金工實(shí)習(xí)-第一章課件

第1章

金工實(shí)習(xí)基礎(chǔ)知識1.1安全文明生產(chǎn)1.2常用工程材料1.3常用量具

第1章金工實(shí)習(xí)基礎(chǔ)知識1.1安全文明生產(chǎn)11.1安全文明生產(chǎn)“金工實(shí)習(xí)”是工科類機(jī)械系列課程的重要組成部分，是門實(shí)踐性極強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，必須通過獨(dú)立操作才能體會到有關(guān)金屬加工的基本理論和基本工藝。由于實(shí)訓(xùn)過程必須通過學(xué)生的實(shí)際動手操作才能完成教學(xué)任務(wù)，學(xué)生經(jīng)常要接觸到銳利的工具或旋轉(zhuǎn)機(jī)械，如果在實(shí)訓(xùn)過程中不嚴(yán)格遵守操作規(guī)程或缺乏安全知識，很容易發(fā)生人身安全事故或設(shè)備安全事故，因此，在實(shí)訓(xùn)過程中必須遵守安全操作規(guī)程，并做到：1.1安全文明生產(chǎn)“金工實(shí)習(xí)”是工科類機(jī)械系列課程的重要21.1安全文明生產(chǎn)①進(jìn)入實(shí)訓(xùn)場所必須穿工作服，女生要戴工作帽，長發(fā)要壓入帽內(nèi)，不準(zhǔn)穿拖鞋、涼鞋、高跟鞋進(jìn)入實(shí)訓(xùn)場所。②虛心聽從實(shí)訓(xùn)教師的指導(dǎo)，注意聽講和操作示范。③嚴(yán)格按指定地點(diǎn)、工位實(shí)訓(xùn)，不得隨意串崗、離崗、追打嬉鬧。④機(jī)械設(shè)備未經(jīng)許可嚴(yán)禁擅自動手操作。⑤設(shè)備使用前要進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況及時報告。⑥機(jī)械設(shè)備必須遵守操作規(guī)程，嚴(yán)禁兩人同時操作一臺機(jī)床。⑦機(jī)床開動后不得用手觸摸旋轉(zhuǎn)工件和刀具，不得在工件未停止轉(zhuǎn)動前測量尺寸。⑧不得用手直接清除鐵屑和摸工件毛刺。⑨使用電器設(shè)備，必須嚴(yán)格遵守安全用電規(guī)程，防止觸電。⑩安全文明生產(chǎn)，工作結(jié)束要打掃機(jī)床和工作場所，工件、量具、刀具應(yīng)擺放整齊。1.1安全文明生產(chǎn)①進(jìn)入實(shí)訓(xùn)場所必須穿工作服，女生要戴31.2常用工程材料1.2.1常用工程材料的分類金屬材料非金屬材料復(fù)合材料黑色金屬材料有色金屬材料無機(jī)非金屬材料有機(jī)高分子材料碳素鋼、合金鋼、鑄鐵等鋁、鎂、銅、鋅及其合金等水泥、陶瓷、玻璃等合成高分子材料（塑料、合成纖維、合成橡膠等）天然高分子材料（木材、紙、纖維、皮革等）金屬基復(fù)合材料、塑料基復(fù)合材料、橡膠基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料等1.2常用工程材料1.2.1常用工程材料的分類金屬材4工程材料按照用途可分為兩大類，即結(jié)構(gòu)材料和功能材料。結(jié)構(gòu)材料通常指工程上對硬度、強(qiáng)度、塑性及耐磨性等力學(xué)性能有一定要求的材料，主要包括金屬材料、陶瓷材料、高分子材料及復(fù)合材料等。功能材料是指具有光、電、磁、熱、聲等功能和效應(yīng)的材料，包括半導(dǎo)體材料、磁性材料、光學(xué)材料、電介質(zhì)材料、超導(dǎo)體材料、非晶和微晶材料、形狀記憶合金等。工程材料按照應(yīng)用領(lǐng)域還可分為信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料和航空材料等多種類別。1.2.1常用工程材料的分類工程材料按照用途可分為兩大類，即結(jié)構(gòu)材料和功能材料。結(jié)構(gòu)材料5工程材料具有許多良好的性能，因此被廣泛地應(yīng)用于制造各種構(gòu)件、機(jī)械零件、工具和日常生活用具等。為了正確地使用工程材料，應(yīng)充分了解和掌握材料的性能。通常所說工程材料的性能有兩個方面的意義：使用性能：指材料在使用條件下表現(xiàn)出的性能，如強(qiáng)度、塑性、韌性等力學(xué)性能，聲、光、電、磁等物理性能以及耐蝕性、耐熱性等化學(xué)性能；工藝性能：指材料在加工過程中表現(xiàn)出的性能，如冷熱加工、壓力加工性能，焊接性能、鑄造性能、切削性能等。1.2.2金屬材料的性能1.金屬材料的力學(xué)性能金屬材料的力學(xué)性能亦稱為機(jī)械性能，是指材料抵抗各種外加載荷的能力，包括彈性與剛度、抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性等。外力即載荷，常見的各種外載荷形式如圖所示。（a）拉伸載荷

（b）壓縮載荷

（c）彎曲載荷

（d）剪切載荷

（e）扭轉(zhuǎn)載荷工程材料具有許多良好的性能，因此被廣泛地應(yīng)用于制造各種構(gòu)件、6強(qiáng)度（a）低碳鋼（b）鑄鐵低碳鋼和鑄鐵的應(yīng)力-應(yīng)變()曲線材料在外力作用下抵抗變形與斷裂的能力稱為強(qiáng)度。根據(jù)外力作用方式的不同，強(qiáng)度有多種指標(biāo)，如抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪切強(qiáng)度、抗扭強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度等。其中，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)用最為廣泛?？v坐標(biāo)為應(yīng)力σ（單位為MPa）計算公式為：橫坐標(biāo)為應(yīng)變ε，計算公式為：式中：P——所加載荷；A0——試樣原始截面積；l0——試樣的原始標(biāo)距長度；l1——試樣變形后的標(biāo)距長度；

Δl——伸長量。

強(qiáng)度（a）低碳鋼7強(qiáng)度1）靜載時的強(qiáng)度拉伸變形有如下幾個階段：1.彈性變形階段（Oe）；2.屈服階段（es）；3.強(qiáng)化階段（sb）；4.縮頸階段（bz）。2）動載時的強(qiáng)度動載時最常用的指標(biāo)是疲勞強(qiáng)度，它是指在大小和方向重復(fù)循環(huán)變化的載荷作用下材料抵抗斷裂的能力。許多機(jī)械零件，如曲軸、齒輪、軸承、葉片和彈簧等，在工作中各點(diǎn)承受的應(yīng)力隨時間做周期性的變化，這種隨時間作周期性變化的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力。在周期交變應(yīng)力作用下，零件所承受的應(yīng)力雖然低于其屈服強(qiáng)度，但經(jīng)過較長時間的工作會產(chǎn)生裂紋或突然斷裂，這種現(xiàn)象稱為材料的疲勞。據(jù)統(tǒng)計，大約有80%以上的機(jī)械零件失效是由疲勞失效造成的。中碳鋼的σ—N曲線σ為產(chǎn)生失效的應(yīng)力；N為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。強(qiáng)度1）靜載時的強(qiáng)度中碳鋼的σ—N曲線σ為產(chǎn)生失效的應(yīng)力；8塑性材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不破壞的性能稱為塑性。常用的塑性指標(biāo)有延伸率（δ）和斷面收縮率（ψ）。在拉伸試驗(yàn)中，試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距的百分比稱為延伸率，用符號

表示，即式中：l0——試樣的原始標(biāo)距長度（mm）；l1——試樣拉斷后的標(biāo)距長度（mm）。斷面收縮率ψ是指斷裂后試樣橫截面積的最大縮減量（S0—Su）與原始橫截面積（S0）之比的百分率，即金屬材料的δ和ψ值越大，表示材料的塑性越好。塑性好的金屬可以發(fā)生塑性變形而不被破壞，便于通過各種壓力加工獲得形狀復(fù)雜的零件，如銅、鋁、鐵等。塑性好的材料在受力過大時，由于首先產(chǎn)生塑性變形而不致發(fā)生突然斷裂，因此比較安全。塑性材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不破壞的性能稱為塑性。常9硬度硬度是指材料抵抗另一硬物壓入其內(nèi)而產(chǎn)生局部塑性變形的能力。通常，材料越硬，其耐磨性越好。同時通過硬度值可估計材料的近似σb值。硬度試驗(yàn)方法比較簡單、迅速，可直接在原材料或零件表面上測試，因此被廣泛應(yīng)用。常用的硬度測量方法有壓入法，主要性能指標(biāo)有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、維氏硬度（HV）等。陶瓷等材料還常用克努普氏顯微硬度（HK）和莫氏硬度（劃痕比較法）作為硬度指標(biāo)。硬度硬度是指材料抵抗另一硬物壓入其內(nèi)而產(chǎn)生局部塑性變形的能力10硬度1）布氏硬度布氏硬度試驗(yàn)法的測試原理：在一定的載荷F作用下，將一定直徑D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓入到被測材料的表面，保持一定的時間t后將載荷卸掉，測量被測材料表面留下壓痕的直徑d，根據(jù)d計算出壓痕的面積S，最后求出壓痕單位面積上承受的平均壓力，以此作為被測金屬材料的布氏硬度值，如圖所示。硬度1）布氏硬度11硬度2）洛氏硬度下圖所示為洛氏硬度測量原理圖。將金剛石壓頭（或鋼球壓頭）在先后施加兩個載荷（預(yù)載荷P0和總載荷P）的作用下壓入金屬表面?？傒d荷P為預(yù)載荷P0和主載荷P1之和。卸去主載荷P1后，測量其殘余載荷壓入深度h1來計算洛氏硬度值。殘余載荷壓入深度h1越大，表示材料硬度越低，實(shí)際測量時硬度可直接從洛氏硬度計表盤上讀得。（a）預(yù)載荷作用

（b）總載荷作用

（c）卸去主載荷作用后硬度2）洛氏硬度（a）預(yù)載荷作用（b）總載荷12硬度3）維氏硬度布氏硬度不適用于檢測硬度較高的材料；洛氏硬度雖可檢測不同硬度的材料，但不同標(biāo)尺的硬度值不能相互直接比較；而維氏硬度可用同一標(biāo)尺來測定從極軟到極硬的材料。維氏硬度的試驗(yàn)原理與布氏法相似，也是以壓坑單位表面積所承受壓力的大小來計算硬度值的。它是用對面夾角為136°的金剛石四棱錐體，在一定壓力作用下，在試樣試驗(yàn)面上壓出一個正方形壓痕，如圖所示。通過設(shè)在維氏硬度計上的顯微鏡來測量壓坑兩條對角線的長度，根據(jù)對角線的平均長度，從相應(yīng)表中查出維氏硬度值。維氏硬度試驗(yàn)所用壓力可根據(jù)試樣的大小、厚薄等條件來選擇。壓力按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有49N，98N，196N，294N，490N，980N等。壓力保持時間：黑色金屬為10～15s，有色金屬為30s±2s。硬度3）維氏硬度13韌性1）沖擊韌性許多機(jī)械零件在工作中往往受到?jīng)_擊載荷的作用，如活塞銷、錘桿、沖模和鍛模等。制造這類零件所用的材料不能單用在靜載荷作用下的指標(biāo)來衡量，而必須考慮材料抵抗沖擊載荷的能力。材料抵抗沖擊載荷而不被破壞的能力稱為沖擊韌性。為了評定材料的沖擊韌性，需進(jìn)行沖擊試驗(yàn)（擺錘式一次沖擊試驗(yàn)）。擺錘式一次沖擊試驗(yàn)原理圖韌性1）沖擊韌性擺錘式一次沖擊試驗(yàn)原理圖14韌性2）低溫脆性有些金屬材料，如工程上用的中低強(qiáng)度鋼，當(dāng)溫度降低到某一程度時，會出現(xiàn)沖擊吸收功明顯下降的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為冷脆現(xiàn)象。歷史上曾經(jīng)發(fā)生過多次由于低溫冷脆造成的船舶、橋梁等大型結(jié)構(gòu)脆斷的事故。3）斷裂韌性橋梁、船舶、大型軋輥、轉(zhuǎn)子等有時會發(fā)生低應(yīng)力脆斷，這種斷裂的名義斷裂應(yīng)力低于材料的屈服強(qiáng)度。盡管構(gòu)件在設(shè)計時保證了足夠的延伸率、韌性和屈服強(qiáng)度，但仍不免被破壞，這是由于構(gòu)件或零件內(nèi)部存在著或大或小、或多或少的裂紋和類似裂紋的缺陷。韌性2）低溫脆性152.金屬材料的物理性能密度：單位體積的質(zhì)量，ρ=m/V

。熔點(diǎn)：金屬或合金從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度。導(dǎo)熱性：金屬材料傳導(dǎo)熱量的性能，通常用熱導(dǎo)率來衡量。導(dǎo)電性：金屬材料傳導(dǎo)電流的性能，通常用電阻率來衡量。熱膨脹性：金屬材料隨溫度的變化而膨脹或收縮的性能。通常用線膨脹系數(shù)或體膨脹系數(shù)來表示。磁性：金屬材料在磁場中受到磁化的性能。根據(jù)磁化程度不同，金屬材料可分為鐵磁性材料、順磁性材料和抗磁性材料三類。3.金屬材料的化學(xué)性能（1）耐腐蝕性；（2）抗氧化性；（3）化學(xué)穩(wěn)定性。4.金屬材料的工藝性能（1）鑄造性能；（2）鍛造性能；（3）焊接性能；（4）熱處理性能；（5）切削加工性能。2.金屬材料的物理性能161.2.3鋼鐵材料的鑒別1．碳素鋼碳素鋼是指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.11%并含有少量硅、錳、硫、磷等雜質(zhì)元素的鐵碳合金，簡稱碳鋼。其中錳、硅是有益元素，對鋼有一定強(qiáng)化作用；硫、磷是有害元素，分別增加鋼的熱脆性和冷脆性，應(yīng)嚴(yán)格控制。碳鋼的價格低廉、工藝性能良好，在機(jī)械制造中應(yīng)用廣泛。常用碳鋼的牌號及用途如下表所示。名稱牌號應(yīng)用舉例說明碳素

結(jié)構(gòu)鋼Q215A級承受載荷不大的金屬結(jié)構(gòu)件，如薄板、鉚釘、墊圈、地腳螺栓及焊接件等碳素鋼的牌號是由代表鋼材屈服點(diǎn)的漢語拼音第一個字母Q、屈服點(diǎn)（強(qiáng)度）值（MPa）、質(zhì)量等級符號、脫氧方法四個部分組成。其中質(zhì)量等級共分四級，分別以A，B，C，D表示Q235A級金屬結(jié)構(gòu)件、鋼板、鋼筋、型鋼、螺母、連桿、拉桿等，Q235C級、Q235D級可用作重要的焊接結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)碳素

結(jié)構(gòu)鋼15強(qiáng)度低、塑性好，一般用于制造受力不大的沖壓件，如螺栓、螺母、墊圈等。經(jīng)過滲碳處理或氰化處理可用作表面要求耐磨、耐腐蝕的機(jī)械零件，如凸輪、滑塊等牌號的兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬分?jǐn)?shù)，45鋼即表示平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%。含錳量較高的鋼，須加注化學(xué)元素符號Mn45綜合力學(xué)性能和切削加工性能均較好，用于強(qiáng)度要求較高的重要零件，如曲軸、傳動軸、齒輪、連桿等鑄造碳鋼ZG200―400有良好的塑性、韌性和焊接性能，用于受力不大、要求韌性好的各種機(jī)械零件，如機(jī)座、變速箱殼等ZG代表鑄鋼。其后面第一組數(shù)字為屈服強(qiáng)度（MPa）；第二組數(shù)字為抗拉強(qiáng)度（MPa）ZG200―400表示屈服強(qiáng)度為200MPa，抗拉強(qiáng)度400MPa的鑄鋼1.2.3鋼鐵材料的鑒別1．碳素鋼名稱牌號應(yīng)用舉例說明碳172．合金鋼為了改善和提高鋼的性能，在碳鋼的基礎(chǔ)上加入其他合金元素的鋼稱為合金鋼。常用的合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鎢、鉬、釩、稀土元素等。合金鋼還具有耐低溫、耐腐蝕、高磁性、高耐磨性等良好的特殊性能，它在工具或力學(xué)性能、工藝性能要求高的、形狀復(fù)雜的大截面零件或有特殊性能要求的零件方面，得到了廣泛應(yīng)用。常用合金鋼的牌號、性能及用途如下表所示。種類牌號性能及用途普通低合金結(jié)構(gòu)鋼9Mn2，10MnSiCu，16Mn，15MnTi強(qiáng)度較高，塑性良好，具有焊接性和耐蝕性，用于建造橋梁、車輛、船舶、鍋爐、高壓容器、電視塔等滲碳鋼20CrMnTi，20Mn2V，20Mn2TiB心部的強(qiáng)度較高，用于制造重要的或承受重載荷的大型滲碳零件調(diào)質(zhì)鋼40Cr，40Mn2，30CrMo，40CrMnSi具有良好的綜合力學(xué)性能（高的強(qiáng)度和足夠的韌性），用于制造一些復(fù)雜的重要機(jī)器零件彈簧鋼65Mn，60Si2Mn，60Si2CrVA淬透性較好，熱處理后組織可得到強(qiáng)化，用于制造承受重載荷的彈簧滾動軸承鋼GCr4，GCrl5，GCr15SiMn用于制造滾動軸承的滾珠、套圈2．合金鋼種類牌號性能及用途普通低合金結(jié)構(gòu)鋼9Mn2，10M183．鑄鐵碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%的鐵碳合金稱為鑄鐵。由于鑄鐵含有的碳和雜質(zhì)較多，其力學(xué)性能比鋼差，不能鍛造。但鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性、減振性及耐磨性等特點(diǎn)，加之價格低廉、生產(chǎn)設(shè)備和工藝簡單，是機(jī)械制造中應(yīng)用最多的金屬材料。據(jù)資料表明，鑄鐵件占機(jī)器總質(zhì)量的45%～90%。常用鑄鐵的牌號和用途如下表所示。名稱牌號應(yīng)用舉例說明灰鑄鐵HT150用于制造端蓋、泵體、軸承座、閥殼、管子及管路附件、手輪；一般機(jī)床底座、床身、滑座、工作臺等“HT”為“灰鐵”兩字漢語拼音的字頭，后面的一組數(shù)字表示f30試樣的最低抗拉強(qiáng)度，如HT200表示灰口鑄鐵的抗拉強(qiáng)度為200MPaHT200承受較大載荷和較重要的零件，如氣缸、齒輪、底座、飛輪、床身等球墨

鑄鐵QT400―18QT450―10QT500―7QT800―2廣泛用于機(jī)械制造業(yè)中受磨損和受沖擊的零件，如曲軸（一般用QT500―7）、齒輪（一般用QT450―10）、氣缸套、活塞環(huán)、摩擦片、中低壓閥門、千斤頂座、軸承座等“QT”是球墨鑄鐵的代號，它后面的數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度和最低伸長率，如QT500―7即表示球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度為500MPa，伸長率為7%可鍛

鑄鐵KTH300―06KTH330―08KTZ450―06用于受沖擊、振動等零件，如汽車零件、機(jī)床附件（如扳手）、各種管接頭、低壓閥門、農(nóng)具等“KTH”“KTZ”分別是黑心和珠光體可鍛鑄鐵的代號，它們后面的數(shù)字分別代表最低抗拉強(qiáng)度和最低伸長率3．鑄鐵名稱牌號應(yīng)用舉例說明灰鑄鐵HT150用于制造端蓋、泵194．有色金屬及其合金有色金屬的種類繁多，雖然其產(chǎn)量和使用不及黑色金屬，但是由于它具有某些特殊性能，故已成為現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的材料。常用有色金屬及其合金的牌號、應(yīng)用及說明如下表所示。名稱牌號應(yīng)用舉例說明純銅T1電線、導(dǎo)電螺釘、貯藏器及各種管道等純銅分T1～T4四種，如T1（一號銅）含銅量為99.95%；T4含銅量為99.50%黃銅H62散熱器、墊圈、彈簧、各種網(wǎng)、螺釘及其他零件等“H”表示黃銅，后面數(shù)字表示銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，如62表示銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)60.5%～63.5%純鋁1060電纜、電器零件、裝飾件及日常生活用品等鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%～99.7%鑄鋁ZL102耐磨性中上等，用于制造載荷不大的薄壁零件等“Z”表示鑄，“L”表示鋁，后面數(shù)字表示順序號，如ZLl02表示Al-Si系02號合金4．有色金屬及其合金名稱牌號應(yīng)用舉例說明純銅T1電線、導(dǎo)電螺201.3常用量具1.3.1游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和使用方法1—尺身2—上量爪3—尺框4—固定螺釘5—深度尺6—游標(biāo)7—下量爪0.02mm游標(biāo)卡尺1．結(jié)構(gòu)1.3常用量具1.3.1游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和使用方法1—211.3常用量具1.3.1游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和使用方法2．刻線原理主尺每小格為1mm，當(dāng)兩測量爪合并時，主尺上的49mm正好對準(zhǔn)游標(biāo)上的50格，則：

49/50=0.98（mm）主尺與游標(biāo)每格相差1-0.98=0.02（mm）3．使用方法①測量前，應(yīng)將卡尺擦干凈，量爪貼合后，游標(biāo)和主尺零線應(yīng)對齊。②測量時，所用的測力應(yīng)使兩量爪剛好接觸零件表面為宜。③測量時，應(yīng)防止卡尺歪斜。④在游標(biāo)上讀數(shù)時，要避免視線誤差。1.3常用量具1.3.1游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和使用方法2．221.3.2千分尺的結(jié)構(gòu)和使用方法1—尺架2—測砧3—測微螺桿4—螺絲軸套5—固定套筒6—微分筒7—調(diào)節(jié)螺母

8—接頭9—墊片10—測力裝置11—鎖緊機(jī)構(gòu)12—絕熱片13—鎖緊軸千分尺1．結(jié)構(gòu)1.3.2千分尺的結(jié)構(gòu)和使用方法1—尺架千分尺1．結(jié)構(gòu)232．刻線原理千分尺測微螺桿上的螺紋，其螺距為0.5mm。當(dāng)微分筒轉(zhuǎn)一周時，測微螺桿就軸向移進(jìn)0.5mm。固定套筒上刻有間隔為0.5mm的刻線，微分筒圓周上均勻刻有50格。因此，當(dāng)微分筒每轉(zhuǎn)一格時，測微螺桿就移進(jìn)0.5÷50=0.01（mm）3．使用方法①測量前，轉(zhuǎn)動千分尺的測力裝置，使兩測砧面靠合，并檢查是否密合，同時看微分筒與固定套筒的零線是否對齊。如有偏差，應(yīng)調(diào)固定套筒對零。②測量時，用手轉(zhuǎn)動測力裝置，控制測力，不允許用沖擊力轉(zhuǎn)動微分筒。千分尺測微螺桿的軸線應(yīng)與零件表面垂直，如圖所示。③讀數(shù)時，最好不取下千分尺進(jìn)行讀數(shù)，如需要取下讀數(shù)時，應(yīng)先鎖緊測微螺桿，然后輕輕取下千分尺，防止尺寸變動。讀數(shù)要細(xì)心，看清刻度，不要錯讀0.5mm。1.3.2千分尺的結(jié)構(gòu)和使用方法2．刻線原理1.3.2千分尺的結(jié)構(gòu)和使用方法241.3.3百分表的結(jié)構(gòu)和使用方法1—表盤2—大指針3—小指針4—測量桿5—測量頭6—彈簧7—游絲百分表1．結(jié)構(gòu)百分表的傳動系統(tǒng)是由齒輪、齒條等組成的。測量時，當(dāng)帶有齒條的測量桿4上升時，帶動小齒輪Z2轉(zhuǎn)動，與Z2同軸的大齒輪Z3及小指針也跟著轉(zhuǎn)動，而Z3又帶動小齒輪Z1及其軸上的大指針偏轉(zhuǎn)。游絲的作用是迫使所有齒輪作單向嚙合，以消除由于齒側(cè)間隙而引起的測量誤差。彈簧是用來控制測量力的。1.3.3百分表的結(jié)構(gòu)和使用方法1—表盤百分表1．結(jié)構(gòu)251.3.3百分表的結(jié)構(gòu)和使用方法百分表及磁性表座2．刻線原理百分表的測量桿移動1mm時，大指針正好回轉(zhuǎn)一圈。而表盤上沿圓周刻有100等分（格），則其刻度值為。測量時，大指針轉(zhuǎn)過1格刻度，表示零件尺寸變化0.01mm。百分表使用時常與磁性表座配合使用，如圖所示。1.3.3百分表的結(jié)構(gòu)和使用方法百分表及磁性表座2．刻線261.3.3百分表的結(jié)構(gòu)和使用方法百分表的使用3．使用方法①測量前，檢查表盤和指針有無松動現(xiàn)象，檢查指針的平穩(wěn)和穩(wěn)定性。②測量時，測量桿應(yīng)垂直零件表面；測圓柱時，測量桿應(yīng)對準(zhǔn)圓柱軸中心。測量頭與被測表面接觸時，測量桿應(yīng)預(yù)先有0.3～1mm的壓縮量，保持一定的初始測力，以免負(fù)偏差測不出來，如圖所示。（a）（b）（c）1.3.3百分表的結(jié)構(gòu)和使用方法百分表的使用3．使用方法271.3.4萬能量角器的結(jié)構(gòu)和使用方法萬能量角器1．結(jié)構(gòu)如圖所示是讀數(shù)值為2′的萬能量角器。游標(biāo)固定在扇形板上，可以沿著主尺轉(zhuǎn)動。用卡塊可以把角尺和直尺固定，從而使可測量角度的范圍在0°～320°。1.3.4萬能量角器的結(jié)構(gòu)和使用方法萬能量角器1．結(jié)構(gòu)281.3.4萬能量角器的結(jié)構(gòu)和使用方法2．刻線原理扇形板上刻有120格刻線，間隔為1°，游標(biāo)上刻有30格刻線，對應(yīng)扇形板上的度數(shù)為29°，則游標(biāo)上每格度數(shù)為，扇形板與游標(biāo)每格相差。3．使用方法①使用前檢查零位。②測量時，應(yīng)使萬能量角器的兩個測量面與被測件表面在全長上保持良好接觸，然后擰緊制動器上的螺帽，讀數(shù)，如圖所示。③測量角度在0°～50°范圍內(nèi)，應(yīng)裝上角尺和直尺；在50°～140°范圍內(nèi)，應(yīng)裝上直尺；在140°～230°范圍內(nèi)，應(yīng)裝上角尺；在230°～320°范圍內(nèi)，不裝角尺和直尺。1.3.4萬能量角器的結(jié)構(gòu)和使用方法2．刻線原理291.3.5鋼尺和卡鉗的使用臺階的測量方法鋼尺是最常用的簡單量具，其最小刻度為1mm，測量工件的外徑和孔徑時，必須與卡鉗配合使用。卡鉗分為內(nèi)卡鉗和外卡鉗或彈簧卡鉗?？ㄣQ必須和其他量具配合使用，如內(nèi)卡鉗與外徑千分尺配合使用測量內(nèi)孔，測量值能達(dá)到精度IT7級。機(jī)加工過程中臺階的測量方法如圖所示。（a）（b）（c）（d）1.3.5鋼尺和卡鉗的使用臺階的測量方法鋼尺是最常用的簡301.3.6塞尺和刀口形直尺塞尺塞尺又稱厚薄尺，是用它本身的厚度來測量間隙大小的量具。刀口形直尺簡稱刀口尺，是用光隙法檢驗(yàn)直線平面度的量具。刀口形直尺及應(yīng)用1.3.6塞尺和刀口形直尺塞尺塞尺又稱厚薄尺，是用它本身311.3.7直角尺直角尺是用來檢驗(yàn)直線度或平面度的非直線量具，其兩邊成90°，如圖所示。使用時，將其一邊與工件的基準(zhǔn)面貼合，用另外一邊與工件的另一表面接觸，根據(jù)光隙就可以判斷誤差狀況，或判斷垂直度。直角尺（a）直角尺

（b）直角尺的使用1.3.7直角尺直角尺是用來檢驗(yàn)直線度或平面度的非直線量321.3.9內(nèi)徑百分表百分表7的測量頭與傳動桿4始終接觸，彈簧5是控制測量力的，并經(jīng)過傳動桿4，推動百分表7的量桿，使百分表指針轉(zhuǎn)動。由于杠桿2是等臂的，所以當(dāng)活動測頭移動1mm時，傳動桿4也相應(yīng)移動1mm，推動百分表指針轉(zhuǎn)動一圈。固定測頭3可以根據(jù)孔徑大小更換，自動定心板8能使活動測頭自動位于被測孔的直徑位置。內(nèi)徑百分表的結(jié)構(gòu)如圖：1—活動測頭2—杠桿3—固定測頭4—傳動桿5—彈簧6—緊固螺母7—百分表8—自動定心板1.3.9內(nèi)徑百分表百分表7的測量頭與傳動桿4始終接觸，331.3.9內(nèi)徑百分表百分表和固定測頭在內(nèi)徑測量桿上的安裝和調(diào)整方法如下：在內(nèi)徑測量桿上安裝百分表時，百分表7的測量頭和傳動桿4的接觸量一般為0.15mm左右，并用緊固螺母6將百分表鎖緊。安裝測量桿上的固定測頭3時，其伸出長度可以調(diào)節(jié)，一般比被測量的孔徑大0.15mm左右。內(nèi)徑百分表是用對比法測量孔徑的，因此使用時應(yīng)先根據(jù)被測量工件的內(nèi)孔直徑，用外徑千分尺將表對至“零”位后，再進(jìn)行測量，其測量方法如圖所示，取最小值為孔的實(shí)際尺寸。用內(nèi)徑表測量孔1.3.9內(nèi)徑百分表百分表和固定測頭在內(nèi)徑測量桿上的安裝34第1章

金工實(shí)習(xí)基礎(chǔ)知識1.1安全文明生產(chǎn)1.2常用工程材料1.3常用量具

第1章金工實(shí)習(xí)基礎(chǔ)知識1.1安全文明生產(chǎn)351.1安全文明生產(chǎn)“金工實(shí)習(xí)”是工科類機(jī)械系列課程的重要組成部分，是門實(shí)踐性極強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，必須通過獨(dú)立操作才能體會到有關(guān)金屬加工的基本理論和基本工藝。由于實(shí)訓(xùn)過程必須通過學(xué)生的實(shí)際動手操作才能完成教學(xué)任務(wù)，學(xué)生經(jīng)常要接觸到銳利的工具或旋轉(zhuǎn)機(jī)械，如果在實(shí)訓(xùn)過程中不嚴(yán)格遵守操作規(guī)程或缺乏安全知識，很容易發(fā)生人身安全事故或設(shè)備安全事故，因此，在實(shí)訓(xùn)過程中必須遵守安全操作規(guī)程，并做到：1.1安全文明生產(chǎn)“金工實(shí)習(xí)”是工科類機(jī)械系列課程的重要361.1安全文明生產(chǎn)①進(jìn)入實(shí)訓(xùn)場所必須穿工作服，女生要戴工作帽，長發(fā)要壓入帽內(nèi)，不準(zhǔn)穿拖鞋、涼鞋、高跟鞋進(jìn)入實(shí)訓(xùn)場所。②虛心聽從實(shí)訓(xùn)教師的指導(dǎo)，注意聽講和操作示范。③嚴(yán)格按指定地點(diǎn)、工位實(shí)訓(xùn)，不得隨意串崗、離崗、追打嬉鬧。④機(jī)械設(shè)備未經(jīng)許可嚴(yán)禁擅自動手操作。⑤設(shè)備使用前要進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況及時報告。⑥機(jī)械設(shè)備必須遵守操作規(guī)程，嚴(yán)禁兩人同時操作一臺機(jī)床。⑦機(jī)床開動后不得用手觸摸旋轉(zhuǎn)工件和刀具，不得在工件未停止轉(zhuǎn)動前測量尺寸。⑧不得用手直接清除鐵屑和摸工件毛刺。⑨使用電器設(shè)備，必須嚴(yán)格遵守安全用電規(guī)程，防止觸電。⑩安全文明生產(chǎn)，工作結(jié)束要打掃機(jī)床和工作場所，工件、量具、刀具應(yīng)擺放整齊。1.1安全文明生產(chǎn)①進(jìn)入實(shí)訓(xùn)場所必須穿工作服，女生要戴371.2常用工程材料1.2.1常用工程材料的分類金屬材料非金屬材料復(fù)合材料黑色金屬材料有色金屬材料無機(jī)非金屬材料有機(jī)高分子材料碳素鋼、合金鋼、鑄鐵等鋁、鎂、銅、鋅及其合金等水泥、陶瓷、玻璃等合成高分子材料（塑料、合成纖維、合成橡膠等）天然高分子材料（木材、紙、纖維、皮革等）金屬基復(fù)合材料、塑料基復(fù)合材料、橡膠基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料等1.2常用工程材料1.2.1常用工程材料的分類金屬材38工程材料按照用途可分為兩大類，即結(jié)構(gòu)材料和功能材料。結(jié)構(gòu)材料通常指工程上對硬度、強(qiáng)度、塑性及耐磨性等力學(xué)性能有一定要求的材料，主要包括金屬材料、陶瓷材料、高分子材料及復(fù)合材料等。功能材料是指具有光、電、磁、熱、聲等功能和效應(yīng)的材料，包括半導(dǎo)體材料、磁性材料、光學(xué)材料、電介質(zhì)材料、超導(dǎo)體材料、非晶和微晶材料、形狀記憶合金等。工程材料按照應(yīng)用領(lǐng)域還可分為信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料和航空材料等多種類別。1.2.1常用工程材料的分類工程材料按照用途可分為兩大類，即結(jié)構(gòu)材料和功能材料。結(jié)構(gòu)材料39工程材料具有許多良好的性能，因此被廣泛地應(yīng)用于制造各種構(gòu)件、機(jī)械零件、工具和日常生活用具等。為了正確地使用工程材料，應(yīng)充分了解和掌握材料的性能。通常所說工程材料的性能有兩個方面的意義：使用性能：指材料在使用條件下表現(xiàn)出的性能，如強(qiáng)度、塑性、韌性等力學(xué)性能，聲、光、電、磁等物理性能以及耐蝕性、耐熱性等化學(xué)性能；工藝性能：指材料在加工過程中表現(xiàn)出的性能，如冷熱加工、壓力加工性能，焊接性能、鑄造性能、切削性能等。1.2.2金屬材料的性能1.金屬材料的力學(xué)性能金屬材料的力學(xué)性能亦稱為機(jī)械性能，是指材料抵抗各種外加載荷的能力，包括彈性與剛度、抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性等。外力即載荷，常見的各種外載荷形式如圖所示。（a）拉伸載荷

（b）壓縮載荷

（c）彎曲載荷

（d）剪切載荷

（e）扭轉(zhuǎn)載荷工程材料具有許多良好的性能，因此被廣泛地應(yīng)用于制造各種構(gòu)件、40強(qiáng)度（a）低碳鋼（b）鑄鐵低碳鋼和鑄鐵的應(yīng)力-應(yīng)變()曲線材料在外力作用下抵抗變形與斷裂的能力稱為強(qiáng)度。根據(jù)外力作用方式的不同，強(qiáng)度有多種指標(biāo)，如抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪切強(qiáng)度、抗扭強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度等。其中，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)用最為廣泛。縱坐標(biāo)為應(yīng)力σ（單位為MPa）計算公式為：橫坐標(biāo)為應(yīng)變ε，計算公式為：式中：P——所加載荷；A0——試樣原始截面積；l0——試樣的原始標(biāo)距長度；l1——試樣變形后的標(biāo)距長度；

Δl——伸長量。

強(qiáng)度（a）低碳鋼41強(qiáng)度1）靜載時的強(qiáng)度拉伸變形有如下幾個階段：1.彈性變形階段（Oe）；2.屈服階段（es）；3.強(qiáng)化階段（sb）；4.縮頸階段（bz）。2）動載時的強(qiáng)度動載時最常用的指標(biāo)是疲勞強(qiáng)度，它是指在大小和方向重復(fù)循環(huán)變化的載荷作用下材料抵抗斷裂的能力。許多機(jī)械零件，如曲軸、齒輪、軸承、葉片和彈簧等，在工作中各點(diǎn)承受的應(yīng)力隨時間做周期性的變化，這種隨時間作周期性變化的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力。在周期交變應(yīng)力作用下，零件所承受的應(yīng)力雖然低于其屈服強(qiáng)度，但經(jīng)過較長時間的工作會產(chǎn)生裂紋或突然斷裂，這種現(xiàn)象稱為材料的疲勞。據(jù)統(tǒng)計，大約有80%以上的機(jī)械零件失效是由疲勞失效造成的。中碳鋼的σ—N曲線σ為產(chǎn)生失效的應(yīng)力；N為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。強(qiáng)度1）靜載時的強(qiáng)度中碳鋼的σ—N曲線σ為產(chǎn)生失效的應(yīng)力；42塑性材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不破壞的性能稱為塑性。常用的塑性指標(biāo)有延伸率（δ）和斷面收縮率（ψ）。在拉伸試驗(yàn)中，試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距的百分比稱為延伸率，用符號

表示，即式中：l0——試樣的原始標(biāo)距長度（mm）；l1——試樣拉斷后的標(biāo)距長度（mm）。斷面收縮率ψ是指斷裂后試樣橫截面積的最大縮減量（S0—Su）與原始橫截面積（S0）之比的百分率，即金屬材料的δ和ψ值越大，表示材料的塑性越好。塑性好的金屬可以發(fā)生塑性變形而不被破壞，便于通過各種壓力加工獲得形狀復(fù)雜的零件，如銅、鋁、鐵等。塑性好的材料在受力過大時，由于首先產(chǎn)生塑性變形而不致發(fā)生突然斷裂，因此比較安全。塑性材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不破壞的性能稱為塑性。常43硬度硬度是指材料抵抗另一硬物壓入其內(nèi)而產(chǎn)生局部塑性變形的能力。通常，材料越硬，其耐磨性越好。同時通過硬度值可估計材料的近似σb值。硬度試驗(yàn)方法比較簡單、迅速，可直接在原材料或零件表面上測試，因此被廣泛應(yīng)用。常用的硬度測量方法有壓入法，主要性能指標(biāo)有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、維氏硬度（HV）等。陶瓷等材料還常用克努普氏顯微硬度（HK）和莫氏硬度（劃痕比較法）作為硬度指標(biāo)。硬度硬度是指材料抵抗另一硬物壓入其內(nèi)而產(chǎn)生局部塑性變形的能力44硬度1）布氏硬度布氏硬度試驗(yàn)法的測試原理：在一定的載荷F作用下，將一定直徑D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓入到被測材料的表面，保持一定的時間t后將載荷卸掉，測量被測材料表面留下壓痕的直徑d，根據(jù)d計算出壓痕的面積S，最后求出壓痕單位面積上承受的平均壓力，以此作為被測金屬材料的布氏硬度值，如圖所示。硬度1）布氏硬度45硬度2）洛氏硬度下圖所示為洛氏硬度測量原理圖。將金剛石壓頭（或鋼球壓頭）在先后施加兩個載荷（預(yù)載荷P0和總載荷P）的作用下壓入金屬表面?？傒d荷P為預(yù)載荷P0和主載荷P1之和。卸去主載荷P1后，測量其殘余載荷壓入深度h1來計算洛氏硬度值。殘余載荷壓入深度h1越大，表示材料硬度越低，實(shí)際測量時硬度可直接從洛氏硬度計表盤上讀得。（a）預(yù)載荷作用

（b）總載荷作用

（c）卸去主載荷作用后硬度2）洛氏硬度（a）預(yù)載荷作用（b）總載荷46硬度3）維氏硬度布氏硬度不適用于檢測硬度較高的材料；洛氏硬度雖可檢測不同硬度的材料，但不同標(biāo)尺的硬度值不能相互直接比較；而維氏硬度可用同一標(biāo)尺來測定從極軟到極硬的材料。維氏硬度的試驗(yàn)原理與布氏法相似，也是以壓坑單位表面積所承受壓力的大小來計算硬度值的。它是用對面夾角為136°的金剛石四棱錐體，在一定壓力作用下，在試樣試驗(yàn)面上壓出一個正方形壓痕，如圖所示。通過設(shè)在維氏硬度計上的顯微鏡來測量壓坑兩條對角線的長度，根據(jù)對角線的平均長度，從相應(yīng)表中查出維氏硬度值。維氏硬度試驗(yàn)所用壓力可根據(jù)試樣的大小、厚薄等條件來選擇。壓力按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有49N，98N，196N，294N，490N，980N等。壓力保持時間：黑色金屬為10～15s，有色金屬為30s±2s。硬度3）維氏硬度47韌性1）沖擊韌性許多機(jī)械零件在工作中往往受到?jīng)_擊載荷的作用，如活塞銷、錘桿、沖模和鍛模等。制造這類零件所用的材料不能單用在靜載荷作用下的指標(biāo)來衡量，而必須考慮材料抵抗沖擊載荷的能力。材料抵抗沖擊載荷而不被破壞的能力稱為沖擊韌性。為了評定材料的沖擊韌性，需進(jìn)行沖擊試驗(yàn)（擺錘式一次沖擊試驗(yàn)）。擺錘式一次沖擊試驗(yàn)原理圖韌性1）沖擊韌性擺錘式一次沖擊試驗(yàn)原理圖48韌性2）低溫脆性有些金屬材料，如工程上用的中低強(qiáng)度鋼，當(dāng)溫度降低到某一程度時，會出現(xiàn)沖擊吸收功明顯下降的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為冷脆現(xiàn)象。歷史上曾經(jīng)發(fā)生過多次由于低溫冷脆造成的船舶、橋梁等大型結(jié)構(gòu)脆斷的事故。3）斷裂韌性橋梁、船舶、大型軋輥、轉(zhuǎn)子等有時會發(fā)生低應(yīng)力脆斷，這種斷裂的名義斷裂應(yīng)力低于材料的屈服強(qiáng)度。盡管構(gòu)件在設(shè)計時保證了足夠的延伸率、韌性和屈服強(qiáng)度，但仍不免被破壞，這是由于構(gòu)件或零件內(nèi)部存在著或大或小、或多或少的裂紋和類似裂紋的缺陷。韌性2）低溫脆性492.金屬材料的物理性能密度：單位體積的質(zhì)量，ρ=m/V

。熔點(diǎn)：金屬或合金從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度。導(dǎo)熱性：金屬材料傳導(dǎo)熱量的性能，通常用熱導(dǎo)率來衡量。導(dǎo)電性：金屬材料傳導(dǎo)電流的性能，通常用電阻率來衡量。熱膨脹性：金屬材料隨溫度的變化而膨脹或收縮的性能。通常用線膨脹系數(shù)或體膨脹系數(shù)來表示。磁性：金屬材料在磁場中受到磁化的性能。根據(jù)磁化程度不同，金屬材料可分為鐵磁性材料、順磁性材料和抗磁性材料三類。3.金屬材料的化學(xué)性能（1）耐腐蝕性；（2）抗氧化性；（3）化學(xué)穩(wěn)定性。4.金屬材料的工藝性能（1）鑄造性能；（2）鍛造性能；（3）焊接性能；（4）熱處理性能；（5）切削加工性能。2.金屬材料的物理性能501.2.3鋼鐵材料的鑒別1．碳素鋼碳素鋼是指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.11%并含有少量硅、錳、硫、磷等雜質(zhì)元素的鐵碳合金，簡稱碳鋼。其中錳、硅是有益元素，對鋼有一定強(qiáng)化作用；硫、磷是有害元素，分別增加鋼的熱脆性和冷脆性，應(yīng)嚴(yán)格控制。碳鋼的價格低廉、工藝性能良好，在機(jī)械制造中應(yīng)用廣泛。常用碳鋼的牌號及用途如下表所示。名稱牌號應(yīng)用舉例說明碳素

結(jié)構(gòu)鋼Q215A級承受載荷不大的金屬結(jié)構(gòu)件，如薄板、鉚釘、墊圈、地腳螺栓及焊接件等碳素鋼的牌號是由代表鋼材屈服點(diǎn)的漢語拼音第一個字母Q、屈服點(diǎn)（強(qiáng)度）值（MPa）、質(zhì)量等級符號、脫氧方法四個部分組成。其中質(zhì)量等級共分四級，分別以A，B，C，D表示Q235A級金屬結(jié)構(gòu)件、鋼板、鋼筋、型鋼、螺母、連桿、拉桿等，Q235C級、Q235D級可用作重要的焊接結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)碳素

結(jié)構(gòu)鋼15強(qiáng)度低、塑性好，一般用于制造受力不大的沖壓件，如螺栓、螺母、墊圈等。經(jīng)過滲碳處理或氰化處理可用作表面要求耐磨、耐腐蝕的機(jī)械零件，如凸輪、滑塊等牌號的兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬分?jǐn)?shù)，45鋼即表示平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%。含錳量較高的鋼，須加注化學(xué)元素符號Mn45綜合力學(xué)性能和切削加工性能均較好，用于強(qiáng)度要求較高的重要零件，如曲軸、傳動軸、齒輪、連桿等鑄造碳鋼ZG200―400有良好的塑性、韌性和焊接性能，用于受力不大、要求韌性好的各種機(jī)械零件，如機(jī)座、變速箱殼等ZG代表鑄鋼。其后面第一組數(shù)字為屈服強(qiáng)度（MPa）；第二組數(shù)字為抗拉強(qiáng)度（MPa）ZG200―400表示屈服強(qiáng)度為200MPa，抗拉強(qiáng)度400MPa的鑄鋼1.2.3鋼鐵材料的鑒別1．碳素鋼名稱牌號應(yīng)用舉例說明碳512．合金鋼為了改善和提高鋼的性能，在碳鋼的基礎(chǔ)上加入其他合金元素的鋼稱為合金鋼。常用的合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鎢、鉬、釩、稀土元素等。合金鋼還具有耐低溫、耐腐蝕、高磁性、高耐磨性等良好的特殊性能，它在工具或力學(xué)性能、工藝性能要求高的、形狀復(fù)雜的大截面零件或有特殊性能要求的零件方面，得到了廣泛應(yīng)用。常用合金鋼的牌號、性能及用途如下表所示。種類牌號性能及用途普通低合金結(jié)構(gòu)鋼9Mn2，10MnSiCu，16Mn，15MnTi強(qiáng)度較高，塑性良好，具有焊接性和耐蝕性，用于建造橋梁、車輛、船舶、鍋爐、高壓容器、電視塔等滲碳鋼20CrMnTi，20Mn2V，20Mn2TiB心部的強(qiáng)度較高，用于制造重要的或承受重載荷的大型滲碳零件調(diào)質(zhì)鋼40Cr，40Mn2，30CrMo，40CrMnSi具有良好的綜合力學(xué)性能（高的強(qiáng)度和足夠的韌性），用于制造一些復(fù)雜的重要機(jī)器零件彈簧鋼65Mn，60Si2Mn，60Si2CrVA淬透性較好，熱處理后組織可得到強(qiáng)化，用于制造承受重載荷的彈簧滾動軸承鋼GCr4，GCrl5，GCr15SiMn用于制造滾動軸承的滾珠、套圈2．合金鋼種類牌號性能及用途普通低合金結(jié)構(gòu)鋼9Mn2，10M523．鑄鐵碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%的鐵碳合金稱為鑄鐵。由于鑄鐵含有的碳和雜質(zhì)較多，其力學(xué)性能比鋼差，不能鍛造。但鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性、減振性及耐磨性等特點(diǎn)，加之價格低廉、生產(chǎn)設(shè)備和工藝簡單，是機(jī)械制造中應(yīng)用最多的金屬材料。據(jù)資料表明，鑄鐵件占機(jī)器總質(zhì)量的45%～90%。常用鑄鐵的牌號和用途如下表所示。名稱牌號應(yīng)用舉例說明灰鑄鐵HT150用于制造端蓋、泵體、軸承座、閥殼、管子及管路附件、手輪；一般機(jī)床底座、床身、滑座、工作臺等“HT”為“灰鐵”兩字漢語拼音的字頭，后面的一組數(shù)字表示f30試樣的最低抗拉強(qiáng)度，如HT200表示灰口鑄鐵的抗拉強(qiáng)度為200MPaHT200承受較大載荷和較重要的零件，如氣缸、齒輪、底座、飛輪、床身等球墨

鑄鐵QT400―18QT450―10QT500―7QT800―2廣泛用于機(jī)械制造業(yè)中受磨損和受沖擊的零件，如曲軸（一般用QT500―7）、齒輪（一般用QT450―10）、氣缸套、活塞環(huán)、摩擦片、中低壓閥門、千斤頂座、軸承座等“QT”是球墨鑄鐵的代號，它后面的數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度和最低伸長率，如QT500―7即表示球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度為500MPa，伸長率為7%可鍛

鑄鐵KTH300―06KTH330―08KTZ450―06用于受沖擊、振動等零件，如汽車零件、機(jī)床附件（如扳手）、各種管接頭、低壓閥門、農(nóng)具等“KTH”“KTZ”分別是黑心和珠光體可鍛鑄鐵的代號，它們后面的數(shù)字分別代表最低抗拉強(qiáng)度和最低伸長率3．鑄鐵名稱牌號應(yīng)用舉例說明灰鑄鐵HT150用于制造端蓋、泵534．有色金屬及其合金有色金屬的種類繁多，雖然其產(chǎn)量和使用不及黑色金屬，但是由于它具有某些特殊性能，故已成為現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的材料。常用有色金屬及其合金的牌號、應(yīng)用及說明如下表所示。名稱牌號應(yīng)用舉例說明純銅T1電線、導(dǎo)電螺釘、貯藏器及各種管道等純銅分T1～T4四種，如T1（一號銅）含銅量為99.95%；T4含銅量為99.50%黃銅H62散熱器、墊圈、彈簧、各種網(wǎng)、螺釘及其他零件等“H”表示黃銅，后面數(shù)字表示銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，如62表示銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)60.5%～63.5%純鋁1060電纜、電器零件、裝飾件及日常生活用品等鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%～99.7%鑄鋁ZL102耐磨性中上等，用于制造載荷不大的薄壁零件等“Z”表示鑄，“L”表示鋁，后面數(shù)字表示順序號，如ZLl02表示Al-Si系02號合金4．有色金屬及其合金名稱牌號應(yīng)用舉例說明純銅T1電線、導(dǎo)電螺541.3常用量具1.3.1游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和使用方法1—尺身2—上量爪3—尺框4—固定螺釘5—深度尺6—游標(biāo)7—下量爪0.02mm游標(biāo)卡尺1．結(jié)構(gòu)1.3常用量具1.3.1游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和使用方法1—551.3常用量具1.3.1游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和使用方法2．刻線原理主尺每小格為1mm，當(dāng)兩測量爪合并時，主尺上的49mm正好對準(zhǔn)游標(biāo)上的50格，則：

49/50=0.98（mm）主尺與游標(biāo)每格相差1-0.98=0.02（mm）3．使用方法①測量前，應(yīng)將卡尺擦干凈，量爪貼合后，游標(biāo)和主尺零線應(yīng)對齊。②測量時，所用的測力應(yīng)使兩量爪剛好接觸零件表面為宜。③測量時，應(yīng)防止卡尺歪斜。④在游標(biāo)上讀數(shù)時，要避免視線誤差。1.3常用量具1.3.1游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和使用方法2．561.3.2千分尺的結(jié)構(gòu)和使用方法1—尺架2—測砧3—測微螺桿4—螺絲軸套5—固定套筒6—微分筒7—調(diào)節(jié)螺母

8—接頭9—墊片10—測力裝置11—鎖緊機(jī)構(gòu)12—絕熱片13—鎖緊軸千分尺1．結(jié)構(gòu)1.3.2千分尺的結(jié)構(gòu)和使用方法1—尺架千分尺1．結(jié)構(gòu)572．刻線原理千分尺測微螺桿上的螺紋，其螺距為0.5mm。當(dāng)微分筒轉(zhuǎn)一周時，測微螺桿就軸向移進(jìn)0.5mm。固定套筒上刻有間隔為0.5mm的刻線，微分筒圓周上均勻刻有50格。因此，當(dāng)微分筒每轉(zhuǎn)一格時，測微螺桿就移進(jìn)0.5÷50=0.01（mm）3．使用方法①測量前，轉(zhuǎn)動千分尺的測力裝置，使兩測砧面靠合，并檢查是否密合，同時看微分筒與固定套筒的零線是否對齊。如有偏差，應(yīng)調(diào)固定套筒對零。②測量時，用手轉(zhuǎn)動測力裝置，控制測力，不允許用沖擊力轉(zhuǎn)動微分筒。千分尺測微螺桿的軸線應(yīng)與零件表面垂直，如圖所示。③讀數(shù)時，最好不取下千分尺進(jìn)行讀數(shù)，如需要取下讀數(shù)時，應(yīng)先鎖緊測微螺桿，然后輕輕取下千分尺，防止尺寸變動。讀數(shù)要細(xì)心，看清刻度，不要錯讀0.5mm。1.3.2千分尺的結(jié)構(gòu)和使用方法2．刻線原理1.3.2千分尺的結(jié)構(gòu)和使用方法581.3.3百分表的結(jié)構(gòu)和使用方法1—表盤2—大指針3—小指針4—測量桿5—測量頭6—彈簧7—游絲百分表1．結(jié)構(gòu)百分表的傳動系統(tǒng)是由齒輪、齒條等組成的。測量時，當(dāng)帶有齒條的測量桿4上升時，帶動小齒輪Z2轉(zhuǎn)動，與Z2同軸的大齒輪Z3及小指針也跟著轉(zhuǎn)動，而Z3又帶動小齒輪Z1及其軸上的大指針偏轉(zhuǎn)。游絲的作用是迫使所有齒輪作單向嚙合，以消除由于齒側(cè)間隙而引起的測量誤差。彈簧是用來控制測量力的。1.3.3百分表的結(jié)構(gòu)和使用方法1—表盤百分表1．結(jié)構(gòu)591.3.3百分表的結(jié)構(gòu)和使用方法百分表及磁性表座2．刻線原理百分表的測量桿移動1mm