41．合金调质钢的性能特点与用途有哪些？答：具有高强度、高韧性的良好的综合力学性能。

主要用于制造在重载荷下同时又受冲击载荷作用的一些重要零件，如汽车、拖拉机、机床等上的齿轮、主轴、连杆、高强度螺栓等。

42．设备改造（精化）的目的是什么？ 答：设备改造（精化）的目的是： （1）提高设备可靠性和工序能力。

（2）提高劳动生产率。

（3）减轻操作劳动强度、提高设备自动化程度。

41．高碳钢的性能特点与用途有哪些？答：具有较高的强度、硬度和弹性，但焊接性不好，切削性稍差，冷变形塑性差。

主要用来制造具有较高强度、耐磨性和弹性的零件，如气门弹簧、弹簧垫圈、板簧和螺旋弹簧等弹性元件及耐磨零件。

42．在设备诊断中，通过油样分析可获得哪些信息？答：磨屑的浓度和颗粒大小反映了设备磨损的严重程度；磨屑的大小和形貌反映了磨屑产生的原因，即磨损发生的机理；磨屑的成分反映了磨屑产生的部位，即零件磨损的部位。

41．中碳钢的性能特点与用途有哪些？．答：具有较高的强度和硬度，其塑性和韧性随含碳量的增加而逐步降低，切削性能良好。

经调质后，能获得较好的综合力学性能。

主要用来制作受力较大的机械零件，如连杆、曲轴、齿轮和联轴器等。

42．数控机床的加工特点是什么？答：加工精度高，尺寸一致性好；可以加工较复杂型面的工件；生产效率高；减轻工人劳动强度；经济效益明显。

41．高速钢的性能特点与用途有哪些？1．答：具有高热硬性（可达600℃）、高硬度、高耐磨性。

常用于制造切削速度较高的刀具（如车刀、铣刀、钻头等）和形状复杂、载荷较大的成型刀具（如齿轮铣刀、拉刀）；冷挤压模及某些耐磨零件。

考 生 答 题 不 准 超 过 此 线42．设备改造（精化）的原因有哪些？ 答：设备改造（精化）的原因是：（1）工件结构特点的需要。

如工件刚性差、易变形或形状独特等。

（2）工件技术要求的需要。

如有些工件在应用的设备上加工达不到工件的技术要求、尺寸精度、表面粗糙度、位置精度等。

（3）工件加工批量的需要。

改进设备的工序能力可以提高工件加工的生产率。

41．珠光体灰铸铁的性能特点与用途有哪些？答：强度低，塑性、韧性差，但具有良好的铸造性、切削性和加工性，较高的耐磨性、减振性及较低的缺口敏感性。

主要用于制造承受较大载荷和要求一定的气密性或耐蚀性等较重要的零件，如齿轮、机座、飞轮、活塞、汽缸体、液压缸、阀门等。

42．可编程控制器（PLC ）的工作原理是什么？答：可编程控制器（PLC ）的工作原理是由按钮、传感器和行程开关输入信号，当信号改变时，控制系统做出反应，通过编制的机内逻辑程序，产生输出信号以控制被控系统的外部负载（如继电器、电动机、电磁阀、指示灯、报警器等）。

五、计算题（第43～44题。

每题5分，满分10分。

）43．轴套零件的轴向尺寸如图所示，其外圆、内孔及端面均已加工。

试求当以B 面定位钻铰φ10H7mm 孔的工序尺寸，并画出尺寸链图。

解：画尺寸链图。

封闭环为A E =25±0.15；增环有A 1=50±0.05，A 3（待求）；减环有A 2=005.060-。

005.060-。

因：A E = A 1＋A 3－A 2 有：A 3 = A E ＋A 2－A 1=25＋60－50=35 因：A Emax = A 1max ＋A 3max －A 2min 有：A 3max = A Emax ＋A 2min －A 1max =25.15＋59.95－50.05=35.05（或因：A ES = A 1S ＋A 3S －A 2X 有：A 3S = A ES ＋A 2X －A 1S =0.15－0.05－0.05=+0.05）因：A Emin = A 1min ＋A 3min －A 2max 有：A 3min = A Emin ＋A 2max －A 1min =24.85＋60－49.95=34.9 （或因：A EX = A 1X ＋A 3X －A 2S 有：A 3X = A EX ＋A 2S －A 1X =－0.15＋0＋0.05=－0.10）故 A 3为05.010.035+-mmA 2 A 3A E试卷正文44．某旋转件的质量m =50kg ，工作转速n =3000r/min ，平衡精度等级为G2.5。

试求平衡后允许的偏心距e 和剩余不平衡力矩M （取重力加速度g ≈10m/s 2）。

解：旋转件的角速度 ω=2πn /60=2π×3000/60=314.16 rad/s 由于平衡精度等级为G2.5，所以旋转件的偏心速度 v e =2.5 mm /s 允许的偏心距 e =1000 v e /ω=1000×2.5/314.16=7.96μm剩余不平衡力矩 M =We =mge =50×10×7.96=3980 N ·μm =3.98 N ·mm答：平衡后允许的偏心距e 为7.96μm ，剩余不平衡力矩M 为3.98 N ·mm 。

43．如图所示的轴套件，当加工B 面保证尺寸20.0010+mm 时的定位基准为A 时，需进行工艺尺寸换 算。

试计算A 、B 间的工序尺寸，并画出尺寸链图。

解：画尺寸链图。

封闭环为A E =20.0010+；增环有A 1（待求），A 3=05.0030+；减环有A 2=60±0.05。

因：A E = A 1＋A 3－A 2 有：A 1 = A E ＋A 2－A 3=10＋60－30=40 因：A Emax = A 1max ＋A 3max －A 2min 有：A 1max = A Emax ＋A 2min －A 3max =10.20＋59.95－30.05=40.10（或因：A ES = A 1S ＋A 3S －A 2X 有：A 1S = A ES ＋A 2X －A 3S =0.20－0.05－0.05=+0.10）因：A Emin = A 1min ＋A 3min －A 2max 有：A 1min = A Emin ＋A 2max －A 3min =10＋60.05－30=40.05（或因：A EX = A 1X ＋A 3X －A 2S 有：A 1X = A EX ＋A 2S －A 3X =0＋0.05－0=+0.05）故 A 1为10.005.040++mm 。

答：A 、B 间的工序尺寸为10.005.040++mm 。

A 1 A E A 3 A 244．某旋转件的质量m =20kg ，工作转速n =2900r/min ，平衡精度等级为G6.3。

试求平衡后允许的偏心距e 和剩余不平衡力矩M （取重力加速度g ≈10m/s 2）。

．解：旋转件的角速度 ω=2πn /60=2π×2900/60=303.67 rad/s由于平衡精度等级为G6.3，所以旋转件的偏心速度 v e =6.3 mm /s 允许的偏心距 e =1000 v e /ω=1000×6.3/303.67=20.75μm剩余不平衡力矩 M =We =mge =20×10×20.75=4150 N ·μm =4.15 N ·mm 答：平衡后允许的偏心距e 为20.75μm ，剩余不平衡力矩M 为4.15 N ·mm 。

43．图示圆柱齿轮，内孔需淬硬及磨削，孔径为φ06.0040+mm ，键槽深度尺寸为20.003.43+mm 。

若加工工序顺序为： （1）镗内孔至φ10.004.39+mm ；（2）拉键槽至尺寸A ； （3）热处理；（4）磨内孔至尺寸φ06.0040+mm 。

由于热处理后内孔的尺寸变形很小，可忽略不计，为了保证键槽尺寸深度20.003.43+mm ，计算拉键槽的中间工序尺寸A ，并画出尺寸链图。

．解：画尺寸链图。

封闭环为键槽尺寸深度A E =20.003.43+；增环有磨内孔半径尺寸A 2=03.0020+，拉键槽尺寸A （待求）；减环有镗内孔半径尺寸A 1=05.007.19+。

因：A E = A 2＋A －A 1 有：A = A E ＋A 1－A 2=43.3＋19.7－20=43因：A Emax = A 2max ＋A max －A 1min 有：A max = A Emax ＋A 1min －A 2max =43.50＋19.7－20.03=43.17 （或因：A ES = A 2S ＋A S －A 1X 有：A S = A ES ＋A 1X －A 2S =0.20＋0－0.03=+0.17）因：A Emin = A 2min ＋A min －A 1max 有：A min = A Emin ＋A 1max －A 2min =43.3＋19.75－20=43.05（或因：A EX = A 2X ＋A X －A 1S 有：A X = A EX ＋A 1S －A 2X =0＋0.05－0=+0.05）故 A 为17.005.043++mm 。

答：拉键槽的中间工序尺寸A 为17.005.043++mm 。

A 2A 1A44．某旋转件的质量m =100kg ，工作转速n =1000r/min ，平衡精度等级为G1。

试求平衡后允许的偏心距e 和剩余不平衡力矩M （取重力加速度g ≈10m/s 2）。

解：旋转件的角速度 ω=2πn /60=2π×1000/60=104.72 rad/s由于平衡精度等级为G1，所以旋转件的偏心速度 v e =1 mm /s 允许的偏心距 e =1000 v e /ω=1000×1/104.72=9.55μm剩余不平衡力矩 M =We =mge =100×10×9.55=9550 N ·μm =9.55 N ·mm 答：平衡后允许的偏心距e 为9.55μm ，剩余不平衡力矩M 为9.55 N ·mm 。

43．如图所示的零件，加工三个孔，计算加工后孔1和孔2之间、孔1和孔3之间所能达到的尺寸精度，并画出尺寸链图。

解：（1）孔1和孔2之间的尺寸精度A 12。

画尺寸链图。

封闭环为A 12（待求）；增环有A 2=1.0060+；减环有A 1=05.0020+。

A 12 = A 2－A 1=60－20=40A 12max = A 2max －A 1min =60.1－20=40.1（或A 12S = A 2S －A 1X =0.1－0=＋0.1）A 12min = A 2min －A 1max =60－20.05=39.95（或A 12X = A 2X －A 1S =0－0.05=－0.05）所以 A 12=1.005.040+-mm 。

（2）孔1和孔3之间的尺寸精度A 13。