机械制造基础知识.docx
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机械制造基础知识
机械制造基础部分复习范围
第一篇工程材料
第一章铁碳含金
1.金属的晶体结构与结晶
(1)理解以下基本概念:
晶格、晶胞、多晶体、晶界、结晶、过冷度。
(2)掌握常见的金属晶格类型。
(3)理解结晶的必要条件和结晶的一般过程。
(4)了解晶粒大小对金属性能的重要影响,初步掌握细化晶粒的方法。
2.合金的晶体结构、二元合金相图
(1)理解组元、相、组织、相图、晶内偏析等概念。
(2)掌握固溶体和化合物的概念、分类以及在合金中的作用。
(3)熟悉匀晶相图、共晶相图,能初步运用相图来分析合金的结晶过程。
3.铁碳合金相图
(1)熟悉铁碳合金的基本组织。
(2)熟记铁联合金相图,掌握相图中各主要点、线的意义。
能用铁碳合金相图来分析钢的结晶过程和在室温下的平衡组织。
(3)掌握含碳量对碳钢的组织和机械性能的影响。
(4)了解铁碳合金相图在选材、铸造、锻造和热处理方面的应用。
4.碳钢、铸铁
(1)了解钢中杂质,特别是硫和磷对钢性能的影响。
(2)掌握碳钢的种类、牌号和性能。
(3)了解工业铸铁的一般组织及碳的主要存在形式,了解铸铁的种类、牌号、性能和用途。
第二章钢的热处理
1.刚在加热时的相变
(l)理解共析钢的奥氏体化过程。
(2)理解起始晶粒度、实际晶粒度和本质晶粒度的概念,掌握本质晶粒度的意义及在实际生产中的应用。
2.刚在冷却时的转变
(1)熟悉共析钢过冷奥氏体等温转变曲线,掌握曲线中的各线段、区域的含义,理解临界冷却速度的意义。
能初步运用C曲线来分析钢的冷却转变过程。
(2)熟悉过冷奥氏体等温转变产物,熟悉珠光体、贝氏体和马氏体的基本形态。
初步掌握珠光体、下贝氏体和马氏体的性能特点及应用。
了解马氏体转变的基本特征及含碳量对儿性能的影响、.
3.热处理工艺
(1)掌握钢的退火和正火目的,加热温度范围和应用。
特别注意完全退火、球化通火的应用。
(2)掌握淬火和回人的目的、加热温度和应用,注意淬火+高温回火、淬火+中温回火和淬火+低温回火的应用,了解常用的淬火方法和淬火介质。
(3)了解淬火刚的回火过程,掌握回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体的基本形态、性能特点和应用。
4.了解钢的表面淬火和表面化学处理(渗碳和氮化)的特点、基本原理和应用。
5.初步了解表面覆层处理的基本方法。
第三章合金钢
1.合金元素在钢中的作用
(1)了解合金元素对钢基本相的影响,掌握合金铁素体、合金渗碳体的性质以及特殊磁化物对提高钢的硬度、红硬性和耐磨性的重要意义。
(2)了解合金元素对铁碳相图的影,包括扩大γ区,缩小γ区和改变相图中S、C、E点的成分,特别注意这些影响的实际应用。
(3)了解合金元素对热处理的影响,包括对奥氏作的形成、过冷奥氏体的转变和淬火钢回火转变的影响。
2.熟悉合金钢的分类和编号。
3.基本掌握合金结构钢、合金工具钢的牌号和成分特点,热处理工艺和应用,了解特殊性能钢的性能特点和主要应用。
第四章有色金属
l、熟悉铝合金的固溶———一时效强化方法,基本掌握铝合金的分类、性能特点及主要用途。
2.了解铜合金和滑动轴承合金的分类、性能特点及主要用途。
3.对钛及钛合金有初步认识。
第五章其它材料
1.基本掌握粉末冶金材料、陶瓷材料、高分子材料(塑料、橡胶)、复合材料和磁性材料的一般概念和分类,熟悉它们的性能特点及了解大致的组成和结构。
2.了解常用冶金材料、陶瓷材料、塑料和橡胶的性能及主要用途。
3.对常用复合材料和磁性材料有初步认识,了解粉末冶金工艺的一般过程。
第六章材料选用
1.熟悉选用材料的三项基本原则、能初步根据三项基本原则来综合分析选材问题。
2.了解并基本掌握典型零件、工具选材的分析方法,能初步做到正确、合理地选择轴类、齿轮、箱体等零件的材料。
第二篇毛坯成形方法
第七章铸造
这一章是本篇的重点,要掌握铸造成形的实质、特点和应用范围。
1.铸造工艺基础
(1)铸件的凝固
了解铸造合金的结晶过程、影响结晶的因素及常用细化晶粒的方法。
了解铸件的凝固方式及其对铸件质量的影响。
(2)合金的铸造性能
了解合金流动性的实质及影响液态金属充型能力的因素;了解流动性对铸件质量的影响;了解流动性与凝固方式的联系。
了解合金收缩的三个阶段及它们对铸件质量的影响。
了解常用金属材料的收缩量;了解铸件发生缩孔、缩松的原因及补救措施。
2.砂型铸造
这部分应在实习的基础上,深化掌握。
(1)掌握手工造型方法及原则,了解机器造型的特点。
(2)掌握制定铸造工艺设计的步骤及绘制工艺图;掌握零件、铸件、模样之间的异同。
3.特种铸造
(1)了解各种特种铸造方法的实质及对铸件质量的影响;
(2)比较各特种铸造方法与砂型铸造的区别;掌握合理选择特种铸造的方法。
4.常用合金铸造件生产特点
(1)重点掌握铸铁件生产特点;
(2)了解铸钢件,有色金属铸件的生产特点,并与铸铁件作比较;
5.铸件结构设计
(1)了解并学会鉴别铸件结构工艺性的合理性。
(2)了解既定铸件结构条件下可能产生的主要缺陷,初步掌握处理铸件缺陷的措施。
第八章锻压
锻压是通过金属在固态下发生塑性变形来成形零件毛坯的重要加工方法之一,要掌握其成形特点和应用范围。
1.锻压工艺基础
(1)了解一般金属在锻压时经历的变形过程、变形特点及变形对锻压件组织性能的影响。
(2)了解并学会利用金属的冷变形强化(即加工硬化);了解利用金属流线(即纤维组织)。
(3)了解金属的锻压性能(可锻性)及影响可锻性的因素;了解改善可锻性的途径和措施。
2.自由锻
(1)了解自由锻工序的变形特点及应用。
(2)掌握自由锻工艺规程的制定;学会绘制自由锻件图。
3.模锻和胎模锻
(l)了解模锻特点及应用;了解模锻件图和绘制;了解其它模锻的特点及应用。
,
(2)了解胎模锻特点及应用,并与自由锻,模锻作比较。
4.板料冲压
(l)了解板料冲压工序的变形特点、联系及应用。
重点了解冲裁、弯曲、拉深等工艺中影响质量的因素。
(2)一般了解冲模的分类及其应用。
5.锻压件结构设计
(1)了解并学会鉴别自由锻件结构工艺性的合理性;并能修改不合理的自由锻结构。
(2)了解模锻件的结构工艺性及初步修改简单模锻件的不合理结构。
(3)重点掌握冲压件的结构工艺性,修改不合理的冲压件结构。
第九章焊接
焊接方法的特点是使分离的材料连接成可能,并使产品设计更趋合理、灵活。
本章论述都是围绕如何获得合格的焊接头进行的要掌握各种焊接方法的特点及应用范围。
1.焊接工艺基础
(1)了解焊接冶金反应特点及其对焊接接头质量的影响,了解控制焊接冶金的目的和采取的措施。
(2)了解接头组织、焊接应力与变形、焊接缺陷等对焊接接头质量的影响和控制质量的措施。
2.手工电孤焊
(1)了解手弧焊的工艺特点,学习制定焊接工艺规程。
(2)了解焊条的选用,工艺参数的确定。
3.其它焊接方法
了解各种焊接方法的原理、工艺特点和应用范围
4.常用金属材料焊接特点
(l)了解焊接性及其评定方法(碳当量法)
(2)掌握各种钢材的焊接特点、灰铸铁的焊接特点和有色金属的焊接特点。
5.焊接结构设计
(1)了解并掌握接头型式,坡口型式的特点及其应用。
(2)了解焊缝设计的原则。
第十章毛坯选择
1.了解毛坯种类、特点及各种毛坯生产的特点。
2.了解毛坯选择的原则及其在典型零件的毛坯中的应川。
第三篇公差与配合
第十一章尺寸公差与配合
1.掌握下列基本术语及定义
基本尺寸和极限尺寸、实体状态和尺寸、实际尺寸和作用尺寸、极限尺寸判断原则、尺寸偏差、公差和公差带、标准公差与基本偏差、间隙、过盈和过渡配合、配合公差和配合公共带、基孔制和基轴制。
2.标准公差系列
(1)掌握公差等级的概念。
(2)理解公差单位,公差等级系数和基本尺寸分段。
3.基本偏差系列
(1)掌握孔、轴的基本偏差代号。
(2)了解轴的基本偏差的计算方法。
(3)掌握孔的基本偏差确定,包括通用规则和特殊规则(对照教材表11去理解)。
4.优先和常用配合
(1)熟悉基孔制优先和常用配合。
(2)熟悉基轴制优先和常用配合。
5.尺寸公差与配合的选用
(1)初步掌握选用原则和方法。
(2)熟悉公差等级、基准制和配合的选择。
第十二章形状和位置公差
1.掌握下列术语的基本概念
要素:
轮廓要素与中心要素、理想要素与实际要素、被测要素与基准要素、单一要素与关联要素。
2。
掌握形位公差代号及标注方法。
3.形位公差的分类和形位公差带。
4.形状公差与公差带
(1)掌握在给定平面内,给定方向上及任意方向上的直线度的公差带特征。
(2)掌握平面度、圆度、圆柱度的公差带的特征。
(3)了解线轮廓度和面轮廓度的公差带特征。
5.位置公差与公差带
掌握有关平行度、垂直度、对称度、位置度、跳动、全跳动公差带的特征;了解倾斜度、同轴度公差带的特征。
6.形位公差的应用
(1)熟悉独立原则\包容原则和最大实体原则之间的区别。
(2)掌握包容原则和最大实体原则的边界。
(3)了解三种公差原则的应用和形位公差值的选用。
第十三章表面粗糙度
l.主要术语
(l)掌握表面粗糙度的含义。
(2)熟悉取样长度l和评定长度ln。
(3)了解轮廓的最小二乘中线和算术平均中线。
2.主要评定参数
掌握轮廓最大高度Ry、微观不平度十点高度Rz和轮廓算术平均差Ra的含义及它们之间的区别。
3.附加评定参数
熟悉间距参数Sm和S,了解支承长度率tp,。
4.表面粗糙度对零件功能的影响及其选择
(1)了解表面粗糙度对零件功能的影响。
(2)熟悉表面粗糙度的选择原则和方法。
5.表面粗糙度代号及其标注法
(1)掌握表面粗糙度的符号及代号的含义。
(2)掌握表面粗糙度的标注方法。
第四篇切削加工
第十四章切削加工的基础知识
1.了解切削加工的特点。
2.掌握切削加工过程中的切削运动与加工表面的基本定义,能
在加工示意图中标出主运动和进给运动方向以及切削表面、待加工表面、已加工表面及切削用量三要素。
3.初步掌握刀具切削部分几何参数及基本定义,搞清确定刀具角度的三个互相垂直的辅助平面。
4.掌握刀具各主要角度的作用及对切削加工的影响。
5.掌握刀具材料的性能特点;熟悉常用刀具材料的种类、牌号、成分、性能,并能根据加工材料及质量要求合理选用刀具材料。
6.了解切削过程中三个基本变形区的变形基本规律,初步掌握金属变形的实质及其表示方法。
7.掌握刀具材料、工件材料、切削用量和切削液对切削加工的影响。
8.了解切屑形态及产生条件、屑瘤的形成及影响因素。
9.掌握切削力的产生与分解及影响切削力的因素。
10.了解刀具磨损的阶段、形式和原因。
了解刀具磨钝标准和耐用度概念及其合理选择。
11.了解工件材料切削加工性的概念、衡量指标及影响因素,初步掌握改善材料切削加工性的措施。
第十五章各种表面的加工
1.掌握加工各种表面所涉及的各种机床的加工方法及其工艺特点和应用,特别是车削、钻削、铣削、刨削、磨削的工艺特点及应用。
2.掌握机械零件的各种表面在满足使用要求、保证质量方面的技术要求。
3.初步掌握各种基本加工方法所用刀具在结构特点、切削条件和加工质量上的差异。
4.根据各种基本加工方法,会初步选择各种表面的加工方案。
5.根据齿形加工原理,掌握成形法和展成法的基本原则。
第十六章零件的结构工艺性
1.了解零件结构工艺性的基本概念。
2.基本掌握车削、钻创、铣削、刨削、磨削加工对零件结构工艺性的要求。
3.基本掌握零件装配工艺性的基本要求。
(1)应使装配方便的要求;
(2)应有正确装配基面的要求;
(3)应使拆卸方便的要求。
第十七章数控加工特种加工简介
1.了解数控机床的基本工作原理和应用。
2.了解柔性加工技术的定义和组成。
3.了解柔性生产系统的工作过程。
4.了解各种特种加工的特点及应用。
第十八章机械加工工艺过程
1.初步了解机械加工工艺过程的有关概念
(1)生产过程和工艺过程;
(2)工序;
(3)生产类型;
(4)工件的安装和定位。
2.基本弄清“六点定位”原则的概念,能区别完全定位和不完全定位及其应用场合。
3.初步掌握工件加工时,选择定位基准和精基准的原则,尤其是会选择轴、盘套、箱体三类典型零件的定位基准。
4.初步掌握单件生产、小批生产中拟定立艺过程的方法和步骤。
5.初步掌握制定一般零件的工艺规程,会填写工艺卡片和画出工艺简图。
机械制造基础综合练习题
一、填空题
1.铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体。
2.黄铜是铁和锌的合金。
3.切削三要素切削速度、切削深度和进给量。
4.互换性表现为对产品零、部件在装配过程中三个不同阶段的要求,即装配前不需要选择;装配时不需要修配和调整;装配后可以满足使用要求。
5.基本偏差是离零线较近极限偏差,当尺寸公差带在零线以上时,以为基本偏差,当尺寸公差带在零线以下时,以下偏差上偏差作为基本偏差。
6.在铜合金中,铜和锌的合金称为_黄铜________,而铜和锡的合金称为_青铜________。
7.车刀切削部分的四个基本角度是前角、后角、主偏角和刃倾角;增大前角可减小切削力,但过大的前角会降低刀具的耐用度,甚至产生崩刃。
8.定位公差包括同轴度、位置度和对称度。
9.按照作用的不同,基准可以分为设计基准和工艺基准两类基准。
10.偏差的代数值可以为__正__、负或零值。
11.互换性表现为对产品零、部件在装配过程中三个不同阶段的要求,即装配前不需要选择;装配时不需修配和挑战;装配后可以满足使用要求。
12.锤上模锻的模镗一般分为、_、。
13.铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体。
14.机械加工中,轴类零件常用或作为定位基准。
15.白铜是和合金。
二、选择题
1.高温莱氏体是由渗碳体和()组成的共晶体。
A.珠光体B.渗碳体C.奥氏体D.莱氏体
2.位置度是限制被测()的实际位置对理想位置变动量的一项指标。
A.点B.线C.点或线D.点、线或面
3.下列不属于定向公差的是()
A.平行度B.垂直度C.倾斜度D.同轴度
4.表面粗糙度评定参数RZ表示()
A.轮廓算术平均偏差B.微观不平度十点高度C.轮廓最大高度D.轮廓微观不平度的平均间距
5.磨削硬金属材料时,应选用()的砂轮。
A.硬度较低B.硬度较高C.中等硬度D.细粒度
6.在切削过程中,刀具的()对残留面积大小影响最明显。
A.前角B.后角C.副偏角D.刃倾角
7.在铁碳相图中含炭量为0.77%的钢的奥氏体冷s点时析出()
A.莱氏体B.铁素体C.二次渗碳体D.珠光体
8.塑料分为热固性塑料和热塑性塑料,下列塑料材料中不属于热固性塑料的是()
A.酚醛塑料B.聚氯乙烯C.氨基塑料D.环氧树脂塑料
9.属于压力焊的是()
A.摩擦焊B.手式电弧焊C.自动氩弧焊D.气体保护焊
10.外圆的加工方法有车削和()
A.铣削B.磨削C.钻削D.不确定
11.下列不属于珠光体类型的有()
A.索氏体B.珠光体C.马氏体D.曲氏体
12.下列不属于切削用量三要素的是()
A.切削速度B.切削方向C.切削深度D.进给量
13.在下列四种形位公差中,()属于定位公差。
A.圆度B.圆柱度C.同轴度D.圆跳度
14.孔的最大实体尺寸就是其()
A.实体尺寸B.最小极限尺寸C.最大极限尺寸D.基本尺寸
15.车刀的前角是()
A.前刀面与基面之间的夹角B.前刀面与切削平面之间的夹角
C.主切削刃与基面之间的夹角D.主切削刃与副切削刃之间的夹角
16.为了改善轴类零件的综合机械性能,通常对轴进行()热处理。
A.正火B.回火C.调质D.完全退火
17.在铁碳相图中含炭量为0.77%的钢的奥氏体冷s点时析出()
A.莱氏体B.铁素体C.二次渗碳体D.珠光体
18.塑料分为热固性塑料和热塑性塑料,下列塑料材料中不属于热固性塑料的是()
A.酚醛塑料B.聚氯乙烯C.氨基塑料D.环氧树脂塑料
19.属于压力焊的是()
A.摩擦焊B.手式电弧焊C.自动氩弧焊D.气体保护焊
20.铸造合金从液态转为固态晶体的过程称为()
A.再结晶B.结晶C.重结晶D.凝固
三、简答题
1.简述低温回火、中温回火、高温回火所得到的组织及其性能特点。
2.铝及铝合金材料应用日益广泛,试说明其焊接的主要困难,除手工焊接外通常使用的最理想焊接方法。
3.简述金属切削过程中切削热的来源,为减小切削热、降低切削温度,通常可采取哪些撒施?
4.什么叫配合,有哪些种类的配合,分别具有什么样的特征值(从间隙和过盈分析)?
5.什么是合金?
液态下组元完全互溶的合金,在凝固后,会出现哪两种相结构?
(10分)
6.什么是砂轮的硬度和组织密度,它们基本分为那些类型。
(10分)
机械制造基础综合练习答案
一、填空题
1.奥氏体渗碳体莱氏体
2.铜锌
3.切削速度切削深度进给量
4.不需要选择不需修配或调整可以满足使用要求
5.较近下偏差上偏差
6.黄铜青铜
7.主偏角刃倾角减小崩刃
8.同轴度位置度对称度
9.设计基准工艺基准
10.正负零
11.不需要选择不需修配或调整
12.制坯模镗预锻模镗终锻模镗
13.奥氏体渗碳体莱氏体
14.两端中心孔外圆柱面
15.铜镍
二、选择题
1.C2.D3.D4.B5.A
6.C7.D8.B9.A10.B
11.C12.B13.C14.B15.A
16.C17.D18.B19.A20.B
三、简答题
1.
50
~250
进行低温回火,可获得保持原有马氏体形态的过饱和
固溶体和极细碳化物构成的组织,称为回火马氏体。
它具有高的硬度和耐磨性,而塑性和韧性较差。
在350
~500
范围内进行回火称为中温回火。
它可使碳原子几乎完全从马氏体晶格中析出,使组织成为铁素体和细颗粒状渗碳体的机械混合物,称为回火屈氏体。
它具有高的弹性极限和屈服强度,一定的韧性。
在500
~650
范围内进行回火称为高温回火。
此时原子扩散能力增大,使渗碳体颗粒也增大,成为铁素体和较粗大粒状渗碳体的机械混合体,称为回火索氏体。
它具有一定的强度、较高的塑性、韧性,即良好的综合机械性能。
淬火后的高温回火亦称调质处理,常用于受力复杂的重要零件。
2.()
容易氧化
容易生孔(或容易产生氢气孔)
容易开裂(或容易裂)
容易烧穿或塌陷
氩弧焊
3..()
金属切削过程中的切削热的来源有以下三方面:
(1)加工表面和已加工表面所发生的弹性变形或塑性变形产生的热量;
(2)切悄与刀前面之间的摩擦而产生的热量;(3)工件与刀具后面之间的摩擦所产生的热量。
为减小切削热、手低切削温度,可采取以下措施:
(1)合理选择切削用量、刀具材料及角度,以减小切削热量及利于散热;
(2)应用冷却润滑液带走切削过程产生的热量,使切削温度降低;同时冷却润滑液还能有效减小刀具与工件的摩擦,减小切削热量。
4.(15分)
基本尺寸相同的相互结合的孔和轴之间的关系为配合
间隙配合,特征值为最大间隙和最小间隙;
过盈配合,特征值为最大过盈和最小过盈;
过渡配合,特征值为最大过盈和最大间隙;
5.
合金,是由两种或两种以上的金属或金属与非金属组成的。
液态下组元完全互溶的合金,在凝固后会出现固溶体和化合物两种相结构。
6.
硬度是砂轮表面磨粒在外力作用下脱落的难易程度;分为软、中、硬;
组织密度是砂轮磨料、结合剂和孔隙的体积比,分为紧密、中等、疏松。
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