一段时间后溶液变成浅绿色，说明硬币中含有（）A.铝B.镁C.铁D.银

7.X、Y、Z三种金属及化合物间发生如下化学反应：Y+ZCl2===Z+YCl2X+ZCl2===Z+XCl2 Y+2HCl===YCl2+H2↑X与稀盐酸不反应。则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是（）A.Z＞Y＞XB.X＞Y＞ZC.Y＞X＞ZD.Y＞Z＞X

8.用实验比较铜、铁的金属活动性，直接使用下列试剂不能达到目的的是（）A.硫酸亚铁溶液B.硝酸银溶液C.盐酸溶液D.硫酸铜溶液

9.在10-9～10７ m范围内，对原子、分子进行操纵的纳米超分子技术往往能实现意想不到的变化。如纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸。下列说法正确的是（）A.纳米铜属于化合物 B.纳米铜无需密封保存

C.纳米铜与普通铜所含铜原子的种类不同

D.纳米铜颗粒比普通铜更易与氧气发生反应

10.5角硬币的外观呈金黄色，它是铜和锌的合金，市面上有人用它制成假金元宝行骗，小明同学用一种试剂揭穿了他。小明一定不会用的试剂是（）A.硫酸铜溶液B.硝酸银溶液C.盐酸D.硝酸钠溶液

11.锂电池是新型的高能电池，以质量轻、电容量大，颇受手机、手提电脑等用户的青睐。某种锂电池的总反应可表示Li+MnO2==LiMnO2。以下说法正确的是（）

①该反应中Mn的化合价发生了变化 ②该反应属于化合反应 ③LiMnO2为新型的氧化物④LiMnO2为锂、锰、氧的合金

A.①②B.①③C.②③D.③④

12.向ZnSO4和CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉，等充分反应后，过滤、洗涤、干燥，得到滤渣，则该滤渣中含有的金属是（）

A.Zn、FeB.Zn、CuC.Fe、CuD.Zn、Fe、Cu

13.常温下，下列各组物质中相互间能发生化学反应的是（）A.碳和氧气 B.铜和硫酸锌溶液 C.铝和氧气 D.氧化铜和水 14.下列有关铁及其化合物的转化关系中，不能实现的是（）A.Fe--Fe3O4B.Fe2O3--FeCl3C.Fe--FeSO4D.Fe(NO3)--3FeCl

315.有A、B两块等质量的铁，将A浸入稀硫酸中，将B浸入硫酸铜溶液中，过一会儿同时取出晾干，两块铁的质量mA、mB应该是（）A.mA＜mBB.mA＞mBC.mA=mBD.mA≥mB

16.某同学想用实验证明FeCl3溶液显黄色不是Cl-造成的，下列实验无意义的是（）A.观察KCl溶液没有颜色

B.向FeCl3溶液中滴加适量氢氧化钠溶液，振荡后静置，溶液黄色消失 C.FeCl3溶液中滴加适量无色硝酸银溶液，振荡后静置，溶液黄色未消失 D.加水稀释后FeCl3溶液黄色变浅

17、将等质量的ABC三中金属，同时放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成氢气的的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中的信息，可以得到的正确结论是（）提示：ABC三种金属在化合物中都显+2价。A：放出H2的质量是A＞B＞CB：金属的活动顺序是A＞B＞C

C：反应速率最大的是AD：相对原子质量是C＞B＞A18、向AgNO3，Cu（NO3）3,Zn（NO3）3的混合溶液中加入一些铁粉，反应完全后过滤，下列情况不可能存在的是（）

A、滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn2+、Fe2+B、滤纸上有Ag、Cu、，滤液中有Zn2+、Fe2+ C、滤纸上有Ag、Cu、，滤液中有Cu2+、Zn2+、Fe2+ D、滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Cu2+、Zn2+、Fe2+

19.经过课外学习发现，锰（Mn）也能排入下列金属活动性顺序中：K、Ca、Na、Mg、Al、Mn、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、、Pt、Au ⑴用元素符号将上述金属活动性顺序补充完整。

⑵已知锰盐中锰元素显+2价。写出一个有金属锰参加的置换反应方程式：。

20.铝合金材料属于（）（填“纯净物”、“混合物”或“单质”）。铝是活泼金属，生活中的铝锅却有较强的抗腐蚀性，原因是()（用化学方程式表示）。如果将铝片投入稀硫酸中，片刻之后才有气泡产生，请用化学方程式表示这一过程：()。

21.要除去FeSO4中含有的CuSO4杂质。可以在其溶液中加入__________，充分反应后，再用____________方法除去杂质；该反应的化学方程式是：__________________________。22.以铁、水、稀盐酸、氧气、稀硫酸、硫酸铜溶液为原料，根据下列化学反应类型，写出相应的化学方程式：

（1）化合反应：______________________________；（2）分解反应：______________________________；

（3）置换反应：__________________，___________________，_____________________。23.已知A、B、C、D四种物质都含有同一种元素，其中A是单质，B是黑色固体，C是红色固体。它们之间存在着如下转化关系：（1）A在不同条件下能够转化成B或C；（2）A和稀硫酸反应有D生成；

（3）在高温条件下，B、C分别和无色气体E反应，都能生成A和另一种无色气体。根据上述

信息，写出下列物质的化学式：

A；C；D；E。

24.小亮在实验室用一块生铁与稀盐酸反应，观察到生铁表面出现，同时发现充分反应后的液体中有少量黑色不溶物。

提出问题：这种黑色不溶物是什么呢？ 猜想与假设：这种黑色不溶物中可能含碳。

设计方案：将黑色固体灼烧，若黑色固体中含有碳，就会有________气体生成，要想进一步确定这种气体，可以用_______________检验。

进行实验：小亮按设计方案进行实验，得到了预想的结果。

解释与结论：由此小亮得出结论：（1）生铁中___碳（含/不含）；

（2）碳与稀盐酸_____反应（能/不能），铁与稀盐酸___（能/不能）反应。25.如图测所示，弹簧秤下挂着一重物A，烧杯中盛有溶液B，试根据 要求回答下列问题：(1)若A为铁块，B为稀硫酸，则将A放入B中，过一会儿，弹簧秤的读数将(填 “变大”、“变小”或“不变”，下同)_____________；(2)若A为铁块，B为硫酸铜溶液，则将A放人B中，过一会儿，弹簧秤的读数将_________。

26.如图所示，大试管底部有螺旋状的光亮的铁丝，把试管倒插入水中，放置一周后，观察到铁丝表面有______生成，试管内的水面将_______，产生以上现象的原因是__________________________。27.(2008年烟台市)置换反应是化学反应的基本类型之一。

(1)金属与盐溶液之间的置换反应，一般是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来，如铜和硝酸银溶液反应，其化学方程式为。(2)非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应规律，即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来，如在溶液中可发生下列反应： C12+2NaBr=2NaCl+Br2 ；I2+Na2S=2NaI+S↓+Br2；Br2+2KI=2KBr+I2由此可判断： ①S、C12、I2、Br2活动性由强到弱顺序是。②下列化学方程式书写错误的是。(A)C12+2NaI=2NaCl+I

2(B)I2+2KBr=2KI+Br2

(C)Br2+Na2S=2NaBr+S↓

(D)C12+K2S==2KCl+S↓

28.(2008年眉山市)同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。(1)

结论：金属活动性Al ＞ Fe ＞ Cu

(2)将铝丝插入前应进行的操作是 ；(3)小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一个实验，就可得出Al ＞ Fe ＞ H ＞Cu的结论。小华要补充的实验是；

(4)小强同学认为要得到Al ＞ Fe ＞ H ＞Cu的结论，不必做补充实验，中需将小明同学方案中插入金属的顺序调整即可，你认为调整后插入金属的顺序是。

29、为了比较Ag、Cu、Fe三种金属的活动性，小明选择了三种药品来进行试验(),小芳认为还可以选择另外的三种药品，你认为是（）。

30.生铁和钢都是铁的合金,生铁中碳的含量在2.0%～4.3%之间,钢中碳的含量在0.03%～2.0%之间。将一块质量为8.5 g的铁合金放入锥形瓶中,再向锥形瓶中加入91.9 g稀硫酸,恰好使铁合金中的铁完全反应(碳不溶于稀硫酸,铁合金中其它元素含量很低,可忽略不计),测得生成H2的质量为0.3 g。试根据计算回答:

(1)该铁合金是生铁还是钢?

(2)反应后所得溶液的溶质质量分数。

31.小娟想测定Cu—Zn合金和Cu—Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶末标明溶质质量分数的稀盐酸和必要的仪器。

（1）你认为她能测出铜的质量分数的合金是合金。

（2）小娟取该合金的粉末32.5 g，与足量该盐酸充分反应后，经测定产生了0.4 g气体，请你帮助她计算出该合金中铜的质量分数？

（3）若想测出该盐酸的溶质质量分数，你认为实验时必须提供和测出的数据是（选填序号）A.参加反应的合金质量B.参加反应的稀盐酸质量 C.生成的气体质量D.参加反应的稀盐酸的体积和密度

第五篇：金属工艺学复习题

金属工艺学复习题

1.铸造、锻造、冲压、焊接的概念与优缺点？

铸造：将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法。优点：（1）可制造形状复杂，特别是内腔复杂的铸件，如：复杂的机箱、阀体、汽缸等。

（2）铸件大小不受限制，几克～数百吨。

（3）铸造适用范围广，几乎凡能熔化的金属材料均可用于铸造。缺点：成型的铸件内部致密性较低，易出现如缩孔、缩松等缺陷，力学性能较低。锻造：利用冲击力或压力使金属在抵铁间或锻模中变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件的工艺方法。自由锻优点：（1）所用设备简单，可锻零件重量1kg～100T（2）通用性强，易于单件、小批量生产 缺点：（1）生产率低，锻件精度、光洁度差（2）只能锻形状很简单的零件（3）操作技术要求高 模锻优点：（1）精度高

（2）生产率高（可达几十倍）（3）可锻重量0.5～150kg的工件 缺点：只适合大量生产 胎模锻优点：（1）与自由锻比较，生产率高，消耗金属少，质量好；

（2）与模锻相比，胎膜锻制造成本低，使用设备简单，适合中小批量生产； 缺点：表面质量不如模锻，胎膜容易损坏。

板料冲压/冷冲压：利用冲模使板料产生分离或变形的加工方法。（热冲压：板料厚度超过8~10mm）优点：（1）可以冲压出形状复杂的零件，且废料较少

（2）产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度值，冲压件的互换性较好（3）能获得重量轻、材料消耗少、强度和刚度都较高的零件

（4）冲压操作简单，工艺过程便于机械化和自动化，生产率很高。故零件成本低。缺点：（1）冲模制造复杂、成本高，只有在大批量生产条件下有优越性（2）适用材料：塑性好的材料，如低碳钢，有色金属等

焊接：利用加热或加压力等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来的工艺方法。优点：（1）制造大型结构件或复杂机器部件（2）化大为小、化复杂为简单来准备坯料（3）对不同材料进行焊接，制成双金属构件

1.什么叫液态合金的充型能力？充型能力不足会导致什么 缺陷？影响合金充型能力的主要因素是什么？

液态合金充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰铸件的能力，称为液态合金的充型能力。充型能力不足会产生：（1）浇不足：使铸件不能获得充分的形状；（2）冷隔：铸件虽获得完整的外形，但因存在未融合的部位，使力学性能严重变坏。影响合金充型能力的主要因素：（1）合金的流动性（化学成分：纯金属/共晶）（2）浇注条件（浇注温度愈高，合金粘度下降/充型压力）（3）铸型填充条件2.为什么共晶成分的合金充型能力好？浇注温度对合金的充型能力有什么影响？

（1）由于合金的流动性愈好，充型能力愈强，而影响合金流动性的因素以化学成分的影响最为显著。共晶成分合金的结晶是在恒温下进行的，此时，液态合金从表层逐层向中心凝固，由于已结晶的固体层内表面比较光滑，对金属液的流动阻力小，故流动性最好。所以共晶成分的合金充型能力好。

（2）浇注温度对合金充型能力有着决定性影响。浇注温度愈高，合金的粘度下降，且因过热度高，合金在铸型中保持流动的时间长，故充型能力强；反之，充型能力差。但浇注温度过高，铸件容易产生缩孔、缩松粘砂、析出性气孔、粗晶等缺陷，故在保证充型能力足够的前提下，浇注温度不宜过高。

3.铸件凝固过程中，断面上一般存在哪几个区域？铸件的凝固方式是根据什么来划分的？

（1）铸件凝固过程中，其断面上一般存在三个区域，即固相区、凝固区和液相区。（2）铸件的“凝固方式”是依据凝固区的宽窄来划分的。

4.铸件的凝固方式有哪几种？哪一种凝固方式的充型能力最好？为什么？其代表性合金是什么？

（1）凝固方式：逐层凝固；糊状凝固；中间凝固（2）逐层凝固的充型能力最好。因为纯金属或共晶成分合金在凝固过程中不存在液、固并存的凝固区，故断面上外层的固体和内层的液体有一条界限（凝固前沿）清楚地分开。随着温度的下降，固体层不断加厚，液体层不断减少，直达铸件的中心，所以这样的凝固方式充型能力最好。代表合金：铝硅合金。

5.铸件的收缩经历哪几个阶段？“缩孔”和“缩松”在那个阶段产生？如何防止？“变形”和“裂纹”在哪个阶段产生？如何防止？（1）收缩三个阶段：液态收缩——凝固收缩——固态收缩（2）“缩孔”和“缩松”产生于液态收缩和凝固收缩两个阶段。为了防止“缩孔”和“缩松”，可使铸件实现顺序凝固，所谓顺序凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。按照这样的凝固顺序，使铸件各个部位的收缩均能得到补充，而将缩孔转移到冒口之中，冒口是多余部分，可切除。（3）“变形”和“裂纹”产生于固态收缩阶段。为防止铸件产生变形，设计时尽可能使铸件的壁厚均匀、形状对称，铸造工艺上采用同时凝固原则，以便冷却均匀；对于长而易变性的铸件，还可采用“反变形”工艺，即在模样上预先作出相当于铸件变形量的“反变形”以抵消铸件的变形；对于不允许发生变形的重要件必须进行时效处理，从而消除内应力，防止变形。裂纹分热裂和冷裂两种，为防止热裂可采用结晶温度范围窄的合金，减小液、固两相区的绝对收缩量，降低钢铁中硫的含量，采用退让性较好的铸型等方法；为防止冷裂，可使用塑性较好的合金。

6.灰口铸铁可分为哪几种？灰铸铁具有什么特点？影响石墨化的主要因素是什么？

（1）灰口铸铁：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁（2）灰铸铁的抗拉强度低，塑形、韧性差，不能锻造和冲压，焊接性能很差，裂纹倾向较大，但具有优良的减振性，耐磨性好，缺口敏感度小，铸造性能优良，切削加工性好。

（3）影响石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。

7.可锻铸铁生产具有什么特点？应用场合是什么？为什么？ 可锻铸铁具有相当高的塑形和韧性，但并不能真的用于锻造；可锻铸铁的生产过程复杂，退火周期长，能源耗费打，铸体的成本较高。通常用于制造形状复杂、承受冲击载荷的薄壁小件。因为这些小件若用一般铸钢制造困难较大；若改用球墨铸铁，质量又难保证。

8.球墨铸铁生产具有什么特点？

（1）制造球墨铸铁所用的铁液含碳、硅要高，但硫磷含量要低，出炉的铁液温度须高达1450℃以上

（2）要进行严格的球化处理和孕育处理。球化剂是稀土镁合金，作用是使石墨呈球状析出；孕育剂是硅含量75%的硅铁，作用是促进石墨化，防止球化元素所造成的白口倾向。（3）铸型工艺上，由于球墨铸铁较灰铸铁易产生缩孔，缩松，皮下气孔和夹渣，因此采用顺序凝固；增加铸型刚度；降低铁液的含硫量和残余镁量以防止皮下气孔；加强挡渣措施以防产生缺陷。

（4）多数球铁件铸后要进行热处理，保证力学性能，常用热处理方法是退火和正火。

9.铸造工艺图上包括哪些内容？

浇注位置，铸型分型面，型芯的数量、形状、尺寸及其固定方法，加工余量，收缩率浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置等。

10.铸型分型面的选择原则是什么？

（1）应尽量使分型面平直、数量少。

（2）应避免不必要的型芯和活块，以简化造型工艺。（3）应尽量使铸件全部或大部分置于下箱。

对于具体铸件来说，上述诸原则难以全面满足，有时甚至互相矛盾。因此，必须抓住主要矛盾、全面考虑，至于次要矛盾，则应从工艺措施上设法解决。

11.铸件工艺参数选择时应注意哪些？ 为了绘制铸造工艺图，在铸造工艺图方案初步却确定之后，还必须选定铸件的机械加工余量、起模斜度、收缩率、型芯头尺寸等工艺参数。

（1）要求的机械加工余量和最小铸孔。余量过大，机械加工费工且浪费金属；余量过小，铸件将达不到加工面的表面特征与尺寸精度要求。铸件上的孔、槽是否铸出，不仅取决于工艺上的可能性，还必须考虑其必要性。

（2）起模斜度。为使型砂便于从模样内腔中取出，内壁起模斜度应比外壁大。（3）收缩率。为保证铸件应有尺寸，模样尺寸必须比铸件放大一个该合金的收缩量。

（4）型芯头。芯头必须留有一定的斜度α 12.怎样合理设计铸件的壁厚？

（1）铸件应有适合的壁厚，应选择合理的截面形状或采用加强筋，以便采用较薄的结构

（2）铸件的壁厚也应防止过薄，应大于所规定的最小壁厚，以防浇不到或冷隔缺陷

（3）铸件的内壁散热慢故应比外壁薄些，以防缩孔及裂纹的产生（4）铸件的壁厚应尽可能均匀，以防厚壁处金属聚集，产生缩孔、缩松等缺陷。

13.铸件壁的联接有什么特点？为什么？

（1）铸件壁间转角处一般应具有结构圆角，因为直角连接处的内侧较易产生缩孔、缩松和应力集中。通常使转角处内接圆直径小于相邻壁厚的1.5倍

（2）为减小热节和内应力，应避免铸件壁间锐角连接，而改用先直角接头后再转角的结构。当接头间壁厚差别很大时，为减少应力集中，应采用逐步过渡方法，防止壁厚的突变。

14.塑性变形对金属的组织和性能有什么影响？

（1）金属在常温下经过塑形变形后，内部组织将发生变化：晶粒沿最大变形的方向伸长；晶格与晶粒均发生扭曲，产生内应力；晶粒间产生碎晶。

（2）金属的力学性能随其内部组织的改变而发生明显变化。变形程度增加时，金属的强度及硬度升高，而塑形和韧性下降。在冷变形时，随着变形程度的增加，金属产生加工硬化现象，即金属材料的所有强度指标（弹性极限、比例极限、屈服点和强度极限）和硬度都有所提高，但塑形和韧性有所下降。

15.什么叫金属的可锻性？常用什么来衡量？影响金属可锻性的因素有哪些？（1）金属的可锻性是材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。

（2）可锻性的优劣常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。塑形越好，变形抗力越小，则金属的可锻性越好；反之则越差。

（3）金属的可锻性取决于金属的本质和加工条件。金属的本质受化学成分和组织的影响。加工条件受变形温度、应变速率和应力状态的影响。

16.锻造过程中，碳钢的锻造温度范围是如何确定的？若确定不当，会产生什么问题？

锻造温度范围是锻件由始锻温度到终锻温度的温度区间。始锻温度是开始锻造时坯料的温度，终锻温度是坯料经过锻造成形，在停锻时的瞬时温度。碳钢的锻造温度范围的确定是以合金状态图为依据的。始锻温度比AE线低200℃左右，终锻温度为800℃左右。若确定不当，始锻温度过低，金属可锻性急剧变差，使加工难于进行，强行锻造，将导致加工硬化、锻坯破裂报废。

17.自由锻的工序分为哪几类？基本工序主要有哪些？

（1）自由锻工序可分为基本工序、辅助工序和精整工序三大类。（2）基本工序主要有：镦粗、拔长、冲孔、扭转、错移、切割

18.模锻模膛与制坯模膛各有什么作用？模锻模膛又分为哪两种？他们的作用和不同点分别是什么？（1）模锻模膛：由于金属在此种模膛中发生整体变形，故作用在锻模上的抗力较大。制坯模膛：为了制作形状复杂的模锻件，使坯料形状基本接近模锻件形状，使金属能合理分布和很好地充满模锻模膛，预先在制坯模膛内制坯。

（2）模锻模膛分为终锻模膛和预锻模膛两种。终锻模膛是模锻时最后成形用模膛，模膛四周的飞边槽，可增加阻力，使金属更好地充满模膛，容纳多余的金属。在不能直接获得冲孔的部位留有连皮。预锻模膛是使锻坯最终成形前获得接近终锻形状的模膛，可改善终锻时金属的流动条件。可减少对终锻模膛的磨损，延长模锻的使用寿命。两者的主要区别是，预锻模膛的圆角和斜度较大，没有飞边槽。

19.绘制模锻锻件图时应考虑哪些内容？确定锻件分模面的原则是什么？

（1）绘制模锻锻件图时应考虑余块、机械加工量、锻造公差、分模面、模锻斜度、模锻圆角半径、连皮厚度等。

（2）选定分模面的原则是：a.应保证模锻件能从模膛中取出，一般情况，分模面应选在模锻件的最大截面处；b.应使上、下两模沿分模面的模膛轮廓一致，便于调整锻模位置；c.分模面应选在能使模膛深度最浅的位置上；d.选定的分模面应使零件上所增加的余块最少；e.分模面最好是一个平面。

20.冲压生产的基本工序有哪两类？落料和冲孔时什么是成品，什么是废料？凸凹模间隙对冲裁过程有何影响？怎样确定冲裁模刃口的尺寸？（1）冲压生产的基本工序有分离工序和变形工序两大类。

（2）利用冲裁取得的一定外形的制件或坯料是落料的成品，将材料以封闭的轮廓分离开来，获得的带孔的制件是冲孔的成品。冲孔中的冲落部分为废料。（3）凹凸模间隙影响冲裁件的断面质量、模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。间隙过大，造成冲裁件边缘粗糙，卸料力和推件力小；间隙过小，造成上下裂纹不能很好重合，摩擦力大，模具寿命降低。

（4）为保证冲裁件的尺寸要求，并提高磨具的使用寿命，落料时凹模刃口的尺寸应靠近落料件公差范围内的最小尺寸；冲孔时，选取凸模刃口的尺寸靠近孔的公差范围内的最大尺寸。

21.拉深过程中常产生什么缺陷？原因是什么？弯曲时经常会发生什么现象？如何预防？

（1）拉伸过程中的常见缺陷：拉穿和起皱。拉穿是由于a.凹凸模的两个圆角半径过小，易将板料拉穿；b.凹凸模的间隙过小，摩擦力增大，易拉穿工件和擦伤工件表面，且降低模具寿命；c.拉伸系数越小，拉伸件直径越小，变形程度越大，坯料被拉入凹模越困难，易产生拉穿废品；d.润滑不够，表面磨损和摩擦力过大。

起皱现象与坯料的厚度和拉伸系数有关，相对厚度越小或拉伸系数越小，越容易起皱，间隙过大，也容易使拉伸件起皱。

（2）弯曲时容易发生金属破裂。板料越厚，内弯曲半径越小，拉应力越大，越容易弯裂。为防止弯裂，最小弯曲半径应为rmin=(0.25~1)δ(δ为金属板料的厚度)。材料塑性好，则弯曲半径可小些。弯曲时还应尽可能使弯曲线与板料纤维垂直。

22.什么叫焊接？直流电弧焊中正接和反接的特点是什么？（1）焊接是通过加热或加压（或两者并用），使工件产生原子间结合的一种连接方式。

（2）正接是将工件接到电源的正极，焊条（或电极）接到负极；反接是将工件接到电源的负极，焊条（或电极）接到正极。正接时工件温度相对高一些。

23.焊接热影响区分为几部分，各具有何组织、性能特点？

焊接热影响区可分为熔合区、过热区、正火区和部分相变区等。

（1）熔合区：熔化的金属凝固成铸态组织，为熔化金属因加热温度过高成为过热粗晶。在低碳焊接接头中，熔合区强度、塑形和韧性下降，此处接头断面变化，应力集中。熔合区很大程度上决定焊接接头的性能。

（2）过热区：奥氏体晶粒粗大，形成过热组织。塑性韧性降低，对于易淬火硬化钢材，此区脆性更大。

（3）正火区：加热金属发生重结晶，转变为细小的奥氏体晶粒。冷却后得到均匀而细小的铁素体和珠光体组织，力学性能优于母材。

（4）部分相变区：珠光体和铁素体发生重结晶，转变成细小的奥氏体晶粒。部分铁素体不发生相变，但其晶粒有长大趋势。冷却后晶粒大小不均，因而力学性能比正火区稍差。

24.如何防止焊接时的变形？ 当对焊件的变形有较高限定时，在结构设计中采用对称结构或大刚度结构、焊缝对称分布结构都可减小或不出现焊接变形。施焊中，采用反变形措施或刚性夹持方法，都可减小焊件的变形。正确选择焊接参数和焊接次序，对减小焊接变形也很重要。对于焊后变形小但已超过允许值的焊件，可采用机械矫正法或火焰加热矫正法加以消除。

25.普通电焊条是由什么组成？各具有什么作用？选用电焊条的原则是什么？（1）普通电焊条是由焊芯和药皮（涂料）两部分组成。焊芯起导电和填充焊缝金属的作用，药皮则用于保证焊接顺利进行并使焊缝具有一定的化学成分和力学性能。

（2）焊条通常是根据工件化学成分、力学性能、抗裂性、耐腐蚀性以及高温性能等要求，选用相应的焊条种类。a.低碳钢和低合金钢构件，一般要求焊缝金属与母材等强度；b.同一强度等级的酸性焊条或碱性焊条的选定，应依据焊接件的结构形状、钢板厚度、载荷性质和钢材的抗裂性能而定。通常对要求塑性好、冲击韧度搞、抗裂能力强或低温性能好的结构。选用碱性焊条。如果构件受力不复杂、母材质量较好，应选用较经济的酸性焊条；c.低碳钢与低合金钢焊接，可按异种钢接头中强度较低的钢材来选用相应的焊条；d.铸钢件含碳量较高，厚度较大，形状复杂，容易产生焊接裂纹，应选用碱性焊条，并采取适当的工艺措施（如加热）进行焊接；e.不锈钢和耐热钢性能特殊，应选用相应的专用焊条，以保证焊缝的主要化学成分和性能与母材相同。

26.什么叫金属的焊接性？如何衡量钢材的焊接性？

（1）金属材料的焊接性是指在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。即金属材料在一定焊接工艺条件下，表现出来的焊接难易程度。（2）可用碳当量法来衡量被焊钢材的焊接性。

当w(c)当量<0.4%~0.6%时，钢材塑性良好，淬硬倾向不明显，焊接性良好。当w(c)当量=0.4%~0.6%时，钢材塑性下降，淬硬倾向明显，焊接能力相对较差。当w(c)当量>0.6%时，钢材塑性较低，淬硬倾向很强，焊接性不好。

27.各种材料的焊接特点。（1）低碳钢：含碳量≤0.25%，塑形好，一般没有淬硬倾向，对焊接过程不敏感，焊接性好。不需采取特殊的工艺措施，焊后也不需进行热处理。厚度大于50mm的低碳钢结构，焊后应进行消除内应力退火，低温环境下，应进行焊前预热。可以用各种焊接方法进行焊接，应用最广泛的是焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊和电阻焊等。

（2）中、高碳钢：含碳量为0.25%~0.6%，随着含碳量的增加，淬硬倾向越加明显，焊接性逐渐变差。中碳钢热影响区易产生淬硬组织和冷裂纹，焊缝金属产生热裂纹倾向较大，焊前必须进行预热，多采用焊条电弧焊，焊后进行相应热处理。高碳钢的焊接特点与中碳钢基本相似，但焊接性更差，预热温度更高，工艺措施更严格，高碳钢焊接一般只限于利用焊条电弧焊进行修补工作。

（3）可焊接低合金结构钢：热影响区的淬硬倾向增加，产生马氏体组织，硬度增高、塑形和韧性下降。钢材强度级别越高，焊接接头的冷裂纹倾向越大。热裂纹倾向不大。对于强度级别高的低合金碳钢，焊前一般均需预热，焊后还应进行热处理。（4）铸铁：熔合区易产生白口在组织，易产生裂纹，气孔，由于铸铁流动性好，一般只进行平焊，采用气焊、焊条电弧焊进行焊补。（5）铜和铜合金：焊前工件需预热，选用较大电流或火焰，焊接过程中易开裂。可用氩弧焊、气焊、碳弧焊、钎焊等

（6）铝和铝合金：氧化铝密度较大，易使焊缝形成夹缝缺陷；铝的导热系数较大，要使用大功率或能量集中的热源；铝的膨胀系数也较大，易产生焊接应力与变形，可能导致裂纹；在熔池凝固中易产生气孔；常需采用垫板进行焊接。常用方法有氩弧焊、气焊、点焊、缝焊和钎焊。