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正火是将钢加热到Ac₃以上30-50℃(亚共析钢)或Accm以上30-50℃(过共析钢),保温后在空气中冷却的热处理工艺。
常见的铸造方式:砂型铸造、熔模铸造、消失模铸造、。金属型铸造、压力铸造、离心铸造等。
液态合金填充铸造的过程,简称充型。液态合金充满铸型型腔,获得形状准确、轮廓清晰铸件的能力,称为液态合金的充型能力。
影响充型能力的主要因素有化学成分和浇注条件。
充型能力强便于防止缩孔和缩松,糊状凝固时,难以获得结晶。
液态合金本身的流动能力,称为合金的流动性,是合金主要追早性能之一。影响合金流动性的因素很多但以化学成分的影响最为显著。在常用铸造金属中,灰铸铁、硅黄铜的流动性最好,铸钢所谓流动性最差。
浇注条件:浇注温度和充型压力。
铸型填充条件:铸型材料;铸型温度;铸型中的气体;铸件结构。
铸件的凝固方式:逐层凝固:糊状凝固如果合金的结晶温度范围很宽,且逐渐的温度分布较为平坦,则在凝固的某段时间内,铸件表面并不存在固体层,而液、固并存的凝固区贯穿整个断面。由于这个凝固方式与水泥类似,即先呈糊状而后固化,故称糊状凝固;中间凝固大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间,称为中间凝固方式。
铸件合金的收缩:液态收缩从浇注温度到凝固开始温度(即液相线温度)间的收缩;凝固收缩从凝固开始温度到凝固终止温度(即固相线温度)间的收缩;固态收缩从凝固终止温度到室温间的收缩。
铸件中的缩孔与缩松形成:*缩孔是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞。合金的液态收缩和凝固收缩愈大、浇注温度愈高、铸件愈厚,缩孔的容积愈大;*缩松分散在铸件某区域内的细小缩孔,称为缩松。或者因合金呈糊状凝固,被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所致。缩松分为宏观缩松和显微缩松两种。不同铸造合金的缩孔和缩松的倾向不同。
缩孔个缩松的防止只要能使铸件实现“顺序凝固”,尽管合金的收缩较大,也可获得没有缩孔的致密铸件。
铸造内应力的形成按照内应力的产生原因,可分为热应力和机械应力两种。热应力是由于铸件的壁厚不均匀、各部分的冷却速度不同,以致在同一时期内铸件的各部分收缩不一致而引起。预防热应力的基本途径是尽量减少铸件各个部位间的温度差,使其均匀地冷却。机械应力是合金的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力。机械应力使铸件产生暂时性的正应力或剪切应力,这种内应力在铸件落砂之后便可自行消除。但它在铸件冷却过程中可与热应力共同起作用,增大了某些部位的应力,促进了铸件的裂纹倾向。
为防止铸产生变形的措施:设计的铸件尽量壁厚均匀形状对称;采用同时凝固原则;对于长而易变形的铸件,可采用“反变形”工艺;进行时效处理。
铸件的裂纹是严重缺陷,多使铸件报废。裂纹可分为热裂和冷裂两种。热裂缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色。形成热裂的主要影响因素有合金性质和铸型阻力。
冷裂裂纹细小、呈连续直线状,有时缝内呈轻微氧化色。冷裂常出现在形状复杂铸件的受拉伸部位,特别是应力集中处(如尖角、孔洞类缺陷附近)。
铸件中的气孔是常见的铸造缺陷,是由于金属液中的气体未能排除,在铸件中形成气泡所致。成为铸件报废的重要原因。按照气体的来源,铸件中的气孔主要分为:因金属原因形成的“析出性气孔”、因铸型原因形成的“浸入性气孔”、因金属与铸型相互化学作用形成的“反应性气孔”三种。
铸铁是极其重要的铸造合金,%的铸铁合金。
常用的铸铁为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁等。
灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁,是应用最广的铸铁。
灰铸铁的牌号用“HT”加三位数字表示,其中“HT”代表灰铸铁,后面三位数字表示其最低抗拉强度值。
影响铸铁石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。
孕育铸铁因石墨仍为片状,其塑形、韧性仍然很低,故仍然属于灰铸铁。可锻铸铁又称玛铁或玛钢,并不能真的用于铸造,通常用于制造形状复杂、承受冲击荷载的薄壁小件。
球墨铸铁的牌号中“QT”表示“球铁”,后面两组数字的含义表示抗拉强度和伸长率。
常见手工造型方法:两箱造型、三箱造型、整箱分模造型、挖沙造型、活块造型,刮板-地坑造型。
浇筑位置选择原则:铸件重要的加工面应朝下;铸件的大平面应朝下;面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其垂直或倾斜位置;若铸件圆周表面质量要求高,应进行立铸(三箱造型或平作立浇),以便补缩,应将厚的部分放在铸型上部,以便安置冒口,实现顺序凝固。
铸造分型面选择原则:应尽量是分型面平直、数量少;应避免不必要的型芯和活块,以简化造型工艺;应尽量使铸件全部或大部分置于下箱
熔模铸造是指用易熔材料制成模样,模样表面包覆若干耐火涂料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方法。
金属型铸造是将液态金属浇入金属的铸型中,并在重力作用下凝固成形以获得铸件的方法。金属型铸造有永久型铸造之称。金属型一般用铸铁制成,也可采用铸钢。
自由锻的基本工序:镦粗、拔长、冲孔、扭转、错移、切削。
终端模膛是模锻时最后成形用的模膛,有飞边槽。忧郁带孔的模锻件在模锻时不能直接获得通孔。故在该部位留有一层较薄的金属,称为连皮。
选分模面的原则:应保证模锻件能从模膛中取出;应使上、下两模沿分模面的模膛轮廓线一致;分模面应选在能使,模膛深度最浅的位置上;选定的分模面应使零件上所增加的余料最少;分模面最好是一个平面,以便于锻模的制造。
冲压生产的基本工序有分离工序和变形工序两大类。
板料、型材或管材在弯矩作用下弯成具有一定曲率和角度的制作的成形方法称为弯曲。
弯曲时应尽可能使弯曲线与板料纤维垂直,弯曲时,外载荷去除后板料形状和尺寸发生与加载时变形方向相反的变化,从而消去一部分弯曲变形效果的现象,称为回弹。
常见的焊接变形有:纵向和横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形。防止焊接变形的措施:在结构设计中采取对称结构或大刚度、焊缝对称分布结构采用反变形措施或刚性夹持方法,正确选择焊接参数和焊接次序。
下册切削加工可分为机械加工和钳工两部分。切削运动包括主运动和进给运动,它的速度最高,消耗功率最大。
在一般的切削加工中,切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量。在切削加工中常用的***材料有:碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料。合金工具钢常用来制造一些切削速度不高的工具,如锉刀、锯条、铰刀等。目前生产中应用最广的***材料是高速钢和硬质合金,而陶瓷***主要用于精加工。高速钢W18Cr4V是国内使用最为普遍的***材料,广泛地用于制造形状较为复杂的各种***,如麻花钻、铣刀、拉刀、齿轮***和其他成形***。硬质合金常制成各种型式的刀片。
车刀切削部分的组成:前面、后面、切削刃、刀尖。***静止参考系主要包括基面、切削平面、正交平面和假定工作平面等。车刀主要角度:主偏角Kr在基面测量的主切削平面与假定工作平面间的夹角副偏角Kr´在基面中测量的副切削平面与假定工作平面间的夹角。主偏角主要影响切削层截面的形状和参数,影响切削分力的变化,并和副偏角一起影响已加工表面的粗糙度;副偏角还有减小副后面与已加工表面间摩擦的作用。前角γo在正交平面中测量的前面与基面间的夹角。当取较大的前角时,切削刃锋利,切削轻快,但当前角过大时,切削刀和刀头的强度、散热条件和受力状况变差,将使***磨损加快,耐用度降低。后角αo在正交平面中测量的***后面与切削平面间的夹角。后角的主要作用是减少***后面与工作表面间的摩擦,并配合前角改变切削刃的锋利与强度。刃倾角λo在主切削平面中测量的主切削刃与基面间的夹角。刃倾角主要影响刀头的强度、切削分力和排屑方向。
当切削沿着***的前面流出时,在一定的温度与压力下,与前面接触的切屑底层受到很大的摩擦阻力,致使这一层金属的流出速度减慢,形成一层很薄的“滞流层“一部分金属粘附在切削刃附近,形成积屑瘤。积屑瘤对切削加工的影响:积屑瘤的硬度比工件材料的硬度高,能代替切削刃经行切削,起到保护切削刃的作用,由于积屑瘤的存在,增大了***实际工作前角,使切削轻快,所以,粗加工时希望产生积屑瘤,积屑瘤的顶端伸出切削刃之外,使切削层公称厚度不断变化,影响尺寸精度,还会导致切削力的变化,引起振动,精加工时应尽量避免积屑瘤产生。积屑瘤的控制影响积屑瘤形成的主要因素有:工件材料的力学性能、切削速度和冷却润滑条件等。影响积屑瘤形成的主要是塑性。
背向力Fp容易使工件变形,车削细长轴时,常采用主偏角Kr=90º的车刀,就是为了减小背向力。
***的耐用度刃磨后的***自开始切削直到磨损量达到莫顿标准所经历的实际切削时间,称为***耐用度,以T表示。
机械传动主要用于速度不太高的有级变速传动中。
车削的工艺特点:易于保证工件各加工面的位置精度;切削过程比较平稳;适用于有色金属零件的精加工;***简单。
常见孔的加工方法:钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、推孔、拉孔、桁磨。
钻削的工艺特点:容易产生“引偏”所谓“引偏”是指加工时由于钻头弯曲而引起的孔径扩大、孔不圆或孔的轴线歪斜等。钻孔最常用的***是麻花钻。常采用如下措施来减少引偏:预钻锥形定心坑;用钻套为钻头钻孔;钻头的两个主切削刃尽量刃磨对称。排屑困难切削热不易传散
在单件小批乃至大批生产中,钻-扩-铰都是经常采用的经典工艺
对于直径较大的孔、内成形面或孔内环槽等,镗削是唯一合适的加工方法。单刃镗刀镗孔可以校正原有孔的轴线歪斜或位置偏差。浮动镗刀与铰孔类似,不能校正原有孔的轴线歪斜或位置偏差。
拉削只有一个主运动,即拉刀的直线运动,进给运动是靠拉刀的后一个刀齿高出前一个刀齿来实现的,内拉削可以加工各种形状的孔
铣削方式既可以用端铣法,也可以用周系法,周铣法用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面,它又可分为逆铣和顺铣。逆铣时,每个刀齿的切削层厚度是从零增大到最大值,在刀齿接触工件的初期,在工件表面挤压、滑行,使刀齿与工件之间的摩擦加大,加速***磨损,同时也使表面质量下降。逆铣时,铣削力上抬工件,顺铣时,铣削力将工件压向工作台,顺铣时,工作台进给丝杠与固定螺母之间一般都存在间隙,使工件连同工作台和丝杠一起,向前窜动,逆铣时,铣削过程中工作台丝杠始终压向螺母,不致因为间隙的存在而引起工件窜动。一般铣床尚没有消除工作台丝杠与螺母之间间隙的机构,所以,在生产中仍多采用逆铣法。当铣削带有黑皮的表面时,若用顺铣法,因刀齿首先接触黑皮,将加剧刀齿的磨损,所以也采用逆铣法。
磨削的工艺特点:精度高、表面粗糙度值小;砂轮有自锐作用;背向磨削力Fp较大;磨削温度高。
研具的材料比工件材料软,以便部分磨粒在研磨过程中能嵌入研具表面,对加工表面进行擦磨。研磨可以达到高的尺寸精度、形状精度和小的表面粗糙度值,但不能提高工件表面间的位置精度。
桁磨精度高,可提高孔的表面质量、尺寸和形状精度,但不能提高孔的位置精度,桁磨表面有交叉网纹,利于油膜形成,润滑性能好,磨损慢。
电火花加工是利用工具电极与工件电极之间脉冲放电产生的高温去除工件上多余材料。