机械制造基础知识点总结.docx
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1、精品名师归纳总结岁月项目说明1797 年车床英国茅兹雷1913 年传送机装配线美国福特1924 年自动线英国莫里斯汽车公司1952 年三坐标数字掌握立式铣床美国麻省工学院帕森斯1954 年工业机器人美国德沃尔1955 年自动编程语言 APT美国1958 年加工中心(自动换刀装置的数控机床)美国卡尼和特雷克公司1963 年运算机帮助设计( CAD)美国萨瑟兰1968 年运算 机直 接数 控系 统( 群控系 统)(DNC)英国莫林斯公司现代机械制造基础以掌握论和系统工程为先导,综合考虑物质流、信息流和能量流 。机械制造系统是 离散的动态系统 。零件加工的方法 :铸造、锻造、粉末冶金、钣金加工、焊接
2、、切削与磨削、特种加工、热处理。生产类型 是指企业生产专业化程度的分类。单件生产、成批生产、大量生产。影响产品质量 的主要因素:1. 各个时期技术进步的程度。2. 生产治理的组织形式和方式。3. 产品设计质量的优劣。4. 员工的综合工作才能和敬业精神。5. 拥有的加工设备精度、检验手段的牢靠程度和检验观念。产品的经济性 涉及的主要因素:1. 产品的销售量与销售方式以及产品投入生产批次的大小。2. 产品设计的创新程度和设计方式、成本等。3. 组织产品生产使用车床、工具、员工的优化程度。4. 生产系统和经营思想与产品正确效益的认知和贴合程度。材料按物质结构分 :金属材料、 无机非金属材料、 有机高
3、分子材料、 复合材料、陶瓷材料等。金属材料的力学性能: 强度、塑性、硬度、韧性、疲惫强度等。强度:金属材料抗击永久变形和断裂破坏的才能。刚度:金属材料在受力时抗击弹性变形的才能。 抗拉强度 :金属在拉断前承担的最大拉应力。伸长率 是指试样拉断后其标距长度的相对伸长值。.-.0. =.0.100%断面收缩率 是指试样拉断后断口处横截面积的相对收缩值。=.0 -.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.0100%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结布氏硬度 不适于测量薄件和对表面要求严格的成品件,通常用于测定铸铁、有色金属、低合金结构钢。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名
4、师归纳总结HB =.(试验力 .(压痕表面积 .2)0.102A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结= .22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F:施加的试验力( N)2 . . -. -.(.钢球直径 .。.压痕直径 .)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结洛氏硬度( HR)操作简便、快速,可直接读出。适用于检验成品、小件、薄件,在钢件热处理质量检验中应用最多。维氏硬度 精确,不适合成批生产的常规检查。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结HV =.= 1.8544 0.102.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结冲击韧度 :金属
5、材料抗击冲击载荷作用下断裂的才能。. ./.2. =. 折断试样所消耗的冲击功 .0 (试样缺口出的原始截面积 .2.)材料承担多次重复冲击的才能,主要取决于强度、塑性。而不是冲击韧度。疲惫强度 :技术材料在经受很多次重复或交变载荷作用而不发生疲惫破坏的最大应力。断裂韧度 :材料抗击裂纹失稳扩展的才能。体心立方晶格 :a=b=c, = = =90,包含 2 个原子。高强度、硬度、熔点,肯定的冷脆性,具有一般的韧性和塑性。铬、钼、钨等。面心立方晶格 :包含 4 个原子。具有良好的塑性和韧性,没有低温脆性,良好的低温合金材料的基础。金、银、铜、铝等。密排六方晶格 :a=bc,= 90, =120,
6、包含 6 个原子。强度低,塑性、韧性较差,很少做重要结构材料。铍、镁、锌、镉等。过冷现象 :金属的实际结晶温度低于其理论结晶温度的现象。二者之差(. T),称为过冷度。金属结晶的冷却速度越大,就过冷度越大,金属在结晶时产生的晶核就越多,每个晶核生长的时间越小,获得的晶粒也就越细。同素异构转变 :固态金属由一种晶格转变为另一种晶格的变化过程。固溶体 :置换固溶体、间隙固溶体固溶强化 :固溶体中由于溶质原子与溶剂原子的尺寸不同,固溶体会由于溶质原子的融入而造成晶格畸变。溶质的含量越大,溶剂金属的晶格的畸变越大,使晶面间的相对滑移阻力增加,因而固溶体的强度、硬度比溶剂有所提高,塑性和韧性稍有下降。金
7、属化合物 :在合金中,当溶质含量超过固溶体的溶解才能,由于各组元之间的相互作用将形成金属化合物。铁碳合金 的几种相结构:1) 液相:高温下铁和碳的溶液。2) 相:碳在 -Fe 中的固溶体。体心立方晶格。 13941538。3) 铁素体相:碳在 -Fe 中溶解所形成的固溶体。体心立方晶格。3) 奥氏体相: 碳在 -Fe 中溶解所形成的股简洁。 面心立方晶格。 是热变形加工所需要的相。4) 渗碳体相:铁与碳形成的稳固化合物Fe3C。含碳量 6.69%。熔点 1227。晶格复杂,无同素异构转变。数量、外形、大小、分布对钢的性能起很大作用。含量适当、分布合理时,可提高合金的强度。高温长期储存可以分解成
8、铁和石墨。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结钢中杂质元素的影响 :硅:提高强度、硬度、弹性。降低塑性、韧性, 0.4%。锰:提高强度、硬度, 0.8%。硫:有害, 1000 1200进行加工时导致钢沿晶界开裂(钢的热脆性) 。磷:有害,室温下,塑性和韧性急剧降低,使钢的脆性转化温度上升,低温更严峻(冷脆性)。氧、氢、氮:有害,氧力学性能降低,特殊是疲惫强度,氢脆性增加,氮“蓝脆”现象。碳素钢 :在 Fe-Fe3C 状态图中碳的含量在 0.02% 2.11%范畴内的铁碳合金。低碳钢 0.25%塑性和可焊性较好,强度较低。中碳钢 0.25% 0.6%塑性和可焊性较差,热处理后强度和硬
9、度显著提高。高碳钢 0.6%塑性和可焊性很差,热处理后有很高的强度和硬度。铸铁:含碳量大于 2.11%的铁碳合金铜+锌=黄铜。铜 +镍=白铜。其他铜合金称为青铜热处理只转变组织和性能,不转变外形和尺寸奥氏体化 :把钢加热到临界温度之上,使钢在室温下的组织全部或部分转变为奥氏体。退火:将钢的加热到临界点 A1 以上或以下某温度,保温一段时间,然后随炉缓慢冷却,使其组织结构达到平稳状态的热处理工艺。完全退火:用于亚共析钢。改善组织、细化晶粒、降低硬度、排除内应力。等温退火:对于亚共析钢,可替代完全退火。对于共析钢、过共析钢,可替代球化退火。球化退火:用于共析钢、过共析钢及合金工具钢。降低硬度,提高
10、塑韧性,改善切削加工性能,使钢中碳 化物球化,为淬火做组织预备。匀称化退火:排除某些具有化学成分偏析的铸钢及锻轧件。因加热温度高,晶粒粗大,需要完全退火细化。去应力退火: 无相变退火, 排除工件在铸、 锻、焊、热轧、冷拉及切削加工中的残余内应力, 稳固尺寸,防止后续工序中工件变形和开裂正火:将刚加热到 AC3或 Acm 以上 3050,保温一段时间,然后在空气中冷却到室温并使组织结构达到或接近平稳状态的热处理操作。与退火作用相像,冷却速度不。淬火:将钢加热到临界点 AC1或 AC3以上的某一个温度,保持一段时间,然后快速冷却到室温而获得马氏体组织或贝氏体组织的热处理操作。提高钢的硬度。关键是淬
11、火温度的确定与淬火冷却介质的挑选。单液淬火:放入一种淬火介质中连续冷却到室温。操作简洁、应用广泛。水淬简洁变形和开裂,油淬简洁硬度不足。双液淬火:水淬( M S)油)冷。冷却条件抱负、操作复杂。水淬空冷、油淬空冷等。分级淬火:将工件奥氏体化后,放入温度稍高于MS温度的冷却介质中 25min ,取出空冷。工件内外温差小,产生内应力小,变形稍微,有效防止开裂。适于尺寸小工件。等温淬火:将工件奥氏体化后,快冷到贝氏体转变区,保持足够长的时间,使过冷奥氏体转变为下贝氏体,取出空冷。强度高,塑性韧性好,淬火应力小,变形小。适于外形复杂尺寸较小的工件。回火:将淬火后的钢加热到 AC1以下温度,保持一段时间
12、,再冷至室温的热处理工艺。为了排除因淬火是冷却过快二产生的内应力,降低淬火钢的脆性,稳固工件的组织和尺寸。低温回火( 150 250)得到回火马氏体组织。降低钢中残余应力和脆性,保持钢在淬火后得到的高硬度和高耐磨性。刀具、量具、冷冲磨具、滚动轴承及精密偶件。中温回火( 350500)得到回火托氏体组织。较高的弹性极限、屈服极限和肯定的塑性、韧性。各种弹簧钢及热锻模的处理。高温回火( 500 650)得到索氏体组织。强度、塑性、韧性都较好。传动轴、齿轮、连杆可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结等。调制处理 =淬火+高温回火表面淬火 :快速加热和立刻激冷是表面产生强化。适合中碳钢。球墨
13、铸铁工艺性最好。感应加热表面淬火电磁感应快速加热,喷水冷却。加热快,脆性小,不易脱氧脱碳, 变形小, 生产率高。火焰加热表面淬火氧炔焰加热,水或乳化液冷却。设备简洁、成本低。适用于单件、小批生产,或大型零件和需要局部淬火的零件。电接触加热表面淬火提高工件表面的耐磨性、 抗擦伤才能,设备及工艺费用低, 工件变形小, 不需回火。机床导轨、气缸套等外形简洁的工件。化学热处理 :将工件置于肯定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入到他的表层, 以转变表层化学成分、组织和性能的热处理工艺。渗碳介质:气体、液体、固体、真空。主要工艺参数:加热温度和保温参数。低碳钢渗碳后淬火低温回火,使工件“表硬心韧”
14、 。渗氮更高的表面硬度、耐磨性、疲惫强度、红硬性及抗咬合性,耐蚀性。工件变形小。高速转动的精密齿轮和高精度机床主轴。热处理工艺与零件结构 :防止厚薄悬殊,防止尖角和棱角,增加工艺肋,采纳组合结构(各部分工作条件要求不同,热处理时简洁变形和开裂,分别加工、热处理再镶拼起来,制造简洁,合格率高)。表面工程 :热喷涂技术、气相沉淀技术、高能束表面改性等。铸造的优点 :可以生产外形复杂,特殊是具有复杂内腔的毛坯或零件。几乎不受毛坯重量、尺寸、材料种类以及生产批量的限制。 铸造所用原材料来源广泛, 并可直接利用废件、 废料, 成本较低。影响合金充型才能主要因素 :合金的流淌性: 合金的种类(熔点、热导率
15、、合金液的粘度等物理性质) ,合金成分。(以“螺旋形流淌性试样”的长度来衡量)浇注条件:浇注温度(温度越高,粘度越低,流淌时间增长,充型才能增强),充型压力(压力越大,充型才能越好) 。铸型填充条件:蓄热才能、温度、铸型中的气体、铸件结构。铸件的凝固方式 :逐层凝固方式(纯铜、纯铝、灰铸铁、低碳钢) ,糊状凝固(球墨铸铁、高碳钢、锡青铜),中间凝固(中碳钢、白口铸铁) 。影响合金凝固的因素 :合金凝固温度范畴,逐步温度梯度。铸件的收缩 三个阶段: 液态收缩 (液相线温度) 凝固收缩 (固相线温度) 固态收缩。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本缘由。固态收缩是铸件产生应力、裂纹和变形等
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