機(jī)械制造基礎(chǔ)(岳波輝)058971

機(jī)械制造基礎(chǔ)項(xiàng)目一階梯軸加工基礎(chǔ)工作任務(wù)選擇加工如圖1—1所示階梯軸工件的設(shè)備和加工方法。能力目標(biāo)1．金屬材料的結(jié)構(gòu)，鐵碳合金，碳素結(jié)構(gòu)鋼；2．金屬切削加工基本規(guī)律；3．車刀幾何角度定義，車刀的材料、結(jié)構(gòu)、類型及選用；4．表面粗糙度；5．車床，車削加工特點(diǎn)與選用；6．游標(biāo)卡尺的使用。圖1-1階梯軸

模塊1識(shí)讀階梯軸零件圖一、階梯軸零件的結(jié)構(gòu)圖1-1所示階梯軸為典型的軸類零件，零件的各組成部分是同軸回轉(zhuǎn)體，且軸向尺寸大于徑向尺寸，軸上有軸間、退刀槽、倒角。主要加工面為兩圓柱面，兩端C2倒角。二、階梯軸零件材料

由圖1-1所示零件圖可知，該階梯軸的材料為45鋼，45表示優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)，其平均含碳量為0.45%。三、階梯軸零件加工技術(shù)要求1．表面粗糙度。外圓柱面和兩端面的表面粗糙度均為Ra12.5μm。2．（其他）倒角。兩處倒角C2。模塊2相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)一、金屬及合金的晶體結(jié)構(gòu)晶格—晶體中的原子用點(diǎn)表示，原子的中心用假想的直線連接，形成的格子；晶胞—晶格中最基本的幾何單元；晶格常數(shù)—晶格中的邊長(zhǎng)；用?（埃）度量，1?＝10-8cm金屬晶體結(jié)構(gòu)的主要差別是晶格類型和晶格常數(shù)的不同。1.常見金屬三種晶格類型（a）體心立方晶格（b）面心立方晶格（c）密排六方晶格2．金屬的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)

（1）多晶體結(jié)構(gòu)（2）晶體缺陷3、金屬的結(jié)晶金屬在固態(tài)下一般都是晶體。晶體—原子在空間呈規(guī)律性排列；注意：在固態(tài)時(shí)呈規(guī)律性排列，而在液態(tài)時(shí)金屬原子的排列并不規(guī)律。金屬的結(jié)晶就是由液態(tài)金屬轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)金屬的過(guò)程。純金屬的結(jié)晶是在一定溫度下進(jìn)行的，在冷卻曲線上出現(xiàn)一段水平段,如圖所示。即：時(shí)間變化，固體增加，但金屬的溫度并不下降，這是由于金屬結(jié)晶時(shí)放出熱量，致使溫度不下降。

純金屬冷卻曲線過(guò)冷度—理論結(jié)晶溫度和實(shí)際結(jié)晶溫度不一樣，實(shí)際結(jié)晶溫度低一些，這種現(xiàn)象叫過(guò)冷，溫度差叫過(guò)冷度金屬結(jié)晶過(guò)程的基本規(guī)律是：晶核不斷的形成和長(zhǎng)大。晶界—晶粒之間的接觸面，晶粒的外形是不規(guī)則的，晶粒的內(nèi)部原子排列的位向也各不相同。金屬晶粒的粗細(xì)對(duì)金屬力學(xué)性能影響很大結(jié)論：同一成分的金屬晶粒越細(xì)，其強(qiáng)度越高，硬度也越高，塑性、韌性也越好。晶核越多，晶粒越細(xì)。4.純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變同素異晶轉(zhuǎn)變—隨著溫度的改變，固態(tài)金屬晶格也隨之改變的現(xiàn)象。純鐵在1394℃和912℃發(fā)生同素異晶轉(zhuǎn)變，如圖所示。純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變5.合金的晶體結(jié)構(gòu)

合金—兩種或兩種以上的金屬元素，或金屬和非金屬元素熔合在一起，構(gòu)成具有金屬特性的物質(zhì)，稱為合金。機(jī)械中大量使用合金的原因：（1）合金比純金屬?gòu)?qiáng)度、硬度高，且成本低；

（2）可以改變合金的成分和進(jìn)行不同的熱處理在很大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)其性能。組元—組成合金的元素，稱為組元。合金總的穩(wěn)定化合物也可作組元，例如Fe3C。相—在合金中，凡化學(xué)成分和晶格構(gòu)造相同、并與其他部分有界面分開的均勻組成部分，稱為相。例如：鋼液是液相。鐵碳合金的組織—按顯微鏡下各相的形態(tài)特征，又可分成不同的組織：固溶體、金屬化合物，和機(jī)械混合物。

（1）固溶體溶劑和溶質(zhì)—對(duì)鐵碳合金，一部分碳原子溶入到鐵的晶格內(nèi)，保持鐵的晶格，則鐵是溶劑，碳是溶質(zhì)。固溶體—這種溶質(zhì)的原子進(jìn)入溶劑晶格，仍保持溶劑晶格類型的金屬晶體，稱為固溶體。固溶體可分為置換固溶體和間隙固溶體。*置換固溶體—溶質(zhì)原子代替了一部分溶劑原子，占據(jù)了溶濟(jì)的某些節(jié)點(diǎn)。*間隙固溶體—溶質(zhì)的原子進(jìn)入溶劑晶格空隙部分，不占據(jù)節(jié)點(diǎn)的位置。鐵碳合金都是間隙固溶體。固溶體強(qiáng)化—形成固溶體時(shí)，溶劑的晶格產(chǎn)生不同程度的畸變，這種畸變使塑性