金属加工基础
金属加工基础
本章要点
金属切削的基本概念 刀具材料及选用 金属切削的基本现象与规律
切削条件的合理选用 常见金属切削加工方法、设备 及刀具
1
第一章 金属切削加工基础
第一节 金属切削基本概念
一、切削时的工件表面、切削运动和切削用量
切削时的工件表面
加工表面 待加工表面 主 运 动 待加工表 主运动 进给运动 已加工表面
13
第一章 金属切削加工基础
பைடு நூலகம்A向
16 ° 13 ° 10 ° 60 ° 8°
12 ° A
12 ° 0°
90 ° 90 ° 21 °
7° 7°
7°
10 °
外圆车刀角度的标注
切断刀角度的标注
图 2 － 5 车 刀 角 度的 标 注
14
第一章 金属切削加工基础
刀具的工作角度
以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面所确定的刀具 角度称为刀具的工作角度，又称实际角度。 刀具安装位置对工作角度的影响
直角切削与斜角切削 直角切削是指刀具主切削刃的刃倾角λs=0的切削；斜角切削是刀具 指主切削刃的刃倾角λs≠0的切削。前者主切削刃与切削速度向量成直角， 切屑流出方向沿切削刃的法向；后者主切削刃与切削速度向量不成直角， 切屑流出方向将偏离其切削刃方向。
20
第一章 金属切削加工基础
第二节 刀具材料及选用
高速钢刀具材料及其用途 构 成
加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素 的高合金工具钢。
22
第一章 金属切削加工基础
有较高的热稳定性，较高的强度、 韧性、硬度和耐磨性，且制造工艺简单， 但耐热性和耐磨性比硬质合金差。
金属加工与实训——基础常识与技能训练
第一章金属热加工基础与技能第一节铸造成形一、铸造基础知识1.铸造方法分类铸造方法主要分为砂型铸造和特种铸造两类。
特种铸造是指砂型中生产铸件的铸造方法。
特种铸造是指与砂型铸造不同的其他铸造方法。
特种铸造包括金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、低压铸造、陶瓷型铸造、连续铸造和挤压铸造等。
2.铸造特点⑴铸造适应性广。
⑵铸造具有较好的经济性。
⑶铸件力学性能较低。
二、砂型铸造1.造型材料、造型工具及砂型组成⑴造型材料制造铸型用的材料称为造型材料造型材料主要包括型砂和芯砂。
型砂和芯砂主要由原砂（SiO2）、粘接剂（如粘土、膨润土、水玻璃、植物油、树脂等）、附加物（如煤粉或木屑等）、旧砂和水组成。
造型材料应具备一定的强度、可塑性、耐火性、透气性、退让性和溃散性等性能。
⑵造型工具铸造铸型用的工具称为造型工具。
造型工具有：沙箱、底板、舂砂锤、通气针、起模针、皮老虎、镘刀、秋叶、提钩、半圆等。
⑶砂型组成从砂型中取出模样后形成的空腔称为型腔。
上砂型与下砂型的分界面称为分型面。
型芯上的延伸部分称为芯头，用于安放和固定型芯。
2.造型方法用砂型及模样等工艺装备制造砂型的方法和过程，称为造型。
造型方法通常分为手工造型和机器造型两大类。
⑴手工造型。
全部用手或手动工具完成的造型工序称为手工造型。
①整体模造型。
整体模造型是将模样做成与零件形状相应的整体结构进行造型的方法。
整体模造型操作简便，不会产生错箱，适用于形状简单、横截面依次减少、最大截面在端部的铸件。
②分开模造型。
模型分开两半，造型时模型分别在上砂箱和下砂箱内进行造型的方法，称为分开模造型。
分开模造型操作简便，应用广泛，适用于生产形状复杂的铸件以及带孔的铸件，如套筒、阀体、管子、箱体等铸件。
③挖砂造型。
模型虽是整体的，但是铸件的分型面为曲面，为了能起出模型，造型时用手工挖去阻碍起模型砂的造型方法，称为挖砂造型。
挖砂造型适用于单件或小批量生产分型面不是平面的铸件，生产率低，对操作人员的技术要求较高。
金属加工基础课程标准
金属加工基础课程标准(共22页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-《金属加工基础》课程教学标准课程建设负责人：______杨燕______联系电话：___ __系（教研室）负责人：_____徐明_______联系电话：____塔城地区乌苏职业技术学校2016年8月23日《金属加工基础》课程标准课程编码：课程类别：机械加工适用专业：数控、焊接、机电授课单位：塔城地区乌苏职业技术学校学时：67编写执笔人：杨燕杨燕 2016年5月审定负责人及审定日期：许明学制：三年一、课程性质本课程是机加工专业的一门专业必修课，是一门实践性、应用性和综合性很强的课程，使学生通过理论和实践教学，获得常用机械工程材料、金属加工和热处理的基本知识，初步具有金属加工的操作技能，为学习后续课程及形成综合职业能力打下必要的基础。
二、设计思路本课程的总体设计思路是以职业能力分析为依据，以就业为导向，以学生发展为本位，设计课程内容。
让学生在了解金属材料特性，各种加工方法的基础上，初步形成合理选择零件材料的能力，培养学生解决实际问题的能力。
注重加强实践性性教学环节,以构件“做中学”“学中做”的教学过程，充分体现职业教育的特色。
三、课程目标（一）知识目标1．系统介绍机械制造过程，强化学生的工程意识、质量意识、效益意识和环境保护意识，培养和造就素质高、知识面宽的应用型人才。
2．以铁碳合金的成分-组织-温度-性能为主线，了解四者的相互关系和变化规律的基础知识，初步具有根据零件的使用要求选择零件材料的能力。
3．了解钢材在实际加热和冷却时内部组织的变化及其对钢材性能的影响，了解各种热处理方法的目的、工艺和应用，初步具有选择钢材热处理方法的能力。
（二）能力目标1. 具有根据零件的使用要求选择零件材料的能力。
2．初步具有选择钢材热处理方法的能力。
3. 培养综合应用能力，引导学生学会应用所学的理论知识解决一些实际问题，使学生具有一定的解决实际问题的感性认识和经验，做到触类旁通，融会贯通。
金属加工工艺学第一篇金属材料的基础知识
2、洛氏硬度HRC （120。金刚石压头、 140kgf ） 用于测定硬质表面,材料（20－70 HRC） 测试原理图：
F
压头直径: 120。金刚石压头、 ￠1.5875mm钢球、 ￠3.175mm钢球 主载荷: 140kgf、50kgf、90kgf 、 特点：优点 测试简便、迅速、因压痕小、不损伤 零件，适合成品检验。 缺点 测得的硬度值重复性较差，需在不同的 部位测量数次。 适用范围：用于测定硬质材质（20－70 HRC） 如:淬火钢、调质钢等。
第二章 铁 碳 合 金
铁碳合金根据含碳量的不同可分为: 碳钢 ： C<2.11%;
生铁： 2.11%≤C<5%. （铸铁2.8%≤C≤4.0%)
金属和合金多为多晶体结构 晶粒间的接触面（边界）称为晶界。
细化晶粒的方法 （1）快速冷却，增加晶核数； （2）添加高熔点弥散质点 （孕育或变质处理） （3）热处理和压力加工
晶粒粗细对力学性能影响很 大。一般规律：晶粒愈细， 强度、硬度愈高，塑性、韧 性愈好。
疲劳曲线
当应力降至某值后， 疲劳曲线成为水平， 即表示该材料可能经受无数次应力循环而仍不发生疲劳断裂，这个应力叫做疲劳强度极限。。 用应力循环基数表示： 钢为107 非铁合金和某些高强为108
5、几种常用金属材料的力学性能
牌 号
力 学 性 能
应力与应变概念
应力： 试样单位横截面上的拉力
σ0.2——名义屈服强度 （名义屈服点）
低碳钢拉伸试验图
1.强度指标，单位：MPa(N/mm2）
σb —— 抗拉强度
σs —— 屈服强度(屈服点）
强度: 材料在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。
F
屈服强度和抗拉强度 在工程上常用屈服强度和抗拉强度来表示金属材料的强度指标。其计算公式为： ☆屈服强度（屈服点）——拉伸试样产生屈服时的应力 s=Fs /A0 ( MPa ) ☆ 抗拉强度——拉伸试样在拉断前所承受的最大应力 b = Fb/ A0 ( M Pa ) Fs—试样产生屈服时所承受的最大载荷,N Fb—-试样在拉断前所能承受 的最大载荷, N A0——试样原始截面积,mm² 金属不能在超过其 s 、 b 的条件下工作。因此作为强度设计的依据.
金属压力加工工艺基础知识
金属压力加工工艺基础知识金属压力加工是一种常见的金属加工方式，广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、建筑等行业。
它通过机械设备对金属材料施加力量，使其在受力作用下发生形变，并得到所需要的形状和尺寸。
以下是金属压力加工的基础知识。
1. 金属压力加工的主要方法金属压力加工主要包括锻造、轧制、挤压和拉伸等方法。
锻造是利用锤敲或机械压力对金属进行加工，使其在高温或室温下发生形变；轧制是通过辊轧机将金属材料压制为所需的形状；挤压是将金属放置在模具内，施加压力使其通过模具孔径形成所需形状；拉伸是将金属材料拉伸成细丝或薄板。
2. 金属材料的选择金属压力加工时，要选择适合的金属材料，常见的金属材料有钢、铁、铝、铜、镁等。
选择材料应考虑其机械性能、成本、可加工性等因素。
3. 加工工艺参数金属压力加工的工艺参数包括温度、压力、形变速度等。
不同工艺需要不同的参数，它们直接影响到成品的质量和性能。
4. 加工设备金属压力加工需要相应的设备，如锻压机、辊轧机、挤压机、拉伸机等。
这些设备具有不同的结构和功能，适用于不同的加工方式和材料。
5. 金属压力加工的优点金属压力加工具有高效、高精度、高稳定性等优点。
它能够生产各种复杂形状的金属制品，能够提高材料的机械性能和物理性能。
6. 金属压力加工的应用领域金属压力加工广泛应用于各个行业。
例如，锻造常用于制造航空发动机零件、汽车零件等；轧制常用于制造金属板材、管材等；挤压常用于制造铝合金门窗、铝合金型材等；拉伸常用于制造线材、薄板等。
总之，金属压力加工是一种重要的金属加工方式，掌握其基础知识对于从事相关行业的人员来说是很重要的。
只有了解金属压力加工的方法、材料选择、工艺参数、设备和应用领域等方面的知识，才能更好地进行金属加工，满足各种工业领域对金属制品的需求。
金属压力加工是一项复杂而重要的工艺，对于金属制品的制造起着至关重要的作用。
在金属压力加工领域，有许多基础知识需要了解和掌握，下面将进一步介绍金属压力加工的相关内容。
金属加工基础 ppt课件
第2章 热加工基础
2．制备型（芯）砂 型（芯）砂是用来制造铸型的材料。 基本原材料：铸造砂和型砂黏结剂。 常用的铸造砂：
原砂 锆英砂 刚玉砂
硅质砂 铬铁矿砂
型砂和芯砂的经验检验
第2章 热加工基础
3．造型
造型——利用制备的型砂及模样等制造铸型的过程。
砂型铸造件的外形取决于型砂的造型，造型方法 有手工造型和机器造型两种。
熔模铸造的工艺过程
第2章 热加工基础
（3）浇注
熔模铸造的工艺过程
2．金属型铸造 金属型铸造——又称硬模铸造，是将液体金属浇
入金属铸型，在重力作用下充填铸型，以获得铸件的 铸造方法
在铸造前需要对金属型进行预热。
第2章 热加工基础
金属型铸造示意图
金属型铸造产品
金属型铸造示意图
第2章 热加工基础
3．压力铸造 压力铸造——是利用高压使液态或半液态金属以较高的
离心铸造机
第2章 热加工基础
环类中空件
管类中空件
离心铸造的工作原理
第2章 热加工基础
5．特种铸造的特点及应用
铸造方法
金属型 铸造
主要特点
应用
与砂型铸造相比，铸件
精度高，力学性能好，生
用于非铁合金铸件
产率高，无粉尘；铸造非铁 的成批生产；铸件不宜
合金铸件有细化组织的作用， 过大，形状不宜过于复
铸造灰铸铁件易出现白口； 杂，铸件壁不能太薄
第2章 热加工基础
（6）铁水包、钢水包和灼热件起重作业影响范围 内，不得设置休息室、 更衣室和人行通道，不得存放 危险物品，地面保持干燥。
（7）高温烘烤作业人员应穿戴耐高温、防喷溅等 防护用品； 液态金属、高温材料运输设备要设置耐高 温、防喷溅设施，不得在有易燃易爆物质的区域停留， 离开厂区的应当发出警报信号。
《机械制造基础》金属切削加工基础
主运动 — 工件的旋转运动。
进给运动 — 刀具的直线运动。
车削加工适宜各种回转体表面的加工。
普通车床 — 适于各种中、小
型轴、盘、套类零件的单件、
小批量生产。
转塔式六角车床 — 适于加工
零件尺寸较小、形状较复杂的
中、小型轴、盘、套类零件。
2. 积屑瘤对加工过程的影响
有利
①可代替主刀刃和前刀面进行切削，保护刀具。
②使 增大，使切削过程变得轻快。
0
所以：粗加工时可以利用。
不利
① 积屑瘤不稳定，易引起振动，使 Ra 增大。
② 会引起ap的变化，使加工精度降低。
所以：精加工时应尽量避免。
3. 积屑瘤的抑制
① 利用切削液；
② 控制切削速度；
d . 防锈作用：
2) 切削液的种类
① 水溶液：水+防锈剂等；呈透明状。
② 乳化液：乳化油+水；呈乳白色。应用最广泛。
③ 切削油：矿物油；润滑作用。
3) 切削液的选用
粗加工：以冷却为主。 如水溶液、低浓度的乳化液等。
精加工：以润滑为主。 高浓度的乳化液、切削油等。
3.3.2 车削加工
车削 — 用车刀在车床上加工工件的工艺过程。
刀具： 9~3%
介质： 1%
钻
削
切屑： 28%
工件： 52.5%
刀具： 14.5%
介质： 5%
2.影响切削温度的因素
① 切削用量： 、
、 愈大，切削温度愈高。但
的影响最大
、 次之、
最小。
② 工件材料：材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越好，
金属加工基础 教 学 计 划
项目3
第三章钢的热处理
1、热处理概述
2
2、退火与正火
2
3、淬火和回火
2
4、时效
1
5、表面热处理与化学热处理
1
6、热处理新技术简介
1
项目4
第四章金属热加工
1、铸造
5
5
2、锻压
5
5
3、焊接
5
5
项目5
第五章金属切削加工
1、金属切削加工基础
9
20
2、金属切削机床的分类及应用
3
1
3、特种加工与先进技术
2
项目6
第六章零件生产过程基础知识
8
项 目 教 学 计 划
《金属加工基础》
15机电 姚亚琪
序号
授课内容
授课时数
项目1
第一章金属材料Βιβλιοθήκη 力学性能1、金属材料的强度和塑性
2
2、金属材料的硬度
2
3、金属材料的韧性
1
4、金属材料的疲劳强度
1
项目2
第二章常用金属材料
1、非合金钢、低合金钢和合金钢
3
2、铸铁
2
3、非铁金属
3
序号
授课内容
授课时数
4、新型工程材料
金属加工基础知识
金属加工基础知识一、金属加工的概述金属加工是将金属材料经过一系列的加工工艺，包括切削、成形、焊接等，将其加工成所需形状和尺寸的工件。
金属加工工艺广泛应用于制造业的各个领域，是现代工业生产的重要组成部分。
二、金属加工的分类根据加工方法的不同，金属加工可分为切削加工和非切削加工两大类。
1. 切削加工切削加工是指通过金属切削工具将所加工金属材料剪切、切削、刮削、抛光等加工方法，以达到所需要的形状、尺寸和表面质量。
切削加工常见的工艺包括铣削、车削、钻削、磨削等。
2. 非切削加工非切削加工是指通过应用机械力、热力、化学力、电力等手段将金属材料进行塑性变形、热处理、喷涂等加工方法。
非切削加工常见的工艺包括锻造、挤压、模锻、焊接等。
三、常见的金属加工工艺1. 铣削铣削是将旋转的铣刀放置在工件上，通过切削运动将工件的表面削除，从而得到所需的形状。
铣削加工可以用于制作平面、曲线、斜面、孔等各种形状的零件。
2. 车削车削是将工件固定在旋转的主轴上，然后用刀具与工件相对旋转，通过切削去除工件上的材料以得到所需的形状。
车削加工常用于制造圆柱体、圆锥体、球面等形状的零件。
3. 钻削钻削是通过旋转的钻头将工件上的材料削除，以制造孔或加工螺纹等形状。
钻削可以用于各类金属材料的孔加工，是制造业中非常常见的一种加工方式。
4. 锻造锻造是将金属材料置于锻压机中，通过机械力使其受到压力和变形，从而达到所需尺寸和形状的加工方式。
锻造加工适用于制造各种大型零部件，具有良好的机械性能和表面质量。
5. 挤压挤压是将金属材料放置在挤压机中，通过施加压力使其通过模具的缝隙挤压，从而获得所需截面形状的加工方式。
挤压加工常用于铝合金门窗、铜管等的生产制造。
6. 焊接焊接是将两个或两个以上的金属材料通过加热或施加压力使其产生熔融，然后冷却固化以实现连接的加工方式。
焊接广泛应用于制造业中的工件连接，如钢结构、汽车零部件等。
四、金属加工中的注意事项金属加工过程中需要注意以下几点，以确保加工质量和安全性：1. 材料选择：根据加工零件的要求，选择合适的金属材料，包括其性能、热处理能力等。
金属加工基础知识考试考核试卷
2.在金属加工中，下列哪个过程属于塑性变形？（）
A.锻造
B.焊接
C.电镀
D.钻孔
3.金属材料的力学性能不包括以下哪项？（）
A.抗拉强度
B.延伸率
C.硬度
D.电阻率
4.下列哪种金属具有最佳的导电性能？（）
A.铜
B.铝
C.铁
D.镍
5.以下哪个工具不是用于金属切削加工？（）
A.钻头
B.锯片
C.铣刀
D.钳子
19. C
20. A
二、多选题
1. D
2. ABD
3. ABCD
4. ABC
5. ABCD
6. BD
7. ABC
8. ABCD
9. ABC
10. ABC
11. ABCD
12. ABC
13. ABD
14. ABCD
15. ABCD
16. ABD
17. ABCD
18. AB
19. BC
20. AB
三、填空题
2.硬度高则强度高但韧性差，实际应用需根据需求平衡，如工具钢需高硬度和一定韧性。
3.淬火提高硬度，回火降低硬度提高韧性，正火提高强度，退火降低硬度和应力，改善加工性能。
4.切削参数选择需考虑材料、刀具和加工要求，实际案例中高速钢适合高切削速度，硬质合金适合高速深加工。
A.抗拉强度
B.抗弯强度
C.抗压强度
D.抗剪强度
18.以下哪些测试可以用来评估金属材料的韧性？（）
A.拉伸测试
B.冲击测试
C.硬度测试
D.压缩测试
19.以下哪些材料适合用于制造高温环境下的零件？（）
A.铝合金
B.铜合金
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永城市职业教育中心2017～2018学年第一学期
高三《金属加工基础》期中试卷
班级：姓名：分数：
一选择题（每小题2分，共40分）
1.下列不属于金属力学性能的是( )
A. 强度
B. 硬度
C. 韧性
D. 压力加工性能
2.根据拉伸试验过程中拉伸力和伸长量的关系画出的力一伸长曲线可以确定金属的（）
A. 强度和硬度
B. 强度和塑性
C. 强度和韧性
D. 塑形和韧性
3.试样拉断钱所承受的最大标称拉应力为（)
A. 抗压强度
B. 屈服强度
C. 疲劳强度
D. 抗拉强度
4.拉伸试验中，试样所受的力为（）
A. 冲击力
B. 多次冲击力
C. 交变载荷
D. 静态力
5.工程上一般规定塑性材料的断后伸长率应( )
A. ≥1％
B. ≥5％
C. ≥10％
D. ≥15％
6.不宜用于成品与表面薄层硬度测定的方法是( )
A. 布氏硬度
B. 洛氏硬度
C. 维氏硬度
D. 以上方法都不宜
7.用金刚石圆锥体作为压头可以测定金属材料的（）
A. 布氏硬度
B. 洛氏硬度
C. 维氏硬度
D. 以上都可以
8.金属疲劳的判断依据是其（）
A. 强度
B. 塑性
C. 抗拉强度
D. 疲劳强度
9.材料的冲击吸收能量K越大其韧性就（）
A. 越好
B. 越差
C. 无影响
D. 难以确定
10.最适合制造内腔形状复杂零件的方法是（）
A.铸造
B. 压力加工
C. 锻造
D. 切削加工
11.在铸造生产的各种方法中，最基本的方法是（）
A. 金属型铸造
B. 熔模铸造
C. 压力铸造
D. 砂型铸造
12.下列属于自由锻的特点的是（）
A. 精度高
B. 精度低
C. 生产率高
D. 可大批生产
13. 下列属于模锻的特点是：（）
A. 成本低
B. 效率低
C. 操作复杂
D. 尺寸精度高
14. 锻造前对金属进行加热的目的是：（）
A. 提高塑性
B. 降低塑性
C. 增加变形抗力
D. 以上都不对
15. 大量生产2mm厚的低碳钢垫圈，适于采用（）
A. 自由锻
B. 胎膜锻
C. 板料冲压
D. 模锻
16. 使坯料高度缩小，橫截面增大的锻造工序是（）
A. 冲孔
B. 镦粗
C. 拔长
D. 弯曲
17. 渗碳体的碳的质量分数为（）
A. 0.77％
B. 2.11％
C. 6.69％
D. 4.43％
18.下列牌号中，属于碳素工具钢的有（）
A. 20
B.65Mn
C.T10A
D. Q235
19.铁素体为（）晶格。
A.面心立方
B. 体心立方
C. 密排立方
D.以上都不是
20.铁碳合金共晶转变的温度是（）
A. 727℃
B. 1148℃
C. 1227℃
D. 912℃
二、判断题(每小题2分，共20分）
1. 冲击试样U形缺口试样比V形缺口试样更容易冲断。
（）
2. 载荷卸除能完全恢复的变形称为弹性变形。
（）
3. 气锤靠静压力使金属变形。
（）
4. 自由锻工序分为基本工序、辅助工序和精整工序等。
（）
5. 使坯料橫截面减小面长度增加的锻造工序为镦粗。
（）
6. 落料冲下来的部分是制件。
（）
7. 型芯是为了获得铸铁件的外形。
（）
8. 在冲床的一次行程中，在同一工位上同时完成两道以前冲压工序的冲模称为
复合冲模。
（）
9. 珠光体是一种金属化合物。
（）
10. 热处理只适用于在固态下发生相变的材料。
（）
三、名词解释（每小题3分，共9分）
1. 强度
2.退火
3.冲压
四、简答题（共19分）
1. 什么叫金属的力学性能？常用的金属力学性能有哪些？
2. 自由锻有哪些基本工序？
3. 冲压的基本工序有哪些？
4. 常用的淬火方法有几种？
五、计算题（12分）
测定某种钢的力学性能时，已知其圆柱形试样的直径是10mm，其标距长度是直径的5倍，Fm=33.81KN,Fs=20.729KN，拉断后的标距长度是68mm du=6.03mm,试求此钢的Re，Rm，及A，Z。