1、金屬工藝學(xué)金屬工藝學(xué)B Bl一、名詞解釋（本題一、名詞解釋（本題1010分，每小題分，每小題2 2分）分） l二、填空題（本題二、填空題（本題2020分，每空分，每空0.50.5分分 ）l三、選擇題（本題三、選擇題（本題1010分，每小題分，每小題1 1分分 ）l四、判斷題（本題四、判斷題（本題1010分，每小題分，每小題1 1分分 ）l五、綜合題（本題五、綜合題（本題2020分）分） l六、修改零件結(jié)構(gòu)，使之符合工藝性要六、修改零件結(jié)構(gòu)，使之符合工藝性要求（本題求（本題3030分，每小題分，每小題3 3分）分） 可鍛鑄鐵件的生產(chǎn)可鍛鑄鐵件的生產(chǎn)可鍛鑄鐵生產(chǎn)：又稱瑪鋼或瑪鐵，將白口鑄鐵件經(jīng)可鍛

2、鑄鐵生產(chǎn)：又稱瑪鋼或瑪鐵，將白口鑄鐵件經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的高溫石墨化退火，使白口鑄鐵中的滲碳體長(zhǎng)時(shí)間的高溫石墨化退火，使白口鑄鐵中的滲碳體分解，獲得在鐵素體或珠光體的基體分布著團(tuán)絮狀分解，獲得在鐵素體或珠光體的基體分布著團(tuán)絮狀石墨的鑄鐵。石墨的鑄鐵。黑心可鍛鑄鐵黑心可鍛鑄鐵(KTH, (KTH, 鐵素體基體鐵素體基體) )珠光體可鍛鑄鐵珠光體可鍛鑄鐵(KTZ)(KTZ) 白心可鍛鑄鐵白心可鍛鑄鐵(KTB(KTB，很少用，很少用) )種種類類特點(diǎn)：特點(diǎn)：l強(qiáng)度高強(qiáng)度高b=300b=300400Mpa400Mpa，塑性（，塑性（12%12%）和韌性（）和韌性（k 30 k 30 J/cmJ/cm2 2) )

3、好好l石墨化退火周期長(zhǎng)，石墨化退火周期長(zhǎng)，404070h, 70h, 鑄件成本高鑄件成本高l適用于制造承受震動(dòng)和沖擊、形狀復(fù)雜的薄壁小件適用于制造承受震動(dòng)和沖擊、形狀復(fù)雜的薄壁小件l其實(shí)它并不能真的用于鍛造其實(shí)它并不能真的用于鍛造適于做復(fù)雜外形，特別是復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯適于做復(fù)雜外形，特別是復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯對(duì)材料的適應(yīng)性廣，鑄件的大小幾乎不受限制對(duì)材料的適應(yīng)性廣，鑄件的大小幾乎不受限制成本低，原材料來(lái)源廣，成本低，原材料來(lái)源廣， 價(jià)格低廉，一般不價(jià)格低廉，一般不需要昂貴的設(shè)備需要昂貴的設(shè)備對(duì)于某些塑性很差的材料對(duì)于某些塑性很差的材料( (如鑄鐵等如鑄鐵等) )是制造其是制造其毛坯或零件的唯一成型工藝

4、毛坯或零件的唯一成型工藝1 12 23 34 4鑄造工藝圖鑄造工藝圖 首先要考慮這個(gè)零件有首先要考慮這個(gè)零件有 幾種可能的分型方案幾種可能的分型方案對(duì)澆注位置的選擇對(duì)澆注位置的選擇鑄型分型面選擇鑄型分型面選擇繪繪制制方方法法繪繪圖圖要要領(lǐng)領(lǐng)分型面的選擇分型面的選擇澆注位置畫法澆注位置畫法(上和下上和下)工藝參數(shù)定性給出即可工藝參數(shù)定性給出即可鑄造工藝圖鑄造工藝圖:是在零件圖上用各種工藝符號(hào)及參數(shù)表是在零件圖上用各種工藝符號(hào)及參數(shù)表示出鑄造工藝方案的圖形示出鑄造工藝方案的圖形鑄件的澆注位置：是指澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的位置。鑄件的澆注位置：是指澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的位置。 鑄鐵的分類鑄鐵的分類

5、按照石墨的形態(tài)按照石墨的形態(tài), ,鑄鐵可分為鑄鐵可分為: :石墨呈片狀鑄鐵石墨呈片狀鑄鐵, ,稱灰鑄鐵；稱灰鑄鐵；石墨呈團(tuán)絮狀的鑄鐵稱可鍛鑄鐵；石墨呈團(tuán)絮狀的鑄鐵稱可鍛鑄鐵；石墨呈球狀的鑄鐵稱球墨鑄鐵；石墨呈球狀的鑄鐵稱球墨鑄鐵；石墨呈蠕蟲狀的鑄鐵稱蠕墨鑄鐵。石墨呈蠕蟲狀的鑄鐵稱蠕墨鑄鐵。由于石墨的存在，可以把鑄鐵看成是分布有空洞和裂紋的鋼。由于石墨的存在，可以把鑄鐵看成是分布有空洞和裂紋的鋼。其中球墨鑄鐵綜合性能最好。其中球墨鑄鐵綜合性能最好。 鑄鐵的優(yōu)點(diǎn)鑄鐵的優(yōu)點(diǎn)l 良好的鑄造性能，如流動(dòng)性好、收縮小良好的鑄造性能，如流動(dòng)性好、收縮小l 良好的切削加工性能良好的切削加工性能l 高的耐磨性高

6、的耐磨性 l 良好的吸振緩沖性能良好的吸振緩沖性能 l 低的缺口敏感性能低的缺口敏感性能lA.A.灰鑄鐵的性能灰鑄鐵的性能l鑄鐵之所以用得如此廣泛，是因?yàn)槭拇骅T鐵之所以用得如此廣泛，是因?yàn)槭拇嬖冢拇嬖冢硅T鐵具有鑄鋼所不具備的在，石墨的存在，使鑄鐵具有鑄鋼所不具備的性能。性能。影響凝固的主要因素影響凝固的主要因素l合金的結(jié)晶溫度范圍：合金的結(jié)晶溫度范圍：l合金的結(jié)晶溫度范圍越小，凝固區(qū)域越合金的結(jié)晶溫度范圍越小，凝固區(qū)域越窄，越趨向于窄，越趨向于逐層凝固逐層凝固，易產(chǎn)生，易產(chǎn)生縮孔縮孔。l在鐵碳合金中普通灰鑄鐵為逐層凝固，在鐵碳合金中普通灰鑄鐵為逐層凝固，高碳鋼為高碳鋼為糊狀凝固

7、糊狀凝固，易產(chǎn)生，易產(chǎn)生縮松縮松。l鑄造合金的結(jié)晶間隔越大，則流動(dòng)性越鑄造合金的結(jié)晶間隔越大，則流動(dòng)性越差，具有共晶成分的合金流動(dòng)性最好。差，具有共晶成分的合金流動(dòng)性最好。10金屬的液態(tài)成型工藝金屬的液態(tài)成型工藝手工造型手工造型 金屬型鑄造金屬型鑄造熔模鑄造：熔模鑄造：易于獲得較高精度和表面質(zhì)量易于獲得較高精度和表面質(zhì)量壓力鑄造：生產(chǎn)率最高壓力鑄造：生產(chǎn)率最高 低壓鑄造低壓鑄造陶瓷型鑄造陶瓷型鑄造離心鑄造：對(duì)合金流動(dòng)性要求不高離心鑄造：對(duì)合金流動(dòng)性要求不高 消失模鑄造消失模鑄造液液態(tài)態(tài)成成型型砂型鑄造砂型鑄造特種鑄造特種鑄造 整模造型整模造型 分模造型分模造型 活塊造型活塊造型 三箱造型三箱造

8、型 挖砂造型挖砂造型 刮板造型刮板造型機(jī)器造型機(jī)器造型適應(yīng)性最廣適應(yīng)性最廣 l是鑄件讓遠(yuǎn)離冒口的地方是鑄件讓遠(yuǎn)離冒口的地方先凝固先凝固l靠近冒口的地方次凝固最靠近冒口的地方次凝固最后才是冒口本身凝固后才是冒口本身凝固l現(xiàn)以厚補(bǔ)薄，將縮孔轉(zhuǎn)移現(xiàn)以厚補(bǔ)薄，將縮孔轉(zhuǎn)移到冒口中去到冒口中去原則：原則：定向凝固原則定向凝固原則合理布置內(nèi)澆道及確定澆鑄工藝。合理布置內(nèi)澆道及確定澆鑄工藝。方法方法合理應(yīng)用冒口、冷鐵和補(bǔ)貼等工藝措施。合理應(yīng)用冒口、冷鐵和補(bǔ)貼等工藝措施。A A等溫線法等溫線法B B內(nèi)切圓法內(nèi)切圓法判斷縮孔出判斷縮孔出現(xiàn)的方法現(xiàn)的方法消除消除縮孔縮孔和縮和縮松的松的方法方法解決縮孔的方法：解決縮

9、孔的方法：定向凝固定向凝固暗冒口l冒口冒口 儲(chǔ)存補(bǔ)縮用金屬液的儲(chǔ)存補(bǔ)縮用金屬液的空腔。空腔。l定向凝固定向凝固 鑄件按照一定的鑄件按照一定的次序逐漸凝固。次序逐漸凝固。冷鐵熱節(jié)l避免出現(xiàn)過(guò)大的水平面避免出現(xiàn)過(guò)大的水平面l缺陷分析：缺陷分析：l薄壁罩殼鑄件，當(dāng)其殼頂呈水平面時(shí)，因薄壁件金屬液薄壁罩殼鑄件，當(dāng)其殼頂呈水平面時(shí)，因薄壁件金屬液散熱冷卻快，渣、氣易滯留在頂面，易產(chǎn)生澆不足、冷隔、散熱冷卻快，渣、氣易滯留在頂面，易產(chǎn)生澆不足、冷隔、氣孔和夾渣缺陷。氣孔和夾渣缺陷。l實(shí)例：實(shí)例：(a)錐頂結(jié)構(gòu)(b)平頂結(jié)構(gòu)(a)(b)(a)薄壁水平面(b)薄壁傾斜面(a)(b)確定鑄件澆鑄位置時(shí)應(yīng)使鑄件的

10、大平面朝下，以免形成夾砂和夾渣等缺陷。確定鑄件澆鑄位置時(shí)應(yīng)使鑄件的大平面朝下，以免形成夾砂和夾渣等缺陷。 l加工余量加工余量l孔的鑄出孔的鑄出l要考慮鑄出的可能性、必要要考慮鑄出的可能性、必要性、和經(jīng)濟(jì)性。性、和經(jīng)濟(jì)性。l一般大孔用下芯的方式鑄出，一般大孔用下芯的方式鑄出，而小孔則用機(jī)加工完成。而小孔則用機(jī)加工完成。l鑄造收縮率鑄造收縮率l鑄件在凝固和冷卻過(guò)程中鑄件在凝固和冷卻過(guò)程中會(huì)發(fā)生收縮而造成各部分體會(huì)發(fā)生收縮而造成各部分體積和尺寸縮小。積和尺寸縮小。l為使鑄件的實(shí)際尺寸符合為使鑄件的實(shí)際尺寸符合圖樣要求，在制作模樣和芯圖樣要求，在制作模樣和芯盒時(shí)，模樣和芯盒的制造尺盒時(shí)，模樣和芯盒的制

11、造尺寸應(yīng)比鑄件放大一個(gè)該合金寸應(yīng)比鑄件放大一個(gè)該合金的收縮率。的收縮率。l合金收縮率的大小取決于合金收縮率的大小取決于鑄造合金的種類及鑄件的結(jié)鑄造合金的種類及鑄件的結(jié)構(gòu)、尺寸等因素。構(gòu)、尺寸等因素。l通常灰鑄鐵的鑄造收縮率通常灰鑄鐵的鑄造收縮率是是0.7%1.0%0.7%1.0%，鑄鋼的鑄造，鑄鋼的鑄造收縮率為收縮率為1.3%2.0%1.3%2.0%。鑄造工藝圖實(shí)例鑄造工藝圖實(shí)例分型面的選分型面的選取至關(guān)重要取至關(guān)重要襯套的零件圖、鑄造工藝圖、鑄件圖襯套的零件圖、鑄造工藝圖、鑄件圖(a)(b)a)a)改進(jìn)前；改進(jìn)前；b)b)改進(jìn)后改進(jìn)后l去掉凸臺(tái)，避免活塊去掉凸臺(tái)，避免活塊l減少型芯的數(shù)量，避

12、免不必要的型芯減少型芯的數(shù)量，避免不必要的型芯l直分型，防挖砂直分型，防挖砂凸凸臺(tái)臺(tái)型型芯芯分型面為曲面，需挖砂造型分型面為曲面，需挖砂造型內(nèi)腔設(shè)內(nèi)腔設(shè)計(jì)少用計(jì)少用芯，安芯，安芯排氣芯排氣與清理，與清理，事先考事先考慮想仔慮想仔細(xì)細(xì) 凸肋設(shè)計(jì)凸肋設(shè)計(jì)避活塊避活塊 影響塑性變形的因素影響塑性變形的因素l可鍛性：是衡量材料在經(jīng)受壓力加工時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)制品可鍛性：是衡量材料在經(jīng)受壓力加工時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)制品難易程度的工藝性能。常用金屬材料在經(jīng)受壓力加工產(chǎn)難易程度的工藝性能。常用金屬材料在經(jīng)受壓力加工產(chǎn)生塑性變形的工藝性能來(lái)表示。生塑性變形的工藝性能來(lái)表示。l可鍛性的優(yōu)劣是以金屬的可鍛性的優(yōu)劣是以金屬的塑性和變

13、形抗力塑性和變形抗力來(lái)綜合評(píng)定來(lái)綜合評(píng)定的。的。l塑性是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形，而不塑性是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形，而不破壞其完整性的能力。破壞其完整性的能力。l變形抗力是指金屬對(duì)變形的抵抗力。變形抗力是指金屬對(duì)變形的抵抗力。l金屬的可鍛性取決于金屬的可鍛性取決于l材料的性質(zhì)材料的性質(zhì)( (內(nèi)因內(nèi)因) )l加工條件加工條件( (外因外因) )l回復(fù)：冷變形后的金屬加熱至一定溫度后，因原回復(fù)：冷變形后的金屬加熱至一定溫度后，因原子的活動(dòng)能力增強(qiáng)，使原子回復(fù)到平衡位置，晶粒子的活動(dòng)能力增強(qiáng)，使原子回復(fù)到平衡位置，晶粒殘余應(yīng)力大大減小，在晶粒大小尚無(wú)變化的情況下殘余應(yīng)力大大減小

14、，在晶粒大小尚無(wú)變化的情況下使其力學(xué)性能和物理性能部分得以恢復(fù)的過(guò)程（硬使其力學(xué)性能和物理性能部分得以恢復(fù)的過(guò)程（硬度大幅降低度大幅降低 ）l再結(jié)晶：當(dāng)溫度升高到該金屬熔點(diǎn)的再結(jié)晶：當(dāng)溫度升高到該金屬熔點(diǎn)的0.40.4倍時(shí)倍時(shí)，金屬原子獲得更多的熱能，使塑，金屬原子獲得更多的熱能，使塑性變形后金屬被拉長(zhǎng)了的晶粒重新生核、結(jié)晶，變性變形后金屬被拉長(zhǎng)了的晶粒重新生核、結(jié)晶，變?yōu)樽冃吻熬Ц窠Y(jié)構(gòu)相同的新等軸晶粒，為變形前晶格結(jié)構(gòu)相同的新等軸晶粒，不是相變過(guò)不是相變過(guò)程程l晶粒越細(xì)小、組織越均勻、越致密，相應(yīng)的力學(xué)晶粒越細(xì)小、組織越均勻、越致密，相應(yīng)的力學(xué)性能越好，強(qiáng)度高塑性高性能越好，強(qiáng)度高塑性高 冷

15、變形及熱變形冷變形及熱變形 冷變形：變形溫度低于回復(fù)溫度時(shí)，金屬在變形冷變形：變形溫度低于回復(fù)溫度時(shí)，金屬在變形過(guò)程中只有加工硬化而無(wú)回復(fù)與再結(jié)晶現(xiàn)象，變過(guò)程中只有加工硬化而無(wú)回復(fù)與再結(jié)晶現(xiàn)象，變形后的金屬只具有加工硬化組織，這種變形稱為形后的金屬只具有加工硬化組織，這種變形稱為冷變形。產(chǎn)生的原因：冷變形。產(chǎn)生的原因：晶粒沿變形最大的方向伸長(zhǎng)晶粒沿變形最大的方向伸長(zhǎng)晶格與晶粒均發(fā)生扭曲，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力晶格與晶粒均發(fā)生扭曲，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力晶粒間產(chǎn)生碎晶，滑移受阻晶粒間產(chǎn)生碎晶，滑移受阻熱變形：變形溫度在再結(jié)晶溫度以上時(shí)，變形產(chǎn)熱變形：變形溫度在再結(jié)晶溫度以上時(shí)，變形產(chǎn)生的加工硬化被隨即發(fā)生的再結(jié)晶所抵消

16、，變形生的加工硬化被隨即發(fā)生的再結(jié)晶所抵消，變形后金屬具有再結(jié)晶的等軸晶粒組織，而無(wú)任何加后金屬具有再結(jié)晶的等軸晶粒組織，而無(wú)任何加工硬化痕跡，這種變形稱為熱變形工硬化痕跡，這種變形稱為熱變形冷變形與熱變形相比，其優(yōu)點(diǎn)是冷變形與熱變形相比，其優(yōu)點(diǎn)是 尺寸、形狀精尺寸、形狀精度高度高l薄板的薄板的沖壓成型沖壓成型l分分 離離 工工 序序：使坯料的一部分與另一部使坯料的一部分與另一部分相互分離的工序。如落料、沖孔、切分相互分離的工序。如落料、沖孔、切斷、精沖等。斷、精沖等。l變變 形形 工工 序序：使坯料的一部分相對(duì)于另使坯料的一部分相對(duì)于另一部分產(chǎn)生位移而不破裂的工序。如一部分產(chǎn)生位移而不破裂的

17、工序。如拉拉深、彎曲、翻邊、脹型、旋壓深、彎曲、翻邊、脹型、旋壓等。等。l落料及沖孔（統(tǒng)稱落料及沖孔（統(tǒng)稱沖裁沖裁）l落料落料是被分離的部分為成品，而周邊是是被分離的部分為成品，而周邊是廢料；廢料；l沖孔沖孔是被分離的部分為廢料，而周邊是是被分離的部分為廢料，而周邊是成品。成品。凸凹模刃口尺寸的確定凸凹模刃口尺寸的確定 設(shè)計(jì)落料模時(shí)，應(yīng)先按落料件確定凹模刃設(shè)計(jì)落料模時(shí)，應(yīng)先按落料件確定凹模刃口尺寸，取凹模作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，然后根據(jù)間隙口尺寸，取凹模作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，然后根據(jù)間隙Z Z確定凸模尺寸（即用縮小凸模刃口尺寸來(lái)保確定凸模尺寸（即用縮小凸模刃口尺寸來(lái)保證間隙值）。證間隙值）。 設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，先按

18、沖孔件確定凸模尺寸，設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，先按沖孔件確定凸模尺寸，取凸模作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，然后根據(jù)間隙取凸模作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，然后根據(jù)間隙Z Z確定凹確定凹模尺寸（即用擴(kuò)大凹模刃口尺寸來(lái)保證間隙模尺寸（即用擴(kuò)大凹模刃口尺寸來(lái)保證間隙值）。值）。 在沖裁件尺寸的測(cè)量和使用中，都是以光面的在沖裁件尺寸的測(cè)量和使用中，都是以光面的尺寸為基準(zhǔn)。尺寸為基準(zhǔn)。 落料件的光面是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的落料件的光面是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的而孔的光面是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的而孔的光面是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的落料凹模和沖孔凸模尺寸落料凹模和沖孔凸模尺寸落料凹模基本尺寸應(yīng)取工件尺落料凹模基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小的尺寸

19、。寸公差范圍內(nèi)的較小的尺寸。沖孔凸模基本尺寸應(yīng)取工件尺沖孔凸模基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。落料件的光面是因凹模落料件的光面是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的刃口擠切材料產(chǎn)生的沖孔的光面是凸模刃沖孔的光面是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的口擠切材料產(chǎn)生的設(shè)計(jì)落料模應(yīng)以工件最小尺寸公差為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。設(shè)計(jì)落料模應(yīng)以工件最小尺寸公差為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。l變形溫度的影響變形溫度的影響l在一定的變形溫度范圍內(nèi)，隨著溫度升高，原子動(dòng)能在一定的變形溫度范圍內(nèi)，隨著溫度升高，原子動(dòng)能升高，從而塑性提高，變形抗力減小，有效改善了可鍛升高，從而塑性提高，變形抗力減小，有效改善了可鍛

20、性。性。l加熱初期過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)：氧化、脫炭加熱初期過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)：氧化、脫炭 l若加熱溫度過(guò)高，晶粒急劇長(zhǎng)大，金屬力學(xué)性能降低，若加熱溫度過(guò)高，晶粒急劇長(zhǎng)大，金屬力學(xué)性能降低，這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)象稱為“過(guò)熱過(guò)熱”。若加熱溫度更高接近熔點(diǎn)，晶。若加熱溫度更高接近熔點(diǎn)，晶界氧化破壞了晶粒間的結(jié)合，使金屬失去塑性，坯料報(bào)界氧化破壞了晶粒間的結(jié)合，使金屬失去塑性，坯料報(bào)廢，這一現(xiàn)象稱為廢，這一現(xiàn)象稱為“過(guò)燒過(guò)燒”。l金屬鍛造加熱時(shí)允許的最高溫度稱為始鍛溫度。金屬鍛造加熱時(shí)允許的最高溫度稱為始鍛溫度。l不能再鍛，否則引起加工硬化甚至開裂，此時(shí)停止鍛不能再鍛，否則引起加工硬化甚至開裂，此時(shí)停止鍛造的溫度稱終

21、鍛溫度。造的溫度稱終鍛溫度。l彎曲變化過(guò)程彎曲變化過(guò)程l彎曲是將坯料彎成一定的角度，一定的曲率形成彎曲是將坯料彎成一定的角度，一定的曲率形成一定形狀零件的工序。一定形狀零件的工序。l防止破裂，彎曲最小半徑應(yīng)為防止破裂，彎曲最小半徑應(yīng)為r rminmin = (0.25 = (0.251) 1)s s。ls s為金屬板料的厚度。材料塑性好，則彎曲半徑可為金屬板料的厚度。材料塑性好，則彎曲半徑可小些。小些。l彎曲時(shí)還應(yīng)盡可能使彎曲線與彎曲時(shí)還應(yīng)盡可能使彎曲線與坯料纖維方向垂直。坯料纖維方向垂直。l回彈現(xiàn)象回彈現(xiàn)象- -由于彈性變形的恢復(fù)，坯料略微彈回一點(diǎn)，由于彈性變形的恢復(fù)，坯料略微彈回一點(diǎn)，使被

22、彎曲的角度增大。一般回彈角為使被彎曲的角度增大。一般回彈角為0 01010。與坯料纖維方向垂直與坯料纖維方向垂直l模鍛成型件的結(jié)構(gòu)工藝性模鍛成型件的結(jié)構(gòu)工藝性l模鍛零件必須具有一個(gè)合理的分模面，以保證模鍛件易于模鍛零件必須具有一個(gè)合理的分模面，以保證模鍛件易于從鍛模中取出、敷料最少、鍛模容易制造。從鍛模中取出、敷料最少、鍛模容易制造。l在零件結(jié)構(gòu)允許的條件下，設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免有深孔或多孔在零件結(jié)構(gòu)允許的條件下，設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免有深孔或多孔結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。l在可能條件下，應(yīng)采用鍛在可能條件下，應(yīng)采用鍛- -焊組合工藝，以減少敷料，簡(jiǎn)焊組合工藝，以減少敷料，簡(jiǎn)化模鍛工藝。化模鍛工藝。齒輪壞模鍛件圖齒輪壞模

23、鍛件圖l余塊、機(jī)械加工余量和鍛造工差余塊、機(jī)械加工余量和鍛造工差l余余塊（敷料）：為了簡(jiǎn)化零件的形狀和塊（敷料）：為了簡(jiǎn)化零件的形狀和結(jié)構(gòu)，便于鍛造增加的一部分金屬結(jié)構(gòu)，便于鍛造增加的一部分金屬l機(jī)械加工余量：為了保證機(jī)械加工最終機(jī)械加工余量：為了保證機(jī)械加工最終所需的尺寸而允許保留的多余金屬所需的尺寸而允許保留的多余金屬l鍛造工差：鍛件名義上的允許變動(dòng)量鍛造工差：鍛件名義上的允許變動(dòng)量零件的擠壓零件的擠壓l擠壓是施加強(qiáng)大壓力作用于模具，迫使放在模具內(nèi)的金屬坯擠壓是施加強(qiáng)大壓力作用于模具，迫使放在模具內(nèi)的金屬坯料產(chǎn)生定向塑性變形并從模孔中擠出，從而獲得所需零件或料產(chǎn)生定向塑性變形并從模孔中擠出

24、，從而獲得所需零件或半成品的加工方法。半成品的加工方法。l零件擠壓的類型：零件擠壓的類型：l1 1、正擠壓、正擠壓l金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相同金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相同l2 2、反擠壓、反擠壓l金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反l3 3、復(fù)合擠壓、復(fù)合擠壓l擠壓過(guò)程中，坯料上一部分金屬的流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向擠壓過(guò)程中，坯料上一部分金屬的流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相同，而另一部分金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反相同，而另一部分金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反l4 4、徑向擠壓、徑向擠壓l金屬運(yùn)動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向成金屬運(yùn)動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向成9090l目的目的 l1

25、1、將鑄錠加熱進(jìn)行壓力加工后，由于金屬經(jīng)過(guò)塑性變形、將鑄錠加熱進(jìn)行壓力加工后，由于金屬經(jīng)過(guò)塑性變形及再結(jié)晶，從而改變了粗大的鑄造組織，獲得細(xì)化的再結(jié)及再結(jié)晶，從而改變了粗大的鑄造組織，獲得細(xì)化的再結(jié)晶組織。晶組織。l2 2、同時(shí)還可以將鑄錠中的氣孔、縮松等壓合在一起，使、同時(shí)還可以將鑄錠中的氣孔、縮松等壓合在一起，使金屬組織更加致密，其力學(xué)性能會(huì)有很大提高。金屬組織更加致密，其力學(xué)性能會(huì)有很大提高。l3 3、鑄錠在壓力加工中產(chǎn)生塑性變形時(shí)，基體金屬的晶粒、鑄錠在壓力加工中產(chǎn)生塑性變形時(shí)，基體金屬的晶粒形狀和沿晶界分布的雜質(zhì)形狀都發(fā)生了變形，它們將沿著形狀和沿晶界分布的雜質(zhì)形狀都發(fā)生了變形，它們

26、將沿著變形方向被拉長(zhǎng)，呈纖維形狀。這種結(jié)構(gòu)叫變形方向被拉長(zhǎng)，呈纖維形狀。這種結(jié)構(gòu)叫纖維組織纖維組織。金屬變形過(guò)程中的組織與性能金屬變形過(guò)程中的組織與性能l4 4、具有纖維組織的金屬，、具有纖維組織的金屬，各個(gè)方向上的力學(xué)性各個(gè)方向上的力學(xué)性能不相同能不相同。順纖維方向的力學(xué)性能比橫纖維方向。順纖維方向的力學(xué)性能比橫纖維方向的好。的好。l分析：分析：l采用棒料直接經(jīng)切削加工制造螺釘采用棒料直接經(jīng)切削加工制造螺釘l 采用同樣棒料經(jīng)局部鐓粗方法制造螺釘采用同樣棒料經(jīng)局部鐓粗方法制造螺釘l纖維組織的利用原則纖維組織的利用原則l使纖維分布與零件的輪廓相符合而不被切斷；使纖維分布與零件的輪廓相符合而不被切

27、斷；l使零件所受的最大拉應(yīng)力與纖維方向一致，最大切應(yīng)力使零件所受的最大拉應(yīng)力與纖維方向一致，最大切應(yīng)力與纖維方向垂直。與纖維方向垂直。l纖維組織的穩(wěn)定性高，不能用熱處理方法加以消除，只纖維組織的穩(wěn)定性高，不能用熱處理方法加以消除，只能通過(guò)塑性加工使金屬變形，才能改變其方向和形狀。能通過(guò)塑性加工使金屬變形，才能改變其方向和形狀。 l拉深中常見的廢品及防止措施拉深中常見的廢品及防止措施l拉伸件中最危險(xiǎn)的部位是直壁與底部的過(guò)渡圓角處，當(dāng)拉拉伸件中最危險(xiǎn)的部位是直壁與底部的過(guò)渡圓角處，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)材料的強(qiáng)度極限時(shí)，此處將被應(yīng)力超過(guò)材料的強(qiáng)度極限時(shí)，此處將被“拉裂拉裂”。防止。防止“拉拉裂裂”的措施有：

28、的措施有：l正確選擇拉伸系數(shù)正確選擇拉伸系數(shù)l拉深件直徑拉深件直徑d d與坯料直徑與坯料直徑D D的比值稱為拉深系數(shù)，用的比值稱為拉深系數(shù)，用m m表示，表示，即即m=d/Dm=d/D。l拉深系數(shù)不小于拉深系數(shù)不小于0.50.50.80.8。坯料的塑性差取上限值，塑性。坯料的塑性差取上限值，塑性好取下限值。好取下限值。拉深廢品拉深廢品l如果拉深系數(shù)過(guò)小，不能一次拉深成形時(shí)，則可采用多次如果拉深系數(shù)過(guò)小，不能一次拉深成形時(shí)，則可采用多次拉深工藝。拉深工藝。l第一次拉深系數(shù)第一次拉深系數(shù) m1 = d1/Dm1 = d1/Dl第二次拉深系數(shù)第二次拉深系數(shù) m2 = d2/d1m2 = d2/d1l

29、第幾次拉深系數(shù)第幾次拉深系數(shù) mn = dn/dn-1mn = dn/dn-1l總的拉深系數(shù)總的拉深系數(shù) m=m1m=m1m2m2mnmn多次拉深時(shí)圓筒直徑的變化多次拉深時(shí)圓筒直徑的變化用坯料能否一次用坯料能否一次拉深成的拉深件？拉深成的拉深件？至少需要幾次拉至少需要幾次拉深？要求簡(jiǎn)單計(jì)深？要求簡(jiǎn)單計(jì)算過(guò)程算過(guò)程 自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性避免錐體和斜面結(jié)構(gòu)避免錐體和斜面結(jié)構(gòu)幾何體間的交接處幾何體間的交接處不應(yīng)形成空間曲線不應(yīng)形成空間曲線改成平面與圓柱、改成平面與圓柱、平面與平面平面與平面鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛件上不應(yīng)設(shè)計(jì)自

30、由鍛件上不應(yīng)設(shè)計(jì)出加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、工字形截面出加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、工字形截面截面變化大的鍛件，截面變化大的鍛件，采用組合連接采用組合連接l焊接：是焊接：是通過(guò)加熱或加壓，或者兩者并用，并通過(guò)加熱或加壓，或者兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊接件達(dá)到原子結(jié)合且用或不用填充材料，使焊接件達(dá)到原子結(jié)合的一種方法。的一種方法。l焊接方法：焊接方法：熔化焊、壓力焊、釬焊等。熔化焊、壓力焊、釬焊等。l焊接的主要特點(diǎn)是：焊接的主要特點(diǎn)是： （1 1）節(jié)省材料，減輕質(zhì)量；）節(jié)省材料，減輕質(zhì)量； （2 2）簡(jiǎn)化復(fù)雜零件和大型零件的制造；）簡(jiǎn)化復(fù)雜零件和大型零件的制造； （3 3）適應(yīng)性好；可實(shí)現(xiàn)特殊結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)；）適應(yīng)

31、性好；可實(shí)現(xiàn)特殊結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)； （4 4）滿足特殊連接要求；可實(shí)現(xiàn)不同材料間的）滿足特殊連接要求；可實(shí)現(xiàn)不同材料間的連接成型；連接成型； （5 5）降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。）降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。l焊接方法的應(yīng)用：焊接方法的應(yīng)用： （1 1）制造金屬結(jié)構(gòu)件；）制造金屬結(jié)構(gòu)件； （2 2）制造機(jī)器零件和工具；）制造機(jī)器零件和工具； （3 3）修復(fù)。）修復(fù)。焊接方法焊接方法壓力焊壓力焊摩擦焊摩擦焊超聲波焊超聲波焊爆炸焊爆炸焊擴(kuò)散焊擴(kuò)散焊高頻焊高頻焊釬焊及封粘釬焊及封粘軟釬焊軟釬焊硬釬焊硬釬焊封接封接粘接粘接熔熔焊焊電弧焊電弧焊電渣焊電渣焊等離子弧焊等離子弧焊電子束焊電子束焊激光焊激光焊手弧

32、焊手弧焊氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊埋弧焊埋弧焊電阻焊電阻焊焊接接頭的組織與性能焊接接頭的組織與性能焊縫區(qū)的高溫向工件金屬傳導(dǎo)熱量，必然引起焊縫及附焊縫區(qū)的高溫向工件金屬傳導(dǎo)熱量，必然引起焊縫及附近區(qū)域金屬的組織和性能發(fā)生變化。近區(qū)域金屬的組織和性能發(fā)生變化。l焊縫區(qū)焊縫區(qū)在焊接接頭橫截面上測(cè)量的焊縫金屬的區(qū)在焊接接頭橫截面上測(cè)量的焊縫金屬的區(qū)域域l熔合區(qū)熔合區(qū)熔合線兩側(cè)有一個(gè)很窄的焊縫與熱影響區(qū)熔合線兩側(cè)有一個(gè)很窄的焊縫與熱影響區(qū)的過(guò)渡區(qū)的過(guò)渡區(qū)l熱影響區(qū)熱影響區(qū)-受焊接熱循環(huán)的影響，受焊接熱循環(huán)的影響， 焊縫附近的母材因焊接熱作用發(fā)生組織或性能變化的區(qū)焊縫附近的母材因焊接熱作用發(fā)生組織或性能變化的

33、區(qū)域域（過(guò)熱區(qū)、（過(guò)熱區(qū)、 正火區(qū)、部分相變區(qū)）正火區(qū)、部分相變區(qū)）l熱影響區(qū)中的熱影響區(qū)中的過(guò)熱區(qū)過(guò)熱區(qū)，對(duì)焊接接頭有不利影響，應(yīng)使之，對(duì)焊接接頭有不利影響，應(yīng)使之盡可能減小盡可能減小l熔合區(qū)熔合區(qū)成分不均，組織為粗大的過(guò)熱組織或淬硬組織，成分不均，組織為粗大的過(guò)熱組織或淬硬組織，是焊接接頭中的最差的部位是焊接接頭中的最差的部位 低碳鋼溶化焊熱影響區(qū)中機(jī)械性能最好的是低碳鋼溶化焊熱影響區(qū)中機(jī)械性能最好的是？焊接接頭的組織與性能焊接接頭的組織與性能 熔焊熱原的高溫集中融化焊縫區(qū)金屬，并向工件金熔焊熱原的高溫集中融化焊縫區(qū)金屬，并向工件金屬傳導(dǎo)熱量，必然引起焊縫及附近區(qū)域金屬的組織屬傳導(dǎo)熱量，必

34、然引起焊縫及附近區(qū)域金屬的組織和性能發(fā)生變化。和性能發(fā)生變化。l焊縫區(qū)焊縫區(qū)在焊接接頭橫截面上測(cè)量的焊縫金屬的在焊接接頭橫截面上測(cè)量的焊縫金屬的區(qū)域。區(qū)域。l熔合區(qū)熔合區(qū)熔合線兩側(cè)有一個(gè)很窄的焊縫與熱影響熔合線兩側(cè)有一個(gè)很窄的焊縫與熱影響區(qū)的過(guò)渡區(qū)。區(qū)的過(guò)渡區(qū)。l熱影響區(qū)熱影響區(qū)-受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫附近的母材受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫附近的母材因焊接熱作用發(fā)生組織或性能變化的區(qū)域（熔合區(qū)，因焊接熱作用發(fā)生組織或性能變化的區(qū)域（熔合區(qū)，過(guò)熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)）。過(guò)熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)）。低碳鋼的焊接接低碳鋼的焊接接頭中正火區(qū)的性能最好。頭中正火區(qū)的性能最好。金屬材料的可焊性金屬材料的

35、可焊性l可焊性的概念可焊性的概念l 金屬材料的可焊性，是指被焊金屬在采用一定金屬材料的可焊性，是指被焊金屬在采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)型式的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)型式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，即金條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，即金屬材料在一定的焊接工藝條件下，表現(xiàn)出屬材料在一定的焊接工藝條件下，表現(xiàn)出“好好焊焊”和和“不好焊不好焊”的差別。的差別。l估算鋼材可焊性的方法估算鋼材可焊性的方法l 碳當(dāng)量法：碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)碳當(dāng)量法：碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)公式為：公式為：15)()(5)()()(6)()()(CuwNiwVwMow

36、CrwMnwCwCEwl1. 1.硬釬焊硬釬焊l釬料熔點(diǎn)在釬料熔點(diǎn)在450450以上，接頭強(qiáng)度較高，都在以上，接頭強(qiáng)度較高，都在200MPa200MPa以上，屬于這類的釬料有銅基、銀基和以上，屬于這類的釬料有銅基、銀基和鎳基等。鎳基等。l2. 2.軟釬焊軟釬焊l釬料熔點(diǎn)為釬料熔點(diǎn)為450450以下，接頭強(qiáng)度較低，一般以下，接頭強(qiáng)度較低，一般不超過(guò)不超過(guò)70 MPa70 MPa，所以只用于釬焊受力不大、工，所以只用于釬焊受力不大、工作溫度較低的工件。常用的釬料是錫鉛合金，作溫度較低的工件。常用的釬料是錫鉛合金，所以通稱錫焊。所以通稱錫焊。電渣焊電渣焊l利用電流通過(guò)熔渣時(shí)產(chǎn)生的電阻熱加熱和熔化焊絲

37、和利用電流通過(guò)熔渣時(shí)產(chǎn)生的電阻熱加熱和熔化焊絲和母材來(lái)進(jìn)行焊接的一種熔化焊方法。分為絲極、板極、母材來(lái)進(jìn)行焊接的一種熔化焊方法。分為絲極、板極、熔嘴和熔管電渣焊。熔嘴和熔管電渣焊。l電渣焊的結(jié)晶特點(diǎn)電渣焊的結(jié)晶特點(diǎn)l電渣焊的線能量大，加熱和冷卻速度低，高溫停留時(shí)電渣焊的線能量大，加熱和冷卻速度低，高溫停留時(shí)間長(zhǎng)間長(zhǎng)l所以電渣焊焊縫的一次結(jié)晶晶粒為粗大的樹枝狀組織，所以電渣焊焊縫的一次結(jié)晶晶粒為粗大的樹枝狀組織，熱影響區(qū)也嚴(yán)重過(guò)熱。熱影響區(qū)也嚴(yán)重過(guò)熱。l在焊接低碳鋼時(shí)焊縫和近縫區(qū)產(chǎn)生粗大的魏氏組織。在焊接低碳鋼時(shí)焊縫和近縫區(qū)產(chǎn)生粗大的魏氏組織。l為了改善焊接接頭的力學(xué)性能，焊后要進(jìn)行（正火）為了

38、改善焊接接頭的力學(xué)性能，焊后要進(jìn)行（正火）熱處理。熱處理。l氬弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用氬弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用l機(jī)械保護(hù)效果很好，焊縫金屬純凈，焊接機(jī)械保護(hù)效果很好，焊縫金屬純凈，焊接質(zhì)量?jī)?yōu)良，焊縫成質(zhì)量?jī)?yōu)良，焊縫成 型美觀。型美觀。l電弧穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成型。電弧穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成型。l可全位置自動(dòng)焊接。可全位置自動(dòng)焊接。l氬氣貴，成本高。氬氣貴，成本高。l 氬弧焊主要用于氬弧焊主要用于易氧化易氧化的的有色金屬有色金屬和和合合金鋼金鋼的焊接。如鋁、鈦和不銹鋼等。的焊接。如鋁、鈦和不銹鋼等。 等離子弧焊等離子弧焊l利用機(jī)械壓縮效應(yīng)、熱壓縮效應(yīng)和電磁收縮效應(yīng)將電利用機(jī)械壓縮效應(yīng)、熱壓縮效應(yīng)和電磁收

39、縮效應(yīng)將電弧壓縮為細(xì)小的等離子體。弧壓縮為細(xì)小的等離子體。l等離子弧可用于焊接和切割。等離子弧可用于焊接和切割。等離子弧焊過(guò)程等離子弧焊過(guò)程1- 1-鎢極；鎢極；2- 2-離子（離子（ArAr或或N N2 2）；）；3- 3-冷卻水進(jìn)口；冷卻水進(jìn)口；4- 4-冷卻水出口；冷卻水出口；5- 5-離頻振蕩器；離頻振蕩器；6- 6-直流電源；直流電源；7- 7-電阻；電阻；8- 8-噴嘴；噴嘴；9- 9-等離子弧；等離子弧；10-10-工件工件電子束焊電子束焊l電子束焊接過(guò)程電子束焊接過(guò)程l電子束焊是利用高速運(yùn)電子束焊是利用高速運(yùn)動(dòng)的電子撞擊工件時(shí)，動(dòng)的電子撞擊工件時(shí)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能將焊將動(dòng)能轉(zhuǎn)化

40、為熱能將焊縫熔化進(jìn)行的熔化焊方縫熔化進(jìn)行的熔化焊方法。法。l電子束焊一般不加填充電子束焊一般不加填充金屬，如要求焊縫有突金屬，如要求焊縫有突出表面的堆高可在接縫出表面的堆高可在接縫預(yù)加墊片。對(duì)接縫間隙預(yù)加墊片。對(duì)接縫間隙為為0.10.1倍的板厚，一般不倍的板厚，一般不能超過(guò)能超過(guò)0.2mm0.2mm。lCOCO2 2焊時(shí)的飛濺焊時(shí)的飛濺 COCO2 2+Fe = FeO+CO+Fe = FeO+CO FeOFeO進(jìn)入熔池和熔滴，與熔池和熔進(jìn)入熔池和熔滴，與熔池和熔滴中的碳反應(yīng)：滴中的碳反應(yīng)： FeO+C = Fe+CO FeO+C = Fe+CO 生成的生成的COCO在熔池和熔滴內(nèi)體積急在熔池

41、和熔滴內(nèi)體積急劇膨脹而爆破，導(dǎo)致飛濺。劇膨脹而爆破，導(dǎo)致飛濺。二氧化碳焊二氧化碳焊 以以COCO2 2為保護(hù)氣體，用焊絲為電極引為保護(hù)氣體，用焊絲為電極引燃電弧，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)焊或自動(dòng)焊。燃電弧，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)焊或自動(dòng)焊。 lCOCO2 2氣體氣體 COCO2 2氣體密度大，高溫體積膨脹大，氣體密度大，高溫體積膨脹大，保護(hù)效果好。但保護(hù)效果好。但COCO2 2在高溫下易分解在高溫下易分解為為COCO和和O O，導(dǎo)致合金元素的氧化，熔，導(dǎo)致合金元素的氧化，熔池金屬的飛濺和池金屬的飛濺和COCO氣孔。焊接用氣孔。焊接用COCO2 2純度要大于純度要大于99.8%99.8%。l防止飛濺的措施防止飛濺的措施l

42、COCO2 2焊常用焊常用H08Mn2SiAH08Mn2SiA焊絲來(lái)進(jìn)行脫氧，合金化。焊絲來(lái)進(jìn)行脫氧，合金化。l為使電弧穩(wěn)定，飛濺少，為使電弧穩(wěn)定，飛濺少，COCO2 2焊采用焊采用直流反接直流反接。l采用含硅、錳、鈦、鋁的焊絲，防止鐵的氧化。采用含硅、錳、鈦、鋁的焊絲，防止鐵的氧化。l采用藥芯焊絲。采用藥芯焊絲。 lCOCO2 2焊成本低，生產(chǎn)率高，焊縫質(zhì)量較好，主要焊成本低，生產(chǎn)率高，焊縫質(zhì)量較好，主要用于低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼薄板的焊接，不適合適用于低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼薄板的焊接，不適合適合焊有色金屬和高合金鋼。合焊有色金屬和高合金鋼。焊縫的布置焊縫的布置焊縫的布置焊縫的布置由多塊小板焊接

43、拼裝成大板材，焊縫由多塊小板焊接拼裝成大板材，焊縫合理布置合理布置焊縫布焊縫布置應(yīng)盡置應(yīng)盡量分散量分散焊縫密集或交叉，會(huì)造成金屬過(guò)熱，加大熱影響區(qū)，使組織惡化合理焊縫布置切削用量切削用量 切削速度切削速度VcVc 指在單位時(shí)間內(nèi)工件和刀具沿主運(yùn)動(dòng)方向指在單位時(shí)間內(nèi)工件和刀具沿主運(yùn)動(dòng)方向vfvf的相對(duì)位移；的相對(duì)位移；若主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則切削速度為其最大線速度：若主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則切削速度為其最大線速度：vcvc= = dn/1000(mdn/1000(mmin)min)進(jìn)給量進(jìn)給量f f 指在主運(yùn)動(dòng)一個(gè)循環(huán)內(nèi)，刀具與工件在進(jìn)給方向上的相指在主運(yùn)動(dòng)一個(gè)循環(huán)內(nèi)，刀具與工件在進(jìn)給方向上的相對(duì)位移

44、對(duì)位移背吃刀量背吃刀量( (切削深度切削深度) ) apap 待加工表面到已加工表面間的垂直距離；（車外圓）待加工表面到已加工表面間的垂直距離；（車外圓）apap=(=(dwdw-dm)-dm)2 2 車刀切削角度的三個(gè)主要基準(zhǔn)平面車刀切削角度的三個(gè)主要基準(zhǔn)平面 l基面基面(Pr(Pr )l通過(guò)主切削刃上的某通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，與主運(yùn)動(dòng)方向相一點(diǎn)，與主運(yùn)動(dòng)方向相垂直的平面垂直的平面l切削平面切削平面(Ps)(Ps) l通過(guò)主切削刃上的某通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，與加工表面相切一點(diǎn)，與加工表面相切并垂直于基面的平面并垂直于基面的平面l正交平面正交平面(P(P0 0) ) l通過(guò)主切削刃上的某通

45、過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，并同時(shí)垂直于基一點(diǎn)，并同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面面和切削平面的平面注釋注釋: :1 1、主運(yùn)動(dòng)可以使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以是往復(fù)運(yùn)動(dòng)；、主運(yùn)動(dòng)可以使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以是往復(fù)運(yùn)動(dòng)；2 2、主運(yùn)動(dòng)可以是工件來(lái)實(shí)現(xiàn)（車外圓），主運(yùn)動(dòng)、主運(yùn)動(dòng)可以是工件來(lái)實(shí)現(xiàn)（車外圓），主運(yùn)動(dòng) 也可以是刀具來(lái)實(shí)現(xiàn)也可以是刀具來(lái)實(shí)現(xiàn)（切斷、刨、銑加工）（切斷、刨、銑加工）; ;3 3、主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以一個(gè)以上。、主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以一個(gè)以上。機(jī)床機(jī)床名稱名稱主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)床機(jī)床名稱名稱主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)臥式臥式車床車床工件旋工件旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)車刀縱向、橫向、斜向直車

46、刀縱向、橫向、斜向直線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng)龍門龍門刨床刨床工件往工件往復(fù)移動(dòng)復(fù)移動(dòng)刨刀橫向、垂直、斜向間刨刀橫向、垂直、斜向間歇移動(dòng)歇移動(dòng)鉆床鉆床鉆頭旋鉆頭旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)鉆頭軸向移動(dòng)鉆頭軸向移動(dòng)外圓外圓磨床磨床砂輪高砂輪高速旋轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)工件往復(fù)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向移動(dòng)移動(dòng)，砂輪橫向移動(dòng)臥銑臥銑立銑立銑銑刀旋銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)工件縱向、橫向移動(dòng)（有工件縱向、橫向移動(dòng)（有時(shí)也做垂直方向移動(dòng)）時(shí)也做垂直方向移動(dòng)）內(nèi)圓內(nèi)圓磨床磨床砂輪高砂輪高速旋轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)工件往復(fù)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向移動(dòng)移動(dòng)，砂輪橫向移動(dòng)牛頭牛頭刨床刨床刨刀往刨刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)復(fù)運(yùn)動(dòng)工件橫向間歇

47、移動(dòng)或刨刀工件橫向間歇移動(dòng)或刨刀垂直斜向間歇移動(dòng)垂直斜向間歇移動(dòng)平面平面磨床磨床砂輪高砂輪高速旋轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向、工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向、垂直方向移動(dòng)垂直方向移動(dòng)前角前角0 0：前刀面與基前刀面與基面間的夾角面間的夾角前角大，刃口鋒利，切屑變小，切削力小，前角大，刃口鋒利，切屑變小，切削力小，切削輕快切削輕快。但易產(chǎn)生崩刃。但易產(chǎn)生崩刃。應(yīng)根據(jù)刀具和工應(yīng)根據(jù)刀具和工程材料及加工性質(zhì)選擇。加工塑性材料，取程材料及加工性質(zhì)選擇。加工塑性材料，取較大的前角，較大的前角，10-2010-20。粗加工或灰鑄鐵取較。粗加工或灰鑄鐵取較小的前角，小的前角，5-155-15。正交平面正交平面 (

48、P(P0 0) )后角后角0 0：主后刀面與切削平面間的夾角主后刀面與切削平面間的夾角 增大后角可減少摩擦，提高工件加工質(zhì)量增大后角可減少摩擦，提高工件加工質(zhì)量和刀具耐用度，并使切削刃鋒利。和刀具耐用度，并使切削刃鋒利。 在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，一般粗加工、強(qiáng)力車削，材料較硬時(shí)取小值，一般粗加工、強(qiáng)力車削，材料較硬時(shí)取小值，6 6- -8 8。反之取。反之取8 8- -1212正交平面正交平面 (P(P0 0) )l主偏角主偏角KrKr：主切削刃與進(jìn)給方向間的主切削刃與進(jìn)給方向間的夾角夾角 影響切削層的形狀，切削刃的工作影響切削層的形狀，切削刃的

49、工作長(zhǎng)度和單位切削刃上的負(fù)荷。減少長(zhǎng)度和單位切削刃上的負(fù)荷。減少r r，主切削刃單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷減，主切削刃單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷減少，刀具磨損小，耐用。少，刀具磨損小，耐用。4545、6060、7575、9090。影響徑向車削分力大小。車削影響徑向車削分力大小。車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，由于徑向分力的作用，工細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，由于徑向分力的作用，工件易出現(xiàn)腰鼓形變形。件易出現(xiàn)腰鼓形變形。 l副偏角副偏角KrKr：副切削刃與進(jìn)給方向副切削刃與進(jìn)給方向間的夾角間的夾角 影響已加工表面的粗糙度和刀尖強(qiáng)度影響已加工表面的粗糙度和刀尖強(qiáng)度，減少減少r r ，減少表面的粗糙度的數(shù)值，減少表面的粗糙度的數(shù)值，還可提高刀具強(qiáng)度。過(guò)小

50、，會(huì)使副切削刃還可提高刀具強(qiáng)度。過(guò)小，會(huì)使副切削刃與已加工面的摩擦增加，引起震動(dòng)，降低與已加工面的摩擦增加，引起震動(dòng)，降低表面質(zhì)量。表面質(zhì)量。5 5- -1515。粗加工取較大值。粗加工取較大值。 副偏角對(duì)殘留面積的影響副偏角對(duì)殘留面積的影響基基 面面 (Pr)(Pr)刃傾角刃傾角ss：主切削刃與基面間的夾角：主切削刃與基面間的夾角 影響切屑流出方向，刀尖強(qiáng)度、切入切影響切屑流出方向，刀尖強(qiáng)度、切入切出平穩(wěn)性、切削分力和切削的工作長(zhǎng)度；出平穩(wěn)性、切削分力和切削的工作長(zhǎng)度；- -5 5- -+5+5度。保證加工質(zhì)量的前提下。盡量取度。保證加工質(zhì)量的前提下。盡量取較大的負(fù)值（小值），提高刀具耐沖擊

51、力。較大的負(fù)值（小值），提高刀具耐沖擊力。刃傾角有正、負(fù)刃傾角有正、負(fù)粗加工取負(fù)值粗加工取負(fù)值精加工取正值精加工取正值切削平面切削平面 (Ps)(Ps)前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角？前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角？積屑瘤的控制積屑瘤的控制影響積屑瘤影響積屑瘤的因素的因素工件材料工件材料切削用量切削用量刀具角度刀具角度切削液等切削液等控制措施控制措施要避免在要避免在中溫、中速中溫、中速加工加工塑性材料塑性材料，對(duì)材料進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)對(duì)材料進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)增大前角增大前角可可減小切削變形減小切削變形，降低切，降低切削溫度，減小積屑瘤的高度削溫度，減小積屑瘤的高度采用潤(rùn)滑性能優(yōu)良的切削采用潤(rùn)滑

52、性能優(yōu)良的切削液可減少甚至消除積屑瘤液可減少甚至消除積屑瘤粗加工時(shí)對(duì)已加工表粗加工時(shí)對(duì)已加工表面質(zhì)量要求不高，可面質(zhì)量要求不高，可利用積屑瘤減小切削利用積屑瘤減小切削力，保戶刀具；力，保戶刀具；而精加工時(shí)，要保證而精加工時(shí)，要保證工件加工質(zhì)量，必須工件加工質(zhì)量，必須避免產(chǎn)生積屑瘤。避免產(chǎn)生積屑瘤。切屑的種類切屑的種類a)a)帶狀切屑帶狀切屑b)b)節(jié)狀切屑節(jié)狀切屑c)c)崩碎切屑崩碎切屑用大前角的刀具，較高的切削用大前角的刀具，較高的切削速度和小的進(jìn)給量切削塑性材速度和小的進(jìn)給量切削塑性材料時(shí)，易得到帶狀切屑料時(shí)，易得到帶狀切屑帶狀帶狀切屑切屑切削過(guò)程平穩(wěn)，切削力變化切削過(guò)程平穩(wěn)，切削力變化小

53、，工件表面光潔小，工件表面光潔; ; 必須采必須采取斷屑措施取斷屑措施節(jié)狀節(jié)狀切屑切屑低的切削速度和較大的進(jìn)給量低的切削速度和較大的進(jìn)給量加工中等硬度的鋼材時(shí)產(chǎn)生加工中等硬度的鋼材時(shí)產(chǎn)生由于切削力波動(dòng)較大，工件由于切削力波動(dòng)較大，工件表面粗糙表面粗糙崩碎崩碎切屑切屑切削層金屬發(fā)生彈性變形后，切削層金屬發(fā)生彈性變形后，一般不經(jīng)過(guò)塑性變形就突然崩一般不經(jīng)過(guò)塑性變形就突然崩裂。工件材料脆性越大，刀具裂。工件材料脆性越大，刀具前角越小，切削深度和進(jìn)給量前角越小，切削深度和進(jìn)給量越大，越易產(chǎn)生此類切屑越大，越易產(chǎn)生此類切屑刀尖容易磨損，容易產(chǎn)生振動(dòng)，刀尖容易磨損，容易產(chǎn)生振動(dòng)，影響表面質(zhì)量影響表面質(zhì)量刀

54、具的磨損過(guò)程刀具的磨損過(guò)程初期磨損階段初期磨損階段正常磨損階段正常磨損階段急劇磨損階段急劇磨損階段刃磨后的刀具開始前、后刀面上的高低不平，刃磨后的刀具開始前、后刀面上的高低不平，受到切屑的沖擊和摩擦?xí)r，將受到切屑的沖擊和摩擦?xí)r，將“凸峰凸峰”很快很快磨去，時(shí)間很短磨去，時(shí)間很短刀具上的高低不平已被磨去，磨損量增加刀具上的高低不平已被磨去，磨損量增加緩慢且比較穩(wěn)定緩慢且比較穩(wěn)定切削刃變鈍，刀具與工件之間的摩擦變大，切削刃變鈍，刀具與工件之間的摩擦變大，切削力增大，切削溫度上升，磨損加劇，切削力增大，切削溫度上升，磨損加劇，刀具失去正常的切削能力刀具失去正常的切削能力刀具結(jié)構(gòu)刀具結(jié)構(gòu)刀具的刀具的結(jié)

55、構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式整體式整體式焊接式焊接式機(jī)夾可機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式轉(zhuǎn)位式多為高速鋼車刀，多為高速鋼車刀，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用都方便使用都方便不需焊接和刃磨，不需焊接和刃磨，避免了焊接和刃磨避免了焊接和刃磨引起的缺陷，保持引起的缺陷，保持了硬質(zhì)合金的原有了硬質(zhì)合金的原有性能，提高了刀具性能，提高了刀具的耐用度的耐用度結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、剛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、剛性好，可磨出各種所性好，可磨出各種所需角度，應(yīng)用廣泛需角度，應(yīng)用廣泛鏜孔鏜孔鏜削工藝特點(diǎn)鏜削工藝特點(diǎn)la.a.適應(yīng)性廣適應(yīng)性廣lb.b.不僅可以保證單個(gè)孔的尺寸不僅可以保證單個(gè)孔的尺寸精度和形狀精度和形狀, ,而且可以保證孔與而且可以保證孔與孔之間的相互位置精度孔之間的相互位置精度lc.c.廣泛用于單件，小批量生產(chǎn)廣泛用于單件，小批量生產(chǎn)中的孔或孔系的加工中的孔或孔系的加工ld.d.生產(chǎn)率