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機械加工工藝基礎--金屬材料及加工
來源: | 作者:pro883306 | 發布時間: 637天前 | 590 次瀏覽 | 分享到:
一、金屬材料及熱處理


理解強度、塑性、硬度的概念。


2.了解工程用金屬材料的分類,能正確識讀常用金屬材料的牌號。


2.1金屬材料分類及牌號的識讀:


2.1.1黑色金屬:


(1)定義:通常把以鐵及以鐵碳為主的合金(鋼鐵)稱為黑色金屬。


(2)鑄鐵:灰鑄鐵HT抗拉強度(σb)200(MPa)、可鍛鑄鐵KT(H黑心、Z珠光體)抗拉強度(σb)300-伸長率06、球墨鑄鐵QT抗拉強度(σb)400-伸長率18。


(3)碳鋼:


按含碳量分:低、中、高碳鋼。


按質量分:普通、優質、高級優質。


按用途分:


普通:Q235A:一般工程用,屈服強度Q數值235等級A。


優質碳素結構鋼:45鋼:機械零件用,中碳鋼,含碳量0.45%);


碳素工具鋼:T12:工具鋼,用于刃具、量具、模具用鋼,含碳量1.2%。


鑄造碳鋼:鑄鋼ZG屈服強度不低于270-抗拉強度不低于500。


(4)合金鋼:


按用途分:


合金結構鋼:40Cr:合金結構鋼,含碳量0.40%,合金含量小于1.5%不標。


合金工具鋼:9SiCr:合金工具鋼,含碳量0.9%,Si、Cr含量小于1.5%;


高速鋼(鋒鋼)W18Cr4V:含碳量0.7-0.8%,鎢含量18%,Cr含量4%,V含量小于1.5%。


2.1.2有色金屬


(1)有色的定義:除黑色金屬以外的金屬材料,統稱為有色金屬。


(2)了解鋁及鋁合金。


(2)了解銅及銅合金。


3、了解退火、正火、淬火、回火、調質、時效處理的目的、方法及應用。


重點放在應用上。


(1)退火:消除鑄件、焊接件、冷作件毛坯的應力。


(2)時效處理:長時間退火,消除毛坯的應力。


(3)正火:消除鍛件毛坯的鍛造應力。調整硬度,便于加工。


(4)調質:淬火+回火,綜合機械性能。一般安排在粗加工后、精加工前。


(5)回火:消除淬火應力。溫度越高,鋼的強度、硬度下降,而塑性、韌性提高。


4.了解金屬表面處理的一般方法。


(1)表面淬火


(2)(表層)化學處理:電鍍


物理處理:防銹漆因在金屬表面外處理,不在此列。




二、金屬切削和刀具的一般知識


1.了解金屬切削運動及其特點,掌握切削用量三要素選用原則,會簡單計算。


1.1切削運動:


(1)主運動Vc:


(2)進給運動Vf:


(3)關系:一般主運動一個,進給運動一個或多個。


1.2切削時工件上形成的表面:


(1)待加工表面


(2)過渡表面:正在切削的表面。


(3)已加工表面


1.3切削用量


(1)切削速度Vc:Vc=(PI*d*n)/1000(m/min或m/s)


鉆頭,切削刃d變化,Vc變化


(2)進給量f:車工:mm/r;銑工:


(3)背吃刀具ap(mm)


2.了解常用刀具材料及其適用范圍。


2.1(車)刀具的結構形式:整體式、焊接式、機夾重磨式、機夾可轉位刀片式。


2.2刀具常用材料:


(1)硬質合金:耐溫800度以上,不能使用冷卻液。常用的有YT(鋼件:YT5、YT15、YT30)、YW(YW1、YW2)、YG(鑄鐵件、有色金屬件:YG3、YG6、YG8)三種。


(2)高速鋼:耐溫550度以上,需要使用冷卻液。


2.3刀具鈍化:


(1)磨損:刀具后刀面和前刀面磨損。


(2)崩刃:切削刃的脆性破裂。


(3)卷刃:切削刃的塑性變形。


3.了解常用刀具的主要角度及其作用。


(1)前角:增大,切削變形減小,切削熱少,切削溫度低。


(2)后角:增大,后刀面摩擦少,(工件)切削熱少,切削刃強度低,影響刀尖散熱。


(3)主偏角:減小,切削刃增加,散熱改善,切削溫度低。


(4)副編角:增大,副后刀面摩擦少,加工殘余面積大,粗糙度降低。


(5)刃傾角:影響刀頭強度和排屑方向。


(6)車刀安裝對刀具角度的影響:刀尖與工件軸線不等高情況;刀桿軸線與工件旋轉軸線不垂直度影響。


4.了解切削液的常用種類及適用范圍。


4.1切削液的常用種類:


(1)水基類:水溶液:冷卻好,潤滑差;乳化液:冷卻中,潤滑中。


(2)油基類:切削油:冷卻差,潤滑好。


5.了解常用金屬材料的可切削性。


(1)主要指標:相對加工性;與刀具耐用度、切削熱、已加工表面質量、切屑控制和斷屑情況、切削力有關。


(2)影響因素:強度、硬度、塑性、導熱性等


(3)改善方法:適當的熱處理,適當調整材料化學成份。


6.了解切削過程中的物理現象,如切屑形成過程及切屑類型、積屑瘤形成機理及控制、切削力、切削熱及刀具磨損等。


6.1切削類型:帶狀(塑性材料如鋼件)、擠裂、單元、崩碎(脆性材料如鑄鐵)切屑。


6.2積屑瘤:


產生條件:中等切削速度,塑性材料。


對加工影響:保護刀具、增大前角、影響表面質量和尺寸精度(積屑瘤不穩定)


控制措施:提高或降低速度。


6.3切削力:


(1)主切削力Fc(消耗機床功率95%);背向力Fp(又稱徑向力,它使工件彎曲變形進而引起振動,對加工精度和表面粗糙度影響最大);進給力Ff(消耗機床功率5%)。


(2)影響因素:材料的強度、硬度、塑性、韌性;刀具的幾何角度(主偏角、前角影響最大);切削用量(吃刀量、進給量影響最大,切削速度影響不大)


6.4切削熱


(1)切削熱來源:切削層金屬變形(主要);切屑與刀具前刀面之間摩擦;切屑與刀具后刀面之間摩擦。


(2)切削熱傳出:切屑(50-80%);工件(10-40%);刀具(3-9%);周圍介質(1%)
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