新版工程材料及機械制造基礎(chǔ)課件

工程材料及機械制造基礎(chǔ)內(nèi)容（簡介）

本書共有17章，包括材料的種類與性能、材料的組織結(jié)構(gòu)、金屬熱處理及材料改性、鋼鐵材料及其用途、非鐵材料、機械零件的失效及選材、鑄造、壓力加工、焊接、非金屬材料及復(fù)合材料成型方法、毛坯成形方法選擇及質(zhì)量控制、現(xiàn)代成形技術(shù)及發(fā)展趨勢、切削加工基礎(chǔ)知識、零件表面的加工方法、機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性、現(xiàn)代制造技術(shù)及發(fā)展趨勢等。第1章材料的種類與性能1.1材料的種類圖1.2材料的性能1.2.1靜載時材料的力學(xué)性能1.2.2其他載荷作用下材料的機械性能1.2.3材料的高溫和低溫性能1.2.4材料的物理性能1.2.5材料的化學(xué)性能1.2.6材料的工藝性能(1)oe段：直線、彈性變性(2)

eH段：曲線、彈性變形+塑性變形(3)

L段：水平線（略有波動）明顯的塑性變形屈服現(xiàn)象，作用的力基本不變，試樣連續(xù)伸長。(4)

Lm曲線：彈性變形+均勻塑性變形(5)

m點：出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象，即試樣局部截面明顯縮小試樣承載能力降低，拉伸力達(dá)到最大值，試樣產(chǎn)生不均勻塑性變形,試樣即將斷裂。(6)

k點：試樣在縮頸處斷裂。1.

強度(3)抗拉強度指試樣拉斷前所承受的最大拉應(yīng)力。其物理意義是在于它反映了最大均勻變形的抗力。(2)下屈服強度當(dāng)材料的內(nèi)應(yīng)力σ＞Rm時，材料將產(chǎn)生斷裂。Rm

常用作脆性材料的選材和設(shè)計的依據(jù)。

符號：FeH試樣發(fā)生屈服而力首次下降前承受的最大載荷，NFeL材料產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的最小載荷，NReL=

FeL/S0

（舊標(biāo)準(zhǔn)σs）S0

：試樣原始橫截面積（mm2）

(1)彈性極限Re=Fe/S0彈性模量（剛度）E=R/ε

上屈服強度ReH=

FeH/S0Rm=

Fm/S0

（舊標(biāo)準(zhǔn)σb）1.

強度

是材料在靜載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。評定指標(biāo)是斷后伸長率和斷面收縮率。1.斷后伸長率A11.3

（舊標(biāo)準(zhǔn)δ10

），A5.65（寫成A，舊標(biāo)準(zhǔn)δ5

）2.斷面收縮率Z（舊標(biāo)準(zhǔn)Ψ），

指試樣拉斷后標(biāo)距的伸長量與原標(biāo)距長度的百分比。

指試樣拉斷后縮項處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。A=(Lu-L0)/L0×100%L0:試樣原始標(biāo)距（當(dāng)L0=10d0時,A11.3；當(dāng)L0=5d0時,A5.65

）

Lu:拉斷后的試樣標(biāo)距。將斷口密合在一起，用卡尺直接量出。

Z=(S0-Su)/S0×100%S0:試件原橫截面積。

Su:斷裂后頸縮處的橫截面積，用卡尺直接量出。

2.塑性引言：(1)定義：指材料局部表面抵抗塑性變形和破壞的能力。它是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)，其物理含義與試驗方法有關(guān)。(2)硬度的測試方法（1）布氏硬度（2）洛氏硬度（3）維氏硬度（4）肖氏硬度3.

硬度(1)洛氏硬度試驗（洛氏硬度計）

原理:

用金剛石圓錐或淬火鋼球，在試驗力的作用下壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定時間后卸除試驗力，用測量的殘余壓痕深度增量來計算硬度的一種壓痕硬度試驗。

(2)洛氏硬度值用測量的殘余壓痕深度表示?？蓮谋肀P上直接讀出。如：50HRC

(4)測量范圍

用于測量淬火鋼、硬質(zhì)合金等材料.洛氏硬度

(3)優(yōu)缺點試驗簡單、方便、迅速;壓痕小，可測成品，薄件;數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，應(yīng)測三點取平均值;不應(yīng)測組織不均勻材料，如鑄鐵。洛氏硬度實驗演示(1)維氏硬度試驗

原理:用夾角為136°的金剛石四棱錐體壓頭，使用很小試驗力F（49.03-980.07N）壓入試樣表面，測出壓痕對角線長度d。

(2)維氏硬度值

用壓痕對角線長度表示。如：640HV。

(4)測量范圍

常用于測薄件、鍍層、化學(xué)熱處理后的表層等。3.維氏硬度

(3)優(yōu)缺點測量準(zhǔn)確，應(yīng)用范圍廣（硬度從極軟到極硬）;可測成品與薄件;試樣表面要求高，費工。1.1.3硬度1.2.3材料的高溫和低溫性能1.高溫性能：蠕變—材料在長時間的恒溫、恒壓力作用下，發(fā)生緩慢塑性變形的現(xiàn)象。2.低溫性能1.2.4材料的物理性能1.密度2.熔點3.熱膨脹性4.磁性5.導(dǎo)熱性6.導(dǎo)電性表1.2.5材料的化學(xué)性能

化學(xué)性能:材料在室溫或高溫時抵抗各種介質(zhì)化學(xué)侵蝕的能力。1.金屬腐蝕的基本過程：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。2.防止金屬腐蝕途徑第一章小結(jié)

靜載時的力學(xué)性能使用性能：力學(xué)性能其他載荷下力學(xué)性能物理性能材料的性能化學(xué)性能工藝性能：鍛造性能鑄造性能焊接性能切削性能等

第2章材料的組織結(jié)構(gòu)2.1金屬的晶體結(jié)構(gòu)2.2非金屬材料的結(jié)構(gòu)2.3金屬的結(jié)晶與細(xì)晶強化2.4材料的同素異構(gòu)現(xiàn)象2.5鐵碳合金相圖2.1.2金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)

點缺陷晶體缺陷有三種類型線缺陷面缺陷。1.點缺陷：空位和間隙原子圖2.線缺陷：位錯圖3.面缺陷：晶界圖4.缺陷與性能的關(guān)系2.1.3金屬材料的結(jié)構(gòu)特點

合金:是由兩種或兩種以上的金屬元素或者金屬元素與非金屬元素組成的具有金屬特性的物質(zhì)。圖

常見的合金中存在的相固溶體金屬間化合物圖2.2.2高分子材料的結(jié)構(gòu)特點1.大分子鏈的形態(tài)

圖2.大分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)

圖3.高聚物的物理、力學(xué)狀態(tài)

圖4.高分子材料的老化2.3金屬的結(jié)晶與細(xì)晶強化1.結(jié)晶過程

圖2.結(jié)晶溫度圖晶粒大?。航饘倬Я５拇笮ζ湫阅苡泻艽蟮挠绊?。在生產(chǎn)過程中常采取細(xì)化晶粒的措施以改善力學(xué)性能。（1）增加冷卻速度（2）變質(zhì)處理2.5鐵碳合金相圖

2.5.1二元合金相圖相圖的建立

圖勻晶系：兩組元在液態(tài)無限互溶的合金系勻晶相圖：勻晶系的相圖。圖共晶相圖：共析相圖圖形成穩(wěn)定化合物的相圖圖2.5.2Fe-Fe3c相圖相圖分析圖1.

組元2.

相3.

點、線4.

相區(qū)5.共晶體2.5.2Fe-Fe3c相圖1.鐵碳合金的基本相圖（1）鐵素體（2）奧氏體（3）滲碳體2.相圖分析表

表珠光體萊氏體4.鐵碳合金的成分、組織和

性能的變化規(guī)律

（1）相的變化規(guī)律（2）組織的變化圖（3）

性能的變化

1）力學(xué)性能

2）工藝性能

小結(jié)

陡峭光滑兩山間

高低不同水平面落水瀑布緊相連

逾越凌空雙飛燕第2章小結(jié)

材料的結(jié)構(gòu)、凝固、變形與再結(jié)晶鐵碳合金相圖單晶體塑性變形多晶體合金對組織影響結(jié)晶

金屬的晶體結(jié)構(gòu)理想體心面心密排六方實際的多晶體結(jié)構(gòu)第3章金屬熱處理及表面改性3.1鋼的熱處理原理3.2鋼的普通熱處理工藝鋼的退火與正火鋼的淬火鋼的回火3.3鋼的表面熱處理3.4金屬材料的表面改性3.1鋼的熱處理原理3.1.1鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變1.奧氏體的形成

圖2.影響奧氏體晶粒尺寸的因素3.1.2鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變3.1.2鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變1.共析鋼等溫轉(zhuǎn)變曲線（TTT曲線）圖2.過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能

圖

圖

圖

圖

圖3.影響C曲線的因素圖4.過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線圖5.過冷奧氏體的等溫冷卻轉(zhuǎn)變曲線在連續(xù)冷卻中的應(yīng)用圖3.2鋼的普通熱處理工藝3.2.1鋼的退火與正火1.工藝2.應(yīng)用退火1.完全退火2.等溫退火3.球化退火4.擴散退火5.去應(yīng)力退火6.再結(jié)晶退火3.2.2鋼的淬火與回火1.

淬火（1）淬火溫度

圖(2)淬火冷卻理想冷卻速度圖淬火冷卻介質(zhì)表(3)淬透性與淬硬性淬透性的概念：指鋼在淬火時獲得馬氏體的能力。圖影響淬透性的因素淬透性的實際意義鋼的淬火變形和開裂2.鋼的回火(1)低溫回火(2)中溫回火(3)高溫回火3.3鋼的表面熱處理3.3.1表面淬火

圖表面淬火是將鋼件表面進行快速加熱，使其表面組織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，然后快速冷卻，表面層轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的一種局部淬火方法。1.電感應(yīng)加熱淬火2.火焰加熱3.激光加熱3.3.2化學(xué)熱處理3.3.2化學(xué)熱處理根據(jù)滲入的元素不同，化學(xué)熱處理分為以下四種：圖1.滲碳2.滲氮3.碳氮共滲4.滲硫3.4金屬材料的表面改性1.鋼鐵的氧化、磷化與鍍層鈍化（1）鋼鐵的氧化（2）鋼鐵的磷化2.非金屬覆層表第3章小結(jié)

普通熱處理退火、正火

淬火、回火表面淬火熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理形變熱處理其它熱處理真空熱處理激光熱處理等

第4章鋼鐵材料及其用途

4.1碳鋼與合金鋼4.2鑄鐵

4.1.1碳鋼1．鋼的分類（1）按冶煉方法分類（2）按質(zhì)量分類（3）按用途分類（4）按含碳量分類2.碳鋼的牌號表（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼

表（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼正常含錳量的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

低碳火花

40鋼火花較高含錳量的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼表

（3）碳素工具鋼

表一般工程用鑄造碳素鋼

4.1.2合金鋼1.合金元素在鋼中的主要作用(1)合金元素能提高鋼的力學(xué)性能圖

固溶強化鐵素體第二相強化細(xì)晶強化(2)合金元素能改善鋼的熱處理工藝性能2.合金結(jié)構(gòu)鋼合金鋼按用途可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊鋼三類。結(jié)構(gòu)鋼分為工程構(gòu)件用鋼、機器零件用鋼機器零件用鋼（1）合金調(diào)質(zhì)鋼表（2）表面硬化鋼

合金滲碳、滲氮鋼（3）合金彈簧鋼表

3.合金工具鋼和特殊性能鋼（1）合金工具鋼

1）低合金工具鋼表

2）高合金工具鋼高速鋼表高鉻模具鋼（2）特殊性能鋼不銹鋼圖耐熱鋼耐磨鋼第4章小結(jié)

工程構(gòu)件用鋼合金結(jié)構(gòu)鋼機械制造用鋼：調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、耐磨鋼、超高強度鋼等合金鋼按用途合金工具鋼：刃具鋼、模具鋼、量具鋼特殊性能鋼：不銹鋼、耐熱鋼

4.2鑄鐵4.2.1鑄鐵的成分和性能4.2.2鑄鐵石墨化及分類1.白口鑄鐵2.灰鑄鐵（1）鑄鐵的石墨化過程影響石墨化的因素

圖（2）灰鑄鐵的組織和性能

圖（3）灰鑄鐵的牌號和用途

表3.可鍛鑄鐵

圖

表4.球墨鑄鐵

圖5.蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵是一種新型高強度鑄鐵，石墨呈蠕蟲狀圖，短而厚。6.特殊性能鑄鐵（1）耐磨鑄鐵（2）耐熱鑄鐵（3）耐蝕鑄鐵第4章小結(jié)

碳素結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳鋼工具鋼金屬材料一般工程用鑄造碳鋼鑄鐵第5章非鐵材料

5.1非鐵金屬及其合金5.1.1鋁及鋁合金

圖

1.形變鋁合金(1)防銹鋁合金(2)硬鋁合金(3)超硬鋁合金(4)鍛鋁合金2.鑄造鋁合金2.鑄造鋁合金(1)鋁硅合金(2)鋁鋼合金(3)鋁鎂合金(4)鋁鋅合金表續(xù)表5.1.2銅及銅合金純銅1.黃銅黃銅的分類和編號表普通黃銅特殊黃銅2.青銅青銅的分類和編號表錫青銅圖鋁青銅鈹青銅5.1.3鈦及鈦合金

純鈦性能

鈦有的合金及鈦合金分類

圖1.α型鈦合金2.β型鈦合金3.α+β型鈦合金有色金屬及其合金小結(jié)小結(jié)

防銹鋁合金硬鋁合金

形變鋁合金超硬鋁合金鍛鋁合金

鋁及鋁合金鋁硅合金鋁銅合金鑄造鋁合金鋁鎂合金鋁鋅合金鈦及鈦合金銅及銅合金黃銅

青銅錫青銅鋁青銅鈹青銅

第6章失效及選材

6.1零件失效6.1.1影響失效的基本因素1.設(shè)計失誤引起的失效2.材料引起的失效（1）選材不當(dāng)導(dǎo)致失效（2）材質(zhì)與加工缺陷導(dǎo)致失效3.工藝因素4.安裝使用不當(dāng)引起失效6.1.2失效形式1.變形失效2.斷裂失效：包括以下幾類塑性斷裂失效、脆性斷裂失效、疲勞斷裂和蠕變斷裂失效。3.腐蝕失效4.磨損失效6.2選材的一般原則6.2.1使用性原則1.零件服役條件與選材2.失效分析與選材3.根據(jù)抗力指標(biāo)選材需注意的問題6.2.2工藝性性原則6.2.3經(jīng)濟性性原則6.3典型零件毛坯的選擇6.3.1軸桿類零件的毛坯選擇

6.3典型零件毛坯的選擇6.3.1軸桿類零件的毛坯選擇

6.3典型零件毛坯的選擇6.3.1軸桿類零件的毛坯選擇

6.3典型零件毛坯的選擇6.3.3箱體機架類零件的毛坯選擇

6.3.2盤套類零件的毛坯選擇

優(yōu)點：成分、尺寸、形狀、重量、成本工藝準(zhǔn)備造型落砂合箱澆注造芯清理檢驗金屬配砂、制模第7章鑄造砂型鑄造的工藝過程整模造型

7.1液態(tài)金屬成型理論基礎(chǔ)

7.1.1

液態(tài)合金的充型能力1.

合金的流動性圖

表2.

影響液態(tài)合金流動性的因素（1）液態(tài)合金的成分圖

圖（2）

合金的物理性質(zhì)（3）液態(tài)合金的溫度

3.影響液態(tài)合金充型能力的因素

（1）鑄形條件（2）澆注條件（3）流動性7.1.2鑄造合金的收縮1.收縮的概念合金在從液態(tài)冷卻至室溫的過程中，其體積或尺寸縮小的現(xiàn)象稱為收縮。分為液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮

圖

圖

圖2.鑄件中的縮孔和縮松

圖

圖

圖

7.1.3鑄造內(nèi)應(yīng)力及鑄件的

變形、裂紋1.熱應(yīng)力圖

2.機械應(yīng)力3.鑄件的變形及其防止

圖

圖

圖4.鑄件的裂紋及防止：如果鑄造內(nèi)應(yīng)力超過合金的強度極限時，鑄件便會產(chǎn)生裂紋。裂紋分熱裂和冷裂。7.2砂型鑄造7.2.1砂型鑄造的生產(chǎn)過程及其特點

圖

圖7.2.2砂型鑄造工藝過程簡介

1.造型表

表

圖

2.熔煉與澆注

3.落砂與清理

7.2.3鑄造工藝圖7.2.3鑄造工藝圖1.澆注位置的選擇

圖

圖

圖

圖2.鑄型分型面的選擇

圖

圖3.主要工藝參數(shù)的確定

圖

圖

圖

表

4.鑄造工藝圖7.3特種鑄造7.3.1熔模鑄造1.工藝過程2.熔模鑄造的特點及適用范圍7.3.2金屬型鑄造7.3.3壓力鑄造7.3.4離心鑄造7.5鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計7.5.1鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求

1.鑄件壁厚應(yīng)合理表2.鑄件壁厚應(yīng)均勻圖3.鑄件壁的連接應(yīng)合理圖

圖

圖

圖4.鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)能減少變形圖

5.鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)能減緩收縮受阻

圖

7.5.2鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)能簡化鑄造工藝，便于機械化生產(chǎn)，提高鑄件質(zhì)量，降低廢品率。（1）鑄件的外形設(shè)計應(yīng)便于取模，盡量避免外部凹結(jié)構(gòu)，使分型面少而平直。圖

圖

圖（2）鑄件內(nèi)腔設(shè)計要合理、簡單。圖

圖

圖

圖

（3）結(jié)構(gòu)斜度圖第7章小結(jié)

砂型鑄造:鑄造工藝圖

鑄造熔模鑄造特種鑄造

金屬型鑄造壓力鑄造離心鑄造等

再見第8章壓力加工8.1壓力加工理論基礎(chǔ)表8.2常用鍛造方法8.3板料沖壓8.4其他壓力加工方法簡介8.5鍛件與沖壓結(jié)構(gòu)設(shè)計8.1.1金屬的塑性變形與再結(jié)晶1.金屬的塑性變形的實質(zhì)（1）單晶體塑性變形：滑移：在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分沿一定晶面相對于另一部分進行滑動。

圖

圖

圖孿生：在切應(yīng)力作用下晶體中一部分相對于另一部分沿一定晶面、一定晶向作均勻的移動。圖2-14

圖2-15

（2）多晶體的塑性變形滑移孿生2.塑性變形對金屬組織與性能的影響（1）晶粒沿變形方向伸長、性能趨于各向異性

圖（2）位錯密度增加，形成亞結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生加工硬化

圖（3）織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生

圖

圖（4）殘余應(yīng)力隨著加熱溫度升高，變形金屬相繼發(fā)生

1）回復(fù)圖三個階段

2）再結(jié)晶

3）晶粒長大影響再結(jié)晶后晶粒尺寸的主要因素（1）熱溫度和保溫時間（2）變形程度對晶粒尺寸的影響8.1.2金屬的纖維組織及鍛造比

圖8.1.3金屬的可鍛性及影響因素1.金屬的本質(zhì)2.變形條件

圖

表

圖

圖8.1.4金屬的變形規(guī)律

圖8.2常用鍛造方法8.2.1自由鍛造設(shè)備:空氣錘蒸汽-空氣錘水壓機1.自由鍛的基本工序

圖

表

續(xù)表2.自由鍛工藝規(guī)程的制訂

圖

圖

表

表8.2.2模型鍛造8.2.2模型鍛造錘上模鍛圖

表

圖

圖

圖

圖

表2.曲柄壓力機上模鍛圖3.平鍛機上模鍛圖

圖4.磨擦壓力機上模鍛圖

圖

5.胎模鍛造6.精密模鍛圖8.2.3鍛造方法的選擇

鍛件的成本由材料、模具、人員工資、直接和間接的管理費用、電熱消費耗等。

表8.3板料沖壓

圖

表

續(xù)表

續(xù)表18.3.1板料沖壓的基本工序1.沖裁圖

圖

圖

圖

圖

2.彎曲圖

圖

圖

圖

3.拉伸圖

8.3.2沖壓模具

圖

圖8.5鍛件與沖壓結(jié)構(gòu)設(shè)計8.5.1自由鍛件的設(shè)計原則

表8.5.2模鍛件的設(shè)計原則8.5.3沖壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計1.沖壓件的材料選擇2.沖壓件的形狀

圖

圖

圖3.沖壓件的尺寸

第8章小結(jié)

第9章焊接焊接是利用局部加熱或加壓等手段，使分離的兩部分金屬，通過原子擴散與結(jié)合而形成永久性連接的工藝方法。

圖

圖

9.1焊接工程理論基礎(chǔ)9.2常用焊接方法9.3常用金屬材料的焊接9.4焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計9.1焊接工程理論基礎(chǔ)9.1焊接工程理論基礎(chǔ)9.1.1焊接電弧與弧焊機1.焊接電弧圖

圖

圖2.焊接電源9.1.2焊接冶金近程與焊條1.焊接冶金特點2.焊條表

表9.1.3焊接接頭的組織與性能1.焊縫金屬2.焊接熱影響區(qū)

圖

圖9.1.4焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生原因和防止措施

圖

圖

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9.2常用焊接方法9.2.1電弧焊1.手工電弧焊圖

圖2.埋弧自動焊圖

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圖3.氣體保護焊圖

圖9.2.2其他常用焊接方法9.2.2其他常用焊接方法1.電阻焊

圖

圖

圖圖

釬焊圖

圖

電渣焊圖

圖9.3常用金屬材料的焊接9.3.1金屬材料的焊接性焊接性的概念9.3.2鑄鐵的焊補1.鑄鐵的焊接性2.鑄鐵的焊補方法：熱焊和冷焊

9.3.3有色金屬的焊接

1.銅及其合金的焊接2.鋁及其合金的焊接9.3.4難熔金屬及其合金的焊接圖9.4焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計9.4.1焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇9.4.2焊接方法的選擇表9.4.3焊接接頭形式的設(shè)計

圖

圖

9.4.4焊縫的布置圖

圖

圖

圖

圖

圖

圖

圖

圖

圖第9章小結(jié)

氣焊

電弧焊

熔化焊

電渣焊

激光焊等

焊接壓力焊

摩擦焊

電阻焊

擴散焊等

釬

焊

軟釬焊硬釬焊

第11章毛坯成形方法選擇

及結(jié)構(gòu)設(shè)計

11.1毛坯成形方法選擇1.軸桿類零件毛坯

表

圖2.機架箱體類零件毛坯3.盤套類零件毛坯11.1.1毛坯的分類1.功能性原則2.經(jīng)濟性原則3.可行性原則圖11.1.2毛坯成形方法選擇原則11.2毛坯成形質(zhì)量及其控制第13章切削加工基礎(chǔ)知識分類:切削加工可分為機械加工和鉗工兩部分。特點:（1）尺寸公差等級可達(dá)ITl2~IT3，甚至更高。（2）切削加工對于零件的形狀和尺寸一般不受限制。（3）在常規(guī)條件下，切削加工的生產(chǎn)率一般高于其他加工方法。（4）刀具和工件必須具有一定的強度和剛度，同時刀具材料的硬度必須大于工件材料的硬度。13.

1

切削加工的分類與特點13.2切削運動與切削要素13.2.1切削運動圖13.2.2切削要素圖（1）切削用量（2）切削層幾何參數(shù)13.2.3切削加工階段的劃分13.

3刀具材料與刀具構(gòu)造13.3.1

刀具材料1.刀具材料應(yīng)具備的性能2.刀具材料表13.3.2刀具結(jié)構(gòu)1.

車刀的結(jié)構(gòu)形式及組成：13.3.2刀具結(jié)構(gòu)2.

車刀的標(biāo)注角度及作用

圖

圖

圖

圖

圖

圖

3.車刀的工作角度

圖

圖

圖

圖13.4刀具切削過程及其物理現(xiàn)象1.切屑形成過程2.切屑類型：帶狀、節(jié)狀、崩碎切屑

圖13.4.2積屑瘤和表面變形強化1積屑瘤：表面變形強化和殘余應(yīng)力圖13.4.1

切削過程及切屑類型13.4.3切削力和切削功率

1.切削力圖2.

切削功率1.

切削熱圖2.

切削溫度3.

切削液1.

刀具的磨損圖

圖2.刀具的耐用度13.4.4切削熱和切削溫度13.4.5刀具的磨損和耐用度13.5加工質(zhì)量和生產(chǎn)率13.5.1加工質(zhì)量包括加工精度和表面質(zhì)量兩個方面表

表13.5.2

生產(chǎn)率13.6.1刀具角度及耐用度的選擇1.刀具角度的選擇圖

圖

圖

2.刀具耐用度的選擇

13.6切削條件的合理選擇13.6.2切削用量的選擇

圖

13.6.3切削液的選擇13.6.4工件材料的切削加工性1.

工件材料切削加工性的概念表2.改善工件材料切削加工性的途徑13.7.1機床的分類與型號

機床的型號圖13.7.2機床的機械傳動1.機床上常用的傳動副及傳動關(guān)系

表

表續(xù)表13.7金屬切削機床的基礎(chǔ)知識2.機床上常見的傳動機構(gòu)

圖(1)

變速機構(gòu)表

(2)

換向機構(gòu)圖

表

3.機床傳動鏈及其傳動比

圖

(1)

主運動傳動圖

圖

(2)進給運動傳動13.7.3機床的自動化1.單一產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的自動化

1)

自動機床和半自動機床圖

2)

組合機床圖

3)

自動生產(chǎn)線圖2.多品種小批量生產(chǎn)的自動化第13章小結(jié)

切削運動與切削要素

刀具材料與刀具構(gòu)造

刀具材料應(yīng)具備的性能常用的刀具材料

切屑：帶狀、節(jié)狀、崩切屑碎金屬切削過程及物理現(xiàn)象積屑瘤

已加工表面的加工硬化切削力和切削功率切削加工技術(shù)的經(jīng)濟性加工質(zhì)量生產(chǎn)率經(jīng)濟性

第13章小結(jié)續(xù)機床的分類和型號機床的機械傳動機床上常用的傳動副及傳動關(guān)系機床傳動鏈及其傳動比

機床的液壓傳動

液壓傳動系統(tǒng)的工作原理、組成在機床中的應(yīng)用第14章零件表面的加工方法

14.2特種加工方法14.3零件表面加工方法選擇14.1切削加工方法

14.1.1車削加工車床的裝夾方法1.車圓錐面2.車成形面車錐面方法14.1切削加工方法3.車螺紋★車削加工的特點★其它車床1）六角車床2）立式車床圖圖14.1.2鉆削與鏜削加工1.鉆削加工圖圖圖圖圖圖圖圖圖锪孔鉆擴餃工件裝夾圖2.鏜削加工(1)鏜床及鏜削運動(2)鏜刀(3)臥式鏜床的主要工作(4)鏜削的工藝特點及應(yīng)用圖圖圖圖圖圖14.1.2鉆削與鏜削加工14.1.3刨削、插削與拉削加工1.刨削加工(1)刨床及刨削運動(2)刨床的主要工作(3)刨削的工藝特點及應(yīng)用★插削加工圖圖表圖2.拉削加工(1)拉床與拉刀(2)拉削方法(3)拉削的工藝特點及應(yīng)用圖圖圖圖圖圖范圍廣精度高生產(chǎn)率高

結(jié)構(gòu)簡單壽命長14.1.3刨削、插削與拉削加工14.1.4銑削加工1.銑削過程(1)銑削要素(2)銑削力(3)銑削方式2.

銑削加工的工藝特點及應(yīng)用(1)銑削的工藝特點(2)銑削加工的應(yīng)用圖圖圖圖圖圖圖

圖fapaw

端銑周銑(順銑逆銑)

高好振動2.磨削的工藝特點1.磨削過程精度高Fy大溫度高自銳性14.1.5磨削加工3）平面磨削圖3.普通磨削方法1）外圓磨削2）內(nèi)圓磨削圖圖圖14.1.5磨削加工14.1.6精整加工1.

研磨（1）加工原理（2）研磨的特點及應(yīng)用14.1.6精整加工圖2.

珩磨（1）加工原理（2）珩磨的特點及應(yīng)用14.1.6精整加工3.超級光磨4.拋光1.加工原理2.工藝特點及應(yīng)用2.特點及應(yīng)用1.原理圖14.2特種加工14.2.2電火花加工1.加工基本原理圖圖圖圖14.2.1概述2.電火花加工工藝特點及應(yīng)用（1）工藝特點（2）應(yīng)用場合圖穿孔型腔線切割14.2.3電解加工1.加工基本原理2.電解加工中的電化學(xué)反應(yīng)3.電解加工機床簡介圖圖圖圖圖圖14.2.4超聲波加工1.基本原理圖圖圖2.超聲波加工機床3.超聲波加工的工藝特點及應(yīng)用14.2.5激光加工1.基本原理2.工藝特點3.應(yīng)用

打孔切割焊接熱處理14.3.2螺紋的加工14.3零件表面加工方法選擇14.3.1

選擇依據(jù)1．螺紋的技術(shù)要求2．螺紋加工方法的分析3．常見的螺紋加工方法（1）攻螺紋和套螺紋（2）車螺紋14.3.2螺紋的加工齒輪計算圖（2）車螺紋（3）銑螺紋（4）磨螺紋（2）利用刀具和工件做特定的相對運動加工雙手操作14.3.3成型面的加工1.成形面的技術(shù)要求2.成形面加工方法分析（1）用成形車刀加工小結(jié)

精度Ra(um)

刨削插削機床刀具簡單精度生產(chǎn)率低IT8-IT76.3-1.6

拉削范圍廣精度生產(chǎn)率高結(jié)構(gòu)簡單壽命長IT8-IT70.8-0.4銑削高好振動IT8-IT73.2-1.6

磨削Fy大精度溫度高自銳性IT8-IT50.8-0.2第15章機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性

15.1零件結(jié)構(gòu)工藝性的概念圖

15.2切削加工對零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求

15.3零件結(jié)構(gòu)的切削加工工藝性實例分析

表

續(xù)

再續(xù)

表

續(xù)表

表

續(xù)表第16章機械加工工藝過程的基礎(chǔ)知識16.1機械加工工藝過程的基本概念16.2工件的安裝與夾具的基本知識16.3基準(zhǔn)及其選擇原則16.4工藝規(guī)程的制訂16.5典型零件的工藝過程16.1機械加工工藝過程的

基本概念16.1.1機械加工工藝過程的基本概念1.

生產(chǎn)過程2.

工藝過程與工藝規(guī)程3.

機械加工工藝過程及其組成(1)工序