材料成形工艺部分
一、 填空： (10分)
1、空气锤的规格以落下部分的质量来表示；
2、常用的手弧焊设备有两类:交流弧焊变压器与直流弧焊发电机； 3、焊缝的缺陷主要有裂纹 、未焊透、夹渣、气孔 、咬边和焊瘤等几种；
4、常用的特种铸造方法有金属模铸造、压力铸造、离心铸造与 熔模铸造 等几种； 5、MEM350熔融挤压成形制造的成形材料为ABS,成形温度为246℃,每层成形厚度为 约0.15mm 6、传统制造采用去除法制造实体或零件,而快速成形制造技术采用添加法制造实体或零件； 7、在逆向工程系统中,测量点资料的设备按探头不同可分为接触式和非接触式两种； 二、 判断下列叙述的正误，正确者在题后括号内标记“√”，不正确者在题后括号内标记“×”：(10分)
1、透气性太差的型砂易使铸件形成气孔； ( √ )
2、型砂强度过高,阻碍铸件收缩,而使铸件产生过大的应力或裂纹； (√ ) 3、起模时在模样周围刷水可提高型砂的可塑性； (√ )
4、将内浇口开设在铸件的薄壁处,有利于铸件同时凝固和收缩,防止铸造应力； (√ ) 5、型芯的主要作用是获得铸件的内腔； (√ ) 6、面砂的强度,耐火性等性能要求较高； (× )
7、锻造时,在允许温度范围内，加热温度越高,钢材的可锻性越好； (√ ) 8、真空注型快速制造所用的液体材料必须在真空条件下进行脱泡处理；(√ ) 9、氧气切割简便易行,适合于所有的金属； ( × )
10、焊接件产生应力,是因为工件局部受，热温度分布不均匀引起的； (√ )
三、 下列各题均有三个可供选择的答案，请你选择正确的答案填在括号内：(10分) 1、 型砂的耐火性差,造成铸件 ( B )； A、气孔； B、粘砂； C、冷隔；
2、 型砂中加锯木屑是为了改善型砂的 ( B )； A、耐火性； B、退让性； C、强度； 3、 电火花线切割中工作液一般为 ( A )； A、皂化液； B、机油； C、冷却水；
4、 在电火花成形加工有底模具时，一般应制作( B )电极； A、1个； B、2个； C、4个； 5、 自由锻造适宜于 ( B )；
A、形状复杂锻件； B、形状简单锻件； C、异形锻件； 6、 模锻适宜于( A )生产；
A、大批量； B、单件； C、小批量； 7、 交流弧焊变压器的空载电压是( A )； A、50—90V； B、220V； C、380V； 8、 为了使厚板焊透,应该使( A )；
A、大于6mm的钢板开坡口； B、钢板预热； C、用直流弧焊发电机焊接
9、 线切割机床的控制系统每发出一个脉冲,工作台移动( C )； A、 0.1mm； B、0.01mm C、0.001mm
10、某厂生产15件大型减速机壳体,从缩短工期尽快交货和节约投资降低成本两个方面分析,宜采
用( B )方法生产毛坯；
A、砂型铸造； B、低碳钢板拼焊； C、金属型铸造； 四、1.写出下图各部分的名称：（6分）
1、 出气口 2、 出气口 3、 浇 口 4、 直浇道 5、 横浇道 6、 内浇道 7、 铸 件
2.确定下图铸件的浇注位置与分型面：（4分）
五、 回答下列问题：(10分)
什么叫铸造？铸造生产有何优缺点？
要点：将熔融金属浇到具有与零件形状相适应的铸型中，经过凝固冷却后，获得毛胚或零件的方法， 称铸造。
优点：1.可形成形状复杂的铸件；
2.适用范围广，一般不受尺寸、轮廓大小和重量的； 3.成本低； 4.形状与零件相似。
缺点：铸件内部有各种铸造缺陷； 力学性能较低，特别是冲击韧性较低； 铸造工序多，质量不稳定等。
机械加工工艺部分
四、填空： (10分)
1．在机械设备上，部件之间的运动可以采用键连接来进行传递，需要在轴上和孔内加工键槽，其中，
轴上的键槽通常在 铣 床上加工，孔内键槽通常
2．对于精度要求不是很高，生产批量不是很大的内螺纹和外螺纹，大直径（>16mm）的螺纹通常在 车
床上加工，而小直径（<16mm）的内螺纹通常可先采用 钻 床在工件上加工出底孔，然后用某种刀具采用
手工方法对其进行内螺纹加工，该刀具的名称是丝锥；
3．安装锯条时，锯齿应向前，锯条松紧要合适，起锯角度应小于15°。 4．麻花钻共有五个切削刃，包括两个主切削刃、两个副切削刃、和一个横刃； 5．车刀的前角是在正交平面中测量的前刀面与基面之间的夹角；
6．常用的刀具材料有四种，包括碳素工具钢，合金工具钢，高速钢，硬质合金。 7．齿轮的常规加工方法通常有铣齿、滚齿、插齿、剃齿、绗齿和磨齿等。 二、选择题，将备选答案中，正确的序号写在括号内（10分） 1．对于中等精度的平面，在成批生产中，通常采用（ B ）方法加工； A.磨削； B.铣削 C.刨削 D.插削；
2．在数控机床上欲使刀具加工出逆时针圆弧面，该插补指令为（ D ）； A.G00； B.G01； C.G02； D.G03；
3．粗加工的任务是快速切除工件大部分的加工余量，因此在选择切削用量时候，应该选用尽可能大 的（ C ）；
A.切削速度； B.进给量； C.背吃刀量； D.切削宽度。 4．车床型号C6140A中的数字40表示（ B ）；
A.最小车削工件的长度的1/10； B.最大车削工件直径的1/10； C.最大车削工件半径的1/10； D.最大车削工件的长度的1/10；
5．铣削齿轮通常要采用分度头对工件进行分度，要铣削齿数Z=36的齿轮，每一次分齿时，分度手柄
要转过（ D ）圈，分度盘的孔圈数可选择（ D ）； A. 10/9 ，42 ； B. 5/9 ，54； C. 5/9 ，42 ； D. 10/9 ，54；
6．生产类型不同，其工艺特点会有差别，下列说法中，不恰当的是（ C ）； A．在单件小批量生产中采用通用机床和标准附件，普通刀具和砂型铸造毛坯； B．在成批生产中采用金属模铸造毛坯和专用刀具量具，分工段排列机床；
C．大量生产中将机床设备布置成流水线和采用专用机床，依靠试切法达到加工精度。 D．不同的生产类型对工人的技术要求不同。其中单件小批量生产对工人的技术要求最高； 7．比较外圆车削与外圆磨削的工艺特点，以下说法不正确的是( A )； A．车削加工的工艺复杂，加工成本比磨削高；因此工件“能磨不车”
B．磨削加工的生产效率低，但精度高于车削加工，因此高精度的零件采用“先车后磨”； C．车削加工适合于有色金属的精加工；可达到很高的精度； D．磨削加工可以加工高硬度的工件，但不适宜加工硬度很低的工件； 8．切削脆性材料（如铸铁）的工件时，不经历的过程有（ B ）；
A. 弹性变形 ； B. 塑性变形 ； C. 挤裂 ； D. 切离；
9．钻孔时，有些因素导致发生孔轴线歪斜或孔径扩大，以下因素中，不正确的是（ D ）； A.工件的结构工艺性不合理，比如在斜面上进行钻孔加工； B.钻头（麻花钻）的导向性差； C.钻头的刚性差，切削刃不对称；
D.钻孔是在半封闭空间内进行，切屑在螺旋上升排出的过程中会刮伤已加工表面； 10．高精度的小孔的最终加工方法为（ D ）； A.磨孔 ； B. 扩孔； C.镗孔； D.铰孔；
三.指出下列各图中的加工表面的加工方法（带 表面），并从零件结构工艺性的角度考
虑，改进其不合理的结构（在原图上改，请不要画新图，如有需要去掉的线条用╳标记，注意视要表达正确，10分）。
该零件加工方法为 钻 削（底孔应该与刀具形状一致）
该零件加工方法为车削（下图为修改后的图）
该零件加工方法钻削（右图为修改后的图，不应该斜面上钻孔）
该零件加工方法为 铣削（上图中铣刀无法下刀）
四.需要加工下图所示的轴共5件，试简单编制其加工工艺文件，完成下表（8分）；
工序号 加工方法 1 2 3 4 5 下料 热处理 车 铣 磨 加工内容 锯Φ65X205长的棒料 调 质 铣键槽 磨外圆 刀具名称 设备 锯条 无 铣刀 砂轮 锯床 电阻炉 车床 铣床 磨床 车端面、钻中心孔，车外圆切槽、倒角 车刀 五、 程序填空（8分）
设毛坯的图形为a，刀具采用主偏角为90°车刀，刀号为T1，在数控车床上将其加工为图b的形状，将一下 程序段所缺的部分补上。
N010 M3 M41* N020 G04 X1* N030 G00 Z100* N050 T1* N060 G00 X40 Z2* N070 G01 X32 Z0 F50* N075 G01 X36 Z-30* N080 G00 X40 Z100* N090 M2*
六.辨析题（判断正误、解释概念和说明理由，4分）
欲使制造出的产品质量好，设计零件时，零件各个部位的精度等级越高越好。 答：错误。
设计零件时，确定各个部位的精度等级要综合考虑下面几个因素： 1.满足零件在部件或整机中的精度要求； 2.设备的加工精度； 3.降低加工成本。
材料成形工艺部分
一、 填空(10分)
1、MEM350熔融挤压成形制造的成形材料为ABS,成形温度为246℃,每层成形厚度为 约0.15mm ；
2、快速成形制造的基本工艺步骤为 构建三维模型 、 近似处理 、 分层处理 、 截面加工 、 截面叠加 、 后处理 ；
3、起模斜度的作用是 使模样从砂型中顺利的起出 ； 4、锻造时加热金属的目的是 提高塑性、降低变形抗力 ；
5、焊接工艺参数主要是指 焊条直径 、 焊接电流 、 焊接速度 、 电弧长度 等； 6、交流电弧焊接的空载电压是 50~90 伏，工作电压是 15~35 伏； 7、合金的收缩包括 液态 收缩、 凝固 收缩、 固态 收缩；
8、铸件壁厚太小，容易引起 冷隔、浇不足 缺陷，壁厚太大，容易引起缩孔、缩 松和晶粒粗大的缺陷，故设计铸件时应有合适的铸件壁厚。 二、 判断(10分)
1、 为保证铸件的质量，在考虑铸造工艺时，应尽量使铸件全部或大部置于同一砂箱；(√) 2、 同时凝固时浇注系统设在铸件薄壁部位，顺序凝固时浇注系统设在铸件厚壁部位；(√) 3、铸件、锻件、焊件上所有需要加工的表面都必须有加工余量； ( √ ) 4、为了保证焊透，大于6mm的焊件都应开坡口； ( √ )
5、用于锻压加工的材料，应具有良好的塑性，以便在锻压时产生较大的塑性变形 而不破坏； ( √ )
6、焊条不够用时，可用普通钢丝代替焊条进行焊接； ( × )
7、真空注型快速制造中一般使用A、B、C三种真空注型液体，并按 一定比例称量，在真空
条件下脱泡、混合、浇注成形； ( √ )
8、真空注型快速制造可以快速制造模具，也可以快速小批量生产塑料零件、工艺品和其
他样品； ( √ )
9、锻造时，加热温度越高，塑性越好； ( × ) 10、碳钢中随着含碳量的增加，可焊性下降； ( √ ) 三、 选择题(10分)
1、形成铸件气孔的原因是( B )；
A、型砂退让性太差 B、型砂透气性不良 C、浇注速度太慢 2、为了防止铸件产生内应力，应该采用( B )；
A、顺序凝固原则 B、同时凝固原则 C、不必考虑凝固原则 3、降低浇注温度，可以使铸件( A )； A、防止缩孔 B、防止气孔 C、防止冷隔 4、气焊适宜焊接( A )；
A、薄钢板 B、厚钢板 C、厚铝板
5、下列三种零件须用锻造方法制造毛坯的是( A )； A、火车头发动机连杆 B、减速箱箱体 C、机床床身 6、同一铸型中各处型砂的紧实度( B )； A、相同 B、不同 C、可同可不同 7、型砂的耐火性差，容易造成铸件( B )； A、气孔； B、粘砂 C、裂纹
8、同一零件分别用铸造、锻造两种方法制造出毛坯，则铸件的力学性能( A )锻件； A、低于 B、高于 C、等于
9、下列材料中不能锻造的材料是( A )； A、灰口铸铁 B、钢材 C、铜合金
10、线切割机床上的四轴联动是指( C )四轴； A、XYZW B、XYZU C、XYUV
四、 工艺分析与问答：(10分)
1、 下图所示零件拟采用铸造方法生产，请在零件图上画出分型面，并确定浇注位置(4分)
2、 下列两图所示零件结构设计是否合理，为什么？如不合理，请予改正。(在原图上修改) (共6分)
砂型铸造件
不便于起模（下图为修改后的图形）
自由锻件
自由锻件不能锻出筋条 五、 问答：(5分)
焊接应力是怎样产生的？减少焊接应力的措施有哪些？
要点：应力产生的原因，焊件各部分温度不同，冷却也不同，各部分热胀冷缩及塑性变形不均匀。
措施：合理设计焊接结构；
采用合理的焊接工艺，合理选择焊接顺序，对称焊接，反变形等。 六、 请将下列线切割程序反译成图形(5分) G92 X-10000 Y-10000 G01 X0 Y40000
G02 X20000 Y0 I10000 J0
G01 X0 Y-20000 G01 X20000 Y0
G02 X0 Y-20000 I0 J-10000 G01 X-40000 Y0 M00 M02
机械加工工艺部分
一、 填空： (10分)
1、主偏角是 在基面中测量的主切削刃投影与进给方向间 的夹角，车削刚度小的细长轴时， 应采用 较大（93°）的主偏角；
2、C6140的含义是C 车床类 6 卧式 1 普通 40 工件最大车削直径的十分之一， 即在车床最大车削直径为400㎜ ；
3、粗齿锯条适用于锯割 铜、铝等软金属 材料或断面 大 的工件。锯割 管子和薄板，应选用 细齿 锯条；
4、 圆锥面的磨削方法通常有 纵磨法 与 横磨法 两种。锥度较小，锥面较长的工件通 常采用 纵磨法 ；
5、铣刀按装夹方式不同分为 带孔铣刀 、 带柄 两大类。 带孔 铣刀多用在 卧式铣床上；
6、钻孔尺寸公差等级一般为 IT13~IT11 级，表面粗糙度Ra值一般为 50~12.5µm； 7、封闭式键槽一般在 立式 铣床上用 键槽 铣刀进行加工； 8、数控加工中，刀具补偿分为 形状 补偿与 磨损 补偿；
二、 判断正误，正确者在题后括号内标记“√”，不正确者标记“×”：(10分) 1、 钻床上可以加工高尺寸精度的孔； ( × ) 2、 铣螺旋槽时，工件的旋转运动是主运动； ( × )
3、 车螺纹时，只能用丝杠传动来带动刀架移动，不能用光杠传动；( √ ) 4、 机加工常用的刀具材料是碳素工具钢和合金工具钢； ( × ) 5、 万能卧式铣床上，可以铣低精度（9级以下）的斜齿轮； ( √ ) 6、 磨削硬材料时，应选用硬砂轮； ( × )
7、 铣斜面的方法，只能使用倾斜垫铁铣削法； ( √ )
8、 划线是机械加工的重要工序，广泛地用于成批和大量生产； ( × ) 9、 为了延长丝锥使用寿命并提高螺孔的质量，攻丝中应使用冷却润液；( √ ) 10、 在数控机床上可以准确地加工出曲线、曲面、弧线等形状非常复杂的零件；( √ ) 三、 选择题，请你选择正确的答案填在题后的括号内：(10分) 1、 数控加工顺时钟圆弧时，运动指令应选( B )； A、G01； B、G02； C、G03； 2、 粗车钢件时，刀具材料应选( C )； A、YG8； B、YT30； C、YT5； 3、 钳工手锯锯工件时，起锯角应( A )；
A、小于15度； B、大于15度； C、大于30度； 4、 数控程序换行符为( B )，显示时用*代替；
A、LN； B、LF； C、LE；
5、 在普通铣床上铣齿轮，一般用于( A )；
A、单件生产低精度齿轮； B、单件生产高精度齿轮； C、大批量生产低精度齿轮；
6、数控装置每发出一个电脉冲使刀具移动的距离是( B )； A、步距角； B、脉冲当量； C、脉冲移动单位； 7、 数控加工程序的第一行是( A )； A、程序名； B、程序字； C、子程序； 8、 初学者在操作车床时，宜采用( B )； A、中速； B、低速； C、高速； 9、 主轴正转的代码是( A )； A、M03； B、M04； C、M00； 10、M06是( A )
A、换刀代码； B、主轴高速代码； C、程序结束代码；
四、指出下列各图加工表面（带 表面）的加工方法，并从切削加工考虑，改进其不合
理的结构（在图上直接修改）。（8分）
（a）车削（螺纹加工处要退刀槽） （b）钻削（底孔应与刀具形状一致） （c）插削（不开槽无法插削）
五、 请将以下数控车削程序所缺的部分补上：(6分)
今有直径Φ65圆钢毛坯一根，采用90°车刀(刀号为T1)完成整个加工过程，图中毛坯为细实线轮廓，加工后的形状为粗实线轮廓。请将程序所缺的部分补上。
N010 M3 M41* N020 G4 X1*
N030 G0 X8 Z100* N040 T1* N040 G0 X60 Z2* N050 G01 Z-4 F50* N060 G3 X60 Z-26 R30* N070 G01 Z-30* N080 G0 X66* N090 G0 Z100* N100 M2* 六、 工艺分析：(6分)
分别分析普通机床加工、数控机床加工的优点和缺点，一个现代化的大型机械制造企业， 其自动生产线和机修车间应分别配备哪类机床？为什么？
答：（1）首先分析普通机床加工，数控加工的优、缺点数控机床加工与普通机床加工相比具
有如下优点：
1 生产率高，由于加工过程是自动进行的，且机床能自动换刀、自动停车变速和快速空行程等
功能，使加工时间大大减少；
2 能稳定的获得高精度，数控加工时人工干预减少，可以避免人为误差，且机床重复精度高；
3 由于机床自动化程度大大提高，减轻了工人劳动强度，改善了劳动条件；
4 加工能力提高，应用数控机床可以很准确的加工出曲线、曲面、圆弧等形状非常复杂的零件，
因此，可以通过编写复杂的程序来实现加工常规方法难以加工的零件。 （2）分析自动生产线，机修车间对机床的要求
1 现代大型机械制造企业要求机床生产效率高、加工精度高、自动化程度高、加工能力提 高，因此，现代化的大型机械制造企业其自动化生产线应配备数控机床；
2 机修车间以满足企业内部其它设备维修的零散加工，单件或小批量，精度要求不高。因此，机修车间应配备普通机床。
