金属材料损坏与变形

金属材料与热处理陈健

晶体的缺陷第二章金属材料的性能

⑴了解金属材料的失效形式，

⑵了解塑性变形的基本原理，

⑶提高对金属材料的性能的认识。

正确理解载荷，内力、应力的含义。

应力的应用意义。

⑴与变形相关的概念

⑵金属的变形

讲授、提问引导、图片展示、举例分析、

一，晶体的缺陷：

1点缺陷：间隙原子，空位原子，置代原子，在材料上表现为：使材料强度，硬度和电阻增加。

2线缺陷：刃位错（如图：P-6），在材料上表现为：使得金属材料的塑性变形更加容易。

3面缺陷：有晶界面缺陷和亚晶界面缺陷，表现为金属的塑性变形阻力增大，内部具有更高的强度和硬度。因此晶界越多，金属材料的力学性能越好。

第二章金属材料的性能

导入新课：

我们经常见到一些机械零件因受力过大被破坏，而失去了工作能力。大家能否举些身边的例子呢？

——如：弯曲的自行车辐条，断掉的锯条、滑牙的螺栓等。

机械零件常见的损坏形式有三种：

变形：如铁钉的弯曲。

断裂：如刀具的断崩。

磨损：如螺栓的滑扣。

本次课给大家介绍金属材料损坏的形式、变形概念与本质等等，首先我们来了解一些基本概念。

一、与变形相关的概念

㈠、载荷

1、概念

金属材料在加工及使用过程中所受的外力。

2、分类：根据载荷作用性质分，三种：

⑴、静载荷：大小不变或变化过程缓慢的载荷。

——如：桌上粉笔盒的受力，用双手拉住一根粉笔两端慢慢施力等。

⑵、冲击载荷：突然增加的载荷。

——如：用一只手捏住粉笔的一端，然后用手去弹击粉笔。

⑶、变交载荷：大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化的载荷。

——如：通过在黑板上绘图分析自行车轮转动时辐条的受力。

根据载荷作用形式分，载荷又可以分为拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷、剪切载荷和扭曲载荷等。

拉伸载荷压缩载荷弯曲载荷

剪切载荷扭曲载荷

㈡、内力

见车工工艺书

P32，

图2—20

车削一般轴类工件，尤其是较重的工件时，可将工件的一端用三爪卡盘或四爪单动卡盘夹紧，另一端用后顶尖支顶（见图1），这种装夹方法为一夹一顶装夹。有两装夹方法如下：

①为防止进给力的作用使工件产生轴向位移，在主轴前

锥孔内装限位。

②利用工件的台阶进行限位。

4、两顶尖装夹

图2

这种装夹方法适用于较长的工件或必须经过多次装夹才能加工好的工件。

优点：装夹方便，不需找正，装夹精度高。

缺点：刚度低，影响切削用量的提高。

使用一夹一顶装夹和用两顶尖装夹工件时应注意事项：（1）轴线要一至。

（2）尾座套筒尽量缩短

（3）中心孔形状要正确，粗糙度小

（4）用死顶尖时要用黄油润滑。

（5）配合松紧合适。

见车工工艺书P33 （6）

图2——22

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二中心钻及顶尖

1、中心孔的形状和作用

A型圆锥孔和圆柱孔组成，锥角为60度

B型在A型上加一个120度护锥。

C型在B型上加一个螺孔。

R型A型相似，把圆锥面改成60度圆弧面。中心孔折断的原因和预防：

①轴线与旋转中心不一致。

②工件端面不平。

③切削用量选用不合适

④中心钻磨钝

⑤没有充分浇注切削液或排屑不及时。

2、顶尖

常用的顶尖有死顶尖和活顶尖两种，如图3所示。

（固定顶尖）图3（回转顶尖）

①前顶尖工作时前顶尖随同工件一起旋转，与中心孔无相对运动，因此不产生摩擦。

②后顶尖有固定和回转两种，固定顶尖适用

低加工精度较高的工件。回转顶尖能高速工作，但有积累误差。

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车工工艺陈健

08数控（1），（2）

2

轴类工件的检测

1.掌握游标卡尺和千分尺的使用。

2.了解游标卡尺和千分尺的结构。

1.游标卡尺的读数方法。

2.分千尺的读数方法。

读数的三个步骤

游标卡尺和千分尺

习题集P17—19

1.游标卡尺和千分尺的检测要求。

2.游标卡尺上量爪和下量爪的应用。

3.读数主法。

讲授与示范

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一长度单位

国家标准规定，在机械工程图样中所标注的线性尺寸一般以毫米（mm）为单位..

二游标卡尺

游标卡尺是车工最常用的中等精度的通用量具，其结构简单，使用方便。

游标卡尺可分为三用游标尺和双面游标卡尺。

1、游标卡尺的结构：

①由上量爪、下量爪、紧固螺钉、游标、尺身、深度尺、微调查装置、等组成的。

②使用范围：使用时，旋松紧固螺钉即可测量。下量爪

测量外径和长度，上量爪测量孔径和槽宽，深度尺是测量工件的深度和台阶。

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2、游标卡尺的读数方法

测量范围分为0 ～125；0 ～150；0 ～200；0 ～300等，以游标的“0”线为基准进行读数的。分为三个步骤：

①首先读出尺身上游标“0”线左边的整数毫米值。

②用与尺身某刻线对齐的游标上的刻线格数乘以游

标的读数值。

③整数加小数既为被测表面的尺寸。

三千分尺

1、千分尺的结构：

它是由尺架、固定测砧、测微螺杆、测力装置和锁紧装置组成的。

2、千分尺的读数方法