機(jī)械制造基礎(chǔ)學(xué)習(xí)總結(jié)

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)學(xué)習(xí)總結(jié)08材料工程班 0806386078 郭明明機(jī)械是人類進(jìn)行生產(chǎn)和生活的主要?jiǎng)趧?dòng)工具。在現(xiàn)代社會(huì)，人們運(yùn)用這種類型的機(jī)械，以改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們也運(yùn)用越來越多的機(jī)械，以提高自身的生活質(zhì)量，可以說，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門及人類自身生活中使用機(jī)械的程度，是整個(gè)社會(huì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。通過本學(xué)期對(duì)機(jī)械制造基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，尤其是在趙老師的細(xì)心講解和教導(dǎo)下，我不僅系統(tǒng)的掌握了機(jī)械知道的基本理論知識(shí)，也學(xué)會(huì)了部分的應(yīng)用技術(shù)?，F(xiàn)總結(jié)如下：機(jī)械工程材料篇1金屬材料的性能在現(xiàn)代工業(yè)中，金屬材料是工程材料的核心。金屬材料有兩大類性能：一類是使用性能，包括力學(xué)

2、性能、物理性能和化學(xué)性能，它反映了金屬材料在使用過程中所顯示出來的特性；另一類是工藝性能，包括鑄造性、鍛造性、焊接性以及切削加工性，它反映金屬材料在制造加工過程中成型能力的各種特性。1.1金屬的力學(xué)性能金屬的力學(xué)性能是指材料在各種載荷（靜載荷、沖擊載荷、疲勞載荷等）作用下表現(xiàn)出來的抵抗變形和破壞的能力。常用的力學(xué)性能指標(biāo)有：強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性和疲勞極限等。強(qiáng)度是指金屬材料在載荷作用下所表現(xiàn)出來的抵抗變形或斷裂的能力。金屬材料的強(qiáng)度是用應(yīng)力來度量的，即單位截面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力，用表示。常用的強(qiáng)度指標(biāo)有屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。（1）屈服強(qiáng)度 材料產(chǎn)生屈服時(shí)的最小應(yīng)力，單位MPa。= Fs / A

3、0式中 Fs屈服時(shí)的最小載荷（N）； A0試樣原始截面積（mm2）.（2）抗拉強(qiáng)度 表示材料抵抗均勻塑性變形的最大能力，故又稱強(qiáng)度極限。單位MPa = Fb / A0試中 Fb試樣斷裂前所承受的最大載荷（N）。塑性是指金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的能力，塑性指標(biāo)也是通過拉伸試驗(yàn)測(cè)定的。常用的指標(biāo)有兩個(gè)：（1）斷后伸長(zhǎng)率： 式中 、分別為試樣原始標(biāo)距和被拉斷后的標(biāo)距（mm）。（2）斷面收縮率：式中 、分別為試樣原始截面積和斷裂后縮頸處的最小截面積（mm2）。、數(shù)值愈大，表明材料的塑性愈好。通常，依據(jù)斷后伸長(zhǎng)率是否達(dá)到5%，作為劃分為塑性材料和脆性材料的判據(jù)。硬度是表征材料表面局部體積

4、內(nèi)抵抗其它物體壓入時(shí)變形的能力。通常材料的強(qiáng)度越高，硬度也越高，耐磨性也越好。常用硬度指標(biāo)有：布氏硬度（HB）洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和維氏硬度（HV）等韌性是指材料斷裂前吸收的變形能量。韌性的常用指標(biāo)為沖擊韌度。沖擊韌度ak (ak Ak/Fk ) 指在沖擊載荷作用下，材料抵抗沖擊力的作用而不被破壞的能力，是材料強(qiáng)度和塑性的綜合表現(xiàn)。疲勞極限是指許多機(jī)械零件在交變載荷作用下，雖然零件所受應(yīng)力遠(yuǎn)低于材料的屈服點(diǎn)，但在長(zhǎng)期使用中往往會(huì)突然發(fā)生斷裂。1.2物理性能和化學(xué)性能金屬材料固有的一些性能稱為物理性能，主要包括密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹、磁性等。金屬材料的化學(xué)性能是指金屬與

5、周圍介質(zhì)接觸時(shí)，抵抗抵抗發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)的性能。包括耐腐蝕性和抗氧化性。1.3金屬材料的工藝性能金屬材料的工藝性能是指材料在各種加工條件下形成能力的性能，如金屬材料的鑄造性能、焊接性能、鍛造性能、切削加工性能、沖壓性能、熱處理工藝性等。材料的工藝性能的好壞，決定著其加工成型的難易程度，直接影響到制造零件的工藝方法、質(zhì)量和制造成本。2金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶金屬材料的各種性能，尤其是力學(xué)性能與其微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)。物質(zhì)的聚集狀態(tài)分為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，大多數(shù)金屬材料都能用液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，并且是在固態(tài)下使用的。2.1晶體結(jié)構(gòu)：指在晶體內(nèi)部，原子、離子或原子集團(tuán)規(guī)則排列的方式。晶體結(jié)構(gòu)不同，其性能往往相差很大。

6、在研究晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，通常以晶胞作為代表來考查。晶體結(jié)構(gòu)與材料性能： （一般規(guī)律）面心立方的金屬塑性最好，體心立方次之，密排六方的金屬較差。2.2晶體缺陷：實(shí)際晶體中排列不規(guī)則的區(qū)域稱為晶體缺陷，按空間尺寸分為三種：點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷。2.3金屬的結(jié)晶：是指液態(tài)金屬凝固成固態(tài)金屬晶體的過程。液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：“近程有序，遠(yuǎn)程無序”。 金屬的結(jié)晶過程包括晶核的形成和長(zhǎng)大兩個(gè)基本過程。形核方式：自發(fā)形核和非自發(fā)形核。常用控制晶粒度的方法有：控制過冷度、變質(zhì)處理、附加振動(dòng)等。3鋼的熱處理鋼的熱處理是指把鋼在固態(tài)下加熱到一定的溫度，進(jìn)行必要的保溫，并以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s到室溫，以改變鋼的內(nèi)部組織，從而

7、得到所需性能的工藝方法。熱處理是強(qiáng)化金屬材料、提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命的重要途徑之一。熱處理方法雖然很多，但都是由加熱、保溫和冷卻三個(gè)階段組成的。3.1熱處理按工藝方法不同可分為：整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理。熱處理的第一步就是把鋼的原始組織加熱，使其轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，奧氏體的形成分為四個(gè)階段：晶核的形成、晶核的長(zhǎng)大及滲碳體的溶解、奧氏體成分的均勻化；控制奧氏體晶粒長(zhǎng)大的措施：合理選擇加熱溫度和保溫時(shí)間、選用含有合金元素的鋼。3.2根據(jù)加熱及冷卻的方法不同，獲得金屬材料的組織及性能也不同，熱處理可分為退火、正火、淬火和回火四種。退火是將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間，然后使它慢慢冷卻，稱為退火

8、。鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度，經(jīng)過保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的，是為了消除組織缺陷，改善組織使成分均勻化以及細(xì)化晶粒，提高鋼的力學(xué)性能，減少殘余應(yīng)力；同時(shí)可降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力，又為后續(xù)工序作好準(zhǔn)備，故退火是屬于半成品熱處理，又稱預(yù)先熱處理。根據(jù)鋼的化學(xué)成分和退火目的不同，退火常分為：完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火、擴(kuò)散退火和再結(jié)晶退火等。正火是將鋼加熱到臨界溫度以上，使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體，然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，對(duì)于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格，提

9、高綜合力學(xué)性能，對(duì)要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟(jì)的。淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間，然后很快放入淬火劑中，使其溫度驟然降低，以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻，而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強(qiáng)度和硬度，但要減少其塑性。淬火中常用的淬火劑有：水、油、堿水和鹽類溶液等?；鼗鹗枪ぜ阌埠蠹訜岬紸C1以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。按回火溫度不同，回火分為：低溫回火（150250）、中溫回火（350500）、高溫回火（500650）4常用的工程材料工程材料分為金屬材料和非金屬材料，其中金屬材料是工程中應(yīng)用最為廣泛的，它包括碳鋼

10、、合金鋼、鑄鐵、有色金屬等。公差配合與測(cè)量技術(shù)篇5圓柱體的公差與配合5.1基本術(shù)語(yǔ)及定義互換性是指同一規(guī)格的零、部件可以相互替換的性能?；Q性分為完全互換和不完全互換。我國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為三級(jí)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)、部門標(biāo)準(zhǔn)(專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如JB)、地方標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；另外，還有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)等。優(yōu)先系數(shù)是指按一定公比由優(yōu)先數(shù)所形成的一種十進(jìn)制的幾何級(jí)數(shù)。基本尺寸是指設(shè)計(jì)給定的尺寸。實(shí)際尺寸是指通過測(cè)量獲得的尺寸。極限尺寸是指允許尺寸變化的兩個(gè)極限值，尺寸較大的一個(gè)稱為最大極限尺寸，較小的一個(gè)稱為最小極限尺寸。配合是指基本尺寸相同，相互結(jié)合的孔與軸公差帶之間的關(guān)系。配合種類有：間隙配合、過盈配合、過

11、渡配合。基孔制是指基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度，稱基孔制。代號(hào)“H”基軸制是指基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成的各種配合的一種制度，稱為基軸制，代號(hào)“h”。5.2尺寸的公差與配合基本偏差是指公差帶靠近零線的那個(gè)偏差為基本偏差；公差帶位于零線上方時(shí)，基本偏差為下偏差；公差帶位于零線下方時(shí)，基本偏差為上偏差。為了滿足生產(chǎn)的需要，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置了20個(gè)公差等級(jí)。各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差的代號(hào)分別為：IT01、IT0、IT1、IT2、IT18。標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的特點(diǎn)：從左至右，基本尺寸相同，隨著公差等級(jí)的越來越低，公差值越來越大；從上至下，精度等級(jí)相

12、同，隨著基本尺寸的越來越大，公差值越來越大。公差等級(jí)的選用原則：在滿足使用要求的前提下，盡量選取低的公差等級(jí)，并考慮孔軸加工時(shí)的工藝等價(jià)性。6測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)在機(jī)械制造中，為確保加工后的零件質(zhì)量，需要對(duì)零件的長(zhǎng)度、角度、表面粗糙度和形位誤差等幾何量進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果對(duì)加工方法及加工設(shè)備做出調(diào)整。7形位公差及測(cè)量形位公差的研究對(duì)象是構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面的幾何要素。形位公差各項(xiàng)目的符號(hào)如圖：形位公差的標(biāo)注表示： 8表面粗糙度及測(cè)量一臺(tái)機(jī)器的質(zhì)量，主要取決于組成機(jī)器各個(gè)零件的加工質(zhì)量和產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。而零件的加工質(zhì)量的主要指標(biāo)包括加工精度和表面粗糙度兩個(gè)方面。表面粗糙度對(duì)機(jī)器零件的配合性

13、質(zhì)、耐磨性、工作精度、抗腐蝕性均有較大的影響。選擇合理的表面粗糙度對(duì)保證產(chǎn)品的性能、降低加工成本和選擇加工方法等方面有著非常重要的意義。金屬切削加工篇金屬切削加工是用切削工具從毛坯上去除多余的金屬，已獲得具有所需的集合參數(shù)和表面粗糙度的零件的加工方法。切削加工能獲得較高精度和表面質(zhì)量，對(duì)被加工材料、零件幾何形狀及批量生產(chǎn)具有廣泛的適應(yīng)性。機(jī)械零件除少數(shù)是采用無切屑加工的方法獲得以外，絕大數(shù)零件都是靠切削加工來獲得。切削運(yùn)動(dòng)是指刀具與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。按作用來分，切削運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。機(jī)床通常只有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)；而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是多個(gè)，也可以是一個(gè)，可以是連續(xù)的，也可以是間歇的。切削要素包括：切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量。刀具材料主要是指刀具切削部分的材料，是影響加工表面質(zhì)量、切削效率、刀具壽命的基本因素。常用的道具材料有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷材料。外圓車刀是最基本、最典型的切削刀具。金屬切削過程是指工件上多余的金屬層，在刀刃的切割、前刀面的推擠下，產(chǎn)生變形滑移而變成切屑的過程。切屑有三大類型：帶狀切屑、擠裂切屑、單元切屑和崩碎切屑。在一定的條件下切削塑性金屬，刀具切削刃附近的前面上粘附著一塊很硬的金屬堆積物，這就是