工程材料與機械加工工藝

『伍』 工程材料在機械製造過程中的地位和作用

基礎 沒有材料啥也做不了
很多高科研的
因為被材料制約住了
最後都去研究材料了

『陸』 機械，工程材料與熱加工。

主要是熱處理問題，甲廠沒有經過熱處理，熱處理規范：淬火:第一次880℃,第二次870℃,油冷;回火200℃,水冷、空冷

『柒』 機械工程材料 類型 金屬成型 加工的主要方法和手段

金屬類——金屬切削；焊接；鑄造；鍛造；沖壓
非金屬類——熱塑；層壓；打磨；切割
問題太籠統了

『捌』 材料加工工藝和機械製造有啥關系

一、生產過程和工藝過程
Ø 生產過程:機械產品製造時，將原材料或半成品變為產品的各有關勞動過程的總和，稱為生產過程。它包括：生產技術准備工作(如產品的開發設計、工藝設計和專用工藝裝備的設計與製造、各種生產資料及生產組織等方面的准備工作)；原材料及半成品的運輸和保管；毛坯的製造；零件的各種加工、熱處理及表面處理；部件和產品的裝配、調試、檢測及塗裝和包裝等。
應該指出，上述的「原材料」和「產品」的概念是相對的，一個工廠的「產品」可能是另一個工廠的「原材料」，而另一個工廠的「產品」又可能是其他工廠的「原材料」。因為在現代製造業中，通常是組織專業化生產的，如汽車製造，汽車上的輪胎、儀表、電器元件、標准件及其他許多零部件都是由其他專業廠生產的，汽車製造廠只生產一些關鍵零部件和配套件，並最後組裝成完整的產品一汽車。產品按專業化組織生產，使工廠的生產過程變得較為簡單，有利於提高產品質量，提高勞動生產率和降低成本，是現代機械工業的發展趨勢。
Ø 工藝過程：在生產過程中，凡直接改變生產對象的尺寸、形狀、性質(物理性能、化學性能、力學性能)及相對位置關系的過程，統稱為工藝過程。如毛坯製造、機械加工、熱處理、表面處理及裝配等，它是生產過程中的主要過程，其他過程稱為輔助過程。機械加工工藝過程：用機械加工方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量，使其成為產品零件的過程稱為機械加工工藝過程。
二、工藝過程的組成
一個零件的加工工藝往往是比較復雜的，根據它的技術要求和結構特點，在不同的生產條件下，常常需要採用不同的加工方法和設備，通過一系列的加工步驟，才能使毛坯變成零件。我們在分析研究這一過程時，為了便於描述，需要對工藝過程的組成單元給於科學的定義。
機械加工工藝過程是由一個或若干們匝序排列的工序組成，而工序又可分為安裝、工位、工步和走刀。
1．工序
－個或一組工人，在一台機床或一個工作地，對一個或同時對幾個工件所
連續完成的那部分工藝過程，稱為工序。
區分工序的主要依據是工作地是否變動和加工是否連續。如圖2－1所示階梯軸，當加工數量較少時，可按表2－1劃分工序；當加工數量較大時，可按表2－2劃分工序。
從表2－1和2－2可以看出，當工作地點變動時，即構成另一工序。同時，在同一工序內所完成的工作必須是連續的，若不連續，也即構成另一工序。下面著重解釋「連續」的概念。所謂「連續」有按批「連續」和按件「連續」之分，表2－1與表2－2中，整批零件先在磨床上粗磨外圓後，再送高頻淬火機高頻淬火，最後再到磨床上精磨外圓，即使是在同一台磨床上，工作地點沒有變動，但由於對這一批工件來說粗磨外圓和精磨外圓不是連續進行的，所以，粗磨和精磨外圓應為二道獨立工序。除此以外，還有一個按件「不連續」問題，
如表2－2中的工序2和工序3，先將一批工件的一端全部車好，然後調頭在同一車床上再車這批工件的另一端，雖然工作地點沒有變動，但對每一個工件來說，兩端的加工已不連續，嚴格按著工序的定義也可以認為是兩道不同工序。不過，在這種情況下，究竟是先將工件的兩端全部車好再車另一階梯軸，還是先將這批工件一端全部車好後再分別車工件的另一端，對生產率和產品質量均無影響，完全可以由操作者自行決定，在工序的劃分上也可以把它當作一道工序。綜上所述，我們知道，如果工件在同一工作地點的前後加工，按批不是連續進行的，肯定是兩道不同工序；如果按批是連續的而按件不連續，究竟算一道工序還是兩道工序，要視具體情況而定。
工序是組成工藝過程的基本單元，也是制定生產計劃和進行成本核算的基本單元。
2．安裝
在同一工序中，工件的工作位置可能只裝夾一次，也可能要裝夾幾次。所謂安裝是指工件經一次裝夾後所完成的那一部分工序。如表2－1所示的工序1要進行兩次裝夾：先夾工件一端，車端面、鑽頂尖孔，稱為安裝；再調頭車另一端面，鑽頂尖孔，稱為安裝.
工件在加工中，應盡量減少裝夾次數，以減少裝夾誤差和裝夾工件所花費時間。
3．工位
為了減少工件裝夾次數，常採用各種回轉工作台、回轉夾具或移動夾具，使工件在一次裝夾中，先後處於幾個不同的位置進行加工。工件相對於機床或刀具每占據一個加工位置所完成的那部分工藝過程，稱為工位。如表2－2中工序1銑端面、鑽頂尖孔，就有兩個工位。
工件裝夾後，先在工位 = 1 \* ROMAN I銑端面，然後移動到工位Ⅱ鑽頂尖孔，如圖2－2所示。
4．工步
在一道工序中，可能要加工幾個不同表面，也可能用幾把不同刀具進行加工，還有可能用幾種不同切削用量分幾次進行加工。為了描述這個過程，工序下面又可細分工步。工步是指加工表面、加工工具和切削用量(不包括背吃刀量)都不變的情況下，所完成的那一部分工序內容。一般情況下，上述三個要素任意改變一個，就認為是不同工步了。但下述兩種情況可以作為一種例外。第一種情況，對那些連續進行的若干個相同的工步，可看作一個工步。如圖2－3所示零件，連續鑽四個15mm的孔，可看作一個工步鑽4孔15mm，以簡化工藝文件。另一種情況，有時為了提高生產率，用幾把不同刀具，同時加工幾個不同表面，如圖2－4所示，也可看作一個工步，稱為復合工步。5．走刀
在一個工步內，如果被加表面需切去的金屬層很厚，需要分幾次切削，每進行一切削稱為一次走刀。
三、生產綱領、生產類型及其工藝特徵
機械產品的製造工藝不僅與產品的結構、技術要求有很大關系，而且也與企業的生產類型有很大關系，而企業的生產類型是由企業的生產綱領所決定的。
1．生產綱領
生產綱領是指計劃期內產品的產量。計劃期常定為一年，所以年生產綱領也就是年產量。
零件的生產綱領要計人備品和允許的廢品數量，可按下式計算
式中N－－零件的年產量；
P－－產品的年產量；
－－每台產品中該零件的數量；
－－備品的百分率；
－－廢品的百分率。
2．生產類型
根據生產綱領的大小和產品品種的多少，機械製造企業的生產可分為三種類型：單件生產、成批生產和大量生產。
(1)單件生產產品品種很多，同一產品的產量很少，而且很少重復生產，各工作地加工對象經常改變。如重型機械製造、專用設備製造和新產品試制等均屬單件生產。
(2)大量生產產品的產量很大，大多數工作地長期重復地進行某一工件的某一工序的生產。如汽車、拖拉機、軸承和自行車等產品製造多屬大量生產。
(3)成批生產一年中分批輪流製造幾種產品，工作地的加工對象周期性地重復。如機床、機車、紡織機械等產品製造，多屬成批生產。
同一產品(或零件)每批投人生產的數量稱批量，批量可根據零件的年產量及一年中的生產批數計算確定。一年的生產批數需根據市場需要、零件的特徵、流動資金的周轉及倉庫容量等具體情況確定。根據批量的大小和被加工零件的特徵，成批生產又可分為小批生產、中批生產和大批生產。小批生產的工藝特點與單件生產相似；大批生產的工藝特點與大量生產相似。中批生產介於單件生產和大量生產之間。
各種生產類型的工藝特徵見表2－3（見課本P.54）。
表2－3各種生產類型的工藝特徵
工藝特徵零件的互換性
由表2－3可知，同一產品的生產，由於生產類型的不同，其工藝方法完全不一樣。一般說來，生產同樣一個產品，大量生產要比單件生產與成批生產的生產效率高，成本低，產品質量穩定、可靠。但市場對機械產品的需求是多元化的，需求量有多有少。據國內外統計表明：目前在機械製造中，單件和小批生產佔多數。隨著科學技術的發展，產品更新周期越來越短，產品的品種規格將會不斷增加，多品種、小批量生產在今後還會有增長趨勢。是否有可能對品種多而批量不大的產品也能按大批量的方式組織生產呢?可能性是存在的，辦法是使產品的結構盡量標准化、系列化。如果產品結構的標准化、系列化系數達到70%～80%以上，那麼就可以將多家工廠按協作方式組織專業化生產，將多品種小批量生產轉化為大批量生產，可取得很高的經濟效益。另外，採用成組加工技術，也可以將一個企業的多品種、小批量的生產類型轉化為批量較大的生產類型。近年來，柔性加工系統的出現，為單件小批量生產提供了高效的先進設備，是機械製造工藝的一個重要發展方向。
生產類型的具體劃分，可根據生產綱領和產品及零件的特徵(輕重、大小、結構復雜程度、精度等)，參考表2－4確定。表2－4中的重型零件、中型零件、輕型零件可參考表2－5所列數據確定。

毛坯的選擇
零件是由毛坯按照其技術要求經過各種加工而最後形成的。毛坯選擇的正確與否，不僅影響產品質量，而且對製造成本也有很大影響。因此，正確地選擇毛坯有著重大的技術經濟意義。
一、毛坯的種類
毛坯的種類很多，同一種毛坯又有多種製造方法。機械製造中常用的毛坯有以下幾種。
1．鑄件
形狀復雜的毛坯，宜用鑄造方法製造。根據鑄造方法不同，鑄件又可分為以下幾種類型。
(1)砂型鑄造的鑄件這是應用最為廣泛的一種鑄件，它又有木模手工造型和金屬模機器造型之分。木模手工造型鑄件精度低，加工表面需留較大的加工餘量，手工造型生產效率低，適用單件小批生產或大型零件的鑄造。金屬模機器造型生產效率高，鑄件精度也高，但設備費用高，鑄件的重量也受限制，適應於大批量生產的中小型鑄件。砂型鑄造鑄件材料不受限制，以鑄鐵應用最廣，鑄鋼、有色金屬鑄造也有應用。
(2)金屬型鑄造的鑄件將熔融的金屬澆注到金屬模具中，依靠金屬自重充滿金屬鑄型腔而獲得的鑄件。這種鑄件比砂型鑄造鑄件精度高、表面質量和力學性能好，生產率也較高，但需專用的金屬型腔模，適用於大批量生產中的尺寸不大的有色金屬鑄件。
(3)離心鑄造鑄件將溶融金屬注入高速旋轉的鑄型內，在離心力作用下，金屬液充滿型腔而形成的鑄件。這種鑄件結晶細，金屬組織緻密，零件的力學性能好，外圓精度及表面質量高，但內孔精度差，需要專門的離心澆注機，適用於批量較大黑色金屬和有色金屬的旋轉體鑄件。
(4)壓力鑄造鑄件將溶融的金屬，在一定壓力作用下，以較高速度注入金屬型腔內而獲得的鑄件。這種鑄件精度高，可達ITll～ITl3，表面粗糙度值小，可達Ra3.2～0.4um,鑄件的力學性能好，同時可鑄造各種結構較復雜的零件，鑄件上的各種孔眼、螺紋、文字及花紋圖案均可鑄出。但需要一套昂貴的設備和型腔模，適用於批量較大的形狀復雜、尺寸較小的有色金屬鑄件。
(5)精密鑄造鑄件將石蠟通過型腔模壓製成與工件一樣的臘製件，再在臘制工件周圍粘上特殊型砂，凝固後將其烘乾焙燒，臘被蒸化而放出，留下工件形狀的模殼，用來澆濤。
精密鑄造鑄件精度高，表面質量好。一般用來鑄造形狀復雜的鑄鋼件，可節省材料，降低成本，是一項先進的毛坯製造工藝。
2．鍛件
機械強度要求高的鋼製件，一般要用鍛件毛坯。鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種。
自由鍛造鍛件是在鍛錘或壓力機上用手工操作而成形的鍛件。它的精度低，加工餘量大，生產率也低，適於單件小批生產及大型鍛件。
模鍛件是在鍛錘或壓力機上，通過專用鍛模而鍛製成形的鍛件。它的精度和表面質量均比自由鍛造好，可以使毛坯形狀更接近工件形狀，加工餘量小。同時由於模鍛件的材料纖維組織分布好，鍛製件的機械強度高。模鍛的生產效率高，但需要專用的模具，且鍛錘的噸位也要比自由鍛造大。主要適用於批量較大的中小型零件。
3．型材
型材按截面形狀可分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼及其他特殊截面的型材。型材有冷拉和熱軋兩種。熱軋的精度低，價格較冷拉的便宜，用於一般零件的毛坯。冷拉的尺寸較小，精度高，易於實現自動送料，但價格貴，多用於批量較大在自動機床上進行加工的情況。
4．焊接件
將型鋼或鋼板，焊接成所需的結構，適於單件小批生產中製造大型毛坯，其優點是製造簡便，周期短，毛坯重量輕；缺點是焊接件抗振性差，由於內應力重新分布引起的變形大，因此在進行機械加工前需經時效處理。
5．沖壓件
在沖床上用沖模將板料沖制而成。沖壓件的尺寸精度高，可以不再進行加工或只進行精加工，生產效率高。適於批量較大而零件厚度較小的中小型零件。
6．冷擠壓件
在壓力機上通過擠壓模擠壓而成，生產效率高。冷擠壓毛坯精度高，表面粗糙度值小，可以不再進行機械加工。但要求材料塑性好，主要為有色金屬和塑性好的鋼材。適於大批量生產中製造形狀簡單的小型零件。如儀表上和航空發動機中的小型零件。
7．粉末冶金
以金屬粉末為原料，在壓力機上通過模具壓製成型後經高溫燒結而成。生產效率高，零件的精度高，表面粗糙度值小，一般可不再進行精加工，但金屬粉末成本較高，適於大批大量生產中壓制形狀較簡單的小型零件。
二、毛坯的選擇
毛坯的種類和製造方法對零件的加工質量、生產率、材料消耗及加工成本都有影響。提高毛坯精度，可減少機械加工的勞動量，提高材料利用率，降低機械加工成本，但毛坯製造成本增加，兩者是相互矛盾的。選擇毛坯應綜合考慮下列因素。
(1)零件的材料及對零件力學性能的要求例如零件的材料是鑄鐵或青銅，只能選鑄造毛坯，不能用鍛造。若材料是鋼材，當零件的力學性能要求較高時，不管形狀簡單與復雜，都應選鍛件；當零件的力學性能無過高要求時，可選型材或鑄鋼件。
(2)零件的結構形狀與外形尺寸鋼質的一般用途的階梯軸，如台階直徑相差不大，可用棒料；若台階直徑相差大，則宜用鍛件，以節約材料和減少機械加工工作量。大型零件，受設備條件限制，一般只能用自由鍛和砂型鑄造；中小型零件根據需要可選用模鍛和各種先進的鑄造方法。
(3)生產類型大批大量生產時，應選毛坯精度和生產率都高的先進的毛坯製造方法，使毛坯的形狀、尺寸盡量接近零件的形狀、尺寸，以節約材料，減少機械加工工作量，由此而節約的費用會遠遠超出毛坯製造所增加的費用，獲得好的經濟效益。單件小批生產時，採用先進的毛坯製造方法所節約的材料和機械加工成本，相對於毛坯製造所增加的設備和專用工藝裝備費用就得不償失了，故應選毛坯精度和生產率均比較低的一般毛坯製造方法，如自由鍛和手工木模造型等方法。
(4)生產條件選擇毛坯時，應考慮現有生產條件，如現有毛坯的製造水平和設備情況，外協的可能性等。可能時，應盡可能組織外協，實現毛坯製造的社會專業化生產，以獲得好的經濟效益。
(5)充分考慮利用新工藝、新技術和新材料隨著毛坯製造專業化生產的發展，目前毛坯製造方面的新工藝、新技術和新材料的應用越來越多，如精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料的應用日益廣泛，這些方法可大大減少機械加工量，節約材料，有十分顯著的經濟效益，我們在選擇毛坯時，應於充分考慮，在可能的條件下，盡量採用。

『玖』 機械加工題目，工程材料和熱處理工藝 這是其中10題，給出正確答案，謝謝！

50、B 51、D 52、C 53、B 54、C 55、C
56、D 57、B 58、C 59、C 60、D 61、(可能是)C

『拾』 機械工程材料的機械加工技術的發展

工業革命以前，機械大都是由木工手工製成的木結構，金屬（主要是鋼和鐵）僅用以製造儀器、鍾表、鎖、泵和木結構機械上的小型零件。金屬加工主要靠機匠的精工細作以達到需要的精度。隨著蒸汽機的廣泛使用以及隨之出現的礦山、冶金、輪船和機車等大型機械的發展，需要成形加工和切削加工的金屬零件越來越多，所用金屬材料由銅、鐵發展到以鋼為主。機械加工（包括鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等技術及其設備以及切削加工技術和機床、刀具、量具等）迅速發展，從而保證了發展生產所需要的各種機械裝備供應。同時，隨著生產批量的增大和精密加工技術的發展，也促進了大量生產方法（零件互換性生產、專業分工和協作、流水加工線和流水裝配線等）的形成。