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机械精加工须知

日期:2020-07-28 02:53 作者:狗博app

  机械精加工须知_机械/仪表_工程科技_专业资料。钢的分类,机械精加工常用材料,材料的力学性能,布氏硬度试验法,洛氏硬度试验法,加工方式,表面处理。

  机械精加工须知 钢的分类 钢分为碳素钢(简称碳钢)和合金两大类。碳钢是指含碳量小 于 2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。工业用碳钢 的含碳量一般为 0.05%~1.35%。为了提高钢的力学性能、工艺性 能或某些特殊性能(如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等),冶炼中有 目的地加入一些合金元素(如 Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti 等),这种钢称为合金钢。 碳钢的分类方法有多种,常见的有以下三种。 (1)按钢的含碳量多少分类 分为三类: 低碳钢,含碳量0.25%; 中碳钢,含碳量为 0.25%~0.60%; 高碳钢,含碳量0.60%。 (2)按钢的质量(即按钢含有害元素 S、P 的多少)分类 分为三 类: 普通碳素钢,钢中 S、P 含量分别≤0.055%和 0.045%; 优质碳素钢,钢中 S、P 含量均≤0.040%; 高级碳素钢,钢中 S、P 含量分别≤0.030%和 0.035%。 (3)按钢的用途分类 分为两类: 碳素结构钢:主要用于制造各种工程构件和机械零件;碳素工 具钢:主要用于制造各种工具、量具和模具等。 机械精加工常用材料 机械加工中,用得最多的金属是铜铁铝这三类;用得最多的非 金属是玻纤板、聚四氟乙烯。 铜类: 黄铜——除铜以外主要以锌为添加元素,牌号从 H96 到 H59, 最常见最好买的是 H65、H62、H59 这三种牌号;H 是“黄”的汉 语拼音首字母,后面的数字表示铜所占的百分比,数字越大,材料 越软、延展性越好、在车床铣床上加工时,常常会有“粘刀”现象。 青铜——首先记住铍青铜和磷青铜, 他们的弹性非常好! 弹簧、 点接触导电元件首选他们……可能铍青铜要比磷青铜好买一些;另 外常见的还有锡青铜、铅青铜、铝青铜,三者都比较适合铸造件, 铝青铜的强度耐磨耐腐蚀最好。 紫铜——也叫红铜,就是纯铜。T1、T2、T3、T4 四个牌号, T1 的含铜量是 99.95%,延展性好、导电特性好,当然也很软(车 床加工有点考手艺)……一般导电部分或屏蔽部分用这个材料。 铁类: 不锈钢——这个不解释……地球人都知道。在一定范围内,镁 的含量越高,越不容易生锈; 镔铁——就是那种很薄、亮白色、有冰片一样的东西(80 后童 年时常见的路边小店中公用电话的保护壳),弯折后用铆钉固定, 加工起来比较方便快捷,如果没处理边沿的话,锋利的它很容易将 人划伤。 冷轧铁——就是咱们平时生活中常说的铁,机械加工中用得最 多的铁,若你在图纸中标注以“铁”为材料,一般默认就是这种, 不进行电镀等表面处理的话,容易生锈;在一些没有特殊要求的地 方,用这种材料比起铜便宜得多。 4J36——俗称殷钢或可阀,在中国能买到的温度膨胀系数最小 的金属材料就是它! 铝类: 硬铝(Ly12)——硬度、机械强度都比较适中,拿来做仪器仪 表的底板、面板、支撑柱什么的,最合适不过了!但记住它不能弯 折(很脆,弯折即断)。 软铝(Ly)——与硬铝刚好于硬铝相反,硬度小,柔韧性好, 最适合弯折! 注意:不管是什么铝,都不能电镀的哦!因为吕呈中性,酸碱 都要反应的……硬铝或厚度较厚的软铝(>1.5mm)可以拿去喷砂 氧化,现在的喷砂氧化工艺很成熟,喷出来非常细腻,比较好看。 材料的力学性能 1、 强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。强 度指标一般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,或开始出现塑 性变形时的最低应力值,用σs 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值,用σb 表示。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。 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δ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 y 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,不发生突然脆断的必要条件。 3、 硬度 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。硬度的测 试方法很多,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一直径为 D 的淬火钢球或硬质合金球作 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。布氏硬度指标有 HBS 和 HBW,前者所用压头为淬火钢球,适用于布氏硬度值低于 450 的金 属材料,如退火钢、正火钢、调质钢及铸铁、有色金属等;后者压 头为硬质合金,适用于布氏硬度值为 450~650 的金属材料,如淬火 钢等。布氏硬度测试法,因压痕较大,故不宜测试成品件或薄片金 属的硬度。 (二)洛氏硬度试验法 洛氏硬度试验法是用一锥顶角为 120°的金刚石圆锥体或直径 为 f1.558mm(1/16 英寸)的淬火钢球为压头,以一不定的载荷压 入被测试金属材料表面,根据压痕深度可直接在洛氏硬度计的指示 盘上读出硬度值 常用的洛氏硬度指标有 HRA HRB 和 HRC 三种。 。 、 采用 120°金刚石圆锥体为压头,施加压为 600N 时,用 HRA 表示。 其测量范围为 60~85,适于测量合金、表面硬化钢及较薄零件。采 用 f1.588mm 淬火钢球为压头,施加压力为 1000N 时,用 HRC 表 示,其测量硬度值范围为 25~100,适于测量有色金属、退火和正 火钢及锻铁等 采用 120°金刚石圆锥体为压头 施加压力为 1500N 。 , 时,用 HRC 表示,其测量硬度值范围为 20~67,适于测量淬火钢、 调质钢等。洛氏硬度测试,操作迅速、简便,且压痕小不损伤工件 表面,故适于成品检验。硬度是材料的重要力学性能指标。一般材 料的硬度越高,其耐磨性越好。材料的强度越高,塑性变形抗力越 大,硬度值也越高。 4、 冲击韧性 金属材料抵抗冲击载荷的能力称为冲击韧性,用 ak 表示,单 位为 J/cm2。冲击韧性常用一次摆锤冲击弯曲试验测定,即把被测 材料做成标准冲击试样,用摆锤一次冲断,测出冲断试样所消耗的 冲击 AK,然后用试样缺口处单位截面积 F 上所消耗的冲击功 ak 表 示冲击韧性。ak 值越大,则材料的韧性就越好。ak 值低的材料叫做 脆性材料,ak 值高的材料叫韧性材料。很多零件,如齿轮、连杆等, 工作时受到很大的冲击载荷,因此要用 ak 值高的材料制造。铸铁 的 ak 值很低,灰口铸铁 ak 值近于零,不能用来制造承受冲击载荷 的零件。 加工方式 车床:加工圆柱形、圆环、圆洞(精度较高) 铣床:对工件的边、槽、不规则孔加工(精度高、价格偏贵) 钻床: 钻孔、 (被钻孔外圆与工件边缘距离不能小于 1mm) 攻丝 剪床:矩形板料剪切(精度低± 0.5mm、方便) 冲床:依照模具快速加工(适合数量较大的金属板件加工,但 需要开模具、被加工的金属板不能太厚,危险) 线切割:武侠小说中的“盘龙丝”或《龙门飞甲》中范晓萱所 使用的天蚕丝就可以理解为线切割,机加工中起切割作用的是钼丝 (精度很高、能切出各种形状,但价格贵) 刨床:大型工件的局部或整个面磨平、开槽(它很多功能用铣 床或磨床都能代替的,适于中型或大型零件的加工) 磨床:跟刨床有相似之处,边、面磨平(可以磨得很光滑,表 面光洁度要求高的加工手段;但很多情况下都可以用砂轮代替 它……不多见,有点危险) 镗床:掏一个圆洞或加工曲面(有点贵) 电火花:比如说你需要打一个很小很深的孔或窄缝(能加工硬 度很大的金属, 要求工件导电, 所以只能加工金属……火灾制造者) 表面处理 电镀是表面处理最常用的手段,的主要目的是为了美观和防 腐;电镀是在金属表面加上一层另外的金属,工件表面的尺寸会因 此发生改变,所以在尺寸要求严格的场合,要在图纸上加上“扣涂 覆”或“图中尺寸——涂覆后”等说明,常见的电镀种类如下: 镀锡——主要是铁镀锡,因为铁不怎么吃锡,不方便拿锡来焊 接, 镀锡之后就将这一问题解决了, 但防锈能力不行(锡很容易氧化 的,而且氧化后会变黑,很难看)。 镀镍——镀镍后的工件很光亮,比较美观,防锈能力强;将铁 直接拿去镀镍是不好的哦!因为铁也不怎么吃镍,电镀后容器起皮 脱落,一般是在铁件表面镀上一层铜之后再镀镍比较好……还能将 电场和磁场一起屏蔽掉(铜可以屏蔽磁场、铁可以屏蔽电场)。 镀亮鉻——电镀后进行一定的抛光,可以像镜子一样光亮 镀彩锌——美观,防锈能力一般 喷砂氧化——主要用于对铝材进行处理;用高压喷头将细小颗 粒打在工件表面,形成无数个暗光的小凹槽,有“磨砂”的质感。 拉丝——貌似只能用于不锈钢的表面处理,因为不锈钢表面有 光泽,一般不电镀。

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