《机械制造技术》复习

1、机械制造技术复习考试题型：(1)是非题(10题，每题1分)；(2)选择题(15题，每题1分)；(3)填空题(15空，每空1分)； （1）（2）（3）题复习见以下知识点.(4)简答题(4题，约16分；主要涵盖加工定位、机床、夹具、切削原理等主要内容)；1-1（P4*）1-2（P14）1-3（P16）1-4（P21*）1-5（P23*）1-8（P35*）8-1（P204）8-2（P205）8-3（P216*）8-4（P219*）8-5（P218最下面）8-9（书上无）8-10（书上无）8-11（P237）8-12（P236）(5)读图题(5题，每题约4分；主要涵盖刀具角度（教材P11）、工件定位分

2、析(见P234附表，P256的6、7题)、结构工艺性分析(表5-8)、夹具夹紧(P237图8-47至53)、加工误差（图7-2至11）等)；(6)计算题(3题，约24分；主要涵盖传动链计算(见P37、P38习题9)、简单尺寸链计算(见例5-2，及P164：第10题)、工序尺寸计算(见P148例5-1)等)。知识点：项目1 金属切削加工基础知识任务一 认识金属切削加工 1零件表面的几种成形方法有：轨迹法、成形法、相切法、展成法 2主运动是使工件与刀具产生相对运动进行切削的最基本运动，进给运动使刀具与工件之间产生附加的相对运动，与主运动配合，即可连续地切除切屑，获得具有所需几何特征的已加工表面。特

3、点：主运动的速度最高，所消耗的功率最大，在切削运动中主运动只有一个；进给运动一般速度较低，消耗功率较少，可以由一个或多个运动组成，进给运动可以是连续的也可以是间断的。能分清几种常见机械加工的主运动、进给运动。 3 切削速度：是主运动的线速度,单位为mm/min。如果主运动为回转运动时，切削速度计算公式如下：Vc=dn/1000；进给量:是指在主运动每一转或每一行程内，刀具相对工件在进给运动方向上的相对位移,单位为mm/r或mm/行程。背吃刀量：是工件上已加工表面与待加工表面之间的垂直距离，单位为mm。4 切削层三要素是切削层公称厚度、切削层公称宽度、切削层公称横截面面积 。任务二 正确选择使用

4、刀具1、常用刀具材料工具钢、硬质合金钢、陶瓷、超硬材料。2、硬质合金是 由硬度和熔点都很高的金属碳化物（WC、TiC、TaC、NbC等）和金属粘合剂通过粉末冶金的工艺制备而成。3、刀具切削部分的组成前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖。4、刀具静止参考系组成：基面、切削平面、正交平面三个坐标平面，基面标注主偏角、副偏角；切削平面标注刃倾角；正交平面标注前角、后角；副正交平面标注副后角共六个角度。5、横向进给运动引起刀具工作前角增大、工作后角减小；纵向进给运动引起刀具尽给前角增大、进给后角减小；刀尖安装高于工件中心时引起刀具工作前角增大、工作后角减小。因此，粗车外圆时，使刀尖略高

5、于工作中心，以增大前角，降低切削力；精车外圆，使刀尖略低于工作中心，以增大后角，减少后刀面的磨损；车成形面时，刀刃与工件中心等高，以免产生误差。6、会表示静止参考系下刀具角度的标注任务三 了解金属切削过程及基本规律 1、金属切削变形区的分为：I变形区：表层材料被切除形成切屑；II变形区：切屑底层与前刀面的剧烈摩擦形成，可能产生积屑瘤；III变形区：刀具后刀面对已加工表面的挤压形成。产生加工硬化。 2. 切屑类型：带状切削、节状切削、粒状切削和崩碎切削等。 3. 积屑瘤：在一定切削速度范围内，加工钢材、有色金属等塑性材料时，在切削刃附近的前刀面上会出现一块高硬度的金属，它包围着切削刃，且覆盖着部

6、分前刀面，可替代切削刃对工件进行切削，这块硬度很高（约为材料硬度23倍）的金属称为积屑瘤。积屑瘤在粗加工可部分代替刀具切削保护刀具，但是精加工时会降低表面质量。 4.主切削力Fc是最大的一个分力，它消耗切削总功率的95%左右，作用于主运动方向，是计算机床主运动机构强度与刀杆、刀片强度以及设计机床夹具，选择切削用量等的主要依据；Fp不消耗功率作用在工件与机床刚性最差的方向，易使工件在水平面内变形，影响加工精度并易引起振动；Fp是检验机床刚度的主要依据；Ff作用在机床进给运动机构上，消耗总功率的5%左右，是验算机床进给机构强度的主要依据。5.影响切削力的因素：1、工件材料2、切削用量3、刀具几何参

7、数 6切削功率：是指切削时在切削区内消耗的功率。 7.影响切削温度的因素：切削用量、刀具几何角度、工件材料 8刀具磨损的形式：前刀面磨损，后刀面磨损，前、后刀面磨损；磨损过程分为：初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段 9.刀具的磨钝标准：刀具磨损到一定限度就不能继续使用，这个磨损限度称为道具的磨钝标准。 刀具的寿命：一把新刀从开始投入切削到报废为止总的切削时间。刀具耐用度是指新刃磨的刀具自开始切削到达到磨损限度所经过的总的切削时间，以T表示，单位为min任务四 合理选择切削用具 1.粗加工阶段切削用量的选用原则：尽快切除余量。先选择尽可能大的背吃刀量ap，再选进给量f，最后根据刀具耐用度值

8、确定切削速度vc。 2.精加工阶段切削用量的选用原则：保证加工质量。先选择较高的Vc，尽可能大的ap和较小的f。任务五 熟悉机床型号及其主要技术指标1.机床的基本构成：支承及定位部分、运动部分、动力部分、控制部分、冷却润滑系统、其他装置 2.能认识通用机床的型号（主要代号）任务六 阅读机床传动系统图 1、机床传动系统有哪几部分组成 ：执行件、动力源、传动装置 2、外联系传动链是联系动力源和执行件之间的传动链，使执行件得到运动，且能改变运动的速度和方向，但不要求动力源和执行件之间有严格的传动比。 当表面成行运动为复合的成形运动时，它是保持严格的相对运动关系的几个单元运动所组成。未完成复合的成形运

9、动，必须有传动链把实现这些单元运动的执行件与执行件之间联系起来，并使其保持确定的运动关系，这种传动链称为内联系传动链。 3.能根据传动系统图进行相关计算项目2外圆加工 车削加工的应用，图2-1。卧式车床的结构，图2-2。车床的主要类型：卧式车床、立式车床、转塔车床、仿形车床。车床的基本组成：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、床身。车削加工案例分析，轴类零件加工工艺分析，P54：加工步骤。外圆磨削工艺特点和外圆磨削方法、无心磨削方法分析，P57、P62。研磨、滚压和越精加工：研磨是通过研具在一定压力下与加工面做复杂的相对运动而完成的。主要有手工研磨和机械研磨两种。超精加工实质是一种摩擦抛光过程

10、，是降低表面粗糙度的一种行之有效的光整加工方法。滚压是一种无屑的冷压加工方法，是通过挤压迫使金属产生塑性变形，从而达到改变工件的表面性能、获得工件尺寸与形状的目的。项目3 孔加工 知道钻削用量三要素。钻床加工范围：钻、扩、铰孔；攻丝、钻埋头孔、锪平面。工件上小孔的加工一般用钻扩铰。钻床分类：立式钻床、摇臂钻床、台式钻床、深孔钻床。常用钻孔刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀。在机床上用镗刀对工件进行切削加工的过程称为镗削。它所用的机床主要是镗床，所用的刀具是镗刀。镗削加工时，镗刀作旋转主运动，刀具或工件沿孔的轴线作直线进给运动。工件上大孔一般用镗孔：粗镗半精镗精镗。浮动镗削、浮动铰、无心磨削、珩磨等不能

11、修正位置误差。根据镗床的结构布局，可分为卧式镗床、坐标镗床。常用镗刀：单刃镗刀、微调镗刀、浮动镗刀。项目4 平面加工能判断铣削用量要素。铣削加工的特点：生产率较高，易产生振动，刀齿散热条件较好。铣刀的种类，P94。铣刀刀齿在刀具上的分布有 2种形式，一种是分布在刀具的圆周表面上，一种是分布在刀具的端面上。对应的分别是圆周铣和端铣。周铣可分为逆铣和顺铣两种，并作分析、对比，P96。根据铣刀与工件相对位置的不同，端铣法可以分为对称铣削法和不对称铣削法。刨削也可以加工平面、平行面、垂直面、台阶、沟漕、斜面和曲面等，P102。平面磨削是用平行砂轮的外圆面或端面、杯形砂轮进行平面的磨削加工方法，分为周磨

12、和端磨。 项目5 机械加工工艺规程的制订 机械产品制造时，将原材料（或半成品）转变为成品（机械零件）的所有劳动过程，称为生产过程。工艺过程是生产过程的主要部分。生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性能的过程，称为工艺过程，工艺过程又可具体分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、特种加工、热处理、表面处理和装配等工艺过程。采用机械加工方法，直接改变加工对象的形状、尺寸和表面性能，使之成为成品的过程，称为机械加工工艺过程，简称工艺过程。机械加工工艺过程的组成：工序、安装、工位、工步、走刀。一个（或一组）工人，在同一工作地点（或同一台机床上），对一个零件（或同时对几个零件）进行加工所连续

13、完成的那部分工艺过程，称为一个工序。划分工序的主要依据是工作地点（或机床）是否变动和加工是否连续。采用多工位加工方法，可以提高加工精度和生产率。在一个工位中，当加工表面不变、切削工具不变、切削用量中的进给量和切削速度不变时所完成的那部分工艺过程称为工步。为了提高生产率，用几把不同刀具或复合刀具同时加工一个零件的几个表面，通常看作是一个工步，称为复合工步。还有一种情况，在一次安装中连续进行若干相同工步的加工，也算作一个复合工步。 在一个工步内，若被加工表面需切除的余量较大，需要分多次切削，则每进行一次切削就是一次走刀或称为一个工作行程。一个工步可以包括一次或几次走刀。企业一年中制造某产品的数量，

14、就是该产品的年生产纲领。 在机械制造业中，根据年产量的大小和产品品种的多少，可以分为三种不同的生产类型：单件生产、成批生产和大量生产。常用的工艺文件有以下几种卡片：机械加工工艺过程卡机械加工工艺卡机械加工工序卡。零件图的工艺分析包括：一、检查产品图样的完整性和正确性二、分析审查零件选用的材料是否便于加工三、审查零件的结构工艺性四、分析审查零件图上几何精度等是否齐全合理机械制造中常用毛坯种类有铸件、锻件、焊接件和型材等。工件的安装有下列三种方式：直接找正安装、划线找正安装、用专用夹具安装基准是确定零件上某些点、线、面位置时所依据的那些点、线、面。可以分为设计基准和工艺基准两大类。在零件加工、测量

15、和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。按用途不同又可分为定位基准、工序基准、测量基准和装配基准。精基准的选择（1）基准重合原则 ：尽可能选择设计基准作为精基准，称为基准重合原则。基准重合可以消除因基准不重合而产生的定位误差。 （2）基准统一原则：尽可能采用同一组基准定位来加工零件上尽可能多的表面，称为基准统一原则。（3）自为基准原则：对于工件上的重要表面的精加工，必须选加工表面本身作为基准。（4）互为基准原则：当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。（5）便于装夹原则粗基准的选择1、若保证工件上某重要表面的加工余量均匀

16、，则应选择该表面作为粗基准。2、若零件上有某个表面不需要加工，则应选择这个不需加工的表面为粗基准。3、如果工件上有好几个不加工面，则应选其中与加工面位置要求较高的不加工面为粗基准。4、如果零件上每个表面都要加工时，则应选加工余量和位置误差最小的表面作为粗基准。5、作为粗基准的表面，应尽量平整光洁，有一定面积可以使工件定位可靠、夹紧方便。6、粗基准在同一自由度方向只能使用一次。工艺过程的四个加工阶段：粗加工阶段，半精加工阶段，精加工阶段，光整加工阶段切削加工顺序的安排原则：先粗后精 先主后次 先面后孔 基准先行 为了使加工表面达到所需的精度和表面质量而切除的表层金属称为加工余量，工序余量是指某一

17、表面在一道工序中切除的金属层厚度。工序余量等于前后两道工序基本尺寸之差， 工序尺寸公差带的布置，一般都采用“单向、入体”原则。即：对于被包容面（轴类），公差都标成下偏差，取上偏差为零；对于包容面（孔类），公差都标成上偏差，取下偏差为零。但是，孔中心距尺寸和毛坯尺寸的公差带一般都采取“双向对称”布置。总加工余量是指零件从毛坯变为成品时从某一表面所切除的金属层总厚度。其值等于某一表面的毛坯尺寸与零件设计尺寸之差；也等于该表面各工序余量之和。 在零件加工过程中，由相互联系的一组尺寸所形成的尺寸封闭图形称为工艺尺寸链。工艺尺寸链的主要特征是：封闭性和关联性。组成工艺尺寸链的每一个尺寸称为尺寸链的环，可

18、分为封闭环和组成环。封闭环是在加工过程中，被间接保证的或在机器装配中最后形成的尺寸，用A0表示。组成环是加工过程中直接获得的尺寸，分为增环 减环。工艺尺寸链的建立方法：（1）确定封闭环（2）查找组成环 （3）确定增减环 项目6 装配工艺规程设计装配工作内容：清洗 、连接、校正与配作 、平衡、验收试验 装配精度包括零、部件间的相互配合精度、相互位置精度、相对运动精度、距离精度等。各种装配精度之间存在一定的关系：配合精度与接触精度是距离精度与位置精度的基础，而位置精度又是相对运动精度的基础。装配工作方法：互换法、选配法、调整法和修配法等。互换法即零件具有互换性，所装配的同一种零件能互换装入，装配时

19、可以不加选择、不进行调整和修配就能使全部或绝大部分的装配对象达到装配精度要求。主要适用于大批量生产的产品，如汽车、拖拉机的某些部件的装配。选配法是将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证装配精度的要求。这种装配方法常应用于装配精度要求较高而组成环数又较少的成批或大批量生成中，如滚动轴承装配等。修配法是对那些装配精度要求较高的多环尺寸链，各组成环先按经济精度加工，装配时通过锉、磨和刮削等工艺方法修配某一组成环的尺寸、形状和位置，使封闭环达到规定的精度要求。修配法依靠手工操作，装配效率低，适用于单件小批生产，要求装配工人具有较高的技术水平和熟练程度。在大型、重

20、型和精密机械装配中应用较多。调整法是装配中调整个别零件的位置或加入补偿件，以达到装配精度。常用的调整件有螺纹件、斜面件、偏心件等；补偿件有垫片和定位圈等。这种方法适用于单件和中小批生产的结构较复杂的产品，成批生产中也少量应用。项目7 机械加工质量分析 在机械加工中，机床、夹具、刀具和工件构成了一个完整的加工系统，称为工艺系统。工艺系统的各个部分，如机床、夹具、刀具和工件都存在误差，统称为工艺系统误差。由于它是原始存在的，故也叫原始误差。主要包括原理误差、机床误差、刀具误差、夹具误差、工艺系统受力变形、热变形和内应力引起的误差等。主轴回转误差主要有：主轴的纯径向跳动、主轴的纯轴向窜动、主轴的纯角

21、度摆动，P186。导轨误差主要有：在水平面内的直线度、在垂直面内的直线度、前后导轨的平行度（扭曲）。工艺系统的刚度是指物体或系统抵抗使其变形的外力的能力。误差复映现象：P191。内应力而引起加工误差：P192。加工误差：系统性误差、随机性误差、粗大误差。项目8 机床夹具设计任务一 认识机床夹具机床夹具的组成：定位装置、夹紧装置、夹具与机床之间的连接元件、对刀或导向元件、其他装置或元件、夹具体常见通用夹具有：顶尖、夹头、过渡盘、拨盘、花盘、中心架和跟刀架、分度头、机用虎钳、回转工作台、吸盘，知道分别用在什么机床。任务三 熟悉工件定位的基本原理一个位于空间自由状态的物体，对于直角坐标系来说具有六个

22、自由度，即能沿OX、OY、OZ三个坐标轴移动，称为移动自由度；并能绕着三个坐标轴转动称为转动自由度。分析工件定位时，通常是用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理设置的六个支承点，限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是所谓的六点定位原则。 完全定位:工件的六个自由度全部被限制的定位不完全定位：根据工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由定位。欠定位: 根据工件的加工要求,应该限制的自由度没有完全被限制的定位。过定位：夹具上的两个或两个以上的定位元件重复限制工件的同一个或几个自由度的现象。任务五 夹紧装置的设计与选用1、 对夹紧装置的基本要求：加紧过程中应能保持工件在定位时

23、已获得的正确位置；加紧应适当和可靠。加紧机构一般要有自锁作用，保证在加工过程中工件不会产生松动或振动。在夹压工件时，不许工件产生不适当的变形和表面损伤。夹紧机构应操作方便、安全省力，以便减轻劳动强度，缩短辅助时间，提高生产效率。2、 夹紧力方向的确定：（1）夹紧力的作用方向应不破坏定位的准确性；（2）夹紧力方向应使工件变形尽可能小; (3)夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小。 夹紧力作用点的选择：（1）夹紧力应落在支承元件上或几个支承元件所形成的的支承面;（2）夹紧力作用点应落在工件刚性较好的部位上;(3)夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面以减小切削力对工件造成的翻转力矩。机械制造基础复习强调项

24、目一 尺寸公差与配合（填空，选择，判断，计算，重点章节）优先数系与标准的关系（为什么采用优先数系）公差与误差的关系极限偏差与极限尺寸的关系（孔、轴的极限尺寸与极限偏差代号）标准公差等级公差的表示：基本尺寸（公称尺寸）+基本偏差孔与轴的公差带的表示与画法（基本尺寸，基准线，极限偏差），理解孔、轴的公差带图（基本偏差代号）配合概念、代号、性质、公差带配合公差计算（作业题）配合与公差的选用（查表，公差选用原则）项目二 课题888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888

25、888888888888888888888888888888几何公差（选择，判断，填空，读图，重点章节）几何公差符号（形状公差：直线度，平面度，圆度，圆柱度，线轮廓度，面轮廓度-形状公差无基准方向公差：平行度，垂直度，倾斜度，线轮廓度，面轮廓度-方向公差有基准位置公差：位置度，同心度，同轴度，对称度，线轮廓度，面轮廓度-位置公差有基准跳动公差：圆跳动，全跳动-跳动公差有基准）标注： 框格（无基准的形状公差，框格有两格，第一格几何公差符号，第二格几何公差值。有基准的方向公差、位置公差、跳动公差，框格三格或以上，三格及以上框格为基准第二格内，公差值后可以加附加符号，比如：最大实体要求M，最小实体要

26、求L，包容要求E，可逆要求R-字母加圈不凸起NC（老标准（-），延伸公差带P，自由状态条件指引线-连接公差框格与被测要素-箭头指向公差带变动的方向-箭头指向被测要素（为组成要素时）的轮廓线或其延长线，与尺寸线明显错开被测要素（为导出要素时）的轮廓线或其延长线，与尺寸线对齐 基准，标识用大写字母表示，字母永远呈水平状态字母注在基准方格内，与一个涂黑的或空白的三角形相连表示基准。基准为组成要素时，细实线指向要素的轮廓线或其延长线上，与尺寸线明显错开基准为导出要素时，被测要素的轮廓线或其延长线，与尺寸线对齐几何公差（形状、大小、方向、位置四个要素）形位公差带，画图（读图的重点，考试的重点，任一种都可

27、能考）公差原则：独立原则，相关要求（包括最大实体要求、最小实体要求、包容要求等三类，为相关要求时要具体到是何种相关要求），考试难点项目三（选择，判断，填空，读图，标注）零件的表面状态一般包括表面粗糙度、表面波度和几何形状误差等。通常按波距大小(相邻两波峰或相邻两波谷之间的距离)来划分：波距小于l mm的微观几何形状误差属于表面粗糙度；波距在l10 mm的属于表面波度；波距大于10 mm的为表面几何形状误差。（1）轮廓算术平均偏差Ra。在取样长度内，被测轮廓上各点至轮廓中线偏距绝对值的算术平均值。（2）轮廓最大高度Rz 在取样长度内，最高轮廓峰顶线与最低轮廓谷底线之间的距离， 表面粗糙度的符号、

28、标注表面粗糙度对零件功能的影响1)表面粗糙度影响零件表面的耐磨性。2)表面粗糙度影响零件配合性质的稳定性。3)表面粗糙度影响零件的抗疲劳强度。4)表面粗糙度还对零件表面的抗腐蚀性、表面的密封性和表面外观等性能有影响。5）会影响零件加工的经济性。表面粗糙度的评定项目四（非重点，选择，填空，判断）零件的质量检测包括两个方面的内容。其一为几何量检测：包括尺寸误差、形状位置误差和表面粗糙度检测；其二为组织性能检测：即表面层缺陷和内部缺陷的检测。计量器具可分为量具、测量仪器和测量装置三大类。（1）量具可分为专用量具：如光滑极限量规，螺纹量规，检验样板，用模拟装配通过性，功能量规等。通用量具：如游标卡尺、

29、外径千分尺、百分表等。（2）测量仪器 如立式光学比较仪、卧式测长仪、万能工具显微镜等。（3）测量装置 如国家长度基准复现装置、产品自动分捡装置等。2测量方法测量方法可根据获得测量结果的不同分为：（1）直接测量与间接测量 （2）绝对测量与相对测量 （3）接触测量与非接触测量 （4）静态测量与动态测量 组织性能检验，大致可分为破坏性检验和非破坏性检验（即无损检验）两大类。无损检验可探测内部和外部缺陷：例如气孔、裂纹（表层及内部）、夹渣、疏松、化学成分的变化、晶粒大小不均、偏析、加工缺陷，凹痕、撕裂、焊接缺陷等。生产中大多是进行无损检验。常见无损检测方法：致密性检验；放射性检验：超声波检验；磁粉探伤

30、；渗透检验项目五（填空，选择，判断，计算题，课本上的判断，选择题，计算题）金属材料包括两大类型：铁碳合金和非铁金属材料。非铁金属主要包括铝合金、铜合金、钛合金、镍合金等。力学性能包括：强度、硬度、塑性、冲击韧性和抗疲劳强度等。强度可分为抗拉强度（sb）、抗压强度（sbc）、抗弯强度（sbb）抗剪强度tb）、和抗扭强度（tt）等五种。一般情况下多以抗拉强度作为判断金属材料强度高低的判据。屈服点 试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长（变形）时的力点称为屈服点。材料的屈服点ss和规定残余伸长应力s0.2都是衡量金属材料塑性变形抗力的指标。它们分别表示塑性材料和脆性材料所能允许的最大工作应

31、力，是机械设计的主要依据，也是评定材料优劣的重要指标。抗拉强度表示材料在拉伸载荷作用下的最大均匀变形的抗力。零件在工作中所承受的应力，不允许超过抗拉强度，否则会产生断裂。抗拉强度sb和屈服点ss一样，也是机械零件设计和选材的主要依据。断裂前材料发生不可逆永久变形的能力称为塑性。常用的塑性判据是断后伸长率和断面收缩率。金属材料的伸长率（d）和断面收缩率（y）数值越大，表示材料的塑性越好。 材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力称为硬度。常用的硬度表示法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。HB与b之间有一定的近似关系，因此，可按布氏硬度值近似确定金属材料的抗拉强度：洛氏硬度用HRA、HRB

32、和HRC表示，其中HRC应用的最广泛。洛氏硬度操作简便迅速，可直接从刻度盘上读出硬度值，由于压痕小，可测定成品及薄工件，并且测试的硬度值范围大。维氏硬度试验是一种较为精确的硬度试验方法，广泛用于研究工作。金属在断裂前吸收变形能量的能力称为韧性。冲击韧度是指冲击试样缺口处单位横截面积上的冲击吸收功。 冲击韧度越大，表示材料的韧性越好。冲击能量小时，材料的多次冲击抗力主要取决于材料的强度；冲击能量大时，则主要取决于材料的塑性。在循环应力作用下，虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作而产生裂纹或突然发生完全断裂的过程称为金属的疲劳。统计表明，在机械零件失效中大约有80%以上属于疲

33、劳破坏，因此疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。项目六（选择，判断，填空，读图，问答，重点章节）在已知的金属元素中，除少数十几种金属具有复杂的晶体结构以外，占85%的绝大多数金属属于下面三种晶格：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。金属晶体具有各向异性。把内部原子排列的晶格完全一致的由单个晶粒所形成的晶体称为单晶体实际金属的晶体缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷合金：一种金属元素与其它金属元素或非金属元素，通过熔炼或其它方法结合而成的具有金属特性的物质称为合金。合金的独立的最基本的物质叫做组元，简称元。组元可以是金属元素（如Fe）、非金属元素（如C、Si）或稳定的化合物（如Fe3C）等。由给

34、定组元按不同的比例配制出的一系列成分不同的合金即构成一个合金系。固溶体：组成合金的各组元在液态时能相互溶解形成均匀的单相液体，凝固后仍能相互溶解形成均匀的单相固体，这种单相固体称为固溶体。固溶体可分为间隙固溶体和置换固溶体两大类。金属化合物：合金组元间发生相互作用而形成的一种新相，其晶格类型和性能完全不同于其任一组成元素，一般可用分子式表示，且具有一定的金属性质。机械混合物：在合金的组织中常出现由两种或两种以上的相，机械地混合在一起而组成的一种多相组织，称之为机械混合物。常用的细化晶粒方法有下面三种：增加过冷度；变质处理；振动处理。同素异构现象：金属在固态下，随温度的改变由一种晶格转变为另一种

35、晶格的现象称为同素异构转变。具有同素异构转变的金属有铁、钴、钛、锡、锰等。铁碳合金是以铁和碳为基本组元的二元合金，它的组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体。碳溶解在a-Fe中所形成的间隙固溶体称为铁素体，用符号“F”来表示。铁素体的性能与纯铁相似，即具有良好的塑性，低的强度和硬度。铁素体在770以下具有铁磁性，在770以上则失去铁磁性。碳溶解在g-Fe中所形成的间隙固溶体称为奥氏体，以符号“A”表示。其性能特点仍然是塑性好，而强度硬度低。是绝大多数钢在高温进行锻造和轧制时所要求的组织。渗碳体是铁和碳以一定比例化合而成的亚稳定的金属化合物，其分子式为Fe3C，以符号“Cm”来表示。其性能

36、特点是高硬度、高熔点及高脆性，而塑性和冲击韧性几乎等于零，脆性极大。它是铁碳合金中的强化相。珠光体是铁素体和渗碳体所组成的机械混合物，它是平衡条件下wC为0.77%的奥氏体在727进行共析转变的产物，以符号“P”表示。莱氏体是wC为4.3%的铁碳合金，在1148发生共晶转变而从液相中同时析出的奥氏体和渗碳体的机械混合物，用符号“Ld”来表示。由于奥氏体在727时还将转变成珠光体，所以在室温下的莱氏体由珠光体和渗碳体组成，这种机械混合物称低温莱氏体，用Ld来表示。莱氏体的力学性能与渗碳体相似，硬度很高，塑性极差，几乎为零。上述五种基本组织中，铁素体、奥氏体和渗碳体是铁碳合金的基本相，珠光体莱氏体

37、则是其基本组织。铁碳合金的分类（1）工业纯铁;（2）钢;（3）白口铸铁.钢中的少量杂质元素中，硅、锰为有益元素；硫、磷、氧、氮、氢为有害元素。1 按钢的碳质量分数分类：低碳钢、中碳钢、高碳钢。2 按钢的质量分类：普通碳素钢、优质碳素钢、高级优质碳素钢。3 按钢的用途分类：碳素结构钢、碳素工具钢。Q235A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢。45表示碳质量分数Wc为0.45%的优质碳素结构钢； 碳素工具钢是用于制造刀具模具和量具的钢。T12A则表示碳质量分数wC为1.2%的高级优质碳素工具钢。铸铁分为三大类：白口铸铁、灰铸铁、麻口铸铁。HT200表示b200MPa的灰铸铁。项目七

38、（选择，判断，填空，读图，问答，重点章节）热处理是由三个基本环节：加热、保温和冷却组成。热处理方法很多，常用的有退火、正火、淬火及回火。所谓退火，就是将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。退火的实质是将钢加热奥氏体化后进行珠光体转变。将钢材或钢件加热到Ac3（或Accm）以上3050，保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。由于正火将钢材加热到完全奥氏体化状态，使钢材中原始组织的缺陷基本消除，然后再控制以适当的冷却速度，所以正火得到以索氏体为主的组织。正火与退火两者的目的基本相同，但正火的冷却速度比退火稍快，故正火组织比较细，它的强度、硬度比退火钢

39、高。钢的淬火就是将钢加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体和（或）下贝氏体组织的热处理工艺。淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体（或下贝氏体）转变，得到马氏体（或下贝氏体）组织，然后配合以不同温度的回火，获得所需的力学性能。淬硬性和淬透性是表征钢材接受淬火能力大小的两项性能指标。淬硬性是钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。决定钢淬硬性高低的主要因素是钢的碳质量分数，碳质量分数越高，钢的淬硬性也就越高。淬透性是指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力. 回火就是钢件淬硬后，再加热到低于Ac1以下的某一

40、温度，保温一定的时间，然后冷却到室温的热处理工艺。按加热温度的不同，回火可分为低温、中温和高温回火三类。低温回火：回火温度在250以下，回火后的组织为回火马氏体. 中温回火：回火温度在300500，回火后组织为回火托氏体。高温回火：回火温度在500600，回火后的组织是回火索氏体. 表面热处理一般分为两类：一类叫表面淬火，即只改变表层的组织而不改变表层的化学成分，包括火焰加热表面淬火、感应加热表面淬火等；另一类叫化学热处理，它既改变表层化学成分又改变表层组织，包括渗碳、渗氮等。将工件置于特定的介质中，通过加热和保温，使介质分解成一定的化学元素渗入其表面，改变表层化学成分，并通过适当的热处理使表

41、面获得与心部不同的组织和性能的热处理工艺方法称为化学热处理。常用的有：渗碳、渗氮、碳氮共渗。热处理新技术：真空热处理、激光热处理、形变热处理、气相沉积技术热处理的C曲线，画图，读图，组织转变，区域组织（等温转变的各温度区间，组织产物）不同冷却条件下的室温组织热处理与铁碳（Fe-Fe3C）平衡相图的关系项目八 其他工程材料（选择，判断，填空，问答题）在碳钢的基础上有目的地加入各种合金元素所冶炼成的钢称为合金钢。合金钢常用的分类方法有：（1） 按合金钢中合金元素的总含量分 低合金钢（含合金元素总量5），中合金钢（含合金元素总量510），高合金钢（含合金元素总量10）。（2） 按合金钢中所含主要合金

42、元素的种类分 锰钢、硅钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钢、铬钼钢、硼钢等。（3） 按主要用途分 合金钢可分为合金结构钢、工具钢和特殊性能钢。（4）按金相组织分 奥氏体钢、马氏体钢和铁素体钢。举例：60Si2Mn是表示平均含碳量为0.60、含Si量为2、含Mn量小于1.5%的合金弹簧钢。对含磷、硫含量较少的高级优质钢，在其牌号后加“A”表示。9SiCr表示平均含碳量为0.9、含硅量、含铬量小于1.5%的合金工具钢； W18Cr4V其含碳量为高速钢。 2Crl3、0Crl3、00Crl8Nil0为不锈钢。GCrl5钢表示平均含铬量为1.5的滚动轴承钢。16Mn为低合金结构钢广泛应用于桥梁、车辆、船舶、建筑、

43、压力容器等。合金结构钢 含碳量：低、中等 应用及分类：普通低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢、易切削钢等普通低合金结构钢：（碳素结构钢+合金元素）235（16Mn）大型钢结构；Q390（含V、Ti、Nb），中等压力的容器；Q460（含Mo、B），用于石化中温容器常用的低合金渗碳钢有20Cr、20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB等。 特点：表硬里韧，低碳，热处理（渗碳+淬火+180-200°C低温回火）常用的合金调质钢的牌号有40Cr、40Mn、40CrMo、38CrMoAlA、25Cr2Ni4WA等。 特点：强、韧，中碳，热处理（淬火+高温回火5006

44、50°C），组织：表面S回火心部S回火常用的滚动轴承钢是GCr15、GCr9SiMn等。 特点：高硬、高耐磨、高抗疲劳，足够韧性、冲击韧性，高纯净度 高C，合金元素，主加Cr，附加Si、Mn。 优质钢材 热处理：球化退火+淬火+低温回火，组织：极细M回+Cm细粒状+少量A残余常用的合金弹簧钢：65、65Mn、55Si2Mn、60Si2Mn、50CrV2A等特点：高强、高韧，疲劳强度，好的冲击韧性，含碳量：中、高合金工具钢常用的低合金刃具钢有9SiCr，用于板牙等。特点：高硬，高耐磨性有一定强度、韧性，工作温度不高于300°C 高碳，添加元素：Cr、Mn、Si、W、V等 热处

45、理：球化退火+淬火+低温回火常用的高速钢有：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。主要用来制作各类机用高速切削刀具，高的红硬性。 特点：高碳，0.71.5%热处理工艺：铸造+锻造+球化退火+机加工+淬火（三次530°C回火）+磨削加工组织： M 回+ Cm + A残常用的合金模具钢3Cr2W8V、5CrMnMo（热作模） 特点：600°C 中碳，合金元素，Cr，Ni，Mn，Si 热处理：淬火+550°C回火，组织：回火S或回火T。冷作模具钢 特点：200300°C 高碳12%，合金：Cr、Mn、W 热处理：一次硬化法：淬火+低温回火150180

46、6;C 二次硬化法：淬火+三次回火 组织：M回+Cm+A残常用的合金量具钢有8MnSi、Cr06 特点：高硬度HRC62，高耐磨性，高尺寸稳定性，足够高的心部韧性。热处理变形小，尺寸稳定性，良好的耐磨性 高C，0.91.5%，合金Cr、Mn、W。 热处理：淬火+冷处理（-70-80°C）+低温回火+时效处理（120130°C） 组织：M回+Cm特殊性能钢不锈钢M型不锈钢，Cr13型，Wc%=0.10.4%，正火后的组织：M，e.g. 1Cr134Cr13，医疗器械F型不锈钢，Wc=0.1%，不能进行热处理强化，1Cr17、1Cr17Ti、1Cr28等，化工设备耐蚀性高、塑性

47、好、强度低的容器、管道等A型不锈钢，Wc%=0.080.14%，WCr%=1719%，WNi%=8 11%，Cu、Ti、Mo等，不能热处理强化，只能塑性变形强化，固溶处理，稳定化处理，消除应力退火。e.g. 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9 0Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti，用途：化工容器，管道耐热钢：高温下抗氧化性，高温强度的特殊钢 抗氧化钢，1Cr18Ni9Ti，奥氏体钢，工作温度可达850°C。 热强钢，珠光体型，16Mo，工作温度600°C 马氏体型，1Cr13，工作温度600°C 奥氏体型，18-8型，工作温度850°C 耐磨钢：在

48、强烈冲击载荷作用发生形变强化的高锰钢，ZGMn13-1非铁金属材料通常，将除钢、铁以外的金属及其合金统称为有色金属，也称为非铁金属。常用的非铁金属有铝合金、铜合金、镁合金、钛合金等。非金属材料主要类型：高分子材料、橡胶、 陶瓷、复合材料。材料牌号解释各种牌号合金钢的用途各合金钢的热处理工艺项目九 工程材料的选用及热处理工艺的制定（选择，判断，填空，问答，课后题目）零件的失效分类：畸变失效、断裂失效、表面损伤失效零件失效的主要因素：设计、材料、制造、安装调试、运转维护。机械零件选材的原则冷加工包括哪些项目？热加工包括哪些项目？成形加工与热处理工艺之间的关系如何进行材料的选择？材料选择的流程是什么

49、？热处理工艺设计的步骤热处理的结构设计与热处理工艺之间的关系制定某齿轮（或某轴类零件）的热处理工艺过程项目十 毛坯成形方法（选择，判断，填空，问答，课后题目，次重点） 常用的毛坯制造方法：铸造、锻压、焊接、型材、冲压等 型材毛坯：圆棒料、板料、管料、角钢、工字钢 小型盘状零件、一般轴类零件的坯料，选用圆棒料 金属结构件，普遍选用板料、角钢、槽钢、工字钢等 结构复杂或力学性能要求高的零件，其毛坯经常选用铸造、锻压、焊接等热加工方法。一、铸造 1、铸造概念及应用范围 铸造应用广泛，各类机械设备中，铸件占设备总重的4090%，成本占1530%。 2、铸造的类型及其工艺特点 3、砂型铸造的工艺过程 4

50、、铸造的常见缺陷有哪些？ 如何预防？（从特种铸造角度理解） 5、铸造主要方法：砂型铸造；特种铸造。 常用的特种铸造方法有：金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、壳形铸造等。将液态金属浇入用金属材料制成的铸型而获得铸件的方法称为金属型铸造。金属型可以重复使用多次，所以又称为永久型铸造压力铸造（简称压铸）是在高压作用下，将液态或半液态金属快速压入金属铸型中，并在压力下凝固而获得铸件的工艺方法。将液态金属浇入高速旋转的铸型中，使金属液在离心力作用下充满铸型并凝固成形，这种铸造方法称为离心铸造。 6、何谓铸件的结构工艺性？包括哪些方面内容二、锻造锻造和冲压统称为锻压加工。 锻造分为自由锻造及模型锻

51、造.板料冲压是利用冲压设备和冲模，使板料发生塑性变形或分离的加工方法。锻压原理：P253金属的变形按变形后有无加工硬化现象分为冷变形和热变形。冷变形概念热变形概念为什么冷变形中间穿插再结晶退火工序？锻压加工前对坯料加热的目的是什么？锻造加工是如何强化材料的性能的？（锻压后的组织有什么特点？）锻造的种类与特点？板料冲压的基本工序如何？三、焊接焊接是使相互分离的材料借助于原子间的结合力连接起来的一种工艺方法，常用于制造金属构件和零部件，也可用作机械零部件及构件的修复。焊接可分为三大类：（1）熔化焊；（2）压力焊；（3）钎焊 焊接缺陷有哪些？四、毛坯选择毛坯有哪些种类，毛坯生产方法的选择原则有哪些？

52、轴类零件如何进行毛坯选择？箱体类零件如何进行毛坯选择？齿轮类零件如何进行毛坯选择？项目一 尺寸公差与配合（填空，选择，判断，计算，重点章节）优先数系与标准的关系（为什么采用优先数系）公差与误差的关系极限偏差与极限尺寸的关系（孔、轴的极限尺寸与极限偏差代号）标准公差等级公差的表示：基本尺寸（公称尺寸）+基本偏差孔与轴的公差带的表示与画法（基本尺寸，基准线，极限偏差），理解孔、轴的公差带图（基本偏差代号）配合概念、代号、性质、公差带配合公差计算（作业题）配合与公差的选用（查表，公差选用原则）项目二 课题191919191919191919191919191919191919191919191919

53、191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919几何公差（选择，判断，填空，读图，重点章节）几何公差符号（形状公差：直线度，平面度，圆度，圆柱度，线轮廓度，面轮廓度-形状公差无基准方向公差：平行度，垂直度，倾斜度，线轮廓度，面轮廓度-方向公差有基准位置公差：位置度

54、，同心度，同轴度，对称度，线轮廓度，面轮廓度-位置公差有基准跳动公差：圆跳动，全跳动-跳动公差有基准）标注： 框格（无基准的形状公差，框格有两格，第一格几何公差符号，第二格几何公差值。有基准的方向公差、位置公差、跳动公差，框格三格或以上，三格及以上框格为基准第二格内，公差值后可以加附加符号，比如：最大实体要求M，最小实体要求L，包容要求E，可逆要求R-字母加圈不凸起NC（老标准（-），延伸公差带P，自由状态条件指引线-连接公差框格与被测要素-箭头指向公差带变动的方向-箭头指向被测要素（为组成要素时）的轮廓线或其延长线，与尺寸线明显错开被测要素（为导出要素时）的轮廓线或其延长线，与尺寸线对齐 基

55、准，标识用大写字母表示，字母永远呈水平状态字母注在基准方格内，与一个涂黑的或空白的三角形相连表示基准。基准为组成要素时，细实线指向要素的轮廓线或其延长线上，与尺寸线明显错开基准为导出要素时，被测要素的轮廓线或其延长线，与尺寸线对齐几何公差（形状、大小、方向、位置四个要素）形位公差带，画图（读图的重点，考试的重点，任一种都可能考）公差原则：独立原则，相关要求（包括最大实体要求、最小实体要求、包容要求等三类，为相关要求时要具体到是何种相关要求），考试难点项目三（选择，判断，填空，读图，标注）零件的表面状态一般包括表面粗糙度、表面波度和几何形状误差等。通常按波距大小(相邻两波峰或相邻两波谷之间的距离)来划分：波距小于l mm的微观几何形状误差属于表面粗糙度；波距在l10 mm的属于表面波度；波距大于10 mm的为表面几何形状误差。（1）轮廓算术平均偏差Ra。在取样长度内，被测轮廓上各点至轮廓中线偏距绝对值的算术平均值。（2）轮廓最大高度Rz 在取样长度内，最高轮廓峰顶线与最低轮廓谷底线之间的距离，