材料與工藝培訓課程

83-/NUMPAGES83材料與工藝二OOO年八月第一章 緒論第一節(jié)引子第二章 金屬材料與工藝第一節(jié)金屬材料工藝（一）切削工藝1．鋸削2．車削3．刨削4．磨削5．銑削6．鉆削7．其它切削工藝（二）焊接工藝1．電焊2．氬弧焊3．氣焊4．點焊（三）板金工藝1．折板工藝2．卷板工藝3．拉伸工藝（四）其它工藝第三節(jié) 金屬材料的常規(guī)規(guī)格1．板材2．型材3．管材4．有色金屬第三章 非金屬材料與工藝第一節(jié)木材與工藝（一）木材的構(gòu)造（二）木材的工藝1．鋸2．刨3．鏟、鑿、砍4．鉆5．粘合6．彎木第二節(jié) 陶瓷與工藝（一）輪轉(zhuǎn)法（二）注型法（三）圈土法（四）土片法第三節(jié)塑料與工藝（一）塑料的種類（二）塑料的工藝1．注射成型2．擠出成型3．壓延成型4．壓制成型5．差壓成型6．對模成型第四章材料的結(jié)構(gòu)第一節(jié)機械固件連接1．螺絲固定連接2．螺栓固定連接3．鉚釘固定連接4．榫鉚固定連接第二節(jié)材料特性配合連接1．鉤扣式連接2．按扣連接3．鉸鏈連接第三節(jié)粘合連接第五章材料表面處理第一節(jié)機加工表面處理第二節(jié)模具加工表面處理第三節(jié)化學加工表面處理第四節(jié)噴涂加工表面處理材料與工藝平國安 王泓緒論一、材料與工藝進展簡史產(chǎn)品是由多種材料、多種結(jié)構(gòu)，通過多種工藝手段加工而成的，人類的生產(chǎn)過程確實是將原材料轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的過程。生產(chǎn)的目的不同，選擇的原材料、加工方法和轉(zhuǎn)變過程也不同。通常將改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程，稱為工藝過程，或簡稱為工藝。圖0-1 司母毋大方鼎（青銅器）圖0-2 越王劍人類在同自然界的斗爭中，不斷改進用以制造工具的材料。最早被使用的材料是天然的石頭和木材，隨著技術(shù)的進展，逐步發(fā)覺和使用金屬。人類最早使用的金屬材料是青銅。我國使用金屬材料的歷史悠久，在河南安陽殷墟留存的司母毋大方鼎（青銅器）鑄成于約公元前1400年至公元前1000年的商朝（圖0-1）。公元前五世紀，我國的制劍技術(shù)差不多專門高超。1965年在湖北省江陵縣出土的春秋越王勾踐的寶劍，仍然銀光閃閃、寒氣逼人，這講明當時的鋼鐵冶練、鍛造和熱處理技術(shù)已達專門高水平（圖0-2）。同時，我國也有著世界上最早的使用金屬的文字記載。在成書于春秋末期（距今兩千多年）的《考工記》中，就有關(guān)于青銅合金成分配比規(guī)律的闡述。明代宋應星編著的《天工開物》一書中，記載了冶鐵、煉鋼、鑄鐘、鍛鐵（熟鐵）、焊接（錫焊和銀焊）、淬火等技術(shù)，這是世界上最早的關(guān)于金屬工藝的著作之一。但由于采礦和冶煉技術(shù)的限制，在相當長的歷史時期內(nèi)，專門多器械仍采納木材或鐵木混合結(jié)構(gòu)。直到1856年英國人H.貝塞麥發(fā)明轉(zhuǎn)爐煉鋼法，1856年至1864年英國人K.W.西門子和法國人P.E.馬丁發(fā)明平爐煉鋼以后，鋼鐵才成為要緊的工程材料。到20世紀30年代，鋁、鎂等輕金屬逐步得到應用。二戰(zhàn)以后，科技進步促進了新材料的進展，各種合金材料不斷出現(xiàn)并形成系列。與此同時，人們對非金屬材料的開發(fā)和使用也得到了專門大的進展。特不是石油化工工業(yè)的進展，促進了合成材料的興起，工程塑料、合成橡膠和膠粘劑等合成材料不僅品種日益增多，用途也越來越廣泛，使用的比重逐步提高。此外，玻璃和特種陶瓷等硅酸鹽材料的應用也逐步擴大。必須看到，人們對各種材料的使用和相應的工藝是密不可分的，這些工藝包括對各種金屬和非金屬材料的成形技術(shù)（如鑄造、鍛造、焊接、沖壓、注塑以及熱處理技術(shù)）、切削加工技術(shù)（包括車削、銑削、磨削、鉆削、成型切削等）、特種加工技術(shù)（包括電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、電子束加工等）和裝配技術(shù)（包括測量技術(shù)、調(diào)整技術(shù)、檢驗技術(shù)等）。隨著科學技術(shù)的不斷進步，人們能采納的工藝手段越來越豐富，制造的產(chǎn)品也越來越精巧。二、本課程的地位及與工業(yè)（產(chǎn)品）設計的關(guān)系1、本課程是工業(yè)設計專業(yè)的重要的技術(shù)（專業(yè)）基礎(chǔ)課。作為產(chǎn)品設計人員在設計產(chǎn)品的時候，必須了解材料和工藝的知識以及掌握相關(guān)的技術(shù)。一定的產(chǎn)品總是和一定的材料和工藝相關(guān)的，否則你的設計只能是紙上談兵。為了讓你的設計為更多的人同意，你還必須具有制作模型（小樣）的能力，日語中把此稱為“手辦”。通過模型，你不僅能夠發(fā)覺、協(xié)調(diào)紙面設計中的問題，從而使設計更完善，還能夠用生動的直觀形象讓更多的人（包括許多并不明白得專業(yè)技術(shù)的人）理解并同意你的設計。2、本課程也是區(qū)不于藝術(shù)類院校其他專業(yè)的重要標志工業(yè)設計專業(yè)要學習美術(shù)專業(yè)的許多基礎(chǔ)課，如色彩、素描、構(gòu)成等，也要掌握表現(xiàn)技法、電腦作圖等許多視覺傳達的差不多技能，但并不等同于視覺傳達。工業(yè)設計的側(cè)重點在產(chǎn)品，圍繞產(chǎn)品的設計我們不僅要解決視覺傳達的問題，還必須解決諸如材料、制作工藝、功能和宜人（人機工程）等具體技術(shù)問題，這就要求我們必須掌握比單純視覺傳達要多得多的材料和工藝知識，非如此則不能解決上述問題。3、本課程也符合現(xiàn)代意義上的工業(yè)設計的要求現(xiàn)代意義上的工業(yè)設計，也不僅僅是畫出效果圖就算完事了。就產(chǎn)品設計而言，小到一個小工具、一個小家電，大到一輛汽車、一架飛機，差不多上工業(yè)設計的結(jié)果，專門難設想一個不明白材料和工藝的設計師能專門好地完成一件產(chǎn)品的設計。現(xiàn)代意義上的工業(yè)設計，要求設計師使自己在成為專才的同時，應努力成為一個“全才”。只有如此，才是一位符合時代潮流進展需要的設計師，也才能在瞬息萬變的設計大潮中把握每一點設計靈感，設計出合乎潮流的產(chǎn)品。三、本課程的要緊內(nèi)容在科技飛速進展的今天，新材料、新工藝層出不窮、千變?nèi)f化，令人目不暇接。為了便于大伙兒在較短的時刻內(nèi)了解和掌握相關(guān)的知識，我們把課程內(nèi)容分成四個時期來講。1、金屬材料與工藝2、非金屬材料與工藝3、材料的連接方式4、材料的表面處理第一章 金屬材料與工藝第一節(jié) 金屬材料一、金屬材料概述金屬材料是由礦石、礦砂等，通過冶煉的過程而生產(chǎn)出來的?，F(xiàn)以鋼鐵材料的生產(chǎn)為例，簡要介紹一下其冶煉過程。1、煉鐵：自然界的鐵是以各種化合物的形式存在，把鐵從它的化合物中還原出來的過程確實是煉鐵。煉鐵的要緊設備是高爐（參見圖1-1-1），原料采納鐵礦石（砂）、焦炭（燃料）和熔劑，其要緊產(chǎn)品是生鐵。2、煉鋼：生鐵中含有大量的碳和雜質(zhì)，不能滿足加工和使用的要求，煉鋼確實是通過再次冶煉，將這些雜質(zhì)去除并降低碳的含量，使之成為可使用的鋼材。煉鋼的設備由轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐等。轉(zhuǎn)爐冶煉必須采納液態(tài)生鐵為原料，不能采納廢鋼鐵作原料，平爐煉鋼則可采納廢鋼鐵為原料，一般鋼鐵材料可采納轉(zhuǎn)爐或平爐進行冶煉。電爐采納電弧熱為熱源，冶煉溫度高，易于精確操縱成分，是合金鋼和優(yōu)質(zhì)鋼的要緊冶煉設備。圖1-1-1 高爐二、金屬的力學性能圖1-1-1 高爐1、材料的力學性能：人們在采納某種材料制造某一零件時，首先要考慮的是該零件會否因材料不能承受各種力的作用而損壞，這就涉及到這種材料的性能。由于這些性能都在材料受力后才表現(xiàn)出來，因此將這種性能叫做材料的力學性能。2、金屬的力學性能及期判據(jù)：由于金屬被使用的廣泛性和形式的多樣性，人們對金屬材料的力學性能進行了深入的研究，發(fā)覺金屬在不同的受力場合會表現(xiàn)出不同的性能，如強度、塑性、硬度等等。這些性能從本質(zhì)上來講，涉及到材料在力作用下的彈性和非彈性反應以及由此引起的變化。為了更好地把握這些性能，我們用一些指標衡量它，這些指標稱為金屬力學性能的判據(jù)。金屬力學性能的判據(jù)是金屬構(gòu)件選材和設計的要緊依據(jù)。這些判據(jù)也用來判不非金屬材料的力學性能，因此具有普遍的意義。由于這些判據(jù)涉及到較多的理化知識，因此本教材只就要緊性能及其意義作一簡單的介紹。3、要緊性能及其意義：1）強度：強度是指材料抵抗永久變形和斷裂的能力。一般講來，強度高的材料比強度低的材料能承受更大的外力；彈性材料比脆性材料有更高的強度；相同材料受壓時比受拉時能表現(xiàn)出更高的強度，這些結(jié)論已被實驗和工程實踐所證實。人們在選擇某一材料時，首先考慮的是強度問題。2）塑性：塑性是指材料斷裂前發(fā)生不可逆永久變形的能力。一般講來，塑性好的材料，其變形能力也大；彈性材料都具有一定的塑性，脆性材料的塑性微?。怀Ｓ玫慕饘俨牧显诩訜岬揭欢ǖ臏囟群?，其塑性會提高。塑性好的金屬材料才能實現(xiàn)成形加工（指壓延、拉伸等加工）。3）硬度：硬度是指材料抵抗局部變形，特不是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。硬度是用專門的硬度計在材料的表面來測定的。一般講來，硬度高的材料，其表面更耐磨。4）沖擊韌性：韌性是指金屬斷裂前汲取變形能量的能力，而沖擊韌性是指在沖擊力作用下斷裂時汲取變形能量的能力。前述的強度、塑性和硬度，差不多上在靜態(tài)試驗力作用下的力學性能，而多數(shù)金屬零件并不是在靜力作用下工作的，因此，金屬的沖擊韌性在零件的安全方面有極大的意義。金屬的沖擊韌性與溫度有關(guān)系，一般講來，隨溫度的降低，金屬的沖擊韌性也會降低。三、金屬材料的分類1、通常人們將金屬材料分成黑色金屬和有色金屬兩大類。1）黑色金屬確實是人們通常用的鐵、鋼，因其材質(zhì)中含有大量的碳（黑色），故得名。黑色金屬是一種鐵碳合金，由含碳量的多少，可分成工業(yè)純鐵、鋼和所謂的白口鐵（不是白鐵皮），他們的性能各不相同。純鐵和白口鐵一般不能直接使用，必須通過改造才能使用。作為鐵碳合金的鋼又稱為碳鋼，依照含碳量的多少，又可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。碳鋼具有專門好的力學性能，被人們廣泛使用，我們?nèi)粘Ｊ褂玫匿摬囊话愣荚谶@一范圍中。特不要指出的是，人們將碳鋼通過適當?shù)募訜帷⒈：蜌饫鋮s的處理（這種處理稱為熱處理），能夠依照我們的需要來改造它的性能，這也是碳鋼被廣泛使用的緣故之一。人們還發(fā)覺，在碳鋼中加入少量的某些元素（加入的元素要緊有錳、硅、鉻、鎳、鉬、鎢等）后，會使原來的碳鋼變得性能優(yōu)異，如此的碳鋼被稱為合金鋼。合金鋼用來制造一些專門用途的零件，如彈簧、軸承、切削刀具或耐熱、耐磨零件等。我們常用的不銹鋼也是一種合金鋼。人們常講的鐵或生鐵（嚴格意義上的生鐵是煉鐵爐生產(chǎn)的產(chǎn)品，它要緊用作煉鋼的原料），實際上指的是鑄鐵一類的材料。鑄鐵可用將白口鐵進行改造等方法獲得。鑄鐵是一類受壓性能極佳的結(jié)構(gòu)材料，在機械工業(yè)中常被用來制造床身、機架一類零件的材料。黑色金屬占人們使用的金屬總量的95%，是人們使用最早、范圍最廣的一類金屬。2）有色金屬因其表面或斷口具有金黃、銀白、玫瑰紅等色澤而得名，大部分的稀貴金屬差不多上有色金屬，如金、銀等。有色金屬的產(chǎn)量和用量遠不及黑色金屬，但由于其獨特的性能，而成為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中不可缺少的重要金屬材料，用量最大的有色金屬是銅和鋁。銅具有良好的塑性，它的導電性和導熱性僅次于銀，加之在空氣和水中具有良好的抗蝕性，因此被大量用來制作導線和各種電器元件。鋁是一種輕金屬材料，其比重只有銅的三分之一不到，熔點也只有銅的二分之一。因此在專門多場合可用作銅的替代品，用以減輕產(chǎn)品的重量。純鋁的強度較低，工業(yè)中多用鋁的合金。2、從金屬材料的供應狀態(tài)（形狀）來看，我們能夠把金屬材料分成塊材、板材、棒材（包括管材、型材）、線材等。塊材可通過冶煉過程或鍛煉過程得到，板材可通過壓延過程得到，管材、線材則可通過軋制、擠出等過程得到。1）冶煉過程:見前述。2）鍛煉過程:將某形狀通過一定的加溫，使原材料軟化，然后經(jīng)機械鍛打形成塊體。3）壓延過程：將塊體材料經(jīng)輥軸連續(xù)壓制使塊體按一定的方向延伸，形成板材。4）軋制過程:也是將塊體材料經(jīng)定型軋輥連續(xù)軋制而成，壓延和軋制又有冷軋和熱軋之分。5）擠出過程:擠出是將塊材通過加溫，使其軟化，然后置于一空腔內(nèi)，用強大的壓力，使其在一個模具中通過，形成一定形狀的管材、線材。第二節(jié) 金屬材料工藝在制作產(chǎn)品的時候還需要對材料進行進一步的加工，這一過程也確實是工藝過程。由于金屬材料的特點，對它的加工方式有多種多樣，一般可分為熱加工和冷加工兩大類。（冷熱加工的定義因為涉及到金屬學的一些知識，在此不再贅述）一、熱加工工藝熱加工通常包括鑄造、鍛造、焊接和熱處理。1、鑄造：鑄造是毛坯成型的要緊工藝方法，俗稱“翻砂”。一般分為砂型鑄造和特種鑄造，其中砂型鑄造應用最為普遍，其工藝過程參見圖。鑄造具有能夠生產(chǎn)形狀復雜（特不是具有內(nèi)腔）的零件、可使用各種合金進行鑄造、加工余量小和生產(chǎn)成本低等許多優(yōu)點，因此在生產(chǎn)中被廣泛使用。圖1-2-1 鑄造的工藝流程2、鍛造：鍛造是使用外力使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，獲得所需的尺寸、形狀及性能要求的零件加工方法，俗稱“打鐵”。一般分為自由鍛造和模型鍛造。參見圖。圖1-2-2 鍛造的要緊工藝鍛造出了能獲得所需形狀的零件外，還可使材料內(nèi)部組織致密，有改善金屬力學性能的作用，常作為重要受力零件的前道加工。3、焊接：當兩個以上的工件需要固定連接或使之成為一體的時候，能夠選擇焊接的方式。焊接是一種通過加熱或加壓或兩者并用的方法，是兩部分金屬實現(xiàn)原子結(jié)合的永久連接方法。焊接因焊件材料和焊接原理的不同，形成了不同的焊接方法?，F(xiàn)將最常用的焊接方法介紹如下。圖1-2-3 電焊原理圖圖1-2-4 氣體愛護焊原理圖圖1-2-5 氣焊原理圖1）電弧焊：電焊（適應上將電弧焊簡稱為電焊）是將被焊接件和焊條作為兩個電極，用高能量電弧產(chǎn)生高溫，使焊條溶于兩被連接件之間使其連接的一種焊接方法。電焊是最常用的焊接方法，它適用于一般的鋼制零件的連接，以中碳鋼的焊接效果最好。一般的電焊都采納手工操作，因此焊接的質(zhì)量與操作者的技術(shù)水平有專門大的關(guān)系。重要零件（如壓力容器，船體等）的焊接在焊后要進行X射線的檢測或拍片，以確保質(zhì)量,以防后患。參見圖1-2-3。2）氬弧焊:氬弧焊是一種氣體愛護焊。比如不銹鋼的焊接，用一般電焊盡管也能夠進行焊接，但在焊接時產(chǎn)生的高溫阻礙下，各種有害氣體極容易侵入焊縫，使焊接部位產(chǎn)生脆化從而阻礙焊接質(zhì)量。為了防止焊接時有害氣體的侵入，我們采納惰性氣體——氬氣作為愛護氣體，利用氬氣的不活動性，在焊接區(qū)形成一個愛護氣罩，從而保證焊接的質(zhì)量。參見圖1-2-4。3）氣焊(也叫風焊或銅焊):用可燃性氣體乙炔在純氧環(huán)境下燃燒所產(chǎn)生的熱量使焊件和焊料局部熔化和填充金屬的一種焊接方法。因乙炔和氧氣均帶有壓力，焊接時發(fā)出呼呼如風的聲響故也稱為風焊，又因為所用填充焊料多為銅質(zhì)（這種焊接方法關(guān)于銅質(zhì)材料比較合適），故又稱為銅焊。氣焊適于薄鋼板、非鐵材料的焊接，因其不用電，也適合野外操作。但焊出的焊疤一般較明顯，不是太美觀，而且焊接強度較低，不適于大型或重要零件的焊接。參見圖1-2-5。利用某些金屬能在純氧環(huán)境下燃燒的特點，通過調(diào)節(jié)焊槍的氣量等技術(shù)（一般是換用專門的叫做“割炬”的工具），可將氣焊變?yōu)闅飧睢飧钜o用來分割純鐵、碳鋼和低合金鋼等材料。圖1-2-6 電阻壓力焊（點焊）原理圖圖1-2-7 電阻壓力焊（縫焊）原理圖4）點焊:電焊是一種電阻壓力焊（圖1-2-6），同屬此類焊接原理的還有縫焊（圖1-2-7）等方法。它是利用電流通過焊件的接觸面時產(chǎn)生的電阻熱對焊件局部迅速加熱，使之達到塑性或局部熔化狀態(tài)，然后迅速加壓而實現(xiàn)連接的一種焊接方法。這種方法對薄壁、網(wǎng)狀零件的焊接特不合適，但對較大的零件焊接時要注意焊接的順序，要從中間朝四面展開，因為當焊點多的時候，焊接時會使材料變形延伸，假如不按順序焊接，最后材料會延伸后無法焊接。點焊由專門的點焊機進行。上述四種焊接方法由于操作時都帶有一定的危險性，必須有專門人員進行操作。5）釬焊：這是一類我們同學有可能接觸的焊接方法，用電烙鐵（圖1-2-8）進行的焊接即為一種軟釬焊。電烙鐵內(nèi)部的電熱絲將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽衫予F頭提供給釬料和被焊接件；所用的焊錫絲確實是所謂的釬料，其熔點比作為母材的被焊接件要低，借助烙鐵頭提供的熱量熔化，然后潤濕母材、填充間隙從而實現(xiàn)焊接；現(xiàn)在所用的松香或焊膏叫做釬劑，釬劑用來保證焊接的順利進行和獲得致密的接頭。圖1-2-8 電烙鐵a)內(nèi)熱式b)外熱式二、冷加工工藝（一）切削工藝0、概述：切削工藝通常稱為切削加工，又稱為金加工或機加工。切削加工必須采納專門的設備（機床）和刀具進行，絕大多數(shù)情況采納電動機提供切削動力，同時對操作者的技術(shù)也有較高的要求。切削加工采納的方法是去除材料的方法，立即零件表面多余的材料“切”去，最終獲得的產(chǎn)品其體積與重量都比毛坯要小，通俗地講是對材料做“減法”。1）傳統(tǒng)的切削加工所用的機床一般分為通用機床和專用機床兩大類，針對不同機床所能完成的工藝特點，適應上把某種機床簡稱為(床，如車床，刨床，磨床等；我國規(guī)定各類機床的代號可用其漢語拼音的第一個字母來表示，如車床位C，刨床為B,磨床為M等等。2）切削加工所用的刀具，多數(shù)由金屬制成，某些刀具也用非金屬或復合材料制成。金屬制造的刀具一般使用工具鋼或合金工具鋼為原料，由專門的工廠制造；非金屬刀具可用陶瓷、金剛石等材料制造。3）切削加工是金屬加工工藝中形式最多樣、內(nèi)容最豐富的一類方法。在金屬材料的冷加工過程中，切削加工是首選的方法之一?，F(xiàn)將常用的切削加工工藝簡單介紹以下。1、鋸削：一般情況下金屬的原材料都專門大（專門長），在加工過程中，不可能把整塊（整根）的原材料直接進行加工，需要把原材料先分成若干小塊削小段削再進行加工行這種分小塊（小段）的工藝能夠選擇鋸削。鋸削是通過直鋸條的往復運動或盤鋸的旋轉(zhuǎn)運動帶動鋸齒切入材料并削去材料的方式進行割斷加工，有手動和機動二種形式。這種工藝方法只適用于割斷棒材或窄板材，常用于軸類零件的毛坯預備。2、車削：車削在金屬加工中是用得最多、工藝范圍較廣的工藝方法之一。圖1-2-9 鋸削示意圖1）車削加工所用設備叫做車床，依照車床主軸的布置形式可分為臥式車床（圖1-2-10和圖1-2-11）和立式車床，依照用途工藝范圍可分為萬能型和專用型。圖1-2-9 鋸削示意圖圖1-2-10 車床圖1-2-11 自動車床圖1-2-12 立式車床2）車削所用的刀具稱為車刀（圖1-2-13）。車刀使用前必須進行刃磨，依照操作者的適應和技術(shù)，刃磨后可獲得不同外形和不同用途的刀具，從而完成不同內(nèi)容的加工。圖1-2-13 車刀3）一般車床的加工確實是將工件固定在車床的夾具上，由電動機帶動使其旋轉(zhuǎn)，然后用車刀進行切削。通過這種加工方法，一般能夠得到具有回轉(zhuǎn)體表面的零件。但由于車削的工藝范圍相當廣泛，采納適當?shù)姆椒ǎ部色@得其它類型的表面。車削可用于粗、半精和精加工，要緊的工藝范圍參見圖1-2-14。圖1-2-14 車削工藝3、刨削：有些工件需要對大平面進行加工，這時用車床加工就不太適合，我們可采納刨削加工（圖1-2-15）。1）刨削加工所用設備叫做刨床，一般中小型零件加工采納牛頭刨床（圖1-2-16），大型工件的加工則采納龍門刨床（圖1-2-17）。圖1-2-15 刨削示意圖圖1-2-16 牛頭刨床圖1-2-17 龍門刨床2）刨削所用的刀具稱為刨刀，刨刀的形狀和結(jié)構(gòu)都較簡單。3）刨床是通過刀具的往復直線運動來切除材料，同時夾具帶動工件作橫向移動，使刀尖走過整個被加工表面，從而達到加工平面的要求。由于刨削的工件表面會留下直線的加工痕跡（接刀痕），故多用作粗加工。有時也在產(chǎn)品局部留下接刀痕作為表面肌理，也可看作是對產(chǎn)品表面的一種專門處理。4、磨削：關(guān)于表面要求光潔、光亮的產(chǎn)品，可采納磨床進行磨削。1）磨削加工所用設備叫做磨床，因加工表面的不同，可分為平面磨床（圖1-2-18）、內(nèi)圓磨床、外圓磨床（圖1-2-19）和異形面磨床，按加工后表面光潔的程度，又可分為一般磨床和鏡面磨床。圖1-2-18 平面磨床圖1-2-19 萬能外圓磨床2）磨削所用的刀具稱為砂輪，砂輪是一種微刃刀具，以由Al2O3（剛玉類）或改擊（碳化硅類）為要緊成分的硬質(zhì)材料為微刃，用陶瓷或樹脂為結(jié)合劑將其制成輪形（圖1-2-20）。砂輪的磨削能力與磨料顆粒的粒度有專門大關(guān)系，粒度又叫做“目”，表示粒度大小的粒度號又叫做“目數(shù)”。目數(shù)是指每英寸（25.4mm）長度內(nèi)能通過該種顆粒的孔眼數(shù)，例如60號粒度的磨料表示它能通過在1英寸長度里有60個孔眼的篩網(wǎng)，其號數(shù)越大，顆粒越小。一般粗顆粒的砂輪用于粗、半精加工，而細顆粒的砂輪則用于精加工。常用的砂紙也以此表示砂紙磨粒的粗細。圖1-2-20 砂輪外形3）磨削可對平面（圖1-2-21）、外圓表面（圖1-2-22）、內(nèi)孔表面（圖1-2-23）進行精加工，加工精度專門高，如鏡面磨床能將金屬表面磨削得平滑如鏡、光可鑒人。因為砂輪的磨粒專門硬，因此也可用來對刀具進行刃磨。此外，砂輪還有一種所謂“自銳”的特點。一般刀具的切削刃假如磨鈍或損壞，必須換刀或重磨才能接著切削。而砂輪的磨粒變鈍后，磨粒就會破裂，產(chǎn)生新的較銳利的棱角；或者圓鈍的磨粒從砂輪表面脫落，露出新奇銳利的磨粒，接著對工件進行加工。砂輪這種自身推陳出新、保持自身鋒銳的特性，稱為“自銳性”。這一特性使磨削加工具有較高的生產(chǎn)率。圖1-2-21 磨平面圖1-2-22 磨外圓圖1-2-23 磨內(nèi)圓5、銑削:當工件有臺階面或需要開槽的時候，可使用銑削加工。銑削和車削一樣，也是一種工藝范圍廣泛的加工工藝。1）銑床由主軸的布置方式，可分為立式銑床和臥式銑床，常用的是帶升降臺的臥式萬能銑床(圖1-2-24)。大型工件可選用龍門銑床（圖1-2-25）進行加工。圖1-2-24 萬能升降臺銑床圖1-2-25 龍門銑床2）銑削所用的刀具稱為銑刀，由于工藝范圍廣泛的緣故，銑刀是一個由各式各樣外形的刀具組成的一個系列，操作者應依照不同的加工要求選用不同的刀具。參見圖1-2-26。圖1-2-26 銑刀圖1-2-27 銑削工藝3）銑削不僅工藝范圍相當廣泛，而且生產(chǎn)率專門高。參見圖1-2-27。以平面加工為例，銑平面的速度是刨平面的幾十乃至上百倍。但銑刀的結(jié)構(gòu)復雜，刃磨需用專門的設備，因此價格較貴，加工成本高。6、鉆削:當對工件進行孔加工時，最常用的方法是鉆削。1）鉆削加工所用設備叫做鉆床，鉆床一般都立式布置，小型工件多用臺鉆（圖1-2-28），工廠一般使用搖臂鉆床（圖1-2-29）。圖1-2-28 臺鉆圖1-2-29 搖臂鉆圖1-2-31組合機床圖1-2-30 鉆頭形式圖1-2-32 加工中心2）鉆削所用的刀具稱為鉆頭，因大部分鉆頭具有麻花一般的外形，因此稱為麻花鉆。此外常用的刀具還有擴孔鉆、中心孔鉆和絞刀。鉆頭是一種定尺寸刀具，即多大的鉆頭只能鉆出多大的孔。3）鉆削的操作較簡單，但鉆孔時由于排屑困難、傳熱不良等緣故，專門容易把鉆頭不斷；鉆小孔或深孔時還容易引偏，使鉆出的孔與工作表面傾斜。7、其它切削工藝：隨著科學技術(shù)的飛速進展，現(xiàn)代的加工技術(shù)也有了極大的進步。1）組合機床：它是一種專用機床。顧名思義，組合機床確實是將多道工序組合起來，用一次加工來完成，因此是一種高效的加工設備，多于孔的加工。2）加工中心：一種用計算機操縱、帶有大型刀庫的現(xiàn)代化的自動加工設備。在一臺加工中心上能夠使用多種刀具、完成多種工藝，而且工件的裝卸、測量和刀具的更換完全用預先編好的程序進行操縱。是現(xiàn)代切削加工技術(shù)的進展方向。3）特種加工：要緊是利用電能、光能、聲能、熱能、化學能來去除材料的非傳統(tǒng)加工方法，可對專門表面、專門形狀的工件進行加工。使用最普遍的特種加工技術(shù)是電火花加工，包括電火花成型和電火花線切割。它見長于異型孔、復雜型腔和復雜外形的加工，使塑料模具加工最要緊工藝設備。（二）板金工藝許多產(chǎn)品是由薄板做成的，如機器的外殼、治療儀器等，其外殼多數(shù)是由薄板通過折板工藝做成。板金工藝是一種對薄板材料通過剪切、彎折的方法，改變材料的尺寸、外形的一種工藝。1、折板工藝：折板工藝是通過折板機將板折成所需形狀（圖1-2-33），折板的角度能夠多種多樣。但一般彎折深度和寬度是有一定的比例，超過比例加工則有些困難了。圖1-2-33 折板示意圖圖1-2-34 拉伸示意圖2、卷板加工:有些產(chǎn)品需要用弧型板做，這就需要將板通過卷板工藝使薄鋼板變成弧型，也確實是將薄板通過卷板機的軋輥，使薄鋼板轉(zhuǎn)彎為弧型板。3、拉伸工藝:我們經(jīng)常使用的金屬飯盒、快餐盤及電筒均是用薄鋼板進行沖板拉伸工藝的，確實是通過模具在沖床（一種壓力加工設備）上進行拉伸（圖1-2-34）。這種拉伸一般不加溫，拉伸較深的工件需要二次或多次拉伸才能最后完成。拉伸加工的拉伸比（表征拉伸深度的一個參數(shù)）是有一定限制的，和鋼板的厚薄及鋼板的品種有關(guān)系。(三)鉗工工藝0、概述：鉗工工藝是一種以手工操作為主的對產(chǎn)品進行加工、修配的工藝。鉗工常用的設備包括鉗工工作臺、臺虎鉗、鉆床等，差不多操作有劃線、鋸切、銼削、鉆孔、攻螺紋、套螺紋等。鉗工工藝在我們的課程設計過程中有十分重要的作用，同學們在制作模型的過程中會大量使用鉗工工藝。1、劃線：劃線是依照圖樣的要求，在毛坯或半成品上劃出加工界線的操作。其要緊作用是確定工件上各加工面的加工位置，作為加工或安裝的依據(jù)。劃線時要使用各種量具，這些量具包括：鋼直尺、高度尺、直角尺、高度游標尺等。劃線工具有平板、劃針、劃卡、劃規(guī)、劃盤、高度游標尺等。圖1-2-35 劃針、劃規(guī)圖1-2-36 平板圖1-2-37 高度游標尺一般工件劃線時按照以下順序進行：1）清理工件：清除毛坯上的毛刺、油污，雜質(zhì)，在劃線部位涂色，找出孔的中心等。2）選擇基準：在工件上確定一些線或面，作為劃線時的依據(jù)。這些線或面稱為基準。3）工件定位：用適當?shù)墓ぞ咧С泄ぜ?，將其放平、放穩(wěn)。一般采納三點支承或借助專用的工具（如平板,V型架）。4）劃線：用劃線工具按照圖紙尺寸劃出基準線和其它線，并檢查其正確性。參見圖1-2-38。圖1-2-38 劃線工藝2、鋸斷：用手工鋸將材料割開或切除溝槽。鋸分為鋸弓和鋸條兩部分，鋸弓的張口可調(diào)節(jié)以適應鋸條的長度，鋸條采納工具鋼制造，有粗齒、中齒和細齒三種，分不適用于鋸軟材料或厚工件。1）工具：鋸斷用鉗工手鋸（弓鋸）進行，將工件在臺鉗上夾緊進行。參見圖1-2-39。圖1-2-39 手工鋸切圖1-2-40 鋸齒方向2)鋸切方法：按選用鋸條、安裝鋸條、裝夾工件、運鋸的順序進行。A、工件夾持一定要牢靠，伸出鋸口要短，一般應盡可能安裝在臺虎鉗左邊。B、運鋸分為單手握鋸和雙手握鋸兩種方式：單手握鋸：用于小斷面的鋸斷。起鋸時，（以右手握鋸為例）應左手拇指靠近鋸條，右手穩(wěn)推手柄，起鋸角度稍小于15°，鋸弓往復速度應慢、行程要小、壓力要小、運鋸要平穩(wěn)，鋸條平面與工件表面要垂直，鋸出切口后鋸弓逐漸改為水平方向。雙手握鋸：一般鋸斷多用雙手握鋸?，F(xiàn)在左手握住鋸弓前端部，以使運鋸更平穩(wěn)，便于加力。因為手鋸鋸條的鋸齒為單向鋸齒（圖1-2-40），因此安裝鋸條時都將鋸齒按如圖所示方向安裝，如此在運鋸前推時要均勻加力，返回時從工件上輕輕滑過，速度一般為每分鐘20-40次。快鋸斷時，應減力、減速，直至斷開。鋸切鋼材時，應使用機油潤滑。圖1-2-41 起鋸手法3、銼削：銼削是用銼刀對工件表面進行加工的操作。1）工具：銼削的工具是銼刀。銼刀有錯身（工作部分）和銼柄組成，按用途可分為鉗工銼、整形銼和特種銼三種。參見圖1-2-42。圖1-2-42 銼刀圖1-2-43 銼刀外形鉗工銼：用于一般工件表面的銼削，因其斷面形狀的不同，又分為各種銼刀。參見圖1-2-43。整形銼：又稱為什錦銼，成組成套供應，用于細小部位及周密工件的加工。特種銼：專門設計用于某些專門表面加工的銼刀。前兩類銼刀應用較廣，后一類不常用。2）銼削方法：A、平面的銼削方法（圖1-2-44）：圖1-2-44 平面銼削方法B、曲面的銼削方法：圖1-2-45 曲面銼削方法4、攻螺紋和套螺紋：攻螺紋是用絲錐在孔壁上加工內(nèi)螺紋的操作，套螺紋是用板牙在圓桿上加工外螺紋的操作。1）攻螺紋：攻螺紋又稱為攻絲，用的工具包括絲錐（圖1-2-47）和鉸杠。M6~M24的絲錐由兩支合成一套，成為頭錐,二錐。頭錐有一段錐度，第八牙以后才是全牙；二錐約二、三牙以后即為全牙。M6以下及M24以上的絲錐由頭錐，二錐,三錐三支絲錐組成一套，依次使用。參見圖1-2-48。圖1-2-47 絲錐外形圖1-2-48 攻絲2）套螺紋：套螺紋又稱為套絲，用的工具包括板牙和板牙架。板牙有整體式（固定式）和開縫式（可調(diào)式）兩種。圖1-2-49 板牙圖1-2-50 套絲5、常用量具和測量方法：掌握常用量具的使用和正確進行測量，對制造一件合格的產(chǎn)品而言也是至關(guān)重要的。0）長度單位制：我國規(guī)定長度單位采納公制，其差不多單位為米（m），采納千進位，向下千分之一米為毫米(公厘)，千分之一毫米為微米(μm)，向上為千米（km,俗稱公里），工程上一般以毫米為差不多單位。在進行修配或進行管道等施工時，還會使用英制（吋制），其差不多單位為英寸（′、吋），向下為英分（″），采納八進制，即一英寸為八英分；向上為英尺（呎），采納十二進制，即一英尺為十二英寸。兩種長度單位的差不多換算為一英寸等于25.4毫米。1）常用量具：A、鋼直尺：一般由不銹鋼制成，差不多刻度為毫米，也有0.5毫米刻度的。最短的尺其量程為200毫米，最長的尺量程為1000毫米。超過1000毫米時，一般做成卷尺形式。鋼直尺用于一般測量精度不高的長度測量。B、游標卡尺：游標卡尺是帶有測量卡爪并用游標讀數(shù)的量尺（圖1-2-51）。它具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測量尺寸范圍較大等特點，可用來測量外徑、內(nèi)徑、長度、寬度、厚度、度和孔距等。常用的規(guī)格有0～125mm，0～200mm，0～300mm和0～500mm等。游標卡尺按其測量的精度，有0.1mm，0.05mm和0.02mm三種。圖1-2-51 游標卡尺a、游標卡尺的刻線原理及讀數(shù)方法：刻線原理：游標卡尺有主尺和游標組成，以0.02精度的游標尺為例，主尺每一格為1mm，當兩爪合并時主尺上49mm刻線正好對正游標上50刻線處，因而游標每格是49÷50=0.98mm。讀數(shù)方法：讀數(shù)時有以下三個步驟=1\*GB3①=2\*GB3先讀出游標上零線對正主尺上毫米的整數(shù)，②=3\*GB3再看游標上那一條線與主尺上的刻線對齊，讀出游標上的尺寸，③然后把主尺和游標上的尺寸加起來，即為測量尺寸。b、使用游標卡尺應注意以下事項a）檢查零線：使用前應先擦凈卡尺，合攏卡腳，檢查尺身與游標的零線是否對齊。如未對齊，應記下誤差值，以便測量后修正讀數(shù)。b）放正卡尺：測量內(nèi)外圓時，卡尺應垂直于軸線；測量內(nèi)圓時，應使兩量爪處于直徑處。c）用力適當：量爪與測量面接觸時，用力不宜過長，以免量爪變形和磨損。d）視線垂直：讀數(shù)時視線要對準所讀刻線并垂直尺面，否則讀數(shù)不準。e）防止松動：卡尺取出時，應使固定量爪緊貼工件，輕輕取出，防止活動量爪移動。f）勿測毛面：卡尺屬周密量具，不得用來測量毛坯表面。C、千分尺:千分尺是用微分筒讀數(shù)的示值為0.01mm或0.001mm的量尺。按用途分有外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺、深度千分尺、公法線千分尺、螺紋千分尺和杠桿千分尺等。它們測量對象不同，但差不多原理是差不多相同的?，F(xiàn)以使用最多的外徑千分尺加以講明。圖1-2-52所示為測量范圍為0～25mm的外徑千分尺。圖1-2-52 千分尺a、千分尺的讀數(shù)原理和方法：千分尺的尺架左端裝有砧座（測量面），右端有固定套筒，上面沿軸向刻有格距為0.5mm的刻線（即尺身）。固定套筒內(nèi)孔是螺距為0.5mm的螺孔，它與周密螺桿的螺紋相配合。螺桿的右端通過棘輪與微分筒（活動套筒）相連，微分筒沿圓周刻有50格刻度（即游標）。當筒轉(zhuǎn)動一周，螺桿和微分筒沿軸向移動一個螺距的距離，即0.5mm。因此，微分筒每轉(zhuǎn)過一格，軸向移動的距離為0.5mm/50=0.01mm。千分尺讀數(shù)=微分筒所指的固定套筒上整數(shù)（應為0.5的整倍數(shù)）+固定套筒基線所指微分筒的格數(shù)×0.01。b、千分尺時應注意事項：a）檢查零點：使用前將螺桿與砧座的測量面擦凈并合攏，認真檢查零點。若圓周的零線與軸向中線未對齊，應記下誤差值，以便測量時修正讀數(shù)。b）合理操作：測量時不應先鎖緊螺桿，后用力卡工件。如此將會導致螺桿彎曲或測量面磨損而阻礙測量準確度。當測量頭接近工件時，嚴禁再擰微分筒，而應擰動右端棘輪。當棘輪發(fā)出“嘎嘎”聲，則表示壓力合適，即應停止擰動。c）擦凈工件：工件測量面應擦凈，否則將產(chǎn)生讀數(shù)誤差。d）精心維護：千分尺只適于測量精度較高的工件，不宜測量粗糙表面。千分尺使用后應放回盒中，嚴禁與硬物撞擊，以免磕傷或變形。第三節(jié) 金屬材料的常用規(guī)格一般情況金屬材料是以商品形式供應的，為便利使用，生產(chǎn)廠家把它分成許多的規(guī)格，如板材有多少厚度，長、寬多少；棒材有多粗；型材的截面形狀及幾何尺寸；管材的規(guī)格等等。對此國家有規(guī)定（國家標準），具體內(nèi)容可查閱相應的材料手冊，不再贅述。本章考慮題：1、金屬的加工工藝；2、熟記金屬材料的品種、規(guī)格；3、通過參觀增強概念。本章作業(yè):做一個自用的工具作業(yè)要求:尺寸標準，至少使用三種工藝手段第二章 非金屬材料與工藝現(xiàn)代科學技術(shù)中，材料科學已和計算機技術(shù)、生物工程一起成為現(xiàn)代科技的三大支柱。而在材料科學中，非金屬材料的開發(fā)最為突出。非金屬材料的種類相當廣泛，能夠講除金屬材料以外的所有材料，都屬于非金屬材料，如紙、木材、陶瓷以及高分子聚合物等等。從60年到到70年代，高分子材料每年都以14%的速度增長（而金屬材料的年增長速度是4%），陶瓷材料由于它的專門性能，使之成為最有希望的高溫結(jié)構(gòu)材料和各種功能材料。本書依照同學們可能用到的材料，選擇木材、陶瓷和高分子材料作簡單的介紹。第一節(jié) 木材與工藝〇、概述木材屬于有機非金屬材料。常用的木材要緊取自樹木的樹干部分，樹干由樹皮、形成層、木質(zhì)部（即木材）和髓心組成。木材因取得和加工容易，因此木材的使用由來已久。1、木材的種類：木材可分為針葉樹材和闊葉樹材兩大類。杉木及各種松木、云杉和冷杉等是針葉樹材；柞木、水曲柳、香樟、檫木及各種樺木、楠木和楊木等是闊葉樹材。針葉樹材一般樹干高大，紋理通直，易加工，易干燥，開裂和變形較小，適于作結(jié)構(gòu)用材。某些闊葉樹材（橡木、楓木、樺木、胡桃木等），質(zhì)地堅硬、紋理色澤美觀，適于作裝修用材。2、木材的構(gòu)造：木材有紋理特征，從不同的方向鋸切木材，就會產(chǎn)生不同紋理特征的切面，我們能夠依照這些特點來研究各種不同切面的性質(zhì)和用途。由于組成木材的細胞是定向排列，形成順紋和橫紋的差不。橫紋又可區(qū)不為與木射線一致的徑向；與木射線相垂直的弦向。針葉樹材要緊由管胞、木射線及軸向薄壁組織等組成，排列規(guī)則，材質(zhì)較均勻。闊葉樹材要緊由導管、木纖維、軸向薄壁組織、木射線等組成，構(gòu)造較復雜。3、木材的物理、力學性質(zhì)：（1）密度。指單位體積木材的重量。密度大的木材，其力學強度一般較高。（2）木材含水率。木材的物理和力學性質(zhì)隨含水率而變化。木材平衡含水率隨地區(qū)、季節(jié)及氣候等因素而變化，約在10－18％之間。（3）脹縮性。木材汲取水分后體積膨脹，喪失水分則收縮。徑向和弦向脹縮率的不同是木材產(chǎn)生裂縫和翹曲的要緊緣故。（4）木材的紋理方向。母材的紋理對它的力學性質(zhì)有較大的阻礙，順紋方向與橫紋方向的力學性質(zhì)有專門大差不。木材的順紋抗拉和抗壓強度均較高，但橫紋抗拉和抗壓強度較低。（5）硬木和軟木。木材按其質(zhì)地可分為硬木和軟木，一般認為闊葉樹為硬木(雨林)，針葉為軟木。軟木由于質(zhì)地比較松軟，加工表面比較粗糙，要加工精細的產(chǎn)品不太容易，因此用軟木做產(chǎn)品一般需進行表面涂飾，它的優(yōu)點是加工比較容易；硬木的木質(zhì)比較堅硬，釘子難于釘入，強行釘入會引起木材開裂，因此加工難度較大，一般采納機加工，但加工后產(chǎn)品表面光滑，紋理清晰。二、木材的加工木材的加工分為前期（材質(zhì)）加工和成形加工。1、前期加工：除直接使用原木外，木材都加工成板方材或其他制品使用。為減小木材使用中發(fā)生變形和開裂，通常板方材須經(jīng)自然干燥或人工干燥。自然干燥是將木材堆垛進行氣干。人工干燥要緊用干燥窯法，亦可用簡易的烘、烤方法。干燥窯是一種裝有循環(huán)空氣設備的干燥室，能調(diào)節(jié)和操縱空氣的溫度和濕度。經(jīng)干燥窯干燥的木材質(zhì)量好，含水可達10％以下。使用中易于腐朽的木材應事先進行防腐處理（見竹材和木材的耐久性）。用膠合的方法能將板材膠合成為大構(gòu)件，用于木結(jié)構(gòu)、木樁等。木材還可加工成膠合板、碎木板、纖維板等。2、成形加工：要使木材變成產(chǎn)品，須通過分割、加工、組裝的過程，那個過程我們稱之為工藝過程。1）鋸：那個工藝過程多少有點象金屬工藝中的鋸削有點相似，它也是材料加工中最差不多、最常用的加工方法之一。它是差不多原理確實是利用鋸齒對木材進行分解，使材料變短、變小、變薄。由于被鋸物的目的、要求不同，對鋸的要求也不間，如此就產(chǎn)生了許多種不同類型的鋸子，如木框鋸、板鋸、側(cè)鋸、尖戳鋸、鋼絲鋸，還有各種電鋸，如帶鋸、盤鋸、線鋸等。參見圖2-1-1。圖2-1-1 木工圓盤鋸圖2-1-2 木工平刨機2）刨:刨也是木材加工最常見的一種工藝。由于木材的紋理和鋸子加工后表面粗糙不平坦，這就需要通過刨的工藝使木材表面光潔、平坦，也可使尺寸精確。在刨削的過程中，應注意到木材紋理對刨削的阻礙，順紋刨削確實是按木紋的肌理進行，如此刨削的面容易平坦、光潔，逆紋刨削則易使刨面毛糙、起刺，橫紋刨削也存在如此的問題。木工刨的種類有專門多，有平刨、特型刨之分。平刨又有許多的規(guī)格，有長平刨、中平刨、短平刨、粗刨、細刨（粗刨的刨刀和刨面傾角較小，而細刨的刨刀和刨面傾角則較大，另外和刀刃的外露程度也有關(guān)系）；特型刨有邊刨、平底軸刨、圓底軸刨、球面包等。刨大平面時也采納電刨、壓刨等。參見圖2-1-2。3）鏟、鑿、砍：在制作物品的過程中，鏟削加工用得較多，凡是不能用刨削加工的部位都能夠用鏟削來加工。鏟能夠用在不同紋理的面上進行，它能夠加工平面的，也能夠加工曲面的。鏟削時一般用肩腳部位壓住鏟柄推進鏟子，用手把握切削力和切削方向。鏟子也有平口鏟、斜口鏟、圓鏟等樣式。比鏟刀口相對小一點且厚一點的我們稱之為鑿，它的作用要緊是鑿榫眼(褲洞)，要依照洞口的寬度選擇合適的鑿刀，在木材上開口。也有將鏟、鑿一并稱為鑿的?？诚饔址Q劈裂，一般用來粗加工或是追求一種專門效果的加工，要緊工具是斧。有時使用現(xiàn)代電動工具專門難達到這些要求。4）鉆:在制作產(chǎn)品的過程中，有時也要經(jīng)常使用鉆的加工方式，木材用的鉆削工具有牽鉆、手搖鉆、電鉆等，鉆孔要緊靠的是鉆頭，鉆頭有扁尖鉆、麻花鉆等各種樣式。5）膠合:為了充分利用木材的原材料，人們把大樹通過專門切削工藝，使大樹變成薄皮，然后再通過熱膠、熱壓形成多層的膠合板，充分利用了木材，繼而又發(fā)明了利用模具熱壓，使薄板直接熱壓成有一定造型的產(chǎn)品，形成了今天的曲木家具。6）彎木:運用加熱的手段使實木彎曲做成所需的物體，如提琴、彎木家具等。因此在進行彎木工藝時，需要有理想的材料，熟練的技術(shù)和專門的設備。第二節(jié) 陶瓷工藝〇、概述陶瓷屬于無機非金屬材料，屬于化學材料中的硅酸鹽材料，是一類硬度、耐溫材料。1、陶瓷的歷史：人類對陶瓷的使用歷史可謂長久，在中國，陶器在史前已被廣泛用來制作各種器皿（盛器、酒器等）。從出土的文物來看，其精品至今仍不失有用性和藝術(shù)性。其中的藝術(shù)性是造型研究的重點，這是因為中國陶瓷的精品不僅有著十分大膽和優(yōu)美的曲線，而且十分重視造型材料的本質(zhì)之美，沒有人為的矯飾。中國陶瓷的最高境地產(chǎn)生在宋朝，因為當時的作品最能在材料與技巧之間、胎與釉之間取得最充分的平衡，有時甚至材料的特質(zhì)勝于花紋的主題。以歷史的眼光來看，中國的陶瓷藝術(shù)在世界上是無出其右的。意大利聞名的旅行家馬可波羅將瓷器稱為中國，即是最有力的佐證。圖2-2-1 唐三彩（陶）圖2-2-2 青花瓷（咖啡具）2、陶瓷的區(qū)不：事實上陶瓷是兩種不同的材料。從原料上來看，陶采納陶土（粘土質(zhì)）為原料，而瓷采納高嶺土（一種以粘土、長石、石英為要緊成分的瓷土材料）為原料；從燒成溫度上來看，套的燒成溫度較低，而瓷的燒成溫度要高得多；從制成品來看，陶器較粗糙，含有大量氣孔，有一定的吸水性，機械強度較差，制件多為厚壁，而瓷器表面光滑、質(zhì)地堅硬致密，無吸水性，敲擊是聲音清脆，可制作薄壁制件。因為陶、瓷都采納硅酸鹽材料制造、其工藝過程大致相同，故常常合稱為陶瓷。一、陶瓷的工藝過程1、原料處理：要緊有原料凈化、配料、粉碎和練泥等工序組成。1）原料凈化采納選擇、淘洗、強磁除鐵等方法使原料凈化，以保證原料成分的準確、統(tǒng)一。2）將待制產(chǎn)品的成分配比換算成原材料的重量比，進行稱重配合。3）一般多采納濕式球磨粉碎，使用的設備是球磨機（圖2-2-3）。球磨機是一種專門的粉碎設備，大型球磨機是一個直徑一米以上的水平放置的鋼制圓柱筒，由電動機帶動后能作繞圓柱軸線滾動的裝置。用于陶瓷材料粉碎的球磨機用花崗巖作襯里，內(nèi)有一定數(shù)量的卵石，工作時將待磨原材料裝入，加水后密封，滾動時靠卵石的沖擊將原材料粉碎并伴和。參見圖2-2-4。圖2-2-3 球磨機圖2-2-3 球磨原理4）練泥確實是將經(jīng)球磨、壓榨（去除多余的水分）后的泥段，通過真空練泥機排除夾入的氣泡以及使水分均勻。注漿成型所用的漿料不必真空練泥。2、產(chǎn)品成型：參見下一段。3、干燥：采納自然陰干或烘房干燥的方法，去除毛坯中的水分，便于整形、修光和上釉?，F(xiàn)多采納烘房干燥。4、施釉：一般陶瓷產(chǎn)品的表面有一層光亮、堅硬的材料，是上了一層釉水（釉）的緣故。釉料以粘土、長石和石英為要緊成分，但石英的配比較大，使其在高溫中熔融成半流淌體的玻璃態(tài)物質(zhì)，冷卻后形成光亮、堅硬的玻璃質(zhì)薄層（釉層）。也可加入其他氧化物、碳酸鹽類物質(zhì)。因釉料在使用時做成漿狀液體，故俗稱為釉水。施釉方式要緊有漂釉和噴釉等。施釉后的坯料還必須干燥，使釉和坯料結(jié)合更緊密。5、燒成：將上好釉的坯料放入窯爐中，通過高溫燒結(jié)，從而獲得產(chǎn)品。燒成是陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)的一個十分重要的環(huán)節(jié)，由于涉及較多的專業(yè)知識，本處不再介紹。二、陶瓷的成形工藝要緊有可塑法和注漿法，也可使用濕壓制法。（一）旋坯成型(也叫輪轉(zhuǎn)法、轆轤法)將陶土或瓷土置于一個能旋轉(zhuǎn)的平臺上，在旋轉(zhuǎn)過程中進行成型的方法。旋坯成型一般有兩種方法：拉坯、旋壓和滾壓。1、拉坯：在轆轤車內(nèi)用手工拉制出坯體的方法，這是一種古老的制坯方法，純系手工操作，，不用模型，要求操作者有熟練的技術(shù)。目前在工業(yè)化生產(chǎn)中使用不多，但在制作一些具有個性的作品時仍然使用。2、旋壓：用型刀使放在石膏模型中的可塑性坯料受到擠壓、刮削和剪切的作用而形成坯體的方法，多用于杯、碗的成形。但因為坯料在制作過程中因受擠壓而導致排列混亂，因此產(chǎn)品易變形。3、滾壓：是一種使用滾壓機成型的機械化成型方法，多用于盤、碟、碗制作，生產(chǎn)效率高，但在個性制作中不能使用。(二)注漿成型(也稱澆注法)注型法是用泥漿向一個具有一定吸水能力的模型（一般用石膏制作，并在注漿前烘熱）型腔進行灌注，等上若干時刻，當型腔內(nèi)壁附著的部分泥漿水份被吸干而成一定厚度的外殼時，將剩余的漿料到出型腔，然后打開模具。這時附著于腔壁的陶瓷土結(jié)成和型腔內(nèi)壁一模一樣的陶瓷胎膜，干燥后再進行其它的加工。從工業(yè)設計的角度來講注型是屬于工業(yè)生產(chǎn)層次的，它盡管缺乏個性，但有正確性、統(tǒng)一性的優(yōu)點，一個模具可產(chǎn)生出大量的同樣產(chǎn)品。(三)盤條成型（也稱圈土法）所謂圈土法確實是將陶土做成繩狀，然后將其盤起來，做成一定的形狀，用這種方法做成的產(chǎn)品、個性和藝術(shù)性都專門強，但缺少工業(yè)性。作為藝術(shù)創(chuàng)作，這種方法不失是個好方法，但作為工業(yè)批量生產(chǎn)，這種產(chǎn)品缺乏統(tǒng)一性，專門少為規(guī)模生產(chǎn)所提倡。(四)壓制成型：利用壓力將粉狀坯料壓入模具中，制成致密坯體的方法。有干壓、濕壓等方法。日常使用的釉面磚（瓷磚）即使用壓制成型。（五）井片法：把陶土打成薄片狀，然后進行切割、裁剪、拼接做成一定的造型，再作后期加工。如雕刻、掛釉等制成成品。第三節(jié) 塑料與工藝〇、概述塑料屬于有機非金屬材料中的高分子合成材料，在常溫下呈玻璃態(tài)。其以合成樹脂為要緊成分，在加工狀態(tài)下，它的可塑性好、造型的自由度大、加之種類多，己廣泛地被人們用作產(chǎn)品的主材之一，是一種最經(jīng)濟、最輕便的材料。在生產(chǎn)生活的使用中己被人們所同意。一、塑料的分類塑料有各種分類方法，現(xiàn)簡述如下。（一）按使用范圍分：分成工程塑料和日用塑料，工程塑料適于制造各種工程構(gòu)件，我們以介紹工程塑料為主。（二）按加工方法分：分成熱熔性塑料和熱固性塑料。1、熱熔性塑料：常溫下呈顆粒狀，加工時用加熱的方法使其熔化，熔化后具有流淌性，通過壓力注入成型模具的型腔，形成產(chǎn)品。熱熔性塑料的加工過程可逆，即可將用熱熔性塑料制作的產(chǎn)品通過再次加熱的方法熔化，制成具有其他外形的產(chǎn)品。因此，熱熔性塑料也不耐熱。2、熱固性塑料：常溫下成粉末狀，加工時將粉末填入模具型腔，通過加熱的方法使其固形。熱固性塑料的加工過程不可逆，一旦制成產(chǎn)品，就不能通過再加熱的方法來改變它的形狀。因此，熱固性塑料耐熱。多數(shù)熱固性塑料（樹脂）差不多上良好的膠粘劑。（三）按材料強度分：分成一般塑料和增強塑料。例如在一般塑料中加入玻璃纖維，形成玻璃纖維增強塑料，即玻璃鋼。此外尚有多種分類方法，此處不再贅述。二、常用塑料及性能簡介1,聚乙?。≒E）：由低分子乙烯單體聚合而得的熱熔性塑料。依照聚合條件的不同，可得高、中、低三種密度的聚乙烯，一般單講聚乙烯是指中密度聚乙烯。高密度聚乙稀（EDPE）又稱低壓聚乙烯，其分子量高，質(zhì)地堅硬，強度高；低密度聚乙?。↙DPE）又稱高壓聚乙烯，分子量較低，質(zhì)地柔軟。聚乙稀是一種無毒、無味的塑料，具有良好的化學穩(wěn)定性、耐寒性和電絕緣性，但耐熱性和耐老化性較差?？捎么邓?、擠出和注塑等多種方法成型，制造薄膜、包裝容器等產(chǎn)品。食品包裝盒、包裝袋多用此制成。2,聚氯乙?。╬vc）：由氯乙烯聚合而得的熱熔性塑料。聚氯乙烯具有良好的電絕緣性和耐化學腐蝕性，但熱穩(wěn)定性差，遇熱分解出氯化氫，氯化氫有毒，故聚氯乙烯不能用來制造食品包裝容器。工業(yè)上一般用來制造排水管、電線管、殼體、板材等。3,聚丙?。≒P）：由丙烯單體聚合而得的熱熔性塑料。無度、無味，質(zhì)輕，化學穩(wěn)定性和電絕緣性好，但機械強度較低，耐溫性也差，用來制造一般塑料制品。4,聚苯乙烯（PS）：由氯苯烯聚合而得的熱熔性塑料。此材料為透明材料，表面硬度高，電絕緣性和耐腐蝕性都好，但質(zhì)脆、不耐沖擊，耐熱性也差。多用于制造電器的透明窗、蓋，各種透明裝飾材料等。用聚苯乙烯為主材生產(chǎn)的發(fā)泡塑料，具有質(zhì)輕、強度高、隔熱性和電絕緣性良好及抗沖擊等特點，可用作隔熱、隔聲和防震包裝的材料。5,聚甲基丙稀酸甲酯（PMMA）：由甲基丙稀酸甲酯聚合而得的熱塑性塑料。因其透明度高（透光率高達92%），不易破裂，故俗稱為有機玻璃。有機玻璃可制成板材、管材和棒材，差不多材質(zhì)是透明的，但也可制成彩色、珠光、鏡面等材質(zhì)。有機玻璃由于具有良好的熱塑性，可通過熱成形加工成各種形狀，還可采納切削、鉆孔、拋光等機加工手段進行加工，同時也能進行粘接、印刷、熱壓印花、燙金等二次加工制成各種制品。有機玻璃被廣泛用于廣告標牌、照明燈具、光學儀器、安全防護罩、日用器具及汽車、飛機等交通工具的側(cè)窗玻璃等。6,丙烯腈—丁二烯—苯乙烯（ABS）：是丙烯腈—丁二烯—苯乙烯的三元共聚物，簡稱ABS。ABS是一種綜合性能良好的工程材料，此種材料兼具各種材料的優(yōu)點，可采納各種加工方法（甚至電鍍）進行加工，因此被廣泛,大量地使用。許多產(chǎn)品外殼（如電視機、隨身聽、吸塵器、電冰箱等）都用它制造。7,聚酰胺（PA）：一種具有酰胺基的熱塑性高分子聚合物，俗稱尼龍。白色或透明，無毒、無味，機械強度高、堅韌、抗拉，耐磨性、耐溶劑型、電絕緣性、潤滑性能良好，易成型加工但尺寸穩(wěn)定性差。尼龍是一大類材料，常用的包括尼龍6、尼龍66、尼龍610和尼龍1010。可用來制造軸承、齒輪、葉片、密封圈、電纜接頭等，還可制造包裝袋、食品薄膜。8,聚氨酯（PU）：一種具有氨基甲酸酯基的高分子聚合物，可分為熱塑性聚氨酯和熱固性聚氨酯兩大類。聚氨酯具有較好的耐磨性和耐老化性、良好的耐化學腐蝕性和耐油性，富有彈性和強韌性。廣泛用于制造橡膠、合成革、纖維、涂料和膠粘劑等。聚氨酯也可制造發(fā)泡塑料，軟質(zhì)聚氨酯發(fā)泡塑料彈性好，抗沖擊性高，是極好的緩沖材料。9,聚四氟乙稀（PTEE或F4）：由四氟乙烯聚合而成的粉末狀固體，用冷壓燒結(jié)法制成板材，棒材，管材,薄膜及零件。制品雪白，有臘狀感。聚四氟乙烯具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、耐高低溫性和電絕緣性，還具有不燃、不粘及摩擦系數(shù)低的特點，是優(yōu)良的耐高溫材料和絕緣材料。特不應該指出的是，聚四氟乙烯不溶于濃酸、濃堿、強氧化劑和有機溶劑，有“塑料王”之稱。多用來制造對性能要求高的耐腐蝕零件，如管道、容器、閥門等。10,聚碳酸酯（個人計算機）：分子中含有碳酸酯基團的熱塑性高分子聚合物。無度、無味，具有良好的機械和介電性能，耐沖擊強度高，耐熱性、耐寒性好，綜合性能良好，是和聚四氟乙烯各領(lǐng)風騷的“塑料王”。除了能制造各種精度高、外形復雜的制品外，還能制造耐熱的食品包裝物，如包裝袋、飲料杯等。11、環(huán)氧樹脂：一種含有兩個獲兩個以上的環(huán)氧基團的熱固性樹脂。是制造“玻璃鋼”的要緊原料，固化后機械性能高，化學穩(wěn)定性和電絕緣性良好，有良好的加工性能。是一種聞名的膠粘劑。12、酚醛樹脂：一種用來制造俗稱為“電木”的塑料原料，具有專門高的機械強度。也是一種膠粘劑。塑料是一個品類眾多的大伙兒族，各有各的用途，在許多場合已成為金屬和其他天然材料的最好替代品，有著不可限量的進展前景。同學們應在學習和實踐的過程中努力掌握眾多塑料的性能和用途。三、塑料工藝塑料的原材料大多是顆粒狀或粉末狀的，通過加溫使其變成糊狀，然后通過各種加工機械使之成為所需的產(chǎn)品和部件。1、注射成型:注射成型又稱注射成型，是一種最早出現(xiàn)的又是最普遍使用的成型方法，它廣泛到用于熱塑性塑料的成型加工。注射成型原理系將顆粒狀塑料置于料筒內(nèi)加熱使其熔融塑化后，通過螺桿或柱塞施加壓力，使料筒內(nèi)的物料經(jīng)料筒末端的噴嘴注射到具有所需產(chǎn)品形狀型腔的模具中，然后冷卻脫模即可得到所需形狀的制品。1）注射原理:圖2-3-1 注射原理2）注射模具:模具是注射成型的重要工具，它的設計和制造在專門大程度上阻礙著產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，假如模具結(jié)構(gòu)不合理或者精度不高，即使采納最佳的工藝條件，也不能獲得中意的制品，因此作為注射成型，模具應具備的下列要緊條件:A、有充分的強度,剛性及耐久性；B、尺寸精度高；C、成型品冷卻效率高；D、容易取出成型品；E、盡量減少后加工的工作量；F、價格廉價，加工方便。由此注射模具的加工難度比一般金屬沖壓模具要大得多、也復雜得多。因而注塑模具的價格也相當昂貴。要得到一個好的注塑產(chǎn)品，在操作時還涉及到操作人員的技術(shù)素養(yǎng)、材料的品種、溫度的操縱等等因素。2、擠出成型：擠出成型可稱為擠出模塑或擠塑，一般用于型材加工。通常是將粒料或粉料的塑料投入擠出機料斗里，經(jīng)加熱或其它方法使塑料成為流淌狀態(tài)，經(jīng)加熱后在壓力作用下連續(xù)擠壓出機頭，冷卻定型后得到連續(xù)的型材。擠出過程從原料到產(chǎn)品需要經(jīng)歷三個時期。第一時期是塑化，這確實是通過加熱或加入溶劑使顆粒物料變成粘流體；第二時期是成型，這確實是在壓力的作用使粘流體通過機頭從而得到連續(xù)的型材；第三時期是定型，這確實是用冷卻或溶劑脫除的方法使型材由塑性狀態(tài)變?yōu)楣腆w狀態(tài)。3、壓延成型:是通過擠出機使其粒料成流體狀，然后經(jīng)多個壓輥的壓延機加工成板狀、片狀或薄膜狀，要緊產(chǎn)品是膜、板材。4、壓制成型:模壓成型又稱壓縮模塑或壓制，是一種應用歷史較久的工藝。這種成型方法是將粒狀、粉狀或纖維狀的塑料直接放入處于成型溫度下的模具型腔中，然后閉模，并在熱和壓力作用下使塑料塑化流淌充滿整個塑腔，待塑料固化后啟模取出制品。一般用于熱固性塑料的成型加工，運用這種方法生產(chǎn)的電器面板是典型的壓制成型。5、差壓成型：所謂差壓成型確實是在己受熱軟化的片材兩面造成壓差，使片材緊貼模具而成型的一種工藝方法，又稱為吸塑或吹塑（視具體情況而定）。其過程是先用夾持框?qū)⑺芰掀膴A緊，并固定在模具上方一定距離上，并用加熱器對片材進行加熱，當片材已被熱至足夠溫度時移開加熱器并采取適當?shù)拇胧┦蛊馁N緊在模面上，同時在片材的兩面造成一定的氣壓差，這時片材即迅速向下彎垂而與模腔粘合，經(jīng)充分冷卻后從模具底部通入壓縮空氣將己成塑的片材吹出，最后經(jīng)修整后即可成為制品。6、對模成型:對模成型是采納兩個彼此扣合的單模來成型的，成型時先將片材用框架夾持于兩模之間，并用能夠移動的加熱器對片材進行加熱，當片材己被熱到足夠溫度時，移出加熱器并將兩模合攏，在合攏過程中，片材與模具間的空氣則由設置在模具上的氣孔向外排出，經(jīng)冷卻脫模和修整后成為制品。本章小結(jié):這章里我們簡單地介紹了幾種非金屬材料及工藝，由于非金屬材料特不多，不可能全部講到，需要同學們平常多了解這方面的知識。本章作業(yè):1、做一個木質(zhì)椅子；2、做一件石膏的容器(水壺之類)；3、做一件塑料制品；三個課題任選一題。作業(yè)要求:通過使用工具使產(chǎn)品模型達到尺寸要求、造型及功能能滿足一至二項，表面光潔。第三章 材料的連接由于各種材料的特點不盡相同，因此各種材料的連接、結(jié)構(gòu)方式也是多種多樣的。本章擬從連接的角度，將各種常用的連接方式作一介紹。從連接所采納的原理來分，可將連接分為機械連接和非機械連接。機械連接是指采納機械力或機械連接件的方法進行的連接，如螺紋連接、鍵銷連接、鉚接等；膠接等則屬于非機械連接。按連接件能否不被毀壞而拆開，連接分為可拆連接和不可拆連接。如焊接、膠接、鉚接等屬于不可拆連接，而螺紋連接則屬于可拆連接。此外，按被連接件間的相互關(guān)系，連接分為靜連接（被連接件間的相互位置不同意變化的連接）和動連接。本章只介紹靜連接。第一節(jié) 機械連接一、螺紋連接螺紋連接的要緊類型有三種：螺栓連接、雙頭螺柱連接及螺釘連接。這些連接類型所用的連接件包括有螺栓、雙頭螺柱、螺釘、螺母和墊圈等。它們差不多上差不多上標準件，其形狀和尺寸在國家標準中都有規(guī)定，只要依照連接的結(jié)構(gòu)和受力情況確定連接類型，計算出螺紋的內(nèi)徑，就能夠從相應的標準中查出螺紋的公稱直徑及連接件的要緊尺寸。圖3-1-1螺紋聯(lián)接1、螺栓連接螺栓連接是把螺栓一端穿過兩個或兩個以上零件的孔，然后擰緊螺母，把零件連接起來，如圖3-1-1所示。這種連接一般用于被連接零件不太厚的情況，其結(jié)構(gòu)簡單、加工簡便、裝拆方便、成本低，因此成為最差不多、最常用的一種螺紋連接型式。依照對螺栓加工要求不同，螺栓分為粗制、半精制和精制三種，在機械制造中要緊應用半精制和精制螺拴兩種。2、雙頭螺柱連接雙頭螺柱是一個兩頭都切有螺紋的圓柱桿。這種連接要緊用于被連接零件之一的厚度專門大，不便鉆削通孔的情況，或經(jīng)常需要拆卸的場合。尤其當帶螺紋孔零件的強度較低時，為防止螺桿旋進旋出損壞內(nèi)螺紋，更應采納雙頭螺柱連接，如圖3-1-1所示。雙頭螺柱旋入機體深度要依照被連接零件的材料而定。一般情況下關(guān)于鋼制機體旋入深度等于螺紋直徑；鑄鐵機體旋入深度為直徑的1.25倍；輕合金機體旋入深度為直徑的2倍。圖3-1-2螺釘連接圖3-1-3螺釘頭部結(jié)構(gòu)3、螺釘連接螺釘連接是不用螺母而將螺釘直接旋入機體螺紋孔中的一種連接。它用于被連接零件之一太厚，且不經(jīng)常拆卸的場合。依照用途不同，螺釘可分為連接螺釘和緊定螺釘兩類。1）連接螺釘 如圖3-1-1、圖3-1-2所示，其旋入機體的深度關(guān)于鋼件為（1~1.2）d；關(guān)于鑄鐵件為（1.3~1.5）d。這種螺釘除頭部形狀較多外，其螺桿部分與螺栓相同。圖3-1-3為連接螺釘頭部結(jié)構(gòu)。圖3-1-4緊定螺釘圖3-1-5 緊定螺釘頭部和尾部結(jié)構(gòu)2）緊定螺釘 如圖3-1-1、圖3-1-4所示。這種螺釘用一固定兩零件的相互位置，螺釘受壓而不受拉。緊定螺釘?shù)念^部和尾部結(jié)構(gòu)形式較多，如圖3-1-5所示。一般情況下緊定螺釘沿桿全長都切有螺紋。螺紋連接除上述三種常用型式外，還有吊環(huán)螺釘和地腳螺栓兩種專門螺紋連接。圖3-1-6吊環(huán)螺釘圖3-1-7地腳螺拴吊環(huán)螺釘連接如圖3-1-6所示。這種螺釘一般裝在電動機或減速器的外殼上，以便于裝配或搬運。假如采納兩個吊環(huán)螺釘，其間受力夾角不得大于。為了在起重和搬運時安全，吊環(huán)螺釘應進行200%額定靜載荷的強度試驗，試驗后螺釘不同意有永久變形和裂縫。地腳螺栓連接如圖3-1-7所示。這種螺栓專用于各種機器與地基的連接。地腳螺栓分短、長兩型。短型地腳螺栓其長度為80~400mm，適用于穩(wěn)定載荷；長型地腳螺栓其長度為500~1500mm，適用于沖擊、振動或傾倒力矩專門大的機器上。二、鉚釘、銷釘連接鉚接使用的連接件是鉚釘，鉚釘有許多種類，如鋁鉚釘、鋼鉚釘、塑料鉚釘，在工藝上有熱鉚和冷鉚之分，還有抽芯鉚釘?shù)?；銷連接使用的連接件是銷子，常用的有：圓柱銷、圓錐銷、槽銷和開口銷等。1、鉚釘連接：簡稱鉚接。1）鉚接是一種早就使用的簡單的機械連接。將鉚釘穿入被連接件的鉚釘孔中，用錘擊或壓力機壓縮鉚釘桿端，使桿鐓粗充滿釘孔，同時在桿端形成鉚釘頭，從而使被連接件處于兩端鉚釘頭的壓緊鉚釘頭的壓緊之中，組成鉚釘連接（圖3-1-8）。圖3-1-8鉚接圖3-1-9鉚釘在鉚接后的型式2）鉚釘?shù)念愋褪嵌喾N多類，而且都已標準化。通用機械中常用的鉚釘在鉚接后的型式如圖3-1-9所示，它們的材料、結(jié)構(gòu)尺寸等可查有關(guān)標準。3）依照工作要求的不同，鉚縫可分為：以強度為差不多要求的強固鉚縫，如起重設備桁架的鉚縫；既要求強度又要求緊密性的強密鉚縫，如鍋爐的鉚縫；僅要求緊密性的緊密鉚縫，如冰箱、低壓容器的鉚縫。4）鉚合時可用冷鉚或熱鉚。鉚釘直徑小于10mm時采納冷鉚；鉚釘直徑較大時采納熱鉚。熱鉚時須將鉚釘加熱至100~1100℃然后進行鉚合，鉚釘冷卻后就把被連接件緊密地連接起來了。5）鉚接具有工藝設備簡單、抗震、耐沖擊和牢固可靠等優(yōu)點，但結(jié)構(gòu)一般較為笨重，被連接件（或被鉚件上）由于制有釘孔，使強度受到較大的削弱，鉚接時一般噪聲專門大，阻礙工人健康。因此，目前除在橋梁、建筑、造船、重型機械及飛機制造等工業(yè)部門中仍常采納外，應用已漸減少，并為焊接、膠接所代替。依照被連接件的配置關(guān)系，鉚縫可分為搭接和對接兩類。每一類又依照主板上鉚釘?shù)呐艛?shù)可分為單排、雙排、多排等，如圖3-1-10所示。圖3-1-10鉚縫和鉚釘?shù)呐渲梅绞綀D3-1-11鉚釘頭部結(jié)構(gòu)機構(gòu)制造中鉚釘連接的金屬結(jié)構(gòu)多用鋼制實心鉚釘。其中以半圓頭鉚釘（圖3-1-11，a）應用最廣；沉頭鉚釘（圖3-1-11，b）只有在要求接縫平面平滑時才用，如輪船甲板處；平錐頭鉚釘（圖3-1-11，c）的釘頭較大，可用于容易受腐蝕的地點，如船體或鍋爐的火箱處。2、銷連接：參見圖3-1-12。圖3-1-12銷聯(lián)接圓柱銷利用微量過盈固定在鉸光的銷孔中，如多次裝拆則有損連接緊固和精確定位。圓錐銷帶有1：50的錐度，能自鎖，靠錐擠作用固定在鉸光的錐銷孔中，可多次裝拆。槽銷開有縱槽，借材料彈性擠緊在未經(jīng)鉸光的銷孔中，可多次裝拆，多用于傳遞載荷。彈性圓柱銷是縱向開縫的圓管，比實心銷輕，靠彈性擠緊在未經(jīng)鉸光的銷孔中，可多次裝拆。開口銷常與帶槽螺母配有，用于螺紋防松。三、結(jié)構(gòu)連接結(jié)構(gòu)連接和上述的連接方式不同之處在于：它不用專門的連接件，而是在零件上制出一些用于連接作用的結(jié)構(gòu)，靠這些結(jié)構(gòu)起到連接作用。榫卯連接:此種結(jié)構(gòu)連接多用于木材的連接，常用的接頭型式參見圖3-1-13。圖3-1-13榫卯接頭形式從a至j依次是嵌入式、凸肩搭接、交叉搭接、端部搭接、半遮蔽屋槽結(jié)合、暗銷結(jié)合、通槽接、花鍵接、凹榫合凸榫連接、鳩尾榫。2、鉤扣連接：常用的鉤扣式連接的方法是利用材料自身特點（材料的彈性），使上下咬合，同時又開啟方便，如學生用的鉛筆盒確實是利用接觸牙的凹凸點進行鉤扣式連接。塑料制件也有如此連接。3、按扣連接:按扣的連接是利用材料的彈性和機械互鎖原理巧妙結(jié)合達到連接目的的。4、鉸鏈連接：當兩個物體需要有經(jīng)?？砷_啟的連接時，需要用鉸鏈連接。一般的鉸鏈是金屬材料做的，由兩個金屬板的接口加銷釘連接。現(xiàn)在用塑料采取一次成型的方法，并利用塑料自身材料的韌性使之成一整體，這種餃鏈假如不是意外情況它的撓曲次數(shù)可達幾十萬次。第二節(jié) 膠合連接〇、概述1、膠接是利用膠粘劑在一定條件下把預制的元件的圖6-55a中的輪圈和輪心）連接在一起，并具有一定的連接強度。隨著材料科學的飛速進展，膠接技術(shù)的用途越來越廣。其應用實例見圖6－55。2、膠接的特點：1）不受被連接材料的限制，可連接金屬和非金屬，包括某些脆性材料。2）接頭的應力分布較均勻，關(guān)于薄板（特不是非鐵金屬）結(jié)構(gòu)，幸免了鉚、焊、螺紋連接引起的應力集中和局部翹曲。3）一般不需要機械緊固件，不須加工連接孔，因此大大減少了機械加工量和降低了整個結(jié)構(gòu)的重量。4）膠接的密封性能好。此外還具有絕緣耐腐蝕等特點。5）工藝過程易實現(xiàn)機械化和自動化。膠接缺點是：工作溫度過高時，膠接強度將隨溫度的增高而顯著下降。此外，耐老化、耐介質(zhì)（如酸、減等）性能較差，且不穩(wěn)定。一、膠粘劑簡介1、通過表面粘附作用能使兩個