機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)-金屬材料及加工

1、機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)-金屬材料及加工一、金屬材料及熱處理理解強(qiáng)度、塑性、硬度的概念。2.了解工程用金屬材料的分類，能正確識讀常用金屬材料的牌號。金屬材料分類及牌號的識讀：黑色金屬：(1)定義：通常把以鐵及以鐵碳為主的合金(鋼鐵)稱為黑色金屬。Z珠光體)抗(2)鑄鐵：灰鑄鐵 HT抗拉強(qiáng)度(b b) 200 (MPa、可鍛鑄鐵 KT (H黑心、 拉強(qiáng)度(b b) 300-伸長率06、球墨鑄鐵 QT抗拉強(qiáng)度(b b) 400-伸長率18Z珠光體)抗(3)碳鋼：按含碳量分：低、中、高碳鋼。按質(zhì)量分：普通、優(yōu)質(zhì)、高級優(yōu)質(zhì)。按用途分：普通：Q235A 一般工程用，屈服強(qiáng)度 Q數(shù)彳1 235等級A。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)

2、鋼：45鋼：機(jī)械零件用，中碳鋼，含碳量 0.45%);1.2%。碳素工具鋼：T12:工具鋼，用于刃具、量具、模具用鋼，含碳量 鑄造碳鋼：鑄鋼ZG屈服強(qiáng)度不低于270-抗拉強(qiáng)度不低于5001.2%。(4)合金鋼：按用途分：合金結(jié)鋼：40Cr：合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量 0.40%,合金含量小于1.5%不標(biāo)。合金工具鋼：9SiCr ：合金工具鋼，含碳量 0.9%, Si、Cr含量小于1.5%;高速鋼(鋒鋼) W18Cr4V含碳量0.7-0.8% ,鴇含量18% Cr含量4%, V含量小于1.5%。有色金屬(1)有色的定義：除黑色金屬以外的金屬材料，統(tǒng)稱為有色金屬。(2) 了解鋁及鋁合金。(2) 了解銅及銅

3、合金。3、了解退火、正火、淬火、回火、調(diào)質(zhì)、時效處理的目的、方法及應(yīng)用。重點(diǎn)放在應(yīng)用上。(1)退火：消除鑄件、焊接件、冷作件毛坯的應(yīng)力。(2)時效處理：長時間退火，消除毛坯的應(yīng)力。(3)正火：消除鍛件毛坯的鍛造應(yīng)力。調(diào)整硬度，便于加工。(4)調(diào)質(zhì)：淬火+回火，綜合機(jī)械性能。一般安排在粗加工后、精加工前。(5)回火：消除淬火應(yīng)力。溫度越高，鋼的強(qiáng)度、硬度下降，而塑性、韌性提高。4.了解金屬表面處理的一般方法。(1)表面淬火(2)(表層)化學(xué)處理：電鍍物理處理：防銹漆因在金屬表面外處理，不在此列。二、金屬切削和刀具的一般知識.了解金屬切削運(yùn)動及其特點(diǎn)，掌握切削用量三要素選用原則，會簡單計(jì)算。切削運(yùn)

4、動:(1)主運(yùn)動Vc：(2)進(jìn)給運(yùn)動Vf:(3)關(guān)系：一般主運(yùn)動一個，進(jìn)給運(yùn)動一個或多個。切削時工件上形成的表面：(1)待加工表面(2)過渡表面：正在切削的表面。(3)已加工表面切削用量(1)切削速度 Vc： Vc=(PI*d*n)/1000(m/min 或 m/s)鉆頭，切削刃d變化，Vc變化(2)進(jìn)給量f:車工：mm/r;銃工：(3)背吃刀具 ap (mm.了解常用刀具材料及其適用范圍。(車)刀具的結(jié)構(gòu)形式：整體式、焊接式、機(jī)夾重磨式、機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片式。刀具常用材料：(1)硬質(zhì)合金：耐溫 800度以上，不能使用冷卻液。常用的有YT (鋼彳YTS YT1SYT30)、YW(YW1 YW2、Y

5、G (鑄鐵件、有色金屬件：YG3 YG6 YG8 三種。(2)高速鋼：耐溫550度以上，需要使用冷卻液。刀具鈍化：(1)磨損：刀具后刀面和前刀面磨損。(2)崩刃：切削刃的脆性破裂。(3)卷刃:切削刃的塑性變形。.了解常用刀具的主要角度及其作用。(1)前角：增大，切削變形減小，切削熱少，切削溫度低。(2)后角：增大，后刀面摩擦少，(工件)切削熱少，切削刃強(qiáng)度低，影響刀尖散熱。(3)主偏角：減小，切削刃增加，散熱改善，切削溫度低。(4)副編角：增大，副后刀面摩擦少，加工殘余面積大，粗糙度降低。(5)刃傾角：影響刀頭強(qiáng)度和排屑方向。(6)車刀安裝對刀具角度的影響：刀尖與工件軸線不等高情況；刀桿軸線與

6、工件旋轉(zhuǎn)軸 線不垂直度影響。.了解切削液的常用種類及適用范圍。4.1切削液的常用種類：(1)水基類：水溶液：冷卻好，潤滑差；乳化液：冷卻中，潤滑中。(2)油基類：切削油：冷卻差，潤滑好。.了解常用金屬材料的可切削性。(1)主要指標(biāo)：相對加工性；與刀具耐用度、切削熱、已加工表面質(zhì)量、切屑控制和斷 屑情況、切削力有關(guān)。(2)影響因素：強(qiáng)度、硬度、塑性、導(dǎo)熱性等(3)改善方法：適當(dāng)?shù)臒崽幚?，適當(dāng)調(diào)整材料化學(xué)成份。.了解切削過程中的物理現(xiàn)象，如切屑形成過程及切屑類型、積屑瘤形成機(jī)理及控制、切 削力、切削熱及刀具磨損等。切削類型：帶狀(塑性材料如鋼件)、擠裂、單元、崩碎(脆性材料如鑄鐵)切屑。積屑瘤：產(chǎn)

7、生條件：中等切削速度，塑性材料。對加工影響：保護(hù)刀具、增大前角、影響表面質(zhì)量和尺寸精度(積屑瘤不穩(wěn)定)控制措施：提高或降低速度。切削力：(1)主切削力Fc (消耗機(jī)床功率95%);背向力Fp (又稱徑向力，它使工件彎曲變形進(jìn) 而引起振動，對加工精度和表面粗糙度影響最大)；進(jìn)給力 Ff (消耗機(jī)床功率5%)。(2)影響因素：材料的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性；刀具的幾何角度(主偏角、前角影響 最大)；切削用量(吃刀量、進(jìn)給量影響最大，切削速度影響不大)切削熱（1）切削熱來源：切削層金屬變形（主要）；切屑與刀具前刀面之間摩擦；切屑與刀具后刀面之間摩擦。（2）切削熱傳出：切屑（50-80%）;工件（10-40%）;刀具（3-9%）;周圍介質(zhì)（1%）（3）影響切削熱因素：a切削用量因素：切削速度影響最大；通過增加背吃刀量、降低速度來提高效率。b材料因素：強(qiáng)度、硬度影響；一般來說，合金鋼比結(jié)構(gòu)鋼