機械加工基礎(chǔ)知識 上【專用課件】

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1、機械加工基礎(chǔ)知識單位：勞動服務(wù)公司機加廠單位：勞動服務(wù)公司機加廠主講：曾雋平主講：曾雋平 2012年年6月月第一章第一章 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識金屬材料基礎(chǔ)知識金屬材料基礎(chǔ)知識2內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡第一節(jié)、常用材料比重和合金第一節(jié)、常用材料比重和合金元素符號元素符號 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識材 料 名 稱比 重材 料 名 稱比 重材 料 名 稱比 重(克/厘米)(克/厘米)(克/厘米)灰口鑄鐵6.8 7.2鈦Ti4.51金Au19.32可鍛鑄鐵7.2 7.4鋅Zn7.14鉑Pt21.45鋼材7.85鉛pb11.34鉀k0.86鑄鋼7.8鈹Be1.85鈉Na0.97低碳鋼(

2、含碳0.1%)7.85稀土RE鈣Ca1.55中碳鋼(含碳0.4%)7.82鎢W19.3硼B(yǎng)2.34高碳鋼(含碳1%)7.81鈷Co8.9硅Si2.33高速鋼(含鎢9%)8.3鉭Ta16.6鎂Mg1.74高速鋼(含鎢18%)8.7YG類硬質(zhì)合金(鎢鈷)14.4 14.9鎳Ni8.9不銹鋼(含鉻13%)7.75YT類硬質(zhì)合金(鎢鈦鈷)9.5 12.4錫Sn7.29紫銅8.89汞Hg13.6銻Sb6.68黃銅8.4 8.85錳Mn7.43磷P1.83鋁合金2.67 2.85鉻Cr7.19硫S2.07錫基軸承合金7.34 7.75釩V6.11碳C2.25鉛基軸承合金9.33 10.67鉬Mo10.2氮

3、N鐵Fe7.87鈮Nb8.57氧O銅Cu8.9銀Ag10.5氫H鋁Al2.73內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡第二節(jié)、鋼鐵材料第二節(jié)、鋼鐵材料 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識一、鑄鐵一、鑄鐵 即生鐵。指含碳量為即生鐵。指含碳量為2.116.69%2.116.69%的鐵碳合金。依照室溫組織的不同，的鐵碳合金。依照室溫組織的不同，可將鑄鐵分為如下三類：亞共晶鑄鐵：含碳量可將鑄鐵分為如下三類：亞共晶鑄鐵：含碳量4.3%4.3%；共晶鑄鐵：含碳量共晶鑄鐵：含碳量4.3%4.3%；過共晶鑄鐵：含碳量；過共晶鑄鐵：含碳量4.3%4.3%。按主要性能和使用特性分為：。按主要性能和使用特性分為：灰口鑄鐵灰口鑄鐵(H

4、T)(HT)、球墨鑄鐵、球墨鑄鐵(QT)(QT)、可鍛鑄鐵（、可鍛鑄鐵（KTKT）鑄鐵鑄鐵 抗磨鑄鐵抗磨鑄鐵(KmT(KmT、耐蝕鑄鐵、耐蝕鑄鐵(ST)(ST)耐熱鑄鐵耐熱鑄鐵(RT)(RT)代號用漢語拼音帶抗拉強度表示。代號用漢語拼音帶抗拉強度表示。二、鋼二、鋼 1 1、碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼的含碳量小于碳素結(jié)構(gòu)鋼的含碳量小于0.38%0.38%，而以小于，而以小于0.25%0.25%的最為常用，即的最為常用，即以低碳鋼為主。這類鋼盡管硫、磷等有害雜質(zhì)的含量較高，但性能仍能滿足以低碳鋼為主。這類鋼盡管硫、磷等有害雜質(zhì)的含量較高，但性能仍能滿足一般工程結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)及一些機件的使用

5、要求，且價格低廉，因此在國民一般工程結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)及一些機件的使用要求，且價格低廉，因此在國民經(jīng)濟各個部門得到廣泛應(yīng)用?？晒┖附?、鉚接及栓接構(gòu)件之用，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟各個部門得到廣泛應(yīng)用?？晒┖附?、鉚接及栓接構(gòu)件之用，廣泛應(yīng)用于橋梁、船舶、建筑工程中制作各種靜負荷的金屬結(jié)構(gòu)件、不需熱處理的一般橋梁、船舶、建筑工程中制作各種靜負荷的金屬結(jié)構(gòu)件、不需熱處理的一般機械零件和普通焊接件，是一種用途非常廣泛的工程用鋼。機械零件和普通焊接件，是一種用途非常廣泛的工程用鋼。4內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 依據(jù)GB700-88國標規(guī)定，碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號以屈服點“屈”字的漢語拼音首位字母Q和后面三位數(shù)字來表示，如Q21

6、5、Q235、Q255等，每個牌號的數(shù)字均表示該鋼種在厚度小于16mm時的最低屈服點（MPa）。在鋼的牌號尾部，可用A、B、C、D表示鋼的質(zhì)量等級。其中A為普通級，B、C、D表示硫、磷含量較低的優(yōu)等級別。在牌號的最后還可用符號標志其冶煉時的脫氧程度，如對未完全脫氧的沸騰鋼標以符號“F”，而對已完全脫氧的鎮(zhèn)靜鋼則表以“Z”或不標符號。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼是含少量合金元素（一般含合金總量小于3%）的普通合金鋼，它強度較高，加工和焊接工藝性較好，生產(chǎn)成本接近碳素鋼，如Q295(12Mn)、Q345(16Mn)。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識5內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)

7、鋼 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 硫、磷含量較低（硫、磷含量較低（0.035%0.035%），依據(jù)），依據(jù)GB699-1999GB699-1999，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號用兩位數(shù)字表示，即鋼中平均含碳量的構(gòu)鋼的牌號用兩位數(shù)字表示，即鋼中平均含碳量的萬分數(shù)萬分數(shù)。對于沸騰鋼則。對于沸騰鋼則在尾部增加符號在尾部增加符號F,F,如如08F08F，15F15F等。半鎮(zhèn)靜鋼注等。半鎮(zhèn)靜鋼注“b”b”，鎮(zhèn)靜鋼一般不注。當，鎮(zhèn)靜鋼一般不注。當鋼中錳含量（質(zhì)量分數(shù)）小于鋼中錳含量（質(zhì)量分數(shù)）小于0.7%0.7%時，稱為普通含錳量優(yōu)質(zhì)碳素鋼；當錳時，稱為普通含錳量優(yōu)質(zhì)碳素鋼；當錳含量在含量在0.7

8、%1.2%0.7%1.2%之間時稱為較高含錳量優(yōu)質(zhì)碳素鋼，在尾部標以之間時稱為較高含錳量優(yōu)質(zhì)碳素鋼，在尾部標以“Mn”Mn”，錳的含量增多，可以提高鋼的淬透性。因此，比普通錳含量鋼強度較高，錳的含量增多，可以提高鋼的淬透性。因此，比普通錳含量鋼強度較高，韌性和塑性稍低，硬度和耐磨性提高。韌性和塑性稍低，硬度和耐磨性提高。根據(jù)優(yōu)質(zhì)碳素鋼含碳量的不同，分為根據(jù)優(yōu)質(zhì)碳素鋼含碳量的不同，分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼：低碳鋼低碳鋼的含碳量（質(zhì)量分數(shù)）的含碳量（質(zhì)量分數(shù)）0.25%0.25%，由于含碳量低，因而強度，由于含碳量低，因而強度低，硬度低，但塑性、韌性高，可鍛性和焊接性好，冷

9、塑性變形能力高。低，硬度低，但塑性、韌性高，可鍛性和焊接性好，冷塑性變形能力高。一般不采用熱處理，還可作為滲碳鋼，用于制造表面滲碳處理的中小機械一般不采用熱處理，還可作為滲碳鋼，用于制造表面滲碳處理的中小機械零件和要求不高的模具。零件和要求不高的模具。6內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 中碳鋼中碳鋼的含碳量為的含碳量為0.3%0.6%0.3%0.6%，強度、硬度較高，塑，強度、硬度較高，塑性、韌性稍低，熱鍛、熱壓性能良好，冷作變形能力較好，性、韌性稍低，熱鍛、熱壓性能良好，冷作變形能力較好，切削性能較佳，但焊接性較差，主要用于制造較大負載的切削性能較佳，但焊接性較差，

10、主要用于制造較大負載的機械零件。由于含碳量較高，可采用熱處理強化，多屬于機械零件。由于含碳量較高，可采用熱處理強化，多屬于調(diào)質(zhì)鋼（調(diào)質(zhì)鋼（4040、4545、5050鋼是最常用的中碳調(diào)質(zhì)鋼）。鋼是最常用的中碳調(diào)質(zhì)鋼）。高碳鋼高碳鋼的含碳量在的含碳量在0.6%0.6%以上，焊接性能低。因為碳含量以上，焊接性能低。因為碳含量高，所以水淬常產(chǎn)生裂紋，一般采用水淬油冷雙液淬火，高，所以水淬常產(chǎn)生裂紋，一般采用水淬油冷雙液淬火，而小尺寸截面零件一般采用油淬為佳。主要應(yīng)用于耐磨零而小尺寸截面零件一般采用油淬為佳。主要應(yīng)用于耐磨零件及彈簧。件及彈簧。合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼 是在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入適量的一種

11、是在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入適量的一種或幾種合金元素而形成的，它比碳素結(jié)構(gòu)鋼的綜合性能要或幾種合金元素而形成的，它比碳素結(jié)構(gòu)鋼的綜合性能要好，如好，如20Mn220Mn2、35SiMn35SiMn、40Cr40Cr、20CrMnTi20CrMnTi等。等。7內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡3、工具鋼、工具鋼 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 工具鋼分為工具鋼分為碳素工具鋼、高速工具鋼、合金工具鋼碳素工具鋼、高速工具鋼、合金工具鋼 碳素工具鋼碳素工具鋼 是指含碳量在是指含碳量在0.65%1.35%0.65%1.35%范圍內(nèi)的優(yōu)范圍內(nèi)的優(yōu)質(zhì)高碳鋼，代號用質(zhì)高碳鋼，代號用T T表示碳素工具鋼，后面數(shù)字表示含碳

12、量的千表示碳素工具鋼，后面數(shù)字表示含碳量的千分之幾（如分之幾（如T10T10、T12AT12A）等。這類鋼由于耐熱性能很差）等。這類鋼由于耐熱性能很差（200250200250），允許的切削速度很低，一般僅適用于尺寸較小、），允許的切削速度很低，一般僅適用于尺寸較小、低速的手動切削工具及形狀較簡單的模具和量具。低速的手動切削工具及形狀較簡單的模具和量具。合金工具鋼合金工具鋼 是指含鉻、鎢、硅、錳、鉬、釩等合是指含鉻、鎢、硅、錳、鉬、釩等合金元素的低合金鋼。合金工具鋼有較高的耐熱性金元素的低合金鋼。合金工具鋼有較高的耐熱性(300(300400)400)，可以允許在較高的切削速度下工作；耐磨性較

13、好，因此可用于可以允許在較高的切削速度下工作；耐磨性較好，因此可用于截面積較大，要求熱處理變形較小，對耐磨性及韌性有一定要截面積較大，要求熱處理變形較小，對耐磨性及韌性有一定要求的低速切削工具，如板牙、手用絲錐、鉸刀、拉刀等。常用求的低速切削工具，如板牙、手用絲錐、鉸刀、拉刀等。常用的有：的有：9SiCr9SiCr、CrWMnCrWMn等。等。8內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 高速工具鋼高速工具鋼 高速工具鋼也叫高速鋼，是一種加入高速工具鋼也叫高速鋼，是一種加入了較多鎢了較多鎢(W)(W)、鉬、鉬(Mo)(Mo)、鉻、鉻(Cr)(Cr)、釩、釩(V)(V)等合金元素

14、的高合金等合金元素的高合金工具鋼，含碳量在工具鋼，含碳量在0.7%1.65%0.7%1.65%之間，合金元素在之間，合金元素在10%20%10%20%范圍內(nèi)，較明顯的提高了鋼的硬度、淬透性、耐磨性及熱硬范圍內(nèi)，較明顯的提高了鋼的硬度、淬透性、耐磨性及熱硬性，在性，在500500600600溫度時，仍具有高的硬度，鑄造鈷基合溫度時，仍具有高的硬度，鑄造鈷基合金在金在700700850850時的硬度仍無顯著變化。時的硬度仍無顯著變化。高速鋼代號表示方法：含碳量高速鋼代號表示方法：含碳量1.00%1.00%時不予標出，時不予標出，1.00%1.00%時，數(shù)字為千分之幾，后面是元素符號，數(shù)字是平時，數(shù)

15、字為千分之幾，后面是元素符號，數(shù)字是平均含量的百分之幾，平均合金含量均含量的百分之幾，平均合金含量1.5%1.5%鋼號中僅標明元素，鋼號中僅標明元素，平均合金含量平均合金含量1.5%1.5%，2.5%2.5%、3.5%23.5%3.5%23.5%時，相應(yīng)寫成時，相應(yīng)寫成2 2、3 3、424424，如，如W18Cr4VW18Cr4V表示含碳量大于表示含碳量大于1.00%1.00%，含鎢，含鎢18%18%，含鉻含鉻4%4%，含釩小于，含釩小于1.5%1.5%。高速鋼具有優(yōu)良的綜合性能，是應(yīng)。高速鋼具有優(yōu)良的綜合性能，是應(yīng)用較多的一種刀具材料。用較多的一種刀具材料。9內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械

16、加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識按用途不同可分為：按用途不同可分為：通用型高速鋼通用型高速鋼和和高性能高速鋼高性能高速鋼。通用型高速鋼通用型高速鋼的碳的碳(C)(C)含量含量0.7%0.7%0.9%0.9%，是中，是中等熱穩(wěn)定性高速鋼，具有一定的硬度（等熱穩(wěn)定性高速鋼，具有一定的硬度（636366HRC66HRC）和耐）和耐磨性，高的韌性和強度，良好的塑性和磨削性，廣泛用磨性，高的韌性和強度，良好的塑性和磨削性，廣泛用于制造各種復雜刀具，切削硬度在于制造各種復雜刀具，切削硬度在250250280HBW280HBW以下的大以下的大部分結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵。部分結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵。高性能高速鋼高性能高速鋼是指在通用

17、型高速鋼的成分中再是指在通用型高速鋼的成分中再增加一些含碳量、含釩量，有時添加鈷、鋁等合金元素增加一些含碳量、含釩量，有時添加鈷、鋁等合金元素以提高耐熱性和耐磨性的鋼種，其熱穩(wěn)定性高，加熱到以提高耐熱性和耐磨性的鋼種，其熱穩(wěn)定性高，加熱到630630650650時仍保持時仍保持60HRC60HRC的硬度，具有更好的力學性的硬度，具有更好的力學性能，壽命約為通用型高速鋼的能，壽命約為通用型高速鋼的1.51.53 3倍。倍。10內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 按制造方法不同可分為：熔煉高速鋼和粉末冶按制造方法不同可分為：熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。粉末冶金高速鋼是用細小

18、的高速鋼粉末（直徑金高速鋼。粉末冶金高速鋼是用細小的高速鋼粉末（直徑0.10.10.6mm0.6mm的球形）在高溫（的球形）在高溫（11001100）高壓（）高壓（100MPa100MPa）下直接壓制而成的，完全避免了碳化物偏析。粉末冶金高下直接壓制而成的，完全避免了碳化物偏析。粉末冶金高速鋼和熔煉高速鋼相比，強度比一般高速鋼提高一倍，韌速鋼和熔煉高速鋼相比，強度比一般高速鋼提高一倍，韌性提高性提高1.51.52 2倍。硬度提高倍。硬度提高0.50.51HRC1HRC。適合做插齒刀、銑。適合做插齒刀、銑刀等受沖擊大的刀具。刀等受沖擊大的刀具。按化學成分（主要按含鎢量）：含鎢按化學成分（主要按含

19、鎢量）：含鎢12%12%18%18%的鎢高速鋼（用的鎢高速鋼（用W18Cr4VW18Cr4V做鉆頭、銑刀等；做鉆頭、銑刀等；W12Cr4V4MoW12Cr4V4Mo做車做車刀，刨刀；刀，刨刀；9W18Cr4V29W18Cr4V2等）；含鎢等）；含鎢6%6%8%8%的鎢鉬高速鋼：有的鎢鉬高速鋼：有W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2（耐溫高，價格低）；含鎢（耐溫高，價格低）；含鎢2%2%和不含鎢的鉬高和不含鎢的鉬高速鋼。速鋼。11內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡4、硬質(zhì)合金、硬質(zhì)合金 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 硬質(zhì)合金是以難溶的金屬碳化物（碳化鎢硬質(zhì)合金是以難溶的金屬碳化物（碳化鎢WCWC、

20、碳、碳化鈦化鈦TiCTiC）為基礎(chǔ)，以金屬粘結(jié)劑（如鈷）為基礎(chǔ)，以金屬粘結(jié)劑（如鈷CoCo）為粘合劑，混）為粘合劑，混合壓制成型后燒結(jié)而成。合壓制成型后燒結(jié)而成。硬質(zhì)合金可分為碳化鎢基和碳（氮）化鈦基兩硬質(zhì)合金可分為碳化鎢基和碳（氮）化鈦基兩大類。我國最常用的碳化鎢基硬質(zhì)合金有：鎢鈷類（如大類。我國最常用的碳化鎢基硬質(zhì)合金有：鎢鈷類（如YG3XYG3X、YG6YG6、YG8YG8等）和鎢鈦鈷類（如等）和鎢鈦鈷類（如YT30YT30、YT15YT15、YT5YT5等），等），近年來，新牌號的硬質(zhì)合金得到了快速發(fā)展。硬質(zhì)合金也近年來，新牌號的硬質(zhì)合金得到了快速發(fā)展。硬質(zhì)合金也是用的叫普遍的一種刀具

21、材料。是用的叫普遍的一種刀具材料。另外因為它硬度高，耐磨性好，常做冷精鍛凹模，另外因為它硬度高，耐磨性好，常做冷精鍛凹模，壽命可以達到幾十萬件甚至上百萬件。但是硬質(zhì)合金的韌壽命可以達到幾十萬件甚至上百萬件。但是硬質(zhì)合金的韌性比工具鋼差得多性比工具鋼差得多,基本上不能承受拉應(yīng)力，因此在做凹基本上不能承受拉應(yīng)力，因此在做凹模時模時,給硬質(zhì)合金模芯加上預應(yīng)力圈，讓硬質(zhì)合金模芯內(nèi)表給硬質(zhì)合金模芯加上預應(yīng)力圈，讓硬質(zhì)合金模芯內(nèi)表面處于壓應(yīng)力狀態(tài)，這樣在工作時可以抵消拉應(yīng)力。面處于壓應(yīng)力狀態(tài)，這樣在工作時可以抵消拉應(yīng)力。12內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識硬質(zhì)合金的性能特點：硬質(zhì)

22、合金的性能特點：a a、硬度比高速鋼高很多。（達到硬度比高速鋼高很多。（達到HRA88HRA889191或或HRC76HRC767979，比高速鋼，比高速鋼HRC63HRC636666高）。高）。b b、抗彎強度只相當高速鋼的抗彎強度只相當高速鋼的1/21/21/31/3。(高速鋼高速鋼300030004000MPa4000MPa，硬質(zhì)合金，硬質(zhì)合金10001000多多MPa)MPa)c c、韌性比高速鋼低得多（高速鋼抗拉強度韌性比高速鋼低得多（高速鋼抗拉強度150015002400MPa2400MPa，硬質(zhì)合金，硬質(zhì)合金800MPa800MPa）。）。d d、熱物理性能：硬質(zhì)合金的熱導率是高

23、速鋼的熱物理性能：硬質(zhì)合金的熱導率是高速鋼的2 23 3倍。倍。e e、耐熱性比高速鋼高很多。硬質(zhì)合金在耐熱性比高速鋼高很多。硬質(zhì)合金在80080010001000時尚可進行切削，在高溫下有良好的抗塑性變形的能力。時尚可進行切削，在高溫下有良好的抗塑性變形的能力。f f、抗粘結(jié)性高于高速鋼，抗粘結(jié)磨損能力強。（高抗粘結(jié)性高于高速鋼，抗粘結(jié)磨損能力強。（高速鋼粘結(jié)溫度速鋼粘結(jié)溫度575575，鎢鈷類粘結(jié)溫度，鎢鈷類粘結(jié)溫度625625750750，鎢鈦鈷類，鎢鈦鈷類775775850850）。）。g g、化學穩(wěn)定性：氧化溫度高于高速鋼。化學穩(wěn)定性：氧化溫度高于高速鋼。13內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡

24、第三節(jié)、金屬材料的力學性能第三節(jié)、金屬材料的力學性能 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識金屬材料的主要力學性能有：強度、塑性、硬度、韌性、疲勞強度等。金屬材料的主要力學性能有：強度、塑性、硬度、韌性、疲勞強度等。1 1、強度：強度是金屬材料在力的作用下，抵抗塑性變形和斷、強度：強度是金屬材料在力的作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力，強度有多種判據(jù)，工程上以屈服點和抗拉強度最為常用。裂的能力，強度有多種判據(jù)，工程上以屈服點和抗拉強度最為常用。(1)(1)、屈服點、屈服點 它是指拉伸試樣產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的應(yīng)力?？捎嬎侵咐煸嚇赢a(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的應(yīng)力。可計算：算：Fs FsFs Fs試樣發(fā)生屈服時所承試樣

25、發(fā)生屈服時所承受的最大載荷，受的最大載荷，(N)(N)；s=(MPa)s=(MPa)Ao Ao Ao Ao試樣原始截面積，試樣原始截面積，(mm)(mm)(2)(2)、抗拉強度、抗拉強度 指金屬材料在拉斷前所承受的最大應(yīng)力，以指金屬材料在拉斷前所承受的最大應(yīng)力，以bb表示。表示。以下式表示：以下式表示：Fb FbFb Fb試樣在拉斷前所承試樣在拉斷前所承受的最大載受的最大載(N)(N)；b=b=（MPaMPa）AoAo 由于機器零件或構(gòu)件工作時，通常不允許發(fā)生塑性變形，因此由于機器零件或構(gòu)件工作時，通常不允許發(fā)生塑性變形，因此多以屈服點多以屈服點ss作為強度設(shè)計的依據(jù)。對于脆性材料，因斷裂前基

26、本不發(fā)生作為強度設(shè)計的依據(jù)。對于脆性材料，因斷裂前基本不發(fā)生塑性形變，故無屈服點可言，在強度計算時，則以塑性形變，故無屈服點可言，在強度計算時，則以bb為依據(jù)。為依據(jù)。14內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡常用鋼材的力學性能常用鋼材的力學性能 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識材料材料 名稱名稱牌牌 號號材材 料料的狀態(tài)的狀態(tài)力力 學學 性性 能能抗剪強度抗剪強度/MPa抗拉強度抗拉強度b/MPa屈服點屈服點S/MPa伸長率伸長率E10（%）彈性模量彈性模量E/103MPa普通碳普通碳素鋼素鋼Q195、(A0)未經(jīng)退未經(jīng)退火的火的255 373314 46118618 22Q195F、(A1)255 31

27、4314 39228 33Q215、(A2)265 333333 41221626 31Q235、(A3)304 373432 46125321 25Q255、(A4)333 412481 51125519 23Q275、(A5)392 490569 60827515 1915內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識材料材料 名稱名稱牌牌 號號材材 料料的狀態(tài)的狀態(tài)力力 學學 性性 能能抗剪強度抗剪強度/MPa抗拉強度抗拉強度b/MPa屈服點屈服點S/MPa伸長率伸長率E10（%）彈性模量彈性模量E/103MPa優(yōu)質(zhì)碳優(yōu)質(zhì)碳素鋼素鋼05已退火的已退火的1962252805F2

28、06 294255 3733208F216 304275 3831773208255 353324 4411963218610F216 333275 4121863010255 333294 4322062919415F245 363314 4512815265 373333 4712252619820F275 383333 4712252619620275 392353 5002452520625314 432392 5392752419830353 471441 5882942219735392 511490 6373142019740412 530511 6573331820945432

29、 549539 6863531620050432 569539 716373142166053968640213204705887454221120616內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 2、塑性：塑性是指金屬材料產(chǎn)生塑性變形而不被破壞的能力，通常以伸長率來表示：L1L0 L0試樣原始標距長度mm；=100%式中：L0 L1試樣拉斷后的標距長度mm。伸長率的數(shù)值與試樣尺寸有關(guān)，因而試驗時應(yīng)對所選定的試樣尺寸做出規(guī)定，以便進行比較。如0=10d 0時，用10表示或表示；L0=5d 0時，用5表示 金屬材料的塑性也可用斷面收縮率表示：Ao A1 Ao試樣的原始截面積，mm

30、=100%Ao A1試樣拉斷后斷口處截面積mm和值愈大，材料的塑性愈好。良好的塑性不僅是金屬材料進行軋制、鍛造、沖壓、焊接的必要條件，而且在使用時萬一超載，由于產(chǎn)生塑性變形，能夠避免突然斷裂。17內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡3、硬度、硬度 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 金屬材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕的能力稱為金屬材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕的能力稱為硬度。硬度是衡量金屬軟硬的判據(jù)。硬度直接影響到材料的耐磨性及切硬度。硬度是衡量金屬軟硬的判據(jù)。硬度直接影響到材料的耐磨性及切削加工性。削加工性。布氏硬度（布氏硬度（HBHB）以直徑為以直徑為D D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球為壓頭，

31、的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球為壓頭，在載荷在載荷F F的靜壓力下，將壓頭壓入被測材料的表面，停留若干秒后，卸的靜壓力下，將壓頭壓入被測材料的表面，停留若干秒后，卸去載荷，然后采用帶刻度的專用放大鏡測出壓痕直徑去載荷，然后采用帶刻度的專用放大鏡測出壓痕直徑d d，并依據(jù)，并依據(jù)d d的數(shù)值的數(shù)值從專門的硬度表格中查出相應(yīng)的從專門的硬度表格中查出相應(yīng)的HBHB值。值。布氏硬度通常用于布氏硬度通常用于HBHB值小于值小于450450的材料，如灰鑄鐵，非鐵合金或的材料，如灰鑄鐵，非鐵合金或較軟的鋼材，將鋼球壓頭測出的硬度值標以較軟的鋼材，將鋼球壓頭測出的硬度值標以HBSHBS，而將硬質(zhì)合金球測出，而將硬質(zhì)合

32、金球測出的硬度值標以的硬度值標以HBWHBW。洛氏硬度（洛氏硬度（HRHR）在特定的壓頭上以一定壓力壓入被測材料，在特定的壓頭上以一定壓力壓入被測材料，根據(jù)壓痕深度來度量材料的硬度，稱為洛氏硬度。根據(jù)壓痕深度來度量材料的硬度，稱為洛氏硬度。HRCHRC是用是用1471N 1471N(150kg/f)(150kg/f)載荷，將頂角為載荷，將頂角為120120的金剛石圓錐形壓頭壓入金屬表面測得的金剛石圓錐形壓頭壓入金屬表面測得的洛氏硬度值。主要用于測定淬火鋼及較硬的金屬材料。的洛氏硬度值。主要用于測定淬火鋼及較硬的金屬材料。18內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識第一節(jié)、機械

33、制圖第一節(jié)、機械制圖一、常用尺寸標注一、常用尺寸標注1.1.中心孔：中心孔：中心孔有中心孔有60、75、90三種，其中三種，其中60最常用。最常用。60中心孔又有中心孔又有A、B、C、R四種型號，如圖示：四種型號，如圖示：第二章第二章 機械加工常識機械加工常識19內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識20內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識21內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識22內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識23內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識24內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡

34、機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識25內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識26內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡1.2.表面光潔度：表面光潔度：機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識27內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識28內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識29內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡1.3.常用錐度：常用錐度：機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識30內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識31內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識32內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡第二節(jié)、螺紋螺紋1.1.普通螺紋普通螺紋 機械加工

35、基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 內(nèi)外螺紋總是成對使用的，決定內(nèi)外螺紋能否配合，以及配內(nèi)外螺紋總是成對使用的，決定內(nèi)外螺紋能否配合，以及配合的松緊程度，主要取決于牙型角合的松緊程度，主要取決于牙型角、螺距、螺距P P和中徑和中徑D2D2（d2d2）三個基本）三個基本要素的精度。要素的精度。牙型角牙型角 是螺紋軸向剖面上的相鄰兩牙側(cè)之間的夾角。普是螺紋軸向剖面上的相鄰兩牙側(cè)之間的夾角。普通螺紋的牙型角為通螺紋的牙型角為 =60=60。中徑中徑D2D2（d2d2）是一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過螺是一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過螺紋牙厚與牙槽寬相等的地方。紋牙厚與牙槽寬相等的地方。螺距螺距P

36、P 是相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點之間的軸向距離。是相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點之間的軸向距離。普通螺紋其原始牙型呈等邊三角形，牙型角普通螺紋其原始牙型呈等邊三角形，牙型角6060，其高度為，其高度為H H，基本牙型上的大徑削平基本牙型上的大徑削平H/8H/8，小徑處削平，小徑處削平H/4H/4。普通螺紋分為粗牙和細牙兩種。普通螺紋分為粗牙和細牙兩種。粗牙普通螺紋用字母粗牙普通螺紋用字母“M”M”及及“公稱直徑公稱直徑”表示，如表示，如M8M8、M16M16等。細牙普通螺紋用字母等。細牙普通螺紋用字母“M”M”及及“公公稱直徑稱直徑螺距螺距”表示，如表示，如M10M101 1、M20M201.51

37、.5等。當螺紋為左旋時，在螺等。當螺紋為左旋時，在螺紋代號之后加紋代號之后加“LH”LH”，如，如M16LHM16LH，M20M201.5LH1.5LH等。等。一、螺紋的基本要素一、螺紋的基本要素33內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識34內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識35內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡1.2.梯形螺紋梯形螺紋 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識36內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識37內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 梯形螺紋是使用最多的傳動螺紋，這是由于梯形螺紋具有加工比較容易、強度適中、傳動性能可靠的特性。國家標準

38、GB/T5796.14-1986規(guī)定了一般用途的梯形螺紋的牙型、尺寸和公差，但不適用于精密的機床絲杠。我國機床行業(yè)有專門的機床絲杠精度標準。梯形螺紋的原始牙型角是30，在頂部和底部對稱削平后得到基本牙型，其牙頂和牙底的寬度均為0.366P。具有基本牙型的內(nèi)、外螺紋配合后是沒有間隙的。為了保證梯形螺紋的靈活性，必須使配合后的內(nèi)、外螺紋在大徑間和小徑間留有一定的間隙，因此分別在內(nèi)、外螺紋的基本牙型的牙底處留有一個保證間隙ac,這樣就得到了另外一個牙型，它就是梯形螺紋的設(shè)計牙型：內(nèi)螺紋的大徑要比基本牙型大，外螺紋的小徑要比基本牙型小，都加一個間隙，其余各直徑的尺寸沒有變化，只是在內(nèi)、外螺紋的牙底和外

39、螺紋的牙頂都制有圓弧。因此車制梯形螺紋的時候，刀尖的寬度要根據(jù)牙尖角尺寸。梯形螺紋用“Tr”表示。單線螺紋用“公稱直徑螺距”表示，多線螺紋用“公稱直徑導程（螺距）”表示。當螺紋為左旋時，需在尺寸規(guī)格之后加注“LH”，右旋不注出。1.3.英制螺紋英制螺紋 英制螺紋的牙型角為55，其公稱直徑按英寸（in），標以“”，例如：3/8（英制螺紋，公稱直徑3/8英寸，每英寸16扣）。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識38內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡1.4.管螺紋管螺紋 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識39內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡1.4.1.牙型角牙型角55管螺紋管螺紋 1.4.1.1.圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋的配

40、合（使用在低壓靜載的場合，如水、煤氣管的連接）；1.4.1.2.圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋的配合（適用于高壓、動載等受力復雜的場合）；1.4.1.3.圓柱內(nèi)螺紋和圓柱外螺紋的配合（也叫做55非密封管螺紋）不具有密封性，只做連接使用。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 螺紋的尺寸代號是以管子通徑的規(guī)格作為管螺紋的尺寸規(guī)格，如上圖：公稱尺寸1/2的右旋圓錐外螺紋標記為ZG1/2，其基準平面上的大徑尺寸為20.955，每英寸14扣。40內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識41內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡1.4.2.牙型角牙型角60管螺紋管螺紋 牙型角為60的密封管螺紋，內(nèi)、外螺紋可以組成

41、兩種配合：錐/錐和柱/錐，這兩種配合的螺紋副本身都具有密封性。適用于管子、閥門、管接頭、旋塞及其他管路附件。為確保螺紋連接的密封性，應(yīng)在螺紋副內(nèi)添加合適的密封介質(zhì)。牙型 60密封管螺紋的牙型，其原始三角形為60的等邊三角形。圓錐螺紋的錐度比為1：16，其牙型角的角平分線垂直于螺紋軸線。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識42內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識43內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡二、螺紋聯(lián)結(jié)二、螺紋聯(lián)結(jié) 2.1.螺釘（螺栓）聯(lián)結(jié)的種類螺釘（螺栓）聯(lián)結(jié)的種類 有半圓頭螺釘、圓柱頭螺釘、沉頭螺釘：一般不用螺母，直接有半圓頭螺釘、圓柱頭螺釘、沉頭螺釘：一般不用螺母，直接擰入

42、工件的螺紋孔內(nèi)，適用于受力不大及一些輕小零件的聯(lián)結(jié)。擰入工件的螺紋孔內(nèi)，適用于受力不大及一些輕小零件的聯(lián)結(jié)。小六角頭鉸制孔用螺栓：螺栓桿部與工件通孔配合良好，起緊小六角頭鉸制孔用螺栓：螺栓桿部與工件通孔配合良好，起緊固與定位作用，能承受側(cè)向力，一般用于不必打銷釘而又有定位要求固與定位作用，能承受側(cè)向力，一般用于不必打銷釘而又有定位要求的聯(lián)結(jié)。的聯(lián)結(jié)。雙頭螺栓聯(lián)結(jié)：裝配時一端擰入固定零件的螺孔中，再把被聯(lián)結(jié)雙頭螺栓聯(lián)結(jié)：裝配時一端擰入固定零件的螺孔中，再把被聯(lián)結(jié)件用螺母夾緊。這種聯(lián)結(jié)，適用于被連接件厚度較大或經(jīng)常需要拆卸件用螺母夾緊。這種聯(lián)結(jié)，適用于被連接件厚度較大或經(jīng)常需要拆卸的地方。的地方。

43、六角頭螺栓聯(lián)結(jié)：使用時不需螺母，通過零件的孔，擰入另一六角頭螺栓聯(lián)結(jié)：使用時不需螺母，通過零件的孔，擰入另一零件的螺紋孔中。使用于不經(jīng)常拆卸的地方。螺釘頭有小六角，內(nèi)六零件的螺紋孔中。使用于不經(jīng)常拆卸的地方。螺釘頭有小六角，內(nèi)六角和方形等。角和方形等。其它螺釘：如其它螺釘：如T型螺釘、地腳螺栓等。型螺釘、地腳螺栓等。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識44內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡2.2.螺紋緊固件的機械性能和常用材料螺紋緊固件的機械性能和常用材料 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 在螺栓的頭部，常有數(shù)字，這些數(shù)字表示螺栓的機械性能等級。螺栓、螺釘和螺柱的機械性能用小數(shù)的形式表示：如4.8、5.6、

44、8.8、10.9等等。性能等級小數(shù)點前的數(shù)字代表材料公稱抗拉強度b的1/100，小數(shù)點后的數(shù)字代表材料的屈服強度(s)或非比例伸長應(yīng)力（0.2）與公稱抗拉強度(b)之比的10倍(10b/b)。簡稱：屈強比，（3.66.8級為s，8.812.9級為0.2）。推薦材料：3.6級：低碳鋼；4.66.8級：低碳鋼或中碳鋼；8.8、9.8級：低碳合金鋼，中碳鋼經(jīng)淬火并回火；10.9級：中碳鋼，低、中碳合金鋼，合金鋼，淬火并回火；12.9級：合金鋼淬火并回火。45內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡2.3.螺栓的產(chǎn)品等級：螺栓的產(chǎn)品等級：機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 六角頭螺栓產(chǎn)品等級分為A、B、C三級。其中A級

45、最精確，C級精度最差。A級用于承載較大，要求精度高或受沖擊、振動載荷的場所。標記示例：螺紋規(guī)格d=M12、公稱長度=80mm、性能等級為8.8級、表面氧化、A級六角頭螺栓的標記為：GB/T5782 M1280A級粗牙全螺紋六角頭螺栓：M12、長度80、性能等級8.8級：GB/T5783 M1280B級粗牙六角頭螺栓（細桿）：M12、長度80、性能等級8.8級：GB/T5784 M1280C級六角頭螺栓：M12、長度80、性能等級為4.8級的標記為：GB/T5780 M1280C級全螺紋六角頭螺栓：M1280的4.8級螺栓標記為：GB/T5781 M128046內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡第三節(jié)、鋼

46、的熱處理常識第三節(jié)、鋼的熱處理常識 鋼的熱處理種類分為整體熱處理和表面熱處理兩大類。常用的整體熱處理有退火，正火、淬火和回火；表面熱處理可分為表面淬火與化學熱處理兩類。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 1.1.退火退火 退火就是將金屬或合金的工件加熱到適當溫度（高于或低于臨界溫度，臨界溫度即使材料發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的溫度），保持一定的時間，然后緩慢冷卻（即隨爐加熱，保溫，冷卻或者埋入導熱性較差的介質(zhì)中）的熱處理工藝。退火工藝的特點是保溫時間長，冷卻緩慢，可獲得平衡狀態(tài)的組織。鋼退火的主要目的是為了細化組織，提高性能，降低硬度，以便于切削加工；消除內(nèi)應(yīng)力；提高韌性，穩(wěn)定尺寸。使鋼的組織與成分均勻化；也

47、可為以后的熱處理工藝作組織準備，根據(jù)退火的目的不同，退火有完全退火、球化退火、消除應(yīng)力退火等幾種。47內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 1.2.1.2.消除內(nèi)應(yīng)力退火：消除內(nèi)應(yīng)力退火：一般在稍高于再結(jié)晶溫度下（鋼鐵材料550-650C）后緩冷300C后空冷。目的在于消除鑄造和焊接過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止零件在使用過程中變形。1.1.1.1.完全退火完全退火：亞共析鋼完全退火奧氏體化溫度一般選為Ac3+(30-50C)，緩慢冷卻。適用于含碳量0.83%以下的鑄、鍛、焊件。目的在于使晶粒細化，消除或減少組織的不均勻性，改善切削加工性（降低硬度），提高塑性和韌性，消除內(nèi)應(yīng)力

48、。48內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識2.2.正火正火 將鋼件加熱到臨界溫度以上30-50,保溫適當時間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝稱為正火。正火的主要目的是細化組織，改善鋼的性能，獲得接近平衡狀態(tài)的組織。正火與退火工藝相比，其主要區(qū)別是正火的冷卻速度稍快，所以正火熱處理的生產(chǎn)周期短。它得到的晶粒比退火更細，增加了強度和韌性，減少內(nèi)應(yīng)力，改善低碳鋼的切削性能。故退火與正火同樣能達到零件性能要求時，盡可能選用正火。大部分中、低碳鋼的坯料一般都采用正火熱處理。一般合金鋼坯料常采用退火，若用正火，由于冷卻速度較快，使其正火后硬度較高，不利于切削加工。正火主要用于不再進

49、行淬火或調(diào)質(zhì)的結(jié)構(gòu)零件。49內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 3.淬火淬火 將鋼件加熱到臨界點（AC3+30-50C）以上某一溫度（45號鋼淬火溫度為840-860,碳素工具鋼的淬火溫度為760780）,保持一定的時間，然后以適當速度冷卻以獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。淬火與退火、正火處理在工藝上的主要區(qū)別是冷卻速度快，目的是為了獲得馬氏體組織。也就是說要獲得馬氏體組織，鋼的冷卻速度必須大于鋼的臨界速度。所謂臨界速度就是獲得馬氏體組織的最小冷卻速度。鋼的種類不同，臨界冷卻速度不同，一般碳鋼的臨界冷卻速度要比合金鋼大。所以碳鋼加熱后要在水中冷卻，而合金鋼在油中冷卻。冷卻速度小于臨界冷卻速度

50、得不到馬氏體組織，但冷卻速度過快，會使鋼中內(nèi)應(yīng)力增大，引起鋼件的變形，甚至開裂。馬氏體組織是鋼經(jīng)淬火后獲得的不平衡組織，它的硬度高，但塑性、韌性差。馬氏體的硬度隨鋼的含碳量提高而增高。所以高碳鋼、碳素工具鋼淬火后的硬度要比低、中碳鋼淬火后的硬度高。同樣馬氏體的塑性與韌性也與鋼的含碳量有關(guān)，含碳量低，馬氏體的塑性，韌性就較好。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識50內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 4.回火回火 鋼件淬硬后，再加熱到臨界溫度以下的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。淬火后的鋼件一般不能直接使用，必須進行回火后才能使用。因為淬火鋼的硬度高、脆性大，直接使用常發(fā)生脆斷。通

51、過回火可以消除或減少內(nèi)應(yīng)力、降低脆性，提高韌性；另一方面可以調(diào)整淬火鋼的力學性能，達到鋼的使用性能。根據(jù)回火溫度的不同，回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火三種。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識51內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 4.1.低溫回火低溫回火 淬火鋼件在250以下的回火稱為低溫回火。低溫回火主要是消除內(nèi)應(yīng)力，降低鋼的脆性，一般很少降低鋼的硬度，即低溫回火后可保持鋼件的高硬度。如鉗工實習時用的鋸條、銼刀等一些要求使用條件下有高硬度的鋼件，都是淬火后經(jīng)低溫回火處理。4.2.中溫回火中溫回火 淬火鋼件在250500之間的回火稱為中溫回火。淬火鋼件經(jīng)中溫回火后可獲得良好的彈性，因此彈簧、壓簧、

52、汽車中的板彈簧等，常采用淬火后的中溫回火處理。4.3.高溫回火高溫回火 淬火鋼件在高于500的回火稱為高溫回火。淬火鋼件經(jīng)高溫淬火后，具有良好綜合力學性能（既有一定的強度、硬度，又有一定的塑性、韌性）。所以一般中碳鋼和中碳合金鋼常采用淬火后的高溫回火處理。軸類零件應(yīng)用最多。淬火+高溫回火稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識52內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 5.表面熱處理表面熱處理 僅對工件表層進行熱處理以改變組織和性能的工藝稱表面熱處理。5.1.表面淬火表面淬火 僅對鋼件表層進行淬火的工藝稱為表面淬火。其熱處理的特點是用快速加熱的方法把鋼件表面迅速加熱到淬火溫度（這時鋼件的心部

53、溫度較低），然后快速冷卻，使鋼件的一定深度表層淬硬，心部仍保持其原來狀態(tài)。這樣就提高鋼件表面硬度和耐磨性，心部仍具有較好的綜合力學性能（一般表面淬火前進行了調(diào)質(zhì)處理）。例如齒輪工作時表面接觸應(yīng)力大，摩擦利害，要求表層高硬度，而齒輪心部通過軸傳遞動力（包括沖擊力）。所以中碳鋼制造的齒輪是調(diào)質(zhì)處理后，再經(jīng)表面淬火。表面淬火由于采用的快速加熱方法不同有：火焰加熱表面淬火、感應(yīng)加熱表面淬火。感應(yīng)加熱表面淬火又由于電源頻率不同有高頻高頻淬火、中頻淬火。淬火、中頻淬火。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識53內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 5.2.化學熱處理化學熱處理 將金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，

54、使一種或幾種元素滲入它的表面，以改變工件表面的化學成分、組織和性能的熱處理工藝稱為化學熱處理?；瘜W熱處理的過程也是加熱保溫冷卻的三個階段，其不同的是在一定介質(zhì)中保溫。根據(jù)滲入元素不同，化學熱處理有滲低碳合金鋼（如20，20Cr鋼）；氣體滲碳時的滲碳劑為煤油或乙醇；滲碳溫度為900-950,煤油或乙醇在該溫度下裂解出活性碳原子C，C就滲入低碳鋼件的表層，然后向內(nèi)部擴散，形成一定厚度的滲碳層。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識54內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 5.2.1.氮化氮化 分為強化氮化和抗蝕氮化。強化氮化是為了提高零件表面的硬度、耐磨性和疲勞強度，并具有一定的耐蝕性。5.2.2.滲碳滲碳 目的是

55、使低碳鋼的表面含碳量增高到0.8-1.2%，經(jīng)過適當?shù)臒崽幚砗螅砻娴玫礁哂捕?、高耐磨及高抗拉強度的性能，心部保持高塑性和韌性。5.2.3.碳氮共滲碳氮共滲 也叫氰化氰化。是同時向鋼的表面滲碳和滲氮的過程。氰化處理不僅比滲碳處理有較高的硬度和耐磨性，而且兼有一定耐蝕和抗疲勞的能力，比滲碳或氮化所需時間短。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識55內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 6.2.6.2.形變時效處理形變時效處理：鋼件在冷變形后隨時間延長而令其性能發(fā)生變化的過程稱為形變時效，亦稱為機械時效。鋼的形變時效處理為：冷變形后，在室溫下需保持1516天或更長時間，待其性能變化

56、，若是在200350C時效處理，僅幾分鐘即可。6.1.6.1.熱時效：熱時效：時效與回火有類似的作用，這種方法操作簡便，效果也很好，但是耗費時間太長。時效的目的是使淬火后的工件進一步消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定工件尺寸。常用來處理要求形狀不再發(fā)生變形的精密工件，例如精密軸承、精密絲杠、床身、箱體等。低溫時效實際就是低溫補充回火 6.1.1.6.1.1.高溫時效：高溫時效：加熱略低于高溫回火的溫度（500680），保溫后緩冷到300以下出爐。6.1.2.低溫時效：低溫時效：將工件加熱到100150，保溫較長時間（約520h）出爐。6.6.時效：時效：鋼的力學和物理性能隨時間而變化的現(xiàn)象稱為時效。時效是合金的

57、顯微組織不發(fā)生明顯變化而改變其性能的過程。鋼的時效有兩種：熱時效和形變時效。56內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 7、熱處理常用加熱設(shè)備、熱處理常用加熱設(shè)備 熱處理中常用的加熱設(shè)備主要有加熱爐、測溫儀表、冷卻設(shè)備和硬度計等。其中加熱爐有很多種，常用電阻爐和鹽浴爐。7.1.電阻爐電阻爐 電阻爐是利用電流通過電熱元件（如金屬電阻絲，SiC棒等）產(chǎn)生的熱量來加熱工件。根據(jù)其加熱的溫度不同，可分為高溫電阻爐、中溫電阻爐和低溫電阻爐等。又根據(jù)形狀不同分為箱式電阻爐和井式電阻爐等多種。這種爐子的結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，價格較低，主要用于中、小型零件的退火、正火、淬火、回火等熱處理。其主要缺點是加熱易氧化、脫碳，是一種

58、周期性作業(yè)爐，生產(chǎn)率低。7.2.鹽溶爐鹽溶爐 鹽浴爐是用熔融鹽作為加熱介質(zhì)（即工件放入熔融的鹽中加熱）的加熱爐。使用較多的是電極式鹽浴爐和外熱式鹽浴爐。鹽浴爐常用的鹽為氯化鋇、氯化鈉、硝酸鉀和硝酸鈉。由于工件加熱是在熔融鹽中進行，與空氣隔開，工件的氧化、脫碳少，加熱質(zhì)量高，且加熱速度快而均勻。鹽浴爐常用于小型零件及工、模具的淬火和回火。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識57內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡鉗工工作主要以手工方法，利用臺鉗工工作主要以手工方法，利用臺虎鉗、虎鉗、各種工具和各種工具和一些機械工一些機械工具來完成某些零件的加工，機器或部件的裝配和調(diào)試，以及各類具來完成某些零件的加工，機器或部件

59、的裝配和調(diào)試，以及各類機械的維護與修理等工作。機械的維護與修理等工作。鉗工的特點是所用的鉗工的特點是所用的工具簡單，工具簡單，加工靈活，操作方便，加工靈活，操作方便，材料材料來源充足，成本低，來源充足，成本低，適應(yīng)面廣。適應(yīng)面廣。能夠加工形狀復雜、質(zhì)量要求能夠加工形狀復雜、質(zhì)量要求較高的零件。缺點是勞動強度大，生產(chǎn)率低，對個人技術(shù)水平較高的零件。缺點是勞動強度大，生產(chǎn)率低，對個人技術(shù)水平要求較高。要求較高。鉗工基本操作技能包括：劃線、鏨削、鋸割、銼削、鉆孔、擴孔、锪鉗工基本操作技能包括：劃線、鏨削、鋸割、銼削、鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋、矯正、彎曲成型、刮削、研磨、裝配等?？住q孔

60、、攻螺紋、套螺紋、矯正、彎曲成型、刮削、研磨、裝配等。第四節(jié)第四節(jié) 鉗工工作鉗工工作 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識58內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡劃線鏨削鋸割銼削鉆孔擴孔锪孔 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識59內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 攻絲攻絲 套絲刮削刮削 研磨研磨 矯正與彎曲矯正與彎曲 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識60內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識1 1、鉗工工作臺鉗工工作臺常用硬質(zhì)木板或鋼材制成，要求堅實、平穩(wěn)，臺面高度約800900mm，臺面上裝虎鉗和防護網(wǎng)。三、三、鉗工工具鉗工工具61內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡臺虎鉗的規(guī)格是以鉗口的寬度來表示，有臺虎鉗

61、的規(guī)格是以鉗口的寬度來表示，有100mm100mm、125mm125mm和和150mm150mm等。等。固定式固定式回轉(zhuǎn)式回轉(zhuǎn)式 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識62內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識63內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡3、量、量 具具 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識64內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡一、鉗工工作一、鉗工工作1、劃線：劃線：機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識1.1.1.1.劃線的作用劃線的作用a、確定工件加工表面的加工余量和位置；b、檢查毛坯形狀、尺寸是否合乎圖紙要求；c、合理分配各加工面的余量；d、在毛坯誤差不太大時，可依靠劃線的借料法予以補救，使零

62、件加工表面仍符合要求。1.2.1.2.劃線的種類劃線的種類a、平面劃線：在工件的一個表面上劃線的方法稱為平面劃線。b、立體劃線：在工件的幾個表面上劃線的方法稱為立體劃線。平面劃線立體劃線65內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識1.3.1.3.劃線工具劃線工具a、基準工具：劃線平板 、劃線方箱、直角鐵b、測量工具：游標高度尺、鋼尺 、直角尺、萬能角度尺c、繪劃工具：劃針、劃規(guī)、劃卡、劃針盤、樣沖d、夾持工具：V形鐵、千斤頂 劃線平臺是劃線的主要基準工具。其安放時要平穩(wěn)牢固，上平面要保持水平。平面的各處要均勻使用，不許碰撞或敲擊其表面，要注意其表面的清潔。長期不用時，應(yīng)涂防銹

63、油防銹，并蓋保護罩。66內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識67內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識68內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識69內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識70內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 劃針劃針 要依靠鋼尺或直尺等導線工具而移動，并向外側(cè)傾斜1520，向劃線方向傾斜約4575，見圖（）。要盡量做到一次劃成，以使線條清晰、準確。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識71內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 樣沖樣沖 是在劃好的線上沖眼用的工具，通常用工具鋼制成，尖端磨成60左右，并經(jīng)過熱處理，硬度高達5

64、560HRC。沖眼是為了強化顯示用劃針劃出的加工界線；在劃圓時，需先沖出圓心的樣沖眼，利用樣沖眼作圓心，才能劃出圓線。樣沖眼也可以作為鉆孔前的定心。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識72內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識 千斤頂千斤頂 在平板上支承較大及不規(guī)則工件時使用，其高度可以調(diào)整。通常用三個千斤頂支承工件。73內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡a、以兩個相互垂直的平面或線為基準。b、以一個平面與一個對稱平面為基準。c、以兩個相互垂直的中心平面為基準 1.4.1.4.劃線基準的類型劃線基準的類型 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識74內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 通常選擇重要孔的軸線

65、為劃線基準，若工件上有的平面已加工，則應(yīng)選該平面為劃線基準。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識75內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡 根據(jù)圖紙要求劃出零件的加工界限稱劃線。圖樣是劃線的依據(jù)，劃線前必須對圖樣進行仔細的分析，才能正確定正正確的劃線工藝。圖樣分析方法和步驟如下：a a、看標題欄、看標題欄 通過分析圖樣的標題欄了解零件的名稱，比列，材料等，初步了解零件的用途，性質(zhì)及大致的大小等。b b、分析視圖、分析視圖 分析視圖是對圖樣進行分析的關(guān)鍵，其目的是要搞清各視圖之間的投影配置關(guān)系，明確各視圖的表達重點。1.5.1.5.劃線基準的選擇劃線基準的選擇1.5.1.1.5.1.劃線前零件圖樣分析劃線前零件圖

66、樣分析 機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識76內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡c c、分析形態(tài)、分析形態(tài) 根據(jù)對各視圖的分析，想象出來零件的形狀，明確組成零件的各基本簡單形狀之間的連接關(guān)系以及一些細小結(jié)構(gòu)，在腦子里想像形成一個完整的零件結(jié)構(gòu)。d d、分析尺寸、分析尺寸 結(jié)合對零件視圖和零件的形態(tài)分析，找出零件長，寬，高三個方向上的尺寸基準零件形體的定影，定位尺寸及尺寸偏差。e e、了解技術(shù)要求、了解技術(shù)要求 根據(jù)圖內(nèi)、圖外的文字和符號了解零件的表面粗糙度，公差，熱處理理等方面的要求。f f、零件加工工藝的分析、零件加工工藝的分析 根據(jù)以上零件圖樣的分析，初步確定零件的基本加工。機械加工基礎(chǔ)知機械加工基礎(chǔ)知識識77內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡內(nèi)容詳盡1.5.2.1.劃線基準 劃線時零件上用來確定其他點、線、面位置的點、線，面稱為劃線基準。1.5.2.2.劃線基準的確定 劃線時基準的確定應(yīng)遵循以下幾點：1）根據(jù)劃線的類型確定基準的數(shù)字，在保證劃線正常進行的情況下盡量減少基準的數(shù)字 2）劃線時可選劃線基準盡量與設(shè)計基準想一致，以減少由于基準不重合產(chǎn)生基準不重合誤差，同時也能方便劃線尺寸的確定。3）在毛坯上劃線時應(yīng)