機(jī)械制造實(shí)習(xí)全套完整版課件

1、第一講 機(jī)械制造實(shí)習(xí)概論一、現(xiàn)代制造在社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展中的重要地位社會(huì)財(cái)富的主要?jiǎng)?chuàng)造方式社會(huì)活動(dòng)的基本手段科學(xué)進(jìn)步和發(fā)展的推動(dòng)力量二、機(jī)械制造是國民經(jīng)濟(jì)（工業(yè)）的基礎(chǔ)商品生產(chǎn)的一種主要形式。各工業(yè)領(lǐng)域所需設(shè)備的主要來源。 如發(fā)電設(shè)備與能源 發(fā)動(dòng)機(jī)與飛行器 冶金設(shè)施與金屬 化工設(shè)施與化工三、機(jī)械制造的生產(chǎn)方式 機(jī)械制造業(yè)發(fā)展至今, 按其生產(chǎn)方式的變化可劃分為: 1.勞動(dòng)密集型生產(chǎn)方式。手工制作及早期的工業(yè)生產(chǎn)均屬于這種方式。 2.設(shè)備密集型生產(chǎn)方式。這是一種隨著運(yùn)輸機(jī)械、施工機(jī)械和機(jī)床等大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的出現(xiàn)而產(chǎn)生的生產(chǎn)方式。汽車等大批量生產(chǎn)屬于這種生產(chǎn)方式。 3.信息密集型生產(chǎn)方式。數(shù)控機(jī)床、加

2、工中心等新型機(jī)電一體化加工設(shè)備實(shí)現(xiàn)了人與機(jī)器設(shè)備之間的信息交流, 機(jī)器設(shè)備可通過獲得的信息, 快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)加工。 4.知識(shí)密集型生產(chǎn)方式。是制造理念的飛躍, 把單向的產(chǎn)品制造鏈組成為有機(jī)的制造系統(tǒng), 柔性制造系統(tǒng)(FMS) 、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS) 是這種生產(chǎn)方式的典型代表。 5.智能密集型生產(chǎn)方式。全新的生產(chǎn)方式。它試圖使用制造系統(tǒng)本身具有的人工智能, 并引入了新的制造哲理和組織形式。使人們夢寐以求的“無圖紙加工”、“無人化加工”、“無害化加工” 成為可能。未來工廠中的操作工人將會(huì)由堆垛機(jī)器人來代替，實(shí)現(xiàn)工廠無人化 四、機(jī)械制造的一般過程零件精加工最終熱處理預(yù)備熱處理切削加工成形

3、加工設(shè)計(jì)選材裝配機(jī)器維修市場 CAD系統(tǒng)的硬件基本組成 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)：概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、手工繪圖等現(xiàn)代設(shè)計(jì)：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD等 智能CAD系統(tǒng) 開放式、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化和智能化 CAD系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu) 成形加工-獲得零件初步外形的毛坯?；竟に囉校?（1）鑄造成形，如曲軸、箱體、床身等 （2）壓力加工成形（鍛造、沖壓等） ，鍛造如齒輪、軸等，沖壓如車身、儀器殼體等 （3）焊接成形，船體、橋梁等熱處理預(yù)備熱處理：賦予毛坯良好的加工性能，如鍛件、鑄件的退火最終熱處理：賦予半成品良好的使用性能，如經(jīng)粗加工后半成品要進(jìn)行淬火和回火切削加工-獲得設(shè)計(jì)所要求的精度，基本工藝：車削、銑削、刨削、磨削、鉗工等

4、裝配-把各零件和部件組裝成最終產(chǎn)品。 隨著對(duì)產(chǎn)品功能和可靠性 的要求越來越高，裝配已成為生產(chǎn)中最重要的一環(huán)。 五、機(jī)械制造技術(shù)新進(jìn)展 .在制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展方面 （1）機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)水平, 實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造系統(tǒng)自動(dòng)化。產(chǎn)品生產(chǎn)普遍采用CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM/ERP。 自動(dòng)化灌制線（2）在加工技術(shù)方面也已實(shí)現(xiàn)了底層的自動(dòng)化。 包括廣泛地采用加工中心(或數(shù)控技術(shù)) 、自動(dòng)引導(dǎo)小車(AGV) 等。 （3）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)它是在自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)和制造技術(shù)的基礎(chǔ)上, 通過計(jì)算機(jī)及軟件, 將制造廠全部生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的各種分散的自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)地集成起來, 并適合于多品種、中小批量

5、生產(chǎn)的總體高效率、高柔性的制造系統(tǒng)。 北京第一機(jī)床廠通過實(shí)施C1MS工程，主導(dǎo)產(chǎn)品變形設(shè)計(jì)周期縮短12，庫存占用資金減少10， 生產(chǎn)計(jì)劃編制效率提高40一60倍。 （4）智能制造系統(tǒng)是指將專家系統(tǒng)、模糊推理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)應(yīng)用到制造系統(tǒng)中, 以解決復(fù)雜的決策問題, 提高制造系統(tǒng)的水平和實(shí)用性。高精度和快速3D機(jī)器人視覺系統(tǒng)顯示天窗的組裝并進(jìn)行完整的質(zhì)量檢查 （5）并行工程 對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和相關(guān)過程進(jìn)行集成，開展并行設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化方法。并行工程是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段側(cè)重于同時(shí)考慮產(chǎn)品全生命周期中的各種主要性能指標(biāo)，避免在產(chǎn)品研制后期出現(xiàn)不必要的返工與重復(fù)性工作。（6）敏捷制造 敏捷制造是采用

6、標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu), 以分布式結(jié)構(gòu)連接各類企業(yè), 構(gòu)成虛擬制造環(huán)境, 以競爭合作為原則, 在虛擬制造環(huán)境內(nèi)動(dòng)態(tài)選擇合作伙伴, 并通過組成虛擬企業(yè)來適應(yīng)持續(xù)多變、無法預(yù)料的市場變化，使各合作伙伴既保證各自的利益, 又能獲得共同利益的一種全新的生產(chǎn)組織模式和制造模式, 目前敏捷制造仍在發(fā)展研究中。 2.機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個(gè)方向上:（1）精密工程技術(shù)以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表, 將進(jìn)入微型機(jī)械電子技術(shù)和微型機(jī)器人的時(shí)代。 超精密加工的加工精度：在2000 年已達(dá)到 nm ；ATP酶（分子馬達(dá)） 在21 世紀(jì)初開發(fā)

7、的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE) 可使加工精度達(dá)到nm；美國康納爾大學(xué)研制成的納米直升機(jī)示意圖 現(xiàn)在精密工程正向其終極目標(biāo)-原子級(jí)精度的加工逼近, 也就是說, 可以做到移動(dòng)原子級(jí)別的加工。用掃描隧道顯微鏡的針尖在銅表面上搬運(yùn)和操縱48個(gè)原子，使它們排成圓形。（2）機(jī)械制造的高度自動(dòng)化 以CIMS和敏捷制造等的進(jìn)一步發(fā)展為代表。加工設(shè)備正向著高精、高速、多能、復(fù)合、控制智能化、安全環(huán)保等方向發(fā)展。在結(jié)構(gòu)布局上也已突破了傳統(tǒng)機(jī)床原有的格式。日本Mazak 公司在產(chǎn)品綜合樣本中展示出一種未來機(jī)床, 該機(jī)床在外形上猶如太空飛行器, 加工過程中噪音、油污、粉塵等將不再給環(huán)

8、境帶來危害。 3.二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的三個(gè)發(fā)展方向 （1）制造的全球化 可以說是21 世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化最重要的發(fā)展趨勢。競爭激烈，技術(shù)快速發(fā)展, 企業(yè)既競爭又合作，已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動(dòng)力。 技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化、集成化和標(biāo)準(zhǔn)化（2）虛擬化 虛擬化是指設(shè)計(jì)過程中的擬實(shí)技術(shù)和制造過程中的虛擬技術(shù)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的擬實(shí)技術(shù)指面向產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能分析技術(shù), 以優(yōu)化產(chǎn)品本身性能和成本為目標(biāo)。制造過程中的虛擬技術(shù)指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬和檢驗(yàn), 檢驗(yàn)產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性, 以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標(biāo)。 虛擬化的核心是計(jì)算機(jī)仿真。虛擬化軟件有可能形成2

9、1 世紀(jì)最大的軟件產(chǎn)業(yè)。 （3）綠色化 綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程(綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理) 生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品, 產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。藍(lán)寶石顯卡環(huán)保產(chǎn)品生產(chǎn)線 綠色制造技術(shù)有以下幾個(gè)方面 ：（1）精密成形技術(shù)精密成形技術(shù)包括: 精密鑄造 (濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯) 、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁) 、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。 （2）無切削液加工無切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機(jī)械加工行業(yè), 無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題, 如廢液排放和回收等等。 （3）快速成形技術(shù)快速

10、原型零件制造技術(shù) (RPM) , 其設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則, 而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實(shí)體制造(LOM) , 熔化沉積制造 (FDM) 等等。 機(jī)械制造實(shí)習(xí)（1）教學(xué)目的 獲得有關(guān)機(jī)械制造及其技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和一定的工程實(shí)踐能力，并在工程意識(shí)、創(chuàng)新精神、社會(huì)意識(shí)以及勞動(dòng)觀念方面得到培養(yǎng)和鍛煉。（2）學(xué)習(xí)方法 多練精練，熟練基本技能 注意多學(xué)科綜合，提高綜合能力 自主研學(xué)，積極參加各項(xiàng)創(chuàng)新活動(dòng)第二講 工程材料性能一、力學(xué)性能：強(qiáng)度、塑性、韌性、硬度等二、物理性能：導(dǎo)電性、磁性、光學(xué)性能等三、化學(xué)性能：抗氧化性、耐腐蝕等四、工藝性能：鑄造、鍛造（沖壓）、焊接、

11、熱處理、切削加工等 一、力學(xué)性能 1. 強(qiáng)度 強(qiáng)度是指在外力作用下材料抵抗變形和斷裂的能力。 屈服點(diǎn)是表示材料抵抗微量塑性變形的能力。用s表示，單位為 MPa 。零（構(gòu)）件在工程中一般不允許發(fā)生塑性變形，所以s是設(shè)計(jì)時(shí)的主要參數(shù)。 強(qiáng)度極限是表示材料抵抗最大均勻變形的應(yīng)力，用b表示，單位為 MPa 。b是設(shè)計(jì)選材的主要參數(shù)之一。2. 塑性 材料在外力的作用下,產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的性能稱為塑性。其大小用伸長率和斷面收縮率來表示。 、愈大，表示材料的塑性愈好。塑性是壓力加工成形的重要參數(shù)，另一方面，材料具有一定塑性可以提高零件使用的可靠性。3. 硬度布氏硬度原理洛氏硬度原理維氏硬度原理 硬度是在

12、外力作用下材料抵抗局部塑性變形的能力。常用的硬度有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。硬度指標(biāo)符號(hào)壓頭類型單位應(yīng)用特點(diǎn)HB淬火鋼球、粉末冶金球MPa測量結(jié)果準(zhǔn)確、但壓痕大，不適合成品檢驗(yàn)HR淬火鋼球、金剛石圓錐無量綱測量操作簡便，壓痕小，適合成品或零件的硬度測量，還可檢測薄工件或表面較薄硬化層的硬度HV金剛石圓錐MPa載荷小，壓痕淺，適用于測定零件表面的薄硬化層、鍍層及薄片材料的硬度。 由于硬度測試設(shè)備簡單，操作方便、迅速，又不必破壞工件，而且硬度與切削加工性能緊密相關(guān)，又與抗拉強(qiáng)度之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以零件圖上的技術(shù)要求往往只標(biāo)硬度值。4. 沖擊韌度J/cm2Ak=G(H-h) J； 沖擊韌

13、度用在沖擊力作用下材料破壞時(shí)單位面積所吸收的能量來表示。 多數(shù)材料的沖擊功隨溫度下降而減小。抵抗次數(shù)很少的大能量沖擊載荷作用，其沖擊抗力主要決定于k 值。而沖擊能量不大時(shí)，材料承受多次沖擊的能力，主要取決于強(qiáng)度。 二、物理性能 1. 電性能 （1）導(dǎo)電性能 （2）介電性能(材料在電場中的極化；介電常數(shù)和介電強(qiáng)度；壓電現(xiàn)象和電致伸縮現(xiàn)象；電鐵效應(yīng)） 2. 磁性能（磁導(dǎo)率、磁化強(qiáng)度；抗磁性、順磁性、鐵磁性、反鐵磁性、亞鐵磁性；磁疇結(jié)構(gòu)） 3. 光學(xué)性能（連續(xù)光譜和特征譜線、材料與光子的交互作用） 4. 熱性能（熱容、熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率）三、化學(xué)性能1. 抗氧化性：金屬的抗氧化性，指在高溫下迅速氧化

14、后形成一層致密的氧化膜，覆蓋在金屬表面，使鋼不再繼續(xù)氧化。 2. 抗腐蝕性：抗腐蝕性是指材料抵抗因環(huán)境而造成的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)所引起的損壞的能力。大部分金屬的腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕。3.防腐的措施：1）提高電極電位。2）盡量使鋼在室溫下呈單相組織。3）形成氧化膜（又稱鈍化膜）。第三講 常用工程材料金屬材料：黑色金屬（鋼和鑄鐵等）、有色金屬（鋁、銅、鈦等及合金）等有機(jī)高分子材料：塑料、橡膠等陶瓷材料：傳統(tǒng)和現(xiàn)代陶瓷材料復(fù)合材料：塑料基、 金屬基、陶瓷基等一、鋼和鑄鐵（鐵碳合金）1.鋼和鑄鐵的相結(jié)構(gòu)與性能2.Fe-Fe3C相圖3.含碳量對(duì)鋼和鑄鐵組織和性能的影響4.鋼和鑄鐵1.鋼和鑄鐵的相結(jié)構(gòu)與性能

15、 鋼和鑄鐵的結(jié)構(gòu)由鐵素體、奧氏體、滲碳體等組成。 鐵素體: 碳在-Fe中的間隙固溶體，常用符號(hào)F或表示。鐵素體的強(qiáng)度差，硬度低，塑性好。 奧氏體: 碳在-Fe中的間隙固溶體，常用符號(hào)A或 表示。奧氏體也是一種硬度較低而塑性較高的固溶體。常作為各類鋼的加工狀態(tài)。 滲碳體: 碳與鐵的化合物（Fe3G），含碳為6.69%。滲碳體的硬度高，約為800HB，極脆，塑性幾乎等于零。2.鋼和鑄鐵的Fe-Fe3C亞穩(wěn)相圖LL+AL+Fe3CAA+Fe3CA+FFF+Fe3C（1）在鑄造工藝制訂上的應(yīng)用（2）在塑性加工工藝制訂上的應(yīng)用（3）在熱處理工藝制訂上的應(yīng)用HB3.含碳量對(duì)鋼組織和性能的影響 隨著含碳量的

16、增加，鋼的硬度、強(qiáng)度呈直線上升，而塑性則相應(yīng)降低。 當(dāng)含碳量超過1.0%時(shí)，鋼變得硬而脆，且強(qiáng)度下降。4.鋼和鑄鐵(1)鋼中常存雜質(zhì)常存雜質(zhì) 對(duì)鋼的影響 Mn是有利元素。產(chǎn)生固溶強(qiáng)化；與硫化合成MnS，減輕熱脆現(xiàn)象。 Si是有利元素。能產(chǎn)生固溶強(qiáng)化。 S有害元素。產(chǎn)生熱脆. P有害元素。產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象。(2)鋼的分類與編號(hào)鋼的分類 碳 低碳鋼(WC0.25%) 素 中碳鋼 (WC=0.3%0.6%) 按 鋼 高碳鋼(WC0.6%) 化 錳鋼 學(xué) 鉻鋼 成 按合金元素種類分 硼鋼 分 合 鉻鎳鋼 分 金 硅錳鋼 鋼 低合金鋼(5%) 按合金元素含量分 中合金鋼(5%10%) 高合金鋼(10%)按冶

17、金質(zhì)量分普通鋼(WS 0.05%、WP 0.045%優(yōu)質(zhì)鋼（WS 0.030%、 WP 0.035%) 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（WS 0.020%、WP 0.030%)特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（WS 0.015%、WP 0.025%)按用途分 建筑工程用鋼 工程用鋼 橋梁工程用鋼 船舶工程用鋼 結(jié)構(gòu)鋼 車輛工程用鋼 調(diào)質(zhì)鋼 機(jī)器用鋼 滲碳鋼 彈簧鋼 軸承鋼 刃具鋼 工具鋼 模具鋼 量具鋼 不銹鋼 特殊鋼 奶熱鋼 耐磨鋼 (3)鋼的編號(hào)方法 碳鋼的編號(hào)方法 分類 編號(hào)方法 說明 舉例Q235AF碳素結(jié)構(gòu)鋼Q-字母。字母數(shù)字表示S優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，或Mn數(shù)字表示含碳量的萬分之幾，Mn表示含Mn量較高45，40Mn碳素工具鋼T

18、，或TA數(shù)字表示含碳量的千分之幾A表示高級(jí)優(yōu)質(zhì)T8，T10A合金鋼的編號(hào)方法 分類 編號(hào)方法 舉例 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q-字母表示S，字母表示質(zhì)量等級(jí) Q345-A合金結(jié)構(gòu)鋼+化學(xué)符號(hào)+ 前面的表示含碳量的萬分之幾，后面的表示合金元素的百分之幾。滾動(dòng)軸承鋼以G開頭，含鉻量用千分?jǐn)?shù)表示。60Si2MnGCr15合金工具鋼前面表示含碳量的千分之幾，10%不標(biāo)，（高速鋼例外）5CrMnMoCrWMnW18Cr4V特殊性能鋼前面表示碳含量的千分之幾，當(dāng)含碳量003%或008%時(shí)，鋼號(hào)前冠以00或0表示。2Cr130Cr18Ni9Ti鋼種含碳量/%性能、特點(diǎn)、應(yīng)用 低碳鋼0.25塑性好、強(qiáng)度低、適用于以

19、塑性為主的各種冷沖壓件、焊接件、滲碳件中碳鋼0.25-0.6綜合力學(xué)性能好，適合于軸類，齒輪類、連桿等零件高碳鋼0.6硬度高、塑性差，適用與高硬度、高耐磨性的各種工具（4）鋼應(yīng)用 合金鋼的應(yīng)用 分類 用途低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼船舶、管道、重要、大型工程構(gòu)件金結(jié)構(gòu)鋼綜合力學(xué)性能好，適合于重要、大型的軸類、齒輪類、連桿等零件合金工具鋼重要、大型工模具特殊性能鋼（不銹鋼等）化工、食品、能源、醫(yī)療等工業(yè)的各種零件（5）常用鑄鐵 鑄鐵的成分及性能特點(diǎn) 分類 化學(xué)成分/ % C Si Mn S P灰鑄鐵2.44.51.03.00.251.00.020.200.050.5蠕墨鑄鐵3.53.92.22.80.40

20、.80.10.1可鍛鑄鐵2.42.80.41.40.50.70.20.1球墨鑄鐵3.63.92.02.80.60.8 0.070.1力學(xué)性能低、耐磨性及消振性好、 工藝性能好灰口鑄鐵的分類和應(yīng)用 分 類 石墨 形態(tài) 應(yīng)用鑄鐵牌號(hào)灰鑄鐵片狀機(jī)座、齒輪箱、床身等HT蠕墨鑄鐵蠕蟲狀重型機(jī)床、齒輪、凸輪等RuT可鍛鑄鐵團(tuán)絮狀前后輪殼、凸輪軸、制動(dòng)器等KTH（Z）球墨鑄鐵球狀曲軸、齒輪、活塞環(huán)等QT二、鋁及其合金 （1）純鋁 密度??；塑性好，強(qiáng)度低；導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好。 （2）鋁合金的分類 形變鋁合金 鑄造鋁合金 常見形變鋁合金的牌號(hào)及用途類別牌號(hào) b 用途防銹鋁合金3A05280 20焊接油箱、油管、鉚釘

21、等3A21130 20 同上硬鋁合金2A01300 24工作溫度100的鉚釘2A12470 17工作溫度150的航空模鍛件超硬鋁合金7A04600 12飛機(jī)大梁、珩架等7A06680 7飛機(jī)大梁、珩架、起落架等鍛鋁合金2A05420 13形狀復(fù)雜、中等強(qiáng)度的鍛件等2A10480 19重載荷的鍛件鑄鋁合金ZA1Si12ZA1Si9Mg 3220 2各類復(fù)雜殼體三、銅及其合金1.純銅 密度??；塑性好，強(qiáng)度低；導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好。2.黃銅 Cu+Zn合金3.青銅 錫青銅 Cu+Sn 其他青銅 含錫量對(duì)青銅性能的影響 含鋅量與力學(xué)性能的關(guān)系銅合金的牌號(hào)、性能及用途 類別 牌號(hào) 力學(xué)性能 用途b HBS黃銅

22、H706603150制造彈殼、冷凝器管等HPb59-165016140銷子、螺釘?shù)葲_壓件ZCuZn3829530590機(jī)械、熱壓軋制零件青銅HPb59-165016140ZCuSn10Zn524012685閥泵殼齒輪蝸輪等QBe250035100重要彈簧等四、軸承合金性能要求：一定的強(qiáng)度和疲勞抗力，以承受較高的交變載荷；足夠的塑性和韌性，以抵抗沖擊與振動(dòng)并保證與軸的良好配合；較小的摩擦系數(shù)和良好的磨合能力，并能儲(chǔ)油；良好的導(dǎo)熱性、抗蝕性和低的膨脹系數(shù)，以防升溫導(dǎo)致與軸的咬合。1.錫基軸承合金 合金組成、組織、性能2.鉛基軸承合金 軸承合金的牌號(hào)、性能及用途組織要求： 軟的基體+均勻分布的硬質(zhì)點(diǎn)

23、； 硬的基體+均勻分布的軟質(zhì)點(diǎn)。軸承合金的牌號(hào)性能及用途 類 別 牌號(hào) 力學(xué)性能 用途b HBS 錫 基ZCnSnSb11-696630汽輪機(jī)內(nèi)燃機(jī)軸承ZChSnSb8-48010624大型機(jī)械軸承、軸套 鉛 基ZCnPbSb16-16-2780230輕載荷的軸承ZCnPbSb15-5-332車輛、拖拉機(jī)軸承 銅 基ZCuPb3060425航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承ZCuSn10P1250590高速高載柴油機(jī)軸承第四講 毛坯成形與選擇一、鑄造與鑄件選擇二、塑性加工與鍛件選擇三、焊接與焊接件選擇一、鑄造與鑄件選擇1.鑄造工藝 （1）砂型鑄造 工藝過程：包括混砂、造型和造芯、烘干、合箱、熔化與澆注、鑄件的清理

24、和檢驗(yàn)等工序。 造型方法：手工造型、機(jī)器造型 機(jī)器造型方法：壓實(shí)造型、震實(shí)造型、震壓實(shí)造型、微震壓實(shí)造型、高壓造型、射砂造型（看現(xiàn)場錄象） 拋砂造型等。2. 特種鑄造（看現(xiàn)場錄象）熔模鑄造金屬型鑄造壓力鑄造低壓鑄造離心鑄造陶瓷型鑄造 連續(xù)鑄造實(shí)型鑄造3.鑄件選擇的基本條件受力簡單，載荷較小，如床身等。形狀復(fù)雜，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜，如箱體、缸體等。大批量生產(chǎn)。鑄件用的材料有：以鑄鐵為主，其他有鑄鋼、有色金屬及合金。二、塑性加工與鍛件選擇1.鍛造 a.自由鍛 自由鍛基本工序：鐓粗、拔長、彎曲、沖孔、切割、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移、壓鉗口、壓鋼錠棱邊、切肩等。 b.模鍛（看現(xiàn)場錄象） 生產(chǎn)率高、尺寸精度高、加工余

25、量小、節(jié)約材料，減少切削、形狀比自由鍛的復(fù)雜、生產(chǎn)批量大。 常用方法：錘上模鍛、 壓力機(jī)上模鍛。2.板料沖壓（看現(xiàn)場錄象） 板料沖壓是利用沖摸使板料產(chǎn)生分離或成形的加工方法。也叫冷沖壓。當(dāng)t8-10mm時(shí)，應(yīng)采用熱沖壓。 板料沖壓的特點(diǎn)：可獲得重量輕、強(qiáng)度高、剛度好、材料消耗少、精度高、表面質(zhì)量高的零件以及操作過程簡單，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 基本工序： 沖裁（沖孔和落料）、拉深 、 彎曲 、脹形 、翻邊 沖壓設(shè)備：剪床、沖床、模具等3.其他塑性加工方法（看現(xiàn)場錄象）擠壓軋制拉拔超塑性成形旋壓成形擺動(dòng)輾壓成形粉末鍛造、液態(tài)模鍛高能率成形4.塑性加工件選擇的基本條件A、鍛件 受力復(fù)雜，載荷較大

26、，如軸、齒輪等。形狀簡單，特別是內(nèi)腔形狀簡單，如連桿等。大批量生產(chǎn)鍛件用的材料有：鋼、有色金屬及合金B(yǎng)、沖壓件受力簡單，載荷較小。重量輕、形狀較復(fù)雜。表面質(zhì)量高。大批量生產(chǎn)。沖壓件用的材料有：低碳鋼、有色金屬及合金。三、焊接與焊接件選擇1.焊接工藝a.電弧焊焊條電弧焊埋弧焊氣體保護(hù)焊等離子弧焊接與切割 b.電阻焊（看現(xiàn)場錄象）點(diǎn)焊 點(diǎn)焊是利用柱狀電極加壓通電，在搭接工件接觸面之間焊成一 個(gè)個(gè)焊點(diǎn)的焊接方法。 縫焊 縫焊的電極是一對(duì)旋轉(zhuǎn)的圓盤. 對(duì)焊 對(duì)焊是利用電阻熱使兩個(gè)工件在整個(gè)接觸面上焊接起來的一種方法。有電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊兩種。 c.摩擦焊（看現(xiàn)場錄象） 摩擦焊是利用工件間相互摩擦產(chǎn)生的

27、熱量,同時(shí)加壓而進(jìn)行的焊接方法。d.釬焊（看現(xiàn)場錄象） 釬焊是利用熔點(diǎn)比焊件低的釬料作填充金屬,加熱時(shí)釬料熔化而將焊件連結(jié)起來的焊接方法 . 釬焊的種類: 硬釬焊(釬料熔點(diǎn)450,接頭強(qiáng)度200MPa); 軟釬焊(釬料熔點(diǎn)450,接頭強(qiáng)度70MPa) e、其它焊接方法（看現(xiàn)場錄象）電渣焊真空電子束焊接 激光焊接爆炸焊超聲波焊接擴(kuò)散焊2.焊接件選擇的基本條件受力簡單，載荷較小，如汽車車身等。重量輕、形狀較復(fù)雜，儀器柜、儀表箱。結(jié)構(gòu)及規(guī)模大，如橋梁、化工設(shè)施等。小、大批量生產(chǎn)。3.焊接件選用的材料低碳鋼或低碳合金鋼，如車身、儀表柜、各種鋼結(jié)構(gòu)件等；中碳鋼或中碳合金鋼，如承受大載荷的船體、橋梁、鋼結(jié)

28、構(gòu)件、化工設(shè)備等；有色金屬及合金，如散熱傳熱裝置、電氣電子元器件、裝飾件等；塑料，如硬質(zhì)聚氯乙烯等；第五講 金屬材料熱處理及表面改性處理金屬材料整體熱處理（整體改性）金屬材料表面改性處理一、熱處理在機(jī)械制造的地位與作用 熱處理是在固態(tài)下，通過加熱、保溫和冷卻，改變材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而改善材料性能的一種工藝方法，也稱為改性處理。 零件精加工最終熱處理預(yù)備熱處理切削加工成形加工設(shè)計(jì)選材裝配機(jī)器維修市場二、金屬材料熱處理（整體改性)保溫臨界溫度時(shí)間溫度加熱冷卻1、熱處理工藝曲線普通熱處理: 預(yù)備熱處理：退火和正火 最終熱處理：淬火和回火其他熱處理：形變熱處理 超細(xì)化熱處理 真空熱處理2、熱處理工藝

29、分類 3.退火 退火是將鋼加熱到預(yù)定溫度，保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻（通常隨爐冷卻）的熱處理工藝。 退火的目的是：（1）降低硬度，改善切削加工件。（2）消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與開裂傾向。（3）細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。1)完全退火 完全退火是將鋼加熱到Ac3以上30-50,保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻（通常隨爐冷卻）的熱處理工藝。主要應(yīng)用于中、低碳鋼及合金鋼。等溫退火普通退火Ac3時(shí)間溫度2)球化退火 球化退火是將鋼加熱到Ac1以上30-50,保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻（通常隨爐冷卻）的熱處理工藝。主要應(yīng)用于高碳鋼及合金鋼。爐冷空冷等溫退火Acm 800750-770680-700500-

30、600Ac1 730時(shí)間溫度 4.正火 將鋼加熱到Ac3（中、低碳鋼）或Accm（高碳鋼）以上3050，保溫適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后空冷的熱處理工藝。正火目的： （1）細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。 （2）要求不高的結(jié)構(gòu)件，可作為最終熱處理。 （3）改善低碳鋼的切削加工性（以防粘刀）。加熱保溫空冷溫度時(shí)間各種退火及正火的加熱溫度范圍碳鋼的硬度與熱處理的關(guān)系加熱保溫水冷或油冷溫度時(shí)間 使鋼件獲得馬氏體和貝氏體組織,以達(dá)到最高的強(qiáng)度和硬度。5. 淬火 淬火是將鋼加熱到Ac3或Ac1以上30-50，經(jīng)保溫后迅速冷卻的熱處理工藝。1）淬火目的 2）淬火加熱溫度碳鋼的淬火加熱溫度范圍 合金鋼的淬火加熱溫度比相應(yīng)

31、的碳鋼稍微高一些，保溫時(shí)間稍微長一些。3）淬火冷卻介質(zhì)冷卻是決定鋼的淬火質(zhì)量的關(guān)鍵。水是冷卻能力很強(qiáng)的冷卻介質(zhì)，主要應(yīng)用于碳素鋼。油類淬火冷卻介質(zhì)冷卻能力低，主要應(yīng)用于合金鋼淬火冷卻。 各種淬火方法示意圖1單介質(zhì)淬火法2雙介質(zhì)淬火法3分級(jí)淬火法4等溫淬火法5冷處理4) 淬火冷卻方法 a) 消除或降低內(nèi)應(yīng)力，降低脆性防止變形和開裂。 b) 穩(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸和形狀，保證零件使用精度和性能 c) 調(diào)整零件的強(qiáng)度、硬度，獲得所需要的塑性和韌性。6.回火 回火就是把經(jīng)過淬火的零件重新加熱到低于Ac1的某一溫度，適當(dāng)保溫后冷卻到室溫的熱處理工藝。1）回火目的2）回火工藝及應(yīng)用 a)低溫回火 回火溫度范圍

32、為150-250，硬度為55-64HRC。降低鋼的淬火應(yīng)力和減少脆性，并保持其高硬度和高耐磨性，適用于刃具、量具、模具滾動(dòng)軸承及滲碳、表面淬火的零件。b)中溫回火 溫度范圍為350-500，硬度為35-45HRC。獲得高的彈性極限和屈服強(qiáng)度，并具有一定的韌性和抗疲勞能力。適用于各種彈簧和鍛模等。c)高溫回火 回火溫度范圍為500-650，硬度為25-35HRC。獲得較高強(qiáng)度的同時(shí)，還有較好的塑性和韌性。廣泛適應(yīng)于處理各種重要的零件，特別是受交變載荷和沖擊作用力的連桿、曲軸、齒輪和機(jī)床主軸等。3) 40鋼回火后的力學(xué)性能與回火溫度的關(guān)系7. 熱處理技術(shù)新進(jìn)展1）形變熱處理2）超細(xì)化熱處理3）真空

33、熱處理4）離子轟擊熱處理5）激光熱處理6）電子束熱處理7）計(jì)算機(jī)輔助熱處理生產(chǎn)1. 表面淬火 2. 表面化學(xué)熱處理 3. 轉(zhuǎn)化膜處理4. 電鍍5. 離子沉積6. 熱噴涂7. 涂裝8. 表面著色和染色三、金屬材料表面改性處理特點(diǎn)：加熱速度快、時(shí)間短、氧化脫碳少、變形小、晶粒細(xì)小、硬度高，表面層具有較大的殘余壓應(yīng)力，可提高疲勞強(qiáng)度。但設(shè)備昂貴。淬火前調(diào)質(zhì)或正火，淬后需低溫回火。1）感應(yīng)加熱表面淬火 1. 表面淬火2）火焰加熱表面淬火2. 表面化學(xué)熱處理 鋼的化學(xué)熱處理是將金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫,使一種或幾種元素滲入表層,以改變其化學(xué)成分組織和性能的熱處理工藝?；瘜W(xué)熱處理的基本過

34、程: (1)活性原子的產(chǎn)生 2CO 2C+O2 2NH3 2N+3H2 (2)活性原子的吸收 (3)活性原子的擴(kuò)散1）鋼的滲碳 滲碳處理廣泛應(yīng)用于表層要求高硬度、高的耐磨性及疲勞強(qiáng)度，而心部要求一定強(qiáng)度和高韌性的零件。 滲碳溫度一般在900-950。而滲碳后零件表面含碳量最好在0.85%-1.05%范圍內(nèi)。 滲碳后必須進(jìn)行淬火和低溫回火。風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)廢氣火焰爐蓋砂封電阻絲耐熱罐工件爐體氣體滲碳示意圖 2）鋼的滲氮 氮是在一定溫度下（一般在500-560溫度）使活性氮原子滲入工件表面的化學(xué)熱處理工藝，在生產(chǎn)中也稱為氮化處理。 滲氮不僅能提高零件表面的硬度，耐磨性和疲勞強(qiáng)度，還可以增加表面的抗蝕性。

35、但生產(chǎn)率低，成本高，只能使用于要求高硬度、高耐磨性和高精度零件，如高精度機(jī)床主軸、鏜床鏜桿、高精度齒輪、精密量具和汽輪機(jī)閥門等 3.轉(zhuǎn)化處理 轉(zhuǎn)化膜處理是將工件浸入某些溶液中,在一定條件下使其表面形成一層致密的保護(hù)膜,提高工件防腐蝕的能力,增加裝飾作用。常用的轉(zhuǎn)化膜處理有氧化處理和磷化處理. 1）磷化處理 把鋼件浸入磷酸鹽為主的溶液中，使其表面沉積，形成不溶于水的結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的過程。磷化處理后的磷化膜厚度為5-15微米，有較好的防腐能力和潤滑作用。 磷化處理所需設(shè)備簡單，操作方便，成本低，生產(chǎn)效率高。常用作為鋼鐵材料零件的防護(hù)層。 磷化工藝分類 溶液成分的質(zhì)量濃度 /g。L-1溶液溫度/

36、C處理時(shí)間/min低溫磷化磷酸錳鐵鹽 3040硝酸鹽 140160氟化鈉 25 室溫 3045中溫磷化磷酸二氫鋅 2540硝酸鋅 80100 5070 1520高溫磷化磷酸錳鐵鹽 3035硝酸鋅 5565 9098 1015磷化處理工藝 2）氧化處理 A.鋼的氧化處理 將鋼件在空氣-水蒸氣或化學(xué)藥物中加熱到適當(dāng)溫度，使其表面產(chǎn)生一層蘭色或黑色氧化膜，以改善鋼的耐磨性和外觀，這種工藝又稱發(fā)藍(lán)處理。氧化膜是一層致密而牢固的Fe3O4, 只有0.5-1.5微米厚。 氧化處理工藝常用于儀表、工具和武器等的表面。溶液組成及質(zhì)量濃度溫度/時(shí)間/min1化學(xué)除油并水洗苛性鈉3050、碳酸鈉3050、磷酸三鈉

37、3040、水玻璃5106010152酸洗后水洗硫酸150200、緩蝕劑0.5150605103氧化并水洗苛性鈉550650、硝酸鈉13018013514515204補(bǔ)充處理重鉻酸鉀或肥皂3050859010155水洗6吹干7檢驗(yàn) 發(fā)藍(lán)處理工藝過程B.鋁的氧化處理a)化學(xué)氧化法 把鋁和鋁合金零件放入化學(xué)溶液中進(jìn)行氧化處理而獲得牢固的氧化膜，其厚度為0.3-4微米。該法主要用于提高鋁和鋁合金的耐磨性和耐蝕性。b)電化學(xué)氧化法 在電解液中使鋁和鋁合金表面產(chǎn)生一層氧化膜，這種工藝又稱陽極氧化,這層氧化膜具有強(qiáng)吸附能力，較高的硬度，良好的耐磨性和耐蝕性，膜層無色透明，極易染成各種美麗的顏色。4. 電鍍

38、電鍍是在電解液中使零件表面鍍上一層金屬薄層,起到保護(hù)和裝飾作用,有時(shí)也可用于零件的部分修復(fù). 電鍍的應(yīng)用: 修復(fù)磨損零件、增大零件尺寸。 提高零件的耐腐蝕性，如鍍鋅。 覆蓋耐磨性鍍層,提高耐磨性，如鍍鉻。 提高零件表面美觀裝飾性，如鍍裝飾鋅。 其他特殊用途，如鍍銀。 鍍鉻的刷鍍液的組成和工藝條件組成和工藝條件質(zhì)量濃度/g.L-1硝酸鉻Cr(NO3)氨水NH4OH水合肼草酸丁二酸F-53PH值陽極材料38042011030401802201601800.056.87.5石墨5. 離子沉積 化學(xué)氣相沉積是在高溫下將爐內(nèi)抽成真空或通入氫氣,然后通入反應(yīng)氣體并在爐內(nèi)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),使工件表面形成覆層的方

39、法,簡稱CVD法. 應(yīng)用:刀具、模具、工具、零件等,目的是提高其耐磨性. 特點(diǎn):反應(yīng)溫度高,需通入大量氫氣,工件易產(chǎn)生氫脆,且不安全,廢氣HCl有毒。(1) 化學(xué)氣相沉積法（2） 物理氣相沉積法 物理氣相沉積法是把金屬蒸氣離子化后在高壓靜電場使離子加速并沉積于金屬表面形成覆層的方法,簡稱PVD法。 特點(diǎn):沉積溫度低,速度快,滲層成分和結(jié)構(gòu)可控制,無公害. PVD法主要有真空濺射、離子鍍等。 如以沉積TiC為例，經(jīng)真空濺射碳化鈦的厚度達(dá)48 m、其硬度達(dá)2500-4000HV。 高頻離子鍍裝置示意圖1工件2-高頻激勵(lì)線圈3鈦4氣體入口5針閥6測溫?zé)犭娕?. 熱噴涂 在高溫?zé)嵩醋饔孟?將金屬、合金

40、、金屬陶瓷、陶瓷等材料熔化或部分熔化,并通過高速氣流使其成為霧化微粒,噴向工件表面后構(gòu)成噴涂層的方法稱為熱噴涂. 熱噴涂方法：電弧噴涂、火焰噴涂、等離子弧粉末噴涂等。 熱噴涂應(yīng)用范圍很廣，可以使被噴涂材料得到各種性能要求的涂層。電弧熱噴涂原理1送絲槍2-噴頭3防光罩4空氣帽5工件6空氣噴嘴7前導(dǎo)管8金屬絲 7. 涂裝 利用噴射、涂飾等方法，將有機(jī)涂料涂覆于工件表面并形成與基體牢固結(jié)合的涂覆層過程稱為涂裝。目的：提高耐磨性、美化工件表面（掩飾表面缺陷豐富色彩）、保護(hù)表面免受外界（空氣、水分、陽光及其他腐蝕介質(zhì)）侵蝕。還可色彩偽裝、防紅外偽裝、電氣絕緣等。 方法：浸涂法、噴涂法、淋涂法、靜電噴涂法

41、、電泳涂裝法、粉末涂裝法、輥涂法第六講 常見表面加工一、平面加工二、外圓面加工三、孔及孔系加工四、成型面加工 一、平面加工1.常見平面種類2.平面加工方案框圖3.具體加工方案及比較4.平面加工方法及其特點(diǎn)1.常見平面種類 平面是盤、板形和箱體類零件的主要表面。根據(jù)所起作用的不同，大致可以將平面分為如下幾種：（1）非結(jié)合面 屬低精度平面，只是在外觀或防腐蝕需要時(shí)，才進(jìn)行加工；（2）結(jié)合面和重要結(jié)合面 屬中等精度平面，如零部件的固定連接平面等；（3）導(dǎo)向平面 屬精密平面，如機(jī)床的導(dǎo)軌面等；（4）精密測量工具的工作面等，屬精密平面。2 、平面加工方案框圖粗刨精刨粗銑精銑刮研細(xì)刨磨高速銑拉研磨或拋光

42、3.具體加工方案及比較 根據(jù)技術(shù)要求以及零件的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、尺寸、材料和毛坯的種類，并結(jié)合具體的加工條件，平面可分別采用車、銑、刨、磨、拉等方法加工。平面加工的具體方案列舉如下(1)：（1）粗刨或粗銑 用于加工低精度的平面（2）粗銑（或粗刨）精銑（或精刨）刮研 用于加工精度要求較高且不淬硬的平面。大批量生產(chǎn)可采用寬刀精刨代替刮研，以便提高生產(chǎn)效率和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。尤其是要加工大型工件上狹長的精密平面（如導(dǎo)軌面等），而車間又缺少導(dǎo)軌磨床時(shí)，多采用寬刀精刨方案。（3）粗銑（刨）精銑（刨）磨 多用于加工精度要求較高且淬硬的平面。對(duì)于不淬硬的鋼件或鑄件上較大平面的精加工，往往也采用此方案。但不宜加工塑性好

43、的有色金屬工件。平面加工的具體方案列舉如下(2):（4）粗銑半精銑高速精銑 適用于加工高精度有色金屬。若采用高精度高速銑床和金剛石刀具，銑削表面粗糙度Ra可達(dá)0.2-0.8 m（5） 粗車精車 主要用于加工軸、套、盤等類工件的端面。而大型盤類工件的端面一般在立式車床上加工。（6）粗車精車磨 多用于加工精度要求高且淬硬的鋼件端面。4. 平面加工方法及其特點(diǎn)1) 刨削平面2) 銑削平面3) 平面磨削4) 拉削平面5) 刮研平面1) 刨削平面 刨削方法 刨削在牛頭刨床或龍門刨床上進(jìn)行 采用不同的刨刀和切削用量，可分別進(jìn)行粗刨和粗刨。 刨削的特點(diǎn)及應(yīng)用 A.適應(yīng)性較好, 機(jī)床和刀具結(jié)構(gòu)簡單，可以加工多

44、種結(jié)構(gòu)的零件. B.生產(chǎn)率較低, 刨削的沖擊嚴(yán)重. C.加工精度較低.2) 銑削平面 銑削可分為粗銑和精銑。有色金屬還可用高速銑削，以進(jìn)一步提高加工質(zhì)量。 銑削和刨削的比較 A.適應(yīng)性 B.生產(chǎn)率 C.加工質(zhì)量 D.設(shè)備和刀具費(fèi)用 3) 平面磨削平面磨削一般是在車削、銑削、刨削的基礎(chǔ)上進(jìn)行的精加工。平面磨削的方法有周磨和端磨兩種 平面磨削的特點(diǎn): 與外圓和內(nèi)圓磨削相比，平面磨削加工質(zhì)量和生產(chǎn)率比外圓磨削和內(nèi)圓磨削都高。中小型零件還可進(jìn)行多件磨削，既保證零件等高性，又可進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。 4) 拉削平面拉削可以認(rèn)為是刨削的進(jìn)一步發(fā)展。拉刀是一種多刃刀具，其特點(diǎn)可以歸納為如下三點(diǎn)： A.切削刃與被

45、加工面的橫截面形狀相同，它實(shí)質(zhì)上是成形刀具。 B.切削刃的高度逐齒遞增，即有每齒進(jìn)給量。 C.拉刀的最后幾個(gè)齒是修光刃，其形狀尺寸同被加工面的最后形狀、尺寸完全一致。 基于拉刀的上述特點(diǎn)，所以當(dāng)拉刀從被加工面上通過一次后，其全部余量都被切除，達(dá)到所要求的質(zhì)量指標(biāo)，生產(chǎn)率非常高。拉刀及其加工示意圖 5) 刮研平面刮研是利用刮刀在工件上刮去很薄一層金屬的光整加工方法。刮研不需要復(fù)雜的設(shè)備和工具。刮研常用于單件小批量生產(chǎn)和修理車間，如工件未淬火的、要求高的配合面、導(dǎo)向面及大型精密平板和直尺等。在大批量生產(chǎn)中，刮研多為磨削或?qū)挼毒偎妗６?、外圓面加工 外圓面是軸、套、盤類等零件的主要表面，往往具有

46、不同的技術(shù)要求，這就需要結(jié)合具體的生產(chǎn)條件，擬定較合理的加工方案。對(duì)于一般鋼鐵零件，外圓面加工的主要方法是車削和磨削。1.外圓面加工方案框圖2.外圓面具體加工方案及比較3.外圓面加工方法及其特點(diǎn)1.外圓面加工方案框圖粗車半精車粗磨精車精磨精密車超精磨2.具體加工方案及比較(1)粗車 除淬硬鋼以外，各種零件的粗加工都適用。當(dāng)零件的外圓面精度要求低，表面粗糙度較高時(shí)，粗車即可。粗車半精車 應(yīng)用于中等精度和表面粗糙度要求低的未淬硬工件的外圓面。粗車增精車 磨（粗磨或半精磨） 適用于加工精度稍高、表面粗糙度較低且淬硬的鋼件外圓表面；也廣泛地用于加工未淬硬的鋼件或鑄鐵件。2.具體加工方案及比較(2)粗車

47、半精車粗磨精磨 適用范圍基本上與（3）相同，只是外圓面要求的精度更高、表面粗糙度更低，需交磨削分為粗磨和精磨，才能達(dá)到要求。粗畫半精車粗磨精磨精密磨（或超級(jí)光磨、鏡面磨削） 可達(dá)到很高的精度和很低的表面粗糙度，但不宜用于加工塑性好的有色金屬零件。粗車精車外圓面加工精密車 適用于精度要求高的有色金屬零件的加工。 3.外圓面加工方法 1）車削外圓車削是外圓加工的主要工序。單件小批生產(chǎn)時(shí)，一般在普通車床上車外圓，若是大型圓盤類零件則在立式車床上加工。成批或大批生產(chǎn)時(shí)。使用轉(zhuǎn)塔車床、多刀半自動(dòng)車床及自動(dòng)車床。精密車削是小型有色金屬零件的主要光整加工方法，也可用于加工大型精密外圓表面以代替磨削。2）車削

48、特點(diǎn)與銑削和刨削相比，車削過程平穩(wěn)，允許采用較大的切削用量，生產(chǎn)率高。車刀結(jié)構(gòu)簡單，其制造、刃磨和裝夾較方便，故費(fèi)用低。車削除了加工外圓表面外，還可以在一次裝夾下加工同一工件上的其它表面，如內(nèi)圓面、端面和切槽等，因此可保證外圓面和其它表面的位置精度，外圓面之間的同軸度、外圓軸線與端面的垂直度等。車削適于加工各種材料，如鋼、鑄鐵、有色金屬和非金屬材料,但難以切削硬度較高（30HRC以上）的淬火鋼件。 3） 磨削外圓外圓磨削是外圓精加工的主要方法，一般在外圓車削后進(jìn)行。對(duì)精度較高的毛坯（如精密模鍛件）也可不經(jīng)車削直接進(jìn)行磨削加工。外圓磨削常在外圓磨床、萬能外圓磨床、無心磨床上進(jìn)行。4）外圓磨削特點(diǎn)

49、可以較容易地達(dá)到高尺寸精度和較低表面粗糙度值，同時(shí)形位精度還可以達(dá)到較高的要求，如圓柱度和同軸度等。磨削既可以加工未經(jīng)淬火的鋼件和鑄鐵件，也可以加工金屬刀具難以切削的淬火鋼和硬質(zhì)合金等材料。但對(duì)于塑性較好、硬度較低的材料（如銅、鋁等有色金屬），由于其切屑容易嵌塞砂輪，一般不適于磨削，常用精車和精密車代替。磨削溫度高 磨削時(shí)，需采用大量切削液。三、孔及孔系加工1.常見孔種類2.孔加工方案框圖3.孔加工具體加工方案及比較4.孔加工方法及其特點(diǎn)5.箱體類零件的孔系加工1.常見孔種類孔是組成零件的基本表面之一。零件上有多種多樣的孔，常見的有以下幾種：緊固孔（如螺釘孔等）和其它非配合的油孔等；回轉(zhuǎn)體零件

50、上的孔，如套筒、法蘭盤及齒輪上的孔；箱體類零件的孔系，如床頭箱箱體上的主軸和傳動(dòng)軸的軸承孔等。即所謂的“孔系”；深孔，即L/D5-10孔，如車床主軸上的軸向通孔等；圓錐孔，如車床主軸前端的錐孔以及裝配用的定位銷孔等。2.孔加工方案框圖鉆擴(kuò)粗鉸精鉸超精磨粗磨精磨半精磨精鏜精密鏜粗鏜半精鏜3.孔加工具體加工方案及比較(1) 由于對(duì)各種孔的要求不同，需根據(jù)具體的生產(chǎn)條件，擬定較合理的加工方案。1）在實(shí)心材料上加工孔IT10以下低精度的孔 一般用鉆孔方法IT9精度的孔 如果孔徑小于30mm，可采用鉆模鉆孔，或者鉆孔后擴(kuò)孔，孔徑大于 30mm的孔，一般采用鉆孔后膛孔。TI8精度的孔 當(dāng)孔徑小于20mm時(shí)

51、，應(yīng)采用鉆孔后鉸孔，若孔徑大于20mm，可根據(jù)具體條件，采用鉆擴(kuò)（或鏜）鉸（精鏜）。IT7精度的孔 如果孔徑小于12mm時(shí)，一般采用鉆孔后進(jìn)行兩次鉸孔的方案；孔徑大于12mm時(shí)，可分別應(yīng)用下列幾個(gè)方案： 鉆擴(kuò)（或鏜）粗鉸精鉸； 鉆拉精拉； 鉆擴(kuò)（或鏜）粗磨精磨。IT6精度的孔，與加工IT7精度孔的順序大體相同，但其最后工序要根據(jù)具體情況，分別采用精細(xì)鏜、手鉸、精拉、精磨、研磨或珩磨等方法進(jìn)行精細(xì)加工。2）鑄（或鍛）件上已鑄（或鍛出）的孔可直接進(jìn)行擴(kuò)孔或鏜孔，直徑在100mm以上的孔，以鏜孔比較方便。至于半精度加工、精加工和光整加工，可參照上述方案進(jìn)行，例如：擴(kuò)粗磨精磨研磨（或珩磨）；粗鏜半精鏜

52、精鏜精密鏜。4. 孔加工方法 1）鉆孔精度低，表面粗糙度高，容易產(chǎn)生孔徑擴(kuò)大、軸線歪斜和明顯的圓度誤差等缺陷。生產(chǎn)率低。為了提高鉆孔質(zhì)量和生產(chǎn)率，可以采取如下措施：改善鉆頭的刃磨質(zhì)量和結(jié)構(gòu)形態(tài)，合理選定鉆頭的幾何參數(shù)，并注意仔細(xì)刃磨以盡量保證兩條切削刃對(duì)稱。合理選定工藝方案。2）擴(kuò)孔擴(kuò)孔鉆的刀齒數(shù)較多，有3-4個(gè)刀齒，導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)。擴(kuò)孔的余量較小，容屑槽可作得較窄較淺，故鉆心較粗，刀體的剛度較好，能采用較大的切削用量。擴(kuò)孔鉆切削條件比麻花鉆好。常用于孔的半精加工。3）鉸孔鉸削可以達(dá)到較高的精度和較低的表面粗糙度。鉸孔糾正位置誤差的能力很差。鉸刀是定徑刀具，只要注意滿足上述的工藝要求，就容

53、易保證鉸孔的質(zhì)量。鉸削的適應(yīng)性差。鉸削可加工鋼、鑄鐵和有色金屬，但不宜加工淬火鋼和其它硬度過高的材料。4）鏜孔用鏜刀對(duì)已有的孔進(jìn)行再加工，稱為鏜孔。對(duì)于直徑較大的孔（一般D80-100mm）、內(nèi)成形面或孔內(nèi)環(huán)槽等，鏜削是唯一合適的加工方法。一般鏜孔精度達(dá)IT8-IT7，表面粗糙度Ra0.8-1.6；精鏜時(shí)，精度可達(dá)IT7-IT6，表面粗糙度Ra 0.2-0.8。鏜孔可在多種機(jī)床上進(jìn)行?；剞D(zhuǎn)件上的孔，多在車床上加工；而箱體零件上的孔或孔系（即要求相互平行或垂直的若干個(gè)孔），則常用鏜床加工5) 磨孔磨孔是孔精加工的一種常用方法。磨孔的精度可達(dá)IT7，表面粗糙度Ra可達(dá)1.6-0.4um.磨孔可在內(nèi)

54、圓磨床或萬能外圓磨床上進(jìn)行。在內(nèi)圓磨床上，除了能磨孔外，還可以在一次裝夾中間同時(shí)磨出孔內(nèi)端面，以保證孔軸線與端面的垂直度和端面圓跳動(dòng)的要求。在萬能外圓磨床上除磨削孔及端面外，還可以一次裝夾中磨出外圓。磨孔的特點(diǎn)與鉸孔相比，磨削的適應(yīng)性較廣?？捎猛簧拜喣ハ饕欢ǚ秶睆降目祝豢赡ハ鞣谴阌驳匿摷丸T鐵件，甚至淬硬的鋼件；可以糾正軸線歪斜或偏移的孔。但磨孔的生產(chǎn)率比鉸孔低，且不適于磨削有色金屬。小孔和深孔也難以磨削。與外圓磨削相比較，內(nèi)圓磨削的表面粗糙較高，生產(chǎn)率較低。5、箱體類零件的孔系加工 在箱體上一系列有相互位置精度要求的孔稱為孔系。孔系可分為平行孔系、同軸孔系和交叉孔系。其加工方法與生產(chǎn)規(guī)模

55、和加工精度有關(guān)。1)平行孔系加工 平行孔系的主要技術(shù)要求是各孔中心線之間的距離尺寸精度和相互位置精度。當(dāng)孔距公差大于0.03mm時(shí)，可用普通鏜床加工；當(dāng)孔距公差小于0.01mm時(shí)，則要用高精度機(jī)床加工。 2)同軸孔系加工 在成批生產(chǎn)中為保證同軸孔系的同軸度常用鏜模加工。單件小批生產(chǎn)時(shí)，在通用機(jī)床上加工。3)交叉孔系加工交叉（或相交）孔系主要應(yīng)保證各孔的垂直要求。加工時(shí)應(yīng)先將精度要求高或表面粗糙度低的孔全部加工好，然后加工與之相交叉（或相交）的孔。常用的加工方法是在普通鏜床上用工作臺(tái)上的直角對(duì)準(zhǔn)裝置進(jìn)行加工控制。四、成型面加工1.螺紋加工2.齒輪齒形加工3.特型面加工1.螺紋加工1）螺紋分類及要

56、求按用途的不同，主要可分為如下兩類：緊固螺紋 它用于零件間的固定連接，常用的有普通螺紋和管螺紋等，螺紋牙型多為三角形。 對(duì)普通螺紋的主要要求是可旋入性和連接的可靠性；對(duì)管螺紋的主要要求是密封性和連接的可靠性。傳動(dòng)螺紋 它用于傳遞動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)或位移，如絲杠和測微螺桿的螺紋等，其牙型多為梯形或鋸齒形。對(duì)于傳動(dòng)螺紋的主要要求是傳動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、螺牙接觸良好及耐磨等。 2）螺紋的常用加工方法加工對(duì)象螺紋精度等級(jí)表面粗糙度加工方法緊固螺紋單件小批內(nèi)、外螺紋483.20.8車削各 種批 量外螺紋83.21.6套絲內(nèi)螺紋686.31.6攻絲大 批量外螺紋681.60.8搓絲板滾壓461.60.2滾絲輪滾壓686

57、.33.2銑削傳動(dòng)螺紋單件小批內(nèi)、外螺紋481.60.4車削各 種批 量高精度外螺紋直徑大于30mm的內(nèi)螺紋、淬硬螺紋460.40.1磨削大批量低精度螺紋686.33.2銑削 3）螺紋的加工方法及特點(diǎn)車削加工特點(diǎn)是設(shè)備和刀具的通用性大，并能獲得高精度的螺紋。但其生產(chǎn)率低。在成批及大量生產(chǎn)中廣泛采用。一般都在專用的螺紋銑床上加工的。滾壓加工是使工件材料在室溫條件下產(chǎn)生塑性變形的一種無屑加工方法。滾壓螺紋通常有以下兩種方法： 搓絲板滾壓 滾絲輪滾壓4）滾壓螺紋同切削螺紋相比有如下優(yōu)點(diǎn)生產(chǎn)率高螺紋強(qiáng)度高節(jié)省材料加工費(fèi)用低滾壓螺紋的缺點(diǎn)是：只能加工小直徑的外螺紋；對(duì)桿狀坯料的尺寸精度要求高；只能加工塑

58、性較好的材料。5）磨削螺紋螺紋磨削是一種高精度的螺紋加工方法，需要專門的螺紋磨床上進(jìn)行，主要用于制造淬火后具有高硬度和高精度的螺紋，如精密絲桿、螺紋量規(guī)、滾絲輪和絲錐等。螺紋在磨削之前可用車、銑等方法粗加工。2、齒輪齒形加工-齒輪簡介 齒輪是用來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的重要零件，在各種機(jī)器和儀器中應(yīng)用非常普遍。常用的齒輪有圓柱齒輪、圓錐齒輪和蝸輪等，其中圓柱齒輪應(yīng)用最廣。 齒輪的精度要求運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性傳動(dòng)的平穩(wěn)性載荷分布的均勻性齒輪副的側(cè)隙規(guī)定1）齒輪加工方法簡介 按齒形形成的原理不同，齒輪加工方法可分為兩種:一種是成形法，即用與被切齒輪的齒槽形狀相符的成型刀具切出齒形，如銑齒、拉齒和成型磨齒等；另一種

59、是展成法（包絡(luò)法），即齒輪刀具與工件按齒輪副的嚙合關(guān)系作對(duì)滾運(yùn)動(dòng)，工件的齒形由刀具切削刃包絡(luò)而成，如滾齒、插齒、剃齒、磨齒和珩齒等。一般說來，展成法加工精度較高。齒輪的常用加工方法及其應(yīng)用方法加工原理精度等級(jí)齒面粗糙度生產(chǎn)率設(shè)備應(yīng)用范圍銑齒成形法96.33.2較低銑床低精度齒輪、蝸輪拉齒成形法71.60.4高拉床7級(jí)精度的齒輪插齒展成法873.21.6較高插齒機(jī)中等精度的齒輪滾齒展成法873.21.6較高滾齒機(jī)中等精度的齒輪剃齒展成法760.80.4高剃齒機(jī)精加工未淬的齒輪珩齒展成法改善不大0.80.4較高珩齒機(jī)光整加工齒輪研齒展成法540.40.025低研齒機(jī)精密加工齒輪磨齒成形法640.8

60、0.2高磨齒機(jī)精加工齒輪 3.成型面加工-成型面加工簡介在機(jī)器中，有些零件的表面不是簡單的平面、圓柱面、圓錐面或它們的組合，而是復(fù)雜的型面。除螺紋與齒輪齒形外，復(fù)雜表面稱為特型面。特型面的切削加工方法，按成形原理可分為用成形刀具加工和用簡單刀具加工。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，為成形面加工開辟了新的途徑 1）用成形刀具加工成形面 刀具的切削刃按工件表面輪廓形狀制造。加工時(shí)，刀具相對(duì)于工件作簡單的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 成形刀具加工的特點(diǎn)：加工質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高刀具壽命長刀具費(fèi)用高 這種方法適宜在成形面精度要求較低、尺寸較小、零件批量較大的場合使用。 2）用簡單刀具加工成形面用手動(dòng)控制進(jìn)給加工成形