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文本内容:
《金属工艺学》学习包目录课程的任务和学习方法………………………………………………………………2第1章金属材料的性能……………………………………………………………1习题………………………………………………………………………………2第2章金属与合金的晶体结构与结晶……………………………………………3习题………………………………………………………………………………5第3章铁碳合金……………………………………………………………………6习题………………………………………………………………………………7第4章钢的热处理…………………………………………………………………8习题………………………………………………………………………………10第5章钢铁材料的表面热处理……………………………………………………习题………………………………………………………………………………第6章常用工程材料………………………………………………………………11习题………………………………………………………………………………13第7章铸造成形……………………………………………………………………14习题………………………………………………………………………………15第8章锻压成形……………………………………………………………………16习题………………………………………………………………………………17第9章焊接与胶结成形……………………………………………………………18习题………………………………………………………………………………21第10章机械零件材料及毛坯的选择与质量检验…………………………………22习题………………………………………………………………………………24第十一章金属切削__的基础知识………………………………………………25习题………………………………………………………………………………28第十二章切削__方法……………………………………………………………29习题………………………………………………………………………………31第十三章机械__工艺过程的基础知识…………………………………………32习题………………………………………………………………………………34第十四章零件的结构工艺性………………………………………………………35习题………………………………………………………………………………35第十五章先进制造技术……………………………………………………………习题………………………………………………………………………………习题答案…………………………………………………………………………36课程的任务和学习方法
一、本课程的特点
1、本课程是一门有关机械零件制造方法及其用材的综合性技术基础课
2、本课程实践性很强,学生应积极认真地参加生产实习和实践,才能更有效地掌握本门课程的知识,以便为后续专业课程的学习和今后生产实践打下较好的基础
二、本课程的任务
1、了解常用工程材料的种类、性能及改性方法,初步掌握其应用范围和选择原则
2、掌握主要毛坯成形方法的基本原理和工艺特点,具有选择毛坯及工艺分析的初步能力
3、掌握各种主要__方法的实质、工艺特点、基本原理和设备;了解零件的__工艺过程,能制定简单的制造工艺过程
4、了解零件的结构工艺性
三、本课程的学习方法
1、每章学习时,首先阅读自学指导书,了解本章学习目标中的主要内容,以及重点、难点所在,而后阅读教材和自学指导书中本章基本内容的阅读指导阅读时要注重对基本概念、基本理论的理解,同时要积极开展理论与实践的结合
2、每章阅读理解后,要结合复习思考题进行自检,看是否初步掌握基本内容,并要及时完成习题作业,以求达到较牢固的掌握基本内容
3、每章学完后,要闭书回忆,循序总结,自测自验根据记忆和熟练周期,阶段性安排复习,恢复和唤起所学过的内容,以求达到深入、全面、牢固地掌握所学内容;并加强实践训练,多干、多看、勤思考、多积累这样才能够良好地完成本课程的学习任务
四、阅读教材选用和删减内容
1、本课程采用中国机械工业教育协会组编,刘会霞主编的《金属工艺学》教材
2、教材中带的第五章钢铁材料的表面热处理、第十五章先进制造技术为加宽内容,为非必读内容,读者可根据需要学习,但不计入规定学时内和考试范围第1章金属材料的性能
一、学习目标
1、清楚金属材料的性能包括哪些内容
2、掌握金属材料的力学性能各项指标的概念,符号及表示方法,应用条件和范围
3、了解金属材料的物理、化学性能及应用
二、基本内容
1、金属材料的性能1)使用性能包括力学性能、物理性能、化学性能2)工艺性能包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削__性能和热处理性能
2、载荷的概念1)静载荷大小不变或变动很慢的载荷2)冲击载荷突然增加或消失的载荷3)疲劳载荷周期性的动载荷
3、金属材料的力学性能各项指标的概念符号及表示方法应用条件和范围1)强度概念金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力符号表示屈服强度σs——材料产生屈服时的最小应力单位为Mpa抗拉强度σb——材料拉断前所承受的最大应力单位为Mpa应用条件和范围设计机械零件和选材的主要依据2)塑性概念金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不断裂的能力符号表示断后伸长率δ——试样拉断后,标距长度的相对伸长率断面收缩率ψ——试样拉断后,试样截__的相对收缩率应用条件和范围材料进行压力__时选材的主要依据3)硬度概念材料表面局部体积内抵抗另一物体压入时变形的能力符号表示布氏硬度HB洛氏硬度HR应用条件和范围布氏硬度主要用于测量灰铸铁、有色金属以及经过退火、正火和调质的钢材等材料HBS适于测量硬度值小于450的材料,HBW适于测量硬度值小于650的材料洛氏硬度计可测定软的金属材料,也可测定硬的金属材料HRA主要用于测量硬质合金、表面淬火钢;HRB主要用于测量软钢、退火钢、铜合金等;HRC主要用于测量一般淬火钢4)冲击韧度概念金属材料抵抗冲击载荷载荷作用而不破坏的能力符号表示冲击吸收功Ak冲击韧度ak应用条件和范围冲击韧度值一般只作为选材时的参考,不能作为计算依据材料的多次冲击抗力主要取决于塑性;冲击能量地时,主要取决于强度5)疲劳强度概念金属材料在多次重复交变载荷作用下而不发生断裂的最大应力符号表示疲劳强度δ-1应用条件和范围黑色金属循环周次10的7次方,有色金属和某些__钢循环周次10的8次方
三、本章重点金属材料的力学性能各项指标的概念,符号及表示方法,应用条件和范围
四、习题
一、填空题
1、金属的性能包括()性能和性能
2、材料的工艺性能包括()、()、、和()
3、填写下列力学性能指标的符号屈服点()、洛氏硬度A标尺()、抗拉强度()、断后伸长率
二、判断题
1、塑性变形随载荷的去除而消失()
2、当布氏硬度试验条件相同时,压痕直径愈小,金属的硬度愈低()
三、选择题
1、做疲劳实验时,试样承受的载荷是()A静载荷B冲击载荷C循环载荷
2、金属的愈好,则其锻造性能愈好A强度B塑性C硬度
四、名词解释强度硬度塑性冲击韧性疲劳强度
五、简答题
1、___疲劳断裂对机械零件危害最大?如何提高零件的疲劳强度?第2章金属与合金的晶体结构与结晶
一、学习目标
1、了解晶格、晶胞、实际金属的多晶体结构、结晶等概念
2、掌握金属晶体的三种常见晶格类型面心立方、体心立方和密排六方晶格
3、掌握实际金属点、线、面缺陷与金属力学性能的关系
4、掌握纯金属结晶过程,过冷度与晶粒大小对力学性能的影响,细化晶粒的措施
5、掌握合金的基本概念,了解固溶体和金属间化合物的概念
6、了解二元合金相图的建立,了解合金结晶的过程
二、基本内容
1、金属的晶体结构的基本知识1)晶格、晶胞的概念晶格一用来描述原子在晶体中排列形式的假想的空间格架晶胞晶格中能代表晶体结构特征的最小组成几何单元2)金属晶体结构常见的三种晶格类型体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格3)金属的实际晶体结构实际金属的晶体结构是多晶体结构;实际金属的晶体结构内部存在晶体缺陷晶体缺陷包括点缺陷、线缺陷、面缺陷点缺陷即空位、间隙原子和置换原子;线缺陷即位错;面缺陷即晶界和亚晶界晶体缺陷会使金属内部晶格发生晶格畸变,产生内应力;金属的性能发生变化,强度、硬度增加晶体缺陷是强化金属的手段之一
2、金属的结晶1)纯金属的结晶过程结晶的概念凝固时原子在物质内部做有规则排列过冷度金属实际结晶温度低于理论结晶温度的差值结晶过程液态金属结晶是不断生成晶核和晶核不断长大,直至完全结晶成固态的过程2)金属结晶后的晶粒大小晶粒大小对金属力学性能的影响细晶粒金属具有较高的强度和韧性细化晶粒的措施增大形核率,抑制长大速率常用方法有增加过冷度;变质处理;振动等
3、合金的晶体结构1)合金的基本概念合金一种金属元素与其它金属元素和非金属元素,经熔炼、烧结或其他方法结合成具有金属特性的物质组元组成合金的最基本的__物质可以是金属、非金属元素或稳定化合物相合金中具有同一聚集状态,同一种结构和性质的均匀组成部分__用肉眼或借助显微镜观察到材料晶粒内部组成相的数量、形态、大小和分布状态2)合金的__固溶体合金由液态结晶成固态时,一组元溶解在另一组元中,形成均匀的固相占主要地位的元素叫溶剂,被溶解的元素叫溶质固溶体的晶格类型保持溶剂的晶格类型由于溶质原子的融入,容剂晶格发生畸变,使塑性变形阻力增加,导致金属的强度、硬度提高,塑性、韧性有所下降,这种现象称为固溶强化金属间化合物合金组员间发生相互作用而形成的具有金属特性的新相,它的晶格类型和性能不同于任一组元金属间化合物具有高熔点、高硬度、脆性大的特点,在合金中主要作为强化相,用以提高材料的强度、硬度和耐磨性,但塑性、韧性有所降低机械混合物两种或两种以上的相按一定质量分数组合成的物质通过调整固溶体中容质含量和金属间化合物数量、大小、形态和分布状况,可以改变合金的力学性能3)合金的结晶二元合金相图的建立相图是表示在极其缓慢冷却条件下合金系中各种合金状态与温度、成分之间的关系的简明图解它是通过实验方法建立二元合金相图的分析相图横坐标表示二元合金成分分数,纵坐标表示温度;特性点纯金属熔点;特性线液相线、固相线二元合金结晶过程液相线以上温度,合金为液相——到达液相线,合金开始结晶——液相线、固相线之间,合金液相、固相共存——到达固相线及一下,合金为固相
三、本章重点
1、金属的晶体结构
2、合金的晶体结构
四、习题
一、填空题
1、晶体与非晶体的根本区别在于()
2、金属晶格常见的基本类型有()、()、()三种
3、实际金属的晶体缺陷有()、()、()三种
4、金属的晶粒愈细小,其强度(),塑性、韧性()
二、判断题
1、无论是纯金属,还是合金,其结晶过程都是恒温过程()
2、金属结晶的过程是晶核形成和晶核长大的过程()
3、一种金属元素与其它金属元素或非金属元素,经熔炼、烧结或其他方法结合成的物质叫合金()
三、选择题
1、一般来说,细晶粒金属具有()强度和韧性A较高的B较低的C中等的
2、实际金属的结晶温度一般都()理论结晶温度A高于B低于C等于
四、名词解释晶体晶体缺陷结晶合金固溶体金属间化合物
五、简答题
1、实际金属中存在的晶体缺陷对金属的力学性能有何影响?
2、___希望得到细小晶粒__?如何细化晶粒?第3章铁碳合金
1、学习目标
1、熟悉铁碳合金的基本__的特点
2、熟悉铁碳相图中的相、特性点和特性线
3、熟悉典型铁碳合金结晶过程和__转变
4、掌握含碳量对铁碳合金__转变和力学性能的影响
二、基本内容
1、铁碳合金基本__1)纯铁的同素异构转变δ-Fe1394ºС以上固态铁,体心立方晶格γ-Fe1394ºС—912ºС固态铁,面心立方晶格,α-Fe912ºС以下固态铁,体心立方晶格2)铁碳合金基本__铁素体碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体,用符号F表示力学性能塑性、韧性较好,强度、硬度低奥氏体碳溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体,用符号A表示力学性能有良好塑性,强度、硬度较低渗碳体是铁和碳组成的具有复杂晶格结构的间隙化合物,用符号Fe3C表示力学性能塑性、韧性几乎为零,硬度很高珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物,用符号P表示力学性能介于铁素体和渗碳体之间,即综合性能良好莱氏体___8ºС—727ºС时为奥氏体和渗碳体的机械混合物,用符号Ld表示;727ºС及以下时为珠光体和渗碳体的机械混合物,用符号Ld’表示力学性能与渗碳体相似,即硬度高、塑性差
2、铁碳合金相图1)相图分析铁碳合金相图中的相液相、δ铁素体、铁素体、奥氏体和渗碳体铁碳合金相图中的特性点C、E、P、S铁碳合金相图中的特性线ECF线、ES线、PSK线、GS线2)典型铁碳合金结晶过程和__转变工业纯铁含碳量≤
0.0218%,室温平衡__F亚共析钢含碳量
0.0218%——
0.77%,室温平衡__F+P共析钢含碳量
0.77%,室温平衡__P过共析钢含碳量
0.77%——
2.11%,室温平衡__F+Fe3CⅡ亚共晶白口铸铁含碳量≥
2.11%——
4.3%,室温平衡__P+Fe3CⅡ+Ld’共晶白口铸铁含碳量
4.3%,室温平衡__Ld’过共晶白口铸铁含碳量≥
4.3%——
6.69%,室温平衡__Fe3CⅠ+Ld’3)含碳量对铁碳合金__转变和力学性能的影响对平衡__的影响随着含碳量的增加,铁素体不断减少,渗碳体不断增加,渗碳体的形态和分布有所变化对钢力学性能的影响随着钢中含碳量的增加,钢的强度、硬度增加,而塑性、韧性下降,但当含碳量超过
0.9%时,强度明显下降
三、本章重点含碳量对铁碳合金__转变和力学性能的影响
四、习题
一、填空题
1、写出铁碳合金__的符号铁素体()、奥氏体()、渗碳体()、珠光体()
2、铁碳合金可以分为()、()、()三种
3、写出三种钢的含碳量亚共析钢()、共析钢()、过共析钢()
二、判断题
1、碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体,称为奥氏体()
2、渗碳体的含碳量是
6.69%()
3、碳在γ-Fe中的最大溶解度为
2.11%()
三、选择题
1、铁素体为()晶格A体心立方B面心立方C密排六方
2、奥氏体为()晶格A体心立方B面心立方C密排六方
3、渗碳体为()晶格A复杂B面心立方C密排六方
四、名词解释同素异构转变铁素体奥氏体渗碳体
五、简答题
1、简述含碳量对钢的__和力学性能影响第4章钢的热处理
1、学习目标
1、了解钢在加热和冷却时的__转变;
2、掌握钢的退火、正火、淬火、回火的工艺特点、主要目的和用途;
3、了解钢的表面热处理
二、基本内容
1、钢在加热和冷却时的__转变1)钢在加热时的__转变钢的奥氏体化把钢加热到临界温度以上,由室温下__转变为奥氏体其过程是奥氏体晶核生成、晶核长大、残余渗碳体溶解和奥氏体均匀化奥氏体晶粒的长大及其控制加热温度愈高和保温度时间愈长,奥氏体晶粒长的愈粗大,冷却后钢的性能愈差,所以要控制奥氏体晶粒的大小在加热温度相同时,加热速度愈快,保温时间愈短,奥氏体晶粒愈小2)钢在冷却时的__转变等温冷却转变将奥氏体化的钢迅速冷却到临界温度以下的给定温度等温保持,使过冷奥氏体发生__转变,待转变完成后再冷却到室温共析钢的等温冷却转变产物在A1——550ºС之间温度等温冷却,转变产物为珠光体__,内部铁素体和渗碳体呈片状,间距愈小,性能愈好;在550ºС——Ms之间温度等温冷却,转变产物为贝氏体__,下贝氏体__具有较高的强度和硬度、塑性和韧性;在Ms以下温度等温冷却,转变产物为马氏体__,低碳板条状马氏体具有较高的硬度和强度、较好的塑性和韧性,高碳针片状马氏体具有很高的硬度、但塑性和韧性很差,脆性大连续冷却转变将奥氏体化的钢在温度连续下降过程中使过冷奥氏体发生__转变,冷却速度不同,转变产物也不同
2、钢的退火和正火:1)钢的退火将钢加热到适当温度,保温一定时间,随后缓慢冷却获得接__衡组状态__退火目的消除偏析、细化__、降低硬度、提高塑性、消除残余应力应用完全退火用于铸、锻、焊、轧件及中碳钢和中碳合金钢;球化退火用于高碳钢锻轧件;去应力退火用于铸、锻、焊、轧件2)钢的正火将钢加热到Ac3或Acm以上30—50ºС温度,保温一定时间,随后在静止的空气中冷却的热处理工艺正火目的消除网状渗碳体、细化__、改善切削__性能、降低应力应用用于中、低碳钢提高硬度,改善切削__性能;用于高碳钢消除网状渗碳体、为球化退火做准备
3、钢的淬火和回火1)钢的淬火将钢加热到Ac3或Ac1以上30—50ºС温度,保温一定时间,随后以大于临界冷却速度进行冷却的热处理工艺淬火目的获得马氏体或贝氏体__,以提高钢的硬度和耐磨性应用用于中、高碳钢及中、高碳合金钢提高硬度和耐磨性2)淬火钢的回火将钢加热到Ac1以下某一温度,保温一定时间后冷却到室温的热处理工艺回火种类和应用
(1)低温回火150—250ºС)目的是消除淬火应力,保持硬度和耐磨性,常用于刃、量、冷模具,轴承、表面淬火件
(2)中温回火350—500ºС)目的是提高韧性和弹性,保持一定硬度,常用于弹簧、热模具等件
(1)高温回火500—650ºС)目的是获得良好综合力学性能,常用于重要构件,如传动轴、齿轮、曲轴、连杆等件淬火及高温回火的复合热处理工艺称为调质
4、钢的表面热处理1)钢的表面淬火仅对工件表层进行淬火的工艺,称为表面淬火它是利用快速加热使钢件表层迅速达到淬火温度,不等热量传到心部就立即淬火冷却,从而使表层获得马氏体__,心部仍为原始__常用的有感应加热表面淬火和火焰加热表面淬火感应加热表面淬火一般用于中碳钢或中碳合金钢火焰加热表面淬火是用于单件或小批生产的大型零件和需要局部淬火的工具和零件2)钢的化学热处理钢的表面热处理是将工件至于一定温度的活性介质中保温,是一种或几种元素渗入它的表层,以海边其化学成分,__和性能的工艺常用的有渗碳、渗氮和碳氮共渗钢的渗碳目的是提高表层碳的含量,经过淬火和低温回火,提高工件表面的硬度、耐磨性和疲劳强度常用材料为低碳钢或低碳合金钢钢的渗氮目的是提高工件表面的硬度、耐磨性和疲劳强度、耐蚀性及热硬性常用材料为含有Al、Cr、Mo的合金钢
三、本章重点钢的退火、正火、淬火、回火的工艺特点和应用
四、习题
一、填空题
1、钢的整体热处理分为()、()、()、()
2、热处理工艺过程由()、()、()三个阶段组成
3、常用的冷却淬火方法有()淬火、()淬火、()淬火、()淬火
4、按回火温度不同可将回火分为()回火、()回火、()回火
5、表面淬火的方法有()表面淬火、()表面淬火
二、判断题
1、淬火后的钢,随着回火温度的增高,其强度和硬度也增高()
2、钢中碳的质量分数越高,其淬火加热温度越高()
3、钢的晶粒因过热而粗化时,就有变脆的倾向()
4、低碳钢可用正火代替淬火,以改善其切削__性能()
5、钢的化学热处理种类很多,通常以渗入元素来命名()
三、选择题
1、调制处理就是()的热处理A淬火+高温回火B淬火+中温回火C淬火+低温回火
2、球化退火用于()锻轧件A亚共析钢B过共析钢C合金钢
3、低温回火的目的是(),中温回火的目的是(),高温回火的目的是()A保持淬火钢高硬度和耐磨性B提高钢的弹性和韧性C是钢具有良好综合力学性能
4、零件渗碳后,一般需经()处理,才能达到表面高硬度计耐磨性的目的A淬火+低温回火B正火C调质
5、低温回火常用于(),中温回火常用于(),高温回火常用于()的热处理A刃、量、模具等B弹簧等C重要传动件等
6、化学热处理与其他热处理方法的根本区别是()A加热温度B__变化C改变表面化学成分
四、名词解释热处理淬硬性淬透性化学热处理
五、简答题
1、退火的目的是什么?
2、工件淬火后___要及时回火?
3、什么是表面淬火?其目的是什么?
4、渗碳的目的是什么?___渗碳后一定要淬火和低温回火?第6章常用工程材料
2、学习目标
1、了解钢的分类、牌号和用途
2、了解铸铁的分类、牌号和用途
3、了解铜及铜合金、铝及铝合金的分类、牌号和用途
3、基本内容
1、工业用钢1)常存元素对钢性能的影响锰和硅存在钢中,大部分溶于铁素体中,能提高钢的强度和硬度,是有益元素硫和磷是有害杂质,硫会导致钢在热__时开裂,磷会引起冷脆2)钢的分类、牌号和用途钢的分类按成分、用途、质量分为碳素结构钢、__碳素结构钢、碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢钢的编号(国标规定,书中作了介绍,此处不多作赘述)钢的用途(参看教材,要求基本做到从钢的编号可以判断出钢的类别、大致成分和主要用途)
2、铸铁铸铁的分类、牌号和用途铸铁的分类根据碳在铸铁中存在的形式和石墨的形态,可将铸铁分为灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁等铸铁的编号(国标规定,书中作了介绍,此处不多作赘述)铸铁的用途(参看教材,要求基本做到从铸铁的编号可以判断出铸铁的类别、大致成分和主要用途)
2、非铁合金1)铝合金的分类、牌号和用途铝合金的分类按成分和工艺特点分为变形铝合金和铸造铝合金变形铝合金有防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝合金;铸造铝合金有铝硅系、铝铜系、铝镁系、铝锌系铝合金的牌号(国标规定,书中作了介绍,此处不多作赘述)铝合金的用途(参看教材,要求基本做到从铝合金的编号可以判断出铝合金的类别、大致成分和主要用途)2)铜合金的分类、牌号和用途铜合金的分类按加入合金元素分为黄铜、白铜、青铜铜合金的牌号(国标规定,书中作了介绍,此处不多作赘述)铝合金的用途(参看教材,要求基本做到从铜合金的编号可以判断出铜合金的类别、大致成分和主要用途)
三、本章重点
1、钢的分类、牌号和用途
四、习题
一、填空题
1、钢中常存杂质元素有硅、锰、硫、磷,其中()、()是有益元素,()、()是有害元素
2、按用途分类,钢可以分为()、()、()三种
3、低碳钢的碳质量分数是()、中碳钢的碳质量分数是()、高碳钢的碳质量分数是()
4、45钢按用途分类属于(),T10钢按用途分类属于()
5、根据碳在铸铁中存在的形式及石墨的形态,铸铁分为()、()、()、()
二、判断题
1、碳素工具钢都是__或高级__钢()
2、40Cr是最常用的合金调质钢()
3、铸铁的牌号都是由HT加一组数字组成()
三、选择题
1、在下列三种钢中,()钢的弹性最好,()钢的硬度最大,()钢的塑性最好AT10B20C
652、选择制造下列零件的材料,冷冲压件();齿轮();小弹簧()A08FB70C
453、将下列合金钢牌号归类,合金弹簧钢();合金模具钢();轴承钢()AGGr15B60Si2MnCCr12MoV
4、为下列零件正确选材,机床主轴();板弹簧();坦克履带()A40GrB60Si2MnACZGMn13-
35、为下列零件正确选材,汽车变速齿轮();储酸槽();滚动轴承()A1Cr18Ni9TiBGGr15C20CrMnTi
6、为下列零件正确选材,机床床身();汽车后桥外壳();柴油机曲轴()AQT700-2BKTH350-10CHT300
四、简答题
1、比较普通钢和灰铸铁在性能上的区别以及承载用途特点第7章铸造成形
一、学习目标
1、熟悉在铸造的应用范围
2、熟悉合金的铸造性能
3、掌握手工造型方法的特点与应用
4、了解特种铸造
5、了解铸件的结构工艺性
二、基本内容
1、铸造成形工艺基础1)合金的流动性和充型能力流动性好的合金,充型能力强,易获得形状完整、尺寸准确、轮廓清晰、壁薄和形状复杂的铸件灰铸铁流动性最好,硅黄铜、铝硅合金次之,铸钢最差2)合金的收缩液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的主要原因,固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的的主要原因
3、铸造成形方法1)砂型铸造各种手工造型方法的特点和应用,见书中表7-1铸件常见的缺陷的特征及产生原因,见书中表7-22)特种铸造熔模铸造的工艺过程制母模→压型→制蜡模→制壳→焙烧→浇注→清理熔模铸造的特点铸件的尺寸精度及表面质量高,减少切削、节约材料,适于铸熔点高、难切削__材料
3、铸件结构工艺性1)砂型铸造对铸件结构设计的要求减少和简化分型面;外形力求简单对称;有结构斜度;有利于节省型芯及型芯的定位、固定、排气和清理2)合金铸造性能对铸件结构设计的要求铸件壁厚要合理、壁厚应均匀、有铸造圆角和过渡连接、尽量避免过大平面
三、本章重点手工造型方法的特点与应用
四、习题
一、填空题
1、合金的铸造性能主要是指()、()、()、()
2、合金的收缩过程分为()、()、()三个阶段
3、铸件产生缩孔和缩松的主要原因是()收缩和()收缩
4、铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因是()收缩
二、判断题
1、机器造型不能进行三箱造型()
2、铸造造型时,模样的尺寸和铸件的尺寸一样大()
三、选择题
1、下列铸造合金中,铸造性能最好的是(),铸造性能最差的是()A铸钢B铸铁C铸铜
2、下列铸件大批量生产时,采用什么方法铸造为宜?车床床身()、汽轮机叶片()、铸铁水管()A砂型铸造B熔模铸造C离心铸造
四、简答题
1、砂型铸造工艺对铸件结构设计有哪些要求?
2、合金铸造性能对铸件结构设计有哪些要求?
3、下图中砂型铸造铸件结构工艺性不好,说明原因,画出正确图形第8章锻压成形
一、学习目标
1、了解锻压成形基础知识
2、掌握简单轴、盘、环类锻件自由锻工艺规程的制定
3、熟悉锤上模锻的工艺过程
4、熟悉板料冲压的工艺特点
二、基本内容
1、锻压成形基础知识1)塑性变形对金属性能的影响随着变形程度的增加,强度和硬度提高而塑性和韧性下降的现象称为冷变形强化通过再结晶退火,可消除冷变形强化2)锻造流线及锻造比锻造流线是金属的性能呈各项异性沿着流线方向拉伸时,有较高的抗拉强度;沿着流线垂直方向剪切时,有较高的抗剪强度锻造比愈大,热变形程度愈大,金属性能改善愈明显,锻造线愈明显3)合金的锻造性能内在因素对钢来讲,含碳量愈低,锻造性能愈好,合金元素与多,锻造性能愈差,含硫量和含磷量愈多,锻造性能愈差
2、自由锻1)自由锻的基本工序包括敦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转等2)自由锻工艺规程的制定包括绘制锻件图、计算坯料质量及尺寸、选择锻造工序3)自由锻锻件结构工艺性要求避免锥面和斜面;避免加强肋、工字形、椭圆和复杂截面;避免非平面交接结构
3、模锻1)模锻的优点与自由锻相比,断件的尺寸和精度比较高,__余量少,节约工时与材料;锻造流线分布合理,生产率高2)锤上模锻锻模分为模锻模膛和制坯模膛模锻模膛包括终锻模膛和预锻模膛;制坯模膛包括拔长模膛、滚压模膛、弯曲模膛和切断模膛模锻工艺规程包括绘制模锻件图、计算坯料尺寸、确定模锻工步、选择设备和安排修整工序绘制模锻件图注意分型面、__余量、模锻斜度、模锻圆角和冲孔连皮等常用修整工序有切边、冲孔、精压等模锻件结构设计要有合理的分模面、模锻斜度和圆角半径;配合表面要留有__余量,非配合表面可不留__余量;避免截面相差过大,薄壁、高筋、凸起等结构;避免深孔和多孔结构;减少余块,简化模锻工艺
4、板料冲压1)冲压工序板料冲压工序:分为分离工序和变形工序分离工序包括落料、冲孔、修整、剪切变形工序包括弯曲、拉伸、翻边、成形等2)冲模按组合方式分为单工序模、级进模、组合模三种
三、本章重点简单典型零件自由锻工艺过程
四、习题
一、填空题
1、当沿着锻造流线方向拉伸时,有()抗拉强度;当沿着垂直锻造流线方向剪切时,有()抗剪强度
2、自由锻的工序可分为()工序、()工序、()工序三大类
3、模锻按使用设备不同,可分为()模锻、()模锻、()模锻三种
4、板料冲压工序可分为()工序,()工序两大类
二、判断题
1、金属冷塑性变形后,强度和硬度下降,而塑性和韧性提高()
2、铁在400ºС时的__属于热__()
3、对于钢来讲,含硫量和含磷量愈多,则锻造性能愈好()
三、选择题
1、下列材料中,()的锻造性能最好,()的锻造性能最差A铸铁B低碳钢C合金钢
2、板料冲裁时,被分离的部分成为成品或坯料,称为();被分离的部分成为废料,称为()A冲裁B落料C冲孔
四、名词解释热变形冷变形
五、简答题
1、什么叫冷变形强化?
2、以圆钢为坯料,自由锻制带孔圆环形、圆筒形锻件,其锻造工序有何异同?
3、下图中自由锻锻件结构工艺性不好,说明原因,画出正确图形第9章焊接与胶接成形
一、学习目标
1、了解焊接的实质、焊接方法的分类和特点
2、了解电弧焊焊接接头的__和性能,了解焊接应力和变形
3、掌握常用焊接方法的过程、特点和应用
4、掌握结构钢焊条的选用
5、了解电渣焊、电阻焊、钎焊的特点和应用
6、熟悉常用金属材料的焊接性及焊接工艺特点
7、掌握焊接结构工艺性
8、了解胶接基本原理、胶粘剂和胶接工艺特点
二、学习内容
1、焊接的实质、焊接方法的分类和特点1)焊接的实质焊件接头通过加热或加压,或并用,使焊件达到原子间结合的工艺方法2)焊接方法的分类按焊接过程特点可分为熔焊、压焊、钎焊三大类3)焊接的特点优点有连接性能好,密封性能好,省工料,成本低,可简化工艺等不足之处有不能拆卸,更换修理不方便,接头__性能变差,存在焊接应力及缺陷,易产生变形等
2、焊接接头1)焊接接头的__和性能焊接接头有焊缝、熔合区、热影响区组成焊缝的__是柱状晶体的铸造__,由于合金化的作用,性能不低于母材熔合区的__是粗大晶粒的铸态__,性能是焊接接头中最差的区域之一热影响区分为过热区、正火区和部分相变区过热区的__是粗大晶粒的过热__,性能是热影响区中最差的部位;正火区的__是细小晶粒的均匀__,性能优于母材;部分相变区的__是晶粒大小不均匀的__,性能稍差于母材2)焊接应力和变形产生原因由于焊件在焊接时是不均匀的局部加热和冷却,造成焊件的热胀冷却速度和__变化先后不一致,从而导致焊接应力和变形的产生,影响焊件质量焊接变形的基本形式收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形预防变形的工艺措施反变形法、刚性固定法、合理安排焊接顺序、焊前预热,焊后处理焊接变形的矫正措施机械矫__、火焰矫__
4、常用焊接方法1)手工电弧焊特点与应用具有设备简单、操作灵活、对接头要求不高、焊接条件和位置不限、成本低、应用广泛,但有强烈的弧光和烟尘、劳动条件差、效率低、对工人技术水平要求高,焊接质量不稳定一般用于单件小批生产中焊接碳素钢、低合金结构钢、不锈钢及铸铁补焊焊条由焊芯和药皮组成,焊芯起导电和填充金属作用,药皮起保护、冶金作用焊条按溶渣的化学性质分为酸性焊条和碱性焊条,按用途分为十一大类焊接一般碳素结构钢、低合金结构钢结构,选用强度等级相同的焊条,焊接特殊性能钢结构,选用成分相同或相近的焊条,焊接承受动载、交变载荷、冲击载荷的结构,选用碱性焊条,焊接承受静载的结构,选用酸性焊条2)气体保护焊氩弧焊特点及应用氩弧焊具有保护效果好、焊缝成形美观、焊缝质量优良、明弧焊接易于观察、温度容易控制、焊接变形小、易于实现自动焊接、氩气较贵,成本高氩弧焊适用于焊接易氧化的有色金属和合金钢CO2焊特点及应用CO2焊具有保护效果好、焊缝质量较好、但成形较差、明弧焊接易于观察、焊接变形小、易于实现全位焊接、CO2气便宜,成本低CO2焊适用于焊接低碳钢和强度级别不高的普通低合金结构钢,主要焊接薄板3)电阻焊电阻焊通常分为点焊、缝焊、对焊三种其特点是焊接变形小、劳动条件好、操作方便、易于实现自动化,在自动化生产线上应用较多,但设备投资大、耗电多、接头形式和工件厚度受到一定限制点焊主要用于4mm以下薄板冲压壳体结构及钢筋焊接,尤其是汽车和飞机制造缝焊只适合于3mm以下薄板结构焊接,如易拉罐、油箱、烟道等对焊主要用于杆状零件对接,如刀具、管子、钢筋等4)钎焊钎焊按钎料熔点分为软钎焊和硬钎焊,钎料熔点在450ºС以下的钎焊叫软钎焊,钎料熔点在450ºС以上的钎焊叫硬钎焊钎焊具有焊接变形小、焊件尺寸精确、可以焊接异种材料和特殊结构、可一次焊成整体结构、生产率高、易于实现自动化主要用于精密仪表、电器零部件、异种金属结构、复杂薄板结构及硬质合金刀具
4、常用金属材料的焊接1)金属材料的焊接性的评定碳当量法__=C+Mn/6+Ni+Cr/15+Cr+Mo+V/5%碳当量越大,焊接性越差__
0.4%时,焊接性良好;__=
0.4-
0.6%时,焊接性较差;__
0.6%时,焊接性差2碳素结构钢、低合金__度结构钢的焊接低碳钢的焊接:没有淬硬倾向,冷裂倾向小,,焊接性良好,焊前不需要预热手工电弧焊一般选用E4303结422和E4315结427焊条中碳钢的焊接:淬硬倾向和冷裂倾向较大,焊前必需预热手工电弧焊一般选用E5015结507焊条低合金__度结构钢的焊接淬硬倾向和冷裂倾向较小,焊接性较好,强度级别低的焊前不需要预热,强度级别高的焊前需要预热手工电弧焊一般按同强度级别选用焊条
5、焊接结构工艺性1)焊接接头设计接头形式有对接、搭接、角接、T形接四种薄板焊接有各种卷边接头形式2)焊缝布置焊缝布置尽可能分散、应避开应力集中部位、布置应尽可能对称、应便于操作、应尽量减少焊缝长度和数量、应尽量避开机械__表面3)坡口形式设计电弧焊常用的基本坡口形式有I形坡口、V形坡口、X形坡口、U形坡口等四种
三、本章重点
1、常用焊接方法的过程、特点和应用
2、结构钢焊条的选用
四、习题
一、填空题
1、焊接的实质是被连接的焊件形成()间的结合
2、按焊接过程特点,可将焊接分为()、()、()三种焊接方法
3、焊接接头中性能最差的部位是()区和()区
4、酸性焊条常应用于()焊接结构;碱性焊条常应用于()焊接结构
二、判断题
1、钢中的碳和合金元素对钢的焊接性的影响是不同的,合金元素的影响最大()
2、焊接热裂纹的产生主要跟硫、磷等杂质太多有关()
3、焊接冷裂纹的产生主要跟含氢量的多少有关()
三、选择题
1、下列材料中,()的焊接性能最好,()的焊接性能最差A20BT10AC
452、在手工电弧焊中,低碳钢的焊接一般选用()焊条,中碳钢的焊接一般选用()焊条AH08ABE4315结427CE5015结
5073、低碳钢焊前一般()预热,低温焊厚板时()预热;中碳钢焊前()预热A需要B不需要C必须
四、名词解释碳当量
五、简答题
1、焊芯的作用是什么?其化学成分有何特点?
2、焊条药皮有哪些作用?
3、下图中手工电弧焊焊件结构工艺性不好,说明原因,画出正确图形第10章机械零件材料及毛坯的选择
一、学习目标
1、了解机械零件失效的主要形式和原因
2、了解机械零件材料选择的一般原则
3、掌握典型零件选材及工艺路线
4、掌握常用毛坯__方法的特点及应用
5、掌握典型零件毛坯的选择
二、基本内容
1、机械零件的失效1)零件失效的主要形式过量变形失效、断裂失效、表面损伤失效、裂纹失效2)零件失效的原因结构设计不合理、材料选取不当、__工艺问题、适用维护不当
2、机械零件材料选择的一般原则在满足使用性能要求的前提下,尽量选用工艺性能和经济性良好的材料
3、典型零件选材及工艺路线1)齿轮类零件选材及工艺路线常用齿轮材料重要用途中载齿轮用中碳钢或中碳合金钢锻制;高速耐冲击重载齿轮用低碳钢或低碳合金钢锻制;低速无冲击轻载精度底齿轮用铸铁制造;直径大形状复杂齿轮用铸钢制造汽车、拖拉机齿轮选材及工艺路线材料20CrMnTi;工艺路线为下料→锻造→正火→切削__→渗碳(孔防渗)淬火、低温回火→喷丸→校正花键孔→精磨齿机床齿轮选材及工艺路线材料40Cr或45;工艺路线为下料→锻造→正火→粗切削__→调质→半精__→高频淬火、低温回火→磨削2)轴类零件选材及工艺路线常用材料重要用途轴一般用中碳钢或中碳合金钢锻制;高速大功率内燃机曲轴用合金调质钢锻制;中、小型内燃机曲轴用球墨铸铁或45刚机床主轴选材及工艺路线材料40Cr或45;工艺路线为下料→锻造→正火→粗切削__→调质→半精__(花键除外)→局部淬火、回火(锥孔及外锥体)→粗磨(外圆、外锥体、锥空)→铣花键→花键高频淬火、回火→精磨削球墨铸铁曲轴工艺路线铸造→高温正火→高温回火→机械__→轴颈表面淬火、自热回火→磨削
4、常用毛坯__方法的特点及应用1)毛坯的种类机械零件常用毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件和型材等2)常用毛坯__方法的特点及应用常用毛坯__方法有铸造、锻压、冲压、焊接、型材等其特点及应用见表10-13)毛坯选择的原则在满足使用性能要求的前提下,尽量降低生产成本和提高生产效率4)典型机械零件毛坯的选择轴杆类零件承受弯矩、传递扭矩、要求具有高的力学性能的轴杆类零件,多采用锻件;结构复杂、受力不大的凸轮轴、曲轴等,可采用球墨铸铁铸造;承受弯矩和传递扭矩很小、力学性能要求不高的轴杆类零件,多采用型材;某些情况可采用铸-焊、锻-焊结合方式制造盘套类零件重要用途的齿轮,选用锻件;直径较大、形状复杂的齿轮,可用碳钢或球墨铸铁铸造;低速轻载、不受冲击的齿轮,可用灰铸铁铸造机架、箱体类零件箱体类零件大多选用铸铁铸造;承载较大的箱体可用铸钢;要求重量轻、散热好的箱体,可采用铝合金铸造;单件小批生产时,可采用钢材焊接而成
三、本章重点
1、典型零件选材
2、常用毛坯__方法的特点及应用
3、典型零件毛坯的选择
四、习题
一、填空题
1、零件失效的主要形式有()失效,()失效,()失效,()失效四种类型
2、机械零件常用毛坯种类有()、()、()、()、()
二、判断题
1、齿轮类零件、轴类零件最好用锻钢制作()
2、箱体类零件单件小批生产时,可采用钢材焊接而成()
三、选择题
1、选择下列零件材料箱盖(),齿轮轴(),螺栓()A45BQ235CHT
2002、选择下列零件毛坯类型箱体(),受冲击齿轮(),垫圈()A铸件B锻件C冲压件
四、简答题
1、简述汽车齿轮的选材与工艺路线
2、简述C616机床主轴的选材与工艺路线第11章金属切削__的基础知识
一、学习目标
1、掌握切削运动和切削要素
2、掌握金属切削刀具材料
3、熟悉车刀切削部分的几何参数
4、熟悉金属切削过程中的物理现象
5、了解工件的切削__性,了解影响已__表面质量的因素
6、掌握切削液、刀具几何角度及切削用量的合理选择
二、基本内容
1、切削运动和切削要素1)切削运动切削运动为了切除工件上多余的金属,刀具与工件之间所作的相对运动按切削运动在切削过程中起的作用不同,可分为主运动和进给运动主运动切下切屑所必需的最基本的运动,也是切削__中速度最高、消耗功率最多的运动切削__中只有一个主运动进给运动是使工件切削层不断投入切削而__出完整表面的运动切削__中可以有一个主运动,也可以有几个主运动2)切削要素切削用量要素切削速度、进给量、背吃刀量切削层平面尺寸要素切削层厚度、切削层宽度、切削层截面__
2、金属切削刀具1)刀具常用材料碳素工具钢用于制造简单手工刀具常用钢牌号有T10A、T12A量具刃具钢用于制造形状复杂手工刀具常用钢牌号有CrWMn、9SiCr高速钢用于制造形状复杂机动刀具常用钢牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2硬质合金多制成各种形状刀片,机动__各种金属材料常用钢牌号有YG
3、YG
5、YG
8、YT
5、YT
15、YT302)车刀切削部分的几何参数外圆车刀切削部分的组成前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖3)车刀标注角度参考系基面Pr过切削刃上任一点的水平面切削平面Ps通过切削刃上任一点与切削刃相切,垂直于基面的平面正交平面Po通过切削刃上任一点,并同时与垂直于基面和切削平面的平面3)车刀正交平面参考系内的标注角度主偏角κr基面内主切削刃与进给方向的夹角其主要作用是影响背向力的大小和刀具寿命副偏角κr基平面内副切削刃与进给反方向的夹角其主要作用是影响工件以__表面粗糙度前角γ正交平面内前刀面与基面之间的夹角其主要作用是使刃口锋利后角α正交平面内后刀面与切削平面之间的夹角其主要作用是减少主后刀面与工件过渡表面之间的摩擦刃倾角λs切削平面内主切削刃与基面间的夹角其主要作用是控制切屑流向
4、金属切削过程中的物理现象1)金属切削过程的实质就是通过刀具把金属层变为切屑的过程,其实质是一个挤压变形的过程,塑性金属在切削过程中一般要经历弹性变形、塑性变形、挤裂破坏和切离四个阶段2)切削变形区第Ⅰ变形区又称基本变形区切削力、切削热主要来自这个区域第Ⅱ变形区是切屑于前刀面间的摩擦变形区该区域对积屑瘤的形成和前刀面磨损有直接影响第Ⅲ变形区是工件已__表面与刀具后刀面的摩擦区该区域对工件已__表面的变形强化和残余应力及后刀面的磨损有很大影响3)积屑瘤产生条件切削塑性金属;切削速度在5—60m/min对切削__的影响粗__时有好处,保护刀刃,增大前角精__时不利,影响表面质量和尺寸精度,因此精__时避免产生积屑瘤,故常采用高速(v100m/min)或低速(v5m/min)精__4)切削力总切削力F三个变形区的变形抗力和切屑、工件与刀具间的摩擦力的合力通常将总切削力分解成三个相互垂直的奋力主切削力Fc、进给力Ff(轴向力)、背向力Fp(径向力)影响因素有工件材料、刀具角度和切削用量增大刀具前角,减小切削深度,施加切削液,均可使切削力减小增大主偏角,可明显减小背向力,减小工件弯曲变形和振动5)切削热切削热的产生有切削变形功和摩擦功形成切削热的传出在切削过程中有切屑、工件和周围介质传出减少切削热不利影响的措施主要有合理选择切削用量和刀具角度,合理施加切削液
5、切削__质量与切削效率1)影响材料切削__性的主要因素材料的强度和硬度愈高;塑性、韧性愈大;导热系数愈小,材料的切削__性愈差2)已__表面质量表面粗糙度减小进给量、主偏角、副偏角,增加刀尖圆弧半径等,可降低残留__高度,从而减小表面粗糙度选择合适切削速度,避免产生积屑瘤,可明显降低表面粗糙度增大前角、减小切削厚度、增加切削速度、选用润滑性能良好的润滑液,可有效或降低鳞刺的产生提高工艺系统刚度、采取消振隔振措施,减少振动对表面粗糙度的影响表面__硬化增大前角和切削速度、采用有效的润滑措施,可大大减轻表面__硬化现象表面残余应力采用时效处理可有效消除表面残余应力3)切削液切削液作用有冷却作用、润滑作用、清洗作用、防锈作用切削液种类和选用水溶液水加入少量防锈剂和润滑剂一般用于普通磨削和其他精__乳化液乳化油与水稀释而成低浓度乳化液主要用于磨削、粗车、钻孔高浓度乳化液主要用于精车、攻丝、铰孔、插齿等切削油矿物油,少数采用动植物油普通车削、攻丝用机油;精车有色金属和铸铁用煤油;__螺纹用植物油;在矿物油中加入油性剂和极压添加剂,用于精铣、铰孔、功丝和齿轮__等4)刀具几何角度的选择前角的选择工件材料的强度和硬度较低时,取较大前角;反之,取较小前角;__塑性材料,取较大前角;__脆性材料,取较小前角;硬质合金刀具__特别硬的材料时,应取负前角高速钢刀具取较大前角;硬质合金刀具取较小前角;工艺系统刚性较差时,取较大前角后角的选择精__或断续切削时取较大后角;粗__时取较小后角;工件材料的强度和硬度较高时,取较小后角;工件材料的塑性和韧性较大时,取较大后角;工艺系统刚性较差时,取较小后角主偏角的选择工艺系统刚性较好时,取较小主偏角;工艺系统刚性较差或强力切削时,取较大主偏角;车削阶梯轴时,取90º主偏角;车削细长轴时,取90º—93º主偏角副偏角的选择精__时,取5º—10º副偏角;粗__时取10º—15º副偏角刃倾角的选择精__时,取0º—5º刃倾角;粗__时取-5º—0º刃倾角5)切削用量的选择选择原则粗__时,优先选择背吃刀量,而后尽量选用较高的切削速度背吃刀量的选择多次进给时,应尽量将第一次进给的背吃刀量取大些进给量的选择粗__时,取较大进给量;精__时,取较小进给量切削速度的选择工件材料的强度和硬度较高时,切削__性较差时,应取较低的切削速度
三、本章重点
1、掌握切削运动和切削要素
2、掌握金属切削刀具材料
3、掌握切削液、刀具几何角度及切削用量的合理选择
四、习题
一、填空题
1、切削运动可分为()和()
2、切削用量要素包括()、()、()
3、切削液的作用主要有()、()、()、()
4、塑性金属切削过程经历了()、()、()、()四个阶段
二、判断题
1、碳素工具钢耐热性差,因此用于制造简单手工刀具()
2、硬质合金耐热性优良,适于制造形状复杂刀具()
3、采用较大主偏角,可使背向力Fp减小,进给力Ff增大()
三、选择题
1、__塑性材料时,应取()前角,__脆性材料时,应取()前角A较小的B较大的C一样的
2、精__时,应选()前角,粗__时,应选()前角A较小的B较大的C一样的
3、精__时,应选()后角,粗__时,应选()后角A较小的B较大的C一样的
四、简答题
1、刀具材料必须具备哪些性能?
2、积削瘤产生的条件是什么?它对切削__有何影响?第12章切削__方法
一、学习目标
1、了解车床、铣床、钻床、镗床、刨床、磨床、齿轮__机床的__范围
2、掌握车、铣、钻、铰、镗、刨、磨、齿轮__的工艺特点和应用
3、掌握各种表面的常用__方案
二、基本内容
1、车削__1)工件在车床上的常用装夹方式常用装夹方式有卡盘、顶尖、心轴、中心架、跟刀架等方式2)车削__的工艺特点__范围广;生产效率高;生产成本低;容易保证工件各__面的位置精度3)车削__的应用可以车外圆;车端面和台阶;车槽和切断;车螺纹;车床上的孔__
2、钻削和铰削__钻孔__钻孔是用钻头在实体材料上__孔其__精度较低,表面粗糙度值较大,属于粗__扩孔__扩孔是用扩孔钻头扩大已钻出孔径的__方法属于半精__铰削__铰削__时是用铰刀从孔壁切除微量金属层,以提高孔的尺寸精度和降低表面粗糙度铰削__分粗铰和精铰铰削__生产效率高,容易保证精度但铰削不能校正底孔轴线偏斜,直径80mm不适宜铰削
3、镗削__1)镗削__工艺特点__范围广;能修正底孔轴线;成本较低;生产率较低2)镗削__的应用镗床不只用于镗孔,还可以铣平面、铣沟槽、钻孔、扩孔、铰孔、车端面、车环形槽、车螺纹等镗床适于__孔系,不管是粗垂直孔系,还是平行孔系形状复杂的大型零件上孔径大、尺寸和位置精度要求高的孔系,应在镗床上__
4、铣削__1)铣削方式铣削方式分为端铣和周铣端铣是用铣刀端面齿铣削工件表面周铣是用铣刀圆周齿铣削工件表面一般来说,端铣在表面__质量、精度、生产效率方面由于周铣,周铣在__范围方面优于端铣周铣又分为顺铣和逆铣顺铣__表面质量较好,多用于精__逆铣多用于粗__2)铣削的应用铣削可以铣平面,铣普通槽、成形槽、螺旋槽,戏成形面3)铣削__工艺特点生产率高;__范围极为广泛;__质量中等;成本较高
5、磨削__磨削__方法磨外圆有纵磨法和珩磨法磨内圆通孔、盲孔、阶梯孔都可以磨削磨平面有周磨平面和端磨平面周磨平面适于精磨,端磨平面适于粗磨无心磨削在大批量生产中,常用于磨削细长轴、轴销和轴套磨削__一般属于精__
6、齿轮__齿轮__方法成形法常见的有铣齿和拉齿铣齿生产率低、__精度低、__成本低展成法:常见的有插齿和滚齿插齿和滚齿具有__精度较高、齿面粗糙度较低、一把刀具可以__模数和压力角相同而齿数不同的齿轮插齿可以__双联齿轮,生产效率低;滚齿不能__距离较近的双联齿轮,生产效率较高
7、各种表面__方案分析平面__方案常用的可归纳为铣刨、铣刨磨、车削、拉削外圆面__常用的可归纳为粗车—半精车—精车、粗车—半精车—粗磨—精磨孔__常用的可归纳为钻孔—扩孔—铰孔、钻孔—镗孔—磨孔螺纹__车螺纹、磨螺纹、铣螺纹、攻螺纹、套螺纹、搓螺纹、滚螺纹齿形__铣齿、滚齿、剃齿、磨齿、珩齿、研齿
三、本章重点
1、掌握车、铣、钻、铰、镗、刨、磨、齿轮__的工艺特点和应用
2、掌握各种表面的常用__方案
四、习题
一、填空题
1、工件在车床上__经常使用的夹具有()、()、()、()、()
2、钻削__使用的钻头按其结构特点和用途可以分为()、()、()、()等
3、铣削方式分为周铣和端铣,周铣是指用()铣削工件表面;端铣是指用()铣削工件表面
4、齿轮齿形成形法__常用的方法有()、();展成法__常用的方法有()、()
二、判断题
1、铰孔属于精__,因此铰孔__能够校正底孔轴线的偏斜()
2、铣削__能铣削平面、直槽、成形面等,但不能铣螺旋槽()
3、各类零件上的孔,一般在钻床上__()
三、选择题
1、机架和箱体等大型零件上的孔,多在()__;轴、盘、套类零件中心部位上的孔,多在()__;小支架、小箱体上的轴承孔,也可在()__A车床上B铣床上C镗床上
2、逆铣多用于(),顺铣多用于()A粗__B精__C光整__
3、平板、导轨平面粗__,一般采用(),轴、套、盘端面粗__,一般采用()A车削类B铣刨类C磨削类
四、简答题
1、什么是特种__?常见的有哪些特种__?
2、插齿和滚齿有何不同?第13章机械__工艺过程的基础知识
一、学习目标
1、了解机械__工艺过程的基本概念
2、熟悉工件的装夹方式和基准的选择
3、了解制定机械__工艺规程的步骤
4、掌握典型零件__工艺过程
二、基本内容
1、基本概念1)生产过程和工艺过程生产过程制造机器时,将原材料转变为成品的全过程称为生产过程工艺过程在生产过程中,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程2)工艺过程的组成有工序、工步、走刀、__、工位一个零件完整的工艺过程需要多道工序,每个工序包括多个工步,每个工步有几次走刀每个工序中至少有一次__,也可以有多次__一次__可以有一个或多个工位3)生产纲领与生产类型生产纲领企业在计划期内,应当生产的产品产量和进度计划成为生产纲领一般为年生产纲领生产类型分为单件生产、成批生产、大量生产
2、工件的装夹与定位1)工件的装夹方式:直接找正装夹法、划线找正装夹法、使用专用夹具装夹2)工件的定位基准的选择:粗基准的选择:选择与__表面相对位置精度要求高的不__表面作为粗基准;选择重要表面作为粗基准,合理分配__余量;粗基准表面应平整光洁,便于工件定位稳定,加紧可靠;粗基准不能重复使用精基准的选择:尽可能选择设计基准作为定位基准;尽可能选择统一的定位基准;两表面之间位置精度要求高时,可互为基准;精__表面余量小而均匀,可自为基准
3、机械__工艺规程的制定制定机械__工艺规程的步骤零件的工艺分析;毛坯的选择;选择定位基准;拟定工艺路线;机床与工艺装备的选择;确定工序余量、工序尺寸、切削用量、时间定额;填写工艺文件拟定工艺路线要考虑如下几个问题__方法的选择;__阶段的划分;__顺序的安排;热处理及表面处理工序的安排;辅助工序的安排__顺序的安排一般遵循下列原则基准先行、先主后次、先粗后精、先面后孔
4、典型零件__工艺过程轴类零件__工艺过程一般为毛坯、下料→车端面、钻中心孔→粗车表面→正火或调质→修研中心孔→半精车、精车表面、车螺纹→铣键槽或花键→淬火、回火→修研中心孔→粗、精磨表面→检验齿轮类零件__工艺过程一般为下料→锻造毛坯→正火→粗车齿坯→调质→精车齿坯→磨端面→划键槽线→插键槽→齿形__→齿段倒角→齿面高频淬火→磨内孔→磨齿→检验箱体类零件__工艺过程一般为铸造毛坯→退火→划线→粗__平面→粗__孔→时效处理→划线→精__平面→精__孔→钻小孔、攻螺纹等→检验
三、本章重点
1、掌握典型零件__工艺过程
四、习题
一、填空题
1、精基准的选择原则是()原则、()原则、()原则、()原则
2、当零件__精度要求较高时,一般都要经过()、()、()、()四个__阶段
3、在安排__顺序时,一般应遵循以下原则()、()、()、()
4、机械__工艺过程可以细分为()、()、()等各个__层次
二、判断题
1、一批先钻孔后扩孔的工件,先将该批工件钻孔,再将该批工件扩孔,在同一台钻床上进行,可视为一道工序()
2、工件的装夹就是把工件进行__和夹紧()
3、工件用一个平面定位时,可以限制三个自由度,用两个互相垂直平面定位时,可以限制五个自由度()
三、选择题
1、退火工序应安排在()进行,淬火工序应安排在()进行,调质工序应安排在()进行A粗__之前B半精__之前C精__之前
2、一般单件小批生产应选用(),成批生产应选用(),大批大量生产应选用()A通用机床和通用工艺装备B通用机床和专用工艺装备C专用机床和专用工艺装备
四、名词解释生产过程工艺过程生产纲领
五、简答题制定工艺规程的步骤是什么
1、制定工艺规程的步骤是什么?
2、拟定工艺路线需要考虑哪几方面问题?第14章零件结构工艺性
一、学习目标
1、掌握零件结构的切削__工艺性
2、掌握零件结构的装配工艺性
二、基本内容
1、零件结构的切削__工艺性零件结构的切削__工艺性原则1)零件结构要素必须符合标准规定2)在满足使用性能条件下,选取经济精度3)应保证定位准确,加紧可靠,便于__,便于测量4)有位置精度要求的表面,最好再一次装夹中__5)零件应具有足够的刚性,能承受切削力和夹紧力6)__表面形状应尽量简单,尽可能布置在同__面或同一轴线上7)零件结构与高效率机床和先进工艺方法相适应
2、零件结构的装配工艺性零件结构的装配工艺性原则1)机器结构应能划分成几个__装配单元,便于简化装配过程和缩短装配周期2)尽量减少装配过程中的修配劳动量和机械__劳动量3)应便于装配和拆卸4)应考虑零件起吊、__、运输方便
三、本章重点
1、零件结构的切削__工艺性
2、零件结构的装配工艺性
四、习题
一、简答题
1、下图中工件切削__结构工艺性不好,说明原因,画出正确图形习题答案第一章
一、填空题
1、使用工艺
2、铸造锻造焊接切削__热处理
3、σsHRAσbδ
二、判断题
1、ⅹ
2、ⅹ√
三、选择题
1、C
2、B
四、名词解释强度——金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力硬度——材料表面局部体积内抵抗另一物体压入时变形的能力塑性——金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不断裂的能力冲击韧性——金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力疲劳强度——材料经无数次交变载荷作用而不发生断裂的最大应力
五、简答题
1、___疲劳断裂对机械零件危害最大?如何提高零件的疲劳强度?答在交变载荷作用下,零件所受应力远低于屈服点,但在__使用中往往会突然发生断裂,对零件造成最大危害金属产生疲劳和材料内部缺陷、表面质量、残余应立及能引起应力集中的因素有关为了提高零件的疲劳强度,应改善结构设计,避免应力集中;提高工艺水平,减少内部缺陷;降低表面粗糙度和强化表面,提高表面质量第二章
一、填空题
1、原子是否有序排列
2、体心立方面心立方密排六方
3、点缺陷线缺陷面缺陷
4、愈高愈好
二、判断题
1、ⅹ
2、√
3、ⅹ
三、选择题
1、A
2、B
四、名词解释晶体——固态下原子在物质内部作有规则的排列的结构晶体缺陷——在金属晶体中,由于其他因素影响使原子排列在局部受到破坏的形态结晶——物质由液态转变为固态的过程是原子有序排列的凝固过程合金——一种金属元素与其他金属元素或非金属元素,经熔炼、烧结或其他方法结合成具有金属特性的物质固溶体——合金由液态结晶成固态时,一组元溶解在另一组元中,形成一种保持占主要地位元素的晶格类型的物质金属间化合物——合金组员间发生相互作用而形成具有金属特性,晶格类型完全不同于任一组元的物质
五、简答题
1、实际金属中存在的晶体缺陷对金属的力学性能有何影响?答实际金属中存在的晶体缺陷中的点缺陷使晶格发生畸变,使金属内产生内应力,晶体性能发生变化,强度、硬度增加;线缺陷表现为位错密度增加,使强度得到提高;面缺陷指晶界和亚晶界原子无规则排列,能量较高,常温下有较高的强度和硬度
2、___希望得到细小晶粒__?如何细化晶粒?答金属结晶后晶粒大小对金属的力学性能有重大影响,一般来说细晶粒金属具有较高的强度和韧性,所以希望得到细小晶粒凡能促进形核率,抑制长大速率,均能细化晶粒常用以__法增大过冷度;变质处理;都能增加形核率此外,震动、搅拌等使枝晶破碎,也可增加形核数量,达到细化晶粒第三章
一、填空题
1、FAFe3CP
2、工业纯铁钢白口铸铁
3、含碳
0.0218%~
0.77%含碳
0.77%含碳
0.77%~
2.11%
二、判断题
1、ⅹ
2、√
3、√
三、选择题
1、A
2、B
3、A
四、名词解释同素异构转变——金属在固态下晶格类型随温度或压力变化的特性铁素体——碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体奥氏体——碳溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体渗碳体——铁和碳组成的具有复杂斜方晶格结构的间隙化合物
五、简答题
1、简述含碳量对钢的__和力学性能影响答随着钢中含碳量的增加,铁素体不断减少,渗碳体不断增加,由于形成条件不同,渗碳体形态和分布有所变化由于铁素体不断减少,渗碳体不断增加,钢的硬度、强度增加,而塑性和韧性下降但当含碳量大于
0.9%以后,强度开始明显下降第四章
一、填空题
1、退火正火淬火回火
2、加热保温冷却
3、单液双液马氏体分级贝氏体等温
4、低温中温高温
5、感应加热火焰加热
二、判断题
1、ⅹ
2、ⅹ
3、√
4、√
5、√
三、选择题
1、A
2、B
3、ABC
4、A
5、ABC
6、C
四、名词解释热处理——将钢在固态下进行加热、保温和冷却,以改变其内部__,从而获得所需要性能的一种工艺方法淬硬性——钢在理想条件下淬火硬化所能达到的最高硬度淬透性——在规定条件下,决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性化学热处理——是将工件至于一定温度的活性介质中,将一种或几种元素渗入它的表层,与改变其表层化学成分、__、性能的热处理工艺
五、简答题
1、退火的目的是什么?答细化__,降低硬度,提高塑性,消除偏析,消除残余应力,__均匀化
2、工件淬火后___要及时回火?答工件淬火后通常获得马氏体__,这种__不稳定,存在很大内应力,会引起工件发生变形甚至开裂,通过回火可以消除应力,稳定尺寸,获得需要的性能所以,淬火后必须及时回火
3、什么是表面淬火?其目的是什么?答仅对工件表面进行淬火的工艺,称为表面淬火其目的是使表层获得马氏体__,提高硬度和耐磨性,而心部仍保持原来__和性能
4、渗碳的目的是什么?___渗碳后一定要淬火和低温回火?答渗碳的目的是提高工件表层的含碳量渗碳后只有经过淬火和低温回火,工件的表面才能够获得稳定的马氏体__,以达到提高硬度、耐磨性和疲劳强度的目的第六章
一、填空题
1、硅锰硫磷
2、结构钢工具钢特殊性能港
3、含碳量≤
0.25%含碳量
0.25%~
0.60%含碳量≥
0.60%
4、结构钢工具钢
5、灰铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁可锻铸铁
二、判断题
1、√
2、√
3、ⅹ
三、选择题
1、CAB
2、ACB
3、BCA
4、ABC
5、CAB
6、CBA
四、简答题
1、比较普通钢和灰铸铁在性能上的区别以及承载用途特点答普通钢具有力学性能好,锻压性能、焊接性能好的特点灰铸铁力学性能差,但铸造性能好,切削__性能好,耐磨性与消震性好普通钢可以承受复杂载荷,用于各种结构件灰铸铁适于承受静压载荷,一般用于机座、箱体、支架和壳体等构件第七章
一、填空题
1、流动性收缩性偏析吸气性
2、液态收缩凝固收缩固态收缩
3、液态收缩凝固收缩
4、固态收缩
二、判断题
1、√
2、ⅹ
三、选择题
1、BA
2、ABC
四、简答题
1、砂型铸造工艺对铸件结构设计有哪些要求?答砂型铸造时,对铸件结构设计应考虑以下因素减少和简化分型面;铸件外形力求简单;铸件应有一定结构斜度;铸件结构要有利于节省型芯及便于型芯的定位、固定、排气和清理
2、合金铸造性能对铸件结构设计有哪些要求?答合金铸造性能对铸件结构设计要求有铸件壁厚要合理;铸件壁厚应均匀;铸件的连接要有圆角和过渡;铸件应尽量避免有过大的平面
3、下图中砂型铸造铸件结构工艺性不好,说明原因,画出正确图形答图中铸件结构不便于型芯的定位和固定改正后如下图第八章
一、填空题
1、较高的较高的
2、基本工序辅助工序修正工序
3、锤上胎压力机上
4、分离变形
二、判断题
1、ⅹ
2、ⅹ
3、ⅹ
三、选择题
1、BA
2、BC
四、名词解释热变形——金属在再结晶温度以上进行的塑性变形冷变形——金属在再结晶温度以下进行的塑性变形
五、简答题
1、什么叫冷变形强化?答金属在塑性变形中,随着变形程度的增加,强度和硬度提高而塑性和韧性下降的现象称为冷变形强化
2、以圆钢为坯料,自由锻制带孔圆环形、圆筒形锻件,其锻造工序有何异同?答带孔圆环形锻件的锻造工序是镦粗、冲孔、马杠扩孔、定径圆筒形锻件的锻造工序是镦粗、冲孔、芯棒拔厂、滚圆其区别是圆环形锻件需扩孔、定径;圆筒形锻件需拔厂、滚圆
3、下图中自由锻锻件结构工艺性不好,说明原因,画出正确图形答自由锻锻件结构应避免锥面把圆锥面改为圆柱面,如下图第九章
一、填空题
1、原子
2、熔焊压焊钎焊
3、熔合区正火区
4、重要一般
二、判断题
1、ⅹ
2、√
3、√
三、选择题
1、AB
2、BC
3、BAC
四、名词解释碳当量——其他合金元素折合成碳的影响来估算被焊材料的焊接性,换算后的总合称为碳当量
五、简答题
1、焊芯的作用是什么?其化学成分有何特点?答焊芯在焊接过程中,即是导电的电极,本身又融化作为填充金属,与熔化的母才共同形成焊缝金属其化学成分特点是,与母才化学成分相同或相近,但硫、磷等杂质的含量分数很低
2、焊条药皮有哪些作用?答焊条药皮的主要作用是在焊接过程中造气、造渣、起保护作用,防止空气进入焊缝,防止焊缝高温金属不被空气氧化;脱氧、脱硫、脱硫和渗合金等;并具有稳弧、脱渣等作用,以保证焊条有良好的工艺性能,形成美观的焊缝
3、下图中手工电弧焊焊件结构工艺性不好,说明原因,画出正确图形答焊接空间狭小,不利于焊条操作改进后如下图第十章
一、填空题
1、过量变形断裂表面损伤裂纹
2、铸件锻件焊接件冲压件型材
3、点缺陷线缺陷面缺陷
4、愈高愈好
二、判断题
1、√
2、√
三、选择题
1、CAB
2、ABC
四、简答题
1、简述汽车齿轮的选材与工艺路线答汽车齿轮在工作中承受重载荷和大冲击,各方面性能要求较高,因此选用低合金钢20CRMnTi其__工艺路线为下料→锻造→正火→切削__→渗碳(孔防渗)、淬火、低温回火→喷丸→校正花键孔→精磨齿
2、简述C616机床主轴的选材与工艺路线答该主轴承载与转速均不高,冲击作用也不大,故选择45钢其__路线如下下料→锻造→正火→机械__→调质→机械半精__(花键除外)→局部淬火、低温回火(锥孔及外锥体)→粗磨(外圆、锥孔及外锥体)→铣花键→高频淬火、回火(花键)→精磨(外圆、锥孔及外锥体)第十一章
一、填空题
1、主运动进给运动
2、切削速度进给量背吃刀量
3、冷却润滑清洗防锈
4、弹性变形塑性变形挤裂切离
二、判断题
1、√
2、ⅹ
3、√
三、选择题
1、AB
2、BC
3、BA
四、简答题
1、刀具材料必须具备哪些性能?答在切削__过程中,刀具的切削部分在强烈摩擦、很大应力、很高温度、冲击振动条件下工作,因此要求刀具材料必须具备高的硬度、高的耐磨性、高的耐热性、足够的强度和韧性以及一定的工艺性
2、积削瘤产生的条件是什么?它对切削__有何影响?答在5m/min~60m/min切削速度下,切削塑性金属材料,在前刀面靠近切削刃部分的部位容易产生积削瘤积削瘤伸出刃口之外时,使背吃刀量增加;它代替刃口切削,增大了实际工作前角,使切削力和变形减小;但积削瘤是不稳定的,对__尺寸和表面质量有很大影响所以粗__时可利用积削瘤,精__时必须避免积削瘤第十二章
一、填空题
1、卡盘顶尖心轴中心架跟刀架
2、扁钻麻花钻深孔钻中心钻
3、圆柱铣刀面铣刀
4、铣齿拉齿插齿滚齿
二、判断题
1、ⅹ
2、ⅹ
3、ⅹ
三、选择题
1、CBA
2、AB
3、BA
四、简答题
1、什么是特种__?常见的有哪些特种__?答特种__是直接借助电能、热能、声能、光能、电化学能及特殊机械能等多种能量已实现材料去除的工艺方法常见的有电火花__,电解__,超声波__和激光__
2、插齿和滚齿有何不同?答插齿可__直齿轮、内齿轮、多联齿轮等,大批大量生产时加附件也可__螺旋齿轮;滚齿可__直齿轮、螺旋齿轮、蜗轮和齿轮轴插齿不能__蜗轮和长齿轮轴;滚齿不能__内齿轮、多联齿轮第十三章
一、填空题
1、基准重合基准统一互为基准自为基准
2、粗__半精__精__光整__
3、基准先行先主后次先粗厚精先面后孔
4、工序工步走刀
二、判断题
1、ⅹ
2、ⅹ
3、√
三、选择题
1、ACB
2、ABC
四、名词解释生产过程——制造机器时,将原材料转变成为成品的全过程工艺过程——改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性能等使其成为半成品或成品的过程生产纲领——企业根据市场需求和自身的生产能力决定应当生产的产品数量和进度计划
五、简答题制定工艺规程的步骤是什么
1、制定工艺规程的步骤是什么?答
(1)零件的工艺分析
(2)毛皮的选择
(3)选择定位基准
(4)拟定工艺路线
(5)机床与工艺装备的选择
(6)确定各工序__余量
2、拟定工艺路线需要考虑哪几方面问题?答
(1)__方法的选择
(2)__阶段的划分
(3)__顺序的安排
(4)工序的集中与分散
(5)热处理工序及表面处理工序的安排
(6)辅助工序的安排第十四章
一、简答题
1、下图中工件切削__结构工艺性不好,说明原因,画出正确图形答(a)孔底部难以__(b)键槽两端难以__改正后如下图1。