(2025年)國開學(xué)習(xí)網(wǎng)電大《機械制造基礎(chǔ)》形考任務(wù)及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.下列金屬材料中，屬于黑色金屬的是（）。A.黃銅B.鋁合金C.45鋼D.鈦合金答案：C解析：黑色金屬主要指鐵、鉻、錳及其合金，45鋼是碳素結(jié)構(gòu)鋼，屬于黑色金屬；黃銅（銅合金）、鋁合金、鈦合金均為有色金屬。2.以下哪種熱處理工藝可顯著提高鋼的硬度和耐磨性？（）A.退火B(yǎng).正火C.淬火+回火D.時效處理答案：C解析：淬火可使鋼獲得高硬度的馬氏體組織，隨后回火可消除內(nèi)應(yīng)力并調(diào)整韌性，二者結(jié)合能有效提高硬度和耐磨性；退火、正火主要用于改善切削性能或消除內(nèi)應(yīng)力；時效處理多用于鋁合金消除內(nèi)應(yīng)力。3.鑄造工藝中，分型面選擇的基本原則是（）。A.盡量使鑄件位于下砂型B.盡量增加型芯數(shù)量C.盡量采用曲面分型D.盡量使型腔分散答案：A解析：分型面應(yīng)盡量使鑄件全部或大部分位于下砂型，以減少錯箱、飛邊等缺陷；增加型芯數(shù)量會提高工藝復(fù)雜度；曲面分型會增加造型難度；型腔分散不利于鑄件精度控制。4.自由鍛造的主要特點是（）。A.生產(chǎn)效率高B.適合大批量生產(chǎn)C.鍛件形狀簡單D.尺寸精度高答案：C解析：自由鍛造靠鍛工操作控制形狀，難以加工復(fù)雜零件，適合小批量、形狀簡單的鍛件；生產(chǎn)效率和尺寸精度均低于模鍛，不適合大批量生產(chǎn)。5.焊接過程中，產(chǎn)生咬邊缺陷的主要原因是（）。A.焊接電流過小B.焊接速度過慢C.電弧過長D.焊條角度不當(dāng)答案：D解析：咬邊是焊縫邊緣母材被電弧燒熔后未填滿的凹槽，多因焊條角度不當(dāng)、電弧過長或焊接速度過快導(dǎo)致；電流過小易產(chǎn)生未焊透，速度過慢易導(dǎo)致焊縫過寬。6.車削加工中，主運動是（）。A.刀具的縱向移動B.刀具的橫向移動C.工件的旋轉(zhuǎn)運動D.刀具的快速趨近運動答案：C解析：主運動是切除材料的主要運動，車削中工件旋轉(zhuǎn)提供主運動，刀具移動為進給運動。7.下列刀具材料中，硬度最高的是（）。A.高速鋼B.硬質(zhì)合金C.陶瓷D.金剛石答案：D解析：金剛石（天然或人造）硬度最高（HV10000），其次是陶瓷（HV1300-1500）、硬質(zhì)合金（HV890-930）、高速鋼（HV620-650）。8.機械加工工藝過程中，“基準(zhǔn)先行”原則的目的是（）。A.減少裝夾次數(shù)B.提高加工效率C.保證后續(xù)工序的定位精度D.降低刀具磨損答案：C解析：先加工基準(zhǔn)面可為后續(xù)工序提供準(zhǔn)確的定位基準(zhǔn)，避免因基準(zhǔn)不精確導(dǎo)致的加工誤差。9.下列表面粗糙度參數(shù)中，最常用的是（）。A.RzB.RyC.RaD.Rq答案：C解析：Ra（輪廓算術(shù)平均偏差）是應(yīng)用最廣泛的表面粗糙度參數(shù)，反映表面微觀不平度的平均高度。10.加工細(xì)長軸時，為防止彎曲變形，通常采用的措施是（）。A.增大切削深度B.使用中心架或跟刀架C.提高主軸轉(zhuǎn)速D.減小進給量答案：B解析：細(xì)長軸剛性差，易因切削力彎曲，中心架或跟刀架可增加支撐，提高剛性；增大切削深度或轉(zhuǎn)速會加劇變形，減小進給量可降低切削力但效果有限。二、判斷題（每題1分，共10分）1.金屬的疲勞強度是指材料在無限次交變載荷下不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力。（）答案：√解析：疲勞強度的定義即為材料在無限次交變應(yīng)力作用下不發(fā)生破壞的最大應(yīng)力值。2.球墨鑄鐵的力學(xué)性能接近鋼，可用于制造曲軸、齒輪等零件。（）答案：√解析：球墨鑄鐵中的石墨呈球狀，對基體割裂作用小，強度、韌性接近鋼，適合制造承受沖擊的零件。3.模鍛比自由鍛的尺寸精度高，但成本也更高。（）答案：√解析：模鍛使用鍛模成型，尺寸精度高、表面質(zhì)量好，但模具制造復(fù)雜，適合大批量生產(chǎn)，成本高于自由鍛。4.氣焊的熱影響區(qū)比電弧焊小，適合焊接薄鋼板。（）答案：×解析：氣焊火焰溫度較低（約3100℃），加熱緩慢，熱影響區(qū)大；電弧焊溫度高（6000-8000℃），熱輸入集中，熱影響區(qū)更小，更適合薄鋼板。5.鉆孔屬于粗加工，加工精度一般為IT11-IT13，表面粗糙度Ra12.5-50μm。（）答案：√解析：鉆孔因鉆頭剛性差、排屑困難，精度較低，通常作為預(yù)加工工序。6.切削用量三要素中，對刀具壽命影響最大的是切削速度。（）答案：√解析：切削速度提高會顯著增加切削溫度，加劇刀具磨損，對壽命影響最大（約為指數(shù)關(guān)系），其次是進給量，最后是切削深度。7.加工順序中，“先面后孔”原則是指先加工平面，再以平面為基準(zhǔn)加工孔。（）答案：√解析：平面面積大、定位穩(wěn)定，先加工平面可為后續(xù)孔加工提供可靠基準(zhǔn)，保證孔的位置精度。8.表面粗糙度值越小，零件的耐磨性和耐腐蝕性越好。（）答案：√解析：表面越光滑（Ra值?。?，接觸面積大、應(yīng)力集中小，耐磨性和耐腐蝕性更優(yōu)。9.加工中心與普通數(shù)控機床的主要區(qū)別是具有自動換刀裝置。（）答案：√解析：加工中心配備刀庫和自動換刀系統(tǒng)，可在一次裝夾中完成多工序加工，而普通數(shù)控機床一般需手動換刀。10.冷變形強化會使金屬的強度、硬度提高，但塑性、韌性下降。（）答案：√解析：冷變形（如冷軋、冷拉）導(dǎo)致位錯密度增加，金屬發(fā)生加工硬化，強度硬度上升，塑性韌性降低。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述鑄造工藝中“冒口”的作用及設(shè)計原則。答：冒口的作用是補縮（補償鑄件凝固收縮）、排氣和集渣。設(shè)計原則包括：①冒口的凝固時間應(yīng)大于或等于鑄件被補縮部分的凝固時間（通過“模數(shù)法”計算，冒口模數(shù)≥鑄件模數(shù)）；②冒口應(yīng)設(shè)置在鑄件最高、最厚處，便于金屬液自上而下填充；③冒口應(yīng)靠近熱節(jié)（鑄件凝固緩慢的部位），確保補縮通道暢通；④冒口數(shù)量應(yīng)盡量少，避免增加工藝復(fù)雜度和材料消耗。2.比較電阻焊與電弧焊的特點及應(yīng)用場景。答：電阻焊是利用電流通過工件接觸面產(chǎn)生的電阻熱熔化金屬，特點是加熱時間短、熱影響區(qū)小、變形小、生產(chǎn)效率高，但設(shè)備成本高、接頭形式受限（多為搭接）。主要用于薄板、鋼筋、汽車車身等大批量生產(chǎn)的場合（如點焊、縫焊）。電弧焊是利用電弧熱熔化焊條和母材，特點是設(shè)備簡單、操作靈活、可焊各種接頭形式，但熱輸入大、變形較大、效率較低。適用于中厚板結(jié)構(gòu)、單件或小批量生產(chǎn)（如手工電弧焊、埋弧焊）。3.什么是“加工硬化”？其產(chǎn)生原因及實際意義是什么？答：加工硬化（冷作硬化）是金屬在冷塑性變形過程中，隨著變形量增加，強度、硬度提高，塑性、韌性下降的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：冷變形時，金屬內(nèi)部位錯密度增加，位錯間相互交割、纏結(jié)，阻礙位錯運動，導(dǎo)致變形抗力增大。實際意義：①可作為強化金屬的手段（如冷軋鋼板提高強度）；②是某些工藝（如冷沖壓）的必要條件（變形過程中材料硬化，避免局部過度變形）；③但會增加后續(xù)加工難度（需中間退火消除硬化）。4.簡述車削加工的主要特點及應(yīng)用范圍。答：車削特點：①主運動為工件旋轉(zhuǎn)，適合加工回轉(zhuǎn)體表面（外圓、內(nèi)孔、端面等）；②切削過程連續(xù)，切削力穩(wěn)定，加工精度較高（IT7-IT8，Ra1.6-0.8μm）；③刀具結(jié)構(gòu)簡單，更換方便，可加工多種材料（鋼、鑄鐵、有色金屬等）；④可通過調(diào)整切削用量適應(yīng)不同加工要求（粗加工、精加工）。應(yīng)用范圍：主要加工軸類、套類、盤類零件（如光軸、齒輪坯、法蘭盤），可完成外圓、內(nèi)孔、錐面、螺紋、成形面、端面等工序。5.機械加工工藝規(guī)程的作用有哪些？制定時應(yīng)遵循哪些原則？答：作用：①指導(dǎo)生產(chǎn)的技術(shù)文件（規(guī)定加工順序、工藝參數(shù)等）；②組織生產(chǎn)和計劃管理的依據(jù)（安排進度、調(diào)度設(shè)備）；③新建或擴建車間的基礎(chǔ)（確定設(shè)備、人員、場地）；④保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高效率的關(guān)鍵（優(yōu)化工藝路線）。原則：①質(zhì)量第一（滿足零件圖紙的尺寸、形位公差和表面質(zhì)量要求）；②經(jīng)濟性（降低成本，采用高效工藝和設(shè)備）；③可行性（結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)水平）；④環(huán)保與安全（減少污染，保障操作安全）。四、綜合分析題（每題15分，共30分）1.某企業(yè)需加工一批直徑φ80mm、長度1200mm的45鋼傳動軸（如圖所示），要求外圓尺寸精度IT7，表面粗糙度Ra0.8μm，兩端面需加工中心孔（作為后續(xù)磨削基準(zhǔn)）。試制定其機械加工工藝路線，并說明各工序的作用。答：工藝路線：（1）下料：選用φ85mm×1220mm的45鋼棒料（留5mm加工余量），鋸床切斷。作用：獲得毛坯。（2）正火：加熱至860℃（Ac3+30-50℃），空冷。作用：細(xì)化晶粒，改善切削性能（降低硬度至170-217HBW）。（3）粗車：用普通車床，三爪卡盤裝夾一端，頂尖頂另一端。粗車外圓至φ82mm（留2mm精車余量），車兩端面至長度1205mm（留5mm精車余量），鉆中心孔（A2型）。作用：去除大部分余量，為后續(xù)工序提供基準(zhǔn)。（4）調(diào)質(zhì)處理：加熱至840℃淬火（水淬），550℃回火（高溫回火）。作用：獲得回火索氏體組織，提高綜合力學(xué)性能（硬度220-250HBW）。（5）半精車：以中心孔定位（兩頂尖裝夾），半精車外圓至φ80.5mm（留0.5mm磨削余量），精車兩端面至長度1200mm（尺寸精度IT10，Ra3.2μm）。作用：進一步提高尺寸精度，為磨削做準(zhǔn)備。（6）銑鍵槽（若有）：用立式銑床，以兩端中心孔和外圓定位，銑削鍵槽至圖紙要求（寬度、深度、對稱度）。作用：加工非回轉(zhuǎn)表面。（7）磨削外圓：用萬能外圓磨床，兩頂尖定位，粗磨→精磨外圓至φ80mm（IT7，Ra0.8μm）。作用：保證最終尺寸精度和表面質(zhì)量。（8）檢驗：用千分尺測直徑，表面粗糙度儀測Ra值，三坐標(biāo)測量儀檢形位公差（如圓度、圓柱度）。作用：確保零件符合圖紙要求。2.分析下圖所示齒輪（材料為QT600-3，球墨鑄鐵）的鑄造工藝方案，需說明分型面選擇、澆注位置確定、型芯設(shè)計及防止鑄造缺陷的措施。答：（注：假設(shè)齒輪為盤類零件，外徑φ200mm，厚度30mm，輪輻4條，中心有φ50mm通孔）（1）分型面選擇：采用水平分型，分型面位于齒輪最大截面（外徑處），將型腔分為上砂型和下砂型。優(yōu)點：便于起模，型芯安放穩(wěn)定，減少錯箱缺陷。（2）澆注位置確定：將齒輪大平面朝下（底面為加工面），輪輻和輪轂朝上。原因：大平面朝下可避免夾砂、氣孔（氣體上?。嗇灣媳阌诿翱谘a縮。（3）型芯設(shè)計：中心通孔需用圓柱形型芯，型芯用硅砂+樹脂粘結(jié)劑制造，需設(shè)置型芯頭（與砂型配合定位），并在型芯內(nèi)開排氣道（φ3mm通