机械工程材料
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机械工程材料机械工程材料是指用于机械制造和工程结构中的材料,它们具有特定的力学性能、物理性能、化学性能和加工性能。
机械工程材料的选择对于机械设计和制造具有至关重要的意义,它直接影响着机械产品的性能、质量和使用寿命。
在机械工程中,常用的材料包括金属材料、塑料材料、陶瓷材料和复合材料等。
金属材料是机械工程中最常用的材料之一,它具有优良的导热性、导电性和可塑性,适用于制造各种零部件和结构件。
常见的金属材料包括钢、铝、铜、铁等。
钢是一种铁碳合金,具有较高的强度和硬度,广泛应用于制造机械零部件和工程结构。
铝具有较低的密度和良好的耐腐蚀性,适用于制造航空器和汽车等轻型结构。
铜具有良好的导电性和导热性,常用于制造电气设备和散热器等。
铁是一种重要的结构材料,广泛应用于桥梁、建筑和机械设备中。
塑料材料是一类轻质、耐腐蚀、绝缘性能良好的材料,适用于制造各种零部件和外壳。
常见的塑料材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
聚乙烯具有良好的耐磨性和耐冲击性,适用于制造容器和管道等。
聚丙烯具有良好的耐腐蚀性和耐热性,适用于制造化工设备和食品包装等。
聚氯乙烯具有良好的绝缘性能和耐候性,适用于制造电线电缆和建筑材料等。
聚苯乙烯具有良好的隔热性和吸音性,适用于制造保温材料和包装材料等。
陶瓷材料是一类硬度高、耐磨性好、耐高温的材料,适用于制造耐磨零部件和耐火结构。
常见的陶瓷材料包括氧化铝、氮化硅、碳化硅等。
氧化铝具有优良的耐磨性和耐腐蚀性,适用于制造磨料和耐火材料等。
氮化硅具有优良的耐磨性和高温强度,适用于制造刀具和轴承等。
碳化硅具有优良的耐磨性和高温强度,适用于制造耐磨零部件和陶瓷刀具等。
复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料,具有优良的综合性能,适用于制造高性能的结构件和零部件。
常见的复合材料包括玻璃钢、碳纤维复合材料、金属基复合材料等。
玻璃钢具有优良的耐腐蚀性和抗冲击性,适用于制造化工设备和船舶等。
碳纤维复合材料具有优良的强度和刚度,适用于制造航空器和汽车等轻型结构。
机械工程材料范文根据机械工程材料的性质和特点,可以将其分为金属材料、非金属材料和复合材料。
金属材料是最常见也是最广泛使用的机械工程材料之一、金属材料具有高强度、良好的导热性、导电性和塑性等特点,适用于多种机械部件和结构的制造。
常见的金属材料包括钢、铝、铜、铁等。
钢是一种铁和碳的合金,具有高强度和耐磨性,适用于制造机械零件和工具。
铝具有轻巧、耐腐蚀性和良好的导热性,适用于制造飞机、汽车和电子设备等产品。
铜具有良好的导电性和导热性,适用于制造电线、电缆和发动机部件。
非金属材料是指不含金属元素的材料,常见的非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷和玻璃等。
塑料是一种由高分子化合物制成的材料,具有轻巧、耐腐蚀性和绝缘性等特点,适用于制造塑料件和密封件。
橡胶具有弹性和耐磨性,适用于制造密封圈和橡胶轮胎等。
陶瓷具有高硬度和耐高温性,适用于制造瓷砖、陶瓷刀具和热交换器等。
玻璃由硅酸盐制成,具有透明、耐腐蚀和电绝缘等特性,适用于制造灯具、触摸屏和玻璃器皿等产品。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的材料。
复合材料具有高强度、低密度和抗腐蚀等特点,在航空航天、汽车、建筑等领域有广泛应用。
常见的复合材料包括碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料等。
碳纤维复合材料具有高强度和低密度,适用于制造飞机结构、汽车零件和体育器材等。
玻璃纤维复合材料具有良好的耐磨性和抗冲击性,适用于制造船舶、风力发电机叶片和储罐等。
除了上述材料之外,还有许多其他机械工程材料,如涂料、胶粘剂和润滑剂等。
涂料可以保护金属表面免受氧化和腐蚀,胶粘剂可以用于粘接和固定部件,润滑剂可以减少部件之间的摩擦和磨损。
总之,机械工程材料的选择和应用对产品的性能和质量有着重要影响。
机械工程师需要了解不同材料的特性和优缺点,根据产品的要求选择合适的材料,以确保产品的性能和寿命。
在这个快速发展的时代,新的材料也在不断涌现,给机械工程师提供了更多选择和创新的机会。
对于机械工程师来说,学习和研究材料科学是必不可少的一部分。
机械设计中的工程材料选择在机械设计中,工程材料的选择是非常重要的一步。
不同的材料具有不同的性能特点和适用范围,合理选择适合的工程材料可以提高机械产品的性能和可靠性。
本文将从机械材料的分类、性能指标和工程选型等方面,介绍机械设计中的工程材料选择。
一、机械材料的分类在机械设计中,工程材料可以按照其组成和性能特点来进行分类。
常见的机械材料可以分为金属材料、非金属材料和复合材料三类。
1. 金属材料:包括钢铁、铜、铝、镁等,具有优良的导热、导电和可塑性能,在机械设计中应用广泛。
2. 非金属材料:包括陶瓷、聚合物和橡胶等,具有较低的密度、良好的绝缘性能和耐磨性能,常用于绝缘、密封和摩擦等特殊场合。
3. 复合材料:由两种或两种以上不同的材料组成,通过组合可以获得更好的性能。
例如,碳纤维增强复合材料具有高强度、高刚度和低密度等优点,在航空航天领域有广泛的应用。
二、材料性能指标在选择工程材料时,我们需要考虑材料的性能指标。
常见的材料性能指标包括强度、刚度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性和导热性等。
1. 强度:材料的抗拉强度和屈服强度是衡量其承载能力的重要指标。
工程中常使用的强度指标有屈服强度、抗拉强度和硬度等。
2. 刚度:材料的刚度反映了其抵抗变形的能力。
对于需要抵抗变形和保持稳定形状的部件,如梁、轴等,需选择具有较大刚度的材料。
3. 韧性:材料的韧性决定了其抵抗断裂的能力。
对于需要在承受冲击和振动等载荷作用下保持完整的零件,如机床床身、汽车车架等,需选择具有良好韧性的材料。
4. 耐磨性:材料的耐磨性是指其在摩擦或磨损条件下的抵抗能力。
对于需要抗磨损的零件,如发动机零部件、切削工具等,需选择具有较高耐磨性的材料。
5. 耐腐蚀性:材料的耐腐蚀性反映了其在腐蚀介质中的稳定性。
对于需要在腐蚀环境下使用的零件,如化工设备、海洋工程等,需选择具有较好耐腐蚀性的材料。
6. 导热性:材料的导热性决定了其在导热和散热方面的性能。
对于需要导热或防止热积聚的部件,如散热器、热交换器等,需选择具有良好导热性的材料。
《机械工程材料》教学教案(一)教学目标:1. 了解机械工程材料的基本概念和分类。
2. 掌握机械工程材料的性能及应用。
3. 理解机械工程材料的选择原则。
教学内容:1. 机械工程材料的基本概念和分类2. 机械工程材料的性能及应用3. 机械工程材料的选择原则教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾已学的机械工程相关知识,为新课的学习做好铺垫。
2. 提问:什么是机械工程材料?机械工程材料有哪些分类?二、基本概念和分类(10分钟)1. 讲解机械工程材料的基本概念,如金属材料、非金属材料、复合材料等。
2. 介绍各类机械工程材料的特征及应用领域。
三、性能及应用(10分钟)1. 讲解机械工程材料的性能,如力学性能、物理性能、化学性能等。
2. 结合实际案例,阐述各类性能在工程中的应用。
四、选择原则(10分钟)1. 讲解机械工程材料的选择原则,如满足设计要求、经济性、可靠性等。
2. 引导学生学会根据实际工程需求选择合适的材料。
五、小结与作业(5分钟)1. 对本节课的主要内容进行小结。
2. 布置作业:请学生列举常见的机械工程材料,并简要介绍其性能及应用。
教学资源:1. 教材《机械工程材料》2. PPT课件3. 实际工程案例素材教学评价:1. 课堂问答:检查学生对机械工程材料基本概念、性能及应用的掌握情况。
2. 作业:评估学生对课堂所学知识的理解和应用能力。
《机械工程材料》教学教案(二)教学目标:1. 掌握机械工程材料的力学性能测试方法。
2. 了解机械工程材料的热处理工艺及应用。
3. 理解机械工程材料在实际工程中的焊接技术。
教学内容:1. 机械工程材料的力学性能测试方法2. 机械工程材料的热处理工艺及应用3. 机械工程材料在实际工程中的焊接技术教学过程:一、导入(5分钟)1. 回顾上节课的内容,为新课的学习做好铺垫。
2. 提问:机械工程材料的力学性能如何测试?二、力学性能测试方法(10分钟)1. 讲解机械工程材料的力学性能测试方法,如拉伸试验、冲击试验、硬度试验等。
为什么要学习机械工程材料机械工程材料是指在机械工程领域中使用的材料,例如金属、塑料、陶瓷、纤维等。
学习机械工程材料对于机械领域的学生和专业人士来说是非常重要的。
本文将探讨为什么需要学习机械工程材料以及学习机械工程材料的好处。
首先,学习机械工程材料可以帮助我们了解材料的特性和性能。
机械材料的特性包括硬度、韧性、耐磨性、热阻性等等。
学习这些特性能帮助我们了解材料的局限性,知道哪些材料最适合用于不同的机械应用。
例如,一些零部件需要耐磨性极强的材料,而另一些零部件则需要高强度的材料来承受压力。
了解这些特性可以帮助我们选择最适合特定应用的材料。
其次,学习机械工程材料可以帮助我们了解材料的加工和制造工艺,包括锻造、铸造、挤压、成型等等。
选择合适的生产过程对于制造高质量的产品来说是必要的。
比如,在锻造过程中,我们可以通过调整温度和压力来控制材料的拉伸和硬度,从而生产出高质量的零部件。
因此,学习加工和制造工艺是非常重要的。
第三,学习机械工程材料可以让我们了解不同材料的成本和环境影响。
不同的材料具有不同的造价,而且它们的生产对环境有不同的影响。
通过了解生产成本和材料的环境影响,我们可以选择最经济和最环保的材料。
学习机械工程材料的好处还包括帮助我们设计更耐用、更高效、更安全、更环保的机械产品。
随着科技的进步,机械产品的性能要求越来越高,要求产品必须拥有更好的安全性、更低的能耗、更长的使用寿命等。
了解不同材料的特性可以帮助我们设计更轻量化、更高效的零部件,同时提高产品的质量和可靠性。
此外,选择更环保的材料可以减少我们对环境的影响。
总之,学习机械工程材料对于机械工程领域的学生和专业人士来说是非常重要的。
了解不同材料的特性、生产工艺、成本和环境影响都是为了设计更好的机械产品。
通过学习机械工程材料可以提高我们的专业知识、技能和实践经验,从而在职场中脱颖而出,取得更好的职业发展。
机械设计基础学习机械工程材料的选择与应用机械设计是机械工程学科的核心领域之一,它涉及到机械元件的设计、制造与应用。
而在机械设计的过程中,材料的选择与应用是至关重要的因素之一。
本文将探讨机械设计中常用的工程材料以及它们的特点与应用。
一、金属材料金属材料是机械设计中最常用的材料之一。
常见的金属材料包括钢、铁、铝、铜等。
钢具有高强度、刚性和耐磨性的特点,广泛应用于制造机械零件和结构件。
铝材轻巧、导热性好,常用于制造轻型机械零件和外壳。
铜材具有良好的导电性和导热性,适用于电子元器件的制造。
在选择金属材料时,需要考虑其强度、耐腐蚀性、导电性等特性,以及成本和可加工性等因素。
二、合成材料合成材料是指由两种或两种以上的材料组合而成的材料。
常见的合成材料有复合材料、聚合材料、陶瓷复合材料等。
复合材料由纤维和基质组成,具有高强度、高刚度和低密度的特点,在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。
聚合材料如塑料、橡胶等具有良好的抗腐蚀性和绝缘性能,常用于制造密封件和电气元件。
陶瓷复合材料具有高温耐磨性和绝缘性能,适用于高温和腐蚀环境下的应用。
三、非金属材料非金属材料包括塑料、橡胶、玻璃等。
塑料具有良好的韧性和绝缘性能,广泛应用于电器、家具等领域。
橡胶具有良好的弹性和耐磨性,适用于制造密封件和减震器等。
玻璃具有透明的特性,适用于制造光学元件和仪器。
四、选材原则在机械设计中,选材的原则是根据机械零件所处的工作环境和工作要求来选择合适的材料。
首先,要考虑材料的强度和刚度,以保证机械零件在工作负荷下不发生变形和破坏。
其次,要考虑材料的耐磨性和耐腐蚀性,以延长机械零件的使用寿命。
同时,还需考虑材料的导热性、导电性和绝缘性能,以满足特定工作要求。
最后,成本和可加工性也是选材的考虑因素之一。
五、材料应用案例1. 在汽车制造领域,使用高强度的钢材制造车身和车架,以提高碰撞安全性能。
2. 在飞机制造领域,使用复合材料制造机翼和机身,以提高飞机的轻量化和燃油效率。
机械工程中常用的材料及其特性分析机械工程是应用物理学和材料科学的领域,其中涉及到广泛的材料选择。
在机械工程中,材料的选择和使用对于提高产品性能和延长寿命至关重要。
本文将分析机械工程中常用的几种材料及其特性。
1. 金属材料金属材料是机械工程中最常见的材料之一。
金属具有良好的导电性、热传导性和可塑性。
常用的金属材料包括钢、铝、铜和铁等。
- 钢:钢具有强度高、硬度大的特点,同时具有较好的塑性。
它被广泛应用于制造机械零件和结构件。
- 铝:铝具有较低的密度和良好的耐腐蚀性,适用于制造轻型结构和航空航天器件。
- 铜:铜具有良好的导电性和导热性,广泛应用于电子设备和导线等领域。
- 铁:铁是常见的结构材料,具有良好的韧性和可塑性。
2. 塑料材料塑料是一种具有可塑性、耐腐蚀性和绝缘性的高分子化合物。
它们在机械工程领域中得到了广泛应用。
- 聚乙烯(PE):聚乙烯具有较高的强度和良好的耐化学性,常用于制造管道、储罐和塑料零件等。
- 聚丙烯(PP):聚丙烯是一种具有良好耐腐蚀性和高韧性的材料,常用于汽车零部件和容器等领域。
- 聚氯乙烯(PVC):聚氯乙烯是一种广泛使用的塑料材料,它具有优异的耐化学性和电绝缘性能,常用于制造管道、电线等。
- 聚苯乙烯(PS):聚苯乙烯具有低成本、良好的耐冲击性和绝缘性能,在包装和电子器件等领域有广泛应用。
3. 纤维材料纤维材料是由纤维形状的颗粒组成的材料,常用于机械工程领域的结构件和强度要求较高的零件。
- 碳纤维:碳纤维具有极高的强度和刚度,同时重量很轻,被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
- 玻璃纤维:玻璃纤维具有优异的强度、耐腐蚀性和绝缘性能,在船舶、风力发电和建筑等领域有广泛应用。
- 聚酰胺纤维(ARAMID):聚酰胺纤维具有很高的强度和耐热性,广泛用于防弹材料、绳索和高温隔热材料等。
4. 陶瓷材料陶瓷材料是一类脆性材料,具有良好的耐磨、耐高温和绝缘性能。
在机械工程中,陶瓷材料主要用于制造轴承、绝缘体和切削工具等。
机械工程材料材料性能概述机械工程材料是用于制造机械零件和设备的材料。
材料性能是评估材料适用性的重要指标。
本文将介绍机械工程材料的材料性能,并深入讨论材料性能的几个关键方面。
强度和硬度强度是机械工程材料的一个重要性能指标,它表示材料抵抗外力的能力。
强度通常通过材料的屈服强度、抗拉强度和抗压强度来衡量。
屈服强度是材料在受力过程中开始发生可观变形的应力值,抗拉强度是材料在拉伸力下能承受的最大应力值,而抗压强度则是材料在受压力下能承受的最大应力值。
硬度是材料抵抗表面划伤或穿透的能力。
硬度测量可以使用各种硬度测试方法,例如洛氏硬度测试、布氏硬度测试和维氏硬度测试。
机械工程材料的强度和硬度取决于它们的化学成分、晶体结构和加工工艺。
通常情况下,高碳钢和合金钢具有较高的强度和硬度,而铝合金和镁合金则具有较低的强度和硬度。
韧性和脆性韧性是材料抵抗断裂的能力,也是衡量材料耐冲击性、耐疲劳性和耐剪切性的重要指标。
韧性较高的材料能够吸收大量的能量才发生破坏,而韧性较低的材料则容易发生断裂。
脆性是材料容易发生断裂的性质。
脆性材料在受到应力时会发生迅速且不可逆转的断裂,而韧性材料则会在受到应力时发生局部变形,使材料产生可逆的形变。
韧性和脆性之间有一个材料特性称为冷脆性。
冷脆性是指材料在低温下变得更加脆性的能力。
某些材料在低温下会变得非常脆弱,容易发生断裂。
疲劳性疲劳性是指材料在交替或反复加载下产生破坏的能力。
疲劳破坏是机械工程材料最常见的失效方式之一。
当材料受到交替或反复加载时,它会累积微小的应力和变形,最终导致疲劳破坏。
疲劳性能包括疲劳寿命和疲劳极限。
疲劳寿命是指材料承受一定载荷下的循环加载次数,达到失效的循环次数。
疲劳极限是指材料在无限次循环加载下能承受的最大应力水平。
机械工程材料的疲劳性能和寿命可以通过疲劳试验来评估和预测。
疲劳试验通常会在不同应力水平下进行,以确定材料的疲劳曲线和SN曲线。
耐腐蚀性耐腐蚀性是机械工程材料抵抗化学物质和环境侵蚀的能力。
绪论一、机械工程材料的定义和分类1 定义:机械工程材料主要指用于机械工程、电器工程、建筑工程、化工工程、航空航天工程等领域的材料。
2、分类按化学成分分为: 金属材料(用量最大、应用范围最广)高分子材料(质轻、耐腐蚀、化工、机械、航空航天等)陶瓷材料(高电强、高硬度、耐腐蚀、绝缘、勇于电器化工等)复合材料(轻、高强度、结合两种材料的性能优点,用于航空航天等领域)二(机械)工程材料的性能力学性能()保证构件安全可靠(1)材料的使用性能物理性能包括两方面化学性能切削加工性能保证构件容易制备铸造性能材料的工艺性能焊接性能热处理性能:实际进行机械设计时:主要考虑的是材料的使用性能,其中有以力学性能最为重要。
原因:如果力学性能不能瞒住工作的要求时,将引起重大事故,带来灾难。
(如泰坦尼克巨轮的沉没,哥伦比亚号航天分级的解体和坠毁等)这些都是由于零件(部件)的失效引起的。
第一章机械零件的失效分析简介:一失效的定义1任何一个机械零件或部件都要具有一定的功能:(零件设计功能)(1)P、T、M 下,保持一定的几何形状和尺寸(最基本的要求,桥梁,钢轨等)(2)实现规定的机械运动(发动机中的活塞和衢州,把直线运动转换成沿圆周运动)(3)传递力和能(齿轮,传递力矩,水轮机江水能转变成电能)2失效:零件失去设计要求的效能(功能)----失效形式多样,常见的分为以下几种方式。
过量变形断裂磨损腐蚀2引起失效的原因:外界载荷、温度、介质等材料又损害作用(外界对材料的损害)材料本身:抵抗损害的能力。
(这种能力是有限的)若:前者大于后者------失效前者等于后者-------临界状态前者小于后者------正常工作二研究失效的意义1通过失效分析-----找出失效原因------确定相应的抗力指标-----为选材和制定工艺提供依据;2通过失效分析----减少和预防机械产品类事故的重复发生,提高产品质量、减少经济损失;3失效分析工作是机械产品维修工作的基础,确定维修的技术和方法,提高维修工作的质量和效益;4失效分析可以为人仲裁事故责任、侦破犯罪等提高可靠的技术依据。
第一章机械工程材料1·晶格:为描述晶体中原子排列的规律,人为地将原子看为一个点,再用假想的线条2·把个点连接起来,可得到一个空间格子。
称为····3·常见晶格类型:体心立方晶格,面心立方晶格,密排六方晶格4·冷却曲线,曲线上水平段所对应的温度是纯金属的结晶温度。
金属在结晶时,放出大量的结晶潜热,补偿了热量的丧失故金属的结晶是在恒温下进行的。
T1总低于t0,这种现象称为过冷,t1与t0之差称为过冷度t,金属液体冷却速度越大,t1就越低,过冷度也就越大。
(t0理论结晶温度,t1实际结晶温度)5铁碳合金:铁素体,铁素体是碳溶于a-Fe所形成的间隙固溶体,用符号F表示。
奥氏体,奥氏体是碳溶于r-Fe所形成的间隙固溶体,用符号A表示渗碳体,渗碳体是铁和碳所形成的具有复杂晶体结构的金属化合物,用其分子式Fe3C表示渗碳体在钢中总是与铁素体等固溶体组成机械混合物,其形状有片状,粒状,网状和细板状。
6·钢的成分,组织,性能之间有着密切联系。
7·退火与正火常用的退火方法有完全退火,球化退火和去应力退火退火:将钢加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
8·淬火通常是为了获得马氏体,再配合适当的回火,使钢件具备良好的使用性能充分发挥材料的潜能目的:提高各类零件或工具的力学性能,改善某些特殊钢的性能9·回火,淬火钢回火的目的降低或消除淬火内应力,提高尺寸稳定性,获得所需要的使用性能。
淬火得到的马氏体是一种不稳定的组织。
10·合金弹簧钢:它的碳的质量分数一般为0·5%~0·7%60Si2Mn钢是常用的合金弹簧钢常用的高速钢有W18Cr4v和w6Mo5Cr4V211·灰铸铁牌号:HT100用于受力很小,不重要的铸件,如盖,手轮,重锤等HT150一般受力不大的铸件,如底座,罩壳,刀架座,普通机器座子等12·球墨铸铁常用于制造载荷大且受磨损和冲击作用的重要零件,如汽车,拖拉机的曲轴,连杆和机床的蜗杆,蜗论等。
第二章金属材料的成形1·塑性形变对金属组织和性能的影响:金属在塑性形变后,由于变形的不均匀以及变形造成的晶格畸变,内布会产生残余应力,残余应力一般是有害的,但是当工件表面存在残余压应力时,可以有效提高其疲劳寿命。
表面滚压,喷丸处理,表面淬火以及化学热处理都能使工件表面产生残余压应力时,可以有效提高其疲劳寿命。
表面滚压,喷丸处理,表面淬火以及化学热处理都能使工件表面产生残余压应力。
2·冲压基本工序:冲裁,弯曲,拉伸冲裁:冲裁是利用冲模将板材以封闭的轮廓与胚料分离的冲压方法。
它包括落料和冲孔。
冲裁时如果落下部分是零件,周边是废料,称为落料;如果周边是零件,落下部分是废料,称为冲孔。
3·冲模:按结构特征分为简单模,连续模和复合模。
4·焊条的分类:酸性焊条,碱性焊条酸性焊条,是指焊条是指药皮中含有多量酸性氧化物的焊条,焊接时产生酸性熔渣,氧化性较强,合金元素烧损较多,焊缝抗裂性差,优点是,焊接时不易形成气孔,能使用交·直流电源,价格较多低。
碱性焊条:碱性焊条能使焊缝金属含氢量很低,故称为低氢型焊条,优点是焊缝金属中有害元素含量低,合金元素烧损较少,焊缝金属力学性能高,抗裂性好,故碱性焊条用于重要结构的焊接。
但是碱性焊条对油污,铁锈,水分较敏感,易产生气孔所以焊接前要清理干净焊件接头部位,并烘干焊条,碱性焊条应采用直流反接。
5·焊缝接头的组织与性能:1)焊缝区,是由熔池中金属液凝固后形成的,属铸态组织。
由于案等强度原则选用焊条,焊缝区的力学性能一般不低于母材。
焊缝区,熔合区,热影响区第五章测量技术基1.任何一个测量过程都包括四个要素:即被测对象、计量单位、测量方法和测量精度。
2.米的定义是:光在真空中,在1/299792458秒时间间隔内所经过的距离。
3.尺寸量值传递的媒介是各种计量标准器,上一级的计量标准器用来检定下一级的标准器,以实现量值的标准传递。
4.量块又称块规,是无刻度的端面量具,在计量部门和机械制造中应用较广。
5.测量误差是被测量值减去其真值的代数差。
即可用下式表示:测量误差=测得值—真值6.测量误差的来源:(1)计量器具误差(2)环境误差(3)方法误差(4)人员误差7.测量误差的分类:a.系统误差b.随机误差c.粗大误差8.光滑极限量规的误差量规的制造精度应比被测工件的精度高,但不可能将量规的工作尺寸正好加工到某一规定值。
因此,对量规尺寸要规定制造公差。
a. 工作量规的公差带b. 校对量规的公差带9.直线度误差的检测直线度误差是指被测实际直线对理想直线的变动量。
检测直线度误差,一般采用“与理想要素比较原则”。
值的代数差。
即可用下式表示:测量误差=测得值—真值6.测量误差的来源:(1)计量器具误差(2)环境误差(3)方法误差(4)人员误差7.测量误差的分类:a.系统误差b.随机误差c.粗大误差8.光滑极限量规的误差量规的制造精度应比被测工件的精度高,但不可能将量规的工作尺寸正好加工到某一规定值。
因此,对量规尺寸要规定制造公差。
a. 工作量规的公差带b. 校对量规的公差带9.直线度误差的检测直线度误差是指被测实际直线对理想直线的变动量。
检测直线度误差,一般采用“与理想要素比较原则”。
体现该原则的测量与评定方法很多,最常用有:a. 光隙法b. 节距法10.位置误差的检测:a.平行度误差的检测b.垂直度误差的检测c.对称度误差的检测d.跳动误差的检测第六章金属切削原理1.金属切削加工时工件和刀具相互作用的过程。
2.根据切削运动在切削加工过程中所起的作用不同,可分为主运动和进给运动。
a.主运动。
直接切除工件上的切削层,使之转变为切削。
从而形成工件新表面的运动,称为主运动。
主运动的特征是速度最高、消耗功率最大。
b.进给运动。
不断地把切削层投入切削,以逐渐切出整个工件表面的运动。
称为进给运动。
进给运动可以使连续的或断续的,其形式可以是直线运动、旋转运动或者两者的组合。
3.在切削过程中,工件上必然会形成三种表面:待加工表面、已加工表面、过渡表面。
4.切削用量是切削度、进给量和背吃刀量三者的总称。
5.刀具切削部分的结构要素:前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃。
6.刀具标注角度参考系:a.基面——通过切削刃上选定点,且与该点的切削刃速度方向垂直的平面。
b.切削平面——通过切削刃上选定点,且与切削刃相切并垂直于基面的平面。
c.正交平面——通过切削刃上选定点,且与该店的基面和切削平面同时垂直的平面。
d.法平面——通过切削刃上选定点,且与切削刃垂直的平面。
e.假设工作平面——通过切削刃上选定点,且与垂直于基面并平行于假定进给运动方向的平面。
f.背平面——通过切削刃上选定点,且垂直于基面和假定工作平面的平面。
7.切削层是指在切削过程中,刀具的切削部分沿进给方向在一次走刀中从工件代加工表面切下的工件材料层。
一般用垂直于切削速度平面内的切削层参数来表示它的形状和尺寸:切削层公称厚度、切削层公称宽度、切削层公称横截面积。
8.切削层的变形根据切削过程中整个切削区域金属材料的变形特点,可将切削层划分为三个变形区:第一变形区、第二变形区、第三变形区。
9.切削力的分析:主切削力Fc、轴向力Ff、径向力Fp。
10.工作功率的计算工作功率是指消耗在切削加工过程中的功率。
它可分为两部分:一部分是主运动消耗的功率Pc,称为切削功率;另一部分是进给运动消耗的功率Pf,称为进给功率。
11.影响切学历的主要因素a.工件材料。
工件材料的硬度的硬度越大、强度越高,切削力越大。
b.切削用量。
切削用量中背吃刀量和进给量对切削力的影响越大。
加工塑性金属材料时,切削速度对切削力的影响是通过积屑瘤和摩擦的作用实现的。
在低速范围内,随着切削速度的增加,积屑瘤逐渐长大,刀具实际前角逐渐增大,是切削力逐渐减小。
切削脆性材料时,切削变形、切削与刀具前面摩擦都小,切削速度变化时对切削力的影响较小。
c. 刀具几何参数d. 其他因素12.影响切削温度的主要因素:切削用量、工件材料、刀具几何参数、其他因素。
13.刀具磨损的原因很复杂,主要有以下几种常见的形式:硬质点磨损、粘结磨损、扩散磨损、化学磨损。
14.影响材料切削加工性的主要因素:材料的强度和硬度、材料的韧性、材料的塑性、材料的导热系数。
15.常用金属材料的切削加工性:结构钢、铸铁、有色金属、难加工金属材料。
16.刀具几何参数的选择a.前角的选择。
增大前角,可减小切削变形,从而减小切削力、切削热,减低切削功率的消耗,还可抑制积屑瘤和鳞刺的产生,提高加工质量。
但增大前角,会使楔角减小、切削刃与刀头强度降低,容易造成崩刀,还会使刀头的散热面积和容热体积减小,使切削区局部温度上升,易造成刀具的磨损,刀具耐用度下降。
b.后角的选择。
增大后角,可减小刀具后刀面与已加工表面间的摩擦,减小刀具磨损,还可使切削刃钝圆半径减小,提高刃口锋利程度,改善表面加工质量。
但后角过大,将削弱切削刃的强度,减小散热体积,使散热条件恶化,降低刀具耐久度。
c.主偏角与副偏角的选择。
主偏角与副偏角的作用有以下几点:(a)减小主偏角和副偏角,可降低残留面积的提高,减小已加工表面的粗糙度值。
(b)减小主偏角和副偏角,可使刀尖强度提高,散热条件改善,提高刀具耐磨度。
(c)但减小主偏角和副偏角,均使径向力增大,容易引起工艺系统的振动,加大工件的加工误差和表面粗糙度值。
d.刃倾角的选择e.其他几何参数的选择17.切削液的作用:冷却作用、润滑作用、清洁作用、防锈作用。
第七章金属切削加工1.除表面运动外,机床在切削加工过程中所需的其他运动,都是辅助运动。
2.金属切削机床的技术性能:工艺范围、技术参数、加工质量、自动化程度、人机关系、成本。
第八章精密加工与特种加工1.特种加工简介特种加工是指直接利用电能、光能、声能、化学能和电化学能等进行除去材料加工方法的总称。
2.电火花加工特点及应用电火花加工速度慢,加工速度与表面质量矛盾十分明显,但不产生切削力引起的残余应力或变形,可用于各种到点材料型腔面和小孔、薄壁及曲线孔的加工,尤其适于加工模具及难加工材料。
3.电解加工的特点及应用电解加工可加工各种金属材料,一次进给直接成形,生产率较高,加工表面不会产生残余应力和变形,工具阴极在加工过程中基本无损耗;但加工精度难以控制,电解液对设备有腐蚀作用。
点解加工主要用于各种模具的型腔和各种型孔及难加工材料的加工。
4.激光加工原理利用激光的相干性、单色性、方向性好和能量密度高的特点,通过化学系统,将激光聚焦成直径仅几微米的光斑,可获得极高的能量密度和极高的温度。