零件选材及加工工艺分析
机械零件的选材
机械零件的选材在机械零件的设计与制造过程中，如何合理地选择材料是一项十分重要的工作。
机械零件的设计不单是结构设计，还应包括材料和工艺的设计，故从事机械设计与制造的工程技术人员，必须掌握各种材料的特性，会正确选择和使用，并能初步分析机器及零件使用过程中出现的各种材料问题。
1、工程材料的强化方式：固溶强化、加工硬化、细化组织强化、第二相强化、相变强化、复合强化。
2、工程材料的韧化途径：细化晶粒、调整化学成分、形变热处理、低碳马氏体强韧化。
一、选材的基本原则＊满足机件的使用性能要求＊较好的加工工艺性＊较好的经济性1、材料的使用性能应能满足使用要求使用性能与选材材料的使用性能是选材时考虑的最主要根据——首先要准确地判断零件所要求的主要使用性能。
（1）从工作条件及失效形式的分析提出使用性能要求①承受载荷的类型及大小——如承受持久作用的静载荷，对弹性或塑性变形的抗力是最主要的使用性能；承受交变载荷，则疲劳抗力是重要的使用性能。
②工作环境——温度、介质的性质等③特殊要求的性能——电、热、磁、比重、外观等失效分析为正确选材提供了重要依据，其目的是找出零件损坏的原因。
如失效分析证明零件损坏确系选材不当所致，则可通过选择合适的材料来防止失效。
（2）从使用性能要求提出机械、物理、化学等性能要求使用性能要求→可测的实验室性能指标→初选一般根据设计手册的数据选材，应注意：﹡材料的性能与加工、处理条件有密切的关系。
﹡材料的性能与加工处理时试样毛坯的尺寸有很大关系。
﹡材料的化学成分、加工处理的工艺参数、性能都有一个允许的波动范围只要零件的尺寸、处理条件与手册所给的相同，按手册性能选材是偏安全的手册一般给出：σs 、σb 、δ、ψ、ak目前工程上往往用硬度来作为零件的质量检验标准（简单、非破坏性、硬度与其他性能之间有大致固定的关系），此时还须对处理工艺（主要是热处理工艺）作出明确规定。
2、材料的工艺性应满足加工要求材料的工艺性能，即加工成零件的难易程度，自然是选材时必须考虑的重要问题。
钣金件制作中的选材以及表面处理加工工艺探讨
钣金件制作中的选材以及表面处理加工工艺探讨【摘要】钣金件制作是制造业中常见的加工方式，选材和表面处理是该过程中至关重要的环节。
选材的考虑因素包括强度、硬度、耐腐蚀性等，常见的材料有铁、铝、不锈钢等。
表面处理工艺可以提高产品的美观度和耐用性，常见方法包括喷涂、电镀、镀锌等。
选材与表面处理密切相关，合理的选材能够提升表面处理效果，而优质的表面处理也能够保护选材材料。
在钣金件制作中，选材和表面处理的重要性不可忽视，它们直接影响产品的质量和使用寿命。
未来，随着技术的发展和市场需求的变化，钣金件选材和表面处理也将不断创新，以满足不同领域的需求。
选材和表面处理在钣金件制作中扮演着重要的角色，值得重视和研究。
【关键词】钣金件制作、选材、表面处理、工艺、考虑因素、常见选材、表面处理方法、关系、重要性、发展趋势、总结。
1. 引言1.1 钣金件制作简介钣金件是一种常见的零部件，在许多机械设备和汽车中都有广泛的应用。
它们通常用于外壳、固定支架、连接件等部件的制作。
钣金件的制作工艺主要包括材料的选取、模具设计、冲压成型、焊接和表面处理等环节。
钣金件制作的首要任务是根据设计要求选择合适的材料。
材料的选取直接影响到钣金件的性能和质量。
一般来说，钣金件材料应具有良好的成形性、强度和耐腐蚀性。
常用的钣金件制作材料包括冷轧钢板、不锈钢、铝合金等。
在钣金件制作过程中，表面处理是必不可少的环节。
表面处理可以提高钣金件的耐腐蚀性、装饰性和机械性能，延长其使用寿命。
常见的表面处理方法包括喷涂、电镀、镀锌、喷砂等。
钣金件的选材和表面处理工艺是制作过程中至关重要的环节。
只有选材合理、表面处理到位，才能确保钣金件的质量和性能达到设计要求。
在未来的发展中，钣金件制作技术将不断创新，追求更高的精度和品质。
1.2 选材的重要性选材在钣金件制作中扮演着至关重要的角色。
选用合适的材料可以直接影响到钣金件的质量、性能和耐用性。
选材要考虑到钣金件的使用环境和要求，不同的材料有不同的物理和化学性质，选择合适的材料可以确保钣金件在各种条件下都能正常工作。
零件选材的一般原则三种原则
零件选材的一般原则三种原则以零件选材的一般原则三种原则为标题，写一篇文章。
一、性能原则在选材过程中，首要的原则是根据零件的使用要求和工作环境，选择具有适当性能的材料。
不同的零件需要具备不同的性能指标，如强度、硬度、韧性、耐磨性等。
例如，在汽车发动机的气缸盖上，需要选择具有较高强度和耐高温性能的材料，以保证其正常工作；而在电子产品的外壳上，需要选择具有良好导电性能的材料，以确保电路的正常运行。
因此，性能原则是零件选材的基本准则之一。
二、经济原则除了满足性能要求外，选材还要考虑经济因素。
在实际生产中，经济性是一个重要的考虑因素。
选用价格合理、加工工艺简单的材料，可以降低制造成本，提高生产效率。
例如，在家电产品的外壳上，常选用塑料材料代替金属材料，因为塑料材料价格低廉且加工工艺简单，能够节约成本。
因此，经济原则是零件选材的必要条件之一。
三、环保原则随着环境保护意识的增强，环保原则在零件选材中变得越来越重要。
在选材过程中，应尽量选择对环境友好的材料，减少对环境的污染和破坏。
例如，在家具制造中，选用无毒、无异味的材料，可以保护家居环境和人体健康；在汽车制造中，选用可回收利用的材料，既可以减少废品的产生，又能节约资源。
因此，环保原则是零件选材的必须考虑的因素之一。
零件选材的一般原则包括性能原则、经济原则和环保原则。
性能原则要求根据零件的使用要求选择合适的材料；经济原则要求考虑制造成本和生产效率；环保原则要求选择对环境友好的材料。
在实际选材过程中，需要综合考虑这三个原则，选择既满足性能要求又具备经济性和环保性的材料，以确保零件的质量和可持续发展。
车床主轴的选材 加工路线 热处理
选择车床主轴材料,设计合理的加工路线,热处理工艺方案摘要：根据车床主轴的工作情况,对材料的选用、其加工路线及相应的热处理工艺进行了分析,并就其操作提出了自己观点。
关键词：车床主轴；加工路线；热处理工艺；材料一、材料的选择主轴是车床上传递动力的零件，传递着动力和各种负荷，它的合理选材直接影响整台车床的精度和使用寿命。
其主要实效形式如下：1、受横向力并传递扭矩，承受交变弯曲应力和扭应力，常常发生疲劳断裂。
2、轴颈和花键等部位发生相对运动，承受较大的摩擦，轴颈表面产生过量的磨损。
3、承受一定的过载和冲击和载荷，产生过量弯曲变形，甚至发生折断或扭断。
所以所选的材料应满足：良好的综合力学性能，即具有较高的强度刚度、足够的韧性、疲劳强度、变形小及对应力集中的敏感性低等性能以防止过载和冲击断裂，还要有良好的切削加工性，高的表面硬度和良好的耐磨性，以防止轴颈摩损。
在设计时要充分考虑：1、主轴的工作特性和技术要求。
主轴的摩檫和磨损情况;主轴的载荷大小和载荷性质。
2、主轴热处理的要求。
主轴的工作状况;主轴精密度和光洁度;主轴弯曲载荷和扭转力矩;主轴转速;主轴有无冲击载荷。
3、主轴热处理加工工艺实行的可能性以及经济性。
轴的常用材料为碳素钢和合金钢。
合金钢比碳素钢具有更高的机械性能和更好的热处理性能。
含不同合金的钢可获得各种特殊性能。
因此，对于载荷大并要求尺寸小，重量轻、耐高温或耐磨性、抗腐蚀性能要求高的轴可采用合金钢。
合金钢对应力集中的敏感性高，因此设计时应从结构上避免或减小应力集中，并降低其表面粗糙度的数值。
由于在常温下合金钢的弹性模量与一般碳素钢差不多，故选合金钢对提高轴的刚度没有实效。
而对形状复杂的轴可采用球墨铸铁。
球墨铸铁具有良好的吸振性和耐磨性，对应力集中的敏感性低，且价格低廉，加工性好。
但球墨铸铁的强度较低。
我们一般主轴承受交变弯曲应力和扭应力，在轻度或中等载荷、转速不太高，精度不很高，冲击、交变载荷不大的情况下，具有普通力学性能就能满足要求，一般采用45钢制造。
机械零件制造工艺分析的重要性
机械零件制造工艺分析的重要性摘要：在零件制造过程中，零件的工艺分析意义重大，分析的结论影响零件的质量、生产效率和制造成本、产品的可用性以及企业的声誉。
主要从零件的功能分析、毛毛坯的成形工艺分析和加工工艺分析等方面阐述了机械零件制造工艺分析的重要性和分析方法。
加工过程分析的关键内容是定位基准的确定、刀具的选择和加工参数的选择。
关键词：工艺分析，功能定位，基准刀具加工参数在制定机械零件制造工艺的过程中，首先要进行机械零件的制造工艺分析，包括零件的功能分析、材料分析、毛毛坯成形工艺分析、精度分析、技术要求分析、生产方案分析、装配工艺性分析和维修方便性等。
1零件的功能分析分析零件在机械产品运行中的作用，分析产品的工作环境，确定零件的选材是否合理，是分析的首要和最重要的内容。
分析要求，确保零件的材料在强度条件下满足刚度、硬度和工作环境的要求。
工作环境主要包括高温、低温、潮湿和腐蚀环境，应分别选用耐高温材料、耐低温材料、防锈材料和耐腐蚀材料。
如果选材不合理，会严重影响设备的性能，甚至影响设备的安全，甚至影响人的安全。
零件的功能分析主要通过分析装配图来实现，同时分析该零件与哪些零件配合，了解配合公差的要求，知道哪些是重要的表面和尺寸，哪些是非重要的尺寸和表面。
重要的表面和尺寸需要通过合理的工艺严格保证；不重要的尺寸和表面可以在不影响零件使用性能的前提下适当放宽。
2 毛毛坯成形工艺分析毛毛坯的成形方法主要有铸造成形、锻造成形、焊接成形、冲压成形、塑性成形和型材切割。
毛小方坯的成形选择应符合工艺性、经济性、适应生产条件和环保的原则。
一般零件的材质是确定的，成型方法也是确定的。
对于齿轮箱等箱体零件，材料采用HT200，成型方式采用铸造。
毛毛坯成形分析包括零件结构分析和材料铸造性能分析，具体如下：应满足铸造工艺性，要求壁厚合理，不能过厚，容易造成铸造缺陷，如缩松缩孔；等，壁厚不应薄于最小壁厚，否则会出现浇注不足、强度和刚度不足的现象。
11-零件的选材
一、根据使用性能选材原则
分析零件的工作条件，确定其使用性能： —① 受力情况 如载荷性质(静载、动载。交变载荷)、形 式(拉压、弯曲、扭转、剪切)、分布 (均匀分布、集中分 布)与大小，应力状态：
—② 工作环境 如温度(常温、高温、低温或变温)介质(有 无腐蚀介质、润滑剂)；
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(1)锻钢齿轮的主要材料。锻造可改善钢的组织并 形成有益的加工流线，力学性能优良。重要用途 的齿轮大多采用锻钢制造。 主要包括；②中碳钢表面淬火齿轮的工作速度、 载荷及受冲击的程度应低于低碳钢渗碳淬火齿轮。 其中Q275只宜制作低速、轻载、无冲击的非重要 齿轮，一般在正火状态直接使用；40、45钢可用 作低中速、轻中载、小冲击的齿轮，依据具体工 作条件不同，可在正火、调质、表面淬火状态下 使用；40Cr、40MnB合金钢的综合力学性能优于 40、45碳钢，可用做相对重要的齿轮，多在表面 淬火状态使用，少数情况也可在调质状态使用。
—③ 其他要求 如导热性、密度与磁性等．在全面分析工 作条件的基础上确定零件的使用性能，如交变 载荷下要 求疲劳性能、冲击载荷下工作要求韧性、 酸碱等腐蚀介 质中工作则要求耐蚀性等。
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一、使用性能选材原则
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二、工艺性能选材原则
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3．焊接性能 钢铁材料的焊接性随其碳和 合金元素含量的提高而变差，因此钢比铸 铁易于焊接，且低碳钢焊接性能最好、中 碳钢次之，高碳钢最差。铝合金、铜合金 的焊接性能一般不好，应采用一些高级的 焊接方法(如氩弧焊)或特殊措施进行焊接。
钣金件制作中的选材以及表面处理加工工艺探讨
钣金件制作中的选材以及表面处理加工工艺探讨一、选材钣金件的制作材料有很多种，如铁板、铜板、铝板、不锈钢板等。
不同的材料适合不同的使用环境。
选择材料时应考虑以下几个方面：1、材料本身的物理性能强度、硬度、耐腐蚀性、导电性等是材料的重要物理特性，需要根据产品的具体使用条件进行选择。
比如，对于高强度和耐腐蚀性要求高的产品，不锈钢板是一个很好的选择。
2、加工性能钣金件加工过程中需要进行裁剪、冲压、折弯等操作，材料的加工性能必须符合加工要求。
比如，对于需要折弯、弯曲的产品，需要选择具有良好弯曲性能的材料，如铝板。
3、成本材料的成本也是一个很重要的考虑因素，不同的材料价格差别很大，需要根据产品的需求和经济成本进行选择。
4、产品外观不同的材料有不同的外观，对于对外观要求高的产品，需要选择外观精美的材料。
二、表面处理钣金件制作完成后需要经过表面处理，包括镀锌、喷涂、阳极氧化等，这些处理可以改善产品的耐腐蚀性、外观、硬度等方面。
不同的表面处理工艺适用于不同的材料和使用环境，可以根据实际需求进行选择。
1、镀锌镀锌是钣金件表面处理中常用的一种方法，可以增强产品的耐腐蚀性。
镀锌的原理是在钣金件表面形成一层锌层，锌层具有良好的耐腐蚀性，可以防止钢铁材料的氧化和腐蚀。
适用于铁板、铜板等材料。
2、喷涂3、阳极氧化三、结论钣金件制作需要考虑选材和表面处理工艺，钣金件的制作材料应根据物理性能、加工性能、成本和产品外观等方面进行选择；表面处理工艺应根据材料的种类和使用环境进行选择，以增强钣金件的耐腐蚀性、外观和硬度。
机械工程材料第6章典型零件选材
表6.1
工作条件 ①与滚动轴承配合 ②轻、中载荷，转速低 ③精度要求不高 ④稍有冲击
表6.1 机床主轴工作条件、用材及热处理
材料 45 主要热处理 正火或调质 硬度 220~250 HBS 使用实例 一般简式机床
①与滚动轴承配合 ②轻、中载荷，转速略高 ③精度要求不太高 ①与滑动轴承配合 ②有冲击载荷 ①与滚动轴承配合 ②中等载荷，转速较高 ③精度要求较高 ④冲击与疲劳较小 ①与滑动轴承配合 ②中等载荷，转速较高 ③精度要求很高 ①与滑动轴承配合 ②中等载荷，心部强度不高，转 速高 ③精度要求不高 ④有一定冲击和疲劳 ①与滑动轴承配合 ②重载荷，转速高 ③有较大冲击和疲劳载荷
2、轴类零件选材及加工工艺路线确定步骤
1）看懂零件图 了解和分析零件的形状、大小与特征； 2）分析其工作条件、性能要求和热处理要求； 3）确定材料及热处理工艺 根据用途，选择合适的材料和强 化工艺； 4）确定零件的加工工艺路线 制造轴类零件常采用锻造、切 削加工、热处理（预先热处理及最终热处理）等工艺，其中 切削加工和热处理工艺是制造轴类零件必不可少的。台阶尺 寸变化不大的非重要轴，可选用与轴的尺寸相当的圆棒料直 接切削加工而成，然后进行热处理，不必经过锻造加工。
右图为“解放”牌载重汽车变速箱变速 齿轮。该齿轮将发动机动力传递到后轮， 并起倒车的作用，工作时承载、磨损及 冲击负荷均较大。要求齿轮表面有较高 的耐磨性和疲劳强度，心部有较高的强 度(σb > 1 000 MPa)及韧性(αk＞60 J／ cm2)。 选材及加工工艺路线有以下两种方式。
“解放”牌载重汽车变速箱变速齿轮选材及加工工艺路线
2）汽车半轴： 汽车半轴是一个传递扭矩的重要 部，工作时承受冲击、弯曲疲 劳和扭转应力的作用，要求材 料有足够的抗弯强度、疲劳强 度和较好的韧性。
数控铣床零件加工工艺分析与程序设计毕业论文
数控铣床零件加工工艺分析与程序设计毕业论文一、综述在我们的日常生活中，数控铣床扮演着至关重要的角色。
它就像是一个精密的工匠，能够按照我们的需求，打造出各种复杂的零件。
那么如何更好地利用数控铣床进行零件加工呢？这就是我们今天要探讨的主题——数控铣床零件加工工艺分析与程序设计。
当我们面对一个需要加工的零件时，首先需要考虑的是这个零件的工艺分析。
这就像我们做饭前要有个菜谱一样，知道要先放什么，后放什么才能让饭菜更美味。
对于数控铣床来说，工艺分析就像是它的“菜谱”。
我们需要了解这个零件的材料、形状、大小以及加工要求等等，才能决定如何切削、切削的深度、切削的速度等等。
这一步非常关键，因为它直接影响到后续加工的质量和效率。
接下来就是程序设计了，这一步就像是给数控铣床写“指令”。
我们知道数控铣床是通过计算机控制的，那么我们需要把工艺分析的结果转化为计算机能理解的指令。
这个过程需要专业的知识和技能，因为每一个指令都会直接影响到零件的加工效果。
写指令的过程中，我们要考虑到刀具的路径、切削的速度、换刀的时间等等，确保每一步都准确无误。
1. 背景介绍：数控铣床在现代制造业中的地位和作用走进现代化的制造车间，我们总能被那些精密的机械设备所吸引。
其中数控铣床凭借其独特的优势，在现代制造业中占据了举足轻重的地位。
它不仅仅是一台机器，更是制造业的得力助手，工业发展的得力干将。
数控铣床简单来说，就是一台通过数字化程序控制来进行零件加工的机器。
它的作用可大了去了，在现代化的生产线上，零件的精度和效率要求越来越高，这时候数控铣床就派上了用场。
它可以根据预设的程序，精确地加工出各种复杂形状的零件。
想象一下没有数控铣床的话，很多精密的机械设备可能就无法生产出来，我们的日常生活也会因此受到很大的影响。
可以说数控铣床是现代制造业的“得力助手”。
从汽车、飞机到电子产品，几乎所有的制造行业都离不开它。
随着科技的发展，数控铣床的功能也越来越强大，不仅能加工出更精密的零件，还能提高生产效率。
典型零件的选材及加工工艺路线分析讲解材料
轻量化
减轻材料重量，提高产品机动性，降低能源 消耗和排放。
环保化
发展可再生、可回收、可降解的材料，减少 对环境的污染。
智能化
研究具有自适应、自修复、自感应等功能的 智能材料。
新材料的研究与开发
碳纤维复合材料
具有高强度、轻质、耐高温等优点，广 泛应用于航空航天、汽车等领域。
高分子合成材料
具有优良的化学稳定性、绝缘性、耐 磨性等，在建筑、电子、化工等领域
03
材料的应用与发展趋势
材料的应用领域
01
航空航天
用于制造飞机、火箭等高强度、轻 质材料。
建筑领域
用于制造桥梁、高层建筑等高强度、 高耐久性材料。
03
02
汽车工业
用于制造发动机、变速器等耐磨、 耐高温材料。
电子产品
用于制造集成电路、晶体管等精密、 小型化材料。
04
材料的发展趋势
高性能化
提高材料的强度、硬度、耐高温等性能，以 满足更高要求的工业应用。
可加工性原则
材料应具有良好的可加工性， 以便于零件的制造和加工。
可维修性原则
材料应易于维修和更换，以提 高零件的使用寿命和降低维修 成本。
常用材料介绍
钢铁
钢铁是机械制造业中应用最广泛的材料之一，具 有高强度、良好的韧性和耐磨性。
铜及铜合金
铜及铜合金具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀 性和加工性能，广泛应用于电气、电子、化工等 领域。
实例二：齿轮类零件的选材与加工工艺
灰铸铁
用于制造一般用途的齿轮，如减速器齿轮等。
球墨铸铁
用于制造高强度、高耐磨性的齿轮，如汽车变速毛坯准备
根据零件材料和尺寸要求，准备毛坯。
粗加工
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第二节 零件毛坯的选择
• １. 保证零件的使用要求 • 毛坯的使用要求. 是指将毛坯最终制成机械零件的使用要求. 零件的使
• 在对零件的工作条件、失效形式进行全面分析. 并根据零件的几何形 状和尺寸、工作中所受的载荷及使用寿命. 通过力学计算确定出零件 应具有的主要力学性能指标及其数值后即可利用手册选材. 但是还应 注意以下几点: 第一. 材料的性能不单与化学成分有关. 也与加工、处 理后的状态有关.
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• 上述三条原则是相互联系的. 考虑时应在保证使用要求的前提下. 力求 做到质量好、成本低和制造周期短.
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第三节 零件热处理的技术条件和工序 位置
• 热处理是机械制造过程中的重要工序. 正确分析和理解热处理的技术 条件. 合理安排零件加工工艺路线中的热处理工序. 对于改善金属材料 的切削加工性能. 保证零件的质量. 满足使用性能要求. 具有重要的意 义.
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第三节 零件热处理的技术条件和工序 位置
• １.退火、正火的工序位置 • 通常退火、正火都安排在毛坯生产之后、切削加工之前. 以消除毛坯
的内应力. 均匀组织. 改善切削加工性. 并为最终热处理做组织准备. 对于精密零件. 为了消除切削加工的残余应力. 在切削加工工序之间还 应安排去应力退火. • ２.调质处理的工序位置 • 调质工序一般安排在粗加工之后. 精加工或半精加工之前. 目的是获得 良好的综合力学性能. 或为以后的表面淬火或易变形的精密零件的整 体淬火做好组织准备. 调质一般不安排在粗加工之前. 是为了避免调质 层在粗加工时大部分被切削掉. 失去调质的作用.
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第一节 零件的失效形式和选材原则
• 如果是焊接成形. 最适宜的材料是低碳钢或低碳合金钢. 为了便于切 削加工. 一般希望钢铁材料的硬度控制在１７０ ~２３０ＨＢＳ (这可 通过热处理来调整其组织和性能).
• 不同金属材料的热处理性能是不同的. 碳钢的淬透性差. 强度不是很高. 加热时易过热而使晶粒长大. 淬火时也易变形和开裂. 因此. 制造高强 度、大截面、形状比较复杂的零件. 一般应选用合金钢
能发生变化而失去原设计的效能. 零件失效的具体表现为: 完全破坏 而不能工作. 严重损伤不能安全工作. 虽能工作. 但已不能完成规定的 功能. 零件的失效. 特别是那些没有明显征兆的失效. 往往会带来巨大 的损失. 甚至导致重大事故.一般机器零件常见的失效形式有以下三种: • １. 断裂 • 包括静载荷或冲击载荷下的断裂、疲劳断裂、应力腐蚀破裂等. 断裂 是材料最严重的失效形式. 特别是在没有明显塑性变形的情况下突然 发生的脆性断裂. 往往会造成灾难性事故.
• 由上述可知. 即使同一类零件. 由于使用要求不同. 从选择材料到选择 毛坯类别和加工方法. 可以完全不同. 因此. 在确定毛坯类别时. 必须 首先考虑工作条件对其提出的使用性能要求.
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第二节 零件毛坯的选择
• ２. 降低制造成本. 满足经济性 • 一个零件的制造成本包括其本身的材料费以及所消耗的燃料费、动力
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第一节 零件的失效形式和选材原则
• 引起零件失效的原因很多. 涉及零件的结构设计、材料的选择与使用、 加工制造、装配及维护保养等方面. 而合理选用材料就是从材料应用 上去防止或延缓失效的发生.
• 二、选材的基本原则 • (一) 材料的使用性能应满足零件的使用要求 • 使用性能是指零件在正常使用状态下. 材料应具备的性能. 包括力学性
第一节 零件的失效形式和选材原则
• 金属材料尤为明显. 所以要弄清手册中的数据是在什么加工、处理条 件下得到的. 第二. 材料的性能还与试样的尺寸有关. 且随试样截面尺 寸的增大. 其力学性能一般是降低的. 因此. 必须考虑零件尺寸与手册 中试样尺寸的差别. 并进行适当的修正. 第三. 材料的化学成分、加工、 处理的工艺参数本身都有一定的波动范围. 所以其力学性能数据也有 一个波动范围. 一般手册中的性能数据. 大多是波动范围的下限值. 即 在尺寸和处理条件相同时. 手册中的数据是偏安全的.
• 因此. 在保证使用性能的前提下. 应尽可能选用价廉、货源充足、加 工方便、总成本低的材料. 以取得最大的经济效益. 提高产品在市场上 的竞争力.
• 低合金钢的强度比碳钢高. 工艺性能接近碳钢. 因此. 选用低合金钢往 往经济效益比较显著. 在选用材料时. 还应立足于我国的资源. 并考虑 我国的生产和供应情况. 例如能用硅锰钢的. 就尽量不要用铬镍钢. 此 外. 对同一企业来说. 所选用的材料种类、规格应尽量少而集中. 以便 于采购和管理. 减少不必要的附加费用.
• (三) 选材时. 还应充分考虑经济性 • 选材时应注意降低零件的总成本. 零件的总成本包括材料本身的价格、
加工费、管理费及其他附加费用(如零件的维修费等). 据资料统计. 在 一般的工业部门中. 材料的价格要占产品价格的３０％ ~ ７０％ .
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第一节 零件的失效形式和选材原则
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第一节 零件的失效形式和选材原则
• 总之. 作为工程技术人员. 在选用材料时. 必须了解我国的资源和生产 情况. 从实际情况出发. 全面考虑材料的使用性能、工艺性能和经济性 等方面的因素. 以保证产品性能优良、成本低廉、经济效益最佳.
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第二节 零件毛坯的选择
• 除了少数要求不高的零件外. 机械上的大多数零件都要通过铸造、锻 压或焊接等加工方法先制成毛坯. 然后再经切削加工制成成品. 因此. 零件毛坯选择是否合理. 不仅影响每个零件乃至整部机械的制造质量 和使用性能. 而且对零件的制造工艺过程、生产周期和成本也有很大 的影响.
• 一、零件热处理的技术条件及标注 • 需要热处理的零件. 设计者应根据零件的性能要求. 在图样上标明零件
所用材料的牌号. 并应注明热处理的技术条件. 以供热处理生产和检验 时使用.热处理技术条件的内容包括: 零件最终的热处理方法、热处理 后应达到的力学性能指标等. 零件经热处理后应达到的力学性能指标.
第一节 零件的失效形式和选材原则
• 然后根据主要的使用性能指标来选择较为合适的材料. 有时还需要进 行一定的模拟试验来最后确定零件的材料. 对于一般的机械零件. 则主 要以其力学性能作为选材依据.对于用非金属材料制成的零件(或构件). 还应注意工作环境对其性能的影响. 因为非金属材料对温度、光、水、 油等的敏感程度比金属材料大得多.
用要求包括对零件形状和尺寸的要求. 以及工作条件对零件性能的要 求. 工作条件通常指零件的受力情况、工作温度和接触介质等. 所以对 零件的使用要求也就是对其外部和内部质量的要求. 例如机床的主轴 和手柄. 虽同属轴类零件. 但其承载及工作情况不同. 主轴是机床的关 键零件. 尺寸、形状和加工精度要求很高. 受力复杂. 在长期使用过程 中只允许发生极微小的变形. 因此选用４５ 钢或４０Ｃｒ 等具有良好 综合力学性能的材料. 经锻造制坯及严格的切削加工和热处理制成. 而 机床手柄. 尺寸、形状等要求不很高. 受力也不大. 故选用低碳钢棒料 或普通灰铸铁毛坯. 经简单的切削加工即可制成.
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第二节 零件毛坯的选择
• 不需要热处理. 再如. 燃气轮机上的叶片和电风扇叶片. 虽然同是具有 空间几何曲面形状的叶片. 但前者要求采用优质合金钢. 经过精密锻造 和严格的切削加工及热处理. 并且需经过严格的检验. 其制造尺寸的微 小偏差. 将会影响工作效率. 其内部的某些缺陷则可能造成严重的后果. 而一般电风扇叶片. 采用低碳钢薄板冲压成形或采用工程塑料成形就 基本完成了.
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第一节 零件的失效形式和选材原则
• (二) 材料的工艺性应满足加工要求 • 材料的工艺性是指材料适应某种加工的能力. 在选材中. 与使用性能比
较. 材料的工艺性能常处于次要地位. 但在某些特殊情况下. 工艺性能 也会成为选材的主要依据. 高分子材料的成形工艺比较简单. 切削加工 性比较好. 但其导热性差. 在切削过程中不易散热. 易使工件温度急剧 升高而使其变焦(热固性塑料) 或变软(热塑性塑料). 陶瓷材料成形后硬 度极高. 除了可以用碳化硅、金刚石砂轮磨削外. 几乎不能进行其他加 工. 金属材料如果用铸造成形. 最好选择共晶成分或接近共晶成分的合 金. 如果用锻造成形. 最好选用组织呈固溶体的合金.
第十二章 零件选材及加工工艺分析
• 第一节 零件的失效形式和选材原则 • 第二节 零件毛坯的选择 • 第三节 零件热处理的技术条件和工序位置 • 第四节 典型零件材料和毛坯的选择及加工工
艺分析
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第一节 零件的失效形式和选材原则
• 一、机械零件的失效形式 • 所谓失效. 是指零件在使用过程中. 由于尺寸、形状或材料的组织与性
费用、人工费、各项折旧费和其他辅助费用等分摊到该零件上的份额. 在选择毛坯的类别和具体的制造方法时. 通常是在保证零件使用要求 的前提下. 把几个可供选择的方案从经济上进行分析、比较. 从中选择 成本低廉的方案. • ３.考虑实际生产条件 • 根据使用要求和制造成本分析所选定的毛坯制造方法是否能实现. 还 必须考虑企业的实际生产条件. 只有实际生产条件能够实现的件时. 应 首先分析本厂的设备条件和技术水平能否满足毛坯制造方案的要求.
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第三节 零件热处理的技术条件和工序 位置
• 一般仅需标注出硬度值. 但对于某些力学性能要求较高的重要零件. 例如动力机械上的关键零件(如曲轴、连杆、齿轮等). 还应标出强度、 塑性、韧性指标. 有的还应提出对金相显微组织的要求. 对于渗碳件则 还应标注出渗碳淬火、回火后的硬度(表面和心部)、渗碳的部位(全部 或局部)、渗碳层深度等. 对于表面淬火零件. 在图样上应标出淬硬层 的硬度、深度与淬硬部位. 有的还应提出对显微组织及限制变形的要 求(如轴淬火后弯曲度、孔的变形量等).