机械制造课程学结

1、机械制造课程学结机械制造课程学结一、机械制造及实习的教学根本一一立足实践二、提高教学质量一一自主学习能力的培养、启发式教学作为高校来讲，教学质量是学校可持续发展的基础。对于机械制 造及实习这一门特殊的课程来讲，通过学习我个人认为提高本门课 程的教学质量可以从以下几个方面考虑：1、以科研成果充实与革新教学内容为了能使学生理论与实践相结合，把有关的新技术、新材料、新 工艺不断充实到教学内容中去，有意识地将一些有针对性的最新科 研成果介绍给学生，以开阔学生视野。例如在讲加工方法时，我们 就将特种复合材料加工、难加工材料易变形零件的高速精密加工等 科研成果充实到教学内容中去。学生听后，深感学无止境，学

2、科之 间的互相渗透性很强，只有掌握更多的知识，才能适应时代的需要。机械制造课程学结篇2通过木学期对机械制造基础的学习，尤其是在赵老师的细心讲解 和教导下，我不仅系统的掌握了机械知道的基本理论知识，也学会 了部分的应用技术。现总结如下：机械工程材料篇1金属材料的性能在现代工业中，金属材料是工程材料的核心。金属材料有两大类 性能：一类是使用性能，包折力学性能、物理性能和化学性能，它 反映了金属材料在使用过程中所显示出来的特性；另一类是工艺性 能，包括铸造性、锻造性、焊接性以及切削加工性，它反映金属材 料在制造加工过程中成型能力的各种特性。1.1金属的力学性能金属的力学性能是指材料在各种载荷（静载荷

3、、冲击载荷、疲劳 载荷等）作用下表现出来的抵抗变形和破坏的能力。常用的力学性 能指标有：强度、塑性、硬度、韧性和疲劳极限等。强度是指金属材料在载荷作用下所表现出来的抵抗变形或断裂的 能力。金属材料的强度是用应力来度量的，即单位截面积上的内力 称为应力，用表示。常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。（1）屈服强度S材料产生屈服时的最小应力，单位MPa。 s二Fs/AO式中Fs屈服时的最小载荷（N）；A0试样原始截面积（mm2）.（2）抗拉强度单位MPabb表示材料抵抗均匀塑性变形的最大能力，故又称强度 极限。=Fb/AO试中Fb试样断裂前所承受的最大载荷（N）。塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性

4、变形而不断裂的能力， 塑性指标也是通过拉伸试验测定的。常用的指标有两个：（1）断后伸长率：（L1LO）/LO1OO%式中LO、L1分别为试样原始标距和被拉断后的标距（mm）。（2）断面收缩率：（SOSD/SO1OO%式中SO、S1分别为试样原始截面积和断裂后缩颈处的最小 截而积（mm2）。、数值愈大，表明材料的塑性愈好。通常，依据断 后伸长率是否达到5%,作为划分为塑性材料和脆性材料的判据。硬度是表征材料表面局部体积内抵抗其它物体压入时变形的能力。 通常材料的强度越高，硬度也越高，耐磨性也越好。常用硬度指标有：布氏硬度（HB）洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和维氏硬度（HV） 等韧性是指材料

5、断裂前吸收的变形能量。韧性的常用指标为冲击韧 度。冲击韧度ak（ak=Ak/Fk）指在冲击载荷作用下，材料抵抗冲击力 的作用而不被破坏的能力，是材料强度和塑性的综合表现。疲劳极限是指许多机械零件在交变载荷作用下，虽然零件所受应 力远低于材料的屈服点，但在长期使用中往往会突然发生断裂。1. 2物理性能和化学性能金属材料固有的一些性能称为物理性能，主要包扌舌密度、熔点、 导电性、导热性、热膨胀、磁性等。金属材料的化学性能是指金属与周围介质接触时，抵抗抵抗发生 化学或电化学的性能。包括耐腐蚀性和抗氧化性。1.3金属材料的工艺性能金属材料的工艺性能是指材料在各种加工条件下形成能力的性能, 如金属材料的

6、铸造性能、焊接性能、锻造性能、切削加工性能、冲 压性能、热处理工艺性等。材料的工艺性能的好坏，决定着其加工 成型的难易程度，直接影响到制造零件的工艺方法、质量和制造成 4 2金属的晶体结构与结晶金属材料的各种性能，尤其是力学性能与其微观结构有关。物质 的聚集状态分为气态、液态和固态，大多数金属材料都能用液态转 变为固态，并且是在固态下使用的。2.1晶体结构：指在晶体内部，原子、离子或原子集团规则排列 的方式。晶体结构不同，其性能往往相差很大。在研究晶体结构时, 通常以晶胞作为代表来考查。晶体结构与材料性能：（一般规律） 面心立方的金属塑性最好，体心立方次之，密排六方的金属较差。2. 2晶体缺陷

7、：实际晶体中排列不规则的区域称为晶体缺陷，按 空间尺寸分为三种：点缺陷、线缺陷、面缺陷。2. 3金属的结晶：是指液态金属凝固成固态金属晶体的过程。液 态金属结构的特点是：“近程有序，远程无序”。金属的结晶过程 包括晶核的形成和长大两个基木过程。形核方式：自发形核和非自 发形核。常用控制晶粒度的方法有：控制过冷度、变质处理、附加 振动等。3钢的热处理钢的热处理是指把钢在固态下加热到一定的温度，进行必要的保 温，并以适当的速度冷却到室温，以改变钢的内部组织，从而得到 所需性能的工艺方法。热处理是强化金属材料、提高产品质量和使 用寿命的重要途径之一。热处理方法虽然很多，但都是由加热、保 温和冷却三个

8、阶段组成的。3.1热处理按工艺方法不同可分为：整体热处理、表面热处理和 化学热处理。热处理的第一步就是把钢的原始组织加热，使其转变 为奥氏体，奥氏体的形成分为四个阶段：晶核的形成、晶核的长大 及渗碳体的溶解、奥氏体成分的均匀化；控制奥氏体晶粒长大的措 施：合理选择加热温度和保温时间、选用含有合金元素的钢。3. 2根据加热及冷却的方法不同，获得金属材料的组织及性能也 不同，热处理可分为退火、正火、淬火和回火四种。退火是将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却, 称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经 过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的，是为了消除组织缺 陷，改

9、善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减 少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性 能。所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力, 又为后续工序作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热 处理。根据钢的化学成分和退火目的不同，退火常分为：完全退火、 球化退火、去应力退火、扩散退火和再结晶退火等。正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体, 然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗 碳体，对于亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能，对要求 不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。淬火是将钢加热到临界温度以上，保温

10、一段时间，然后很快放入 淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷 却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加 钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、 油、碱水和盐类溶液等。回火是工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度，保温一定时间， 然后冷却到室温的热处理工艺。按回火温度不同，回火分为：低温 回火（150250C）、中温回火（350500C）、高温回火（500 650 C）4常用的工程材料工程材料分为金属材料和非金属材料，其中金属材料是工程中应 用最为广泛的，它包括碳钢、合金钢、铸铁、有色金属等。公差配合与测量技术篇5圆柱体的公差与配合5.1

11、基本术语及定义互换性是指同一规格的零、部件可以相互替换的性能。互换性分 为完全互换和不完全互换。我国的技术标准分为三级：国家标准（GB）、部门标准（专业标准, 如JB）、地方标准或企业标准；另外，还有国际标准（ISO）等。优先系数是指按一定公比由优先数所形成的一种十进制的几何级 数。基本尺寸是指设计给定的尺寸。实际尺寸是指通过测量获得的尺寸。极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值，尺寸较大的一个称为 最大极限尺寸，较小的一个称为最小极限尺寸。配合是指基本尺寸相同，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。 配合种类有：间隙配合、过盈配合、过渡配合。基孔制是指基木偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的

12、 公差带形成各种配合的一种制度，称基孔制。代号“H”基轴制是指基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的 公差带形成的各种配合的一种制度，称为基轴制，代号“h”。5. 2尺寸的公差与配合基木偏差是指公差带靠近零线的那个偏差为基本偏差；公差带位 于零线上方时，基本偏差为下偏差；公差带位于零线下方时，基本 偏差为上偏差。为了满足生产的需要，国家标准设置了 20个公差等 级。各级标准公差的代号分别为：IT01、ITO、ITl、IT2、-ITI80 标准公差数值的特点：从左至右，基本尺寸相同，随着公差等级的 越来越低，公差值越来越大；从上至下，精度等级相同，随着基本 尺寸的越来越大，公差值越来越大

13、。公差等级的选用原则：在满足 使用要求的前提下，尽量选取低的公差等级，并考虑孔轴加工时的 工艺等价性。6测量技术基础在机械制造中，为确保加工后的零件质量，需要对零件的长度、 角度、表而粗糙度和形位误差等几何量进行检测，并根据检测的结 果对加工方法及加工设备做出调整。7形位公差及测量形位公差的研究对象是构成零件几何特征的点、线、面的几何要 素。形位公差各项目的.符号如图:形位公差的标注表示：8表而粗糙度及测量一台机器的质量，主要取决于组成机器各个零件的加工质量和产 品的装配质量。而零件的加工质量的主要指标包括加工精度和表面 粗糙度两个方而。表而粗糙度对机器零件的配合性质、耐磨性、工 作精度、抗腐

14、蚀性均有较大的影响。选择合理的表而粗糙度对保证 产品的性能、降低加工成木和选择加工方法等方面有着非常重要的 意义。金属切削加工篇金属切削加工是用切削工具从毛坯上去除多余的金属，己获得具 有所需的集合参数和表而粗糙度的零件的加工方法。切削加工能获得较高精度和表面 质量，对被加工材料、零件几何形状及批量生产具有广泛的适应性。 机械零件除少数是采用无切屑加工的方法获得以外，绝大数零件都 是靠切削加工来获得。切削运动是指刀具与工件间的相对运动。按作用来分，切削运动 可分为主运动和进给运动。机床通常只有一个主运动；而进给运动 可以是多个，也可以是一个，可以是连续的，也可以是间歇的。切 削要素包括：切削速

15、度、进给量、背吃刀量。刀具材料主要是指刀具切削部分的材料，是影响加工表面质量、 切削效率、刀具寿命的基木因素。常用的道具材料有碳素工具钢、 合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷材料。外圆车刀是最基本、 最典型的切削刀具。金属切削过程是指工件上多余的金属层，在刀刃的切割、前刀面 的推挤下，产生变形滑移而变成切屑的过程。切屑有三大类型：带 状切屑、挤裂切屑、单元切屑和崩碎切屑。在一定的条件下切削塑 性金属，刀具切削刃附近的前而上粘附着一块很硬的金属堆积物， 这就是积屑瘤，为避免积屑瘤应采用高速切削或低速切削。组成机器的零件大小不一，形状和结构各不相同，其切削加工方 法也多种多样。常用的金属切削加工方

16、法有车削、钻削、锤削、刨 削、拉削、铳削和磨削等。车削加工是机械加工中最基本、最常用 的一种工艺方法，是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来 完成对工件的切削加工的。学习这部分内容时，我们是在赵老师的带领下去实训基地自己亲 手操作的。能让我们有机会把理论和实践相结合，更深刻的掌握了 一些实际操作的技能。机械制造课程学结篇31热处理正火退火淬火回火退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度, 保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度，改善切削 加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶 粒，调整组织，消除组织缺陷。正火，又称常化，是将工件加热至Ac3或A

17、cm以上4060C,保 温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金 属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去 除材料的内应力，降低材料的硬度。钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3 （亚共析钢）或Acl （过共 析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然 后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进 行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合 金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热 处理工艺称为淬火。将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度，保温 一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金

18、属热处理工艺。或将 淬火后的合金工件加热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快 速冷却。一般用以减低或消除淬火钢件中的内应力，或降低其硬度 和强度，以提高其延性或韧性。调质处理随着回火温度的增加，碳化物的颗粒就增大，屈服点和拉伸强度 就下降，降低硬度和脆性，延伸率和收缩率就升高。其目的是消除 淬火产生的内应力，以取得预期的力学性能。调质处理方法调质处 理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在 500-650C之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到很大程度 的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。 调质处理后得到回火索氏体。回火索氏体（temperedsorbite）是马氏 体于回火时形成的，在在光学金相显微镜下放大500600倍以上才 能分辨出来，其为铁素体基体内分布着碳化物（包括渗碳体）球粒 的复合组织。它也是马氏体的一种回火组织，是铁素体与粒状碳化 物的混合物。此时的铁素体己基木无碳的过饱和度，碳化物也为稳 定型碳化物。常温下是一种平衡组织。40钢的调质处理G能增加钢的淬透性，提高钢的强度和，具 有优良的机械性能。截而尺寸大或重要的调质工件，应采用Ct钢。 但Ct钢有第二类回火脆性。2材料属性3刚度弹性体抵抗变形（弯曲、拉伸、压缩等）的能力强度是指零件承受载荷后抵抗发生断裂或超过容许限度的残余变 形的能力。也就是说，强