金属工艺笔记.doc

精基准的：选择原则： 1.基准重合原则 2.基准统一原则 3.互为基准原则 4.便于安装、并且使夹具结构简单 5.尽量选择形状简单，尺寸较大的表面作为精基准。粗基准的选择原则： 1.选择重要表面为粗基准 2.选择不加工表面为粗基准 3.选择加工余量最小的表面为粗基准 4.选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准 5.粗基准不可重复使用根据基准的作用不同，可将基准分为（设计基准）和（工艺基准）设计基准：零件图上，用来标注尺寸和相互位置的基准称为设计基准工艺基准：是指工件在加工和生产装配过程中确定其他点、线、面位置所依据的基准 工艺基准按照用途可分为：（工序基准）、（定位基准）、（测量基准）和（装配基准）。生产纲领：指包括废品和废件在内的年产量生产类型：（单件生产）、（大量生产）、（成批生产）生产过程包括（工艺过程）和（辅助过程）机械加工：是采用切削加工和特种加工方法，直接使毛坯成为符合技术要求零件的全过程。机械加工由一系列工序组成，而工序又由（工步）、（安装）、（工位）、（走刀）等单元组成。圆柱齿轮齿形加工齿形加工从加工原理上可分为（仿形法）和（展成法）两种仿形法：是在普通铣床上利用铣刀刃形状和齿轮齿槽形状相同的铣刀来切制齿形。展成法：是根据齿轮啮合原理，在专用机床上利用道具和工件间具有严格传动比的相对运动来切制齿形。展成法包含（滚齿）、（插齿）、（剃齿）、（珩齿）加工精度共分为12个等级，1级精度最高，12级精度最低，应用最多的是6-9级，精度越高越难加工。砂轮的组成：磨粒、结合剂砂轮的硬度：磨粒脱落的难易程度砂轮的选择原则：粗加工选软砂轮，精加工选硬砂轮磨削加工的特点：生产效率高，应用范围广，不能加工铝合金等软材料钻床主要用钻头、扩孔钻、铰刀进行孔加工常用的钻床有：台式钻床、立式钻床、摇臂钻床特点：受孔径的限制，一般钻头的刚度差，易使孔产生较大的形状和位置误差。在实体材料上进行孔的加工的基本方法是钻孔、镗孔、车孔、拉孔。拉床可分为立式拉床、卧式拉床、连续拉床和专用拉床拉刀：按受力方向的不同可分为拉刀、推刀、旋转拉刀 按结构的不同可分为整体拉刀、焊齿拉刀、装配拉刀、镶齿拉刀 按拉削表面的不同可分为内拉刀和外拉刀拉削的特点：1.拉削制造精度高，拉削过程平稳，切削厚度小，切削速度低 2.生产效率高，在一次行程中能够完成工件的粗加工。半精加工和精加工 3.拉刀结构复杂，制造成本高车床的基本功能：加工外圆柱面车削的特点： 1.易于保证工件各加工面的位置精度 2.生产效率高 3.适于有色金属零件的加工 4.道具刀具简单车削的应用：车外圆、车端面、切槽、切断、车台阶、车圆锥、车成形回转面、车孔、车螺纹。切屑种类：崩碎切屑、带状切屑、节状切屑切削刀具前角、后角的选择原则： 根据被切削材料和刀具材料及被加工面要求来确定，被加工材料软则前角可以大些，被加工面要求粗糙度小则前角和后角可以小些。粗加工时刻选择较大的前角和后角，精加工时可选择较小的前角和后角。切削运动包括（主运动）和（进给运动）两个基本运动切削用量三要素：切削速度 进给量 背吃刀量 选择切削用量的基本原则： 尽量选择较大的背吃刀量，再尽量选择较大的进给量，最后选择较大的切削速度。低碳钢的焊接：所有熔焊和压焊都可以，厚度大的大型结构件以及在零下温度中需要考虑预热。中碳钢和高碳钢的焊接：淬硬和冷裂倾向较大，焊接性能较差，焊前需预热及焊后进行热处理。低合金钢：焊接性能良好，C含量较大时，焊接需要预热，焊后热处理。中、高合金钢：焊前预热，焊后热处理。铸铁焊接：焊前预热，焊后保温缓冷。铜及铜合金焊接：必须采用大功率热源，必要时采取预热。氩弧焊、气焊、钎焊、等离子弧焊等。轴承常用的材料是20GrMnTi，表面处理用的是淬火+低温回火金属的焊接性 碳含量CE0.6%时，淬硬倾向严重，产生冷裂纹倾向严重，焊接性能差，需较高的预热温度和严格的工艺措施。焊条的选用：1.考虑木材料的力学性能、化学性能和化学成分；2.考虑焊件的结构复杂程度和刚性；3.考虑简化焊接工艺，提高生产率和降低成本。J442为酸性焊条 J502为碱性焊条焊条的组成：药皮和焊芯焊芯的作用：传到焊接电流，其次是填充金属母材熔合成体，组成焊缝药皮的作用：1.机械保护作用 2.冶金处理和渗合金作用 3.改善焊接工艺性能直流电焊机焊接时：正接法厚焊件，将焊件接阳极，焊条接阴极；发接法薄焊件，将焊件接阴极，焊条接阳极。焊接的分类：熔焊、压焊、钎焊冲压：是指坯料经成形或分离而得到制件的工艺统称冲压的基本工序：分离工序、变形工序分离工序：剪切、冲裁、整修 变形工序：弯曲，拉伸，翻遍，膨胀，缩口，扩口等自由锻的基本工序：镦粗、拔长、冲孔、切断、弯曲、扭转、错移、锻接。模锻：可分为锤上模锻、曲柄压力机上模锻、摩擦压力机上模锻、平锻机上模锻。模锻与自由锻的比较： 模锻与自由锻相比较有很多优点，如模锻生产率高，有时比自由锻高几十倍；模锻件尺寸比较精确，切削加工量少，故可节省金属材料，减少切削加工工时；模锻能锻制形状比较复杂的锻件，但模锻收到设备吨位的限制，模锻质量一般在150kg以下，且制造末端的成本较高，因此模锻主要用于大批量生产形状比较复杂、精度要求较高的中小型锻件。金属压力加工是利用压力使金属产生塑性变形，使其改变形状、尺寸和改善性能，获得型材、棒材、板材、线材和锻压件的加工方法。 其包括：锻造（自由锻、模锻、胎膜锻）、冲压、挤压、轧制、拉拔等加工方法。锻造比：变形前后的截面比、长度比、高度比。影响金属可锻性的因素：金属化学成分、组织结构、以及变形条件。1.化学成分及组织影响2.工艺条件的影响冷加工与热加工的界限即为再结晶温度，在此温度（即再结晶温度）以上为热加工，反之为冷加工。流动性：指熔融合金的流动能力影响流动性的因素：1.合金的化学成分 2.浇注温度 3.铸型的充填条件影响收缩性的因素：1.化学成分 2.浇注温度 3.锻件结构和铸型条件缩孔的防止方法： 防止缩孔的方法称为补缩，对形状简单的铸件，可将浇注系统或冒口设在厚壁处，也可适当扩大浇道的截面积，利用浇道直接进行补缩。铸造：分为砂型铸造和特种铸造砂型铸造：成本低、灵活性大、适应性广造芯：手工造芯方法可分为整体式芯盒造芯、可拆式芯盒造芯、对开式芯盒造芯浇注系统：为了顺利平稳的填充型腔和冒口而在铸型中开设的一系列通道主要作用：保证液态金属均匀，平稳的流入型腔，避免冲坏型腔，防止熔渣、沙粒或其他杂质进入型腔。浇注方式：1.顶注式 2.中注式 3.底注式 4.阶梯式 浇注系统主要由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成浇注位置选择原则： 三下一上 1.铸件的重要加工面或主要工作面朝下； 2.铸件的大平面应朝下； 3.具有大平面薄壁铸件应将薄壁部分放在铸型下； 4.易形成缩孔的应把厚的部分放在分型面附近的上部分型面的选择原则： 1.减少分型面的数量，尽量使铸件位于下型中； 2.尽量采用平直面作为分型面； 3.尽量使准见的主要加工面和加工基准位于一个沙箱内； 4.分型面一般设在护肩最大截面处铸铁的种类： 麻口铸铁和合金铸铁白口铸铁灰铸铁可锻铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁C的存在形式游离碳化铁形式片状石墨形式石墨为团絮状石墨为球状蠕虫状 C的存在形式：与铁液的冷却速度有关，缓慢冷却时，从液体或奥氏体中直接析出石墨，快速冷却则直接形成渗碳体合金钢的分类：优质合金钢、特殊质量合金钢按碳含量分类：Wc0.6高碳钢按性能分类：普通质量、优质质量、特殊质量按用途分类：碳素结构钢、碳素工具钢渗碳为提高工作表层碳的质量分数，并在其中形成一定的碳含量阶梯，将工件在渗碳介质中加热，保温使碳原子深入的化学热处理工艺。 适用的钢材、；Wc为0.1%0.25%的低碳钢和低碳合金钢。例如：15钢、20钢、20GrMnTi等最常用。表面淬火：指仅对工件表面进行淬火工艺。适用中碳钢，中碳合金钢制成的轴类齿轮高温回火的温度是500摄氏度以上。淬火钢经高温回火后，获得的组织为回火索氏体。钢件淬火加高温回火的复合热处理工艺又称为调制处理。主要用于处理轴类、连杆、螺栓、齿轮等工件。调制处理一般为最终热处理。 调制后的钢硬度不高，便于切削，并可得到较好的表面质量，故调质也可作为表面淬火和化学热处理的预备热处理。回火四大阶段：1.小于等于200摄氏度马氏体分解，变为回火马氏体组织2.200300摄氏度残留奥氏体分解，转变为回火马氏体3.250400摄氏度碳化物析出，淬火组织变回火托氏体组织4. 大于400摄氏度碳化物聚集长大与铁素体再结晶，淬火组织变成回火索氏体亚共析钢的淬火温度是Ac3以上3050摄氏度共析钢和过共析钢的淬火加热温度是Ac1以上3050摄氏度淬火方法：单液淬火、双液淬火、马氏体分级淬火、和贝氏体等温淬火淬火：指工件加热奥氏体化后以适当的方式冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理。正火：指工件加热奥氏体后在空气中冷却的热处理工艺目的：细化晶粒，提高钢铁材料的硬度，消除钢铁材料中的网状碳化物。应用：1.用于改善钢铁材料的切削加工性能； 2.用于消除钢中的网状碳化物，为球化退火作组织准备； 3.用于普通结构零件或某些大型非合金钢工件的最终热处理； 4.用于淬火返修件。退火：将工件加热到适当温度，保持一段时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。目的：消除钢铁材料内应力，降低其硬度，提高塑形，细化钢铁材料组织，均匀其化学成分，为最终热处理做好组织准备。应用：1.完全退火主要用于共析钢制作的工件 2.球化退火主要用于过共析钢和共析钢制作的刃具、量具、模具、轴承钢件 3.等温退火应用与1.2.相同 4.去应力退火主要用于去除铸件、锻件、焊件、及精密加工件中的残余应力 5.均匀化退火主要用于质量要求较高的合金钢铸锭、铸件和锻坯等钢的热处理整体热处理表面热处理化学热处理退火表面淬火和回火渗碳正火物理气相沉淀碳氮共渗淬火化学气相沉淀渗氮淬火和回火等离子体化学气相沉淀氮碳共渗调质激光辅助化学气相沉淀渗其他非金属稳定化处理火焰沉积渗金属固溶处理、水韧处理盐浴沉积多元共渗固溶处理和时效离子镀溶渗工业纯铁Wc2.11% 以Fe3C形式存在的铸铁（硬度高、塑性低、强度低）强度：材料在静载荷力作用下不发生塑性变形或断裂的力硬度：材料表面在外力作用下局部抵抗塑性变形的能力塑性：指金属材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力硬度测试：有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度一般用压痕，对超硬、超短、脆性材料用划痕力学性能：指金属材料在力的作用下的表现疲劳强度：金属在循环应力作用下能经受无限多次循环而不断裂的最大应力晶体材料的特点：1.有固定的外形 2.有固定的熔点 3.单晶体材料各向异性 4.结晶时放出潜热晶格：抽象的