材料與工藝培訓(xùn)課程-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 件需要固定連接或使之成為一體的時候，可以選擇焊接的方式。參見圖123。但焊出的焊疤一般較明顯，不是太美觀，而且焊接強(qiáng)度較低，不適于大型或重要零件的焊接。上述四種焊接方法由于操作時都帶有一定的危險(xiǎn)性，必須有專門人員進(jìn)行操作。金屬制造的刀具一般使用工具鋼或合金工具鋼為原料，由專門的工廠制造；非金屬刀具可用陶瓷、金剛石等材料制造。圖129 鋸削示意圖1）車削加工所用設(shè)備叫做車床，根據(jù)車床主軸的布置形式可分為臥式車床（圖1210和圖1211）和立式車床，根據(jù)用途工藝范圍可分為萬能型和專用型。1）刨削加工所用設(shè)備叫做刨床，一般中小型零件加工采用牛頭刨床（圖1216），大型工件的加工則采用龍門刨床（圖1217）。砂輪的磨削能力與磨料顆粒的粒度有很大關(guān)系，粒度又叫做“目”，表示粒度大小的粒度號又叫做“目數(shù)”。而砂輪的磨粒變鈍后，磨粒就會破碎，產(chǎn)生新的較鋒利的棱角；或者圓鈍的磨粒從砂輪表面脫落，露出新鮮鋒利的磨粒，繼續(xù)對工件進(jìn)行加工。參見圖1226。此外常用的刀具還有擴(kuò)孔鉆、中心孔鉆和絞刀。是現(xiàn)代切削加工技術(shù)的發(fā)展方向。圖1233 折板示意圖 圖1234 拉伸示意圖卷板加工:有些產(chǎn)品需要用弧型板做，這就需要將板通過卷板工藝使薄鋼板變成弧型，也就是將薄板通過卷板機(jī)的軋輥，使薄鋼板轉(zhuǎn)彎為弧型板。其主要作用是確定工件上各加工面的加工位置，作為加工或安裝的依據(jù)。4）劃線：用劃線工具按照圖紙尺寸劃出基準(zhǔn)線和其它線，并檢查其正確性。B、運(yùn)鋸分為單手握鋸和雙手握鋸兩種方式：單手握鋸：用于小斷面的鋸斷。圖1241 起鋸手法銼削：銼削是用銼刀對工件表面進(jìn)行加工的操作。前兩類銼刀應(yīng)用較廣，后一類不常用。板牙有整體式（固定式）和開縫式（可調(diào)式）兩種。鋼直尺用于一般測量精度不高的長度測量。b、使用游標(biāo)卡尺應(yīng)注意以下事項(xiàng)a）檢查零線：使用前應(yīng)先擦凈卡尺，合攏卡腳，檢查尺身與游標(biāo)的零線是否對齊。按用途分有外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺、深度千分尺、公法線千分尺、螺紋千分尺和杠桿千分尺等。因此，微分筒每轉(zhuǎn)過一格，軸向移動的距離為 。c）擦凈工件：工件測量面應(yīng)擦凈，否則將產(chǎn)生讀數(shù)誤差。非金屬材料的種類相當(dāng)廣泛，可以說除金屬材料以外的所有材料，都屬于非金屬材料，如紙、木材、陶瓷以及高分子聚合物等等。針葉樹材一般樹干高大，紋理通直，易加工，易干燥，開裂和變形較小，適于作結(jié)構(gòu)用材。指單位體積木材的重量。（ 4 ）木材的紋理方向。為減小木材使用中發(fā)生變形和開裂，通常板方材須經(jīng)自然干燥或人工干燥。成形加工：要使木材變成產(chǎn)品，須通過分割、加工、組裝的過程，這個過程我們稱之為工藝過程。木工刨的種類有很多，有平刨、特型刨之分。比鏟刀口相對小一點(diǎn)且厚一點(diǎn)的我們稱之為鑿，它的作用主要是鑿榫眼 (褲洞) ，要根據(jù)洞口的寬度選擇合適的鑿刀，在木材上開口。第二節(jié) 陶瓷工藝〇、概述陶瓷屬于無機(jī)非金屬材料，屬于化學(xué)材料中的硅酸鹽材料，是一類硬度、耐溫材料。從原料上來看，陶采用陶土（粘土質(zhì)）為原料，而瓷采用高嶺土（一種以粘土、長石、石英為主要成分的瓷土材料）為原料；從燒成溫度上來看，套的燒成溫度較低，而瓷的燒成溫度要高得多；從制成品來看，陶器較粗糙，含有大量氣孔，有一定的吸水性，機(jī)械強(qiáng)度較差，制件多為厚壁，而瓷器表面光滑、質(zhì)地堅(jiān)硬致密，無吸水性，敲擊是聲音清脆，可制作薄壁制件。參見圖224。也可加入其他氧化物、碳酸鹽類物質(zhì)。旋坯成型一般有兩種方法：拉坯、旋壓和滾壓。從工業(yè)設(shè)計(jì)的角度來說注型是屬于工業(yè)生產(chǎn)層次的，它雖然缺乏個性，但有正確性、統(tǒng)一性的優(yōu)點(diǎn)，一個模具可產(chǎn)生出大量的同樣產(chǎn)品。第三節(jié) 塑料與工藝〇、概述塑料屬于有機(jī)非金屬材料中的高分子合成材料，在常溫下呈玻璃態(tài)。因此，熱熔性塑料也不耐熱。二、常用塑料及性能簡介1,聚乙稀（ PE ）：由低分子乙烯單體聚合而得的熱熔性塑料。工業(yè)上一般用來制造排水管、電線管、殼體、板材等。因其透明度高（透光率高達(dá) 92% ），不易破碎，故俗稱為有機(jī)玻璃。白色或透明，無毒、無味，機(jī)械強(qiáng)度高、堅(jiān)韌、抗拉，耐磨性、耐溶劑型、電絕緣性、潤滑性能良好，易成型加工但尺寸穩(wěn)定性差。制品潔白，有臘狀感。是制造“玻璃鋼”的主要原料，固化后機(jī)械性能高，化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性良好，有良好的加工性能。注射成型原理系將顆粒狀塑料置于料筒內(nèi)加熱使其熔融塑化后，通過螺桿或柱塞施加壓力，使料筒內(nèi)的物料經(jīng)料筒末端的噴嘴注射到具有所需產(chǎn)品形狀型腔的模具中，然后冷卻脫模即可得到所需形狀的制品。第一階段是塑化，這就是經(jīng)過加熱或加入溶劑使顆粒物料變成粘流體；第二階段是成型，這就是在壓力的作用使粘流體經(jīng)過機(jī)頭從而得到連續(xù)的型材；第三階段是定型，這就是用冷卻或溶劑脫除的方法使型材由塑性狀態(tài)變?yōu)楣腆w狀態(tài)。本章小結(jié):這章里我們簡單地介紹了幾種非金屬材料及工藝，由于非金屬材料特別多，不可能全部講到，需要同學(xué)們平時多了解這方面的知識。如焊接、膠接、鉚接等屬于不可拆連接，而螺紋連接則屬于可拆連接。根據(jù)對螺栓加工要求不同，螺栓分為粗制、半精制和精制三種，在機(jī)械制造中主要應(yīng)用半精制和精制螺拴兩種。根據(jù)用途不同，螺釘可分為連接螺釘和緊定螺釘兩類。螺紋連接除上述三種常用型式外，還有吊環(huán)螺釘和地腳螺栓兩種特殊螺紋連接。短型地腳螺栓其長度為80~400mm，適用于穩(wěn)定載荷；長型地腳螺栓其長度為500~1500mm，適用于沖擊、振動或傾倒力矩很大的機(jī)器上。4）鉚合時可用冷鉚或熱鉚。其中以半圓頭鉚釘（圖3111，a）應(yīng)用最廣；沉頭鉚釘（圖3111，b）只有在要求接縫平面平滑時才用，如輪船甲板處；平錐頭鉚釘（圖3111，c）的釘頭較大，可用于容易受腐蝕的地方，如船體或鍋爐的火箱處。 榫卯連接:此種結(jié)構(gòu)連接多用于木材的連接，常用的接頭型式參見圖3113。第二節(jié) 膠合連接〇、概述膠接是利用膠粘劑在一定條件下把預(yù)制的元件的圖655a中的輪圈和輪心）連接在一起，并具有一定的連接強(qiáng)度。5）工藝過程易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化。作前處理時應(yīng)將被膠接材料表面清理干凈，特別不能留有油污、積垢，金屬材料要去除表面氧化層，膠接面是平面的，要保證平面的平整度，不能有大的凹凸。非如此不可時，則應(yīng)重新處理表面、重新涂膠。切不可認(rèn)為膠粘劑一干就膠不住了。金屬材料的膠接金屬材料的膠接多采用環(huán)氧系的膠粘劑，一般用雙組分的環(huán)氧樹脂，根據(jù)用途，另一組分可采用尼龍膠、丁腈膠、酚醛膠等材料。其次要選擇紋理，木材是一種各向異性（所謂各向異性是指同一塊材料，在不同的方向上所表現(xiàn)出來的性能不同）的材料，包括收縮率也如此。材料的表面處理方法可以說是五花八門、千變?nèi)f化，各種材料有各種處理的方法，有用機(jī)械加工的方法，有用模具成型的方法，有用化學(xué)處理的方法,有用表面噴涂的方法等等。本章小結(jié):在這一章里主要談了一些材料的連接結(jié)構(gòu)，要求學(xué)生能夠利用材料特性在設(shè)計(jì)時巧妙應(yīng)用在其中。木材的膠接：木材的膠接可分為層接（加厚）和頭接（加長）兩大類，還包括同材膠接（同質(zhì)木材、異質(zhì)木材的膠接）和異材膠接（木材于其他材料膠接）。不同的膠粘劑其固化的時間不同，瞬干型膠粘劑（如502）的固化時間為30秒左右，這是最快的，絕大部分膠粘劑都需要較長的固化時間，具體可查閱有關(guān)的技術(shù)書籍。參見圖321。一些樹脂型的膠粘劑是雙組分的，必須現(xiàn)配現(xiàn)用，用多少配多少，以免造成浪費(fèi)。通常為混合料，由基料、固化劑、填料、增韌劑、稀釋劑及其他助劑配合而成。2）接頭的應(yīng)力分布較均勻，對于薄板（特別是非鐵金屬）結(jié)構(gòu)，避免了鉚、焊、螺紋連接引起的應(yīng)力集中和局部翹曲。按扣連接:按扣的連接是利用材料的彈性和機(jī)械互鎖原理巧妙結(jié)合達(dá)到連接目的的。槽銷開有縱槽，借材料彈性擠緊在未經(jīng)鉸光的銷孔中，可多次裝拆，多用于傳遞載荷。因此，目前除在橋梁、建筑、造船、重型機(jī)械及飛機(jī)制造等工業(yè)部門中仍常采用外，應(yīng)用已漸減少，并為焊接、膠接所代替。將鉚釘穿入被連接件的鉚釘孔中，用錘擊或壓力機(jī)壓縮鉚釘桿端，使桿鐓粗充滿釘孔，同時在桿端形成鉚釘頭，從而使被連接件處于兩端鉚釘頭的壓緊鉚釘頭的壓緊之中，組成鉚釘連接（圖318）。為了在起重和搬運(yùn)時安全，吊環(huán)螺釘應(yīng)進(jìn)行200%額定靜載荷的強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)后螺釘不允許有永久變形和裂縫。圖314 緊定螺釘 圖315 緊定螺釘頭部和尾部結(jié)構(gòu)2）緊定螺釘 如圖31圖314所示。雙頭螺柱旋入機(jī)體深度要根據(jù)被連接零件的材料而定。這些連接類型所用的連接件包括有螺栓、雙頭螺柱、螺釘、螺母和墊圈等。本章擬從連接的角度，將各種常用的連接方式作一介紹。一般用于熱固性塑料的成型加工，運(yùn)用這種方法生產(chǎn)的電器面板是典型的壓制成型。要得到一個好的注塑產(chǎn)品，在操作時還涉及到操作人員的技術(shù)素質(zhì)、材料的品種、溫度的控制等等因素。塑料是一個品類眾多的大家族，各有各的用途，在許多場合已成為金屬和其他天然材料的最好替代品，有著不可限量的發(fā)展前景。10,聚碳酸酯（個人計(jì)算機(jī)）：分子中含有碳酸酯基團(tuán)的熱塑性高分子聚合物。聚氨酯具有較好的耐磨性和耐老化性、良好的耐化學(xué)腐蝕性和耐油性，富有彈性和強(qiáng)韌性。6,丙烯腈—丁二烯—苯乙烯（ ABS ）：是丙烯腈—丁二烯—苯乙烯的三元共聚物，簡稱 ABS 。此材料為透明材料，表面硬度高，電絕緣性和耐腐蝕性都好，但質(zhì)脆、不耐沖擊，耐熱性也差。可用吹塑、擠出和注塑等多種方法成型，制造薄膜、包裝容器等產(chǎn)品。多數(shù)熱固性塑料（樹脂）都是良好的膠粘劑。（一）按使用范圍分：分成工程塑料和日用塑料，工程塑料適于制造各種工程構(gòu)件，我們以介紹工程塑料為主。有干壓、濕壓等方法。但因?yàn)榕髁显谥谱鬟^程中因受擠壓而導(dǎo)致排列混亂，所以產(chǎn)品易變形。燒成：將上好釉的坯料放入窯爐中，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)，從而獲得產(chǎn)品。干燥：采用自然陰干或烘房干燥的方法，去除毛坯中的水分，便于整形、修光和上釉。2）將待制產(chǎn)品的成分配比換算成原材料的重量比，進(jìn)行稱重配合。中國陶瓷的最高境界產(chǎn)生在宋朝，因?yàn)楫?dāng)時的作品最能在材料與技巧之間、胎與釉之間取得最充分的平衡，有時甚至材料的特質(zhì)勝于花紋的主題。4）鉆:在制作產(chǎn)品的過程中，有時也要經(jīng)常使用鉆的加工方式，木材用的鉆削工具有牽鉆、手搖鉆、電鉆等，鉆孔主要靠的是鉆頭，鉆頭有扁尖鉆、麻花鉆等各種樣式。3）鏟、鑿、砍：在制作物品的過程中，鏟削加工用得較多，凡是不能用刨削加工的部位都可以用鏟削來加工。參見圖211。經(jīng)干燥窯干燥的木材質(zhì)量好，含水可達(dá) 10 ％以下。木材按其質(zhì)地可分為硬木和軟木，一般認(rèn)為闊葉樹為硬木 (雨林) ，針葉為軟木。木材平衡含水率隨地區(qū)、季節(jié)及氣候等因素而變化，約在 10 － 18 ％之間。橫紋又可區(qū)別為與木射線一致的徑向；與木射線相垂直的弦向。常用的木材主要取自樹木的樹干部分，樹干由樹皮、形成層、木質(zhì)部（即木材）和髓心組成。對此國家有規(guī)定（國家標(biāo)準(zhǔn)），具體內(nèi)容可查閱相應(yīng)的材料手冊，不再贅述。b）合理操作：測量時不應(yīng)先鎖緊螺桿，后用力卡工件。圖1252 千分尺a、千分尺的讀數(shù)原理和方法：千分尺的尺架左端裝有砧座（測量面），右端有固定套筒，上面沿軸向刻有格距為 的刻線（即尺身）。d）視線垂直：讀數(shù)時視線要對準(zhǔn)所讀刻線并垂直尺面，否則讀數(shù)不準(zhǔn)。游標(biāo)卡尺按其測量的精度，有 ， 和 三種。兩種長度單位的基本換算為一英寸等于 毫米。頭錐有一段錐度，第八牙以后才是全牙；二錐約二、三牙以后即為全牙。圖1242 銼刀 圖1243 銼刀外形鉗工銼：用于一般工件表面的銼削，因其斷面形狀的不同，又分為各種銼刀。此時左手握住鋸弓前端部，以使運(yùn)鋸更平穩(wěn)，便于加力。1）工具：鋸斷用鉗工手鋸（弓鋸）進(jìn)行，將工件在臺鉗上夾緊進(jìn)行。2）選擇基準(zhǔn)：在工件上確定一些線或面，作為劃線時的依據(jù)。(三)鉗工工藝0、概述：鉗工工藝是一種以手工操作為主的對產(chǎn)品進(jìn)行加工、修配的工藝。（二）板金工藝許多產(chǎn)品是由薄板做成的，如機(jī)器的外殼、治療儀器等，其外殼多數(shù)是由薄板通過折板工藝做成。1）組合機(jī)床：它是一種專用機(jī)床。但銑刀的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，刃磨需用專門的設(shè)備，因此價格較貴，加工成本高。銑削和車削一樣，也是一種工藝范圍廣泛的加工工藝。圖1220 砂輪外形3）磨削可對平面（圖1221）、外圓表面（圖1222）、內(nèi)孔表面（圖1223）進(jìn)行精加工，加工精度很高，如鏡面磨床能將金屬表面磨削得平滑如鏡、光可鑒人。有時也在產(chǎn)品局部留下接刀痕作為表面肌理，也可看作是對產(chǎn)品表面的一種特殊處理。通過這種加工方法，一般可以得到具有回轉(zhuǎn)體表面的零件。鋸削：一般情況下金屬的原材料都很大（很長），在加工過程中，不可能把整塊（整根）的原材料直接進(jìn)行加工，需要把原材料先分成若干小塊削小段削再進(jìn)行加工行這種分小塊（小段）的工藝可以選擇鋸削。切削加工必須采用專門的設(shè)備（機(jī)床）和刀具進(jìn)行，絕大多數(shù)情況采用電動機(jī)提供切削動力，同時對操作者的技術(shù)也有較高的要求。圖126 電阻壓力焊（點(diǎn)焊）原理圖 圖127 電阻壓力焊（縫焊）原理圖4）點(diǎn)焊:電焊是一種電阻壓力焊（圖126），同屬此類焊接原理的還有縫焊（圖127）等方法。參見圖124。 圖123 電焊原理圖 圖124 氣體保護(hù)焊原理圖 圖125 氣焊原理圖1）電弧焊：電焊（習(xí)慣上將電弧焊簡稱為電焊）是將被焊接件和焊條作為兩個電極，用高能量電弧產(chǎn)生高溫，使焊條溶于兩