机械工程材料
机械工程材料
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特种工程材料
超导材料
超导性
某些材料在低温下电阻消 失,电流可以在其中无损 耗地流动,这种现象称为 超导性。
应用领域
超导材料在电力输送、磁 悬浮列车、核磁共振成像 等领域有广泛应用。
研究进展
目前,高温超导材料的研 究取得了重要进展,使得 超导技术的应用范围进一 步扩大。
纳米材料
纳米尺度
应用领域
再生资源回收利用的意义
随着资源的日益紧缺和环保意识的提高,再生资源的回收利用对于实现可持续发展具有重要意义。通 过回收利用废旧机械工程材料,可以减少对原生资源的开采,降低能源消耗和环境污染,同时也有助 于推动循环经济的发展。
废旧机械工程材料的处理方法和技术途径
废旧材料的分类与识别
物理处理方法
化学处理方法
和组织炎症。
应用领域
生物医用材料在医疗器械、人体 植入物、药物载体等领域有广泛
应用。
发展趋势
随着生物技术和医学的不断发展 ,生物医用材料的性能将不断提
高,应用领域也将不断扩大。
05
机械工程材料的性能与选用
力学性能与选用原则
强度
材料在静载荷作用下抵抗破坏 的能力,选用时需考虑工作应
力及安全系数。
刚度
生物处理方法利用微生物或酶 等生物制剂对废旧材料进行分 解和处理。这种方法对于处理 某些含有有机物的废旧材料具 有独特的优势。
循环经济在机械工程材料领域的应用前景
循环经济的理念
循环经济是一种以资源高效利用和循环 利用为核心的经济模式。它强调在生产 和消费过程中减少资源消耗和废弃物排 放,实现经济、社会和环境的协调发展 。
提高材料的耐磨性和耐腐蚀性
通过热处理工艺,可以在材料表面形成一层致密 的氧化膜或氮化膜,提高材料的耐磨性和耐腐蚀 性。
机械工程材料
机械工程材料机械工程材料是指用于机械制造和工程结构中的材料,它们具有特定的力学性能、物理性能、化学性能和加工性能。
机械工程材料的选择对于机械设计和制造具有至关重要的意义,它直接影响着机械产品的性能、质量和使用寿命。
在机械工程中,常用的材料包括金属材料、塑料材料、陶瓷材料和复合材料等。
金属材料是机械工程中最常用的材料之一,它具有优良的导热性、导电性和可塑性,适用于制造各种零部件和结构件。
常见的金属材料包括钢、铝、铜、铁等。
钢是一种铁碳合金,具有较高的强度和硬度,广泛应用于制造机械零部件和工程结构。
铝具有较低的密度和良好的耐腐蚀性,适用于制造航空器和汽车等轻型结构。
铜具有良好的导电性和导热性,常用于制造电气设备和散热器等。
铁是一种重要的结构材料,广泛应用于桥梁、建筑和机械设备中。
塑料材料是一类轻质、耐腐蚀、绝缘性能良好的材料,适用于制造各种零部件和外壳。
常见的塑料材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
聚乙烯具有良好的耐磨性和耐冲击性,适用于制造容器和管道等。
聚丙烯具有良好的耐腐蚀性和耐热性,适用于制造化工设备和食品包装等。
聚氯乙烯具有良好的绝缘性能和耐候性,适用于制造电线电缆和建筑材料等。
聚苯乙烯具有良好的隔热性和吸音性,适用于制造保温材料和包装材料等。
陶瓷材料是一类硬度高、耐磨性好、耐高温的材料,适用于制造耐磨零部件和耐火结构。
常见的陶瓷材料包括氧化铝、氮化硅、碳化硅等。
氧化铝具有优良的耐磨性和耐腐蚀性,适用于制造磨料和耐火材料等。
氮化硅具有优良的耐磨性和高温强度,适用于制造刀具和轴承等。
碳化硅具有优良的耐磨性和高温强度,适用于制造耐磨零部件和陶瓷刀具等。
复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料,具有优良的综合性能,适用于制造高性能的结构件和零部件。
常见的复合材料包括玻璃钢、碳纤维复合材料、金属基复合材料等。
玻璃钢具有优良的耐腐蚀性和抗冲击性,适用于制造化工设备和船舶等。
碳纤维复合材料具有优良的强度和刚度,适用于制造航空器和汽车等轻型结构。
机械工程材料范文
机械工程材料范文根据机械工程材料的性质和特点,可以将其分为金属材料、非金属材料和复合材料。
金属材料是最常见也是最广泛使用的机械工程材料之一、金属材料具有高强度、良好的导热性、导电性和塑性等特点,适用于多种机械部件和结构的制造。
常见的金属材料包括钢、铝、铜、铁等。
钢是一种铁和碳的合金,具有高强度和耐磨性,适用于制造机械零件和工具。
铝具有轻巧、耐腐蚀性和良好的导热性,适用于制造飞机、汽车和电子设备等产品。
铜具有良好的导电性和导热性,适用于制造电线、电缆和发动机部件。
非金属材料是指不含金属元素的材料,常见的非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷和玻璃等。
塑料是一种由高分子化合物制成的材料,具有轻巧、耐腐蚀性和绝缘性等特点,适用于制造塑料件和密封件。
橡胶具有弹性和耐磨性,适用于制造密封圈和橡胶轮胎等。
陶瓷具有高硬度和耐高温性,适用于制造瓷砖、陶瓷刀具和热交换器等。
玻璃由硅酸盐制成,具有透明、耐腐蚀和电绝缘等特性,适用于制造灯具、触摸屏和玻璃器皿等产品。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的材料。
复合材料具有高强度、低密度和抗腐蚀等特点,在航空航天、汽车、建筑等领域有广泛应用。
常见的复合材料包括碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料等。
碳纤维复合材料具有高强度和低密度,适用于制造飞机结构、汽车零件和体育器材等。
玻璃纤维复合材料具有良好的耐磨性和抗冲击性,适用于制造船舶、风力发电机叶片和储罐等。
除了上述材料之外,还有许多其他机械工程材料,如涂料、胶粘剂和润滑剂等。
涂料可以保护金属表面免受氧化和腐蚀,胶粘剂可以用于粘接和固定部件,润滑剂可以减少部件之间的摩擦和磨损。
总之,机械工程材料的选择和应用对产品的性能和质量有着重要影响。
机械工程师需要了解不同材料的特性和优缺点,根据产品的要求选择合适的材料,以确保产品的性能和寿命。
在这个快速发展的时代,新的材料也在不断涌现,给机械工程师提供了更多选择和创新的机会。
对于机械工程师来说,学习和研究材料科学是必不可少的一部分。
机械设计中的工程材料选择
机械设计中的工程材料选择在机械设计中,工程材料的选择是非常重要的一步。
不同的材料具有不同的性能特点和适用范围,合理选择适合的工程材料可以提高机械产品的性能和可靠性。
本文将从机械材料的分类、性能指标和工程选型等方面,介绍机械设计中的工程材料选择。
一、机械材料的分类在机械设计中,工程材料可以按照其组成和性能特点来进行分类。
常见的机械材料可以分为金属材料、非金属材料和复合材料三类。
1. 金属材料:包括钢铁、铜、铝、镁等,具有优良的导热、导电和可塑性能,在机械设计中应用广泛。
2. 非金属材料:包括陶瓷、聚合物和橡胶等,具有较低的密度、良好的绝缘性能和耐磨性能,常用于绝缘、密封和摩擦等特殊场合。
3. 复合材料:由两种或两种以上不同的材料组成,通过组合可以获得更好的性能。
例如,碳纤维增强复合材料具有高强度、高刚度和低密度等优点,在航空航天领域有广泛的应用。
二、材料性能指标在选择工程材料时,我们需要考虑材料的性能指标。
常见的材料性能指标包括强度、刚度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性和导热性等。
1. 强度:材料的抗拉强度和屈服强度是衡量其承载能力的重要指标。
工程中常使用的强度指标有屈服强度、抗拉强度和硬度等。
2. 刚度:材料的刚度反映了其抵抗变形的能力。
对于需要抵抗变形和保持稳定形状的部件,如梁、轴等,需选择具有较大刚度的材料。
3. 韧性:材料的韧性决定了其抵抗断裂的能力。
对于需要在承受冲击和振动等载荷作用下保持完整的零件,如机床床身、汽车车架等,需选择具有良好韧性的材料。
4. 耐磨性:材料的耐磨性是指其在摩擦或磨损条件下的抵抗能力。
对于需要抗磨损的零件,如发动机零部件、切削工具等,需选择具有较高耐磨性的材料。
5. 耐腐蚀性:材料的耐腐蚀性反映了其在腐蚀介质中的稳定性。
对于需要在腐蚀环境下使用的零件,如化工设备、海洋工程等,需选择具有较好耐腐蚀性的材料。
6. 导热性:材料的导热性决定了其在导热和散热方面的性能。
对于需要导热或防止热积聚的部件,如散热器、热交换器等,需选择具有良好导热性的材料。
《机械工程材料》教学教案(全)
《机械工程材料》教学教案(一)教学目标:1. 了解机械工程材料的基本概念和分类。
2. 掌握机械工程材料的性能及应用。
3. 理解机械工程材料的选择原则。
教学内容:1. 机械工程材料的基本概念和分类2. 机械工程材料的性能及应用3. 机械工程材料的选择原则教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾已学的机械工程相关知识,为新课的学习做好铺垫。
2. 提问:什么是机械工程材料?机械工程材料有哪些分类?二、基本概念和分类(10分钟)1. 讲解机械工程材料的基本概念,如金属材料、非金属材料、复合材料等。
2. 介绍各类机械工程材料的特征及应用领域。
三、性能及应用(10分钟)1. 讲解机械工程材料的性能,如力学性能、物理性能、化学性能等。
2. 结合实际案例,阐述各类性能在工程中的应用。
四、选择原则(10分钟)1. 讲解机械工程材料的选择原则,如满足设计要求、经济性、可靠性等。
2. 引导学生学会根据实际工程需求选择合适的材料。
五、小结与作业(5分钟)1. 对本节课的主要内容进行小结。
2. 布置作业:请学生列举常见的机械工程材料,并简要介绍其性能及应用。
教学资源:1. 教材《机械工程材料》2. PPT课件3. 实际工程案例素材教学评价:1. 课堂问答:检查学生对机械工程材料基本概念、性能及应用的掌握情况。
2. 作业:评估学生对课堂所学知识的理解和应用能力。
《机械工程材料》教学教案(二)教学目标:1. 掌握机械工程材料的力学性能测试方法。
2. 了解机械工程材料的热处理工艺及应用。
3. 理解机械工程材料在实际工程中的焊接技术。
教学内容:1. 机械工程材料的力学性能测试方法2. 机械工程材料的热处理工艺及应用3. 机械工程材料在实际工程中的焊接技术教学过程:一、导入(5分钟)1. 回顾上节课的内容,为新课的学习做好铺垫。
2. 提问:机械工程材料的力学性能如何测试?二、力学性能测试方法(10分钟)1. 讲解机械工程材料的力学性能测试方法,如拉伸试验、冲击试验、硬度试验等。
为什么要学习机械工程材料
为什么要学习机械工程材料机械工程材料是指在机械工程领域中使用的材料,例如金属、塑料、陶瓷、纤维等。
学习机械工程材料对于机械领域的学生和专业人士来说是非常重要的。
本文将探讨为什么需要学习机械工程材料以及学习机械工程材料的好处。
首先,学习机械工程材料可以帮助我们了解材料的特性和性能。
机械材料的特性包括硬度、韧性、耐磨性、热阻性等等。
学习这些特性能帮助我们了解材料的局限性,知道哪些材料最适合用于不同的机械应用。
例如,一些零部件需要耐磨性极强的材料,而另一些零部件则需要高强度的材料来承受压力。
了解这些特性可以帮助我们选择最适合特定应用的材料。
其次,学习机械工程材料可以帮助我们了解材料的加工和制造工艺,包括锻造、铸造、挤压、成型等等。
选择合适的生产过程对于制造高质量的产品来说是必要的。
比如,在锻造过程中,我们可以通过调整温度和压力来控制材料的拉伸和硬度,从而生产出高质量的零部件。
因此,学习加工和制造工艺是非常重要的。
第三,学习机械工程材料可以让我们了解不同材料的成本和环境影响。
不同的材料具有不同的造价,而且它们的生产对环境有不同的影响。
通过了解生产成本和材料的环境影响,我们可以选择最经济和最环保的材料。
学习机械工程材料的好处还包括帮助我们设计更耐用、更高效、更安全、更环保的机械产品。
随着科技的进步,机械产品的性能要求越来越高,要求产品必须拥有更好的安全性、更低的能耗、更长的使用寿命等。
了解不同材料的特性可以帮助我们设计更轻量化、更高效的零部件,同时提高产品的质量和可靠性。
此外,选择更环保的材料可以减少我们对环境的影响。
总之,学习机械工程材料对于机械工程领域的学生和专业人士来说是非常重要的。
了解不同材料的特性、生产工艺、成本和环境影响都是为了设计更好的机械产品。
通过学习机械工程材料可以提高我们的专业知识、技能和实践经验,从而在职场中脱颖而出,取得更好的职业发展。
机械设计基础学习机械工程材料的选择与应用
机械设计基础学习机械工程材料的选择与应用机械设计是机械工程学科的核心领域之一,它涉及到机械元件的设计、制造与应用。
而在机械设计的过程中,材料的选择与应用是至关重要的因素之一。
本文将探讨机械设计中常用的工程材料以及它们的特点与应用。
一、金属材料金属材料是机械设计中最常用的材料之一。
常见的金属材料包括钢、铁、铝、铜等。
钢具有高强度、刚性和耐磨性的特点,广泛应用于制造机械零件和结构件。
铝材轻巧、导热性好,常用于制造轻型机械零件和外壳。
铜材具有良好的导电性和导热性,适用于电子元器件的制造。
在选择金属材料时,需要考虑其强度、耐腐蚀性、导电性等特性,以及成本和可加工性等因素。
二、合成材料合成材料是指由两种或两种以上的材料组合而成的材料。
常见的合成材料有复合材料、聚合材料、陶瓷复合材料等。
复合材料由纤维和基质组成,具有高强度、高刚度和低密度的特点,在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。
聚合材料如塑料、橡胶等具有良好的抗腐蚀性和绝缘性能,常用于制造密封件和电气元件。
陶瓷复合材料具有高温耐磨性和绝缘性能,适用于高温和腐蚀环境下的应用。
三、非金属材料非金属材料包括塑料、橡胶、玻璃等。
塑料具有良好的韧性和绝缘性能,广泛应用于电器、家具等领域。
橡胶具有良好的弹性和耐磨性,适用于制造密封件和减震器等。
玻璃具有透明的特性,适用于制造光学元件和仪器。
四、选材原则在机械设计中,选材的原则是根据机械零件所处的工作环境和工作要求来选择合适的材料。
首先,要考虑材料的强度和刚度,以保证机械零件在工作负荷下不发生变形和破坏。
其次,要考虑材料的耐磨性和耐腐蚀性,以延长机械零件的使用寿命。
同时,还需考虑材料的导热性、导电性和绝缘性能,以满足特定工作要求。
最后,成本和可加工性也是选材的考虑因素之一。
五、材料应用案例1. 在汽车制造领域,使用高强度的钢材制造车身和车架,以提高碰撞安全性能。
2. 在飞机制造领域,使用复合材料制造机翼和机身,以提高飞机的轻量化和燃油效率。
机械工程中常用的材料及其特性分析
机械工程中常用的材料及其特性分析机械工程是应用物理学和材料科学的领域,其中涉及到广泛的材料选择。
在机械工程中,材料的选择和使用对于提高产品性能和延长寿命至关重要。
本文将分析机械工程中常用的几种材料及其特性。
1. 金属材料金属材料是机械工程中最常见的材料之一。
金属具有良好的导电性、热传导性和可塑性。
常用的金属材料包括钢、铝、铜和铁等。
- 钢:钢具有强度高、硬度大的特点,同时具有较好的塑性。
它被广泛应用于制造机械零件和结构件。
- 铝:铝具有较低的密度和良好的耐腐蚀性,适用于制造轻型结构和航空航天器件。
- 铜:铜具有良好的导电性和导热性,广泛应用于电子设备和导线等领域。
- 铁:铁是常见的结构材料,具有良好的韧性和可塑性。
2. 塑料材料塑料是一种具有可塑性、耐腐蚀性和绝缘性的高分子化合物。
它们在机械工程领域中得到了广泛应用。
- 聚乙烯(PE):聚乙烯具有较高的强度和良好的耐化学性,常用于制造管道、储罐和塑料零件等。
- 聚丙烯(PP):聚丙烯是一种具有良好耐腐蚀性和高韧性的材料,常用于汽车零部件和容器等领域。
- 聚氯乙烯(PVC):聚氯乙烯是一种广泛使用的塑料材料,它具有优异的耐化学性和电绝缘性能,常用于制造管道、电线等。
- 聚苯乙烯(PS):聚苯乙烯具有低成本、良好的耐冲击性和绝缘性能,在包装和电子器件等领域有广泛应用。
3. 纤维材料纤维材料是由纤维形状的颗粒组成的材料,常用于机械工程领域的结构件和强度要求较高的零件。
- 碳纤维:碳纤维具有极高的强度和刚度,同时重量很轻,被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
- 玻璃纤维:玻璃纤维具有优异的强度、耐腐蚀性和绝缘性能,在船舶、风力发电和建筑等领域有广泛应用。
- 聚酰胺纤维(ARAMID):聚酰胺纤维具有很高的强度和耐热性,广泛用于防弹材料、绳索和高温隔热材料等。
4. 陶瓷材料陶瓷材料是一类脆性材料,具有良好的耐磨、耐高温和绝缘性能。
在机械工程中,陶瓷材料主要用于制造轴承、绝缘体和切削工具等。
机械工程材料材料性能
机械工程材料材料性能概述机械工程材料是用于制造机械零件和设备的材料。
材料性能是评估材料适用性的重要指标。
本文将介绍机械工程材料的材料性能,并深入讨论材料性能的几个关键方面。
强度和硬度强度是机械工程材料的一个重要性能指标,它表示材料抵抗外力的能力。
强度通常通过材料的屈服强度、抗拉强度和抗压强度来衡量。
屈服强度是材料在受力过程中开始发生可观变形的应力值,抗拉强度是材料在拉伸力下能承受的最大应力值,而抗压强度则是材料在受压力下能承受的最大应力值。
硬度是材料抵抗表面划伤或穿透的能力。
硬度测量可以使用各种硬度测试方法,例如洛氏硬度测试、布氏硬度测试和维氏硬度测试。
机械工程材料的强度和硬度取决于它们的化学成分、晶体结构和加工工艺。
通常情况下,高碳钢和合金钢具有较高的强度和硬度,而铝合金和镁合金则具有较低的强度和硬度。
韧性和脆性韧性是材料抵抗断裂的能力,也是衡量材料耐冲击性、耐疲劳性和耐剪切性的重要指标。
韧性较高的材料能够吸收大量的能量才发生破坏,而韧性较低的材料则容易发生断裂。
脆性是材料容易发生断裂的性质。
脆性材料在受到应力时会发生迅速且不可逆转的断裂,而韧性材料则会在受到应力时发生局部变形,使材料产生可逆的形变。
韧性和脆性之间有一个材料特性称为冷脆性。
冷脆性是指材料在低温下变得更加脆性的能力。
某些材料在低温下会变得非常脆弱,容易发生断裂。
疲劳性疲劳性是指材料在交替或反复加载下产生破坏的能力。
疲劳破坏是机械工程材料最常见的失效方式之一。
当材料受到交替或反复加载时,它会累积微小的应力和变形,最终导致疲劳破坏。
疲劳性能包括疲劳寿命和疲劳极限。
疲劳寿命是指材料承受一定载荷下的循环加载次数,达到失效的循环次数。
疲劳极限是指材料在无限次循环加载下能承受的最大应力水平。
机械工程材料的疲劳性能和寿命可以通过疲劳试验来评估和预测。
疲劳试验通常会在不同应力水平下进行,以确定材料的疲劳曲线和SN曲线。
耐腐蚀性耐腐蚀性是机械工程材料抵抗化学物质和环境侵蚀的能力。
机械工程材料的定义和分类
绪论一、机械工程材料的定义和分类1 定义:机械工程材料主要指用于机械工程、电器工程、建筑工程、化工工程、航空航天工程等领域的材料。
2、分类按化学成分分为: 金属材料(用量最大、应用范围最广)高分子材料(质轻、耐腐蚀、化工、机械、航空航天等)陶瓷材料(高电强、高硬度、耐腐蚀、绝缘、勇于电器化工等)复合材料(轻、高强度、结合两种材料的性能优点,用于航空航天等领域)二(机械)工程材料的性能力学性能()保证构件安全可靠(1)材料的使用性能物理性能包括两方面化学性能切削加工性能保证构件容易制备铸造性能材料的工艺性能焊接性能热处理性能:实际进行机械设计时:主要考虑的是材料的使用性能,其中有以力学性能最为重要。
原因:如果力学性能不能瞒住工作的要求时,将引起重大事故,带来灾难。
(如泰坦尼克巨轮的沉没,哥伦比亚号航天分级的解体和坠毁等)这些都是由于零件(部件)的失效引起的。
第一章机械零件的失效分析简介:一失效的定义1任何一个机械零件或部件都要具有一定的功能:(零件设计功能)(1)P、T、M 下,保持一定的几何形状和尺寸(最基本的要求,桥梁,钢轨等)(2)实现规定的机械运动(发动机中的活塞和衢州,把直线运动转换成沿圆周运动)(3)传递力和能(齿轮,传递力矩,水轮机江水能转变成电能)2失效:零件失去设计要求的效能(功能)----失效形式多样,常见的分为以下几种方式。
过量变形断裂磨损腐蚀2引起失效的原因:外界载荷、温度、介质等材料又损害作用(外界对材料的损害)材料本身:抵抗损害的能力。
(这种能力是有限的)若:前者大于后者------失效前者等于后者-------临界状态前者小于后者------正常工作二研究失效的意义1通过失效分析-----找出失效原因------确定相应的抗力指标-----为选材和制定工艺提供依据;2通过失效分析----减少和预防机械产品类事故的重复发生,提高产品质量、减少经济损失;3失效分析工作是机械产品维修工作的基础,确定维修的技术和方法,提高维修工作的质量和效益;4失效分析可以为人仲裁事故责任、侦破犯罪等提高可靠的技术依据。
工程机械材料汇总表
工程机械材料汇总表1. 前言本文档旨在对工程机械常用材料进行汇总和介绍,以便于在工程机械设计和选择材料时提供参考。
2. 常用材料2.1 金属材料2.1.1 钢材•优点:强度高、刚性好、耐磨性好、可焊接性好、容易加工•缺点:易生锈•应用场景:工程机械主体结构、承载部件2.1.2 铝合金•优点:密度低、强度高、耐腐蚀、导热性好•缺点:易受磨损•应用场景:工程机械外壳、轻量化构件2.1.3 铸铁•优点:强度高、刚性好、耐磨性好•缺点:易生锈、脆性大•应用场景:工程机械基座、齿轮箱、曲轴箱2.2 非金属材料2.2.1 聚合物•优点:重量轻、成本低、绝缘性好、耐磨性好•缺点:耐高温性能差•应用场景:工程机械密封件、橡胶零件2.2.2 复合材料•优点:强度高、刚度大、耐腐蚀、重量轻•缺点:成本较高•应用场景:工程机械结构件、车身部件2.3 其他材料2.3.1 润滑油•作用:减小机械零件之间的摩擦、冷却润滑、防止磨损和腐蚀•分类:矿物油、合成油、生物基润滑油等•应用场景:工程机械润滑系统2.3.2 涂料•作用:保护表面、美化外观、防止腐蚀和氧化•分类:底漆、面漆、防腐涂料、防火涂料等•应用场景:工程机械表面处理3. 材料选择原则在工程机械设计中,选择合适的材料至关重要。
以下是一些常用的材料选择原则:•强度要求:根据工程机械的设计要求和工作环境决定材料的强度和刚度。
•寿命要求:考虑材料的耐久性、耐磨性和抗腐蚀性,以满足机械的使用寿命要求。
•成本考虑:根据工程机械的预算和性能需求,选择经济合理的材料。
•生产工艺:考虑材料的可加工性和焊接性,以保证制造过程的顺利进行。
•环境因素:根据工作环境的特点,选用耐腐蚀、耐高温或防火等特殊材料。
4. 材料性能参数表下表列出了一些常见工程机械材料的性能参数,供参考:材料强度导热性耐磨性抗腐蚀性重量钢材高中等高中等中等铝合金中等高中等高低铸铁高中等高中等中等聚合物低低高低低复合材料高中等高高低润滑油N/A N/A 高高N/A涂料N/A N/A 中等高N/A5. 结论本文档汇总了工程机械常用的材料,并介绍了它们的优点、缺点和应用场景。
机械工程中的先进材料研究
机械工程中的先进材料研究机械工程是一个广泛的学科,涵盖了各种各样的应用领域。
为了满足不断发展的需求,研究人员一直在努力寻找和开发更先进的材料,以提升机械工程领域的性能和效率。
先进材料的研究一直是机械工程领域的一个热门话题,本文将介绍一些在机械工程中应用的先进材料,并探讨它们的优势和潜在应用。
1. 金属基复合材料金属基复合材料是由金属基体和强化相组成的材料。
它们通常具有高强度、高刚度和良好的耐磨性能。
例如,碳纤维增强金属基复合材料在航空航天和汽车工业中被广泛应用,因为它们的高比强度和低密度可以提高飞行器和汽车的性能。
2. 高温合金高温合金是指能够在高温环境下保持良好性能的材料。
这些合金通常由铁、镍、钴和钛等元素组成,具有耐高温、耐腐蚀和抗氧化的特性。
在航空航天和能源行业,高温合金被广泛用于制造如喷气发动机涡轮叶片和燃气轮机等关键部件。
3. 超硬材料超硬材料是指具有极高硬度并且具有优异耐磨性能的材料。
例如,金刚石和立方氮化硼等超硬材料被广泛用于机械加工和切割工具的制造。
其硬度可以提高工具的耐磨性和使用寿命,从而提高机械加工效率。
4. 高分子材料高分子材料是由重复单元结构组成的大分子化合物。
在机械工程中,高分子材料被广泛用于制造工程塑料、橡胶和复合材料等。
这些材料具有轻质、耐磨、耐化学腐蚀和绝缘等优点,适用于各种领域,如汽车制造、电子设备和建筑行业。
5. 纳米材料纳米材料是指具有纳米级粒径的材料。
由于其小尺寸效应和巨大的比表面积,纳米材料展现出许多独特的物理、化学和机械性能。
例如,纳米颗粒可以用于制备高强度、高韧性和高导热性能的材料,有望应用于制造领域的先进机械零部件。
6. 生物材料生物材料是一类用于医疗和健康领域的特殊材料。
由于其生物相容性和生物可降解性,生物材料被广泛用于人工关节、骨修复和组织工程等医疗器械的制造。
它们的研究对于改善人们的健康和生活质量具有重要意义。
总结:机械工程中的先进材料研究对于发展高性能和高效能机械设备至关重要。
机械工程材料基本知识
任何机械零件或者工具,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者不破坏的能力。
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反抗变形和断裂的能力。
强度指标普通用单位面积所承受的载荷即力表示,符号为σ,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,或者开始浮现塑性变形时的最低应力值,用表示。
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σs值,表示。
用σb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6 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,不发生蓦地脆断的必要条件。
1.1.3 硬度硬度是指材料表面反抗比它更硬的物体压入的能力。
硬度的测试方法不少,生产中常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏硬度试验方法两种。
(一)布氏硬度试验法布氏硬度试验法是用向来径为D 的淬火钢球或者硬质合金球作为压头,在载荷P 的作用下压入被测试金属表面,保持一定时间后卸载,测量金属表面形成的压痕直径d,以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测金属的布氏硬度值。
机械工程师的材料选择资料
机械工程师的材料选择资料在机械工程领域,材料的选择扮演着至关重要的角色。
不同的工程项目需要使用不同材料来满足特定的要求,包括强度、耐磨性、耐腐蚀性等。
本文将讨论几种常见的材料,并探讨其在机械工程中的应用。
1. 金属材料金属材料是机械工程中最常见的材料之一。
它们具有良好的导热性、导电性和强度。
常见的金属材料包括钢、铝合金和铜合金。
- 钢:由铁和碳组成的合金,具有优异的强度和耐腐蚀性。
钢常用于制造机械零件和结构,如车轮、齿轮和支撑结构等。
- 铝合金:具有轻质、耐腐蚀和导热性好的特点,适用于制造飞机、汽车和电子设备等需要重量轻、却具有足够强度的零部件。
- 铜合金:由铜和其他合金元素(如锌、镍)组成,具有良好的导电性和导热性。
铜合金常用于制造电子器件、导线和换热器等。
2. 聚合物材料聚合物材料在机械工程中也扮演着重要的角色。
它们通常具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性,并且相对较轻。
- 聚丙烯:一种常见的聚合物,具有良好的耐低温性和耐腐蚀性。
聚丙烯常用于制造管道、容器和电路板等。
- 聚酰胺:也被称为尼龙,具有优异的强度和耐磨性。
尼龙常用于制造齿轮、垫圈和轴承等。
- 聚醚酮:具有良好的耐热性和耐腐蚀性,适用于制造高温和化学腐蚀环境下的零部件,如汽车发动机配件和化工设备等。
3. 复合材料复合材料是由两种或更多种不同材料组成的复合结构。
它们能够结合各种材料的优点,并且常常具有出色的强度、刚性和低重量。
- 碳纤维增强复合材料:由碳纤维和树脂组成,具有卓越的强度和刚度。
碳纤维复合材料被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
- 玻璃纤维增强复合材料:由玻璃纤维和树脂组成,具有良好的绝缘性和耐腐蚀性。
玻璃纤维复合材料常用于制造船舶、水处理设备和建筑材料等。
- 陶瓷/陶瓷复合材料:具有优异的耐高温和耐磨性。
陶瓷复合材料常用于制造切割工具、发动机零部件和防弹材料等。
总结:在机械工程中,材料的选择是一个复杂而重要的决策。
机械工程师需要根据具体项目的要求来选择合适的材料,以确保产品的性能和耐久性。
机械制造中的机械工程材料与应用
机械制造中的机械工程材料与应用机械工程是一个广泛而重要的领域,它涉及到许多不同类型的机械设备和系统的设计、制造和维护。
在机械制造中,使用适当的机械工程材料对于提高产品的质量和性能至关重要。
本文将探讨机械工程材料的种类和其在机械制造中的应用。
一、金属材料金属材料是机械工程中最常用的材料之一。
金属具有良好的强度、硬度和导热性能,使其非常适合机械零部件的制造。
常见的金属材料包括钢、铝、铜和铁等。
1. 钢:钢是机械制造中最常用的金属材料之一。
它具有优异的强度和韧性,可以用于制造各种零部件,如轴、齿轮和轮毂等。
钢的不同成分和处理方式可以产生不同的特性,如不锈钢、弹簧钢和合金钢等。
2. 铝:铝是一种轻质金属,具有良好的导热性和抗腐蚀性能。
它被广泛应用于航空、汽车和电子行业中,用于制造飞机结构、汽车车身和电子外壳等部件。
3. 铜:铜具有良好的导电性和导热性能,因此它常用于制造电气设备、线缆和管道等。
此外,铜还具有良好的抗腐蚀性能,使其在海洋工程和化学工业中广泛应用。
4. 铁:铁是一种常见的金属材料,在机械制造中被广泛使用。
它可以通过锻造、铸造和焊接等工艺进行加工,用于制造结构零件、轴承和齿轮等。
二、非金属材料除了金属材料外,机械工程中还广泛使用一些非金属材料,如塑料、复合材料和陶瓷等。
这些材料具有独特的性能,适用于特定的机械制造应用。
1. 塑料:塑料是一种轻质、耐腐蚀的材料,具有良好的绝缘性能。
它在机械制造中常用于制造塑料零件、密封件和绝缘材料等。
常见的塑料材料有聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等。
2. 复合材料:复合材料是由两种或更多种材料组合而成的材料。
它通常由纤维增强材料和基体材料组成,例如碳纤维增强塑料和玻璃纤维增强复合材料。
复合材料具有优异的强度和轻质化特性,在航空航天、汽车和体育器材等领域得到广泛应用。
3. 陶瓷:陶瓷是一种硬、脆且耐高温的材料。
它具有优异的耐磨性和耐腐蚀性能,被广泛应用于制造刀具、轴承和瓷器等产品。
机械工程材料的定义和分类
机械工程材料的定义和分类一、机械工程材料的定义机械工程材料是指用于机械工程中各种零件制造的原材料,是机械制造工业的基础,它直接影响机械工程的质量、性能和使用寿命。
机械工程材料包括金属材料、非金属材料和复合材料三大类,主要用于机械制造工业中各种零部件的制造。
二、机械工程材料的分类1. 金属材料金属材料是机械工程材料中最为常见的一类材料,主要使用各种金属(包括铁、铜、铝、钛、锌、镁等)及其合金。
金属材料的优点是具有良好的机械性能,高强度、高韧性、耐磨性、耐腐蚀性和导电性及热导性能,因此它们适用于制造各种零部件。
根据材料的特性,金属材料又可以分为钢、铜、铝、镁、钛、锌等几大类。
2. 非金属材料非金属材料是机械工程材料中较为多样化的一类,以其特殊的性质在大量的场合中得到了应用。
非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷、复合材料、玻璃、纤维、橡胶、绝缘材料等。
非金属材料主要用于制造不同于金属材料的零部件,如塑料、橡胶等材料就非常适合用于制造一些耐腐蚀或不需要高强度的零件。
3. 复合材料复合材料是指由两种或两种以上的材料以一定的比例和方法交织或贴合在一起形成的材料,其重量比、强度比和成本比均优于单一材料。
技术进步和应用广泛使复合材料已成为一类重要的机械工程材料。
复合材料具有高强度、高刚度、低重量、耐腐蚀、耐磨损、耐腐蚀性能为普通材料的十多倍。
由于它们的高性能和轻量化,它们正被广泛应用于汽车、飞机、火箭、船舶和航天等领域。
4. 其他材料除了以上三类基本材料以外,机械制造行业中还有其他材料的应用,如铸造材料、导电材料、电子材料、各种涂料材料和粘合剂等。
这些材料和其它使用领域,如建筑、家庭、农业、矿业,也是机械工程材料中存在的,供各类专业制造企业采购和制造使用。
总之,机械工程材料是机械工程制造不可缺少的材料,分类清晰,用途广泛。
其材料选择、特性和加工等方面都是机械工程师需要熟悉和掌握的知识,因为选材的不当或加工失误,都可能会导致相关零部件的品质不好或损坏,所以关于机械工程材料准确的了解和使用对于机械工程领域有着十分重要的意义。
机械工程材料期末总结
机械工程材料期末总结
机械工程材料是机械工程学科中的重要内容,涉及到材料的选择、设计与应用等方面。
在期末总结中,可以从以下几个方面进行总结:
1. 材料的分类与特性:总结常见的机械工程材料,包括金属材料、陶瓷材料、聚合物
材料等,并阐述它们的特性和应用范围。
例如,金属材料具有良好的导电性和导热性,适用于制造机械零件;陶瓷材料具有良好的耐高温和耐磨损性能,适用于高温工作环境。
2. 材料的选择与设计:总结机械工程师在选择材料和设计机械零件时需要考虑的因素。
例如,考虑到机械零件的强度和刚度要求,需要选择强度高、刚度大的材料;考虑到
机械零件的重量要求,需要选择密度小的材料。
3. 材料的加工与表面处理:总结机械工程师在材料加工和表面处理过程中的常见方法
和技术。
例如,常见的加工方法有切削、冲压、焊接等;常见的表面处理方法有热处理、电镀、喷涂等。
4. 材料的故障与保护:总结机械工程师在材料使用过程中可能出现的故障和保护方法。
例如,金属材料可能出现疲劳、腐蚀等问题,可以通过增加零件的强度、防腐涂层等
方式进行保护。
5. 材料的环境与可持续性:总结机械工程师在材料选择和设计中需要考虑的环境和可
持续性因素。
例如,选择可再生材料、减少材料浪费等方式可以提高材料的可持续性。
最后,总结机械工程材料的知识点和技能,以及在期末考试中的学习心得和体会。
同时,对未来的学习和应用提出展望和规划。
机械工程材料的定义和分类
机械工程材料的定义和分类
机械工程材料是指用于制造机械零件、机械设备、工具和结构件等的材料。
它是机械制造行业中不可或缺的重要组成部分,直接影响着机械产品的性能、质量和寿命。
机械工程材料可以根据不同的标准进行分类,常见的分类方式包括:
1. 金属材料:包括黑色金属和有色金属,如钢、铁、铜、铝、镁等。
金属材料具有良好的力学性能、导电性、导热性和可塑性等特点,广泛应用于机械制造领域。
2. 非金属材料:包括塑料、橡胶、陶瓷、复合材料等。
非金属材料具有密度低、比强度高、耐腐蚀、隔热、隔音等特点,常用于制造机械零件、密封件、绝缘材料等。
3. 复合材料:由两种或两种以上不同性质的材料组成,具有比单一材料更优异的综合性能。
常见的复合材料包括纤维增强复合材料、层压复合材料等,广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
4. 功能材料:具有特殊物理、化学或生物功能的材料,如磁性材料、光敏材料、生物医用材料等。
功能材料常用于制造传感器、电子元件、医疗器械等高性能产品。
总之,机械工程材料的分类是多样的,不同的材料具有不同的特点和应用领域。
在机械设计和制造过程中,选择合适的材料是至关重要的,它直接影响着产品的性能、质量和成本。
因此,了解各种机械工程材料的特点和分类,对于提高机械产品的设计和制造水平具有重要意义。
机械工程材料
机械工程材料机械工程材料是指用于制造机械和设备的材料。
它们具有特定的物理、化学和机械性能,能够承受各种负荷和环境的影响,并满足设计和制造要求。
机械工程材料主要包括金属材料、非金属材料和复合材料。
金属材料是机械工程中最常用的材料之一。
常见的金属材料有钢、铁、铝、铜、镁等。
金属材料具有良好的导电、导热和强度特性,适用于制造结构件和传动件等机械零件。
不同种类的金属材料具有不同的力学性能和耐腐蚀性,可以根据不同的应用要求选择合适的金属材料。
非金属材料主要包括塑料、橡胶、陶瓷等。
塑料具有轻质、耐腐蚀、可塑性好等特点,适用于制造机械外壳、密封件等部件。
橡胶具有弹性好、抗老化和耐磨损等特性,常用于制造密封件和弹性元件。
陶瓷具有高强度、高硬度和耐高温等特点,适用于制造高温部件和摩擦材料。
复合材料是由两种或两种以上的不同材料组成的材料。
常见的复合材料有纤维增强复合材料和金属基复合材料等。
纤维增强复合材料由纤维和基体材料组成,具有轻质、高强度和良好的抗冲击性能。
金属基复合材料由金属基体和强化相组成,具有高强度、高温抗氧化性和耐热疲劳性能。
复合材料广泛应用于航空、航天、汽车和船舶等领域。
机械工程材料在机械制造过程中起着至关重要的作用。
合适的材料选择可以提高机械的耐磨、抗腐蚀和抗冲击性能,延长使用寿命,降低维修成本。
因此,在机械设计和制造时,需要根据具体的工作条件和要求选择合适的材料,并进行必要的表面处理和热处理,确保材料的性能和可靠性。
总之,机械工程材料是机械制造中不可或缺的重要组成部分。
通过合理的材料选择和处理,可以提高机械的性能和可靠性,满足不同场合下的使用需求。
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第一章机械工程材料1·晶格:为描述晶体中原子排列的规律,人为地将原子看为一个点,再用假想的线条2·把个点连接起来,可得到一个空间格子。
称为····3·常见晶格类型:体心立方晶格,面心立方晶格,密排六方晶格4·冷却曲线,曲线上水平段所对应的温度是纯金属的结晶温度。
金属在结晶时,放出大量的结晶潜热,补偿了热量的丧失故金属的结晶是在恒温下进行的。
T1总低于t0,这种现象称为过冷,t1与t0之差称为过冷度t,金属液体冷却速度越大,t1就越低,过冷度也就越大。
(t0理论结晶温度,t1实际结晶温度)5铁碳合金:铁素体,铁素体是碳溶于a-Fe所形成的间隙固溶体,用符号F表示。
奥氏体,奥氏体是碳溶于r-Fe所形成的间隙固溶体,用符号A表示渗碳体,渗碳体是铁和碳所形成的具有复杂晶体结构的金属化合物,用其分子式Fe3C表示渗碳体在钢中总是与铁素体等固溶体组成机械混合物,其形状有片状,粒状,网状和细板状。
6·钢的成分,组织,性能之间有着密切联系。
7·退火与正火常用的退火方法有完全退火,球化退火和去应力退火退火:将钢加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
8·淬火通常是为了获得马氏体,再配合适当的回火,使钢件具备良好的使用性能充分发挥材料的潜能目的:提高各类零件或工具的力学性能,改善某些特殊钢的性能9·回火,淬火钢回火的目的降低或消除淬火内应力,提高尺寸稳定性,获得所需要的使用性能。
淬火得到的马氏体是一种不稳定的组织。
10·合金弹簧钢:它的碳的质量分数一般为0·5%~0·7%60Si2Mn钢是常用的合金弹簧钢常用的高速钢有W18Cr4v和w6Mo5Cr4V211·灰铸铁牌号:HT100用于受力很小,不重要的铸件,如盖,手轮,重锤等HT150一般受力不大的铸件,如底座,罩壳,刀架座,普通机器座子等12·球墨铸铁常用于制造载荷大且受磨损和冲击作用的重要零件,如汽车,拖拉机的曲轴,连杆和机床的蜗杆,蜗论等。
第二章金属材料的成形1·塑性形变对金属组织和性能的影响:金属在塑性形变后,由于变形的不均匀以及变形造成的晶格畸变,内布会产生残余应力,残余应力一般是有害的,但是当工件表面存在残余压应力时,可以有效提高其疲劳寿命。
表面滚压,喷丸处理,表面淬火以及化学热处理都能使工件表面产生残余压应力时,可以有效提高其疲劳寿命。
表面滚压,喷丸处理,表面淬火以及化学热处理都能使工件表面产生残余压应力。
2·冲压基本工序:冲裁,弯曲,拉伸冲裁:冲裁是利用冲模将板材以封闭的轮廓与胚料分离的冲压方法。
它包括落料和冲孔。
冲裁时如果落下部分是零件,周边是废料,称为落料;如果周边是零件,落下部分是废料,称为冲孔。
3·冲模:按结构特征分为简单模,连续模和复合模。
4·焊条的分类:酸性焊条,碱性焊条酸性焊条,是指焊条是指药皮中含有多量酸性氧化物的焊条,焊接时产生酸性熔渣,氧化性较强,合金元素烧损较多,焊缝抗裂性差,优点是,焊接时不易形成气孔,能使用交·直流电源,价格较多低。
碱性焊条:碱性焊条能使焊缝金属含氢量很低,故称为低氢型焊条,优点是焊缝金属中有害元素含量低,合金元素烧损较少,焊缝金属力学性能高,抗裂性好,故碱性焊条用于重要结构的焊接。
但是碱性焊条对油污,铁锈,水分较敏感,易产生气孔所以焊接前要清理干净焊件接头部位,并烘干焊条,碱性焊条应采用直流反接。
5·焊缝接头的组织与性能:1)焊缝区,是由熔池中金属液凝固后形成的,属铸态组织。
由于案等强度原则选用焊条,焊缝区的力学性能一般不低于母材。
焊缝区,熔合区,热影响区第五章测量技术基1.任何一个测量过程都包括四个要素:即被测对象、计量单位、测量方法和测量精度。
2.米的定义是:光在真空中,在1/299792458秒时间间隔内所经过的距离。
3.尺寸量值传递的媒介是各种计量标准器,上一级的计量标准器用来检定下一级的标准器,以实现量值的标准传递。
4.量块又称块规,是无刻度的端面量具,在计量部门和机械制造中应用较广。
5.测量误差是被测量值减去其真值的代数差。
即可用下式表示:测量误差=测得值—真值6.测量误差的来源:(1)计量器具误差(2)环境误差(3)方法误差(4)人员误差7.测量误差的分类:a.系统误差b.随机误差c.粗大误差8.光滑极限量规的误差量规的制造精度应比被测工件的精度高,但不可能将量规的工作尺寸正好加工到某一规定值。
因此,对量规尺寸要规定制造公差。
a. 工作量规的公差带b. 校对量规的公差带9.直线度误差的检测直线度误差是指被测实际直线对理想直线的变动量。
检测直线度误差,一般采用“与理想要素比较原则”。
值的代数差。
即可用下式表示:测量误差=测得值—真值6.测量误差的来源:(1)计量器具误差(2)环境误差(3)方法误差(4)人员误差7.测量误差的分类:a.系统误差b.随机误差c.粗大误差8.光滑极限量规的误差量规的制造精度应比被测工件的精度高,但不可能将量规的工作尺寸正好加工到某一规定值。
因此,对量规尺寸要规定制造公差。
a. 工作量规的公差带b. 校对量规的公差带9.直线度误差的检测直线度误差是指被测实际直线对理想直线的变动量。
检测直线度误差,一般采用“与理想要素比较原则”。
体现该原则的测量与评定方法很多,最常用有:a. 光隙法b. 节距法10.位置误差的检测:a.平行度误差的检测b.垂直度误差的检测c.对称度误差的检测d.跳动误差的检测第六章金属切削原理1.金属切削加工时工件和刀具相互作用的过程。
2.根据切削运动在切削加工过程中所起的作用不同,可分为主运动和进给运动。
a.主运动。
直接切除工件上的切削层,使之转变为切削。
从而形成工件新表面的运动,称为主运动。
主运动的特征是速度最高、消耗功率最大。
b.进给运动。
不断地把切削层投入切削,以逐渐切出整个工件表面的运动。
称为进给运动。
进给运动可以使连续的或断续的,其形式可以是直线运动、旋转运动或者两者的组合。
3.在切削过程中,工件上必然会形成三种表面:待加工表面、已加工表面、过渡表面。
4.切削用量是切削度、进给量和背吃刀量三者的总称。
5.刀具切削部分的结构要素:前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃。
6.刀具标注角度参考系:a.基面——通过切削刃上选定点,且与该点的切削刃速度方向垂直的平面。
b.切削平面——通过切削刃上选定点,且与切削刃相切并垂直于基面的平面。
c.正交平面——通过切削刃上选定点,且与该店的基面和切削平面同时垂直的平面。
d.法平面——通过切削刃上选定点,且与切削刃垂直的平面。
e.假设工作平面——通过切削刃上选定点,且与垂直于基面并平行于假定进给运动方向的平面。
f.背平面——通过切削刃上选定点,且垂直于基面和假定工作平面的平面。
7.切削层是指在切削过程中,刀具的切削部分沿进给方向在一次走刀中从工件代加工表面切下的工件材料层。
一般用垂直于切削速度平面内的切削层参数来表示它的形状和尺寸:切削层公称厚度、切削层公称宽度、切削层公称横截面积。
8.切削层的变形根据切削过程中整个切削区域金属材料的变形特点,可将切削层划分为三个变形区:第一变形区、第二变形区、第三变形区。
9.切削力的分析:主切削力Fc、轴向力Ff、径向力Fp。
10.工作功率的计算工作功率是指消耗在切削加工过程中的功率。
它可分为两部分:一部分是主运动消耗的功率Pc,称为切削功率;另一部分是进给运动消耗的功率Pf,称为进给功率。
11.影响切学历的主要因素a.工件材料。
工件材料的硬度的硬度越大、强度越高,切削力越大。
b.切削用量。
切削用量中背吃刀量和进给量对切削力的影响越大。
加工塑性金属材料时,切削速度对切削力的影响是通过积屑瘤和摩擦的作用实现的。
在低速范围内,随着切削速度的增加,积屑瘤逐渐长大,刀具实际前角逐渐增大,是切削力逐渐减小。
切削脆性材料时,切削变形、切削与刀具前面摩擦都小,切削速度变化时对切削力的影响较小。
c. 刀具几何参数d. 其他因素12.影响切削温度的主要因素:切削用量、工件材料、刀具几何参数、其他因素。
13.刀具磨损的原因很复杂,主要有以下几种常见的形式:硬质点磨损、粘结磨损、扩散磨损、化学磨损。
14.影响材料切削加工性的主要因素:材料的强度和硬度、材料的韧性、材料的塑性、材料的导热系数。
15.常用金属材料的切削加工性:结构钢、铸铁、有色金属、难加工金属材料。
16.刀具几何参数的选择a.前角的选择。
增大前角,可减小切削变形,从而减小切削力、切削热,减低切削功率的消耗,还可抑制积屑瘤和鳞刺的产生,提高加工质量。
但增大前角,会使楔角减小、切削刃与刀头强度降低,容易造成崩刀,还会使刀头的散热面积和容热体积减小,使切削区局部温度上升,易造成刀具的磨损,刀具耐用度下降。
b.后角的选择。
增大后角,可减小刀具后刀面与已加工表面间的摩擦,减小刀具磨损,还可使切削刃钝圆半径减小,提高刃口锋利程度,改善表面加工质量。
但后角过大,将削弱切削刃的强度,减小散热体积,使散热条件恶化,降低刀具耐久度。
c.主偏角与副偏角的选择。
主偏角与副偏角的作用有以下几点:(a)减小主偏角和副偏角,可降低残留面积的提高,减小已加工表面的粗糙度值。
(b)减小主偏角和副偏角,可使刀尖强度提高,散热条件改善,提高刀具耐磨度。
(c)但减小主偏角和副偏角,均使径向力增大,容易引起工艺系统的振动,加大工件的加工误差和表面粗糙度值。
d.刃倾角的选择e.其他几何参数的选择17.切削液的作用:冷却作用、润滑作用、清洁作用、防锈作用。
第七章金属切削加工1.除表面运动外,机床在切削加工过程中所需的其他运动,都是辅助运动。
2.金属切削机床的技术性能:工艺范围、技术参数、加工质量、自动化程度、人机关系、成本。
第八章精密加工与特种加工1.特种加工简介特种加工是指直接利用电能、光能、声能、化学能和电化学能等进行除去材料加工方法的总称。
2.电火花加工特点及应用电火花加工速度慢,加工速度与表面质量矛盾十分明显,但不产生切削力引起的残余应力或变形,可用于各种到点材料型腔面和小孔、薄壁及曲线孔的加工,尤其适于加工模具及难加工材料。
3.电解加工的特点及应用电解加工可加工各种金属材料,一次进给直接成形,生产率较高,加工表面不会产生残余应力和变形,工具阴极在加工过程中基本无损耗;但加工精度难以控制,电解液对设备有腐蚀作用。
点解加工主要用于各种模具的型腔和各种型孔及难加工材料的加工。
4.激光加工原理利用激光的相干性、单色性、方向性好和能量密度高的特点,通过化学系统,将激光聚焦成直径仅几微米的光斑,可获得极高的能量密度和极高的温度。