制造工程训练答案.docx

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制造工程训练答案

工程材料实习报告一、填空1热处理工艺过程通常由加热、保温、冷却三个阶段组成。

热处理的目的是改变金属内部的组织结构改善力学性能。

2.退火处理有如下作用消除中碳钢铸件缺陷改善高碳钢切削加工性能去除大型铸件、锻件应力。

3.常用的表面熱處理方法有表面淬火與化學熱處理等幾種表面熱處理的目的是改善零件的表面性能表面處理後零件的心部性能一般影响不大。

4.工具刀具、量具和模具需要高硬度和高耐磨性淬火之后应在150-250℃温度范围内进行低温回火弹簧和弹性零件需要高强度、高弹性和一定的韧性淬火之后应在300-500℃温度范围进行中温回火齿轮和轴类等零件需要获得良好的综合力学性能淬火之后应在500-650℃温度范围内进行高温回火。

5钢与铸铁的基本区别之一是含碳量不同钢的含碳量在2.11%以下铸铁的含碳量在2.11%以上。

而钢的含碳量在0.25%以下时称为低碳钢含碳量为0.25-0.60%为中碳钢含碳量在大于0.6%时为高碳钢。

6调质是淬火与高温回火相结合的热处理工艺。

二、名词解释退火金属缓慢加热到一定温度保持足够时间然后以适宜速度冷却的过程正火将工件加热至Ac3或Acm以上30~50℃保温一段时间后从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺淬火钢加热到临界温度Ac3亚共析钢或Ac1过共析钢以上某一温度保温一段时间使之全部或部分奥氏体1化然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下或Ms附近等温进行马氏体或贝氏体转变的热处理工艺强度表征金属材料抵抗断裂和变形的能力塑性金属材料在外力作用下产生永久变形而不被破坏的能力冲击韧度反应材料在冲击载荷的作用下抵抗断裂破坏的能力。

三、将下列各种牌号的材料填入合适的类别并举例说明可以制造何种零件Q23545QT600-2HT200KTB350-0660Si2MnW18Cr4V35CrMoT10T12A1Cr18Ni99SiCrQ碳素结构钢可以制造螺栓键轴W18Cr4V高速钢可以制造切削刀具模具碳素结构钢可以制造轴齿轮1Cr18Ni9不锈钢可以制造医疗工具量具T10碳素工具钢可以制造锯条冲头HT200灰口铸铁可以制造底座泵体阀体T12A高级优质碳素工具钢可以制造量规KTB350-06可锻铸铁,可以制造扳手犁刀35CrMo合金调质钢可以制造齿轮主轴QT600-2球墨铸铁可以制造连杆曲轴60Si2Mn合金弹簧钢可以制造减震弹簧9SiCr合金工具钢可以制造丝锥四、问答1碳钢的力学性能与含碳量有何关系低碳钢、中碳钢、高碳钢的力学性能有何特点答碳含量对碳钢力学性能的影响随着碳含量的增加钢的硬度始终上升塑性、韧性始终下降当碳含量小于0.9%时随着碳含量的增加强度增加反之强度下降。

低碳钢的强度和硬度较低而塑性和韧性较高中碳钢的综合性能比较好高碳钢的强度和硬度较高而塑性和韧性较低。

2如何区别白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁它们的力学性能有何特点答白口铸铁（whitecastiron）碳以渗碳体形态存在的铸铁其断面为灰白色是一种良好抗磨材料在磨料磨损条件下工作。

较高的硬度但很脆适用于制造冲击载荷小的零件。

具有很大的硬度和脆性。

不能承受冷加工也不能承受热加工只能直接用于铸造状态。

灰口铸铁（grayiron）全部或大部分碳以片状石墨形态存在断口呈灰暗色。

灰铸铁有一定的强度但塑性和韧性很低不能压力加工成本低。

可锻铸铁（malleablecastiron）由一定化学成分的铁液浇注成白口坯件再经退火而成的铸铁石墨团絮状对基体的割裂作用较小较高的强度、塑性和冲击韧度可以部分代替碳钢。

球墨铸铁其中C以球状存在于铸铁基件中具有很高的拉伸强度、屈服强度、塑性、冲击韧度耐磨减震工艺性较好成本低。

二、热处理实习报告一、记录热处理实验数据并认真填写下表热处理实验记录表材料内容热处理状态原始状态正火淬火低温回火中温回火高温回火45工艺规范热轧空冷加热温度保温时间冷却方式加热温度840℃保温时间10min冷却方式水冷加热温度200℃保温时间30min冷却方式空冷加热温度400℃保温时间30min冷却方式空冷加热温度600℃保温时间30min冷却方式空冷硬度HRC55504025T10工艺规范热轧空冷加热温度保温时间冷却方式加热温度780℃保温时间10min冷却方式水冷加热温度200℃保温时间30min冷却方式空冷加热温度400℃保温时间30min冷却方式空冷加热温度600℃保温时间30min冷却方式空冷硬度HRC65605030二、各实验小组之间交换热处理实验与硬度检测的数据在图1中画出回火温度与回火后硬度的关系曲线,分析钢淬火后随着回火温度升高的硬度变化趋势。

答钢淬火后随回火温度升高硬度减小。

三、铸造实习报告一、图示砂型铸造的主要工艺过程图2砂型铸造工艺过程二、填空1型芯砂主要是由石英砂、粘结剂、水、附属物等组成。

2型芯砂应具备强度、透气性、耐水性、退让性等基本性能芯子一般处于熔融金属的包围之中工作条件更差故芯砂的性能要求更高。

3型砂中有时需要加入煤粉目的是增加耐水性芯砂中有时加入木屑目的是增加其退让性。

三、解释下列名词透气性透过气体的能力耐火性工件在一定时间内满足标准耐火试验中规定的稳定性、完事性、隔热性和其他预期功能的能力退让性随铸件收缩而被压缩的性能1.外浇口2.直浇道3.内浇道4.型腔5.芯子6.芯座7.下型8.下型腔9.分型面10.上型11.上砂箱12.通气孔13.出气孔14.型芯通气孔。

图3铸型装配图图4落砂后带有浇注系统的铸件五、图4是落砂后未清理的铸件写出各部分的名称1.外浇口2.出气口3.直浇道4.横浇道5.内浇口6.铸件。

六、回答下述问题什么叫铸造铸造生产有哪些特点答铸造是将熔融金属浇注到具有与零件形状相适应的铸型中经过凝固、冷却后获得毛坯或零件的方法。

铸造生产有以下特点1.可以生产出形状十分复杂特别是具有复杂内腔的零件或毛坯2.铸件生产适应性强工艺灵活性大3.铸件的形状、尺寸比较接近零件的形状尺寸可以实现少或无切削加工节约切削加工工时和金属4.铸造成本低设备简单生产周期短5.铸件的力学性能较差废品率较高。

6.生产条件差劳动强度大铸造生产过程中的废气、粉尘等对周围环境造成污染。

四、铸造实习报告一、填空1制定铸造工艺图时应考虑铸件的浇注位置、分型面的选择、加工余量、起模斜度、铸造圆角等内容在下芯处应制出芯座。

2手工造型时灰口铸铁件不铸出的孔径为L25mm而铸钢件不铸出的孔径为L30mm。

3浇注系统的作用是平稳的将熔融金属导入并充满型腔避免金属冲击芯子并阻止熔渣和其他夹杂物进入型腔且浇注时不卷入气体并尽可能使铸件冷却时符合顺序凝固的原则。

典型浇注系统由外浇口、直浇口、横浇道和内浇道组成。

冒口的作用是补缩、集渣、出气、和观察。

4芯子的主要作用是用来形成铸件内腔5起模斜度的作用是使铸件能从型砂中顺利取出6浇注温度对铸件质量有显著影响浇注温度过高铸件可能产生毛孔和缩孔缺陷过低可能产生冷隔缺陷7分型面应尽量选择在铸件的最大截面部位8熔融金属的流动性差容易使铸件产生浇不足、冷隔、加渣、气孔的缺陷。

二、图5是内浇道开设的两种方案哪一种合理哪一种不合理请说明理由。

图5内浇道开设方案a不合理内浇道正对芯子将会将其冲毁b合理无此现象。

三、解释下列名词。

四、图3是铸型装配图写出图上各部分的名称加工余量在铸件需加工的表面上应该增加在切削前加工物切去的金属层的厚度所增加的金属层为加工余量分型面上型与下型之间的接合面流动性熔融合金重填铸型的流动能力浇注系统为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道通常由浇口杯、直浇道和内浇道组成。

四、图6、图7两种铸件分别采用分模造型与整模造型在图上分别指出分型面确定它们的浇注位置。

图6套筒图7平板五、铸造实习报告一、填空1铸铁是应用最广泛的铸造合金常用冲天炉熔炼冲天炉的大小是以每小时能够融化铁水的量来表示。

炉料包括金属炉料、燃料、熔剂。

2手工造型方法可归纳为整模造型、分模造型、挖砂造型、活块造型、三箱造型、假箱造型、刮板造型、地坑造型八种。

3型砂中常用的粘结剂有普通粘土、膨润土和水玻璃等几种。

4影响熔融金属流动性的因素有合金的化学成分、浇注温度和铸件工艺条件等若流动性差则铸件容易产生浇不足、冷隔等缺陷。

上下分型面分型面上下二、分析产生下列铸造缺陷的的主要原因缺陷名称缺陷特征产生缺陷的主要原因缩孔孔的内壁粗糙形状不规则多产生在厚壁处。

1.浇冒口位置不对或冒口太小2.浇注温度过高铁水成分不对3.铸件结构不合理。

气孔孔的内壁圆滑光洁。

1.舂砂太紧或型砂透气性差2.型砂太紧或起模、修型时刷水过多3.芯子通气孔堵塞或芯未烘干4.浇注温度过高熔融金属收缩过大。

砂眼孔内的充塞型砂。

1.型砂和浇道内散砂未吹净2.型砂或芯砂强度不够被铁水冲坏3.合型时砂型局部损坏。

错箱铸件沿分型面有相对错动1.合型时上、下型未对准2.分模的上、下模未对准。

冷隔铸件有未完全熔合的隙缝交接处是圆滑的凹坑。

1.浇注温度过低2.浇注时断流或浇注速度太慢3.浇口位置不对或浇口太小。

裂纹铸件上有不规则裂纹或已裂开裂缝表面有氧化色。

1.铸件结构设计不合理厚薄不均匀2.型砂或芯砂退让性差3.落砂过早合金化学成分不当。

三、问答题1什么叫湿砂型什么叫干砂型它们各用于什么情况下答湿砂型造型之后不烘干分型之后即可浇注用于一般铸件的铸造。

干砂型造型之后将铸造置于烘房中烘干使铸件中水分挥发用于大型铸件或重要的铸件以及铸钢件。

2什么叫涂料什么叫扑料如何使用涂料和扑料答为提高铸件表面质量和防止铸铁表面粘砂在铸型型腔和芯子外表刷上一层涂料铸铁件多用石墨铸钢件多用石英粉。

为提高铸件质量在湿型砂的型腔撒上一层干墨粉称为扑料。

3铸铁熔炼应满足什么要求熔炼过程中铁水成分会产生哪些变化熔剂在冲天炉熔炼过程中起什么作用答铸铁熔炼应满足1.熔融的金属的温度足够高2.熔融金属的化学成分符合要求3.融化率高4.热能消耗少成本较低。

熔炼过程中铁水含碳量有所增加硅、猛等合金元素含量有所烧损杂质磷含量基本不变硫有较大的增加约50%熔剂可以降低渣的熔点增加熔渣的流动性使熔渣与铁水分离使浮渣从渣口排出。

4铸件结构工艺性应有什么要求答1、铸件的外形应力求简化造型时便于起模1避免铸件的外形有侧凹2尽可能使分型面为平面去掉不必要的外圆角3铸件上凸台和筋条的设计应考虑其结构便于造型2、铸件的外形应尽可能使铸件的分型面数目最少3、在铸件上设计结构斜度4、铸件内腔尽量不用或少用型芯以简化铸造工艺5、应考虑好型芯的稳固、排气顺畅和清理方便6、应避免封闭内7、合理设计铸件壁厚尽可能壁厚均匀8、铸件壁的连接方式要合理要有合适的圆角且避免交叉和锐角连接9、避免铸件收缩阻碍10、避免大的水平面。

六、铸造合金的流动性实验报告一.根据实验情况填写下表。

铸造合金流动性实验记录表组别合金种类浇注温度℃浇注压头mm流动要求温度实际温度mm第一组亚共晶铝硅合金71071095800共晶铝硅合金71071095450第二组共晶铝硅合金710710951000共晶铝硅合金780780951000第三组亚共晶铝硅合金780780951000亚共晶铝硅合金7807802851000第四组亚共晶铝硅合金有涂料710710951000亚共晶铝硅合金无涂料71071095800二、试述影响合金流动性能和充填性能的主要因素并简述在生产中如何防止铸件产生浇不到、冷隔与缩孔等缺陷。

答影响合金的流动性能和充填因素的主要因素合金的化学成分、浇注温度和铸造工艺条件等防止浇不到可提高浇注温度增加流动性防止冷隔可提高浇注温度加快浇注速度尽量不中断选好浇口位置和大小防止缩孔可选好浇口位置以及适合的浇口大小控制浇注温度防止过高。

七、锻压实习报告一、填空1具有良好塑性的金属材料才能进行锻压钢材、有色金属和其他合金等材料可以锻压而铸铁等材料因塑性差不能进行锻压。

2锻造时将金属加热的目的是提高塑性降低变形能力、以便与较小的力产生较大的变形。

腔3金属在加热时可能产生的缺陷有氧化、脱碳、过热、过烧和开裂等五种。

在一般加热条件下氧化与脱碳是不可避免的而过烧和开裂是无法挽救的缺陷。

过热的金属在锻造时容易产生组织不均匀力学性能变差。

锻件晶粒粗大时可用反复锻造、热处理使之细化。

4自由锻的基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、弯曲、扭转、错移和切割等。

其中应用较多的是镦粗、拔长、冲孔、弯曲、弯曲、扭转。

5锻件锻好后要注意冷却方法。

对于低、中碳钢及合金结构钢的小型锻件一般采用空冷合金工具钢锻件锻后采用坑冷高合金钢锻件及大型锻件锻后应采用炉冷。

645钢的始锻温度为1200℃终锻温度为800℃7空气锤的规格以空气锤落下部分的质量来表示。

8冲压的基本工序有剪切、落料、冲孔、修整、弯曲、拉伸、成行、翻边等几种。

二、图8是空气锤运动简图Ⅰ写出图中所指下列部分的名称图8空气锤运动简图1.压缩缸2.工作缸3.压缩活塞4.工作活塞5.连杆6.电动机7.减速机构8.控制阀9.手柄10.蹋杆11.上砧铁12.下砧铁Ⅱ用踏杆或手柄操纵旋阀空气锤可完成锤头上悬、连续锻击单次锻击、下压等动作。

三、解释下列名词始锻温度各种金属在锻压时所允许的最高加热温度终锻温度金属停止锻造的温度过热钢坯在超过始锻温度情况下加热或在高温下保温时间过长内部的晶粒变得粗大的现象过烧钢坯在超过始锻温度较多甚至接近熔点温度下加热晶粒边界会发生严重氧化或出现局部融化现象镦粗使坯料横截面增大刚度减少的锻造工序可分为整体镦粗和局部镦粗拨长使坯料长度增加横截面积减小的工序拔长也称为延伸。

四、回答下列问题1·什么叫锻造锻件的组织和力学性能有什么特点举例说明锻造的作用。

答锻造是将金属坯料放在上下砧板或锻模中使之受到冲击力或压力而变形的加工方法可分为自由锻和模锻锻件的组织存在晶粒粗细不均匀并且有气孔、缩孔等缺陷一般锻件的强度和硬度都较低凡受力复杂、负荷较大、冲击载荷较大例如轴和齿轮可用锻造获得毛坯。

2.自由锻造锻件的结构工艺性有哪些要求答1.圆锥体的锻造用专门工具比较困难应尽量避免与此相似锻件上的斜面也不易锻出应尽量避免2.圆柱体与圆柱体交换处的锻造困难应改变平面与圆柱体交接或平面与平面交接3.加强筋与表面凸台等难以用锻造获得应避讳这种结构对于椭圆形或工字形截面、弧面以及曲线表面也应避免4.横截面有急剧变化或形状复杂应分为几个易锻造的简单部分总之应使锻件结构合理加工方便。

八、焊接实习报告一、按编号将图9所示交流电弧焊供电系统中各装置的名称和作用填入下表序号名称作用1外电源开关连通或关闭电源2电流指示盘显示电流大小以便于调节3线圈抽头粗调电流4调节手柄细调电流5电流输出线输出电流6焊钳夹焊条7焊条焊接材料图9焊条电弧焊供电系统二、填空1焊条电弧焊有两种引弧方法一种是敲击引弧法另一种是摩擦引弧法。

2交流弧焊机的空载电压是约60-80V工作电压是约20-30V。

3焊条药皮由矿石粉末、铁合金粉、有机物和化工制品按一定比例配成它起保证电弧集中、稳定、使熔融金属容易过渡、气渣联合保护和冶金处理作用。

4直流弧焊时工件接负极称为反接焊接薄板和不锈钢工件时采用工件接正极称为正接焊接厚板、厚工件工件时采用。

5焊接工艺参数主要是指焊条直径、焊接电流、焊接速度等。

6最基本的焊接接头形式有对接、搭接、角接、丁行接等。

焊接的空间位置有平焊、立焊、横焊、仰焊。

其中平焊位最好操作焊接也易保证焊缝质量立焊位与仰焊位因熔池金属有滴落的趋势操作难度大生产率低质量也不易保证。

7常见焊接缺陷有焊瘤、气孔、裂纹、夹渣、未焊透、咬边等。

三、名词解释坡口为了保证焊透大于6mm厚度的焊接件接头处加工成的特定几何形状钝边为了便于施焊和防止烧穿坡口的下部留的2mm的直边。

四、怎样选择焊条直径和焊接电流大小焊接电流为什么不能过大也不能过小答焊条直径应根据被焊工件厚度、焊接位置、接头形式及焊接层数决定焊接电流是根据焊条直径、工件厚度、接头形式和焊缝空间位置决定焊接电流太小时引弧困难焊条易粘连至工件电弧不稳定电流过大时焊条尾部发红使焊条药皮失效或崩落且质量低。

五、说明三种氧-乙炔焰的性质与应用范围并填入表内。

名称氧气与乙炔混合比火焰性质应用范围氧化焰大于1.2火焰、焰心的长度短只能看到焰心和外焰焊接黄铜中性焰1.1到1.2焰心尖锥形色白而明亮轮廓清楚焊接低碳钢、中碳钢、普通低合金钢、不锈钢、紫铜、铝及铝合金等碳化焰小于1.1火焰长而软焰心呈灰白色内焰淡白色外焰橙黄色焊接高碳钢、铸铁补焊以及硬质合金的堆焊六、填空1氧气切割过程可分为三个阶段1预热火焰将起割处金属预热到燃点2将被加热到燃点的金属喷射氧以使金属燃烧3金属燃烧反应生成液态熔渣并被氧气吹除沿厚度方向切除金属。

2氧气切割对材料的要求是1金属的燃点低于熔点且导热性低2燃烧生成的氧化物熔渣的熔点比金属熔点低3_金属燃烧放出大量热宜于氧气切割的材料有铁、低碳钢、中碳钢、低合金结构钢等不宜氧气切割的材料有高碳钢、铸铁、高合金钢、铜、铝等。

3气焊时焊丝没有外层药皮利用焊剂来保护熔池和保证焊缝的冶金质量4焊接3mm以下厚度的焊接件一般采用气焊3mm以上时一般采用电弧焊5火焰钎焊时焊件不熔化焊料熔化后填充焊缝使工件两部分连接成牢固的整体。

九、车削与数控车削实习报告一、写出图10所示卧式车床所指部分的名称图10卧式车床1.床头箱2.主轴3.进给箱4.方刀架5.小拖板6.大拖板7.尾垫8.丝杠;9.光杠10.溜板箱11.中拖板12.挂轮变速机构二、填空1车床的主运动是工件作高速旋转运动进给运动是刀具的移动2车床的小刀架可沿转盘上面的导轨作短距离移动扳转转盘成所需角度后小刀架可作斜向进给以便车削锥面3车床的尾架用来支承长轴类工件或装夹钻头等工具可用于钻孔、扩孔、铰孔和攻螺纹等工作4卧式车床C6136的含义是“C”代表车床“6”代表卧式“1”代表普通车床“36”代表最大车削直径为360mm。

5安装车刀时刀尖高度应与车床主轴轴线持平刀杆超出刀台的悬伸长度不应超过刀杆高度的2倍。

三、名词解释切削运动在切削加工中刀具与工件的相对运动即表面成形运动。

可分解为主运动和进给运动插补机床数控的核心问题是控制执行机构按预定的轨迹运动一般情况已知起点、终点坐标和曲线方程由数控系统实时计算出中间点的坐标即插补各个中间点的坐标背吃刀量垂直于进给速度方向的切削层最大尺寸CAMcomputerAidedManufacturing计算机辅助制造脉冲当量相对于每一脉冲信号的机床运动部件的位移量称为脉冲当量又称作最小设定单位。

四、问答题1车削加工的工艺特点是什么答1、易于保证工件各加工面的位置精度a例如易于保证同轴度要求利用卡盘安装工件回转轴线是车床主轴回转轴线利用前后顶尖安装工件回转轴线是两顶尖的中心连线b易于保证端面与轴线垂直度要求由横溜板导轨与工件回转轴线的垂直度2、切削过程较平稳避免了惯性力与冲击力允许采用较大的切削用量高速切削利于生产率提高。

3、适于有色金属零件的精加工有色金属零件表面粗糙度大Ra值要求较小时不宜采用磨削加工需要用车削或铣削等。

用金刚石车刀进行精细车时可达较高质量。

4、刀具简单车刀制造、刃磨和安装均较方便。

2数控加工的特点是什么答1.可以加工具有复杂型面的工件2.加工精度高质量稳定3.生产率高工效为普通机床的3-7倍4.改善劳动条件减轻工人的劳动强度5.有利于生产管理现代化6.数控加工是CAD/CAE技术和先进制造技术基础3设计零件的结构时从便于切削加工的角度应考虑哪些原则答:

1.便于刀具进入加工面2.设计必要的退刀槽和越程槽以便于退刀和越程3.钻孔表面应与钻头轴线垂直以便于钻头正常钻孔避免钻头受力不均匀损坏4.加工表面形状应与标准刀具一致5.尺寸结构应尽可能统一减少刀具数量和调整次数。

*4.机械类学生作业解释车刀的主要几何角度并说明各主要几何角度对车削加工的影响。

答1.主偏角是主切削刃在基面上的投影与进给方向间的夹角主要影响切削抗力和刀具强度及散热角度值越大抗力越小刀具强度越差2.主后角是主主刀面与切削平面的夹角影响刀具强度3.副偏角是副切削刃在基面上的投影与背离进给方向间的夹角主要作用是减少副切削刃与已加工表面的摩擦4.副后角是副后刀面与截面的夹角影响刀具强度5.刀尖角是主切削刃与副切削刃的夹角影响刀具强度及散热前角是前刀面与基面的夹角影响刃口的锋利和强度影响切削变形和切削力6.刃倾角是主切削刃是基面的夹角主要作用是控制切削流向和影响刀具强度7.楔角是前刀面与后刀面在主截面内的夹角影响刀头强度。

十、车削和数控车削实习报告2一、填空1常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢和硬质合金其中碳素工具钢可以作锉刀材料2作为刀具材料应具备高硬度、足够强度和韧度、高热硬性和良好的工艺性能和经济性五种性能。

3硬质合金车刀常用的牌号有YG类硬质合金主要用于车削铸铁等金属材料YT类硬质合金主要用于车削钢材等金属材料其中适于粗加工的牌号分别为YG8N和YT5适于精加工的牌号分别为YG3X和YT304进给量的大小影响加工工件的加工精度和表面粗糙度精加工时主