机械背景知识(项目经理给的入门材料)

0.1 机械背景知识

图幅

指的是图纸的长度和宽度组成的图面。

国家制图标准对图纸幅面、标题栏和明细栏、线型、字体的制图规定图纸幅面有以下几个基本幅面（B*L）。

幅面代号A0 A1 A2 A3 A4 A5 备

注

B* L

841*

1189

594

*841

420

*594

297

*420

210*

297

148

*210

单

位（mm）

a 25

c 10 5

e 20 10

标题栏和明细栏

标题栏是由名称以及代号区，签字区，更改区和其他区组成的栏目。

由序号、代号、名称、数量、材料、重量、备注等内容组成的栏目称为明细栏。

标题栏可提供图样自身，图样所表达的产品已经图样管理的若干信息，是图样不可缺少的内容。标题栏应该位于图纸的右下角。

装配图中一般应有明细栏。明细栏一般配置在标题栏的上方，按由下而上的顺序填写，其数据根据需要而定，也可以申请连续加页。也有不在图纸上填写明细栏的情况，一种是单独出明细表文件，一种是直接将明细内容标注在图上。

线型

起点和终点间以任意方式连接的一种几何图形，图形可以是直线或曲线、连续线或不连续线。有以下的几种线型（1。实线2。虚线3。间隔画线4。点画线5。双点画线6。三点画线7。点线8。长画短画线9。长画双短画线10。画点线11。双画单点线12。画双点线13。双画双点线14。画三点线15。双画三点线）

字体

是指图中的文字、字母、数字的书写形式。根据GB/T 14691-1993的要求

1）书写字体必须要做到：字体工整，笔画清楚，间隔均匀，排列整齐

2）字体高度（用h表示）必须规范，其公称尺寸系列为：

1.8mm,

2.5mm,

3.5mm,5mm,7mm,10mm,14mm,20mm。如需书写更大的字，其高度应该按根号2的比率递增。

3）汉字应写成长仿宋体，汉字的高度h不应小于3.5mm，字宽一般约为0.7h。

4）字母和数字分为A型和B型，A型字体的笔画宽度（d）为字高（h）的的十四分之一，B型字体笔画宽度为字高的十分之一。在同一图样上只允许选用一种型式的字体。

三视图

在绘制工程图样时，将物体向投影面作正投影所得的图形称为视图。在三投影面体系中可得到物体的三个视图，其正面投影称为主视图、水平投影称为俯视图、侧面投影称为左视图。

三视图的位置关系为：俯视图在主视图的下方、左视图在主视图的右方。

主视图反映了物体上下、左右的位置关系，即反映了物体的高度和长度；

俯视图反映了物体左右、前后的位置关系，即反映了物体的长度和宽度；

左视图反映了物体上下、前后的位置关系，即反映了物体的高度和宽度。

三视图之间的投影规律为：

主、俯视图——长对正；主、左视图——高平齐；俯、左视图——宽相等。

常见尺寸标注方法

从形体分析出发，组合体的尺寸可分为种：定形尺寸、定位尺寸和总体尺寸。定形尺寸是表示各基本体长、宽、高三个方向的大小尺寸；定位尺寸是表示各基本体之间相对位置的尺寸；总体尺寸是表示组合体外形的总长、总宽、总高的尺寸

1）基本立体的尺寸标注法

标注基本体的尺寸，一般要注出它的长、宽、高三个方向的定形尺寸。对于回转体来说，通常只要注出径向尺寸（直径尺寸数字前必须加注符号“φ”）和轴向尺寸。

2）切割体的尺寸标注法

在标注切割体的尺寸时，除应注出基本形体的定形尺寸外，还应注出确定截平面位置的

定位尺寸。由于截平面在形体上的相对位置确定后，截交线即被唯一的确定，因此对截交线不应再注尺寸。

3）相交立体的尺寸注法

与切割体的尺寸标注法一样，相交立体除了注出两相交基本体的定形尺寸外，还应注出确定两相交基本体相对位置的定位尺寸。当定形尺寸和定位尺寸注全后，则两相交基本体的交线（相贯线）即被唯一确定，因此对此交线也不需要再注尺寸。

4）机件上常见端盖、底板和法兰盘的标注

机件上常见端盖、底板和法兰盘的尺寸标注。在板上用作穿螺钉的孔、槽等的中心定位尺寸都应注出，而且由于板的基本形状和孔、槽的分布形式不同、其中心定位尺寸的标注形式也不一样。如在类似长方形上按长、宽两个方向分布的孔、槽，其中心定位尺寸按长、宽两个方向进行标注；在类似圆形板上按圆周分布的孔、槽，其中心定位尺寸往往是用标注定位圆（用细点画线画出）直径的方法标注。

5）组合体的尺寸标注

逐个注出各基本形体的定形尺寸。轴承座可分析为由底板、肋板、支撑板、圆筒、凸台五个基本形体所组成。由于每个基本形体的尺寸，一般只有少数几个（2至4个）,因而容易考虑。至于这些尺寸标注在哪个视图上，则要根据具体情况而定，

必须指出，在标注各部分形体之间的定位尺寸时，要先在组合体的长、宽、高三个方向上各选一个标注尺寸的出发点——尺寸基准。通常选用组合体的对称面、底面、大的端面或轴线等作为尺寸基准。

尺寸公差的定义和标注

尺寸偏差：某一尺寸减基本尺寸所得的代数差（某一尺寸是指最大极限尺寸、最小极限尺寸和实际尺寸）

尺寸公差：允许尺寸的变动量。（加工零件时，用最大极限尺寸和最小极限尺寸来限制尺寸的变动范围，这个范围属于最大极限尺寸和最小极限尺寸代数差的绝对值，也等于上偏差与下偏差代数差的绝对值）公差是一个表示范围的数值

公差分为轴和孔的公差：孔公差用Th表示，轴公差用T s表示。

表示方法：

1）在基本尺寸后只标注公差代号；

2）在基本尺寸后只标注极限偏差的数值；

3）在基本尺寸后面，同时标注公差代号和极限偏差数值。

表面粗糙度的定义和标注

表面粗糙度是指零件加工表面上具有的由教小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征。它是一种微观集合形状误差。表面粗糙度对零件的摩擦和磨损、疲劳强度、抗腐蚀性及零件间的配合性质等都有重要的影响。

在零件图上标注粗糙度时，粗糙度代号应注在可见轮廓线、尺寸界线或他们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向表面，表面粗糙度代号中数字及其他符号的方向必须与尺寸数字方向一致；当零件大部分表面具有相同的表面特征时，对其中使用最多的一种代号可以统一注在图样的右上角，并加注‘其余’两字。

对零件上的连续表面已经重复要素（如孔、槽、齿等）的表面，以及用细实线连接的不连续的同一表面，其粗糙度代号只标注一次。

形位公差的定义和标注

形状和位置的公差的总称就是形位公差。是指零件存在的形状和位置误差，将使机器装配产生困难，影响机器的质量。因此，对于`精度要求较高的零件，除给出尺寸公差外，还应根据设计要求，合理的确定形状误差和位置误差的最大允许值，将其误差控制在一个合理的范围内。

形位公差的标注：1）公差框格2）被测要素3）公差带4）基准5）局部限制的规定互换性的定义

互换性是指按照同一规格制造的零件或部件，不经选择或辅助加工，任取其一，装配后就能满足预定的使用性能的性质。

互换性包括几何参数（尺寸、形状、相互位置、及表面质量等）互换性和功能（物理、化学、电力、力学性质等）互换性。

互换性和大规模生产模式的关系

由于零件的互换性，使得零件的生产进一步的规范化，并且在制造零件的过程中，零件的几何参数和功能都能满足零件间的互换，从而，为大规模的生产提供了前提条件。

由于互换性的使用，大部分的零件或部件越来越多的在实际的工作中。

模块化的定义和好处

模块：一组具有同一功能和接合要素（指联接部位的形状、尺寸、联接件间的配合或啮合等），但性能、规格或结构不同却能互换的单元。将零件生产成大量的模块的过程，可以

称为模块化。

好处：

产品互换性强，便于维修；

产品质量高、成本低，能解决多品种、小批量和大批量加工之间的矛盾；

采用先进技术改造旧产品，开发新产品；

有利于缩短产品的设计、制造和供货期限；

模块化设计具有缩短设计与试制周期、提高质量降低成本、产品更新及维护更简便等诸多优越性。

模块化设计的指导原则

不同用途的机械，可以根据内部层次结构和功能需要，由相应的模块集合而成。在产品模块化生产的过程中，应该对模块从横向和纵向2个方面来考虑模块化零件的通用性和适用性。

系列产品和组合产品

所谓系列产品，是指那些在某个确定的应用范围内按照一定的规律划分其参数等级，用相同的方法实现相同功能的技术对象（整机、部件或零件），这些技术对象应该用尽可能相同的制造方法进行制造。由此可见，系列产品的特点是具有多种参数和性能指标，以满足不同用户的需要，这些参数和性能指标间具有一定的公比级差。而且系列产品具有相同的功能、工作原理和尽可能相同的制造方法。

所谓组合产品，是指那些用不同的结构块（或称积木块）通过合理的组合而实现不同功能的技术对象（整机、部件或零件）。组合产品是系列产品的进一步细化。实际上，组合产品中的结构块也被划分成不同的参数等级，因而其结构块也是一个产品系列。与系列产品最大的区别是，组合产品是为了满足各种不同的功能需求（请注意，系列产品具有相同的功能！）而用确定的结构块组合而成的功能变型产品。

模块化、系列化和大规模定制生产模式关系

首先应该是零件或是零部件的模块化生产，根据市场的需要可以进行定制化生产，对于不同的客户的需求，可以随时的进行产品的系列化生产。

大规模定制的生产模式要解决以下关键问题：一是提高零件标准化、模块化程度，充分利用标准件和模块化组件进行组合，形成尽可能多的产品；二是提高产品的系列化和柔性化，可根据个性化的需求演变出多种变型产品。

金属材料和非金属材料

属于金属的材料称为金属材料

不属于金属的材料称为非金属材料

黑色金属和有色金属

黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。

有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。

常用金属材料的热处理手段

热处理分为：退火，正火，淬火，回火和化学热处理5种方法

正火：是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对于亚共析钢正火可细化品格，提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。

淬火：是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。

回火：将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。

⑴调质处理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650℃之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。

⑵时效处理：为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度150-250℃）精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持

5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。

材料名称、材料代号、材料牌号、材料标准号

材料名称表示的是该材料的名称。

材料代号是表示材料有相应的代号做表示。

材料牌号一般采用汉语拼音字母、国际化学元素符号及阿拉伯数字结合起来表示。

材料标准号是为了材料便于分类等应用而制定的标准。

加工设备

为确保符合质量要求，产品研发不仅要满足顾客使用要求，而且还要考虑加工能力是否能达到设计要求，以及在经济上是否合理。往往由于过高的容差要求导致生产成本的上升，使产品价格提高，失去竞争力。加工能力由工人素质、设备先进与否决定。产品研发是以现代最新技术为基础的。这就需要以现代的生产物资为基础。随着工业的发展，企业的加工设备的自动化程度越来越高，先进的设备对生产能力越来越重要。为竞争的需要，企业应根据设计要求配备必要的加工和检测设备。

检测手段

在产品研发时，往往需要进行一些先期试验，或进行DFMEA产品保证计划，这些活动均需进行必要的检测，同时在设计评审时也可能提出新的设备设施要求，因此应对研发提供必要检测设备，并保证及时供货(在试生产前完成)。现代产品往往需要先进的测试手段，运用这些手段可以扩大人们对自然界的认识范围和提高认识深度，并提高准确程度。

0.2 机械加工工艺知识

冷加工和热加工

冷加工：利用刀具和工件作相对运动，从毛坯上切去多余的金属，以获得所需几何形状、尺寸精度和表面光洁度的零件，这种加工方法称为金属切削加工，也叫冷加工。

热加工：金属材料铸造、锻压、焊接、热处理及非金属材料注塑等都称为热加工。

生产准备的定义和工作内容

生产准备的任务是解决如何为生产作好各种准备工作，它的内容如下：

1）生产空间准备

工厂总平面布置：工厂总平面布置的原则、工厂总平面布置的程序、工厂总平面布置的方法；车间布置：车间布置的原则、车间布置的形式、车间布置的方法；工作地布置：工

作地装备、人机系统、定置管理。

2）生产流程准备

工艺流程准备；检验流程准备；运输流程准备；信息流程准备。

工艺准备范围

工艺准备的工作的范围，按新产品品种分，则包括全新产品和改进、改型新产品。

若按新产品试制阶段分，则可分为样机试制工艺准备，小批试制工艺准备和批量试制生产工艺准备三种，对生产批量较小的新产品，则只包括样机试制和小批试制两个阶段的工艺准备。

工艺准备内容

工艺装备设计

1.设计依据：

工装设计任务书(主要依据)和工装明细表；

产品图纸及有关设计文件；

工艺规程文件，主要是作业指导书和工人自检指导卡；

工装设计手册；

与工装及其设计有关的各种标准；

本企业设备的有关资料；

国内外典型工装图样及有关资料；

本企业同类产品同类工装的图样和设计资料。

2.设计原则：

工装的先进性与使用的现实性；

工装设计的可靠性与经济上的继承性；

设计工装的创造性与科学的合理性；

设计工装的理论性与实践性；

工装使用的安全性；

工装设计的标准化原则。

3.工装图样设计

总图和部件装配图的设计；

零件图的设计；

表格图的设计；

编号技术要求。

4.工装标准化

夹具、模具设计标准化

量具、刀具设计标准化

劳动消耗工艺定额（工时定额）

?范围

凡能计算考核工作量的工种和岗位，均应制订劳动定额。?制定依据

产品图样；

工艺规程文件；

企业生产类型及产品计划批量；

定额标准及企业同类产品及其零部件的劳动定额实际资料。?制订的要求

所制订定额应该先进合理，达到平均先进水平；

注意综合平衡，防止不合理差异。

?制订的方法

经验估计法；

统计分析法；

类推比较法；

技术测定法。

材料消耗工艺定额

?范围

构成产品的原材料(含外购件)；

产品生产过程中所需辅助材料。

?制订依据

具有净重的产品零部件图纸和零部件明细表；

?产品工艺规程文件；

产品所需各种材料标准、加工余量标准和下料公差标准等技术资料。?制订的原则

先进可行

促使材料节约

供应可能

?制订的方法

技术计算法

实际测量法

经验统计法

工艺文件管理

1.分类

管理性工艺文件：

各种工艺文件的目次；

产品设计工艺性审查记录与报告；

产品工艺方案；

产品或零件工艺路线表或车间分工明细表；外协件明细表；

工艺过程卡片（或工艺流程表）和装配工艺流程图；

专用工装明细表和专用工装设计任务书；

材料消耗定额和劳动工艺定额明细表和汇总表；

工艺或工装验证记录（书）和工艺技术总结。

操作性工艺文件：

工艺过程卡或工艺流程表；装配工艺流程图；

工艺卡片、作业指导书或工序卡片；

自检指导卡（自检表）；

专用工装图样、技术要求和专用工装使用说明书。

2.管理

底图的管理

兰图的管理

使用部门的文件管理

3.更改

更改的原则

更改的场合

更改的方法

计算机在工艺设计中的应用（CAPP）

1.应用形式和方法

检索式的CAPP系统；

创成式的CAPP系统；

变异式的CAPP系统；

2.内容

提出CAPP系统的结构；

设置系统的功能；

确定系统的输入参数和输入的信息；

设计工艺文件的格式和内容；

编制标准工艺规程方案；

设计数据库的结构和内容；

确定专家系统的工作范围和工作内容。

3.数据库

机床或设备数据库；

夹具、模具、量具、刀具数据库；

工时定额数据库；

工序图库系。

手工和计算机辅助工艺设计的设计流程异同

手工进行工艺设计时，通常要经过如下过程：

根据产品图纸，分析产品零件的结构特点以及技术要求；

了解产品生产的纲领及批量；

进行工艺决策，确定加工方法(或组装方法)和工艺路线；

按企业的实际情况，具体确定设备类型、工艺参数、工艺装备以及工时定额等；

按规定格式生成正式工艺规程(包括工艺装配大纲、工艺加工路线、工艺过程卡片、工艺汇总表等等)。

采用CAPP以后的流程变化为：

第一步：确定产品或零部件的生产大纲、工艺决策和工艺路线，例如产品装配大纲、零部件加工地点流动方式、工艺成本预算、制造能力评估等；(从工艺经验知识库中确定)

第二步：确定产品或零部件的生产工艺程序——工序、工步；(从工艺经验知识库中确定)

第三步：确定每个工序、工步的上级原料状态，例如装配件的组成属性、原材料的属性和定额计算等；(从产品结构信息和属性信息库中确定，也许需要确定原材料库的某些属性[牌号、性能指标需要设计员确定，规格等需要工艺员确定])

第四步：确定每个工序、工步所需要的制造资源，例如装配流水线工位、加工设备、工艺装备刀夹量具等；(从企业制造资源库中确定)

第五步：确定每个工序、工步所需要的工艺参数，例如切削用量、压力、时间、电流电压、温度等工艺参数；(从工艺参数库中确定)

第六步：确定每个工序、工步所需要的工时定额参数；(从工艺参数库中确定，基本都需要形成简单的运算规则)

第七步：确定每个工序、工步所需要的工艺附图，例如装配爆炸视图、加工定位夹紧示图、切削用量示图、电路布线示意图等；(通过进入相应的与PDM系统集成下CAD软件系统中均可以实现工艺附图的绘制——AutoCAD、Inventor、SolidEdge、ProE、

Protel99……)

第八步：确定和汇总整个工艺规程的信息数据，选择企业标准的工艺表格模板，通过报表生成管理器，自动生成一套合格的工艺规程报表和卡片(包括工艺路线表、工艺过程卡片、材料定额汇总表、工时定额汇总表等等)。

工艺路线一般设计过程

1、加工方法的选择

2、加工阶段的划分

3、工序的集中与分散

4、工序顺序的安排

主要专业工艺设计内容

在一般产品制造中，所包括的专业工艺设计种类有：

(1)变形加工工艺设计

使原材料产生形态、形状或结构变化来制造零组件的工艺过程设计，如各类零件毛坯制造

(铸、锻、下料等)、零件加工(机械加工、钣金冲压等)等。

(2)变态、变性加工工艺设计

通过改变原材料的性质来满足制造零组件需要的工艺过程设计，如热处理、表面处理等。

(3)连接和组装加工工艺设计

使工件与其他原材料或工件与工件、组件与组件鲒合而形成组件或产品的工艺过程设计，

如焊接、装配等。

(4)其他环节的工艺设计

产品制造过程中其他环节工艺过程设计，如检测、试验等。

工艺路线

产品或零部件在生产车间加工流转的先后顺序，是进行生产计划和生产准备的重要技术依据。

一般二级工艺管理就是指专门部门设计工艺路线，各车间或分厂得到各自的分工明细表编制相应要经过自己所属车间零部件对应的工艺规程的方式。

工艺规程

工艺规程是具体指导工人进行加工制造的操作文件。它是最重要的一种工艺文件（包括：工艺规程、工艺装备图、工时定额、与原材料消耗定额等）。工艺规程是安排生产作业计划、生产调度、质量控制、原材料与工具供应、生产组织和劳动组织的基础资料，因此是十分重要的生产指导文件。

工艺规程的主要内容是：产品及其各部分的制造方法和顺序、设备的选择、切削规范的选择、工艺装备的确定、劳动量及工作物等级的确定、设备调整方法、产品装配与零件加工的技术条件等。

工艺规程有四种形式：工艺过程卡片（工艺路线卡）、工艺卡片、工序卡片和工艺守则。此外，还有调整卡片和检查卡片等的辅助文件。

工序卡片

工序卡片是工艺规程的一种形式。它是按零件加工的每一道工序编制的一种工艺文件。它的内容包括：每一工序的详细操作、操作方法和要求等。它适用于大量生产的全部零件和成批生产的重要零件。在单件小批生产中，一些特别重要的工序也需要编制工序卡片。

工艺卡片

工艺卡片是工艺规程的一种形式。工艺卡片是为零件加工制造的工艺阶段（车间）编制的。例如，铸工、锻工、机械加工、装配工艺卡片等。它以工步为单位进行编制，包括切削用量及加工草图。它适用于成批生产类型的所有零件，以及单件小批生产的重要零件的生产。

工序

指在一台机床上或在同一个工作地点对一个或一组工件连续完成的那部分工艺过程。划分工序的依据是工作地点是否变化和工作是否连续。

工步

指在一个工序中，当工件的加工表面、切削刀具和切削用量中的转速与进给量均保持不变时所完成的那部分工序。工步上构成工序的基本单元。

工位

相对刀具或设备的固定部分，工件所占有的每一个加工位置称为工位。

工装

常用工艺规程的类型

常见工艺卡在生产中上的指导作用

工艺过程综合卡片这种卡片主要列出了整个零件加工所经过的工艺路线（包括毛坯、机械加工和热处理等），它是制定其他工艺文件的基础，也是进行生产技术准备、编制作业计划和组织生产的依据。在单件小批量生产中，一般简单零件只编制工艺过程综合卡片作为工艺指导文件。

工艺卡片这种卡片是以工序为单位，详细说明整个工艺过程的工艺文件。它不仅标出工序顺序、工序内容，同时对主要工序还表示出工步内容、工位及必要的加工简图或加工说明。此外，还包括零件的工艺特性（材料、质量、加工表面及其精度和表面粗糙度要求等）、毛坯性质和生产纲领。在成批生产中广泛采用这种卡片，对单件小批量生产中的某些重要零件也要制定工艺卡片。

工序卡片工序卡片是在工艺卡片的基础上分别为每一个工序制定的，是用来具体指导工人进行操作的一种工艺文件。工序卡片中详细记载了该工序加工所必需的工艺资料，如定位基准、安装方法、所用机床和工艺装备、工序尺寸及公差、切削用量及工时定额等。在大批

量生产中广泛采用这种卡片。在中、小批量生产中，对个别重要工序有时也编制工序卡片。

0.3 制造业企业常用背景知识

离散型企业和流程型企业

当前就制造型企业的工艺生产类型来区分，大体上基本分为两种：

离散型制造企业：以产品结构的物料资源的综合配套工艺为生产重点的装配制造型企业，例如：海尔集团公司、长虹电子集团公司、波音集团公司、福特集团公司等；

流程型制造企业：以产品供应链中某些相近属性的物料资源的专业制造为生产重点的工艺流程型企业，例如：香港德昌电机公司、台湾富士康公司、美国Intel公司、瑞士SKF轴承公司等；

离散型连续型

经营管理分系统产品结构复杂，制造工艺复杂，工序多，生产

周期长，生产过程中需要机器设备和工艺装备

种类繁多，结构和性能差异较大，因此企业的

生产经营管理工作复杂，要求很高的成套性和

严格的交货期。

其中大批量生产方式相对小批量多品种也简单

一些，大批量类似流程型。

物料需求计划，制造资源计划，网络计划法

产品物理结构相对简单，工艺

过程比较固定，管理的复杂性

相对低些。

大批量和流程型生产周期短，

生产的节奏性高，管理上集中

程度高，单件小批量要给车间

分厂更多的自主权。

工程设计分系统工程设计任务重，新产品外的变形产品更改的

版本管理也是很复杂的工作。对离散型CIMS

不可或缺的系统。

产品及生产工艺是固定的，最

多是技术性能，工艺参数的有

些变化，变化一般也在技术标

准规定范围内，基本上不需要

工程设计系统。新产品开发和

正常生产过程不允许混合在

一起，不能共用生产资源。

车间自动化分系统以物理加工为主以生化过程为主，设备自动化

程度高，产品质量主要靠生产

工艺的自动控制来保证。配套

水电气等设备辅助要求也很

高

管理侧重设备维修计划、备品备件管理

更重要

产品抽样检测，实时采集生产

数据，并以图表图形动态连续

显示。

常用企业分类方式

按产品的使用性能分：通用产品生产（家电）、专用产品生产（飞机）

按产品结构特征分：复杂产品生产（船舶）、简单产品生产（阀门），考虑产品的系列化、通用化、标准化水平。

按生产工艺特征分：工艺过程连续的流程型和工艺过程离散的加工装配型。

按生产的稳定性和可重复性分：大量重复生产（流水生产）、多品种小批量生产（多品种轮换生产）、单件小批生产（项目生产）。

按产品客户化程度分类：为库存制造（MAKE-TO-STOCK），只有销售是客户订单驱动的，如家电家具；为订单装配（ASSEMBLE-TO-ORDER），装配和销售是客户订单驱动的，如汽车，计算机；为订单制造（MAKE-TO-ORDER），采购、零部件制造、装配和销售是客户订单驱动的，如发电机，标准专用设备电梯；为订单设计（ENGINEER-TO-ORDER），从全部或部分产品设计开始直到采购、零部件制造、装配和销售是客户订单驱动的，如飞机，船舶；为订单研究开发，这种情况下连设计前研究开发都是客户订单驱动的，如卫星火箭，军用产品。

按投资与客户订单相关程度：面向产品的系统（制造业）；面向生产能力的系统（软件业）

企业的生产组织

就制造型企业的两种工艺生产类型来分析，离散型制造企业的工艺过程特点是以产品结构的物料资源的综合配套为生产工艺重点的，也就是说，以装配物料组合过程为重点，那么就必然与供应链管理、库存管理有着不可剥离的关系；流程型制造企业的工艺过程特点是以产品供应链中某些相近属性或种类的物料资源，作为专业制造对象的工艺流程来确定生产工艺重点的，那么就必然与零件(或部件)的原料状态、工艺装备、专业工艺方法和工艺参数(专业工艺知识)有着不可剥离的关系。

大型企业生产组织：工厂-分厂-车间-班组-工作地

小型企业生产组织：工厂--车间-（工段）班组-工作地

无论上述哪种生产工艺性质的企业的产品形成过程，基本都是可以分解为树状结构，如下图：

可见这两种工艺性质企业产品的总工艺过程大体上是相同的，只是工艺内容重点不同而已。

企业的工艺设计

工艺过程是生产的基础，它预先决定了一切工厂建筑，如厂房、仓库、运输设施和工艺设备等等的性质。工艺过程是逐步改变工件状况的那一部分生产过程。而一般在CAPP关注的机械加工的工艺过程是改变工件的几何形状、尺寸、物理机械性能以及化学性能的一部分生产过程。

在同一个工厂里会有几个完全不同的工艺过程，这也是企业的一个特点。

为制造就必须要有铸造、锻造、冷冲、金属切削加工和装配等工艺过程。

在制造业中装配是生产过程中最后一个阶段，同时对于整个生产循环来讲，它具决定性意义。在装配过程以前的这些工艺过程应考虑到装配的要求（例如各轴线之间，各表面之间、轴线和表面之间的相对位置、加工精确度、表面质量等）。为了保证这些要求，必须对毛坯提出一定的技术要求（材料的质量和加工性能、加工余量等）。

工艺过程的基本组成部分是工序，一个工艺过程可以划分成几个工序。对机械加工而言，工序是工艺过程的一部分，这部分工艺过程是在同一个工作地点上完成的，它包括一个或者一组工人及设备在加工一个物品或者同时加工一组物品（零件）时所做的一切（按照一定先后次序而进行的）动作。

任何工序可以在一次或几次安装里完成，因此安装是工序的一部分。

工位是工序的一部分，它是安装零件一次的情况下所完成的，而且是以紧固零件用的夹具在机床上的各个位置来表示的。行业制造工艺特点就是多轴机床和多位夹具的多位加工的广泛应用。因为这样可以提高加工精度，缩短辅助时间。

一个工序可能在一个工步内，或者在几个工步内完成，工步是工序的一部分，在完成这

一部分工作时，被加工的表面、刀具和切削用量（转数和进给量）是不变的。其含义是只要工人没有操作机器改变加工参数，就认为是切削用量不变。

在加工时只用一把刀的称为简单工步，复杂工步中有多把刀进行加工。

工步是工艺过程中还保持着工艺过程的一切特性的最小组成部分。

操作是工人在进行加工过程中或者加工前准备工作时所做的一些单独动作的完整的总和。在制作工艺过程的技术定额时往往有必要把一个工步划分成若干个操作。

设备、运输工具、刀具及夹具的数量，以及工人和职员的需要人数都是根据所设计的工艺规程来确定的，同样设计工艺规程时也要考虑这些现实因素的限制。

决定工艺规程的主要因素是生产任务的大小，产品的结构以及制造各个零件和整个产品时的一切技术条件。

有了生产纲领方面的资料后，就可以开始拟订整个生产过程的总图，这个总图确定了制造产品的整个工艺过程的进行顺序，同时它也是材料、半成品和成品的运行图。运行图决定于生产的性质、规模以及工厂或者车间所在的地段的形状。

机械制造业一般采用复议式运行图，各加工车间是互相平行地排列的，产品的流水线是从各加工车间出来而进入与加工车间垂直的装配车间里，合并到一条总的流水线上去。

生产纲领的大小决定了生产的规模，同时又决定了生产的类型。而生产类型则预先决定了工艺过程、设备、夹具和刀具等性质。

设计工艺规程之前必须知道工艺规程是为怎样的生产规模服务的。

单件生产特点

采用通用的设备，即万能设备，在这种设备上可以进行各种工作；

车间设备按照类型，按照车床种类排列，尽量使其有流水性；

采用标准的刀具及万能量具；

使用高度熟练的工人；

单件生产过程下没有必要制定详细的工艺规程，只订出过程大体示意图，说明工序的先后次序和经验时间定额。重点说明一些关键工序的加工要求。

成批生产特点

成批生产产品制造成批进行，而且每隔一段时间又重复进行。各个工作地点上无论对各个零件或者各批零件都要进行各种不同的工序。成批生产工厂产品多少是型式比较确定的同

类产品。根据产品批量大小可以分为小批生产和大批生产。

周期性进行各种生产工艺过程中的各个工序；

工序的数目通常比工作地点数目多得多，因此工作地点专业化的可能性有限

在成批生产中可以根据情况确定专用刀具和夹具应用程度。

成批生产比单件生产在经济方面存在优越性：

用于工作图和模型方面的费用被减少了，因为这笔费用是由相当多数量的产品分担了；

因为定期采购大量必要材料和半成品，减少了材料成本；

由于应用专用刀具和夹具，减少了加工和装配时间，也就是说提高了劳动生产率；

对于成批生产工艺规程就必须详细的制定，因为制定隔一定时间就重复进行过程而所花的费用在经济上是合算的。

成批生产中常用“可变流水线”组织生产，在一天或几天内以适当的节奏制造某一种某一种零件，然后把流水线重新调整后加工另一种零件。确定这种流水线的工作节奏将表明这个工艺过程在技术方面需要装备的程度。

大量生产的特点

大量生产中也有很多车间按照成批生产原则组织生产。

大量生产在生产中各个工作地点总是重复进行同样的工序。在大量生产的工厂里产品的名称是属于同一类型的，而且往往只制造一种类型产品。但不能根据生产数量多少决定生产模式，其中最主要原则是互换性原则。

大量生产时在每一工作地点都进行着同样的经常重复的工序，因而有可能完全根据工艺过程选择和排列设备。

连续流水线作业方式是大量生产几种主要生产方式之一。在连续流水线作业方式下节奏就是规定完成每一工序的时间。节奏的大小对于工艺过程有极大的影响。因为此时必须使每一个工序所花的时间等于节奏或者为节奏的倍数。为了做到这一点，必须把工序分散或集中，要利用专门化的设备、刀具和夹具。

连续流水线作业方式先决条件是：

要有适当大小的生产任务，能保证设备和各个工作地点在制造各零件产品的工艺过程所需劳动量为一定情况下，有应有的负荷；

在每一工作地点上只进行经常重复的同样的工序；

《机械工程材料(第4版)》课程大纲

“工程材料基础”课程教学大纲 英文名称：Fundamentals of Engineering Materials 课程编号：MATL300102（10位） 学时：52 （理论学时：44 实验学时：8 上机学时：课外学时：（课外学时不计入总学时）） 学分：3 适用对象：本科生 先修课程：大学物理、材料力学 使用教材及参考书： [1] 沈莲，范群成，王红洁.《机械工程材料》.北京：机械工业出版 社，2007. [2] 席生岐等。《工程材料基础实验指导书》.西安：西安交通大学出 版社.2014 [3] 朱张校等。《工程材料》.北京：清华大学出版社.2009 一、课程性质和目的（100字左右） 性质：专业基础课 目的：为机械、能动、航天、化工等学院本科生讲解材料的基础理论和工程应用，使学生了解材料的成分-组织-结构-性能的内在关系，培养学生根据零构件设计的性能指标选择合适材料，做到“知材、懂材”并能合理使用材料。 二、课程内容简介（200字左右） 工程材料基础是面向机类、近机类及口腔医学专业开设的材

料基础理论课程。课程主要向学生讲授典型零件的失效方式及抗力指标、金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料、功能材料的基本知识，使学生掌握材料成分-工艺-组织-性能的内在关系，掌握工程材料实际应用的原则，培养学生“知理论、懂性能、会选材”的基本能力和素质。 课程实验主要包括金相试样制备和显微镜使用、铁碳合金组织的观察与分析、碳钢热处理与性能综合实验。 一、教学基本要求 (1) 了解机械零构件的常见失效方式及其对性能指标的要求。 (2) 掌握碳钢、铸铁、合金钢、有色金属的成分、组织、热处理、性能特点及工程应用的基本知识。 (3) 掌握陶瓷材料、高分子材料、复合材料、功能材料的成分、组织、性能特点及常用材料的种类和用途。 (4) 学生具有根据零构件的服役条件、失效方式和性能要求选择材料及编写冷热加工工艺路线的基本能力。 (5) 了解新材料、新工艺的基本概况及发展趋势。 三教学内容及安排 绪论（1学时） 工程材料在机械设计及制造工程中的作用，工程材料的分类本课程的目的及任务，课程的基本内容，考核要求等。（1学时） 第一章机械零件失效方式及抗力指标（5学时） 1) 掌握：常温静载下的过量变形及抗力指标；静载和冲击载荷下的

《机械工程材料》教学大纲

《机械工程材料》教学大纲 修订单位：机械工程学院材料工程系 执笔人：吕柏林 一、课程基本信息 1.课程中文名称：机械工程材料 2.课程英文名称：Mechanical Engineering Materials 3.适用专业：机械设计制造及其自动化 4.总学时：48学时 5.总学分：3学分 二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务 机械工程材料课程是为机械类本科生开设的必修课，本课程的主要目的是使学生通过本课程的学习，掌握金属材料，非金属材料，材料热处理以及材料选用等方面的技术基础知识．本课程的任务是结合校内金工教学实习，使学生通过工程材料的基础知识，材料处理，材料选用基础的学习，获得常用机械工程材料方面的实践应用能力，也为进一步学习毛坯成型和零件加工知识以及其它有关课程及课程设计，制造工艺方面奠定必要的基础。 三、理论教学内容与教学基本要求 （一）教学基本要求： １．熟悉工程材料的基本性能 ２．掌握金属学的基础知识，包括金属的晶体结构，结晶，塑性变形与再结晶，二元合金的结构与结晶． ３．掌握运用铁碳合金相图，等温转变曲线，分析铁碳合金的组织与性能的关系． ４．熟悉各种常规热处理工艺以及材料的表面热处理技术． ５．掌握常用工程材料（包括高分子材料，陶瓷材料）的组织，性能，应用与选用原则．（二）理论教学内容 1．绪论（2学时） 课程的目的和任务 ;教学方法和教学环节 ;学习要求与方法 2．工程材料的机械性能（2学时） 强度，刚度，硬度，弹性，塑性，冲击韧性 3．金属的晶体结构和结晶（6学时） 常见的三种晶体结构 ;金属实际结构及晶体缺陷 ;金属的同素异构转变4．金属的塑性变形与再结晶（6学时）

机械基础备课笔记第一次课

机械基础第一次课 绪论： 一．本课程性质和任务1．性质：是中等职业学校农业机械化专业的一门主干课 程2．任务：讲授机械工程材料的种类、牌号、性能和应用讲授静力学、运动力 学和直杆强度计算 讲授机器、机构的基本组成讲授常见机构的类型、运动形式、特点及应用讲授 典型机器零件的结构、性能特点及选择二：课程教学目标 1．知识教学目标：掌握常用工程材料的种类、牌号、性能及应用了解普通热处理方法的工艺特点及应用 了解工程力学的基本概念理解平面力系及空间力系的合成与平衡方法掌握直杆 材料的基本变形形式及拉伸、压缩、扭转、弯曲时的简单强度计算 理解常用机构的组成、类型、运动形式、特点及应用掌握典型零件的结构、性能特点及选择 2．能力培养目标：初步具有选用常用工程材料的能力学会运用所学知识分析并解决工程实际中的简单力学问题具有设计简单机 械装置和零件的初步能力 初步具有运用各种相关技术资料的能力 3．思想教育目标：具有热爱科学、热爱专业、实事求是的学风和创新意识和创新精神 具有良好的职业道德 第一篇：机械工程材料

材料科学的发展及应用概述： 一．古代材料科学的发展及应用 1．石器时代：最早的生产和生活工具：石头、木头和骨头等人类学会用火之后：6000~7000年前的原始社会末期，出现了火烧陶器新石 器时代；仰韶文化和龙山文化中，在氧化性窑中950C温度下烧制红陶在还原性 窑中1050C温度下烧制黑陶 3000多年前的殷、周时期出现了釉陶，窑温提高到1200C东汉时期：发明 了瓷器 瓷器是中国文化的象征，对世界文化有极大的影响 2．青铜器时代： 青铜器的使用始于XX和XX 我国：青铜冶炼始于公元前 2 1 40~ 1 7 1 1年夏朝以前，比古埃及晚，发展较 快殷、周时期用青铜器制作的工具、食器和兵器已较普遍 世界上最古老的大型青铜器：司母戊鼎重850公斤 XXXX 出土 我国古铜剑的代表：湖北江陵楚墓中发掘的两把越王勾践的宝剑我国古代 文化高度发达的见证：湖北隋县出土的战国青铜编铜春秋时期：不仅掌握了铸铜的冶炼技术，还能根据不同的用途配制不 同的铜锡合金，总结了符合于现代合金理论的文献《吕氏春秋》：金柔、锡柔，合两柔则刚 3．铁器时代：从青铜器发展到铁器是材料科学的重大进步 xx 时期：开始 西汉时期：采用了煤作炼铁的燃料，比欧洲各国早1700~1800 年

(新)机械基础课程教学大纲

《机械基础》课程教学大纲 课程编号 适用专业：机械类专业 学时：128（讲课114：，实验：14）学分：7 执笔者：曾德江编写日期：2004年4月 一、课程的性质和任务 机械基础是机械类各专业的一门重要的专业基础课，为进一步学习专业课程和新的科学技术做准备。 本课程的任务是：使学生掌握常用机械工程材料的性能、用途及选择，初步掌握机械零件毛坯的基础知识；初步掌握分析解决工程实际中简单力学问题的方法；初步掌握对杆件进行强度个刚度计算的方法，并具有一定似的实验能力；掌握常用机构和通用机械零件的基本知识，初步具有分析、选用和设计机械零件及简单机械传动装置的能力。为学习专业课和新的科学技术打好基础，为解决生产实际问题和技术改造工作打好基础。 二、课程内容和要求 模块一机械工程材料（17学时） 第一单元绪论（1学时） 介绍与本课程相关的基本概念，本课程研究的主要内容及新技术的应用。 掌握与本课程相关的基本概念。 第二单元金属材料与热处理基础（10学时） 介绍金属材料的性能、金属学基础、钢的热处理的基本知识。 理解金属材料的性能、金属学相关的基本概念、基本知识，了解铁碳合金状态图的应用，掌握金属材料常用的热处理方法和适用范围。 第三单元钢铁材料（4学时） 介绍工业用钢、工程铸铁的分类、特点及牌号表示。 了解工业用钢、工程铸铁的分类、特点，掌握工业用钢、工程铸铁的牌号表示。 第四单元非铁金属与粉末冶金金属材料（2学时） 介绍非铁金属与粉末冶金金属材料的分类及牌号表示。 了解非铁金属与粉末冶金金属材料的分类、特点及应用。 模块二静力学（16学时） 第五单元静力学基础（5学时） 介绍静力学的基本概念，静力学公理，约束、约束反力与受力图。 掌握静力学的基本概念、基本公理及物体的受力分析与受力图的绘制。

机械零件材料的选用原则

机械零件材料的选用原则 及典型零件的选材与热处理 一、机械零件选材原则 ①使用性能原则 ②工艺性能原则 a.铸造性能 b.压力加工性能 c.焊接性能 d.切削加工性能 ③经济性原则 二、典型零件的选材及热处理 1、齿轮 齿轮的选材及工艺分析： ①机床齿轮 材料：调质钢如45、40Cr、40MnB等，合金钢的淬透性更好。 工艺路线：备料→锻造→正火→机械粗加工→调质→机械精加工→齿部高频表面淬火+低温回火→精磨该工艺路线中热处理工序的作用是： 正火：可消除锻造应力，使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使组织细化、均匀； 调质：提高齿轮心部的综合力学性能，以承受交变弯曲应力和冲击载荷，还可减少高频淬火变形； 齿部高频表面淬火：提高齿面硬度、耐磨性和抗疲劳点蚀的能力； 低温回火：消除淬火应力，提高抗冲击能力，并可防止产生磨削裂纹。 ②汽车、拖拉机齿轮 材料：一般用合金渗碳钢，如20Cr、20CrMnTi、20MnVB等。 工艺路线：下料→锻造→正火→机械粗加工→渗碳+淬火+低温回火→磨削加工 该工艺路线中热处理工序的作用是： 正火：细化均匀组织，消除锻造应力，改善切削加工性； 渗碳：提高齿轮表面含碳量（0.8%～1.05%）； 淬火：获得一定深度的淬硬层（0.8～1.3mm），提高齿面耐磨性和接触疲劳强度； 低温回火：消除淬火应力，防止磨削裂纹，提高冲击抗力。 2、轴类零件 ①机床主轴 材料：载荷和转速不高时选45钢；承受较大载荷的车床主轴选40Cr；等。 工艺路线：备料→锻造→正火→机械粗加工→调质→机械精加工→轴颈部位表面淬火+低温回火→磨削该工艺路线中热处理工序的作用是： 正火：消除锻造应力，调整硬度便于切削加工，改善锻造组织，为调质做准备。 调质：获得高的综合力学性能，提高疲劳强度和抗冲击能力。 轴颈部位表面淬火+低温回火：使轴颈部位获得高硬度和高耐磨性。

机械工程材料基础知识大全

《机械工程材料》 基础篇 一：填空 1. 绝大多数金属具有体心立方、面心立方、和密排立方三种类型，α－Fe是体心立方类型，其实际原子数为 2 。 2．晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、和面缺陷。 3．固溶体按溶质原子在晶格位置分为置换固溶体、间隙固溶体。 4．铸造时常选用接近共晶成分（接近共晶成分、单相固溶体）的合金。5．金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化、织构现象的产生。6．金属磨损的方式有粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损。 7.金属铸件否（能、否）通过再结晶退火来细化晶粒。 8．疲劳断裂的特点有应力低于抗拉极限也会脆断、断口呈粗糙带和光滑带、塑性很好的材料也会脆断。 9．钢中含硫量过高的最大危害是造成热脆。 10．珠光体类型的组织有粗珠光体、索氏体、屈氏体。 11．正火和退火的主要区别是退火获得平衡组织；正火获得珠光体组织。 12. 淬火发生变形和开裂的原因是淬火后造成很大的热应力和组织应力。 13. 甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度要求。甲、乙两厂产品的组织各是铁素体＋珠光体、回火索氏体。 14．40Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn中适合制造轴类零件的钢为 40Cr 。15．常见的普通热处理有退火、正火、淬火、回火。 16．用T12钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为正火、 球化退火。 17．量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为调质（退火、调质、回火）。 18．耐磨钢的耐磨原理是加工硬化。 19．灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措施为高温退火。 20、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。 21．纯铁的多晶型转变是α-Fe→γ-Fe→δ-Fe 。 22．面心立方晶胞中实际原子数为 4 。 23．在立方晶格中，如果晶面指数和晶向指数的数值相同时，那么该晶面与晶向间存在着晶面与晶向相互垂直关系。 24．过冷度与冷却速度的关系为冷却速度越大过冷度越大。 25．固溶体按溶质原子在晶格中位置可分为间隙固溶体、置换固溶体。26．金属单晶体滑移的特点是滑移只能在切应力下发生、滑移总是沿原子密度最大的晶面和晶向进行、滑移时必伴随着晶体向外力方向转动。 27．热加工对金属组织和性能的影响有消除金属铸态组织的缺陷、改变内部夹杂物的形态与分布。

机械工程材料基本知识

机械工程材料基本知识 1.1 金属材料的力学性能 任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到各种形式外力的作用。如起重机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用；柴油机上的连杆，在传递动力时，不仅受到拉力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等。这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力。这种能力就是材料的力学性能。金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标。 1.1.1强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为c,单位为MPa 工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。屈服强度是指金属材料在外力作用下，产生屈服现象时的应力，或开始出现塑性变形时的最低应力值，用③ 表示。抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力值，用c表示。 对于大多数机械零件，工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是零件强度设计的依据；对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其强度设计的依据。 1.1.2塑性 塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。 工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率。伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率，用符号S表示。断面收缩率指试样拉断后，断面缩小的面积与原来截面积之比，用表示。 伸长率和断面收缩率越大，其塑性越好；反之，塑性越差。良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生突然脆断的必要条件。 1.1.3 硬度 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。硬度的测试方法很多，生产

机械工程材料应用基础解答题

细化晶粒的方法?为什么要细化晶粒? 方法:增加过冷度;变质处理;附加振动 原因:常温下金属的晶粒越小,强度硬度则越大.同时塑 形韧性也越好.细化晶粒可以大大提高金属材料的常温力学性能. 什么退火?退火操作有? 将组织偏离平衡状态的金属和合金,加热到适当的温度,保持一定时间,然后慢慢冷却以获得平衡状态的热处理工艺称为退火. 操作:均匀化退火;完全退火和等温退火;不完全退火;球 化退火;去应力退火 钢丝和铅丝 钢丝的再结晶温度大于室温,反复弯折相当于对其冷加 工致使加工硬化,所以越弯折越硬.而铅丝的再结晶温度 小于室温,属于对其进行热加工使其硬化消失所以始终保软态. 金属经冷塑性变形后,组织和性能发生什么变化? 纤维组织的产生;晶粒破碎,位错密度增大,产生加工硬化;结构现象的产生;残余内应力的产生 用20CrMnTi钢制造变速箱齿轮工艺路线及热处理作用 路线:锻造-正火-加工齿形-局部镀铜-渗碳-预冷淬火, 低温回火-喷丸-磨齿(精磨) 正火:消除锻造状态的不正常组织,以利切削加工,保证齿形合格. 淬火+低温回火:使其面层具有很高的硬度和耐磨性,使其心部具有高强度和足够的冲击韧度 淬火的目的?方法? 目的:提高工具渗碳工件和其他高强度耐磨机器零件等的强度,硬度和耐磨性;提高结构钢的综合力学性能;提高少数工件的物理和化学性能. 方法:单介质淬火;双介质淬火;分级淬火;等温淬火;冷处理. 共析钢加热时,奥氏体的形成过程有那几个步骤? 奥氏体晶核形成;奥氏体晶核的长大;残余渗碳体的溶解;奥氏体均匀化. 回火操作?指出各种回火操作得到的组织及性能. 低温回火;回火马氏体;高硬度和高耐磨性 中温回火;回火托氏体;较高的弹性极限和屈服极限并具有一定韧性. 高温回火;活活索氏体;较高强度,良好的塑性和韧性. 为什么铸造合金常选接近共晶成分合金? 因为温度间隔与成分间隔愈大的合金其流动性愈差,分散缩孔愈多,凝固后的枝晶偏析也愈严重.而对于共晶系来说,共晶成分合金熔点低,且凝固在常温下进行,流动性好,分散缩孔少,热裂倾向也小.故~ 塑性变形造成哪几种残余应力? 宏观内应力(第一);微观内应力(第二);晶格畸变内应力(第三) 用W18Cr4V制造铣刀,加工路线及热处理作用? 路线:下料-锻造-球化退火-机械加工-淬火+560°C三次回火-喷砂-磨削加工-成品 退火:便于加工,为淬火做好准备 淬火+回火:使其具有高硬度,高耐磨性及热硬性. 700℃,760℃,840℃,1100℃ 700<727 不发生相变(在相变温度线以下);F+P 760 在G点下载Ac1~Ac3之间,原为A+F，A-M，F保留;F+M+A'(残余) 840 Ac3以 上,A-M+A'(残余);M+A' 1100 A晶粒粗化-粗片状M+A'

机械基础件

机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划 工信部 2012-02-17 目录 一、发展现状与面临形势 （一）发展现状 （二）面临形势 二、指导思想与发展目标 （一）指导思想 （二）基本原则 （三）发展目标 三、发展重点 （一）机械基础件 （二）基础制造工艺 （三）基础材料 四、主要任务 （一）加强自主创新，推动产业技术进步 （二）优化产业结构，促进企业协同发展 （三）建设研发和服务平台，增强持续发展能力 （四）加大技术改造，转变产业发展方式 （五）加强行业管理，提升产业整体素质 （六）推进“两化融合”，提高信息化水平

（七）实施“机械基础件和基础制造工艺双提升工程” 五、保障措施 （一）加强宏观统筹协调 （二）加强产业政策引导 （三）加强资金引导和支持 （四）优化产业发展环境 （五）推进国际交流合作 （六）充分发挥行业协会的作用 六、规划组织实施 附表1：机械基础件重点发展方向 附表2：50项推广应用的先进绿色制造工艺 附表3：基础材料重点发展方向 机械基础件、基础制造工艺及基础材料（以下简称“三基”）是装备制造业赖以生存和发展的基础，其水平直接决定着重大装备和主机产品的性能、质量和可靠性。机械基础件是组成机器不可分拆的基本单元，包括：轴承、齿轮、液压件、液力元件、气动元件、密封件、链与链轮、传动联结件、紧固件、弹簧、粉末冶金零件、模具等；基础制造工艺是指机械工业生产过程中量大面广、通用性强的铸造、锻压、热处理、焊接、表面工程和切削加工及特种加工工艺；基础材料特指机械制造业所需的小批量、特种优质专用材料。 为贯彻落实《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》关于“装备制造行业要提高基础工艺、基础材料、基础元器件研发和系统集成水平”的要求以及“十二五”国家工业转型升级的总体部署，大幅度提升“三基”产业整体水平，提高为装备制造业的配套能力，实现装备制造业转型升级，特制定《机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划》，规划期为2011～2015年。 一、发展现状与面临形势 （一）发展现状 1. 已形成的基础

工程材料与机械制造基础答案

第一章金属材料的力学性能 1、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同？ 答：σs用于测定有明显屈服现象的材料，σ0.2用于测定无明显屈服现象的材料。 2、什么是应力？什么是应变？它们的符号和单位各是什么？ 答：试样单位截面上的拉力称为应力，用符号σ表示，单位是MPa。 试样单位长度上的伸长量称为应变，用符号ε表示，应变没有单位。 3、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？断裂发生在哪一点？ 若没有出现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？ 答： 若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑 形性变，而是没有产生明显的塑性变形。 4、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。 5、在机械设计时采用哪两种强度指标？为什么？ 答：（1）屈服强度。因为大多数机械零件产生塑性变形时即告失效。 （2）抗拉强度。因为它的数据易准确测定，也容易在手册中查到，用于一般对塑性变形要求不严格的零件。 6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料？采用何种材料为宜？材料的E值愈大， 其塑性愈差，这种说法是否正确？为什么？ 答：应根据弹性模量选择材料。要求刚度好的零件，应选用弹性模量大的金属材料。 金属材料弹性模量的大小，主要取决于原子间结合力（键力）的强弱，与其内部组织关系不大，而材料的塑性是指其承受永久变形而不被破坏的能力，与其内部组织有密切关系。两者无直接关系。故题中说法不对。 7、常用的硬度测定方法有几种？其应用范围如何？这些方法测出的硬度值能否进行比较？答：工业上常用的硬度测定方法有：布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法。 其应用范围：布氏硬度法应用于硬度值HB小于450的毛坯材料。 洛氏硬度法应用于一般淬火件、调质件。 维氏硬度法应用于薄板、淬硬表层。 采用不同方法测定出的硬度值不能直接比较，但可以通过经验公式换算成同一硬度后， 再进行比较。

机械工程材料总结

机械工程材料总结 通过这一学期的学习，对各种材料也有了了解，比如说，在机械工程材料中，金属材料最重要的。掌握了常用机械工程材料的性能与应用，具有选择常用机械工程材料和改变材料性能的方法。了解了与本课程有关的新材料，新技术，新工艺及其发展概况。 材料是人类生产和生活的物质基础。人类社会发展的历史表明，生产技术的进步和生活水平的提高与新材料的应用息息相关。每一种新材料的发明和应用，都使社会生产和生活发生重大的变化，并有力地推动着人类文明的进步。例如，合成纤维的研制成功改变了化学、纺织工业的面貌，人类的衣着发生重大变化；超高温合金的发明加速了航空航天技术的发展；超纯半导体材料的出现使超大规模集成电路技术日新月异，促进了计算机工业的高速发展；光导纤维的开发使通信技术产生了重大变革；高硬度、高强度等新材料的应用使机械产品的结构和制造工艺发生了重大变化。因此，历史学家常以石器时代、铜器时代、铁器时代划分历史发展的各个阶段，而现在人类已跨进人工合成材料的新时代。 学完了整册书，对本书有了深刻了解。通过对第一章的力学性能的学习，了解了要正确，合理地使用金属材料，必须了解其性能。金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。使用性能是指金属材料在各种加工进程中所表现出来的性能，主要有力学性

能、物理性能和化学性能。在机械行业中选用材料时，一般以力学性能为主要依据。在第二章的学习中，了解了金属的晶体结构和结晶，固体材料按内部原子聚集状态不同，分为晶体和非晶体两大类。固态金属基本上都是晶体物质。材料的性能主要取决于其内部结构。因此，研究纯金属与合金的内部结构，对了解和掌握金属的性能是非常重要的。 在深入的了解中我又学到了金属不但能结晶，而且还能再结晶。为了获得预期组织结构与性能，我们通常采用热处理来实现这一方法。热处理是提高金属使用性能和改善工艺性能的重要加工工艺方法，因此，在机械制造中绝大多数的零件都要进行热处理。一般应用以下方面：1.作为最终热处理，正火可以细化晶粒，使组织均匀化，使珠光体含量增多并细化，从而提高钢的强度、硬度和韧性。对于普通结构钢零件，力学性能要求不是很高时，可以正火作为最终热处理。2.作为预先热处理，截面较大的合金结构钢件，在淬火或调质处理前长行正火，以清除魏氏组织或带状组织，并获得细小而均匀的组织，对于过共析钢可减少二次渗碳体量，并使其不形成连续网状，为球化退火作组织准备。3.改善切削加工性能，低碳钢或低碳钢退火后硬度太低，不便于切削加工。正火可提高其硬度，改善其切削加工性能。 实践证明，生产中往往会由于选材不当或热处理不妥，使机械零件的使用性能不能达到规定的技术要求，从而导致零件在使用中因发生过量变形，过早磨损或断裂等而早期失效。所以，在

机械材料基础复习资料[1]

一、填空题 1、500HBW5/750/10表示用直径为5mm,材料为__硬质合金__球形压头,在_7355___N压力下,保持10s,测得的布氏硬度值为500。 2、铁碳合金中的珠光体组织是由 F 和 Fe3C 组成的机械混合物。 3、纯铁室温时为体心立方晶格，而加热至912℃以上则转变为面心立方晶格。 4、焊条是由__焊芯_____和__药皮______两部分组成。 5、常用的塑性指标有延伸率和断面收缩率。 6、钢中的有害杂质元素硫，使钢产生热脆现象。 7、金属的塑性变形会导致其强度、硬度提高，__塑性 _下降，这种现象称为加工硬化。 8、铁碳合金的基本相是__铁素体___,奥氏体和___渗碳体___。 9、锻造包括___自由锻造___和__模样锻造___。 10、中碳钢调质处理后得到的组织是 S ，其性能特点是良好的综合力学性能。 1、常用的塑性指标有延伸率和断面收缩率。 2、实际金属中存在点缺陷、线缺陷、面缺陷三种缺陷。 3、Al、Cuγ-Fe等金属具有面心立方晶体结构，Cr、α-Fe等金属具有体心立方晶体结构。 4、纯铁在室温时为体心立方晶格，而加热至912℃以上则转变为面心立方晶格。 5、钢中的有害杂质元素为硫和磷，他们分别使钢产生热脆性和冷脆性。 6、钢的调质处理是指淬火+高温回火，中碳钢调质处理后得到的组织是 S ，其性能特点是良好的综合力学性能。 7、锻造包括___自由锻造___和__模样锻造___。 8、焊接可分为熔化焊、压力焊、钎焊。 1.碳溶入α-F e中形成的间隙固溶体称为铁素体。 2.当钢中含碳量大于0.9%时，二次渗碳体沿晶界析出严重，使钢的脆性增加。 3.在生产中使用最多的刀具材料是低合金刃具钢和高速钢，而用于一些手工或切削速度较低的刀具材料是碳素工具钢。 4.马氏体的塑性和韧性与其含碳量有关，板条状马氏体有良好的塑性和韧性。 5.生产中把淬火加高温回火的热处理工艺称为调质，调质后的组织为回火索氏体。 6.普通车床进给运动传动链是从主轴到刀架。 7.合金工具钢与碳素工具钢相比，具有淬透性好，淬火变形小，热硬性高等优点。 8.合金渗碳钢的含碳量属低碳范围，可保证钢的心部具有良好的韧性。 9.低速车削精度要求较高的工件时，应选用死顶尖；高速车削精度要求不高的工件时，应选用活顶尖。 10.根据基准功能的不同，基准可分为工艺基准和设计基准两大类。 11.加工轴类零件时，通常用两端中心孔作为定位基准，这符合了基准重合原则和基准统一原则。 1.硬度是衡量材料力学性能的一个指标，常见的试验方法有洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度。

机械工程材料应用基础 题库

一：名词解释 1、回复：冷塑性变形的金属材料在加热温度较低时，其光学显微组织发生改变前晶体内部所产生的某些变化，（保留加工硬化，消除参与内应力） 再结晶：当冷塑性变形金属材料被加热到回复温度以上时，原子外形由破碎、拉长、变形的 2、晶粒或完整的等轴状的晶粒（消除加工硬化） 3、冷处理：把淬冷至室温的钢继续冷却到-70~-80℃，保持一段时间，使残余奥氏体继续冷却过程中转变为马氏体 4、热处理：将钢在固态时进行加热、保温、冷却三个基本过程，以改变钢的内部结构组织，从而获得所需性能的一种加工工艺 5、热加工：在材料再结晶温度以上所进行的塑性变形加红 6、冷加工：在再结晶温服一下所进行的塑性变形 7、正火：将钢件加热到临界温度以上，温度适当后的较快冷却速度冷却，以获得珠光体型组织的热处理工艺 8、退火：将钢件加热到临界温度以上，保温适当时间后缓慢冷却，以获得接近平衡的珠光体组织 9、淬火：将钢件加热到临界温度Ac1或Ac3以上，保温并随之以大于临界冷却温度（Uk）冷却，已得到介稳状态的马氏体或下贝氏组织的热处理工艺 10、残余奥氏体 11、相：在金属或合金中，凡成分相同，结构相同并与其它部分有界面分开的均匀组织部分 12、固溶体：以合金中某一元素作为溶剂，其它组作为溶质，所形成的与溶剂有相同晶体结构的固相 13、变质处理：在液态金属结晶前，加入一些细小的固态颗粒称为变质剂形核剂，可作为现成晶核或用以抑制长大速度以细化金属晶粒的处理方法 14、调质处理：将淬火和室温回火想结合的热处理 15、加工硬化：随着变形量的加大，由于晶粒破碎和位错密度增加，晶体的塑性变形形抗力迅速增大，强度和硬度明显提高，塑性和韧性下降的现象 16.弥散强化：脆性的第二相颗粒呈弥散粒子均分布在基体上，犹豫第二相粒子的位错交互或用，阻碍方位错运动，从而提高了金属的塑性变形抗力，则可显著想提高合金的强度的强化方式。 17.固溶强化：由于溶*元素的作用，造成晶格畸形，便使其塑性变形抗力增加，强度硬度提高，而塑性韧性下降。 18.晶内偏析：由于非平衡结晶造成晶体内化学成分不均匀的现象。{一般采用均匀退火消除或改善} 19.比重偏析：当合金组成相与合金溶液之间密度相差比较大时，初生相便会在液体中上浮或下沉而造成偏析，这种由于比重而导致的偏析称为比重偏析。 20.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差。 21.同素异构转度：将同一元素或同一成分和合金，在固态下随温度变化而具有不同晶体结构形态的转度。 22.淬透性：奥氏体化吼的钢在淬火时获得马氏体的能力，{其大小用钢在一定条件下淬火获得的有效淬硬深度表示} 23.淬硬性：钢淬火时的樱花能力，{用淬马氏体可能得到的最高硬度表示} 24.奥氏体：碳溶于Fe种所形成的间隙溶体。 25.过冷奥氏体：当奥氏体过冷到临界点以下{727℃}时，获得的不稳定状态的组织 26.临界冷却速度{淬火}：得到完全马氏体组织的最小冷却速度。

机械工程材料基础复习+答案

机械工程材料基础复习题 一、填空题 1.绝大多数金属的晶体结构都属于( 体心立方)、( 面心立方)和( 密排六方)三种典型的紧密结构. 2.液太金属结晶时,过冷度的大小与其冷却速度有关,冷却速度越大,金属的实际结晶温度越( 低),此时,过冷度越( 大). 3.( 滑移)和( 孪生)是金属塑变形的两种基本方式. 4.形变硬化是一种非常重要的强化手段,特别是对那些不能用( 热处理)方法来进行强化的材料.通过金属的(塑性变形)可使其( 强度)、( 硬度)显著提高. 5.球化退火是使钢中( 渗碳体)球状化的退火工艺,主要用于( 共析)和( 过共析)钢,其目的在于( 降低硬度),改善( 切削加工)性能,并可为后面的( 淬火)工序作准备. 6、大小不变或变化很慢的载荷称为静载荷，在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷，大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为交变载荷。 7、变形一般分为弹性变形和塑性变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形。 8、填出下列力学性能指标的符号：屈服点σs ，抗拉强度σ b ，洛氏硬度C标尺HRC，伸长率δ，断面收缩率φ，冲击韧度A k，疲劳极限σ-1。 9、渗碳零件必须采用低碳钢或低碳合金钢材料。 10、铸铁是含碳量大于2.11％的铁碳合金。根据铸铁中石墨的存在形状不同，铸铁可分为灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等。 11、灰铸铁中，由于石墨的存在降低了铸铁的力学性能，但使铸铁获得了良好的铸造性、切削加工性、耐磨性、减 震性及低的缺口敏感性。 12、高分子材料是( 以高分子化合物为主要组分的材料) 其合成方法有( 加聚)和( 缩聚) 两种，按应用可分为( 塑料)、 ( 橡胶)、( 纤维)、( 胶粘剂)、( 涂料)。 13、大分子链的几何形状为( 线型)、( 支链型)、( 体型),热塑性塑料主要是( 线型)、分子链.热固性塑料主要是( 体型) 分子链. 14、陶瓷材料分( 玻璃)、( 陶瓷)和( 玻璃陶瓷)三类,其生产过程包括( 原料的制备)、( 坯料的成形)、( 制品的烧结) 三大步骤. 15、可制备高温陶瓷的化合物是( 氧化物)、( 碳化物)、( 氮化物)、( 硼化物)和( 硅化物),它们的作用键主要是( 共价 键)和( 离子键). 16、YT30是(钨钴钛类合金)、其成份由( WC )、( TiC )、( CO )组成,可用于制作( 刀具刃部). 17、木材是由( 纤维素)和( 木质素)组成,灰口铸铁是由( 钢基体)和( 石墨)组成的. 18、纤维增强复合材料中,性能比较好的纤维主要是( 玻璃纤维)、( 碳纤维)、( 硼纤维)和( 碳化硅纤维). 19、玻璃钢是( 树脂)和( 玻璃纤维)的复合材料,钨钴硬质合金是( WC )和( CO )的复合材料. 20、超导体在临界温度T C以上,具有完全的( 导电性)和( 抗磁性). 二、判断题 （√）1、在相同的回火温度下，合金钢比同样含碳量的碳素钢具有更高的硬度 （×）2、低合金钢是指含碳量低于0.25%的合金钢。 （×）3、3Cr2W8V钢的平均含碳量为0.3%，所以它是合金结构钢。

机械零件的常用材料及选用原则

機械零件的常用材料及選用原則一.機械零件常用材料: 機械零件常用材料主要有黑色金屬﹑有色金屬﹑非金屬材料和各種复合材料四大類.其中以黑色金屬中的鋼﹑鑄鐵,及有色金屬中的銅合金﹑鋁合金最為常用,其次是非金屬材料中的高分子材料﹑陶瓷材料和复合材料.有關知識在金屬工藝學及工程材料學等,分別介紹. 二.機械零件材料的選用原則: 在機械設計中合理地選擇材料是一個很重要的問題.選擇零件的材料主要應考慮三方面的問題,即使用要求﹑工藝要求和經濟性要求. 1.使用要求:滿足使用要求是選擇零件材料的最基本原則.使用要求一般包括:(1)零件的工作和受載情況,(2)對零件尺寸和重要的限制,(3)零件的重要程度. 在考慮使用要求時要抓住主要問題,兼顧一切.一般地講,減輕重量是機械設計的主要要求之一.若零件尺寸取決於強度,且尺寸和重量又受到某些限制時,應選用強度較高的材料.在滑動摩擦下工作的零件應選用減摩性能好的材料或耐磨材料.在高溫下工作的零件應選用耐熱材料,在腐蝕介質中工作的零件應選用耐蝕材料. 2.工藝要求:所謂工藝要求,是指所選用材料的冷﹑熱加工性能好.比如同是箱體零件采用鑄件還是焊接件,要看生產批量大小.大批量宜用鑄件,小批量宜用焊接件.如果是鑄造毛坯應選用流動性好的材料,若是焊接件應選用焊性好的材料. 選擇材料還必須考慮材料熱處理的工藝性.

由於一般零件都必須經切削加工,所以選擇材料還要考慮其切削性能(易斷屑﹑表面光滑﹑刀具磨損小等) (3).經濟性要求:經濟性首先體現在材料的相對價格上,在滿足上述兩方面選材原則基礎上,應盡可能選擇價格低廉的材料.其次對經濟性不能只從材料價格上考慮,其加工製造費用,使用維護費用都應考慮在內.總之,經濟性要綜合考慮.

机械材料基础复习资料

、填空题 1、500HBW5/750/10表示用直径为5mm材料为_硬质合金__球形压头,在_7355 N压力下，保持10s,测得的布氏硬度值为500。 2、铁碳合金中的珠光体组织是由_F_________ 和Fe 3C组成的机械混合物。 3、纯铁室温时为体心立方晶格，而加热至912'C以上则转变为面心立方晶格。 4、焊条是由__焊芯和__药皮______两部分组成。 5、常用的塑性指标有延伸率和断面收缩率。 6、钢中的有害杂质元素硫，使钢产生热脆现象。 7、金属的塑性变形会导致其强度、硬度提高，__塑性_下降，这种现象称为加工硬化。 8铁碳合金的基本相是__铁素体，奥氏体和渗碳体。 9、锻造包括自由锻造____ 和__模样锻造_____ 。 10、中碳钢调质处理后得到的组织是_S—，其性能特点是良好的综合力学性能。 1、常用的塑性指标有延伸率和断面收缩率。 2、实际金属中存在点缺陷、线缺陷、面缺陷三种缺陷。 3、Al、Cu羊Fe等金属具有面心立方晶体结构,Cr、a-Fe等金属具有体心立方晶体结构。 4、纯铁在室温时为体心立方晶格，而加热至912C以上则转变为面心立方晶格。 5、钢中的有害杂质元素为硫和磷，他们分别使钢产生热脆性和冷脆性_______ 。 6、钢的调质处理是指淬火+高温回火，中碳钢调质处理后得到的组织是S__，其性能特点是良好的综合力学性能。 7、锻造包括自由锻造和__模样锻造_____ 。 8焊接可分为熔化焊、压力焊、钎焊。 1.碳溶入a - Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体。 2.当钢中含碳量大于0. 9%时，二次渗碳体沿晶界析岀严重，使钢的脆性__________________________________ 增加____ 。 3.在生产中使用最多的刀具材料是低合金刃具钢和高速钢，而用于一 些手工或切削速度较低的刀具材料是碳素工具钢。 4.马氏体的塑性和韧性与其含碳量有关，板条状马氏体有良好的塑性和韧性。 5.生产中把淬火加高温回火的热处理工艺称为调质，调质后的组织为回火索氏体。 6.普通车床进给运动传动链是从主轴至U 刀架。 7.合金工具钢与碳素工具钢相比，具有淬透性好，淬火变形小，热硬性高等优点。 8.合金渗碳钢的含碳量属低碳范围，可保证钢的心部具有良好的韧性。 9.低速车削精度要求较高的工件时，应选用死顶尖；高速车削精度要求不高的工件时，应选用活顶尖。 10.根据基准功能的不同，基准可分为工艺基准和设计基准两大类。 11.加工轴类零件时，通常用两端中心孔作为定位基准，这符合了基准重合原则和基准统一原则。 1.硬度是衡量材料力学性能的一个指标，常见的试验方法有洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度。 2.切削运动包括主运动和进给运动两种，其中主运动是切削运动中速度最高，消耗功率最大的运动。 3.各种热处理工艺过程都是由加热、保温、冷却三个阶段组成.。 4.马氏体是碳在 a -fe中形成的过饱和固溶体，其硬度主要取决于含碳量。 5.Y 0是前角符号，它是在正交平面内测量的基面与前刀面之间的夹角。 6.当钢中含碳量大于0. 9%时，网状二次渗碳体沿奥氏体晶界析岀严重，导致钢的脆性增加、抗拉强度降低。 7.45钢的淬火加热温度是840 'C，T10钢的淬火加热温度是780 'C 。 8.根据铳刀和工件相对位置的不同，它可分为对称铳和不对称铳两种不同的铳削方式。

机械工程材料总复习资料

机械工程材料复习 第一部分 基本知识 一、概述 ⒈目的 掌握常用工程材料的种类、成分、组织、性能和改性方法的基本知识（性能和改性方法是重点）。 具备根据零件的服役条件合理选择和使用材料； 具备正确制定热处理工艺方法和妥善安排工艺路线的能力。 ⒉复习方法 以“材料的化学成分→加工工艺→组织、结构→性能→应用” 之间的关系为主线，掌握材料性能和改性的方法，指导复习。 二、材料结构与性能： ⒈材料的性能： ①使用性能：机械性能（刚度、弹性、强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性）； ②工艺性能：热处理性能、铸造性能、锻造性能、机械加工性能等。 ⒉材料的晶体结构的性能：纯金属、实际金属、合金的结构（第二章）； 纯金属：体心立方（e F -α）、面心立方（e F -γ），各向异性、强度、硬度低；塑性、韧性高 实际金属：晶体缺陷（点：间隙、空位、置换；线：位错；面：晶界、压晶界）→各向同性；强度、硬度增高；塑性、韧性降低。 合金：多组元、固溶体与化合物。力学性能优于纯金属。 单相合金组织：合金在固态下由一个固相组成；纯铁由单相铁素体组成。 多相合金组织：由两个以上固相组成的合金。 多相合金组织性能：较单相组织合金有更高的综合机械性能，工程实际中多采用多相组织的合金。 ⒊材料的组织结构与性能 ⑴。结晶组织与性能：F 、P 、A 、Fe3C 、Ld ；

1）平衡结晶组织 平衡组织：在平衡凝固下，通过液体内部的扩散、固体内部的扩散以及液固二相之间的扩散使使各个晶粒内部的成分均匀，并一直保留到室温。

2）成分、组织对性能的影响 ①硬度(HBS)：随C ﹪↑,硬度呈直线增加， HBS 值主要取决于组成相C F e3的相对量。 ②抗拉强度(b σ)：C ﹪＜0.9%范围内，先增加，C ﹪＞0.9～1.0％后，b σ值显著下降。 ③钢的塑性(δ ?)、韧性(k a )：随着C ﹪↑,呈非直线形下降。 3）硬而脆的化合物对性能的影响： 第二相强化：硬而脆的化合物， 若化合物呈网状分布：则使强度、塑性下降； 若化合物呈球状、粒状（球墨铸铁）：降低应力集中程度及对固溶体基体的割裂作用，使韧性及切削加工性提高； 呈弥散分布于基体上：则阻碍位错的移动及阻碍晶粒加热时的长大，使强度、硬度增加，而塑性、韧性仅略有下降或不降即弥散强化； 呈层片状分布于基体上：则使强度、硬度提高，而塑性、韧性有所下降。 ⑵。塑性变形组织与性能

机械零件设计中如何对材料进行选择

机械零件设计中如何对材料进行选择 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 在对机械零件进行设计与制造的过程中，材料是决定产品是否合格的基础，它会对机械零件的使用性能、使用寿命以及制造成本造成一定的影响。在现今的机械制造领域，对于零件材料的选择一般都是参考相同类型零件的用料方案。但是这种选择方法存在一定的不严谨性。那么，机械零件设计中如何对材料进行选择呢？ 1、机械零件材料的选择要满足的要求 （1）使用性能要求材料在使用的过程中需要满足根本要求，不同的零件，其要求使用的性能也不同，有的零件要求高强度，而有的则要求具有较高耐磨性，有的甚至没有严格的性能要求，仅要求有华丽的外观。因此，在选择材料的时候，首先应该了解的就是准确判断零件的基本要求。 （2）工艺性能要求材料的工艺性可以对材料本身的各种加工工艺要求进行反映。要求材料在加工制造时可以制造出成品来，并且能便于制造，并保证质量。

（3）经济性能要求零件材料的选择需要以最小的耗费取得最大的经济效益。在满足使用性能的前提下，选择材料还需要降低零件总成本。 材料价格：材料的价格需要占到总成本较大比重，一般在30%—70%之间。 提高材料利用率：可以用精铸、模锻、冷拉毛坯，可有效减少切削面加工材料浪费。 零件维修费：零件加工和维修的费用要尽量低。 2、机械零件材料的选择方法 （1）选对材料对于产品本身的寿命周期会有一定的影响，材料的选用会对产品寿命周期成本有很大额影响。在工程实践中，保证产品的合理功能前提下，虽然选用价格便宜的材料，可以降低寿命周期成本。但是如果选择了成本高性能好的材料，因为产品的自重比较轻、使用寿命长、维护费用低、能源浪费少等优势。从产品的寿命周期成本来看，经济性更好。 （2）制造方法的选择，也是材料选择中不得不考虑的一个因素。需要将结构设计、材料选择以及可用加工方法看做一个整体，在选材的时候不仅要考虑零件的单项加工工序成本，还需要综合对加工路线所涉及的全部加工工序进行全面考虑。内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数

《机械工程重点学习的材料》的重点学习的教学大纲纲要.doc

课程编号： 0302101总学分：2 机械工程材料 （M echanical Engineering Materials） 课程性质：学科大类专业基础课 适用专业：机械设计制造及其自动化、机械设计及制造、机电一体化、数控技术、计算机 辅助设计及制造、检测技术及应用 学时分配：课程总学时： 30 学时其中：理论课学时：30 学时；实验：0学时 先行、后续课程情况：先行课：高等数学、大学物理； 后续课：机械制造基础、机械设计基础等 教材：《机械工程材料》赵程主编，北京：机械工业出版社。 参考书目： 《机械工程材料》朱莉主编，北京：机械工业出版社。 《机械工程材料》崔占全主编，哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社。2000 《机械工程材料》刘祖其主编，北京：高等教育出版社。2012 《材料科学基础》石德柯主编，北京：机械工业出版社。2012 一、课程的目的与任务 《机械工程材料》课程是机电工程系相关专业必修的学科基础课。课程的重点是研究金属材料的性能与成分、组织及热处理之间的关系，为学习有关课程及合理选用材料奠定必要 的基础。学习本课程的目的是使学生通过学习在掌握机械工程材料的基本理论及基本知识的 基础上，具备根据机械零件使用条件和性能要求，对结构零件进行合理的选材及制定零件工 业路线的初步能力。 课程的任务是从机械工程的应用角度出发，阐明机械工程材料的基本理论，了解材料的化学成分、加工工艺、组织、结构与性能之间的关系及其变化规律，了解控制结晶、塑性变 形、热处理和合金化等强化材料手段的的基本原理。掌握常用机械工程材料及其应用等基本 知识。 二、课程的基本要求

1．了解工程材料的主要力学性能。 2．了解纯金属的晶体结构和结晶，晶体缺陷及其对性能的影响。 3．了解合金的结构和性能、相与组织的概念，熟悉二元合金状态图和铁碳合金状态图及其应用。 4．熟悉金属塑性变形的实质及其对金属组织和性能的影响。 5．熟悉钢在热处理过程中的组织转变及转变产物的形状和性能。掌握退火、正火、淬火、回火及表面热处理的工艺特点和应用 6．掌握碳素钢、合金钢和铸铁的种类、牌号、性能及应用。 7．熟悉常用工程塑料的种类、结构特点、性能和应用。了解橡胶、陶瓷、复合材料等的特点及应用。 8．了解机械零件的主要失效形式。 9．熟悉选用工程材料的基本原则，根据零件的使用要求，材料工艺性及经济性，能合理地选用材料及相应的处理方法。 三、课程教学内容 理论教学内容 第 0 章绪论 1．该章的基本要求与基本知识点： 了解工程材料在人类社会尤其是机械行业的应用。了解本课程的基本内容和学习方法2、要求学生掌握的基本概念、理论、原理 各章节所包含的基本内容 3.教学重点与难点：该课程的学习方法 4、实验：无 5、习题课安排：无 第 1 章工程材料的力学性能 1.该章的基本要求与基本知识点： 基本要求 : 通过本章的学习，使学生了解金属的主要机械性能、测试方法及选择；了解金属材料的其他性能，突出工艺性能的概念；