08材料工程班 0806386078 郭明明
機械是人類進行生產和生活的主要勞動工具。在現代社會，人們運用這種型別的機械，以改善勞動條件，提高勞動生產率和產品質量，同時，隨著經濟的發展，人們也運用越來越多的機械，以提高自身的生活質量，可以說，國民經濟各部門及人類自身生活中使用機械的程度，是整個社會發展水平的重要標誌之一。
通過本學期對機械製造基礎的學習，尤其是在趙老師的細心講解和教導下，我不僅系統的掌握了機械知道的基本理論知識，也學會了部分的應用技術。現總結如下：
在現代工業中，金屬材料是工程材料的核心。金屬材料有兩大類效能：一類是使用效能，包括力學效能、物理效能和化學效能，它反映了金屬材料在使用過程中所顯示出來的特性；另一類是工藝效能，包括鑄造性、鍛造性、焊接性以及切削加工性，它反映金屬材料在製造加工過程中成型能力的各種特性。
1.1金屬的力學效能
金屬的力學效能是指材料在各種載荷（靜載荷、衝擊載荷、疲勞載荷等）作用下表現出來的抵抗變形和破壞的能力。常用的力學效能指標有：強度、塑性、硬度、韌性和疲勞極限等。
強度是指金屬材料在載荷作用下所表現出來的抵抗變形或斷裂的能力。金屬材料的強度是用應力來度量的，即單位截面積上的內力稱為應力，用表示。常用的強度指標有屈服強度和抗拉強度。
（1）屈服強度材料產生屈服時的最小應力，單位mpa。= fs / a0
式中 fs——屈服時的最小載荷（n）；
a0——試樣原始截面積（mm2）.
（2）抗拉強度表示材料抵抗均勻塑性變形的最大能力，故又稱強度極限。
單位mpa = fb / a0
試中 fb——試樣斷裂前所承受的最大載荷（n）。
塑性是指金屬材料在載荷作用下產生塑性變形而不斷裂的能力，塑性指標也是通過拉伸試驗測定的。常用的指標有兩個：
（1）斷後伸長率：
式中 、——分別為試樣原始標距和被拉斷後的標距（mm）。
（2）斷面收縮率：
式中 、——分別為試樣原始截面積和斷裂後縮頸處的最小截面積（mm2）。
、數值愈大，表明材料的塑性愈好。通常，依據斷後伸長率是否達到5%，作為劃分為塑性材料和脆性材料的判據。
硬度是表徵材料表面區域性體積內抵抗其它物體壓入時變形的能力。通常材料的強度越高，硬度也越高，耐磨性也越好。常用硬度指標有：
布氏硬度（hb）洛氏硬度（hra、hrb、hrc）和維氏硬度（hv）等
韌性是指材料斷裂前吸收的變形能量。韌性的常用指標為衝擊韌度。
衝擊韌度ak (ak＝ ak/fk ) 指在衝擊載荷作用下，材料抵抗衝擊力的作用而不被破壞的能力，是材料強度和塑性的綜合表現。
疲勞極限是指許多機械零件在交變載荷作用下，雖然零件所受應力遠低於材料的屈服點，但在長期使用中往往會突然發生斷裂。
1.2物理效能和化學效能
金屬材料固有的一些效能稱為物理效能，主要包括密度、熔點、導電性、導熱性、熱膨脹、磁性等。
金屬材料的化學效能是指金屬與周圍介質接觸時，抵抗抵抗發生化學或電化學的效能。包括耐腐蝕性和抗氧化性。
1.3金屬材料的工藝效能
金屬材料的工藝效能是指材料在各種加工條件下形成能力的效能，如金屬材料的鑄造效能、焊接效能、鍛造效能、切削加工效能、沖壓效能、熱處理工藝性等。材料的工藝效能的好壞，決定著其加工成型的難易程度，直接影響到製造零件的工藝方法、質量和製造成本。
金屬材料的各種效能，尤其是力學效能與其微觀結構有關。物質的聚集狀態分為氣態、液態和固態，大多數金屬材料都能用液態轉變為固態，並且是在固態下使用的。
2.1晶體結構：指在晶體內部，原子、離子或原子集團規則排列的方式。
晶體結構不同，其效能往往相差很大。在研究晶體結構時，通常以晶胞作為代表來考查。晶體結構與材料效能：
（一般規律）麵心立方的金屬塑性最好，體心立方次之，密排六方的金屬較差。
2.2晶體缺陷：實際晶體中排列不規則的區域稱為晶體缺陷，按空間尺寸分為三種：點缺陷、線缺陷、面缺陷。
2.3金屬的結晶：是指液態金屬凝固成固態金屬晶體的過程。
液態金屬結構的特點是：「近程有序，遠端無序」。 金屬的結晶過程包括晶核的形成和長大兩個基本過程。
形核方式：自發形核和非自發形核。常用控制晶粒度的方法有：
控制過冷度、變質處理、附加振動等。
鋼的熱處理是指把鋼在固態下加熱到一定的溫度，進行必要的保溫，並以適當的速度冷卻到室溫，以改變鋼的內部組織，從而得到所需效能的工藝方法。熱處理是強化金屬材料、提高產品質量和使用壽命的重要途徑之一。熱處理方法雖然很多，但都是由加熱、保溫和冷卻三個階段組成的。
3.1熱處理按工藝方法不同可分為：整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理。
熱處理的第一步就是把鋼的原始組織加熱，使其轉變為奧氏體，奧氏體的形成分為四個階段：晶核的形成、晶核的長大及滲碳體的溶解、奧氏體成分的均勻化；控制奧氏體晶粒長大的措施：合理選擇加熱溫度和保溫時間、選用含有合金元素的鋼。
3.2根據加熱及冷卻的方法不同，獲得金屬材料的組織及效能也不同，熱處理可分為退火、正火、淬火和回火四種。
退火是將鋼加熱到一定溫度並保溫一段時間，然後使它慢慢冷卻，稱為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發生相變或部分相變的溫度，經過保溫後緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的，是為了消除組織缺陷，改善組織使成分均勻化以及細化晶粒，提高鋼的力學效能，減少殘餘應力；同時可降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工效能。
所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內應力，又為後續工序作好準備，故退火是屬於半成品熱處理，又稱預先熱處理。根據鋼的化學成分和退火目的不同，退火常分為：完全退火、球化退火、去應力退火、擴散退火和再結晶退火等。
正火是將鋼加熱到臨界溫度以上，使鋼全部轉變為均勻的奧氏體，然後在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過共析鋼的網狀滲碳體，對於亞共析鋼正火可細化晶格，提高綜合力學效能，對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經濟的。
淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時間，然後很快放入淬火劑中，使其溫度驟然降低，以大於臨界冷卻速度的速度急速冷卻，而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強度和硬度，但要減少其塑性。淬火中常用的淬火劑有：
水、油、鹼水和鹽類溶液等。
回火是工件淬硬後加熱到ac1以下的某一溫度，保溫一定時間，然後冷卻到室溫的熱處理工藝。按回火溫度不同，回火分為：低溫回火（150～250℃）、中溫回火（350～500℃）、高溫回火（500～650℃）
工程材料分為金屬材料和非金屬材料，其中金屬材料是工程中應用最為廣泛的，它包括碳鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬等。
5.1基本術語及定義
互換性是指同一規格的零、部件可以相互替換的效能。互換性分為完全互換和不完全互換。
我國的技術標準分為**：國家標準(gb)、部門標準(專業標準，如jb)、地方標準或企業標準；另外，還有國際標準(iso)等。
優先係數是指按一定公比由優先數所形成的一種十進位制的幾何級數。
基本尺寸是指設計給定的尺寸。
實際尺寸是指通過測量獲得的尺寸。
極限尺寸是指允許尺寸變化的兩個極限值，尺寸較大的乙個稱為最大極限尺寸，較小的乙個稱為最小極限尺寸。
配合是指基本尺寸相同，相互結合的孔與軸公差帶之間的關係。配合種類有：間隙配合、過盈配合、過渡配合。
基孔制是指基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度，稱基孔制。代號「h」
基軸制是指基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成的各種配合的一種制度，稱為基軸制，代號「h」。
5.2尺寸的公差與配合
基本偏差是指公差帶靠近零線的那個偏差為基本偏差；公差帶位於零線上方時，基本偏差為下偏差；公差帶位於零線下方時，基本偏差為上偏差。為了滿足生產的需要，國家標準設定了20個公差等級。各級標準公差的代號分別為：
it01、it0、it1、it2、…it18。標準公差數值的特點：從左至右，基本尺寸相同，隨著公差等級的越來越低，公差值越來越大；從上至下，精度等級相同，隨著基本尺寸的越來越大，公差值越來越大。
公差等級的選用原則：在滿足使用要求的前提下，盡量選取低的公差等級，並考慮孔軸加工時的工藝等價性。
在機械製造中，為確保加工後的零件質量，需要對零件的長度、角度、表面粗糙度和形位誤差等幾何量進行檢測，並根據檢測的結果對加工方法及加工裝置做出調整。
形位公差的研究物件是構成零件幾何特徵的點、線、面的幾何要素。
形位公差各項目的符號如圖：
形位公差的標註表示：
一台機器的質量，主要取決於組成機器各個零件的加工質量和產品的裝配質量。而零件的加工質量的主要指標包括加工精度和表面粗糙度兩個方面。表面粗糙度對機器零件的配合性質、耐磨性、工作精度、抗腐蝕性均有較大的影響。
選擇合理的表面粗糙度對保證產品的效能、降低加工成本和選擇加工方法等方面有著非常重要的意義。
金屬切削加工是用切削工具從毛坯上去除多餘的金屬，已獲得具有所需的集合引數和表面粗糙度的零件的加工方法。切削加工能獲得較高精度和表面質量，對被加工材料、零件幾何形狀及批量生產具有廣泛的適應性。機械零件除少數是採用無切屑加工的方法獲得以外，絕大數零件都是靠切削加工來獲得。
切削運動是指刀具與工件間的相對運動。按作用來分，切削運動可分為主運動和進給運動。工具機通常只有乙個主運動；而進給運動可以是多個，也可以是乙個，可以是連續的，也可以是間歇的。
切削要素包括：切削速度、進給量、背吃刀量。
刀具材料主要是指刀具切削部分的材料，是影響加工表面質量、切削效率、刀具壽命的基本因素。常用的道具材料有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質合金、陶瓷材料。外圓車刀是最基本、最典型的切削刀具。
金屬切削過程是指工件上多餘的金屬層，在刀刃的切割、前刀面的推擠下，產生變形滑移而變成切屑的過程。切屑有三大型別：帶狀切屑、擠裂切屑、單元切屑和崩碎切屑。
在一定的條件下切削塑性金屬，刀具切削刃附近的前面上粘附著一塊很硬的金屬堆積物，這就是積屑瘤，為避免積屑瘤應採用高速切削或低速切削。
組成機器的零件大小不一，形狀和結構各不相同，其切削加工方法也多種多樣。常用的金屬切削加工方法有車削、鑽削、鏜削、刨削、拉削、銑削和磨削等。車削加工是機械加工中最基本、最常用的一種工藝方法，是在車床上利用工件的旋轉運動和刀具的移動來完成對工件的切削加工的。
機械製造基礎
2416機械製造基礎習題 一 判斷題 總分30分，15題 第1題 2分 通常材料的力學效能是選材的主要指標。第2題 2分 衝擊韌性是指金屬材料在靜載荷作用下抵抗破壞的能力。第3題 2分 正火的目的與退火目的基本相同，正火與退火的區別是正火保溫時間較短，生產周期短，成本低。第4題 2分 純鋁的強度很低...
機械製造技術基礎總結
機械製造技術基礎 複習資料 第一章機械製造技術概述 一 工具機的分類 1.金屬切削工具機 metal cutting machine tools 用切削的方法將金屬毛坯加工成機器零件的機器。佔機器總製造工作量的40 60 2.木工工具機 3.鍛壓機械 按加工性質分類車床 c 銑床 x 刨床 插床 b...
機械製造基礎考試總結
1.機械加工表面的幾何特徵是指其微觀幾何形狀，主要包括粗糙度和表面波度以及表面紋理方向。表面粗糙度指波距離l小於1mm的表面微小波紋。一般情況下，幾何特徵的l h 50時為表面粗糙度。表面波度指波距在1 20mm之間的表面波紋，是介於形狀誤差和表面粗糙度之間的表面形狀偏差，l h 50 100時為表...