2025年材料成型及控制工程專升本制造工藝練習(xí)試卷含答案考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.下列哪種鑄造方法屬于特種鑄造？（）A.砂型鑄造B.金屬型鑄造C.熔模鑄造D.離心鑄造2.自由鍛與模鍛相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.生產(chǎn)效率高B.金屬利用率高C.可制造形狀復(fù)雜的零件D.設(shè)備利用率高3.在焊接過(guò)程中，產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的主要原因是（）。A.焊接接頭的拘束B(niǎo).焊接區(qū)冷卻不均勻C.焊接材料D.焊接電流4.下列哪種切削刀具材料最適合用于高速鋼車刀？（）A.碳化鎢B.氧化鋁陶瓷C.立方氮化硼D.高速鋼5.金屬切削過(guò)程中，切屑形成的主要階段是（）。A.剪切階段B.塑性變形階段C.摩擦階段D.斷裂階段6.下列哪種工藝方法屬于非接觸式加工？（）A.電火花加工B.激光加工C.沖壓D.砂輪磨削7.焊接殘余應(yīng)力中，最容易導(dǎo)致零件產(chǎn)生裂紋的是（）。A.橫向應(yīng)力B.縱向應(yīng)力C.切向應(yīng)力D.周向應(yīng)力8.對(duì)于形狀復(fù)雜、精度要求高的薄壁件，通常優(yōu)先選擇的毛坯制造方法是（）。A.鑄造B.鍛造C.粉末冶金D.型材9.金屬在鍛造前通常需要經(jīng)過(guò)加熱，其主要目的是（）。A.提高金屬塑性B.降低金屬?gòu)?qiáng)度C.便于脫模D.A和B10.下列哪項(xiàng)不是影響切削刀具磨損的主要因素？（）A.切削速度B.切削深度C.走刀量D.工件材料硬度二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.鑄造工藝是將熔融的金屬液體澆入__________中，待其冷卻凝固后獲得所需形狀和性能鑄件的方法。2.鍛壓是利用__________或__________的外力，使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，以獲得所需形狀和尺寸鍛件的一種壓力加工方法。3.焊接是利用__________或__________的熱能或其他能源，將兩個(gè)或兩個(gè)以上的工件連接在一起的方法。4.金屬切削過(guò)程通常包含__________、__________和__________三個(gè)基本階段。5.選擇毛坯時(shí)，應(yīng)綜合考慮零件的__________、__________、生產(chǎn)批量、經(jīng)濟(jì)性等因素。6.焊接變形的主要形式有__________、__________、__________和翹曲等。7.切削用量三要素是指__________、__________和__________。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述鑄造工藝的主要優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。2.與自由鍛相比，模鍛有哪些主要優(yōu)點(diǎn)？3.簡(jiǎn)述焊接殘余應(yīng)力對(duì)零件使用性能的影響。4.簡(jiǎn)述影響金屬切削刀具磨損的主要因素及其作用。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某工件材料許用剪應(yīng)力τ=360MPa，用直徑d=12mm的鉆頭鉆孔，切削速度v=0.2m/s，走刀量f=0.1mm/r，切削深度ap=5mm。假設(shè)切削力主要由剪切變形產(chǎn)生，且剪切角γ=30°。試估算鉆削該工件時(shí)所需的主切削力F（假設(shè)切削寬度b=ap）。請(qǐng)列出計(jì)算公式和過(guò)程。2.一焊接構(gòu)件長(zhǎng)L=1m，寬度B=0.5m，焊接時(shí)采用剛性固定，焊接后在焊縫附近產(chǎn)生了100MPa的縱向拉應(yīng)力。假設(shè)構(gòu)件材料的彈性模量E=200GPa，泊松比ν=0.3。試估算該構(gòu)件因焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生的總伸長(zhǎng)量ΔL。請(qǐng)列出計(jì)算公式和過(guò)程。五、綜合應(yīng)用題（15分）某廠需要加工一批形狀復(fù)雜的薄壁箱體零件，材料為HT250，批量中等?，F(xiàn)有車、銑、鉆、磨等機(jī)床設(shè)備。請(qǐng)分析該零件適合采用哪些主要的切削加工工序？并簡(jiǎn)述選擇這些工序的理由，以及為減少加工過(guò)程中的變形，可以考慮采取哪些工藝措施。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.D5.A6.B7.A8.A9.D10.B*(解析：1.特種鑄造包括熔模鑄造、壓鑄、金屬型鑄造、離心鑄造等。2.自由鍛無(wú)需模具，可加工形狀復(fù)雜的零件，但效率低，金屬利用率不高。3.焊接區(qū)冷卻不均勻?qū)е虏痪鶆蚴湛s，產(chǎn)生殘余應(yīng)力。4.高速鋼切削刃溫度不高時(shí)性能較好，適合一般車刀。5.切屑主要形成于剪切區(qū)。6.激光加工是非接觸式。7.橫向拉應(yīng)力易導(dǎo)致焊縫拉開(kāi)。8.形狀復(fù)雜、精度要求高的薄壁件常用鑄造。9.加熱提高塑性便于鍛造，同時(shí)降低強(qiáng)度便于變形。10.工件材料硬度影響刀具磨損，是切削力來(lái)源之一，不是影響因素本身。)*二、填空題1.型腔（或鑄型）2.錘擊；壓力3.熱能；化學(xué)能4.剪切；變形；摩擦5.結(jié)構(gòu)；材料；生產(chǎn)批量；經(jīng)濟(jì)性6.拉伸；彎曲；扭曲；翹曲7.切削速度；走刀量；切削深度*(解析：1.鑄造需要模具形成型腔。2.鍛造分為自由鍛和模鍛，利用外力使金屬變形。3.焊接通過(guò)熱能或化學(xué)能熔化連接。4.切削過(guò)程包含金屬的剪切滑移、塑性變形和刀具與工件的摩擦。5.選擇毛坯需考慮零件各項(xiàng)要求和生產(chǎn)實(shí)際。6.焊接變形有多種形式。7.切削用量是表示切削過(guò)程的重要參數(shù)。)*三、簡(jiǎn)答題1.優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)（可鑄形狀復(fù)雜零件）、成本較低。缺點(diǎn)：鑄件組織不均勻、力學(xué)性能相對(duì)較低、尺寸精度不高、易產(chǎn)生氣孔、縮松等缺陷。*(解析：答出鑄造的主要特點(diǎn)和相對(duì)不足。)*2.優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率高、金屬利用率高、鍛件組織致密、力學(xué)性能好、可制造形狀復(fù)雜的零件（尤其是封閉截面）。*(解析：對(duì)比自由鍛，突出模鍛在效率、性能、形狀復(fù)雜性上的優(yōu)勢(shì)。)*3.影響：可能導(dǎo)致零件尺寸變形、產(chǎn)生應(yīng)力集中、降低零件疲勞強(qiáng)度、影響零件精度和裝配。*(解析：說(shuō)明焊接殘余應(yīng)力對(duì)零件尺寸、強(qiáng)度、性能和精度等方面的不良影響。)*4.主要因素及作用：切削速度（越高，刀具與工件接觸時(shí)間短，溫升快，磨損加劇）；走刀量（越大，單位時(shí)間內(nèi)金屬變形量越大，切削刃承受負(fù)荷越大，磨損越快）；切削深度（越大，切屑厚度越大，切削刃單位時(shí)間磨屑量增多，磨損越快）；刀具材料（性能差易磨損）；工件材料（硬度高、韌性大、化學(xué)活性強(qiáng)易磨損）；切削液（使用不當(dāng)或無(wú)切削液會(huì)增加磨損）。*(解析：列出主要影響因素，并簡(jiǎn)述每個(gè)因素如何影響磨損。)*四、計(jì)算題1.解：主切削力F的計(jì)算公式為F=K·τ·b·h其中h≈ap（假設(shè)切削寬度b≈切削深度ap）所以F≈K·τ·ap查表或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，鉆削時(shí)主切削力系數(shù)K約為1.0~1.5，此處取K=1.2（單位：N·mm2）F≈1.2×360N/mm2×5mmF≈2160N*(解析：使用簡(jiǎn)化公式F≈Kτap，近似認(rèn)為切削寬度b等于切削深度ap，選擇合適的切削力系數(shù)K，代入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。)*2.解：構(gòu)件產(chǎn)生的總伸長(zhǎng)量ΔL與平均應(yīng)力σ有關(guān)。平均應(yīng)力σ=總應(yīng)力/截面面積=100MPa根據(jù)彈性變形公式ΔL=σ·L/EΔL=(100×10^6Pa)×(1m)/(200×10^9Pa)ΔL=0.0005m=0.5mm*(解析：假設(shè)焊接引起的縱向拉應(yīng)力均勻分布在整個(gè)構(gòu)件上（平均應(yīng)力），利用彈性模量公式計(jì)算總伸長(zhǎng)量。注意單位換算。)*五、綜合應(yīng)用題工序：粗加工（車削或銑削去除大部分余量）、半精加工（車削或銑削，保證尺寸精度和表面質(zhì)量）、精加工（車削或銑削，達(dá)到最終精度和表面粗糙度要求）、鉆孔、攻絲、磨削（可選，用于保證關(guān)鍵表面精度和粗糙度）。理由：該零件形狀復(fù)雜，車削和銑削是基本的形狀加工方法；薄壁件易變形，粗加工時(shí)應(yīng)分階段進(jìn)行，留足精加工余量，減少一次性切削力；鉆孔是必要的輔助工序。工藝措施：采用夾緊變形小的夾具；合理安排加工順序