2025年大學（金屬材料工程）金屬加工技術實操測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共10題，每題3分)1.金屬材料在進行切削加工時，以下哪種性能對加工表面質(zhì)量影響最大？（）A.硬度B.韌性C.塑性D.彈性模量2.車削加工中，車刀的前角增大，會使（）。A.切削力增大B.切削溫度升高C.刀具耐用度降低D.加工表面粗糙度減小3.銑削加工時，銑刀的螺旋角增大，切削厚度會（）。A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小4.磨削加工能獲得很高的加工精度和表面質(zhì)量，其主要原因是（）。A.砂輪硬度高B.磨削速度快C.磨粒細且鋒利D.磨削力小5.以下哪種金屬材料在鍛造時需要較大的鍛造比？（）A.低碳鋼B.中碳鋼C.高碳鋼D.鋁合金6.鍛造過程中，坯料在鐓粗時，若高度減小過多，可能會產(chǎn)生（）缺陷。A.折疊B.裂紋C.氣孔D.偏析7.焊接過程中，容易產(chǎn)生熱裂紋的金屬材料是（）。A.低碳鋼B.中碳鋼C.不銹鋼D.鋁合金8.手工電弧焊時，焊條的直徑主要根據(jù)（）來選擇。A.焊件厚度B.焊接電流C.焊縫寬度D.焊接速度9.氣體保護焊中，二氧化碳氣體保護焊的特點是（）。A.焊接質(zhì)量高B.成本低C.適用于各種金屬材料D.焊接變形小10.金屬材料的熱處理工藝中，淬火的目的是（）。A.提高硬度和耐磨性B.降低硬度，改善切削性能C.消除內(nèi)應力D.提高韌性第II卷（非選擇題，共70分）1.簡答題（每題10分，共20分）（1）簡述車削加工的特點及應用范圍。（2）說明鍛造比的含義及其對金屬材料組織和性能的影響。2.分析題（每題15分，共30分）（1）在銑削加工中，發(fā)現(xiàn)加工表面有明顯的振紋，請分析可能的原因及解決措施。（2）焊接低碳鋼時，出現(xiàn)了氣孔缺陷，試分析產(chǎn)生氣孔的原因及防止方法。3.計算題（每題10分，共20分）（1）已知車削外圓時，切削速度v=100m/min，工件直徑d=50mm，求車床主軸的轉(zhuǎn)速n。（2）某焊件厚度為10mm，采用手工電弧焊，焊條直徑為4mm，焊接電流為150A，求焊接速度v。（已知經(jīng)驗公式v=4I/d，其中I為焊接電流，d為焊條直徑）4.材料分析題（20分）閱讀以下材料：在金屬加工過程中，某工廠對一批金屬材料進行了加工處理。其中，對一種合金鋼進行了車削加工，發(fā)現(xiàn)加工后的表面粗糙度較大。對另一種鋁合金進行了鍛造，鍛造后發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部組織不均勻。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)車削加工時刀具的幾何角度選擇不當，鍛造時的鍛造溫度控制不準確。問題：請針對上述情況，分析刀具幾何角度選擇不當對車削加工表面粗糙度的影響，以及鍛造溫度控制不準確對鋁合金內(nèi)部組織的影響，并提出改進措施。5.綜合應用題（20分）某金屬材料工程專業(yè)的學生，要制作一個金屬零件，其形狀為圓柱體，直徑為50mm，長度為100mm。要求零件表面粗糙度達到Ra3.2μm，硬度為HRC50-55。請設計該零件的加工工藝路線，并說明各工序的作用及選擇該工序的依據(jù)。答案：1.C2.D3.B4.C5.C6.B7.D8.A9.B10.A1.（1）車削加工特點：加工精度高、表面粗糙度較小、生產(chǎn)率較高、適應性強。應用范圍：各種回轉(zhuǎn)體表面的加工，如內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋、溝槽等。（2）鍛造比是鍛造時金屬材料變形程度的一種表示方法。鍛造比增大，金屬材料的致密度提高，晶粒細化，力學性能改善，特別是塑性和韌性提高，但鍛造比過大，會使鍛造能耗增加，生產(chǎn)率降低，還可能產(chǎn)生鍛造缺陷。2.（1）銑削加工表面有振紋原因：刀具磨損、銑刀幾何角度不合理、工件材料硬度不均勻、銑削參數(shù)選擇不當、機床系統(tǒng)剛性不足等。解決措施：更換刀具、調(diào)整刀具幾何角度、對工件進行預處理、優(yōu)化銑削參數(shù)、檢查機床并加強剛性等。（2）焊接低碳鋼出現(xiàn)氣孔原因：焊條受潮、焊件表面清理不干凈、焊接電流過大或過小、電弧過長、保護氣體不純等。防止方法：烘干焊條、清理焊件表面、選擇合適焊接電流、控制電弧長度、使用純凈保護氣體等。3.（1）根據(jù)公式n=1000v/πd，可得n=1000×100/(3.14×50)≈637rpm。（2）將I=150A，d=4mm代入公式v=4I/d，可得v=4×150/4=150mm/min。4.刀具幾何角度選擇不當，如前角過小，會使切削力增大，切削溫度升高，導致加工表面粗糙度增大；后角過小，刀具磨損加劇，也會影響表面粗糙度。鍛造溫度控制不準確，溫度過高，鋁合金晶粒長大，導致內(nèi)部組織不均勻；溫度過低，變形抗力增大，則可能產(chǎn)生鍛造缺陷。改進措施：合理選擇刀具幾何角度，嚴格控制鍛造溫度范圍。5.加工工藝路線：下料→鍛造→退火→粗車