东华大学金工试题答案

1、按下表要求填出几种力学性能指标（σs、σb、δ、ψ、HBS、HR、αk）的内容。

σs ：屈服强度产生屈服现象的应

力σs＝F s／A。

σb：抗拉强度试样在拉断前所能承受的最大应力值σb＝F b／A。

δ:伸长率表征刚度

δ＝（L1-L0）／L0×100%

ψ:断面伸缩率拉断处横截面积收缩量与原始横面积之比

ψ＝(A。-A k) ／A。×100%

HBS: 布氏硬度压痕单位球面积上承受的载荷

HR:洛氏硬度由压痕深度确定其硬度值的方法

αk冲击韧度在冲击载荷作用下抵抗断裂的能力

2、材料的硬度试验方法主要有哪几种？HB和HRC主要用于哪些材料的硬度测量？

洛氏硬度： HRC: 硬度高的淬火钢、调质钢

布氏硬度： HBS: 退火钢、灰铸铁、有色金属， HBW: 淬火钢

4、碳钢按碳的质量分数分，可分为哪三种？各种碳钢碳的质量范围是多少低碳钢 Wc≤0.25%

中碳钢 0.25%≤Wc≤0.60%

高碳钢 Wc＞0.60%

5、碳钢的质量好坏是以什么来区分的？按质量分碳钢分为哪三类？

钢的质量优劣按钢中所含有害杂质S、P多少划分

普通钢s≤0.050% P≤0.045%

优质钢 S≤0.035% P≤0.035%

高级优质钢 S≤0.025% P≤0.030%

6填出下表内容

Q235 Q为“屈”字汉语拼音首字母，数字为屈服强度（MPa）

低碳钢普通钢结构钢

45数字表示钢的平均含碳量0.45% 中碳钢优质钢结构钢

T10A T为“碳”字汉语拼音首字母，钢的平均含碳量0.10%，A表示高级优质

高碳钢高级优质钢工具钢

7、用碳素工具钢制造的刀具能否用于高速切削？为什么？

否，红硬性低，硬度太低

8、按下表所列合金钢牌号写有关内容16Mn平均含碳量0.16%，Mn含量＜1.0%低合金结构钢

20CrMnTi Wc为0.20% cr、mn、ti含量均＜1.0%合金渗碳钢

40Cr Wc为0.40%Cr含量＜1.0%合金调质钢

60Si2Mn Wc为0.60% Si含量2%

Mn含量＜1.0% 合金弹簧钢

GCr15 Wc≥1.0% WG＜1.0%

Wcr=15%滚动轴承钢

W18Cr4v Wc≥1.0% Ww=18% Wcr=4% Wv＜1.0%高速钢

4Cr13 Wc为4%Wcr为13%不锈钢9、按下表所列铸铁牌号填写内容

HT200 HT普通灰铸铁拼音首字母，最低抗拉强度不小于200MPa

KT350-10 可锻铸铁，抗拉强度350MPa,延伸率10%

QT400-18 球墨铸铁，抗拉强度

400MPa，延伸率18% 11、碳的质量分数（含碳量）对碳钢的

力学性能有什么影响？为什么？

硬度随含碳量的增加而增加，强度随含

碳量的减少而减少

碳＞0.9% C% 增加强度降低σs变

小δ变大HB变小αk变大

碳＜0.9% C% 增加强度增加

12、说出20钢、45钢、T12钢碳的质

量分数，并比较它们在退火状态下的强

度、硬度、塑性、韧度的高低

Wc=0.20% Wc=0.45% Wc=1.2%

从高至低

强度：T12 45 20硬度：T12 45 20

塑性：20 45 T12韧性：20 45 T12

13、灰铸铁的强度和塑性比钢差的主要

原因是什么？

灰铸铁中石墨力学性能很低

14、试述灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁

的力学性能特点

灰铸铁抗拉强度远低于钢，塑性、韧度

等于零，是一种脆性材料

15、为什么一般机器的机座、机床的床

身等常用灰口铸铁制造？

铸造性好减震性好耐磨性好成本较

低

16、什么是热处理？常用的热处理工艺

有哪些？

将钢件在固态下通过加热、保温和不同

方式的冷却，以改变其内部组织，获得

所需性能的工艺过程，称为热处理。

整体热处理：退火、正火、淬火及回火

表面热处理：表面淬火、表面化学热处

理

17、何谓退火、正火、淬火？钢经过退

火、正火、淬火后的力学性能发生哪些

变化？

将钢件加热到适当温度，保温后随炉缓

冷的热处理工艺称为退火

将钢件加热到临界温度以上30-50℃，

保温后出炉在空气中冷却的热处理工

艺为正火

将钢件加热到临界温度以上30-50℃，

保温后在水中（碳钢）或油中（合金钢）

快冷的热处理工艺过程称为淬火

退火：消除内应力，细化组织，降低硬

度

正火：强度、硬度降低

淬火：提高硬度、强度、增加耐磨性

19、按下表要求填写热处理的有关内容

完全退火临界温度以上30-50℃随

炉降低硬度，细化组织，消除内应力

正火临界温度以上30-50℃空

气提高硬度，细化晶粒，提高性能

淬火临界温度以上30-50℃水

（油）提高硬度、强度，增加耐磨性

20、按下表要求填写回火的有关内容

低温回火 100-250℃大于等55HRC

滚动轴承、渗碳零件

中温回火 350-500℃ 35-50HRC

各种弹簧、弹性零件

高温回火 500-650℃ 20-35HRC

齿轮、轴、连轩

21、为了提高低碳钢工件的切削加工

性，需要采用什么热处理方法？

正火

22、何谓调质处理？零件调制处理后的

力学性能特点如何？

淬火和高温回火

强度、硬度、韧度都较好

23、表面淬火通常适合哪些钢？

中碳钢、中碳低合金钢

24、表面渗碳通常适合哪些钢？

低碳钢、低碳合金钢

25、H70、LY12各代表什么材料？

H70 黄铜 LY12 硬铝

第二章铸造

2、型砂是由哪些材料组成？

原砂，粘合剂，附加物。

3、对型砂的性能有什么要求？

强度，耐火性，透气性，退让性。

4、型砂中加入煤粉、锯木屑起什么作

用？

10、为什么型芯要烘干？

14、典型浇注系统有哪几部分，各部分

的作用是什么？

浇口盆，主要承接浇入的金属液体，起

缓冲作用；

直浇道，使金属液体产生静压和足够流

速，利于金属液体注满型腔；

横浇道，起挡渣作用；

内浇道，截面为梯形，起除渣作用和防

止空气进入。

17、浇注温度过高、过低会出现什么问

题？

过高：缩孔、粘砂、裂纹、夹砂

过低：冷隔、气孔

25、总结你实习时做过的手工造型方法

（四种以上）。

整模造型，分模造型，挖沙造型，活块

造型，三箱造型，刮板造型。

26、简述砂型铸造的工艺流程。

零件图——制造摸样和型芯盒

配制造型材料——造型和型芯——（金

属熔炼——）合箱、浇注——落砂、清

理、检验——铸件

第三章锻压

1、锻造坯料加热的目的是什么？

提高坯料的塑性，降低变形能力，以改

善锻造性能。

6、手工锻造的基本工序有哪些？

镦粗，冲孔，拔长，弯曲，切割，扭转，

错移。

7、坯料加热时，常产生的主要缺陷有

哪些？

氧化与脱磺，过热，过烧。

第四章焊接

2、焊接的种类分哪三大类？

熔化焊、压力焊、钎焊。

5、手工电弧焊如何引弧？有哪几种方

法？

摩擦引弧。摩擦法，敲击法。

10、电焊条是由什么组成的？各组成部

分的作用是什么？

焊芯：作为电极，传导焊接电流，产生

电弧；

药皮：造气，造渣，稳弧，脱氧和渗合

金等作用。

16、什么叫气焊？常用什么气体？

气焊是利用气体火焰作热源的焊接方

法。常用氧乙炔焊，由可燃气体乙炔和

助燃气体氧气组成。

19、气焊时点火、调节火焰、熄火需注

意什么？

（1）先微开氧气调节阀阀门，再打开

乙炔阀门，然后进行点火。

（2）按要求的火焰性质来调整氧气和

乙炔气的混合比例。

（3）首先管乙炔阀门，使火焰熄灭，

再关氧气阀门。

第五章车削

1、型号C6132机床，其中“C”表示车床“车”字汉语拼音的开头，“6”表示机床组别，“1”表示系列代号：卧式车床，“32”表示床身最大回转直径320mm的1/10。

5、什么是主运动和进给运动？

主运动：使刀具和工件之间产生切削的主要相对运动。

进给运动：与主运动配合，以便重复或连续不断的切削，从而形成所需表面的运动。

6、切削用量三要素指什么？

切削速度、进给量、背吃刀量。

7、常用的刀具材料种类有几种？

碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、涂层刀具陶瓷、立方氮化硼和人造金刚石等。

8、安装车刀时应注意什么问题？（1）车刀刀杆应与工件的轴线垂直，其底面应平放在方刀架上；

（2）刀尖应与车床主轴轴线等高，装刀时，只要使刀尖与尾座顶尖对齐即可；

（3）刀头伸出刀架的距离，一般不超过刀杆厚度的两倍，如果伸长太长，刀杆刚度减弱，切削时容易产生振动，影响加工质量；

（4）刀杆下面的垫片应平整，且片数不宜太多（少于2—3片）；

（5）车刀位置装正后，应用刀架螺钉压紧，一般用两个螺钉，并交替拧紧。

13、刀具性能好坏的主要指标是什么？（1）高硬度和高耐磨性

（2）高耐热性（红硬性）

（3）足够的强度和韧度

19、车工实习中常用的装夹方法有几种？

（1）三爪自定心卡盘安装（2）四爪单动卡盘安装（3）花盘和弯板安装（4）顶尖安装（5）用心轴安装

第六章刨削

9、刨削运动有何特征？

刨削时，只有工作行程进行切削，返回的空行程不切削，刨削的切削速度较低，故生产率较低。

14、B6063中的符号及数字表示何意义？

“B”是“刨床”汉语拼音的第一个字母，为刨削类机床代号，“6”代表牛头刨床，“63”是刨削工件的最大长度的1/10，即最大刨削长度为630mm。

第七章铣削

10、试述分度头原理。如果在铣床上铣26个齿的齿轮，用简单分度法怎样分度？

原理：手柄每转一转，主轴即转过1/40转。

如果要分成z等分，则每分一等分就要求主轴通过1/z转。

1:1/40=n:1/z 则n=40/z 当

z=26,n=40/26. 第八章磨削

2、外圆磨床磨外圆时主运动和进给运动是什么？

主运动：砂轮的高速旋转运动

进给运动：工件缓慢的转动—圆周进给纵向往复移动—纵向进给

每次纵向进程完毕，砂轮作横向切深进给运动。

3、磨削特点是什么？

磨削速度很高，产生大量的切削热，其温度可达1000°C以上，其加工范围很广。

14、常用砂轮磨料有什么？各适用磨削什么材料？

氧化铝砂轮用于磨削普通钢材；碳化硅砂轮用于磨削铸铁和硬质合金等材料。

第九章钳工

4、锉削较硬材料时应选用何种锉刀？锉削铝、铜等软金属时应选用何种锉刀？

锉削较硬材料时应选用细锉刀；锉削铝、铜等软金属时应选用硬锉刀。15、在钻床上钻孔时的主运动和进给运动是什么？

主运动：钻头旋转

进给运动：钻头做轴向移动

16、钳工的基本操作内容包括哪些？划线，锯削，锉削，钻孔，扩孔，铰孔，攻螺纹，套螺纹，錾削，刮削，研磨，装配。

19、为什么在加工前要对毛坯或半成品进行划线？

作为加工的依据，使加工形状有明确的标志；作为检验加工情况的手段，可以检查毛坯是否正确。

第十章特种加工与数控机床

3、电火花加工的必要条件是什么？

被加工的工件必须为导电材料且加工速度较慢。

第十二章综合应用题

3、请回答与锯条热处理实验有关的以下问题：

（1）20钢和T10钢材料，用作锯条时应选用哪一种？为什么？

T10，硬度高，韧度中等，适用制造不受剧烈冲击的锯条

（2）强度，硬度较退火时增高

（3）提高钢件的硬度，增加耐磨性。

8、填写下表中的主运动和进给运动

车削：（主）主轴通过卡盘带动工件做旋转运动（进）拖板带动车刀沿床身导轨或拖板上导轨作横直线进给运动

铁削：（主）铣刀的旋转（进）工件随工作台缓慢直线运动

刨削：（主）刨刀的直线往复运动（进）刨刀回程时工作台的横向水平移动

外圆磨削：（主）砂轮高速旋转运动（进）工件缓慢转动，纵向往复移动，砂轮横向切深

钴削：（主）钻头旋转（进）钻头轴向移动

9、在金工实习中金属机械加工工种有几种？车、钳、刨、磨、铣

13、试拟定下列零件的加工方法

φ10mm孔—钻孔台，圆柱体—车床，矩形体—刨床、铣床，

8mm宽的槽—铣床