浙大工程训练复习材料Word格式.docx

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①砂型铸造；

②特种铸造。

二、型（芯）砂——芯砂的性能要求比普通型砂的综合性能要高。

三、铸造工艺

1.铸造主要工艺参数的确定①收缩余量②加工余量③起模斜度起模斜度的大小与壁的高度、造型方法、模样材料及其表面粗糙度等有关。

④铸孔、槽及型芯头⑤铸造圆角

2.造型工艺造型时必须考虑到的工艺问题主要是分型面和浇注系统,它们直接影响铸件的质量及生产率等。

1）分型面的确定分型面是指上、下砂型的接触表面。

用符号：

（图1-1）表示。

分型面确定的原则：

①分型面应选择在模样的最大截面处；

②应使铸件上的重要加工面朝下或处于垂直位置；

③应使铸件的全部或大部分在同一砂箱内，以减少错箱和提高铸件精度。

2）浇注系统的确定浇注系统是指液体金属流入铸型的通道，并能平稳地将液体金属引入铸型，要有利于挡渣和排气，并能控制铸件的凝固顺序。

如浇注系统开设得不好，铸件易产生浇不足、缩孔、冷隔、裂纹和夹杂物等缺陷。

典型浇注系统一般包括：

外浇口、直浇道、横浇道和内浇道等。

①外浇口——缓冲液体金属浇入时的冲击力和分离熔渣。

②直浇道——连接外浇口和横浇道的垂直通道，利用其高度使金属液产生一定的静压力而迅速地充满型腔。

③横浇道——连接直浇道和内浇道，位于内浇道之上，稳定金属液的流动，使金属液平稳地经内浇道流入型腔及向各内浇道分配金属液，并起挡渣作用。

④内浇道——直接和型腔相连的通道，可控制金属液流入型腔的位置、速度和方向。

冒口：

主要起补缩作用。

同时还兼有排气、浮渣及观察金属液体的流动情况等。

一般安放在壁厚顶部。

四、熔炼设备铸铁——冲天炉；

铸钢——电弧炉；

有色金属——坩埚炉。

五、特种铸造

1.金属型铸造2.熔模铸造3.压力铸造4.离心铸造离心铸造是在离心力的作用下,所以组织致密,无缩孔、气孔、渣眼等缺陷，因此力学性能较好。

铸造空心旋转体铸件不需要型芯和浇注系统，铸件不需要冒口补缩，省工省料、生产率高、质量好、成本低。

六、造型操作技术

七、造型方法造型方法有手工造型和机器造型。

手工造型方法：

整模两箱造型、分模两箱造型、挖砂造型和假箱造型、活块造型、刮板造型、三箱造型等。

八、造芯型芯的主要作用是形成铸件的内腔。

九、浇注温度浇注温度偏低，金属液流动性差，易产生浇不足、冷隔、气孔等缺陷；

浇注温度过高，铸件收缩大，易产生缩孔、裂纹、晶粒粗大及粘砂等缺陷。

合适的浇注温度应根据铸造合金种类、铸件的大小及形状等确定。

第四章压力加工

一、压力加工的特点及应用

锻压属于金属压力加工的一部分，它是对坯料施加外力，使其产生塑性，改变形状尺寸和改善性能，以制造机械零件、工件或毛坯的成形方法。

它是锻造和冲压的总称。

1.特点金属材料经锻压后，其组织和性能都得到了改善，特别是铸造组织。

通过压加工或锻造后，其内部的缺陷，如微裂纹、气孔、缩松等缺陷得到压合，使其结构致密，细化晶粒，力学性能大大提高。

与铸件、焊件相比，锻压加工一般只能获得形状较简单的制件毛坯。

2.应用凡是承受重载的机器零件，如主轴、曲轴、齿轮等。

金属压力加工的主要方法有轧制、拉拔、挤压、自由锻、模锻和板料冲压等。

锻造是在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料产生局部或全部的塑性变形，以获得一定的几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。

按成形方法不同，锻造可分为自由锻和模型锻两大类。

二、金属的加热锻造时，金属坯料需加热。

加热的目的是为了提高金属的塑性，降低变形抗力，以使金属产生大量的变形，以便锻造。

一般金属材料的可锻性常用塑性和变形抗力来衡量。

随着含碳量的提高，金属材料的可锻性下降。

所以一般工业纯铁、低碳钢的可锻性最好，而中碳钢、高碳钢、铸铁、硬质合金、有色金属等可锻性较差。

加热温度高，则金属的塑性好，变形抗力小，但加热温度不能过高，因为超过一定温度后，金属易出现氧化、脱碳、过热和过烧等缺陷，因此，加热最高温度以不出现过热为前提，即始锻温度。

金属在热变形加工时，当温度降低到一定程度后，金属塑性变差，变形抗力增大，不仅难以继续变形，且易产生裂纹，因此必须停止锻造，重新加热，即为终锻温度。

45号钢的始锻温度为1150～1200℃，终锻温度为800℃。

金属材料加热后，随着温度的升高，其力学性能中的强度、硬度下降，而塑性、韧性提高。

三、锻造设备锻造工艺分为：

自由锻、胎模锻和模锻等。

自由锻有手工锻和机器锻两种。

自由锻设备有空气锤、蒸气-空气锤和水压机等。

四、自由锻的基本工序镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移、切割等。

前3种应用得最多。

五、板料冲压板料冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具，对板料施加压力，使其产生变形或分离的工艺过程。

也称为冷冲压。

板料冲压可分为分离工序和变形工序两大类。

分离工序：

剪切、冲裁等；

变形工序：

弯曲、拉深、成型等。

第三章焊接

焊接是通过加热或加压（或两者并用），并且用或不用填充材料，使焊件形成原子结合的一种连接方法。

一、焊接的特点及应用

1.特点焊接实现的连接是不可拆卸的永久性连接，采用焊接方法制造的金属构件，可以节省材料，简化制造工艺，缩短生产周期，且连接处具有良好的使用性能；

如焊接不当会产生缺陷、应力和变形等。

2.应用焊接广泛应用于制造各种金属结构件，如桥梁、船体、建筑、压力容器、锅炉、车辆、飞机等；

也常用于机器零件毛坯，如机架、底座、箱体、吊车车架等；

还可用于修补铸、锻件的缺陷和局部损坏的零件，具有较大的经济效益。

焊接方法很多，主要分为三大类：

1.熔化焊：

电弧焊、气焊、电渣焊等。

电弧焊有手工电弧焊、埋糊自动焊、气体保护焊等；

2.压力焊：

电阻焊、摩擦焊等。

电阻焊有点焊、对焊、缝焊等；

3.钎焊：

硬钎焊和软钎焊。

原则上各种金属都能焊接，但焊接性能相差很大，要选用相应的焊接方法和工艺措施才能实现。

焊接性能是随着含碳量的增加，可焊性下降。

所以纯铁、低碳钢的焊接性能最好，而高碳钢、铸铁、铸钢、有色金属、异种材料的焊接性能差，一般不用来制作焊接结构件。

二、手工电弧焊

1.手弧焊的焊条焊条由焊芯和药皮两部分组成。

焊芯的作用：

①作为电极传导焊接电流，产生电弧；

②熔化后又作为焊缝的充填金属。

药皮的作用：

①改善焊接工艺；

②机械保护作用；

③冶金处理作用。

焊接不同的材料应选不同的焊条，并非选用焊条强度级别高的，就能提高焊缝质量。

2.焊条直径的选择焊条直径根据被焊工件的厚度和焊接质量来选择。

3.焊接电流的选择焊接电流根据焊条直径来选择。

三、气焊与气割

1.气焊气焊是利用可燃气体燃烧的高温火焰来熔化母材充填金属一种焊接方法。

焊接时，一般焰芯顶端应距焊件2～3mm。

气焊通常使用的气体是乙炔和氧气。

调节乙炔和氧气的比例，可得到三种不同的火焰：

①中性焰O2/C2H2=1.0～1.2火焰呈中性应用最广，如桥梁、机架等。

常用于焊接低中碳钢、合金钢、铜和铝合金等；

②碳化焰O2/C2H2=1.0～1.2火焰呈还原性，有增碳作用。

常用于焊接高碳钢、铸铁、硬质合金等；

③氧化焰O2/C2H2=1.0～1.2火焰呈氧化性一般不采用，但可用于焊接黄铜。

气焊操作：

点火时，先微开氧气阀，再开乙炔阀；

灭火时，先关乙炔阀，再关氧气阀；

回火时，应先关乙炔阀，再关氧气阀。

与电弧焊相比，气焊火焰温度比电弧焊低，热量分散，生产率低，焊接变形大，接头质量差，但气焊火焰可控制，操作方便，灵活性强，不需要电源，可在没有电源的地方应用。

气焊适用于焊接厚度为3mm以下的低碳钢薄板、高碳钢、铸件、硬质合金、铜、铝等有色金属及合金。

2.气割气割是利用某些金属在纯氧中燃烧的原理来实现金属切割的方法。

对金属材料进行切割时，被切割金属应满足以下条件：

（1）金属的燃点应低于燃点；

（2）燃烧生成的金属氧化物的燃点应低于金属本身的燃点；

（3）金属燃烧时产生大量的热，且金属本身导热性要低。

满足上述条件的金属材料有低、中碳钢和低合金钢；

而高碳钢、铸铁、高合金钢及铜、铝等有色金属及合金，均难以进行气割。

四、电阻焊电阻焊的特点：

低电压、强电流、焊接时间短、不需填充金属、焊接变形小、生产率高、操作简单，易于实现机械化和自动化。

电阻焊的基本形式有：

1.点焊——主要用于焊接厚度为4mm以下的薄板结构；

2.缝焊——即连续的点焊，主要用于焊接厚度为3mm以下，要求密封的容器和管道；

3对焊——直径小于20mm和强度要求不高的焊件，如棒材、管材的对焊。

五、钎焊钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作为钎料，将焊件接头和钎料同时加热到钎料熔化而焊件不熔化，使液态嵌料渗入接头间隙并向接头表面扩散，形成钎焊接头的方法。

按钎料熔点不同，钎焊可分为：

1.硬钎焊钎料熔点大于450℃，接头强度大于200MPa，主要用于接头受力较大，工作温度较高的焊件。

2.软钎焊钎焊熔点小于450℃接头强度小于70MPa，主要用于受力不大，工作温度较低的焊件。

钎焊与熔化焊相比，加热温度低，接头金属组织和性能变化及焊接变形小，尺寸容易保证，生产率高，易于实现机械化和自动化，可焊接异种金属，但接头强度较低，特别是冲击韧性较低。

耐热能力较差。

目前主要用于电子元件、精密仪表机械等。

第六章切削加工基础知识

金属切削加工是通过刀具与工件的相对运动，从毛坯上切去多余的金属，以获得一定的形状、尺寸、加工精度和表面粗糙度都符合要求的零件加工方法。

金属切削加工分为钳工和机械加工两大类。

钳工——一般由工人手持工具对工件进行切削加工，包括划线、锯削、锉削、攻丝和套扣、刮研、钻孔、铰孔及装配等。

机械加工——通过各种金属切削机床对工件进行切削加工，如车（数车）、铣（数铣）、磨、钻、刨及特种加工（如线切割、电火化加工）等。

一、切削运动和切削用量

1.切削运动1）主运动2）进给运动2.切削用量切削用量三要素：

1）切削速度υ2）进给量f3）背吃刀量αp切削用量三要素中对刀具耐用度影响最大的是υ，其次是f，最小的是αp。

因此，在选定合理的刀具后，粗车：

αp→f→υ；

精车：

υ→f→αp。

二、刀具的几何角度

金属切削刀具种类繁多，构造各异。

较典型的车刀，其它刀具的切削部分都可看作以车刀为基本形态演变而成的。

现以车刀为例来分析切削部分的几何角度。

1.车刀的组成车刀由刀尖和刀体两部分组成。

刀尖为切削部分，刀体用来将车刀夹持在刀架上，起支承与传力作用。

刀头一般由三个面、二个刃和一个尖组成。

1）前面2）主后面3）副后面4）主切削刃5）副切削刃6）刀尖

2.车刀几何角度1）前角γ0：

在正交平面上测量的前面与基面的夹角。

增大前角，则刀具锋利，切削轻快，但前角过大，刀刃强度降低，硬质合金车刀的前角一般取-5°

～+25°

。

当工件材料硬度较低、塑性较好、刀具材料韧性较好及精加工时，前角可取大些，反之，前角取小些。

2）后角α0：

在正交平面上测量的主后面与切削平面的夹角。

增大后角，可以减少刀具主后面与工件的摩擦，但后角过大，刀具强度降低。

一般粗加工时取6°

～8°

；

精加工时取10°

～12°

即粗加工时取小值，精加工时取大值。

3）主偏角Κr：

在基面中测量，是主切削刃与进给运动方向在基面上投影的夹角。

增大主偏角，则可使轴向分力加大，径向分力减小，有利于减小振动，改善切削条件。

但刀具磨损加快，散热条件变差。

主偏角一般取45°

～90°

工件刚度好，粗加工时取小值，反之取大值。

4）副偏角Κr′：

在基面中测量，是副切削刃与进给运动反方向在基面上投影的夹角。

增大副偏角可减小副切削刃与已加工面的摩擦，降低表面粗糙度，防止切削时产生振动。

一般副切削刃取5°

～15°

，粗加工时取大值，精加工时取小值。

5）刃倾角λs：

在切削平面中测量的主切削刃与基面的夹角。

其主要作用是控制切屑的流动方向。

切削刃与基面平行时，λs=0；

刀尖处于切削刃的最低点，λs为负值，刀尖强度增大；

切屑流向已加工表面，用于粗加工；

刀尖处于切削刃的最高点，λs为正值，刀尖强度较低，切削流向待加工表面，用于精加工。

刃倾角一般取-5°

～+10°

。

粗加工时取负值，精加工时取正值。

在切削加工中，一般粗加工时，应选择小的γ0、α0；

精加工时应选择大的γ0、α0；

车细长轴时应选择较大的Κr。

3.刀具材料

（1）刀具材料的性能刀具切削部分的材料应具有：

①高的硬度；

②高的耐磨性；

③高的热硬性；

④足够的强度和韧性。

（2）常用刀具材料1）碳素工具钢如T10、T10A、T12、T12A等，用于制造手工工具，如锉刀、锯条等；

2）合金工具钢如9SiCr、CrWMn等，用于制造复杂的刀具，如板牙、丝锥、铰刀等；

3）高速钢如W18Cr4V等，用于制造复杂的刀具，如钻头、拉刀、铣刀等；

4）硬质合金可用于高速切削刀具。

常用的有：

①钨钴类：

用于加工脆性材料，如铸铁等。

常用牌号有YG3、YG6、YG8等。

YG8用于粗加工；

YG6、YG3用于半精加工和精加工。

②钨钴钛类：

用于加工塑性材料，如碳钢等。

常用牌号有YT5、YT15、YT30等。

YT5用于粗加工；

YT15、YT30用于半精加工和精加工。

4.常用量具①卡钳：

内卡钳和外卡钳；

②游标卡尺；

③百分表；

④百分尺。

第七章车削加工

车削是机械加工中的主要方法，使用范围很广。

车削是利用工件的旋转运动和刀具的直线运动来加工工件的，在车床上可加工内外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹、成形面、端面、沟槽、滚花等。

一、普通车床车床的组成：

床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、拖板、刀架和尾座等。

其中：

刀架是用来夹持刀具，并作纵向、横向或斜向的进给运动。

二、车削时工件的装夹方法1.三爪卡盘装夹工件2.四爪卡盘装夹工件3.顶尖装夹工件4.用花盘装夹工件5.用心轴装夹工件6.中心架及跟刀架装夹工件

三、车到的安装1.车刀刀尖应与工件中心线等高当刀尖高于工件中心线时,则前角增大而后角减小,车刀后面与工件之间的摩擦增大；

反之，前角减小，后角增大，切削不顺利。

2.车刀刀杆轴线应与工件表面垂直否则，会引起主偏角和副偏角发生变化。

3.刀杆伸出长度不宜太长以免发生刀杆振动，一般伸出长度不超过刀杆厚度的1.1～1.5倍。

四、车端面车端面时应注意：

1.车刀刀尖应对准工件中心，否则将在端面中心处车出凸台，并易蹦坏刀尖。

2.车端面时，切削速度由外向中心逐渐减少，会影响端面的粗糙度，因此，工件速度应比车外圆略高。

用45°

右偏刀车端面时，由外向中心车削时，凸台是瞬间车掉，易产生振动，损坏刀具，因此，切削接近中心时，应放慢进给速度。

对于有孔的工件，车端面时，常用右偏刀由中心向外进给，这样切削厚度较小，刀刃有前角，因而切削顺利，粗糙度较小。

3.车削直径较大的端面时，为避免因车刀受刀架移动产生凸出或凹进，可将拖板固定在床身上进行横向切削，背吃刀量用小刀架调节。

五、车圆锥1.转动小拖板法当内外圆锥面的圆锥角为α时，将小刀架扳转α/2，然后固定，摇动小拖板手柄，即可车出所需的圆锥面。

这种方法操作简单，可加工任意锥角的内、外圆锥面，但加工长度受到限制，只能手动进给，粗糙度为12.5～3.2μm。

2.偏移尾架法把工件装在前、后顶尖上，然后，将尾座顶尖横向偏移一个S距离，使工件中心轴线与车床主轴中心线的交角等于工件锥角的1/2，利用车刀作纵向进给，即可车出圆锥。

这种方法可加工较长的锥面，并可手动或自动进给，但不能车削内圆锥面。

尾架的偏移量受到限制，故只能适用于车削锥度不大的锥面（α＜8°

＝，粗糙度为6.3～1.6μm。

3.靠尺法4.宽刀法

六、车螺纹1.保证正确的牙形角1）车刀的刀尖角应等于牙形角α使车刀切削部分形状与螺纹截面形状相吻合。

为保证这一要求，应取前角γ0=0。

粗加工时，为了改善切削条件，可用带有正前角的车刀车削。

2）正确地安装车刀车刀刀尖必须与工件中心等高，否则螺纹的截面将有改变。

此外，车刀刀尖角的等分线必须与工件的轴线相垂直。

为了保证这一要求，应用对刀样板进行对刀。

2.保证工件的螺距调整车床和交换齿轮保证螺距的基本方法是：

在工件旋转一周时，车刀准确移动一个螺距。

公式：

（图1-2）根据公式计算出的交换齿轮必须符合下列条件：

Z1+Z2≥Z3+（15～20）Z3+Z4≥Z2+（15～20）

第八章钻削与镗削加工

一、钻削钻削加工是钻头作旋转的主运动，同时钻头本身又作轴向的进给运动。

在实体材料上加工孔的方法。

钻床是一种孔加工的机床。

它可以完成钻孔、扩孔、锪孔和铰孔等工作。

钻孔是孔加工的一种基本方法。

钻孔所用的刀具有麻花钻、中心钻和深孔钻等。

1.麻化钻有两条对称的主切削刃，如刃磨时两条主切削刃不相等，则所钻孔直径要大于钻头直径。

2.钻孔钻孔过程最容易发生容易引偏使孔径容易增大，所以，钻孔前在孔中心要打样冲眼，孔中心要打得大一些，则可起到钻孔时不易偏离中心。

孔加工属于粗加工，精度一般为IT13～IT11，表面粗糙度为12.5～6.3μm。

二、扩孔与铰孔1.扩孔用扩孔钻将已有孔（如铸出、锻出或钻出的孔）扩大加工的方法。

扩孔属半精加工，精度一般为IT9～IT10，表面粗糙度为3.2～6.3μm。

扩孔可以作为孔加工的最后工序或作为铰孔前的准备工序。

2.铰孔当孔的精度和表面粗糙度要求较高时，则要采用铰孔。

铰孔是对工件上已有孔进行精加工的方法之一。

铰孔可分为粗铰和精铰粗铰时精度为IT8～IT7，表面粗糙度为1.6～0.8μm;

精铰时精度为IT7～IT6,表面粗糙度为0.8～0.4μm。

钻、扩、铰只能保证孔本身的精度，而不能保证孔与孔之间的尺寸精度。

此时，可利用夹具（如钻模）或镗孔来保证。

三、镗孔镗孔是对工件上已有孔进行精加工方法之一。

镗孔一般精度为IT8～IT7，表面粗糙度为0.8～1.6μm；

精镗时，可达精度IT7～IT6，表面粗糙度为0.2～0.8μm。

镗孔主要用于箱体、机架等结构复杂的中、大型零件上孔与孔之间的加工，容易保证孔与孔之间、孔与基准面之间的尺寸精度及位置精度。

第九章铣削加工

一、铣削最常用的铣床是万能立式铣床和万能卧式铣床。

在铣床尚可铣削平面、成形面、台阶、键槽、T形槽、齿轮、镗孔等。

1.铣刀的种类常用铣刀有圆柱铣刀、端铣刀、直柄铣刀、圆锥铣刀、三面刃铣刀、盘铣刀等。

端铣刀可铣削平面、斜面和垂直面等。

2.铣床主要附件①平口钳对于中小型工件，多用平口钳装夹；

对于大中型工件，则用压板、角铁和V型块紧压在工作台上。

②回转工作台主要用于对较大工件进行分度，或加工具有圆弧表面和圆弧形腰槽的零件。

③万能分度头N=40/Z主要用于各种齿槽及多面体工件的铣削加工。

铣削用量的选择粗加工：

精加工：

υ→f→αp。

4.铣齿轮将齿轮坯装在心轴上，心轴由分度头主轴、顶尖和尾架顶尖定位，完成对刀后，依次加工第一齿、第二齿……；

铣齿采用普通铣床和简单刀具，即可加工齿形，但只适用于单件小批量生产、精度低的齿轮。

铣削与刨削相比，除狭长平面外，生产率高，其主要原因是由于铣刀是由多齿和多刃组成，铣削工作同时由参加工作的几个刀齿和刀刃承担，切削用量大，刀齿与工件接触时间短，刀具冷却条件好，铣刀的耐用度高，所以铣削具有较高的生产率及加工精度。

第十章磨削加工

在磨床上用砂轮切削工件表面的方式称为磨削加工。

磨削加工通常用于零件的精加工，一般加工精度为IT5～IT7，表面粗糙度为0.2～0.8μm。

磨削不仅可加工钢、铸铁等一般材料，还可以加工一般刀具难以加工的材料（如淬火钢、硬质合金等）。

一、磨削特点1.能加工硬度很高的材料如淬硬钢、硬质合金等。

这是因为砂轮磨粒本省具有很高的硬度和耐热性。

2.能获得高精度和低粗糙度的加工表面这是砂轮和磨床特性决定的。

磨粒圆角半径小，分布稠密且多为负前角；

磨削速度高，每个磨刃切削量小；

磨床刚度好，转动平稳，可作微量进给。

它们保证了能作均匀的微量切削。

因此磨削能获得高的加工精度。

3.磨削温度高由于剧烈的摩擦，产生了大量的磨削热，使磨削区温度很高。

这会使工件表面产生磨削应力和变形，甚至造成工件表面烧伤。

因此，磨削时必须注入大量的冷却液，以降低磨削温度。

冷却液还可起到排屑和润滑作用。

4.磨削时径向力很大这会造成机床——砂轮——工件系统的弹性退让，使实际切深小于名义切深。

因此，磨削将要完成时，应不进刀进行光磨，以消除误差。

5.砂轮具有“自锐性”磨粒磨钝后，其磨削力也随之增大，致使磨粒破碎或脱落，重新露出锋利的刃口。

这种特性称为“自锐性”。

自锐性能使磨削在一定时间内正常进行。

但超过一定工作时间后，应进行人工修磨，以免磨削力增大引起振动、噪声及损失工件表面质量。

二、磨削过程磨削过程是切削、刻划和滑擦三种过程的综合。

三、磨削运动1.主运动——指砂轮的旋转运动；

2.进给运动：

1）平面磨削的进给运动：

①纵向进给工作台带动工件的往复直线运动；

②垂直进给砂轮向工件深度方向的移动；

③横向进给砂轮沿其轴线的间隙运动。

2）外圆磨削进给