化工机械制造试题Word文件下载.docx
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薄壁容器和
为厚壁容器。
10时效处理作用是什么？
常见的时效处理有几种方法？
简述之。
其作用是消除工件内应力及其所引起的变形。
常见的时效处理有4种；
高温时效、低温时效、热冲击时效、振动时效。
①高温时效：
将工件经3~4h的时间均匀地加热到500
~600
，保温4~6h后以每小时20~50
的冷却速度随炉冷却到100~200
取出，在空气中自然冷却，一般适用于毛坯或粗加工。
②低温时效：
将工件均匀的加热到200~300
，保温3~6h后取出，在空气中自然冷却，一般使用于半精加工。
③热冲击时效：
将加热炉预热到500~600
保持恒温，然后将铸件放入炉内，当铸件的薄壁部分温度升到400
左右，厚壁部分因热容量大而温度只升到150~200
左右，及时的将铸件取出，在空气中冷却。
适用于中等应力的铸件。
④振动时效：
用激振器或振动台使工件以一定的频率进行振动来消除内应力，该频率可选择工件的固有频率或在其附近为佳。
适用于最后精加工的时序工序。
11什么是冷压加工表面强化工艺？
有哪些方法？
答指通过冷压加工的方法使其表层金属发生冷态塑性变形，以降低表面粗糙度，提高表面硬度，并在表层产生压缩残余应力的表面强化工艺。
主要有滚压加工和喷丸强化方法。
12试分析切削加工时影响零件表面质量的因素？
切削影响加工表面质量的工艺因素，一般可归纳为几何原因和物理原因。
①几何原因主要是指刀具相对工件做进给运动时，在加工表面留下的切削层残留面积。
主要指加工表面粗糙度：
包括刀具几何参数，工件材料，切削用量和切削液；
②物理原因是指表面层的冷作硬化和表面层的残余应力。
其中影响表面冷作硬化的因素有几何参数，切削用量和工件材料。
13.如图，长圆柱销限制工件哪些自由度？
长圆柱销限制除X方向移动和转动以外的4个自由度
14.如图所示，在铣床上加工工件台阶B，试分析应限制工件哪些自由度？
如按图定位，只限制了工件哪些自由度？
存在欠定位还是过定位？
应限制的自由度为X和Z方向的移动，X、Y和Z方向的转动
如图定位，只限制了Z方向的移动，X和Y方向的转动3个自由度，是欠定位
15.如图加工套类零件，试分析都限制工件哪些自由度？
是否存在不完全定位、欠定位或过定位？
长销的大端面限制X方向的移动，Y和Z方向的转动3个自由度，长销限制Z和Y方向的移动，Y和Z方向的转动4个自由度。
显然，Y和Z方向的转动自由度被重复限制，出现过定位。
16.分析下列零件结构工艺正确性，如不合理，画出正确结构。
（1）
（2）
（3）
（4）
17.分析下列零件结构工艺正确性，如不合理，画出正确结构。
18.如图，试分析
（1）图a和图b尺寸标注的正确性？
（2）从机械加工的角度，哪个图尺寸标注较为合理？
依据什么原则？
（1）图a和图b尺寸标注都正确性
（2）图a标注较为合理，从基准重合原则出发，表面B和表面C的加工，应选择A面（设计基准）作为定位基准。
1.什么是机械加工经济精度？
机械加工经济精度是指在正常的加工条件下所能保证的加工精度。
2.零件在机械加工是一般分为几个加工阶段，分析花粉加工阶段的原因。
零件在机械加工是一般分为：
粗加工阶段、半精加工阶段和精加工阶段。
原因：
（1）保证加工质量
（2）合理使用机床设备（3）便于安排热处理工序
3.什么是基准？
所谓基准就是零件上用已确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。
4.什么是工件的残余应力？
分析产生的原因和危害。
残余应力：
残余应力是由于金属内部组织发生不均匀的体积变化而产生的。
产生的原因：
由于热加工或冷加工导致金属内部组织发生不均匀的体积变化，具体表现在：
（1）因工件个部分受热不均或受热后冷却速度不同而引起的残余应力。
（2）工件冷态受力较大而引起的残余应力。
（3）机械加工带来的残余应力。
危害：
具有残余应力的零件，其内部组织处于不稳定状态，丧失原有的加工精度。
5.什么是机械加工工艺系统？
机械加工工艺系统是指机床、夹具、刀具和工件组成的系统。
6.什么是机械加工质量？
机械加工质量一般用加工精度和加工表面质量两方面的指标来表示。
7.什么是机械加工精度？
机械加工精度是指零件在机械加工后实际几何参数与理想几何参数的符合程度，符合程度越高，加工精度也越高，误差越小。
8.如何选择定位时粗、精基准？
1）在选择粗基准是，一般应遵循下列原则：
（1）保证互相位置要求的原则
（2）保证加工表面加工余量合理分配的原则
（3）便于工件装夹的原则
（4）粗基准一般不得重复使用的原则
2）选择精基准一般应遵循下列原则：
（1）基准重合原则
（2）基准统一原则
（3）自为基准原则
（4）互为基准原则
（5）保证工件定位准确、夹紧安全可靠、操作方便、省力可靠的原则。
5-10埋弧自动焊焊接16MnR钢时，试选择焊丝与焊剂。
应选择HJ250型焊剂配用相应钢种的焊丝。
5-12气体保护电弧焊时，使用的保护气体主要有几种，其各自的特点是什么？
保护气体主要有三种：
1氩气：
是惰性气体，易引弧，电弧燃烧稳定、柔和，其密度大，易形成良好的保护罩，又因为氩气的原子质量大，所以还具有良好的阴极清理作用。
2氦气：
是惰性气体，较氩气比不易引弧，电弧燃烧的稳定性、柔和性也不如氩气，但氩弧的电压高于氩弧，所以氦弧的温度高，发热大且集中，同样条件下焊接速度比氩弧焊高30%～40%，且可获得较大熔深和窄焊道，热影响区也显著减小。
3二氧化碳气体：
具有氧化性，来源广、价格低，但要注意其纯度应满足焊接要求。
5-15二氧化碳气体保护焊的特点。
在选用焊丝时应注意的问题。
1成本低，抗氢气孔能力强。
2适合薄板焊接，可实现全位置焊接，广泛用于低碳钢，低合金钢等金属材料的一般结构焊接。
3二氧化碳具有弱氧化性，能烧损有益元素如Mn、Si等。
在选用焊丝时应注意：
焊接过程中易产生金属飞溅，使溶敷系数降低，浪费焊
接材料，飞溅金属黏着导电嘴，引起送丝不畅，电弧不稳。
5-16电渣焊及其焊接特点。
电渣焊是利用电流通过液体熔渣产生的电阻热作热源，将工件和填充金属熔合成焊缝的焊接方法。
电渣焊的主要特点是适合焊接厚件，且一次焊成，但由于焊接接头的焊缝区、热影响区都较大，高温停留时间长，易产生粗大晶粒和过热组织，接头冲击韧性较低，一般焊后须进行正火和回火处理。
5-17窄间隙焊及其焊接特点。
由于其焊接坡口的截面积比其它焊接方法有很小的缩小，故称之为“窄间隙焊”。
其特点如下。
1坡口狭小，大大减小焊缝截面积，提高了焊接速度，一般常用I型坡口，
宽度约为8-12mm，焊接材料的消耗比其它焊接方法低。
2主要适于焊接厚壁工件，焊接热输入量小，热影响区小，接头冲击韧性高。
3由于坡口狭窄，采用惰性气体保护，电弧作热源，焊后残余应力低，焊缝中含氢量，少，产生冷裂纹和热裂纹的敏感性也随之降低。
4对于低合金高强度钢及可焊性较差的钢的焊接，可以简化焊接工艺。
5可以进行全位置焊接。
6与电渣焊和埋弧自动焊相比，同样一台设备的总成本可降低30%～40%左右。
5-25解释下列概念：
1）焊接线能量；
2）焊接冷却时间τ8／5；
3）可焊性；
4）TIG、MIG；
1）焊接线能量：
熔焊时由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量，又称为线能量。
2）焊接冷却时间τ8/5：
是指焊接接头在800～500℃这段温度范围内的冷却速度。
3）可焊性：
是指材料在一定的焊接工艺条件下，能否获等优质焊接接头的难易程度
和该焊接接头能否在使用条件下可靠运行。
4）TIG：
不熔化极（钨极）惰性气体保护电弧焊。
MIG：
熔化极惰性气体保护电弧焊。
5-5焊接坡口的形状有几种，选择坡口主要考虑哪些问题？
基本形式有：
I形、V形、X形（双V形）、U形、双U形五种。
选择坡口是应考虑：
（1）选择不同形式的坡口其主要目的是保证全焊透。
（2）被焊接材料的厚度。
对于薄钢板可以直接利用钢板端部（此时相当于I形坡口）进行焊接；
对于中、厚钢板的焊接坡口应同时考虑焊接的方法。
如手工电弧焊和埋弧自动焊的最大一次熔透深度为6~8mm和12~14mm，当焊接14mm厚的钢板时，若采用埋弧自动焊，则可以用I形坡口，若采用手工电弧焊，则可以设计为单面或双面坡口。
（3）应注意坡口的加工方法，如I形、V形、X形等坡口可以采用气割、等离子切割加工；
而U形、双U坡口则需要刨边机加工。
（4）不同的坡口焊接形式不同。
如单面坡口比双面坡口变形大；
V形坡口比U形坡口变形大。
（5）应注意施焊时的可焊到性。
如直径小的容器不宜设计为为双面坡口，而要设计为单面向外的坡口。
（6）焊接时应注意使焊缝的填充金属尽量少。
（7）复合钢板的坡口应有利于减少过渡层焊缝金属的稀释率。
5-6手工电弧焊的弧焊设备有几种，压力容器壳体焊接时选用哪几种，为什么？
手工电弧焊的弧焊设备主要有三大类：
弧焊变压器、弧焊发电机和弧焊整流器。
压力容器壳体焊接选用直流电焊机或弧焊整流器，因其电弧稳定性好，易保证焊接质量。
5-7焊条的组成及其作用。
解释“E5015”和“J507”的含义。
焊条由焊芯（一定长度的金属丝）和药皮（外表涂有特殊作用的涂层）组成。
焊芯的作用：
一是传导电流，维持电弧燃烧；
二是本身熔化，形成焊缝的填充金属。
药皮的作用：
主要有机械保护作用、冶金处理作用、工艺性能改善作用。
“E5015”中E（型号）表示结构钢焊条；
50表示熔敷金属最低抗拉强度为490MPa；
1表示适用于全位置焊接；
5表示低氢钠型药皮、直流反接电源。
“J507”中J（牌号）表示结构钢焊条；
50表示焊缝金属最低抗拉强度490Mpa；
7表示低氢钠型药皮、直流反接电源。
1.分别写出阶梯轴（如图）在单件小批量生产和中批量生产时的加工工艺过程。
阶梯轴加工工艺过程（单件小批量生产）
工序号
工序内容
设备
1
2
3
车端面，钻中心孔.车全部外圆.车槽与倒角
铣键槽.去毛刺
磨外圆
车床
铣床
外圆磨床
阶梯轴加工工艺过程（中批量生产）
工序号
铣端面
车外圆.车槽与倒角
铣键槽
铣端面钻中心孔机床
4
5
去毛刺
钳工台
2.名词解释:
1.工序:
一个或一组工人，在一个工作地点对同一个（或同时对几个）工作所连续完成的那一部分工艺过程。
2.机械加工工艺规程:
将零件制造工艺过程和操作方法等内容写成技术文件，必须严格执行一种标准。
3.基准:
零件上用以确定其他点.线.面.的位置所依据的点.线.面。
4.夹紧:
工件定位以后，必须用夹紧装置将工件固定，使其在加工过程中不致因切削力及离心力等作用，使定位位置改变的一种操作。
5.焊接规范：
在焊接工艺过程中所选择的各个焊接参数的综合，一般成为焊接规范。
主要有焊接电流、焊接电弧电压、焊接速度、焊接线能量、焊条（焊丝）直径、焊接层数、焊接冷却时间、焊接预热温度等
6.无塑性转变温度（NDT）：
材料在接近屈服强度并在小缺陷的情况下，发生脆性破坏的最高温度。
高于此温度一般不会发生脆性破坏。
当温度低于此温度时，材料产生脆性断裂。
二、选择题
1．要加工箱体上的各轴孔，在下列哪些机床上完成最好？
A．拉床B．钻床C．铣床D．组合机床
2．指出下列加工哪些属于“自为基准”原则。
A．珩磨汽缸孔B．车床车孔C．刨削床身导轨面D．钻削车床主轴内孔
3．车床主轴加工过程中，在粗加工后精加工前安排时效处理，是为了
A．降低硬度B．减小变形C．消除应力D．提高效率
4．批量加工齿轮上的内花键，在哪种机床上加工最好？
A．铣床B．滚齿机C．拉床D．插床
5．车床主轴箱加工顶面时，常以主轴孔为定位基准，这是因为
A．装夹容易B．主轴孔为重要表面C．为了基准统一D．粗基准只能用轴孔
6．以下哪一项不是降低成本的措施：
A．扩大生产批量B．提高加工精度C．采用先进刀具D．减少专用设备
7．箱体支架之类零件大批量生产时，应选则哪种毛坯？
A．型材B．锻件C．焊接件D．铸件
8．以下各图哪一个存在工艺性问题？
ABCD
9．拉削齿轮内花键时，应限制几个自由度，其中两个转动自由度应由谁来限制。
A．5，孔本身B．5，左端面C．6，孔本身D．6，左端面
10．大批量加工箱体一般采用哪种定位方式？
A．一面两孔B．支撑板与心轴组合C．三面支撑板D．支撑板与支撑钉组合
二．1.D2.A3.C4.C5.B6.B7.D8.B9.A10.A
三．加工图示零件，保证设计尺寸
，由于测量不方便，只好通过测量尺寸
来保证，试求尺寸
及上下偏差。
解：
为封闭环；
L,
为增环；
为减环；
封闭环基本尺寸
：
即
封闭环的上偏差
封闭环的下偏差
故：
的上偏差：
的下偏差：
的尺寸：
一、填空
1、象质计基本上有三种类型：
金属丝型、————型、————型。
2、射线透照质量等级，分为A、和级。
3、在实际检测中，常用的探头有————、————、双晶探头、聚焦探头等。
4、焊接接头由焊缝区、、和基本母材四部分组成。
5、工艺是指产品的制造的————和————。
1.平板孔、槽型2、ABB3、直探头斜探头4、熔合面热影响区5、方法、手段
二、单项选择
1、传播介质是影响超声波衰减的主要因素，在介质中超声波衰减最严重。
（A）气体（B）液体（C）固体
2、磁粉检测灵敏度较高,能发现宽度仅为____μm的表面裂纹.
（A）0.05（B）0.1（C）0.15
3、一般采用氩—氦混合气体保护焊时,混合气体的体积比例是氦_____________.
（A）50%~60%（B70%~80%（C）80%~90%
4、在压力容器制造中,容器主要受压零部件，承压壳体的主焊缝，应采用接头。
（A）对接（B）T形（C）搭接
5、钢材的理论临界变形率范围为_____。
（A）1%~5%（B）5%~10%（C）10%~15%
6、钢管冷弯后，对有冲击韧性要求的钢管，最大变形率大于时要进行热处理。
（A）3%（B）5%（C）10%
7、在磨削加工时,用直接观察磨削时的火花找正工件,此法遵循的是原则。
（A）基准重合（B）基准统一（C）自为基准
8、车削加工过程中，工件截面产生心形曲线的形状误差,是由引起的
（A）切削力作用点的变化（B）切削余量的变化（C）传动力的变化
9、在交变载荷作用下,零件表面的粗造度会降低疲劳强度,实验表明减小表面粗造度可以使疲劳强度提高_____.（A）20%~25%（B）30%~40%（C）45%~50%
10.在保证产品装配精度的前提下,采用______装配方法能使零件加工精度降到最低.
（A）互换法（B）分组法（C）修配法
1.（A）2.（B）3.（B）4.（A）5.（B）6.（B）7.（C）8.（C）9.（B）10.（C）
二、简答
1、比较气体保护焊的保护气体氩气与氦气的特点？
①在氩气中易引弧、电弧稳定，柔和、氦气较差;
②同样电流和弧长,氦弧的电压明显高于氩弧,所以氦弧的温度高。
③氩气比氦气的密度大，易形成良好的保护罩。
④氩气比氦气原子质量大，具有良好的阴极清理作用。
⑤氦气价格昂贵。
2、表面`加工方法选择时考虑的因素？
①加工表面的尺寸精度。
②主要加工表面的形状精度。
③主要加表面的相互位置精度
④加工表面的粗糙度，力学性能物理性能
⑤热处理及其它要求。
3.滚压加工特点？
①要求滚压前的表面粗糙度Ra不低于5μm，压前表面要清洁，直径方向加工余量为0.02~0.03mm。
②滚压后表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。
③滚压使零件加工表面强化，而形状精度和位置精度主要取决于前道工序。
④滚压对象是塑性的金属零件，并且要求材料组织均匀。
⑤滚压的生产率大大高于研磨和珩磨加工。
所以，常常以滚压代替珩磨。
4`建立装配尺寸链的步骤？
①确定封闭环。
②查找组成环。
③画装配尺寸链图。
④判别组成环的性质。
组成环环数最小原则。
）
⑤按封闭环的不同位置和方向分别建立装配尺寸链。
三、四、计算题
1．标准椭圆形状封头的展开计算，已知封头的公称直径Dg=1200mm,封头直边高度h=40mm,封头壁厚δ=10mm,试分别用等弧长法和经验法计算公式展开计算并比较结果。
1.解：
①等弧长法展开公式 Da=1.213Dg+1.5h
代入已知条件：
Da=1.213*1200+1.5*40=1515.6（mm）
②经验法展开公式：
Do=1.19Dm+2hDm=Dg+δ
代入已知条件：
Do=1.19*（1200+10）+2*40=1519.9（mm）
③讨论：
从两种方法计算结果看。
非常接近，两种方法设什么差别。
2、把1题的标准椭圆形封头冲压成形，试计算出冲压力P值。
（冲压机的吨位）
已知:
C=1.2K=1.3σbt=100MPa
2、解：
由1题得：
Do=1519.9（mm）Dw=Dn+2δ=1200+2*10=1220（mm）
冲压公式：
P=CKπ（Do-Dw）δσbt
代入已知条件：
P=1.2*1.3*3.14*（1519.9-1220）*10*100
=146030（N）
≈147（t）
冲压封头使用的压力机吨位至少为150吨。
3.如图所示工件,尺寸15±
0.2不便直接测量,试重新给出测量尺寸,并标注该测量尺寸的公差（画出尺寸链图）
3.解：
A1=500-0.18A2=100-0.08A0=15±
0.2
画尺寸链图 求基本尺寸：
A0=A1-A2-A3A3=A1-A2-A0
代入以知条件：
A3=50-10-15=25
A2A0A3A3的上下偏差：
EIAO=EIA1,-ESA2-ESA3
代入已知条件：
ESA3＝EIA1－ESA2－EIA0
A1＝（－0.18）-0-（-0.2）
A1=0.02
（2分）ESAO=ESA1-EIA2-EIA3
EIA3=ESA1-EIA2-ESA0
EIA3=0-（-0.08）-0.2=-0.12
A3=250.02–0.12
验算:
TO=ΣTi0.4=0.18+0.08+0.14
0.4=0.4
故设计合理,可以加工。
4、如图所示的轴组件装配图中，要求装配后的轴向间隙为0.05~0.25（mm）A1=43.5（mm）A2=2.5（mm）A3=38.5（mm）A4=2.5（mm）试按完全互换法和大数互换法分别求出等公差并对结果进行讨论.
4解:
①完全互换法等公差:
A2A3A0A4TavL=T0/（n-1）=0.2/（5-1）=0.05（mm）
②大数互换法等公差:
A1
（2分）
TavE=T0/K（n-1）1/2=0.2/3=0.067（mm）
③讨论:
完全互换法等公差值小,要求零件加工精度相对品全部合格.
大数互换等公差值大,要求零件加工精度相对低些但装配产
品有少数不合格.
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