北京开放大学机械制造基础期末考试试卷与参考答案

《机械制造基础》期末考试复习笔记

——北京开放大学期末考试要点解析

一、考试概况

1. 考试性质

- 闭卷笔试，满分100分，考试时间120分钟。

- 考察对机械制造基础理论、工艺方法及实际应用的掌握程度。

2. 题型分布

- 选择题（20%）：基础知识与概念辨析。

- 判断题（15%）：工艺流程、参数选择的正确性判断。

- 简答题（30%）：核心知识点的原理与应用。

- 计算题（20%）：切削参数、材料性能等定量分析。

- 案例分析题（15%）：工艺设计、问题解决能力。

二、重点知识点梳理

1. 金属材料与热处理

- 材料性能要求：

- 力学性能（强度、硬度、塑性、韧性）与加工工艺的关系。

- 常用材料（如45钢、T10钢、HT200）的适用场景。

- 热处理工艺：

- 退火（消除内应力、细化晶粒）、正火（提高硬度）、淬火+回火（强化材料性能）。

- 表面处理技术（如渗碳、氮化）的作用与适用零件类型。

例题：

> 简答：简述淬火后为何必须进行回火？

> 参考答案：淬火后材料硬度高但脆性大，回火可降低内应力，提高韧性，稳定尺寸，获得所需的力学性能。

2. 机械加工工艺基础

- 加工方法选择：

- 粗加工（如车削、铣削）、精加工（磨削、研磨）的适用阶段。

- 加工经济精度与加工成本的权衡。

- 工艺路线设计：

- 基准先行原则（先加工基准面）、粗精分开、先主后次。

- 工序划分（按加工阶段、安装次数、加工部位划分）。

例题：

> 选择题：加工轴类零件的外圆表面，最终达到IT6精度时，应选择（ ）。

> A. 粗车→精车→磨削

> B. 粗车→半精车→精车

> C. 粗车→磨削→抛光

> 答案：A（磨削可达到高精度要求）

3. 金属切削原理与机床

- 切削三要素：

- 切削速度（v）、进给量（f）、背吃刀量（ap）对加工效率和表面质量的影响。

- 刀具材料：

- 高速钢（韧性好）、硬质合金（硬度高）、超硬材料（立方氮化硼、金刚石）的适用场景。

- 机床类型：

- 车床（回转加工）、铣床（铣削平面/沟槽）、磨床（精密加工）的典型应用。

例题：

> 计算题：已知切削速度v=100m/min，工件直径d=50mm，求主轴转速n（π取3.14）。

> 答案：n = v/(πd) = 100/(3.14×0.05) ≈ 636.9r/min

4. 典型机械加工工艺

- 铸造工艺：

- 砂型铸造流程（造型→浇注→落砂）、铸件缺陷（缩孔、气孔）的防止措施。

- 焊接工艺：

- 常用焊接方法（电弧焊、氩弧焊、激光焊）的特点与适用材料。

- 装配工艺：

- 过盈配合、过渡配合、间隙配合的装配方法（压入法、热装法）。

例题：

> 判断题：装配时，过盈量较大的配合件可采用冷缩法装配。

> 答案：×（过盈量大应采用热装法，冷缩法可能损坏零件）

5. 先进制造技术

- 数控加工（CNC）：

- 数控机床的组成（CNC系统、伺服驱动、反馈装置）、加工特点（高精度、柔性化）。

- 3D打印技术：

- 增材制造原理、适用场景（复杂结构、快速原型）。

- 绿色制造：

- 资源节约、能源高效利用、减少污染的制造理念。

三、高频考点与答题技巧

1. 选择题与判断题

- 高频考点：

- 材料热处理工艺（如渗碳层深度对表面硬度的影响）。

- 切削参数的选择（如高速钢刀具的合理切削速度范围）。

- 技巧：

- 注意题干关键词（如“最终加工”对应磨削，“粗加工”对应车削或铣削）。

2. 简答题

- 答题要点：

- 结构化回答（原理→应用→优缺点）。

- 例：简述磨削加工的特点 → 高精度、高表面质量，但易产生烧伤，需冷却液。

3. 案例分析题

- 解题步骤：

1. 审题：明确问题（如工艺路线设计、缺陷原因分析）。

2. 拆分：按加工阶段、工艺方法、参数选择分步分析。

3. 关联知识点：结合基准选择、加工经济性、材料性能等。

例题：

> 案例题：某轴类零件需加工外圆表面至IT6精度，材料为45钢，请设计加工工艺路线。

> 参考答案：

> 1. 粗车外圆（去除余量，达到IT11精度）；

> 2. 半精车（IT9精度，为磨削留余量）；

> 3. 外圆磨削（最终达到IT6精度，表面粗糙度Ra0.8μm）。

四、复习建议

1. 重点突破：

- 优先掌握金属材料性能、切削参数计算、工艺路线设计等高频考点。

2. 整理笔记：

- 用思维导图梳理章节逻辑，标注易错点（如热处理工艺的温度范围）。

3. 模拟练习：

- 完成历年真题，重点关注计算题和案例分析题的解题思路。

4. 关注热点：

- 先进制造技术（如智能制造、绿色制造）可能出现在简答题或论述题中。

五、参考答案示例（节选）

题目：简述表面淬火与渗碳工艺的区别。

答案：

- 表面淬火：仅改变表层组织，不改变表层化学成分，适用于低碳钢（如45钢），硬度层深度较浅。

- 渗碳：向表层渗入碳元素，提高表层硬度，适用于低碳钢（如20钢），硬度层较深且耐磨性更好。

通过系统梳理知识点、强化高频考点训练，结合实际案例分析，可有效提升考试通过率。预祝考试顺利！

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