广东开放大学机械制造基础 #（本）期末考试试卷与参考答案

以下是一份针对广东开放大学《机械制造基础》（本）期末考试的复习笔记，涵盖核心知识点和高频考点，供参考学习：

广东开放大学《机械制造基础》（本）复习笔记

一、考试形式与题型

1. 题型分布：

- 选择题（20%）

- 判断题（20%）

- 简答题（30%）

- 计算题（20%）

- 案例分析题（10%）

2. 重点章节：

- 金属材料与热处理

- 机械加工工艺基础

- 铸造、锻造、焊接工艺

- 切削加工原理与机床

- 机械制造自动化技术

- 典型零件加工工艺

- 质量控制与检测技术

二、核心知识点梳理

1. 金属材料与热处理

- 金属材料分类：

- 碳钢（按含碳量分：低碳钢、中碳钢、高碳钢）

- 合金钢（工具钢、结构钢、特殊性能钢）

- 铸铁（灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁）

- 非铁金属（铝、铜、钛合金等）

- 热处理方法：

- 退火（消除内应力、细化晶粒）

- 正火（改善力学性能）

- 淬火（提高硬度，需配合回火）

- 表面热处理（渗碳、渗氮）

- 材料选择原则：

- 根据零件的使用要求（强度、硬度、耐磨性等）

- 考虑加工工艺性和经济性

2. 机械加工工艺基础

- 加工工艺过程：

- 铸造 → 锻造 → 切削加工 → 热处理 → 装配

- 工艺规程制定：

- 工艺路线设计（粗加工→半精加工→精加工）

- 切削用量选择（切削速度、进给量、背吃刀量）

- 工艺装备（机床、夹具、刀具、量具）

- 加工余量与公差：

- 余量选择需考虑材料特性、加工方法和精度要求

- 公差配合（间隙配合、过盈配合、过渡配合）

3. 铸造工艺

- 铸造方法：

- 砂型铸造（常用工艺，成本低）

- 特种铸造（熔模铸造、压力铸造、金属型铸造）

- 铸造缺陷：

- 气孔、缩孔、裂纹、粘砂等

- 防治措施（合理浇注系统、控制温度、涂料处理）

4. 锻造工艺

- 锻造类型：

- 自由锻造（手工或机械操作，适合单件小批量）

- 模锻（锤上模锻、压力机模锻，适合批量生产）

- 锻造比：

- 锻造比 = 锻前坯料体积 / 锻后锻件体积

- 锻造比越大，金属纤维组织连续性越好，力学性能越佳。

5. 焊接工艺

- 焊接方法：

- 熔焊（电弧焊、气焊、激光焊）

- 压焊（电阻焊、摩擦焊）

- 钎焊（软钎焊、硬钎焊）

- 焊接缺陷：

- 气孔、夹渣、未熔合、裂纹

- 防治措施（控制焊接参数、焊前预热、焊后处理）

6. 切削加工原理

- 切削三要素：

- 切削速度（v）、进给量（f）、背吃刀量（ap）

- 刀具材料：

- 高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料（金刚石、立方氮化硼）

- 刀具磨损与寿命：

- 磨损形式（机械磨损、热磨损、相变磨损）

- 刀具寿命（T）计算：T = (切削时间) × (每齿进给量) × (切削速度)

7. 机床与夹具

- 机床分类：

- 金属切削机床（车床、铣床、钻床、磨床）

- 特种加工机床（电火花加工、线切割）

- 夹具设计原则：

- 符合六点定位原则

- 夹紧力方向应避免工件变形

8. 机械制造自动化

- 自动化技术：

- 数控加工（CNC）、柔性制造系统（FMS）

- 计算机辅助工艺设计（CAPP）

- 智能制造趋势：

- 工业机器人应用、物联网（IoT）在制造中的集成

9. 典型零件加工工艺

- 轴类零件：

- 加工路线：车削 → 磨削 → 热处理

- 箱体类零件：

- 加工路线：铸造 → 铣削 → 钻孔 → 镗削

- 齿轮加工：

- 成形法（铣齿、拉齿）与展成法（滚齿、剃齿）

10. 质量控制与检测

- 误差分析：

- 原理误差、工艺系统误差、测量误差

- 检测方法：

- 量具检测（卡尺、千分尺、百分表）

- 光学检测（三坐标测量机、激光干涉仪）

- 无损检测（超声波探伤、X射线检测）

三、高频考点与易错点

1. 金属材料的热处理工艺：

- 淬火后必须回火，否则易产生脆性。

- 渗碳钢适用于表面硬度高、心部韧性好的零件（如齿轮）。

2. 切削加工参数选择：

- 切削速度过大会导致刀具快速磨损或工件变形。

- 背吃刀量（ap）与进给量（f）需根据机床功率和刀具刚性调整。

3. 铸造与锻造的对比：

- 铸造适合复杂形状零件，但力学性能较差；锻造适合承受冲击载荷的零件，但成本较高。

4. 焊接缺陷的成因：

- 气孔：保护气体不足或焊条受潮。

- 裂纹：冷却速度过快或材料淬硬倾向大。

5. 工艺系统误差：

- 机床几何误差、刀具磨损、夹具定位误差均会影响加工精度。

四、答题技巧与参考答案示例

1. 选择题示例

题目：下列哪种材料适合制造弹簧？

A. 低碳钢

B. 中碳钢

C. 高碳钢

D. 铸铁

答案：C

解析：高碳钢具有高弹性，适合弹簧制造，需配合淬火+回火处理。

2. 判断题示例

题目：焊接过程中，预热可以减少焊接应力。

答案：√

解析：预热可降低温度梯度，减少热应力导致的裂纹。

3. 简答题示例

题目：简述铸造工艺的三个主要阶段。

答案：

1. 造型与制芯：制作砂型和砂芯。

2. 浇注：将液态金属注入型腔。

3. 落砂与清理：去除型砂并清理铸件表面缺陷。

4. 计算题示例

题目：已知某车削加工的切削速度v=100m/min，工件直径d=50mm，求主轴转速n（单位：r/min）。

答案：

公式：v = πd n / 1000

代入数据：n = (v × 1000) / (πd) = (100×1000)/(3.14×50) ≈ 636.9r/min

5. 案例分析题示例

题目：某轴类零件表面硬度要求HRC50-55，心部需保持韧性，应如何选择材料及热处理工艺？

答案：

- 材料选择：选用渗碳钢（如20CrMnTi）。

- 热处理工艺：

1. 渗碳：提高表面碳含量，增强表面硬度。

2. 淬火+低温