第4章机械零件的常用材料及结构工艺性PPT课件

合集下载

机械制造工艺学课件--零件结构工艺性分析

物流工程学院
机械制造工艺学杨艳芳
本节主要内容
二、合理标注零件的尺寸、公差和表面粗糙度五、零件结构工艺性的评定指标
是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可（它包括零件的各个制造过程中的工艺性，有零件结构的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工、装配等工艺性。

）
良好的结构工艺性：是指在现有工艺条件下，既能方便制造，又有较低的制。

零件图样上的尺寸标注既要满足设计要求，又要便于加工。

满足设计要求
，其余的尺寸(而且是大多数尺寸)）按照加工顺序标注尺寸，避免多尺寸同时保证；
）由形状简单和易接近的轮廓要素为基准标注尺寸，避免尺寸换算。

零件要素是指组成零件的各加工面。

三点要求：
）能采用普通设备和标准刀具进行加工，且刀具易进入、退出和顺利通过加工表面。

3）加工面与非加工面应明显分开，加工面之间也应明显分开。

零件是各要素、各尺寸组成的一个整体，所以更应考虑零件整体结
）零件要有足够的刚性，便于采用高速和多刀切削。

近来，有关部门正在探讨和研究评价结构工艺性的定量指标。

如GB／
产品结构工艺性审查》中推荐的部分主
在生产中已有加工经验的零件数目越多，或是标准化、通用化零件数目越多，则结构工艺性越好。

要求：通常是产品中所有零件要加工的尺寸的平均
的需求量：材料量和各种材质的用量。

冷加工（冲压、冷作）、切削加工、热加工（铸造、锻造）、焊接等加工方法的成本比较。

产品装配的复杂程度：装配复杂程度影响其装配工时和装配成本。

谢谢THANK YOU。

机械零件的常用材料及选择

优先数系是一个以公比为：qr= r 10 的十进等比级数，
GB321-80规定了四个优先数系的基本系列：
R5 : q5= 5 10 ≈1.6 R10 : q10= 10 10 ≈1.25
R20 : q20= 20 10 ≈1.12 R40 : q40= 40 10 ≈1.06
景德镇陶瓷学院专用
国防科大潘存云教授研制
能满足预期技术与使用要求的特性。
基本尺寸：由设计图纸给定的零件理论尺寸；为确定值。
实际尺寸：制造加工后测量所得零件尺寸；由于测量有误差，所以实际尺寸并非真值。相对于基本尺寸而言，总是有误差。或大或小
Φ 24.9 φ 25 Φ 25.1
Φ 24.9 φ 25 Φ 25.1
孔
孔
孔
轴
轴
轴
实际尺寸实际尺寸基本尺寸实际尺寸
5. 对振动和噪声的影响等等零件表面愈粗糙，振动和噪声愈大。如滚动轴承。
景德镇陶瓷学院专用
国防科大潘存云教授研制
三、优先数系
优先数系是国际上统一的数值分级制度，是一种无量纲的分级系数，适用于各种量值的分级。在确定产品的参数或参数系列时，应该最大限度采用。
产品的主要参数如：型号、直径、转速、承载量和功率等按优先数系形成系列，便于组织生产和降低成本，以实现产品的标准化和系列化。
间隙或过盈：孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得代数差；
间隙：代数差为“+”，孔> 过轴盈; ：代数差为“-”，孔< 轴; 景德镇陶瓷学院专用
国防科大潘存云教授研制
配合类型
间隙配合孔>轴，用于可动联接，如活动铰链；
可能有间隙，也可能具有过盈。用于
过渡配合要求具有良好的同轴性而又便于拆装

机械工程基础课件

三．合金的相结构和组织
１．概念：通过熔炼、烧结等方法，将一种金属元素与其它一种或几种元素结合一起形成的具有金属特性的新物质叫合金。
组成合金的各元素叫组元。
合金中成分相同、结构相同并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相；不同相的结合称组织。相与相之间的转变称为相变。
2．合金的固态结构
一．相图的定义相图又称状态图、平衡图。它表示在平
象的材料，如高碳钢、铸铁、铜、铝等，可用 σ0.2代替屈服极限，称为名义屈服点。
(二)刚度
1.定义：金属材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力。
2.弹性模数E：是衡量刚度大小的指标，其值等于在弹性变形范围内，应力与应变的比值。在相同外力作用下，E越大，则弹性变形越小，刚度越大。E只与材料的本性有关。
2．类型： ①布氏硬度（HB）：HBS、HBW。 ②洛氏硬度（HR）：HRC、HRA、HRB。 ③维氏硬度（HV）：
3. 硬度实验
4．硬度是一个重要的综合力学性能指标，反映了材料在小范围内抵抗变形和断裂的能力。
(五)冲击韧性 1．定义：金属材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏
的能力。
2．冲击韧性值αk用来衡量冲击韧性的大小。 αk 越大，韧性越好
四.金属的结晶
(一)．结晶过程
1．定义：液态金属在冷凝过程中，原子由无序到有序，金属由液态到固态及过冷度
实际结晶温度低于熔点，称为过冷，其差值为过冷度。冷却速度越大，过冷度也越大。
3.结晶过程结晶过程=晶核形成+晶核成长晶核来源：自发形核、外来形核
2．晶体结构的基本概念
晶格结点晶胞晶格常数，单位是Å (埃，10-10m或0.1nm) 晶面、晶向
3．常见晶体结构类型：

机械加工工艺基础ppt课件

44
4.2 工件的基准
设计基准：即设计零件的基准，如下图左：齿轮内孔、外圆和齿轮分度圆均以轴线为基准；而两端面是互为基准。下图右：表面2和3及孔 4的轴线的设计基准是表面1的。孔5的轴线的设计基准是孔4的轴线。工艺基准：在制造零件时所使用的基准，它又分为工序基准、定位基准、测量基准、装配基准。下图左在加工时、轴线并不实际存在，所以内孔实际是加工外圆和左端面的定位基准。
23
常用的刀具材料
种类硬度抗弯强热硬性工艺性能用 HRC 度GPa ℃
60-65
60-65
途
碳素工具钢
合金工具钢
2.16
2.35
200-250
300-400
热成型
同上
手工刀具
低速刀具
高速钢
硬质合金陶瓷材料
63-70 1.9-4.4
600-700
同上
烧结成型同上
中速刀具
高速刀具
89-93 1.0-2.2 800-1000 91-95 0.4-0.9
21
4.1.1 常用的刀具材料
常用的硬质合金有：钨钴钛类（牌号YT）硬质合金：适合于加工钢等塑性材料，其代号有YT5、YT15、YT30等，粗加工用YT5, 精加工用YT30; 钨钴类（牌号YG）硬质合金：适合于加工铸铁、青铜等脆性材料，其代号有YG3、YG6、YG8等，粗加工用YG8，精加工用YG3。
26
2、机床的基本结构
1.主传动部件：用来实现机床主运动； 2 .进给传动部件：主要用来实现机床进给运动； 3 .工件安装装置：用来安装工件； 4 .刀具安装装置：用来安装刀具； 5 .支承件：用来支承和连接机床各零部件，是机床的基础构件； 6 .机床动力部件：为机床提供动力。

机械设计基础知识 ppt课件

悍马轿车
国产J10
美国 F117
“勇气号”火星探测器
美国小鹰号航母
内燃机机构简图
从上述例子以及对其他不同机器的分析可以得到机器的共同特征：（1）它们都是人们根据某种使用要求而设计创造的一种装置。（2）它们必须执行确定的机械运动。（3）用于完成包括机械力、运动和能量转换等动力学任务。
相对于机器而言，机构主要反映机器的机械运动传递和运动形式转换的特征。
零组成构组成机组成
机
件
件
构
器
机械
作为一部完整的机器，仅具有上述的机械部分是不够的，它不能完成预期的工作。从功能和系统的角度来看，机器一般主要由五部分组成，如图所示。
1.动力系统
动力系统包括动力机及其配套装置；它的功能是向机器提供运动和动力，是机械系统的动力源。如图电动机。另外还有内燃机、液压马达、气马达、液压缸、气缸及电磁驱动等。
2.执行系统
执行系统包括执行机构和执行构件，它的功能是驱动执行构件按给定的运动规律运动，实现预期的工作。执行系统一般处于机械系统的末端，执行构件直接与工作对象接触。执行系统可以只包含一个执行机构和多个执行构件。
执行系统也可以由几个执行机构组成，如图中的自动曲柄冲压机，其执行机构除曲柄滑块机构外，还有由气缸及推料头组成的送料机构，它们配合完成冲压送料工作。
③经济性要求
经济性首先表现在材料的相对价格，当用价格低廉的材料能满足使用要求时，就不要选择价格高的材料。这对于大批量生产的零件，尤为重要。但选材时不能只着眼于相对价格，还要考虑零件的加工费用。
2.机械零件的制造工艺性在一定的生产规模和生产条件下，花费劳动量最小、

机械零件设计概论PPT(共 40张)

第9章机械零件设计概论
§9－1 机械零件设计概论 §9－2 机械零件的强度 §9－3 机械零件的接触强度 §9－4 机械零件的耐磨性 §9－5 机械制造常用材料及其选择 §9－6 公差与配合、表面粗糙度和优先数系 §9－7 机械零件的工艺性及标准化
§9－1 机械零件设计概论
机械设计应满足的要求：
计算应力-----按名义载荷计算所得之应力： σ、τ
强度判定条件：
[] []
其中
[
]

lim
S

[ ] lim
S

[σ]=、[τ]-----许用应力 S-----安全系数
σlim、τ lim -----极限应力，由实验方法测定。
一、应力的种类
在满足预期功能的前提下，性能好、效率高、成本低，在预定使用期限内安全可靠，操作方便、维修简单和造型美观等。
机械零件的失效：机械零件曲于某种原因不能正常工作时，称为失效。
工作能力----在不发生失效的条件下，零件所能安全
工作的限度。通常此限度是对载荷而言，所以习惯上
又称为：承载能力。
如轴、齿轮、轴瓦、轴颈、螺栓、带
3）变应力下，
S =1.3～1.7
材料不均匀，或计算不准时取： S =1.7～2.5
§9－3 机械零件的接触强度
若两个零件在受载前是点接触或线接触。受载后，
由于变形其接触处为一小面积，通常此面积甚小而表
层产生的局部应力却很大，这种应力称为接触应力。
这时零件强度称为接触强度。如齿轮、凸轮、滚动轴承等。
σmax
σa
σmax σmin σm
σmax
σa
σmin
σa
σa σm

机械加工工艺基础(完整完整版)

精选ppt
15
2.2 表面粗糙度
表面粗糙度对零件质量的影响：
零件的表面粗糙度对机器零件的性能和使用寿命影响较大，主要有以下几个方面： 1）零件表面粗糙，将使接触面积减小，单位面积压力加大，接触
变形加大，磨擦阻力增大，磨损加快； 2) 表面粗糙度影响配合性质。对于间隙配合，表面粗糙易磨损，
精选ppt
21
2.4零件的加工精度与表面粗糙度的关系
提问
零件的加工精度与表面粗糙度的关系如何？
• 精度：宏观几何参数的误差
• 表面粗糙度：微观几何参数的误差
• 加工精度高，必须采用一系列的高精度的加工方法，而经过高精度的加工后零件表面粗糙度一定低，反之，表面粗糙度低，零件必须采用一系列的降低表面粗糙度的加工方法，而低表面粗糙度的加工方法不一定是高精度的加工方法。
• 指零件上实际要素的形状与理想形状相符合的程度；
• 国家标准规定了六类形状公差（见下表）
• 形状精度的标注：框格分为2格，
箭头指向待表达的表面，数字表示
允许误差的大小，单位为毫米。
精选ppt
12
2.1.3 位置精度
• 指零件的实际要素（点、线、面）相对于基准之间位置的准确度。
圆圈中的英文字母表示基准，框格分3格，箭头指向待
精选ppt
4
第一章
切削加工的基础知识
精选ppt
返回索引 5
1.1 钳工与机械加工
• 钳工：通过工人手持工具进行切削加工。 • 机械加工：采用不同的机床（如车床、铣
床、刨床、磨床、钻床等）对工件进行切削加工。
精选ppt
6
2.零件表面质量的概念
零件几何参数：宏观几何参数：包括：尺寸、形状、位置等要素。微观几何参数：指：微观表面粗糙程度。

机械设备的装配PPT课件

目录
第一节机械设备零部件装配概述第二节装配尺寸链及装配工艺方法第三节典型零部件的装配第四节装配质量的检验和机床试验
第一节机械设备零部件装配概述
1.1 装配
“装〞—组装、联结 “配〞—仔细修配、精心调整
按规定的技术要求，将零件或部件进行配合和联接，使之成为半成品或成品的工艺过程称为装配。也就是：
中间计算可用于设计计算与工艺计算，也可用于验算。
尺寸链计算的根本公式
〔1〕极值法各环根本尺寸之间的关系封闭环的根本尺寸A0等于增环的根本尺寸之和减去减环的
根本尺寸之和，即
m
n 1
A A A 0基
i基
i基
i 1
i m 1
〔2〕各环极限尺寸之间的关系
封闭环的最大极限尺寸A0max等于增环的最大极限尺寸之和减去
第一节机械设备零部件装配概述
1.3装配工作步骤
1、零件的清理和清洗目的：去除粘附在零件上的灰尘、切屑和油污，并使零件具有一
定的防绣能力。原因：如果零部件装配面外表存留有杂质，会迅速磨损机器的摩
擦外表，严重的会使机器在很短的时间内损坏，特别是对轴承、密封件、转动件等。装配时，对零件的清理和清洗内容：〔1〕装配前，去除零件上的残存物，如型砂、铁锈、切屑、油污及其他污物。〔2〕装配后，去除在装配时产生的金属切屑，如配钻孔、铰孔、攻螺纹等加工的残存切屑。〔3〕部件或机器试车后，洗去由磨擦、运行等产生的金属微粒及其他污物。
第二节装配尺寸链及装配工艺方法
2.3装配方法
在成批或大量生产中，装配时各配合零件不经修配、选择或调整即可到达装配精度的方法。
在成批或大量生产中，将产品各配合副的零件按实测尺寸分组，装配时按相应的组进行装配，以到达装配精度的方法。

《机械制造基础》第四章课后题及答案(题号可能不搭配)

第四章课后题1.什么是机械加工工艺规程？工艺规程在生产中起什么作用？制订工艺规程的原则有哪些？工艺规程是根据加工对象的具体情况和实际生产条件，拟定出比较合理的工艺过程，并按照规定的形式制定的文件。

是指导生产的主要技术文件，是生产组织和管理工作的基本依据，是新建或扩建工厂的基本资料。

2.什么是零件结构工艺性？结构工艺性是指零件所具有的结构是否便于制造、测量、装配和维修。

3.在机械加工过程中当零件的加工精度要求较高时，通常要划分为哪几个加工阶段？粗加工阶段，半精加工阶段，精加工阶段，光整加工阶段，超精密加工阶段。

划分加工阶段的目的：保证加工质量，合理使用设备，便于安排热处理工序，便于及时发现问题，保护零件。

4.什么是定位粗基准？其选取方法是什么？为什么在同一尺寸方向上粗基准一般只允许使用一次？在实际生产的第一道切削加工工艺中，只能用毛坯表面做定位基准，这种定位基准称为粗基准。

选取方法：以不加工的表面做粗基准（保证加工表面与不加工表面的位置要求）以重要表面为粗基准（保证加工余量均匀）加工余量最小的加工表面作粗基准（保证有足够的加工余量）以质量较高的表面作粗基准粗基准只能用一次：重复使用容易导致较大的基准位移误差。

5.什么是定位精基准？选取原则是什么？用已加工的表面作为定位基准，即为精基准。

选取原则：基准重合原则（选择设计基准为定位基准）基准统一原则（重复安装时，尽量选取同一表面作为定位基准）互为基准原则自为基准原则（加工表面本身作为定位基准）定位稳定原则6.工序集中和工序分散的原则分别是什么？各有什么特点？影响工序集中与工序分散的主要因素各有哪些？分别用于什么场合？工序集中原则：每道工序加工的内容较多，工艺路线短，零件加工被最大限度地集中在少数几个工序中完成。

特点：减少零件安装次数，有利于保证位置精度，减少工序间运输量，缩短加工周期；工序数少，可以采用高效机床，生产率高；减少了设备数量和占地面积，节省人力物力；所用设备结构复杂，专业化程度高。

机械零件的常用材料和结构工艺性(共40张PPT)

4、工程塑料
在工程中用来作结构或传动件材料的塑料，具有较高的强度，质量轻，绝缘性、减摩耐磨/3
3、有色金属
1) 铜及铜合金黄铜：Cu与Zn（≥15%）合金青铜锡青铜：Cu与Sn的合金无锡青铜：Cu与Al、Si、Pb等的合金铜的力学性能很低，在机械工业中的应用并不多。 2) 铝及铝合金形变铝合金：防锈铝、锻铝等铸造铝合金（应用最广的轻金属）
2019/2/3
9
1）铜及铜合金
15 12 砂模金属模砂模金属模棒材
用
途
中等强度零件及焊接件，如螺栓、铆钉、接头、骨架等高强度零件、大梁、框架等中等强度、形状复杂的零件，如支架、客体、发动机附件等
222
1
铝及铝合金是应用最广的轻金属，纯铝有良好的塑性、耐蚀性、导电性、导热性和焊接性。
2019/2/3 11
用
途
315~430 335~450 375~500
33 31 26
冲压件、焊接件及受载小的机械零件，如垫圈, 开口销、地脚螺栓等焊接件、金属结构件及螺栓、螺母、铆钉、销轴、连杆、支座等受载不大的机械零件
410~550 490~630
255 275
24 20
金属结构件及螺栓、螺母、垫圈、楔、转轴、心轴、链轮、吊钩、连杆等受力较大的机械零件
抗拉强度 σb /MPa 450 500
屈服点σs /MPa 230 270
伸长率δ /% 22 18
用
途
机座、机盖、箱体等。焊接性良好飞轮、机架、蒸汽锤、联轴器、水压机工作缸，焊接性尚好
570
640
310
340
15
10
联轴器、气缸、齿轮、重载荷机架

机械工程常用材料及其工程性能

机械工程常用材料及其工程性能
③铝镁铸造铝合金:具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能，密度小，铸造性能差，主要用于制造在腐蚀性介质中工作的零件；
④铝锌铸造铝合金:具有较高的强度，热稳定性和铸造性能也较好，但密度大，耐蚀性差，主要用于制造结构形状复杂的汽车、飞机零件等；
机械工程常用材料及其工程性能
金属材料抵抗交变载荷作用而不产生破坏的能力称为疲劳强度。疲劳极限用符号σ-1表示。
机器和很多零件，受到随时间作周期性变化的应力作用，这种应力称为交变应力。构件在交变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。
当应力循环次数达到106～107次时材料不出现损坏，则认为材料不会出现疲劳损坏。
机械工程常用材料及其工程性能
1）铸造性铸造性是指金属在铸造生产中表现出的工艺性能，包括液态流动性、吸气性，冷却时的收缩性和偏析性等。
2）锻造性锻造性是指金属材料锻造时的难易程度。锻造性好，表明该金属易锻造成形。
机械工程常用材料及其工程性能
3）焊接性
焊接性是指在一定的焊接工艺条件下金属材料获得优良焊接接头的难易程度。
机械工程常用材料及其工程性能
5）特殊性能钢指在空气、水不锈钢属于具有特殊物理、化学性能的特殊性能钢，它是指在空气、水、弱酸、碱和盐溶液或其他腐蚀介质中具有高度化学稳定性的合金钢的总称。
机械工程常用材料及其工程性能
6）高速钢是一种含钨、铬、钒等多种元素的高合金刃具钢，加入的主要合金元素为钨、钼、钒等，其合金总含量达到 10%～15%。 7）滚动轴承钢如GCr15钢，则表示平均铬的质量分数为1.5%的滚动轴承钢。
第四章机械工程常用材料及其工程性能
§4－1 概述 §4－2 金属材料的机械性能 §4－3 常用工程材料 §4－4 金属材料的热处理与表面精饰

机械工程材料成型及工艺

▪ 冲孔—以凸模为基准，有间隙确定凹模的尺寸，即凸模尺寸同零件尺寸。 ▪ 考虑磨损：落料凹模尺寸靠近零件公差范围内的最小尺寸
冲孔凸模尺寸靠近零件公差范围内的最大尺寸
4、冲裁件的排样
▪ 排样应使废料最少。排料有‘无搭边和有搭边’两种类型。
notice a、前三图是“有搭边”优点是毛刺小，且在同一平面上，尺寸准确。 b、D图“无搭边” 毛刺不在同一平面上。尺寸不易准确。
过烧：接近材料熔化温度，晶间的低熔点物质开始熔化，且晶界上形成氧化层。金属失去锻造性能，一击便碎，无法挽回。
＊锻造温度：始锻温度：碳钢比AE线低200C°左右终锻温度：800C°过低难于锻造，若强行锻造，将导致锻件破裂报废。
⒉变形速度的影响变形速度--单位时间的变形程度
＊变形速度u =dε/dt ε—变形程度
2、凹凸模间隙 ▪ 间隙影响：断面质量，模具寿命，卸料力，推件力，冲裁
力，工件尺寸精度 ▪ 间隙过大：裂缝错开，边缘粗糙。卸料力，推件力小。 ▪ 间隙过小：上下裂缝错开，边缘粗糙。磨损严重。 ▪ 间隙可按下式计算:
c=mδ δ---板料厚度。 m----系数。
3、凹凸模刃口尺寸的确定
▪ 落料—以凹模刃口尺寸作为基准，根据间隙的大小确定凸模尺寸。（凹模尺寸等于零件的尺寸）
二、坯料重量和尺寸的确定＊坯料重量G坯 G坯 =G锻+G烧损+G料头式中：G锻—锻件重量 G烧损—坯料因加热氧化而烧损 G料头—在锻造过程中被冲掉或被切掉的金属＊锻造比对于以钢锭为坯料时,并采用拔长时,锻造比不小于2.5~3。轧材为坯料时，锻造比可取1.3~1.5。
三、锻造工序（工步）的确定＊自由锻、按P98表3-1定＊模锻 —长轴：常用拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻等，小型长轴常采用一根棒料锻几个锻件，模锻件采用周期轧制材料作坯料时可省去拔长滚压等工步。图3-30 图3-31 用轧制坯料模锻 —短轴：常用镦粗、预锻、终锻等。图3-32

大学《工程材料》课件PPT(九大章节完整版)

金属与金属、金属与非金属、非金属与非金属都可以组成复合材料。当前主要研究和应用的是以树脂、橡胶、陶瓷或金属为基体，以各种纤维、粒子、片状物为增强体组成的复合材料。
如果材料选择不当或加工不合理会给国民经济造成重大损失，下面给大家介绍几个具体事例：
1943年1月美国t-2型油船破断的实例属低应力脆断，类似事件1962年澳大利亚金斯桥建成仅一年就突然断裂。
3、良好加工性能，如铸造，塑性变形，焊接，机械加工等性能。并且通过热处理可以改变其性能。
有机高分子材料：该类材料正以前所未有的速度发展着。工程塑料世界年产量超过 150万吨，通过各种合成或制备技术，性能不断提高，应用日广。有人预测，汽车的车身不久将大部分采用塑料，每公斤工程塑料可代替4-5公斤钢铁，而且可整体成型，因而成本和油耗将进一步降低；有机高分子功能材料发展更快，由于它是人工合成的，且原料充足，可以设计出无穷的新品种，前景十分广阔。
青铜器时代石器时代
复合材料时代铁器时代
机敏/智能材料时代
材料的分类：
按原子结构分： 1、金属材料（黑色金属，有色金属） 2、非金属材料（有机，无机） 3、复合材料（金属基、塑料基、陶瓷基）按应用角度分：
1、结构材料，机械性能为主要使用性能兼具一定物理和化学性能，如制造机器零件的钢材。 2、功能材料，具有特异的物理和化学功能，如超导材料，形状记忆材料，储氢材料，激光材料，半导体材料，纳米材料等。
本课程基本由两部分组成
第一部分是金属学的理论基础。主要探讨金属及合金的晶体结构和结晶过程，金属在固态下的转变过程以及金属的塑性变形等。这些基础知识是掌握工程材料内部结构的变化规律和理解各类材料之间性能差异的钥匙。

机械零件的常用材料及选用原则

一. 机械零件常用材料:
机械零件常用材料主要有黑色金属﹑有色金属﹑非金属材料和各种复合材料四大类.其中以黑色金属中的钢﹑铸铁;及有色金属中的铜合金﹑铝合金最为常用;其次是非金属材料中的高分子材料﹑陶瓷材料和复合材料.有关知识在金属工艺学及工程材料学等;分别介绍.
二. 机械零件材料的选用原则:
在机械设计中合理地选择材料是一个很重要的问题.选择零件的材料主要应考虑三方面的问题;即使用要求﹑工艺要求和经济性要求.
1.使用要求:满足使用要求是选择零件材料的最基本原则.使用要求一般包括:1零件的工作和受载情况;2对零件尺寸和重要的限制;3零件的重要程度.
在考虑使用要求时要抓住主要问题;兼顾一切.一般地讲;减轻重量是机械设计的主要要求之一.若零件尺寸取决於强度;且尺寸和重量又受到某些限制时;应选用强度较高的材料.在滑动摩擦下工作的零件应选用减摩性能好的材料或耐磨材料.在高温下工作的零件应选用耐热材料;在腐蚀介质中工作的零件应选用耐蚀材料.
2.工艺要求:所谓工艺要求;是指所选用材料的冷﹑热加工性能好.比如同是箱体零件采用铸件还是焊接件;要看生产批量大小.大批量宜用铸件;小批量宜用焊接件.如果是铸造毛坯应选用流动性好的材料;若是焊接件应选用焊性好的材料.
选择材料还必须考虑材料热处理的工艺性.
由於一般零件都必须经切削加工;所以选择材料还要考虑其切削性能易断屑﹑表面光滑﹑刀具磨损小等
3.经济性要求:经济性首先体现在材料的相对价格上;在满足上述两方面选材原则基础上;应尽可能选择价格低廉的材料.其次对经济性不能只从材料价格上考虑;其加工制造费用;使用维护费用都应考虑在内.总之;经济性要综合考虑.。