機械制造工藝答案

1、1-59所示的明縮工作量最小？1.1.4 某工廠鑄造一批啞鈴，常出現如圖 孔，有什么措施可以防止，并使鑄件的清理冒口答：可采用順序凝固，使鑄件按規(guī)定方向從一部分到另一部分逐漸凝固。在鑄件可能出現縮孔的厚大部位安放冒口?；蛟阼T件遠離澆冒口的部位增設冷鐵，加快該處的冷卻速度，使厚壁凸臺反而最先凝 固，從而實現自下而上的順序凝固。如圖所示某廠自行設計了一批如圖所示的鑄鐵鐵槽型梁。鑄后立即進行了機械加工使用一段時間后， 在梁的長度方向上發(fā)生了彎曲 變形。（1）該梁壁厚均勻，為什么還會變形？判斷梁的變形方向。（2）有何鑄造工藝措施能減少變形 ？（3）為防止鑄件變形，請改進槽型梁結構答：1.因為該鑄件有應

2、力是不穩(wěn)定的，將自發(fā)的通過變形來減小內應力，趨于穩(wěn)定狀態(tài)。向下凹。2. 采用同時凝固以便冷卻均勻，或用“反變形”工藝。3. 采用如下圖所示結構?；蛟黾油鈭A角，減小熱節(jié)。某鑄件時常產生裂紋缺陷，如何區(qū)分其性質？如果屬于 熱裂紋，應該從那些方面尋找原因？（1）熱裂常發(fā)生在 鑄件的拐角處，截面厚度突變處等應力集中的 部位或鑄件最后凝固區(qū)的縮孔附近或尾部。 裂紋往往沿晶界產生 和發(fā)展，外形曲折，不規(guī)則，裂縫較寬，裂口表面氧化較嚴重。冷裂外形常穿過晶粒，呈連續(xù)直線狀。裂縫細小，寬度均勻， 斷口表面干凈光滑，具有金屬光澤或微氧化色。（2）鑄件結構不合理，合金的收縮大，型（芯）砂退讓性差以及鑄造工藝不合理均

3、可能引起熱裂，剛和鐵中的硫，磷降低了剛和鐵的韌性，使熱裂的傾向大大提高。確定如圖所示鑄件的鑄造工藝方案，要求如下：（1）按單件小批生產條件分析最佳方案；（2）按所選方案繪制澆注位置，分型面，分模面。采用型芯三箱造型，或使用型芯二箱造型造型方法為手工造型，方案如圖:上1.3.2 試比較壓力鑄造，低壓鑄造，擠壓鑄造三種方法的異同 點及應用范圍。?異同點：壓力鑄造是動型提供壓力，最后從動型中頂出鑄件； 低壓鑄造是壓縮空氣提供壓力， 鑄件由澆口進行補縮，不要冒口； 擠壓鑄造的壓力很小，外力不直接作用在工件上， 沒有塑性變形 組織。?應用范圍：壓力鑄造廣泛應用于汽車，拖拉機，儀器儀表，醫(yī)療器械等制造行業(yè)

4、中；低壓鑄造常用來生產汽缸體， 汽缸蓋，活 塞，曲軸箱，殼體等高質量鋁合金，鎂合金鑄件，有時用于生產銅合金，鑄鐵件。擠壓鑄造適合于生產各種力學性能要求高，氣密性好的后壁鑄件，如汽車鋁輪轂，發(fā)動機鋁活塞，鋁缸體，制 動器鋁鑄件等，不適合生產結構復雜的鑄件。在方便鑄造和易于獲得合格鑄件的條件下，圖1-62所示鑄件構造有何值得改進之處？怎樣改進？廠U二L:n1.5.4 某鑄件壁厚有5, 20,52三種，要求鑄件各處的抗拉強度 都能達到150,若選用150牌號的灰鑄鐵澆注，能否滿足其性能 要求？答：由表中數據可得：150 175（2.510）145 （1020）130 (2030) 120 (3050

5、)因鑄件在壁厚 20,52 處無法承受 150 強度，所以不滿足性能 要求。2.1.1 錫在20C、鎢在1100 C變形，各屬于哪種變形？為什么(錫的熔點為232 C,鎢的熔點為3380 C) ?答：按照絕對溫度計算。絕對溫度零點是-237 Co錫在20 C變形屬于熱變形，其 T再=0.4 X( 232+237)K (1100+237)K o2.2.3 如何確定模鍛件分模面的位置？ 答：按照以下原則確定分模面的位置1) 要保證模鍛件能從模膛中取出。2) 按選定的分模面制成的鍛模后，應使上、下兩模沿分模面 的模膛輪廓一致，以便在安裝鍛模和生產中容易發(fā)現錯模 現象，及時調整鍛模的位置。3) 最好把

6、分模面選在模膛深度最淺的位置處，使金屬很容易充滿模膛，便于取出鍛件，有利于鍛模的制造。4) 選定的分模面應使零件上所加的敷料最少。5) 最好使分模面為一個平面，使上、下鍛模的膛深度基本一致，差別不宜過大，以便于制造鍛模。225圖2-55所示的零件的模鍛工藝性如何？為什么？應如何修改使其便于模鍛？答：工藝性不好，原因在于有突出物，不便于取模，存在著薄壁， 而且沒有一定的拔模斜度。修改后的圖形見教材 P70,如圖2-26。2.2.6 圖2-56所示的兩個零件采用錘上模鍛工藝成形，試選擇合適的分模面。2.2.7 圖2-57所示零件若批量分別為單件、小批、大批量生產時，應選用哪種方法制造？定性的畫出各

7、種方法所需的鍛件圖。其生產為單件，宜采用自由鍛，鍛件圖如下。小批量生產的齒輪，宜采用摩擦壓力機上模鍛，鍛件圖如下。大批量生產的通孔回轉體零件，宜采用平鍛機上模鍛，鍛件如下圖2-57 不同的零件229圖2-58所示零件采用模鍛方法制坯，設計上有哪些不合理的地方？為什么？不合理的地方如圖:1. 應設計為圓角， 減小金屬流動時的摩擦阻力和使金屬液充分的 填滿模膛；2. 應有一定的拔模斜度 , 便于拔模；3. 應設計得更厚，不然金屬容易冷卻，不易充滿模膛；4. 應為非機械加工面， 模鍛的尺寸精度高和表面粗糙度底， 所示 處不用于配合244用50沖孔模具來生產50落料件能否保證沖壓件的精度？為什么？答：

8、不能。沖孔模的設計以凸模為基準，考慮到磨損， 凸模取合乎公差要求的最大值，因而，使用沖孔模，來生產落料 件，尺寸偏大。2.4.5 用250X 1.5板料能否一次拉深成直徑為 50的拉深 件？應采取哪些措施才能保證正常生產？如果為多次拉深， 請設 計每次拉深系數。答：不能一次拉深成型，應采用多次拉深，為保證材料有足夠的塑性， 一兩次拉深之后應安排工序間的退火處理， 再 著，多次拉深中，拉深系數應一次比一次大。各次拉深系數， m1=0.5，m2=0.625， m3=0.64(1 X m2X m3=0.2) 。2.4.9 試述圖 2-60 所示沖壓件的生產過程。1. 先從板材上沖裁出上圖形狀。2.

9、再在圖示位置沖掉兩個圓孔。3. 最后沿著圖示虛線位置折彎326常見焊接缺陷有哪幾種？其中對焊接接頭性能危害最大的為哪幾種？答：焊接接頭的不完整性稱為焊接缺陷，主要有焊接裂紋，未焊 透，夾渣，氣孔和焊縫外觀缺陷等。其中危害最大的是焊接裂縫 和氣孔。3.2.11 產生焊接應力與變形的原因是什么？焊接過程中和焊 后，焊縫區(qū)縱向受力是否一樣？清除和防止焊接應力有哪些措 施？答：焊接過程的加熱和冷卻受到周圍冷金屬的約束，不能自由膨 脹和收縮。當約束很大時，則會產生殘余應力，無殘余變形。當 約束很小時，既產生殘余應力，又產生殘余變形。采取以下措施可以防止或消除焊接應力：（1）焊接不要有密集交叉，截面和長度

10、也要盡可能小， 以減少焊接局部加熱，從而減少焊接應力。（2）采取合理的焊接順序，使焊縫能夠自由收縮，以減少 應力。（3）采用小線能量，多層焊，也可減少焊接應力。（4）焊前預熱可以減少工件溫差，也能減少殘余應力。（5）當焊縫還處于較高溫度時，錘擊焊縫使金屬伸長，也 能減少焊接殘余應力。（6）焊后進行消除應力的退火可消除殘余應力。3.2.12 按下圖示拼接大塊鋼板是否合理？為什么？要否改 變？怎么改變？為減少焊接應力與變形， 其合理的焊接次序是怎 樣的?答：不合理。焊縫密集交叉。局部加熱多，易產生焊接應力和變形?？煽紤]改成圖 2的拼接方式，或圖 3 方式。合理的焊縫次序為，應先分別焊接左圖上，中，

11、下三塊。 然后將三塊連成整體。3.3.5點焊的熱源是什么？為什么會有接觸電阻？接觸電阻對點焊熔核的形成有什么影響？怎樣控制接觸電阻的大??？答：點焊是用圓柱電極壓緊工件， 通過電流流過工件產熱獲得焊 點。工件無為金屬，金屬有自身的電阻。接觸電阻小時，吸熱少 而散熱快，導致熔核偏向電阻大的一方，形成熔核偏移。可以采 用特殊電極或工藝墊片來改變接觸電阻。3.4.3 用下列板材制作圓筒型低壓容器，試分析其可焊性，并選擇焊接方法和焊接材料。(1) A3鋼板，厚20 ，批量生產；(2) 20鋼板，厚2，批量生 產；(3)45 鋼板，厚 6，單件生產；(4)紫銅板，厚 4，單件生 產；( 5)鋁合金板，厚

12、20，單件生產；( 6)鎳鉻不銹鋼板，厚 10，小批生產。答：(對焊絲、焊劑、焊條牌號不做要求)(1)可焊性較好，采用批量生產，小件使用2焊，選用H082焊絲加強脫氧和合金化， 大件用埋弧焊選用焊劑；H08A或 H08焊絲和 431( 2)可焊性良好，采用縫焊(板厚小于3 毫米，無密封要求，應選用電阻點焊，有密封要求，選用縫焊)( 3)可焊性不大好，采用手弧焊，使用J607，或 J707 焊條；4)銅的焊接性較低碳鋼低?？蛇x用氬弧焊焊絲選用特制的紫銅焊焊絲。焊劑主要成分是硼砂和硼酸。(5)焊接性不好，采用氬弧焊，專用鋁合金焊絲；( 6) 鎳、鉻的加入使合金鋼中的碳當量增加 , 可焊性差 , 應

13、采用氬弧焊， 選用不銹鋼焊絲， 也可采用手弧焊， 采用不銹鋼焊條。3.5.1 如下圖三種焊件， 其焊件布置是否合理？若不合理， 加 以改正。解：三種皆不合理，改進如下:3.5.2 下圖示兩種低碳鋼支架，如批量生產，設計最合理的生 產工藝方案。如用焊接方法，試選用焊接方法，并對接頭形式與 焊接材料提出工藝要求。答：應當用焊接工藝，焊接方法是手弧焊。選用J422焊條。接口形式可采用單邊Y型坡口圖畫得不理想，沒有遵守軸測圖的畫法規(guī)定。3.5.3 焊接梁尺寸如圖3-56所示,材料為15鋼，現有鋼板最大長度為2500。要求:決定腹板與上、下翼板的焊縫位置 ，選擇焊 接方法,畫出各條焊縫接頭形式并制定各條

14、焊縫和焊接次序答:腹板與上、下翼板的焊縫位置應選在腹板上的耳板與翼板交 接處,圖中510的位置，采用手弧焊，焊接順序如圖中數字所示， 各焊縫接頭形式如下。注意對稱焊 上下翼板的對接接頭受力最大，先焊接，也要避開最大應力處。焊縫1,對接接頭，雙Y形接頭/12 V此四處也要講順序， 對稱來焊焊縫26,810,焊縫7T形接頭,不 開坡口3.5.6計算下圖示對接焊縫的橫向收縮量。0.25*(3*3+17*17+3*17)/20+0.125*3=4.7375切屑是怎樣形成的？常見的切屑有幾種？答：(1)金屬切削過程實際就是切屑的形成過程。被切削金 屬層受到刀具的擠壓作用，產生彈性變形。隨著切削的繼續(xù)進行

15、， 刀具繼續(xù)給被切金屬層施加壓力，金屬內部的應力和應變也隨之變大；當應變達到材料的屈服極限時，被切削金屬層產生塑性變形。此時切削仍在進行，金屬內部應力與應變繼續(xù)變大，當應 力達到材料斷裂強度極限時，被切金屬層就會斷裂而形成切屑。 此時，金屬內部應力迅速下降， 又重新開始彈性變形塑性變形 斷裂變形的循環(huán)，產生新的切屑。(2)常見的切屑有帶狀、節(jié)狀、崩碎三類切屑。4.3.2 粗車 45鋼軸外圓，毛坯直徑 86，粗車后直徑 80 ，被加 工外圓表面長度 50，切入、切出長度 l12=3 ，切削用量 120 ， 0.2 ，3，試求基本工藝時間。答：車削行程長度 1250+3+356；n *l*h /

16、(1000*v*f*)12=50+3+3=56(86-80)2=31202 代入得 :n *86*56*3/(1000*2*0.2*3)=37.8s5.3.3 簡述平面銑刀的結構特點，并根據銑刀的特點歸納平面 銑削的工藝特點。答: 平面銑刀主要有圓柱銑刀和端面銑刀兩種， 前者軸線平行 于被加工表面， 后者軸線垂直于被加工表面。 由于銑刀的刀齒都 是相同的，所以可以用一個刀齒的特點來說明整個銑刀的特點。 而每個刀齒都相當于一把車刀， 因此銑刀的結構特點與車刀幾乎 相同。銑削的工藝特點主要有以下幾個方面：( 1 )生產率高。2）容易產生沖擊和振動3）刀齒散熱條件較好。（4）切削的方式多樣化。5.4

17、.1 對 7 級精度的斜齒圓柱齒輪、蝸輪、扇形齒輪、多聯齒輪 和內齒輪，各采用什么方法加工比較合適？答 : 斜齒圓柱齒輪采用滾齒，蝸輪采用滾齒法；扇形齒輪、多 聯齒輪采用插齒法；內齒輪采用插齒法或拉齒法。5.4.2 對齒面淬硬和齒面不淬硬的 6 級精度直齒圓柱齒輪， 其齒形的精加工面應采取什么方法？答：對沒有淬硬的 6 級精度直齒圓柱齒輪可以進行剃齒，從 而達到需要的精度。而對淬硬了的可以采用珩齒 , 以消除淬火后 的氧化皮和輕微磕碰而產生的齒面毛刺與壓痕725試分析圖7-61所示齒輪的設計基準、裝配基準及滾切齒形時的定位基準、測 量基準。答：平面B是平面A的設計基準，其它均以中心軸為設計基準

18、，齒輪的軸線和端面B為裝配基準，滾切齒形時以孔和端面B為定位基準，孔的軸線為測量基準。729分析圖7-64所示鉆鉸連桿零件小頭孔，保證小頭孔與大頭孔之間的距離及兩 孔的平行度。（1）指出各定位元件所限制的自由度；（2）判斷有無欠定位或過定 位；（3）對不合理的定位方案提出修改意見。答: （1） A 元件限制了 x、y方向移動兩個自由度元件限制了y方向的移動，平面限制了繞x、y的轉動和沿z的移動;存在過定位和B都限制了零件x、y方向上的移動 改動如圖a所示，將小頭上改為菱形銷。738指出圖7-69所示零件難以加工或無法加工的部位，并提出改進意見。答：(a)如下圖所示。(b) 中各臺階面難以加工，應該留有退刀槽或過渡圓(c) 內部螺紋孔難以加工，應該從零件的頂部打通。? 7.6.1.如圖7-70所示的零件，成批生產為每月100件，試制定其加工工藝規(guī)程。切割下料2熱處理（調質）3銑兩端面，打中心孔4粗車一端外圓粗車 20mm軸徑定位基準毛坯外圓一端外圓及頂尖孔鋸床熱處理爐銑端面，打頂 尖孔專用機床臥式車床5粗車另一端外圓粗車 20mm軸徑另一端外圓及頂尖孔臥式車床6修整頂尖孔外圓臥式車床7精車一端外圓精車 20k6mm 軸徑倒角一端外圓及頂尖孔臥式車床8精車另一端外圓精車 20k6mm 軸徑倒角一端外圓及頂尖孔臥式車床9去毛刺10中間檢查11熱