机械设计工艺与规范课件.ppt

机械专业培训课 机械工艺设计规范 目 录机械工艺设计规范机械工艺设计规范目目 录录•1 材料选择材料选择•2 图纸标准化图纸标准化•3 公差设计准则公差设计准则•4 工艺设计准则工艺设计准则•5 标准件设计准则标准件设计准则•6 薄板件设计准则薄板件设计准则•7 焊接件设计准则焊接件设计准则•8 工艺流程设计工艺流程设计•9 工艺审核工艺审核•10 塑胶件设计准则塑胶件设计准则•11 腐蚀设计准则腐蚀设计准则 12 力学原理设计准则力学原理设计准则13 运动部件设计准则运动部件设计准则14 轴支承设计准则轴支承设计准则15 便于装配设计准则便于装配设计准则16 工艺设计基础工艺设计基础 17 工装设计工装设计 18 机械加工工艺机械加工工艺 19 可靠性设计准则可靠性设计准则 20 热应力设计准则热应力设计准则 21 铸件设计准则铸件设计准则第一章第一章 材料选择材料选择• •1.1 1.1 材料的分类材料的分类• •1.2 1.2 金属材料的主要性能金属材料的主要性能• •1.3 1.3 非金属材料的主要性能非金属材料的主要性能• •1.4 1.4 通过热处理改变材料的特性通过热处理改变材料的特性• •1.5 1.5 通过表面处理改变材料的特性通过表面处理改变材料的特性• •1.6 1.6 型材的种类型材的种类• •1.7 1.7 材料的选用原则材料的选用原则• •1.8 1.8 复合材料复合材料• •1.9 1.9 功能材料功能材料• •1.10 1.10 电磁材料电磁材料• •1.11 1.11 毛坯的规格与下料毛坯的规格与下料• •1.12 1.12 原材料的性状原材料的性状• •1.13 1.13 材料的存放周转与布局材料的存放周转与布局1.1 1.1 材料的分类材料的分类. 材料分类：材料分为两大类 金属材料 黑金属和有色金属 非金属材料 工程塑料、陶瓷、橡胶、光学纤维、纳米材料等 铸铁 灰铸铁-HT200 球墨铸铁QT400-15 可锻铸铁（黑心） KTH330-08 可锻铸铁（白心）KTB380-12 1.1.1 黑金属 铸钢：ZG200 钢: 碳素结构钢 碳素工具钢 合金结构钢 合金工具钢 1.1.2 有色金属 铜：纯铜T1 TU1 黄铜H62 锡黄铜HSn70-1 青铜QSn4-1 QBe2 铝：纯铝L1 防锈铝LF2 硬铝LY11 锻铝LD2 铸铝ZL102 鎂：鎂 鎂合金MB变形 ZM铸造 YM压铸 YM5航空用 1.1.3非金属材料：工程塑料：热固性塑料 热塑性塑料 陶瓷：传统陶瓷和新型陶瓷、 橡胶：天然橡胶 合成橡胶 光学纤维： 纳米材料等1.2 1.2 金属材料的主要性能金属材料的主要性能1.2.1钢按用途分类钢按用途分类 普通碳素结构钢（普通碳素结构钢（Q195 Q215-屈服极限屈服极限σs=215）） 碳素结构钢碳素结构钢 (做各种机加的焊接的冲压的折弯的结构做各种机加的焊接的冲压的折弯的结构 件件 ）） 优质碳素结构钢（优质碳素结构钢（20、、45）） (含碳含碳0.3%以下低碳钢可做各种机加的焊接的冲压以下低碳钢可做各种机加的焊接的冲压的的 碳素钢碳素钢 折弯的结构件，含碳折弯的结构件，含碳0.3～～0.6%的的中碳钢可做结构件中碳钢可做结构件 （碳钢）（碳钢） 但不适合焊接和折弯拉伸件）但不适合焊接和折弯拉伸件） 优质碳素工具钢（优质碳素工具钢（T7、、T8、、T12）） 碳素工具钢碳素工具钢 高级优质碳素工具钢（高级优质碳素工具钢（T12A）） （可做一般工具，刀具，刃具，不复杂的冲模，塑料模）（可做一般工具，刀具，刃具，不复杂的冲模，塑料模） 热模具钢（热模具钢（5CrMnMo,3Cr2W8V,8407））-锻模压铸模锻模压铸模 量具钢（量具钢（Gcr15、、CrWMn）） 不锈钢（不锈钢（1Cr13））-有防锈要求的机加件焊接件冲压件折弯件有防锈要求的机加件焊接件冲压件折弯件1.2.1.钢按用途钢按用途分类分类 低合金结构钢（低合金结构钢（16Mn））-有强度要求的结构件有强度要求的结构件 合金渗碳钢（合金渗碳钢（20Cr、、20CrMnTi））-表面有硬度，耐磨的结构件表面有硬度，耐磨的结构件 合金结构钢合金结构钢 合金调质钢（合金调质钢（40Cr））-做各种轴，有强度要求的结构件做各种轴，有强度要求的结构件 合金弹簧钢（合金弹簧钢（60Si2Mn，，65Mn））-做各种弹簧做各种弹簧 滚动轴承钢（滚动轴承钢（Gcr15））-做轴承零件做轴承零件 低合金刃具钢（低合金刃具钢（9Sicr）） -刀具，刃具，冲头刀具，刃具，冲头 合金钢合金钢 高速钢（高速钢（W18Cr4V））-刀具，刃具刀具，刃具 合金工具钢合金工具钢 冷模具钢（冷模具钢（9Mn2V，，Cr12MoV））-刀具，刃具，冲头刀具，刃具，冲头 模具钢模具钢 塑模钢（塑模钢（CrWMn,P20,718H））-各种塑料模各种塑料模 特殊性能钢特殊性能钢 耐酸钢（耐酸钢（1Cr18Ni9Ti））-含含C0.1%-做耐酸蚀，不被磁化的零件做耐酸蚀，不被磁化的零件 耐磨钢（耐磨钢（ZGMn13））-有耐磨要求的运动零件。

有耐磨要求的运动零件• 耐热钢耐热钢 (0Cr18Ni9)-有耐热环境要求有耐热环境要求 的零件1.2.2铸铁的概念、特点和种类铸铁的概念、特点和种类•概念概念——铸铁是碳含量铸铁是碳含量>2.11%的铁碳合金的铁碳合金•特点特点Ø与钢相比与钢相比бb、塑性、韧性较低、塑性、韧性较低Ø具有优良的铸造性、可切削性，减振性具有优良的铸造性、可切削性，减振性Ø生产成本低生产成本低•种类种类Ø灰铸铁灰铸铁Ø球墨铸铁球墨铸铁Ø可锻铸铁可锻铸铁Ø蠕墨铸铁蠕墨铸铁Ø合金铸铁合金铸铁1.2.2五种铸铁的特点和应用五种铸铁的特点和应用•灰铸铁灰铸铁Ø特点：碳多以片状形式存在具有高的抗压强度、优良的耐磨性和消振特点：碳多以片状形式存在具有高的抗压强度、优良的耐磨性和消振性，低的缺口敏感性性，低的缺口敏感性Ø应用：应用：HT150HT150、、HT200HT200、、HT300HT300、、HT350HT350等主要用于制造汽车、拖拉机中的等主要用于制造汽车、拖拉机中的汽缸、汽缸套、机床的床身等承受压力及振动的零件其中汽缸、汽缸套、机床的床身等承受压力及振动的零件。

其中HT300HT300和和HT350HT350称为变质铸铁（或孕育铸铁），可制造压力机的机身、重负荷机床称为变质铸铁（或孕育铸铁），可制造压力机的机身、重负荷机床的床身、高压液压筒等机件的床身、高压液压筒等机件•球墨铸铁球墨铸铁Ø特点：球铁中的石墨呈球状，石墨球越细，球的直径越小分布越均匀，特点：球铁中的石墨呈球状，石墨球越细，球的直径越小分布越均匀，则球铁的力学性能越高既有灰铸铁优点，又具有中碳钢的则球铁的力学性能越高既有灰铸铁优点，又具有中碳钢的бbбb，弯曲疲，弯曲疲劳强度及良好的塑性、韧性另外还可以通过合金化及热处理来提高它劳强度及良好的塑性、韧性另外还可以通过合金化及热处理来提高它的性能Ø应用：应用：QT400-18QT400-18、、QT400-15QT400-15主要做汽车、拖拉机底盘零件主要做汽车、拖拉机底盘零件1.2.2五种铸铁的特点和应用五种铸铁的特点和应用•可锻铸铁可锻铸铁Ø特点：是由白口铸铁经可锻化退火而获得团絮状石墨的铸铁强度、塑性及韧性特点：是由白口铸铁经可锻化退火而获得团絮状石墨的铸铁强度、塑性及韧性比灰铸铁高，但不可锻造比灰铸铁高，但不可锻造Ø应用：应用：KTH300-06KTH300-06适用于制造弯头、三通；适用于制造弯头、三通；KTH330-08KTH330-08适用制造螺丝扳手、犁刀等；适用制造螺丝扳手、犁刀等；KTZ450-06KTZ450-06适用制造凸轮轴、连杆、活塞环、万向接头等。

适用制造凸轮轴、连杆、活塞环、万向接头等•蠕墨铸铁蠕墨铸铁Ø特点：碳主要以蠕虫状石墨形态存在，其形状形似蠕虫其力学性能介于相同基特点：碳主要以蠕虫状石墨形态存在，其形状形似蠕虫其力学性能介于相同基本组织的灰铸铁和球墨铸铁之间其铸造性能、减震能力以及导热性能都优于球本组织的灰铸铁和球墨铸铁之间其铸造性能、减震能力以及导热性能都优于球铁，并接近灰铸铁铁，并接近灰铸铁Ø应用：应用：RUT420RUT420适用于制造在热循环载荷条件下工作的零件，如柴油机汽缸、刹车适用于制造在热循环载荷条件下工作的零件，如柴油机汽缸、刹车件等•合金铸铁合金铸铁Ø特点：在熔炼时有意加入一些合金元素制成合金铸铁（或称特殊性能铸铁）与特点：在熔炼时有意加入一些合金元素制成合金铸铁（或称特殊性能铸铁）与相似条件下使用的合金钢相比，熔炼简单，成本低廉相似条件下使用的合金钢相比，熔炼简单，成本低廉Ø种类：耐磨铸铁、耐热铸铁和耐蚀铸铁种类：耐磨铸铁、耐热铸铁和耐蚀铸铁1.2.3.金属的使用性能和工艺性能金属的使用性能和工艺性能•使用性能：指金属材料在正常工作条件下所表现出来的力学性能、物使用性能：指金属材料在正常工作条件下所表现出来的力学性能、物理性能、化学性能。

一般机械零件常以理性能、化学性能一般机械零件常以力学性能力学性能作为设计和选材的依作为设计和选材的依据，据， 这是我们重点要掌握的内容这是我们重点要掌握的内容•工艺性能：指材料在加工过程中反映出来的性能金属材料使用某工艺性能：指材料在加工过程中反映出来的性能金属材料使用某种工艺方法，如：机械加工性能、铸造性能、压力加工性能、焊接性种工艺方法，如：机械加工性能、铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理性能等进行加工的难易程度能、热处理性能等进行加工的难易程度1.2.4力学性能的概念及主要指标力学性能的概念及主要指标•金属材料的力学性能：是指材料在外力作用下表现出来的性能金属材料的力学性能：是指材料在外力作用下表现出来的性能•表示金属材料力学性能的主要指标有五个：表示金属材料力学性能的主要指标有五个：Ø强度强度Ø塑性塑性Ø硬度硬度Ø冲击韧性冲击韧性Ø抗疲劳性（或疲劳强度）抗疲劳性（或疲劳强度）1.2.5强度的概念及分类强度的概念及分类•强度：是指材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力强度：是指材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力•根据外力作用方式，材料的强度可分为四种：根据外力作用方式，材料的强度可分为四种：Ø抗拉强度抗拉强度 （（ бb ））——表示材料被拉断前所承载的最大应力。

表示材料被拉断前所承载的最大应力 бb是零部件设计和评定材料时的重要强度指标是零部件设计和评定材料时的重要强度指标 Ø抗压强度抗压强度Ø抗弯强度抗弯强度Ø抗剪强度抗剪强度注：对拉伸过程中屈服现象不明显的材料（如铸铁）按注：对拉伸过程中屈服现象不明显的材料（如铸铁）按GB228-87GB228-87规规定以伸长率为定以伸长率为0.2%0.2%时的应力值作为它的条件屈服强度，用时的应力值作为它的条件屈服强度，用б0.2表表示示1.2.6金属的塑性金属的塑性是指材料在外力作用下产生塑性是指材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力变形而不断裂的能力•表示塑性的两个指标：表示塑性的两个指标：Ø伸长率（伸长率（ δ ）） Ø断面收缩率（断面收缩率（ Ѱ ））注：当材料的注：当材料的δ↑和和Ѱ ↑值愈高时表示材料的值愈高时表示材料的塑性愈好一般塑性愈好一般δ达达5%，， Ѱ达达10%就可满足绝大多数零件的要求就可满足绝大多数零件的要求1.2.7硬度的概念及主要测定指标硬度的概念及主要测定指标•硬度：是指金属材料抵抗更硬的物体压入表面的能力•根据测定硬度方法的不同，可用布氏硬度（HB） 、洛氏硬度（HR）和维氏硬度（HV）等多种硬度指标表示材料的硬度。

•布氏硬度（HBS）：用淬火钢球做压头测出的硬度值适用测量硬度小于450HBS材料如结构钢、铸铁及有色金属等•布氏硬度（HBW) ：用硬质合金球做压头测出的硬度值适用测量硬度值不超过650HBS的材料此方法的优点是：测量结果准确缺点是：压痕较大，不适用成品检验•洛氏硬度（HRA、HRB、HRC)：常用的三种测试方法中HRC用得最多常用于淬火钢的检验此方法的优点是：操作简便迅速，压痕较小，可在工件上直接打硬度缺点是：压痕小，代表性差，所测 硬度值重复性差，分散度大•维氏硬度（HV)：测量原理基本以布氏硬度相同.适用测量较薄的材料、表面硬化层及金属镀层的硬度此方法的优点是：所用载荷小，压痕深度浅，测量精度高，范围大缺点是：操作复杂，效率低，不宜用做大批量检测由于压痕小致使所测硬度重复性差，分散度大1.2.8冲击韧性的概念及特点冲击韧性的概念及特点•冲击韧性：是指在冲击载荷作用下，金属材料抵抗变形和断裂冲击韧性：是指在冲击载荷作用下，金属材料抵抗变形和断裂的能力其值以的能力其值以“ak k ”来表示•冲击韧性的特点：冲击韧性的特点： ak k值越大值越大，材料的韧性就越好，，材料的韧性就越好，在受到冲在受到冲击时越不容易断裂。

击时越不容易断裂§材料的冲击韧性值可以用冲击实验方法测定材料的冲击韧性值可以用冲击实验方法测定1.2.9疲劳强度的概念及提高材料疲劳强度的方法疲劳强度的概念及提高材料疲劳强度的方法•疲劳强度：是指材料经无数次的应力循环仍不断裂的最大应疲劳强度：是指材料经无数次的应力循环仍不断裂的最大应力，用来表示材料抵抗疲劳断裂的能力工程上规定，力，用来表示材料抵抗疲劳断裂的能力工程上规定，材料材料在循环应力作用下达到某一基数而不断裂在循环应力作用下达到某一基数而不断裂，其最大应力就作，其最大应力就作为该材料的为该材料的疲劳极限疲劳极限用“б-1-1”表示•提高材料疲劳强度的方法：在生产中常采用各种材料表面强提高材料疲劳强度的方法：在生产中常采用各种材料表面强化处理技术如：化处理技术如：喷丸喷丸、、滚压滚压、、渗碳渗碳、、渗氮渗氮和和表面淬火表面淬火等此外，外，减小零件表面粗糙度减小零件表面粗糙度也可以显著地提高材料的疲劳极限也可以显著地提高材料的疲劳极限 材料的疲劳强度材料的疲劳强度 可以用疲劳实验机进行测定可以用疲劳实验机进行测定 1.2.10物物 理理 性性 能能•金属材料主要的六种物理性能：金属材料主要的六种物理性能：Ø比重比重Ø熔点熔点Ø热膨胀性热膨胀性Ø导热性导热性Ø导电性导电性Ø磁性磁性产品不同产品不同对其物理性能的要求也不同。

例如：对其物理性能的要求也不同例如：Ø飞机、导弹零件为减轻自重则选用飞机、导弹零件为减轻自重则选用比重小的比重小的，，强度高的强度高的铝合金制铝合金制造造Ø电器零件要求导电性电器零件要求导电性Ø制造变压器选用硅钢片，要求具有良好磁性制造变压器选用硅钢片，要求具有良好磁性Ø物理性能对加工工艺也有影响，如导热性差的材料，在经热处理物理性能对加工工艺也有影响，如导热性差的材料，在经热处理或锻压工艺加工的加热速度应缓慢些，防止产生裂纹或锻压工艺加工的加热速度应缓慢些，防止产生裂纹Ø在铸造中，对熔点不同的材料，所选择的浇注温度也有所不同在铸造中，对熔点不同的材料，所选择的浇注温度也有所不同熔点低的金属，铸造性能好，对铸造工艺有利熔点低的金属，铸造性能好，对铸造工艺有利1.2.11化化 学学 性性 能能•化学性能概念：是指金属及合金在常温或高温时抵抗各种化学作用的能化学性能概念：是指金属及合金在常温或高温时抵抗各种化学作用的能力•化学性能种类：耐酸性化学性能种类：耐酸性、耐碱性和抗氧化性耐碱性和抗氧化性1.2.12工工 艺艺 性性 能能•工艺性能概念：是指材料加工成形的难易程度工艺性能概念：是指材料加工成形的难易程度。

•工艺性能种类：工艺性能种类：Ø铸造性能（可铸性）铸造性能（可铸性）Ø压力加工性能（可锻性）压力加工性能（可锻性）Ø焊接性能（可焊性）焊接性能（可焊性）Ø机械加工性能（切削加工性）机械加工性能（切削加工性）Ø热处理工艺性能（热处理性）热处理工艺性能（热处理性）1.2.13结晶的概念及基本规律结晶的概念及基本规律•结晶的概念：由液态金属转变为固态晶体的过程结晶的概念：由液态金属转变为固态晶体的过程•结晶的基本规律：过冷现象结晶的基本规律：过冷现象Ø每一种金属都有一个平衡结晶温度每一种金属都有一个平衡结晶温度 ，称为，称为理论结晶温度用理论结晶温度用“T TO O”表示表示Ø只有冷却到低于只有冷却到低于T TO O温度才能结晶，这种现象称为温度才能结晶，这种现象称为“过冷度过冷度”用用“∆T T”表示Ø过冷度过冷度 ——理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度Ø影响影响“过冷度过冷度”的因素：冷却速度的因素：冷却速度Ø“冷却速度冷却速度”与与“过冷度过冷度”之间的关系：之间的关系： 冷却速度越快，过冷度越大。

冷却速度越快，过冷度越大1.2.14结晶的过程和晶粒大小对金属力学性能结晶的过程和晶粒大小对金属力学性能的影响的影响•结晶的过程：结晶是在一定过冷度下，从无到有，结晶的过程：结晶是在一定过冷度下，从无到有，从小到大的过程即是形核从小到大的过程即是形核----长大的过程长大的过程•晶粒大小对金属力学性能的影响：晶粒大小对金属力学性能的影响： 晶粒愈细，其金属的强度愈高，塑性晶粒愈细，其金属的强度愈高，塑性和韧性愈好和韧性愈好•细化晶粒的方法：细化晶粒的方法：Ø过冷度的影响（提高冷却速度过冷度的影响（提高冷却速度 ））Ø变质处理变质处理—在金属液中加入某些杂质，进行在金属液中加入某些杂质，进行非自发形核，以细化晶粒如在铸铁中加入非自发形核，以细化晶粒如在铸铁中加入硅钙合金的处理硅钙合金的处理Ø采用机械振动、超声波振动和电磁搅拌采用机械振动、超声波振动和电磁搅拌 1.2.15合金的概念及合金相结构的分类合金的概念及合金相结构的分类•合金合金——将两种或两种以上的金属或金属与非金属融合在一起，获得将两种或两种以上的金属或金属与非金属融合在一起，获得的具有金属性质的物质，称为合金。

的具有金属性质的物质，称为合金•三种合金相结构：三种合金相结构：Ø固溶体：合金各组元在固态时具有相互溶解能力而形成的均匀固固溶体：合金各组元在固态时具有相互溶解能力而形成的均匀固体，这种固体合金称为固溶体体，这种固体合金称为固溶体Ø化合物：合金各组元按一定原子数量比化和而成的一种新物质化合物：合金各组元按一定原子数量比化和而成的一种新物质 (它具有特殊晶格它具有特殊晶格) ) 性能特点：熔点高，硬度、脆性大性能特点：熔点高，硬度、脆性大Ø机械混合物：组成合金的各组元在固态下以混合形式组合在一起机械混合物：组成合金的各组元在固态下以混合形式组合在一起组成物 性能特点：具有比单一固溶体更高的硬度、强度、耐磨性和良好的切性能特点：具有比单一固溶体更高的硬度、强度、耐磨性和良好的切削加工性，但塑性和抗蚀性较差削加工性，但塑性和抗蚀性较差1.2.16铁碳合金在固态下的基本组织铁碳合金在固态下的基本组织•铁素体（铁素体（F F））——碳在碳在∂-Fe-Fe中形成的间隙固溶体用符号中形成的间隙固溶体用符号“F F”表示 性能特点：强度、硬度不高，但塑性、韧性好。

性能特点：强度、硬度不高，但塑性、韧性好•奥氏体（奥氏体（A A））——碳在碳在γ-Feγ-Fe中形成的间隙固溶体，以符号中形成的间隙固溶体，以符号 “A A”表示 性能特点：硬度低、塑性高、易于塑性成型性能特点：硬度低、塑性高、易于塑性成型•渗碳体（渗碳体（FeFe3 3C C））——是是FeFe和和C C的化合物，分子式为的化合物，分子式为FeFe3 3C,C,含含C C量为量为6.69%6.69% 性能特点：硬度高、脆性大、塑性和冲击韧性几乎等于零，在钢中起强化性能特点：硬度高、脆性大、塑性和冲击韧性几乎等于零，在钢中起强化作用•珠光体（珠光体（P P））——是是F+FeF+Fe3 3C C组成的机械混合物称为珠光体，用组成的机械混合物称为珠光体，用“P P”表示 性能特点：机械性能介于性能特点：机械性能介于FeFe3 3C C片和片和F F片两者之间，即强度较好，硬度适中片两者之间，即强度较好，硬度适中并具有一定塑性并具有一定塑性•莱氏体（莱氏体（LdLd））——是是A+FeA+Fe3 3C C组成的机械混合物称为莱氏体。

用组成的机械混合物称为莱氏体用“LdLd”表示 性能特点：硬度高，塑性差性能特点：硬度高，塑性差1.2.17铁碳合金状态图铁碳合金状态图•概念概念——是表示在极缓慢冷却（或加热）情况下，不同成分的铁碳合金在不是表示在极缓慢冷却（或加热）情况下，不同成分的铁碳合金在不同温度所具有的组织或状态的图形同温度所具有的组织或状态的图形•Fe-Fe3C状态图中点、线的含义状态图中点、线的含义Ø特性点（见书特性点（见书P15P15表表1-11-1））Ø特性线（见书特性线（见书P16P16））•Fe-C合金的分类合金的分类Ø工业纯铁工业纯铁: :含碳量小于含碳量小于0.0218%0.0218%的铁碳合金室温组织为的铁碳合金室温组织为F FØ钢：含碳量在钢：含碳量在0.0218% 0.0218% ~ 2.11% 2.11%的铁碳合金根据含碳量和室温组织的不的铁碳合金根据含碳量和室温组织的不同可分为三种：同可分为三种： 共析钢共析钢------含碳量为含碳量为0.77 %0.77 %，室温组织为，室温组织为P P 亚共析钢亚共析钢----含碳量为含碳量为0.02 % 0.02 % ~ 0.77 % 0.77 %，室温组织为，室温组织为F+PF+P。

过共析钢过共析钢----含碳量为含碳量为0.77 % 0.77 % ~2.11 %2.11 %，室温组织为，室温组织为P+ P+ Fe3C ⅡⅡ Ø生铁：含碳量在生铁：含碳量在2.11% 2.11% ~6.69%6.69%的铁碳合金根据含碳量和室温组织的不的铁碳合金根据含碳量和室温组织的不同可分为三种：同可分为三种： 共晶生铁共晶生铁----含碳量为含碳量为4.3 %4.3 %，室温组织为，室温组织为L'd 亚共晶生铁亚共晶生铁----含碳量为含碳量为2..11% 2..11% ~4.3 %4.3 %，室温组织为，室温组织为P+Fe3C ⅡⅡ +L‘d 过共晶生铁过共晶生铁----含碳量为含碳量为4.3 % 4.3 % ~6.69%6.69%，室温组织为，室温组织为Fe3c ⅠⅠ +L'd1.2.18含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响•碳对平衡组织的影响碳对平衡组织的影响 随着含碳量的增加，铁碳合金的组织发生如下变化：工业纯铁（随着含碳量的增加，铁碳合金的组织发生如下变化：工业纯铁（F））→亚亚共析钢（共析钢（F+P））→共析钢（共析钢（P））→过共析钢（过共析钢（P+Fe3C ⅡⅡ ））→亚共晶生铁亚共晶生铁（（P+Fe3C ⅡⅡ +L'd））→共晶生铁（共晶生铁（L'd））→过共晶生铁（过共晶生铁（Fe3c ⅠⅠ +L'd），从），从以上组织变化可看出，随着含碳量的变化组织中不仅以上组织变化可看出，随着含碳量的变化组织中不仅Fe3C的数量增加，而且的数量增加，而且Fe3C的存在形式也在变化。

如共析的存在形式也在变化如共析Fe3C(分布在铁素体内的层片状）分布在铁素体内的层片状） →Fe3CⅡⅡ(沿奥氏体晶界分布的网状）沿奥氏体晶界分布的网状） →共晶共晶Fe3C（为莱实体的基体）（为莱实体的基体） →Fe3CⅠⅠ（分布在莱氏体上的粗大片状）（分布在莱氏体上的粗大片状）•碳对力学性能的影响碳对力学性能的影响 低碳钢的组织多为铁素体，强度硬度较低，而塑性、韧性很高低碳钢的组织多为铁素体，强度硬度较低，而塑性、韧性很高 随着含随着含碳量的增加，钢的组织中铁素体量碳量的增加，钢的组织中铁素体量 不断减少，而珠光体量不断增加，导致强不断减少，而珠光体量不断增加，导致强度，硬度提高，而度，硬度提高，而塑塑性、韧性下降，性、韧性下降，当钢的含碳增到当钢的含碳增到0.9%时，其组织大多数时，其组织大多数为珠光体，且有尚未成为网状的渗碳体作为强化相，使其强度达最高为珠光体，且有尚未成为网状的渗碳体作为强化相，使其强度达最高当含当含C〉〉1.0%，由于网状二次渗碳体的出现，导致钢的强度下降由于网状二次渗碳体的出现，导致钢的强度下降为了保证工业为了保证工业用钢具有足够的强度、硬度和适宜的塑性、韧性，用钢具有足够的强度、硬度和适宜的塑性、韧性，其含碳量一般不超过其含碳量一般不超过1.3%~1.4%。

1.2.19金属在固态下转变的性质和种类金属在固态下转变的性质和种类•金属在固态下转变的性质：一些金属，金属在固态下转变的性质：一些金属，如如Fe Fe 、、Co Co 、、Ti Ti 、、MnMn等，在结晶之后的继续冷却时，等，在结晶之后的继续冷却时，还会出现晶体结构变化，从一种晶体转变成另还会出现晶体结构变化，从一种晶体转变成另一种晶体一种晶体•金属在固态下的两种转变：金属在固态下的两种转变：Ø同素异晶转变同素异晶转变——金属在固态下随着温度的金属在固态下随着温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的变化改变由一种晶格转变为另一种晶格的变化Ø磁性转变磁性转变——磁性转变不发生晶格类型转变，磁性转变不发生晶格类型转变，而是发生磁性和无磁性转变铁的磁性转变而是发生磁性和无磁性转变铁的磁性转变温度是温度是768 768 ℃℃ ，低于此温度铁才具有磁性低于此温度铁才具有磁性1.2.20铁碳相图的应用铁碳相图的应用•为选材提供成分依据为选材提供成分依据Ø若零件要求塑性、韧性好，如建筑结构、容器等，应选用低碳钢若零件要求塑性、韧性好，如建筑结构、容器等，应选用低碳钢（含碳量小于（含碳量小于0.25%））Ø若零件要求强度、塑性、韧性都好，如轴类等零件，应选用中碳钢若零件要求强度、塑性、韧性都好，如轴类等零件，应选用中碳钢（含碳为（含碳为0.25%~0.60%）） Ø若零件要求硬度高、耐磨性好，如工具等，应选用高碳钢（含碳量若零件要求硬度高、耐磨性好，如工具等，应选用高碳钢（含碳量大于大于0.60%.）） •为制定热加工工艺提供了依据为制定热加工工艺提供了依据 铸造：根据相图可以确定不同成分的钢或铸铁的熔点，确定铸铸造：根据相图可以确定不同成分的钢或铸铁的熔点，确定铸造温度；根据相图中造温度；根据相图中 液相线和固相线之间的距离估计铸造性能好坏，距液相线和固相线之间的距离估计铸造性能好坏，距离越小，铸造性能越好，因此，共晶成分的铸铁常用来浇注铸件，其流离越小，铸造性能越好，因此，共晶成分的铸铁常用来浇注铸件，其流动性好，分散缩孔小，显微偏析少。

动性好，分散缩孔小，显微偏析少 锻造：根据相图可以确定锻造温度钢处于奥氏体状态时，强锻造：根据相图可以确定锻造温度钢处于奥氏体状态时，强度低、塑性高，便于塑性变形因此锻造或轧制温度必须选择在单相奥度低、塑性高，便于塑性变形因此锻造或轧制温度必须选择在单相奥氏体区的适当温度范围内实际生产中各种碳钢氏体区的适当温度范围内实际生产中各种碳钢 的始锻和始轧温度为的始锻和始轧温度为1150~1250 ℃℃ ，终轧和终锻温度为，终轧和终锻温度为750~850 ℃℃ 焊接：可根据相图来分析碳钢的焊接组织，并用适当热处理方焊接：可根据相图来分析碳钢的焊接组织，并用适当热处理方法来减轻或消除组织不均匀性和焊接应力法来减轻或消除组织不均匀性和焊接应力 热处理：热处理的加热温度都以相图上的临界点热处理：热处理的加热温度都以相图上的临界点A1、、A3、、Acm为依据为依据.1.2.211.2.21有有 色色 金金 属属•概念概念——除钢铁材料以外的金属或合金统称为有色金属（或称为非铁金除钢铁材料以外的金属或合金统称为有色金属（或称为非铁金属。

属•特点特点——有色金属及其合金与钢铁材料相比具有许多优良特性有色金属及其合金与钢铁材料相比具有许多优良特性 ，如特殊，如特殊的电、磁、热性能、耐腐蚀性及高的比强度等的电、磁、热性能、耐腐蚀性及高的比强度等•种类种类 铝及铝合金铝及铝合金 铜及铜合金铜及铜合金• 镁及镁合金• 钛及钛合金• 铅,锌等1.2.22铝及铝合金铝及铝合金•一工业纯铝（含一工业纯铝（含Al99.7%~98%99.7%~98%））Ø特点：密度小、强度低、导电性和导热性好，抗大气腐蚀性特点：密度小、强度低、导电性和导热性好，抗大气腐蚀性好Ø应用：制作导线、装饰品（灯具）及日常生活用品等应用：制作导线、装饰品（灯具）及日常生活用品等•二铝合金二铝合金Ø变形铝合金变形铝合金——分为防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻分为防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻铝合金铝合金Ø铸造铝合金铸造铝合金——主要有主要有Al-SiAl-Si系、系、Al-CuAl-Cu系、系、Al-MgAl-Mg系及等ØAl-ZnAl-Zn系系•三三 .变形铝合金变形铝合金Ø防锈铝合金防锈铝合金[5A05[5A05、、3A213A21（（LF5LF5、、LF21LF21））] ] 特点：抗蚀性好、塑性好、易于变形加工、焊接性好，但切削性特点：抗蚀性好、塑性好、易于变形加工、焊接性好，但切削性差。

差 应用：容器、管道、飞机蒙皮、冲压零件等应用：容器、管道、飞机蒙皮、冲压零件等Ø硬铝硬铝[2A01[2A01、、2A122A12（（LY1LY1、、LY12LY12））] ] 特点：主要加入特点：主要加入CuCu、、MgMg、等元素，可通过时效处理提高其强度和、等元素，可通过时效处理提高其强度和硬度，又可以进行变形强化，但防腐蚀能力较低硬度，又可以进行变形强化，但防腐蚀能力较低 应用：在航空工业应用广泛（如飞机蒙皮、挤压螺旋桨、叶片等）应用：在航空工业应用广泛（如飞机蒙皮、挤压螺旋桨、叶片等）Ø超硬铝超硬铝[7A04[7A04（（LC4LC4））] ] 特点：主要加入特点：主要加入CuCu、、MgMg、、ZnZn等元素，硬度比硬铝高，切削性能良等元素，硬度比硬铝高，切削性能良好，但耐蚀性更差好，但耐蚀性更差 应用：用于制造外形复杂的锻件和模锻件如飞机的起落架应用：用于制造外形复杂的锻件和模锻件如飞机的起落架Ø锻铝锻铝[2A50[2A50（（LD5LD5））] ] 特点：在加热状态下有良好的塑性和耐热性，具有良好的锻造性特点：在加热状态下有良好的塑性和耐热性，具有良好的锻造性能。

能 应用：用于中等强度、形状复杂的锻件应用：用于中等强度、形状复杂的锻件•四四. 铸造铝合金铸造铝合金Ø特点：铸造性能好，可铸造形状复杂的零件毛坯抗特点：铸造性能好，可铸造形状复杂的零件毛坯抗蚀性好和蚀性好和 良好的切削加工性能良好的切削加工性能Ø类型：根据加入元素不同分为四类类型：根据加入元素不同分为四类 Al—Si系系 (ZL101) Al—Mg系系(ZL301) Al—Cu系系(ZL201) Al—Zn系系(ZL401) 其中其中Al-Si系合金的力学性能和铸造性能较好，系合金的力学性能和铸造性能较好，得到广泛应用得到广泛应用Ø应用：一般用来制造质轻、耐蚀、形状复杂、要求一应用：一般用来制造质轻、耐蚀、形状复杂、要求一定力学性能的零件定力学性能的零件1.2.23铜及铜合金铜及铜合金一特点一特点——铜具有良好的导电性、导热性和抗蚀性，在冷态和热态下具铜具有良好的导电性、导热性和抗蚀性，在冷态和热态下具有良好的塑性。

有良好的塑性二纯铜二纯铜——工业纯铜强度低，不宜做结构材料，一般加工成棒、线、板、工业纯铜强度低，不宜做结构材料，一般加工成棒、线、板、管等制品供应，用于制造电线、电缆、电器零件及熔制各种铜合金管等制品供应，用于制造电线、电缆、电器零件及熔制各种铜合金铜铜 合合 金金三黄铜三黄铜——是铜和锌的合金是铜和锌的合金Ø普通黄铜普通黄铜——铜和锌的合金铜和锌的合金 单相黄铜单相黄铜——如如H68H68、、H70H70；塑性好、强度低；大量用；塑性好、强度低；大量用于于 枪、炮弹壳、有枪、炮弹壳、有“弹壳黄弹壳黄铜铜”之称 双相黄铜双相黄铜——如如H62H62、、H59H59；塑性好、适于热加工；大；塑性好、适于热加工；大量量 用于水管、油管、散热器用于水管、油管、散热器等等Ø特殊黄铜特殊黄铜——根据加入元素不同有铝黄铜、铅黄铜等。

特别是铝根据加入元素不同有铝黄铜、铅黄铜等特别是铝黄铜强度很高，塑性良好，抗蚀性也较高，如黄铜强度很高，塑性良好，抗蚀性也较高，如HAl159-3-2 应用：钟表、船舶零件、涡轮、电机及化学工业中广泛应用应用：钟表、船舶零件、涡轮、电机及化学工业中广泛应用铜铜 合合 金金四青铜四青铜——是铜和锡的合金是铜和锡的合金Ø锡青铜锡青铜——以锡为主要加入元素的铜合金称为锡青铜如以锡为主要加入元素的铜合金称为锡青铜如QSn4-3、、QSn6.5-0.4 应用：主要用于制造弹性元件，轴承等耐磨零件，抗磁及耐蚀零件应用：主要用于制造弹性元件，轴承等耐磨零件，抗磁及耐蚀零件Ø无锡青铜无锡青铜——将含将含Al、铍（、铍（Be）、铅（）、铅（Pb）、）、Mn、、Si等的铜合金称为无锡青铜等的铜合金称为无锡青铜 特点：强度高、耐磨性好，受冲击力不产生火花如：特点：强度高、耐磨性好，受冲击力不产生火花如：QAl15、、QA19-4 应用：应用： QAl15用于制造要求高耐蚀的弹簧及弹性元件；用于制造要求高耐蚀的弹簧及弹性元件； QA19-4用于制作齿轮、用于制作齿轮、轴承、轴套等。

轴承、轴套等Ø铍青铜铍青铜 特点：具有高的硬度、强度、耐磨性、弹性极限、抗蚀性、导电性，并且耐低温、特点：具有高的硬度、强度、耐磨性、弹性极限、抗蚀性、导电性，并且耐低温、无磁性、受冲击不起火花，以及良好的冷、热加工性能无磁性、受冲击不起火花，以及良好的冷、热加工性能 应用：各种精密仪表的重要弹性元件、耐磨零件（如钟表、齿轮、轴承等）等应用：各种精密仪表的重要弹性元件、耐磨零件（如钟表、齿轮、轴承等）等常用的铍青铜有常用的铍青铜有QBe2、、QBe1.71.2.24 有色金属的热处理有色金属的热处理•1.各种有色金属铸造件，锻件，大的粗加工的机加件 都要进行去内应力的退火处理；•2.有的铜合金可以淬火：如铍青铜做电器件的弹簧比钢好，它的淬火硬度可达 HRC45，如做插座的座簧，强度高、弹性好、耐蚀、不易起电弧；1.3 1.3 非金属材料的主要性能非金属材料的主要性能1.3.1工工 程程 塑塑 料料•分类分类 按材料组成属性的特点将材料划分为三大类，即金属材料、高分子材料、按材料组成属性的特点将材料划分为三大类，即金属材料、高分子材料、陶瓷材料。

陶瓷材料 常用的高分子材料包括工程塑料和橡胶材料常用的高分子材料包括工程塑料和橡胶材料•工程塑料工程塑料——是指在工程中做结构材料的塑料是指在工程中做结构材料的塑料•特点特点——具有较高的强度或具备耐高温、耐腐蚀、耐磨、质量轻、易于加工具有较高的强度或具备耐高温、耐腐蚀、耐磨、质量轻、易于加工成型等良好性能，因而可代替金属做某些机械零件成型等良好性能，因而可代替金属做某些机械零件•类型类型Ø热固性工程塑料热固性工程塑料Ø热塑性工程塑料热塑性工程塑料一一. 热塑性工程塑料热塑性工程塑料•特点特点——加热可软化熔融，冷却后即成型固化，可多次反复使用，不影响性加热可软化熔融，冷却后即成型固化，可多次反复使用，不影响性能成型加工简单，但钢度和耐热性较差成型加工简单，但钢度和耐热性较差•种类种类Ø聚酰胺聚酰胺PIPI（尼龙或锦龙）（尼龙或锦龙）——Ø聚甲醛聚甲醛——是以聚甲醛树脂为基的塑料，也是一种高强度工程塑料，其耐是以聚甲醛树脂为基的塑料，也是一种高强度工程塑料，其耐疲劳性在热塑性塑料中是最高，它的价格低廉，且综合性能好，可取代疲劳性在热塑性塑料中是最高，它的价格低廉，且综合性能好，可取代尼龙制作各种机器零件，尤其适用制允许使用润滑油的齿轮轴承。

尼龙制作各种机器零件，尤其适用制允许使用润滑油的齿轮轴承Ø聚碳酸酯聚碳酸酯——具有优异的冲击韧度和尺寸稳定性，较好的耐低温性能，良具有优异的冲击韧度和尺寸稳定性，较好的耐低温性能，良好的绝缘性和加工成型性可制作机械零件，还可制作防弹玻璃、灯罩好的绝缘性和加工成型性可制作机械零件，还可制作防弹玻璃、灯罩及其他绝缘零件及其他绝缘零件ØABSABS塑料塑料——是一种是一种“质坚质坚、、性韧性韧、、刚性刚性”大的优良工程塑料可制作汽大的优良工程塑料可制作汽车的方向盘、仪表盘、齿轮手柄等车的方向盘、仪表盘、齿轮手柄等 Ø聚四氟乙烯（塑料王）聚四氟乙烯（塑料王）• 聚氯乙烯——各种日用型材各种日用型材二二. 热固性工程塑料热固性工程塑料•特点特点——耐热性高，受压不易变形；但柔性差，强度不高，成型工艺耐热性高，受压不易变形；但柔性差，强度不高，成型工艺复杂，生产率低材料不能重复使用复杂，生产率低材料不能重复使用•种类种类Ø酚醛塑料（电木）酚醛塑料（电木）——脆性大，常加入一些填充料，以提高其强脆性大，常加入一些填充料，以提高其强度和弹性常用作电器产品的壳体及开关。

玻璃布层酚醛塑粉度和弹性常用作电器产品的壳体及开关玻璃布层酚醛塑粉（玻璃钢）可制作齿轮、轴套继电器等玻璃钢）可制作齿轮、轴套继电器等Ø环氧塑料环氧塑料——是以环氧树脂为基，再加入增塑剂、填料及固化剂是以环氧树脂为基，再加入增塑剂、填料及固化剂等制成具有比强度高、耐热性、绝缘性和加工成型好等特点具有比强度高、耐热性、绝缘性和加工成型好等特点但成本高，固化剂有毒适用制造塑料模具、精密量具和各种绝但成本高，固化剂有毒适用制造塑料模具、精密量具和各种绝缘材料等缘材料等1.3.2 橡胶及橡胶制品1.分类：天然橡胶和合成橡胶；按用途又可分为用于轮胎和鞋底要求耐磨性 和耐久性的通用橡胶，以及用于耐油防震密封的特殊橡胶2.各种橡胶的特征与用途氯丁橡胶 耐化学耐气候耐热性 一般工业用品 电线绝缘材料丁二烯橡胶 耐热，耐油，耐磨 O圈，燃料管，粘结剂硫化橡胶 耐油性，气体不透性 燃气罐密封料，道路标识贴纸丙烯酸橡胶 耐气候，耐热性 ，耐油性 垫圈，汽车部件氟化橡胶 耐化学药品，耐油，耐热性 航空，汽车和石油的密封垫硅橡胶 耐气候，耐热性 ，耐磨性 垫圈，医疗3.成型与型材 橡胶件一般都是模具成型; 型材很多:板材,棒材,管材,各种形式和各种尺寸的国标密封圈,O形圈及O形截面 的密封条,异形截面的密封条.1.3.3 陶瓷的陶瓷的概念、特点及分类概念、特点及分类一一 陶瓷陶瓷——是无机非金属材料，是用天然的或人工合成的粉状化合是无机非金属材料，是用天然的或人工合成的粉状化合 物，通过物，通过成型和高温烧结而制成的多晶固体材料。

成型和高温烧结而制成的多晶固体材料二二 特点特点——具有高硬度、耐高温、抗氧化、耐腐蚀、具有高硬度、耐高温、抗氧化、耐腐蚀、 隔热和绝缘性能好等特隔热和绝缘性能好等特点点三三 分类分类 :一般传统陶瓷和新型陶瓷一般传统陶瓷和新型陶瓷• 1.传统陶瓷：日用传统陶瓷：日用陶瓷陶瓷，建筑，建筑陶瓷陶瓷，卫生，卫生陶瓷陶瓷，高（低）压，高（低）压陶瓷陶瓷，耐酸，耐酸陶瓷陶瓷，，过滤过滤陶瓷等• 2.2.新型新型陶瓷陶瓷: : • 1 1）） 结构结构陶瓷陶瓷Ø （（1 1）氧化铝陶瓷）氧化铝陶瓷Ø （（2 2）氮化硅陶瓷）氮化硅陶瓷Ø （（3 3）碳化硅陶瓷）碳化硅陶瓷Ø （（4 4）氮化硼陶瓷）氮化硼陶瓷Ø （（5 5）金属陶瓷）金属陶瓷氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷•概念概念——是以是以Si3N4为主要成分的陶瓷为主要成分的陶瓷.•特点特点___硬度高，摩擦系数小硬度高，摩擦系数小,并有自润滑性并有自润滑性,是极好的耐磨是极好的耐磨材料材料;蠕变抗力高蠕变抗力高,热膨胀系数小热膨胀系数小,抗热振性在陶瓷中最好抗热振性在陶瓷中最好; 化学稳定性好化学稳定性好,能耐各种酸能耐各种酸(除氢氟酸外除氢氟酸外)王水和碱的腐蚀王水和碱的腐蚀;还还具有优异的电绝缘性能具有优异的电绝缘性能.•应用应用——主要用于耐磨主要用于耐磨,耐腐蚀耐腐蚀,耐高温零件耐高温零件,如石油如石油,化工泵化工泵的密封环，热电偶套管、刀具和高温轴承等。

的密封环，热电偶套管、刀具和高温轴承等碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷•概念概念——碳化硅陶瓷中主晶相是碳化硅陶瓷中主晶相是SiC,也是共价晶体也是共价晶体.•特点特点—— 最大优点是高温强度高最大优点是高温强度高,导热性好导热性好;其稳定性其稳定性,抗蠕变能力抗蠕变能力,耐耐磨性磨性,耐腐蚀性好耐腐蚀性好;而且耐放射元素的辐射而且耐放射元素的辐射.•应用应用——主要用于制作浇注金属的浇道口，热电偶套管、炉管主要用于制作浇注金属的浇道口，热电偶套管、炉管,高温轴高温轴承等 氮化硼陶瓷氮化硼陶瓷•概念概念——氮化硼陶瓷的主晶相是氮化硼陶瓷的主晶相是BN,也是共价晶体也是共价晶体.•特点特点——具有良好的耐热性和导热性具有良好的耐热性和导热性,高温高温绝缘性好绝缘性好,硬度低硬度低,可进行切可进行切削加工削加工;有自润滑性有自润滑性,耐磨性好耐磨性好.•应用应用——主要用于制作高温轴承，高温绝缘材料，坩埚、热电偶套管主要用于制作高温轴承，高温绝缘材料，坩埚、热电偶套管等等.金属陶瓷金属陶瓷•概念概念——是以金属氧化物或金属碳化物为主要成分是以金属氧化物或金属碳化物为主要成分,再加入适量的金属粉末通过粉末冶再加入适量的金属粉末通过粉末冶金的方法制成金的方法制成,具有某些金属性质的陶瓷具有某些金属性质的陶瓷.•应用应用——它是制造刀具它是制造刀具,模具和耐磨零件的重要材料模具和耐磨零件的重要材料.如如:Ø减摩零件减摩零件 ：： 如含油轴承如含油轴承. .Ø结构材料零件结构材料零件 ：： 它是以碳钢或合金钢的粉末为原料制成的零件它是以碳钢或合金钢的粉末为原料制成的零件, ,精度较高精度较高, ,表面表面光洁好光洁好, ,不需或只需少量切削加工不需或只需少量切削加工. .如油泵齿轮如油泵齿轮, ,凸轮凸轮, ,衬套等衬套等. .Ø高熔点金属材料高熔点金属材料 ：： 如钨丝及高温合金等如钨丝及高温合金等. .Ø金属陶瓷硬质合金：金属陶瓷硬质合金： 它具有高硬度它具有高硬度, ,高热硬性高热硬性, ,做切削刀具使用时做切削刀具使用时, ,其耐磨性其耐磨性, ,寿寿命和切削速度优于高速钢命和切削速度优于高速钢,.,.主要用于制作切削刀具主要用于制作切削刀具, ,冷拔模冷拔模, ,冷冲模冷冲模, ,冷挤压模等冷挤压模等. .Ø钢结构硬质合金钢结构硬质合金 ：： 它与钢一样可以加工它与钢一样可以加工, ,锻造锻造, ,焊接和热处理焊接和热处理. .硬度高硬度高. .可制造可制造成各种形状复杂的刀具成各种形状复杂的刀具, ,也可以制造成高温下工作的模具和耐磨零件也可以制造成高温下工作的模具和耐磨零件. .2）功能）功能陶瓷陶瓷3））生物陶瓷生物陶瓷1.3.4光纤的用途、特点及应用光纤的用途、特点及应用•用途用途——是传输信息，有两方面用途，一是光纤通信，二是光纤传感。

是传输信息，有两方面用途，一是光纤通信，二是光纤传感•特点及应用特点及应用Ø光纤通信：具有信息容量大、体积小、重量轻、抗干扰能力强、光纤通信：具有信息容量大、体积小、重量轻、抗干扰能力强、保密性好和价格低等优点在通信、军事通信、数据通信电保密性好和价格低等优点在通信、军事通信、数据通信电视信号传送、计算计网络连接等已得到广泛应用视信号传送、计算计网络连接等已得到广泛应用Ø光纤传感：具有不受电磁场干扰、强度高、线径细、耐化学腐蚀光纤传感：具有不受电磁场干扰、强度高、线径细、耐化学腐蚀等优点主要用来从被测物上提取和传输所需信息主要用来从被测物上提取和传输所需信息Ø导光纤维：传输能量，把光能柔性地传输到所需地点，可在远离导光纤维：传输能量，把光能柔性地传输到所需地点，可在远离光源处进行复杂工件的微加工和特殊处理光源处进行复杂工件的微加工和特殊处理 应用：材料的激光切割、焊接、热处理等，在医疗方面用于应用：材料的激光切割、焊接、热处理等，在医疗方面用于“光光学内窥镜和激光手术学内窥镜和激光手术”1.3.5纳米的概念、性能及应用纳米的概念、性能及应用•概念概念——纳米是一个计量单位，一纳米相当于十亿分之一米。

当物质颗粒小到纳米级纳米是一个计量单位，一纳米相当于十亿分之一米当物质颗粒小到纳米级后，这种物质就称为纳米材料后，这种物质就称为纳米材料•性能性能——添加纳米粉体的材料与相同组成的普通粉体材料相比，材料的成分本身虽未添加纳米粉体的材料与相同组成的普通粉体材料相比，材料的成分本身虽未改变，但活性增强，主要表现为高抗菌、防污改变，但活性增强，主要表现为高抗菌、防污 、耐磨、强度大，材料重量轻，只是钢、耐磨、强度大，材料重量轻，只是钢的十分之一，单它的强度却是钢的的十分之一，单它的强度却是钢的100倍人们通过改变塑料、石油、纺织物的原子、倍人们通过改变塑料、石油、纺织物的原子、分子排列，使它们具有分子排列，使它们具有 透气、耐热、高强度和良好的弹性等性征透气、耐热、高强度和良好的弹性等性征•应用应用Ø在陶瓷领域应用：纳米陶瓷具有像金属一在陶瓷领域应用：纳米陶瓷具有像金属一 样的柔韧性和可加工性在切削刀具、样的柔韧性和可加工性在切削刀具、轴承、汽车发动机部件等方面广泛应用轴承、汽车发动机部件等方面广泛应用Ø纳米抗菌材料：应用于冰箱、空调、保鲜技术等纳米抗菌材料：应用于冰箱、空调、保鲜技术等Ø碳纳米管：可制成能进行逻辑运算的纳米芯片，使研制纳米计算机获得重大突破。

碳纳米管：可制成能进行逻辑运算的纳米芯片，使研制纳米计算机获得重大突破Ø纳米级电磁屏蔽材料：可实现信号的高保真、高清晰、提高信号抗干扰能力，纳米级电磁屏蔽材料：可实现信号的高保真、高清晰、提高信号抗干扰能力，同时大大降低电磁辐射纳米材料制作的液晶显示屏，耐磨抗裂，刀子、沙子不同时大大降低电磁辐射纳米材料制作的液晶显示屏，耐磨抗裂，刀子、沙子不能划伤它的表面能划伤它的表面1.4 1.4 通过热处理改变材料的特性通过热处理改变材料的特性• •1.4.11.4.1• •热处理工艺热处理工艺——钢的热处理钢的热处理• •改善钢的性能的主要两个途径改善钢的性能的主要两个途径– –调整钢的化学成分调整钢的化学成分– –热处理热处理• •钢的热处理钢的热处理————钢在固态下加热到一定的温度后保温一定时间，再以钢在固态下加热到一定的温度后保温一定时间，再以适当的冷却速度进行冷却，从而改变钢的组织，以获得所需性能的加适当的冷却速度进行冷却，从而改变钢的组织，以获得所需性能的加工工艺• •热处理工艺有许多种，但主要内容是都有加热保温和冷却三个阶段热处理工艺有许多种，但主要内容是都有加热保温和冷却三个阶段•1.4.2热处理的种类•常规热处理：退火、正火、淬火、回火 火焰加热表面淬火 表面淬火 感应加热表面淬火•表面热处理 渗碳 化学热处理 渗氮（氮化） 碳氮共渗钢在不同加热和冷却条件下的组织变化规律钢在不同加热和冷却条件下的组织变化规律•钢的铁钢的铁- -碳状态（平衡）图中碳状态（平衡）图中 Fe-Fe3cFe-Fe3c合金相图中的临界点合金相图中的临界点(A1(A1、、 A3 A3 、、Acm)Acm)是正确选择热处理加热和冷却时组织变化的主要依据。

是正确选择热处理加热和冷却时组织变化的主要依据•钢在加热时的转变钢在加热时的转变Ø获得较高力学性能的细晶粒组织的方法获得较高力学性能的细晶粒组织的方法 （（1 1）采用高温、短时的加热方法就可以获得较高力学性能的细晶粒组）采用高温、短时的加热方法就可以获得较高力学性能的细晶粒组织 （（2 2）在钢中加入微量合金元素（如）在钢中加入微量合金元素（如AlAl、、TiTi、、V V、、W W、、MoMo、、NiNi等）可阻碍等）可阻碍A A晶粒度长大晶粒度长大•钢在冷却时的转变钢在冷却时的转变Ø冷却的方式冷却的方式：：1 1、等温冷却、等温冷却 2 2、连续冷却、连续冷却 •钢在回火时的转变钢在回火时的转变 钢在淬火后的组织一般为马氏体钢在淬火后的组织一般为马氏体+ +残余奥氏体，在不同温度下回火时组织将残余奥氏体，在不同温度下回火时组织将发生变化发生变化铁碳平衡图1.4.3 常规热处理常规热处理•常规热处理：即常说的常规热处理：即常说的“四火四火”，包括退火、正火、淬，包括退火、正火、淬火和回火火和回火• •一一. . 退火的概念、目的和种类退火的概念、目的和种类 • •概念概念————将钢（金属或合金）加热到适当温度，保持一将钢（金属或合金）加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（如炉冷）的热处理工艺。

定时间，然后缓慢冷却（如炉冷）的热处理工艺• •目的目的– –降低硬度以利于切削加工降低硬度以利于切削加工– –细化晶粒，改善组织，提高力学性能细化晶粒，改善组织，提高力学性能 – –消除零件中的内应力，防止变形与开裂消除零件中的内应力，防止变形与开裂– –为最终热处理（淬火、回火）做好组织准备为最终热处理（淬火、回火）做好组织准备• •种类种类– –完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火（扩散退火）完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火（扩散退火）• •1.4.4 1.4.4 淬火的概念、目的和方法淬火的概念、目的和方法• •概念概念————将钢件加热到将钢件加热到Ac3Ac3或或Ac1Ac1以上某一温度，保持一定时间，然以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得后以适当速度冷却获得MM组织的热处理工艺组织的热处理工艺• •目的目的————在于提高钢的强度、硬度和耐磨性，与回火配合后赋予工在于提高钢的强度、硬度和耐磨性，与回火配合后赋予工件最终的使用性能件最终的使用性能• •冷却介质冷却介质————在生产上最常用的是水和油在生产上最常用的是水和油。

• •方法方法– –单液淬火单液淬火 双液淬火双液淬火 分级淬火分级淬火 等温淬火等温淬火 局部淬火局部淬火• •钢的淬透性与淬硬性钢的淬透性与淬硬性• •钢的淬透性钢的淬透性————钢在淬火后获得钢在淬火后获得MM或淬硬层深度的能力钢的淬透性或淬硬层深度的能力钢的淬透性大小取决于钢的临界冷却速度合金元素（除大小取决于钢的临界冷却速度合金元素（除CoCo外）都能提高钢的外）都能提高钢的淬透性• •钢的淬硬性钢的淬硬性————是指淬火成是指淬火成MM后得到的最高硬度，它与钢中含碳量有后得到的最高硬度，它与钢中含碳量有关1.4.5正火的概念及正火与退火的区别正火的概念及正火与退火的区别概念概念——将钢加热到将钢加热到Ac3或或Acm以上以上30~50℃℃，保温一定时间后，在空气中冷却，保温一定时间后，在空气中冷却的热处理工艺的热处理工艺正火与退火的主要区别正火与退火的主要区别——在于冷却速度快，转变温度低在于冷却速度快，转变温度低• •1.4.6 1.4.6 回火的概念、目的和分类回火的概念、目的和分类• •概念概念————钢件淬火后，在加热到钢件淬火后，在加热到Ac1Ac1点以下的某一温度，保温一段时间后冷却到室温的点以下的某一温度，保温一段时间后冷却到室温的热处理工艺。

热处理工艺• •目的目的————减小工件淬火内应力，稳定工件组织和尺寸，提高工件的塑性和韧性，以满减小工件淬火内应力，稳定工件组织和尺寸，提高工件的塑性和韧性，以满足各种零件的使用要求足各种零件的使用要求• •分类分类————根据回火温度和对淬火力学性能的要求，一般分三类根据回火温度和对淬火力学性能的要求，一般分三类– –低温回火（低温回火（150 150 ℃℃ ～～ 250 250 ℃℃ ），组织为回火马氏体组织为回火马氏体– – 目的目的- -是保证淬火后工件的高硬度和高耐磨性，降低淬火硬度，提高韧性是保证淬火后工件的高硬度和高耐磨性，降低淬火硬度，提高韧性– – 应用应用——用于各种刀具、模具、量具、滚动轴承等用于各种刀具、模具、量具、滚动轴承等– –中温回火（中温回火（350 350 ℃℃ ～～ 500 500 ℃℃ ），组织为回火屈氏体组织为回火屈氏体– – 目的目的- -可显著减小工件淬火内应力，提高弹性、屈服强度及一定的塑性和韧性可显著减小工件淬火内应力，提高弹性、屈服强度及一定的塑性和韧性– – 应用应用——常用于弹簧和热作模具的处理。

常用于弹簧和热作模具的处理– –高温回火（高温回火（500 500 ℃℃ ～　～　650 650 ℃℃ ），组织为回火索氏体组织为回火索氏体– – 目的目的- -获得较高的强度、良好的塑性与韧性获得较高的强度、良好的塑性与韧性– – 应用应用——常用于轴、齿轮、连杆等的处理常用于轴、齿轮、连杆等的处理– – 通常将淬火通常将淬火+ +高温回火称为高温回火称为“ “调质处理调质处理” ”1.4.7 钢的表面淬火钢的表面淬火•概念概念——是将工件表面快速加热到是将工件表面快速加热到A区，在热量未传到心部时立即迅区，在热量未传到心部时立即迅速冷却，使表面得到一定深度的淬硬层，而心部仍保持原始组织的一速冷却，使表面得到一定深度的淬硬层，而心部仍保持原始组织的一种局部淬火方法种局部淬火方法•方法方法Ø火焰加热淬火火焰加热淬火Ø感应加热淬火感应加热淬火 高频感应加热（高频感应加热（100~1000KHZ)100~1000KHZ) 中频感应加热（中频感应加热（0.5~10KHZ)0.5~10KHZ) 工频感应加热（工频感应加热（50HZ)50HZ)1.4.8钢的化学热处理钢的化学热处理•1.概念概念——是将工件置于某种化学介质中，通过加热、保温和冷却使是将工件置于某种化学介质中，通过加热、保温和冷却使介质中某些元素渗入工件表面以改变工件表层的化学成分和组织，从介质中某些元素渗入工件表面以改变工件表层的化学成分和组织，从而使其表面具有与心部不同性能的一种热处理。

而使其表面具有与心部不同性能的一种热处理•2.特点特点——同时改变工件表层的成分、组织同时改变工件表层的成分、组织•3.渗入介质的物理化学过程和方法渗入介质的物理化学过程和方法•三个阶段三个阶段: 渗入介质的分解，工件表面吸收渗入介质的分解，工件表面吸收,渗入元素的扩散渗入元素的扩散•化学热处理的方法：化学热处理的方法： 渗渗C，渗，渗N，，C-N共渗共渗1.4.9 铸铁的热处理铸铁的热处理 强化铸铁的方式强化铸铁的方式• 铸铁的力学性能主要受基本组织和石墨所控制，因此，在强化铸铁时从铸铁的力学性能主要受基本组织和石墨所控制，因此，在强化铸铁时从两方面考虑：两方面考虑：Ø改变石墨的数量大小、形状和分布，尽量减少石墨的有害作用改变石墨的数量大小、形状和分布，尽量减少石墨的有害作用Ø通过合金化、热处理或表面处理方法调整基体组织，提高性能，以改善通过合金化、热处理或表面处理方法调整基体组织，提高性能，以改善铸铁的强韧性铸铁的强韧性 • •1. 1. 灰铸铁的热处理灰铸铁的热处理• • 热处理只能改变灰铸铁的基体组织，改变不了石墨的形态，因此，热处理只能改变灰铸铁的基体组织，改变不了石墨的形态，因此，灰铁经热处理提高其力学性能作用不大，生产中主要用于消除内应力灰铁经热处理提高其力学性能作用不大，生产中主要用于消除内应力和改善切削加工性能。

常用的方法有三种：和改善切削加工性能常用的方法有三种：– –消除内应力退火（人工时效）消除内应力退火（人工时效）– –消除铸件白口、降低硬度退火或正火消除铸件白口、降低硬度退火或正火– –表面淬火（表面热处理）表面淬火（表面热处理） 2.球墨铸铁热处理球墨铸铁热处理•与钢一样，球铁可进行多种热处理以改善组织性能常用的热处理方与钢一样，球铁可进行多种热处理以改善组织性能常用的热处理方法根据目的不同有四种：法根据目的不同有四种：Ø退火退火——包括：包括：a.消除内应力退火消除内应力退火b.高温退火高温退火c.低温退火低温退火Ø正火正火——包括：包括：a.高温正火高温正火b.低温正火低温正火Ø调质处理调质处理Ø等温淬火等温淬火• •3.3.可锻铸铁的热处理可锻铸铁的热处理• •可锻铸铁的石墨化退火可锻铸铁的石墨化退火• • 将白口铸铁加热（将白口铸铁加热（900 900 ℃℃ ~1000 ~1000 ℃℃ ）后，长时间）后，长时间保（保（30~40h30~40h），然后以一定的冷却速度（），然后以一定的冷却速度（200~300 200~300 ℃℃ /h/h）冷却到）冷却到720 720 ℃℃后再空冷。

后再空冷 4.蠕墨铸铁热处理蠕墨铸铁热处理•目的目的——为了调整基体组织，以获得不同力学性能为了调整基体组织，以获得不同力学性能•方法方法Ø正火：普通蠕铁在铸态时，基体是大量正火：普通蠕铁在铸态时，基体是大量F，通过正火可增加，通过正火可增加P量，提高强量，提高强度和耐磨性度和耐磨性Ø退火：为获得退火：为获得85%以上的以上的F基体，或清除薄壁处的游离渗碳体基体，或清除薄壁处的游离渗碳体• •5.5.合金铸铁的热处理合金铸铁的热处理• •合金铸铁概念合金铸铁概念————在灰铁、球铁、蠕墨铸铁中加入少量合金元素，显在灰铁、球铁、蠕墨铸铁中加入少量合金元素，显著提高铸铁的耐热、耐蚀、耐磨等特殊的物理化学性能著提高铸铁的耐热、耐蚀、耐磨等特殊的物理化学性能• •耐磨合金铸铁耐磨合金铸铁————生产中在灰铁中加入生产中在灰铁中加入NiNi、、CrCr等合金，采用等合金，采用“ “激冷激冷” ”的办法使铸件表面获得白口组织，心部仍保留灰铸铁组织，从而使铸的办法使铸件表面获得白口组织，心部仍保留灰铸铁组织，从而使铸件既有高耐磨性，又有一定的强度和韧性件既有高耐磨性，又有一定的强度和韧性– –应用：可用于制造缸体、凸轮轴，并可进行感应加热淬火。

应用：可用于制造缸体、凸轮轴，并可进行感应加热淬火1.4.10. 通过热处理改变钢铁材料性能的案例 1.铸钢件、铸铁件、各种锻件、机加件粗加工后的退火处理，目的是：a去除内应力，减少以后变形;b去除硬点，便于机加工;c为最后淬火回火做准备　2.各种零件淬火是为了获得硬度和耐磨的性能；如轴类零件; 3.各种零件局部淬火是为了获得零件内部有韧性和拉伸强度，零件的表面有很好的硬度和耐磨的性能；如齿轮和齿轮轴； ４４.零件表面要获得非常高的粗糙度也要淬火；如透明件塑料模的阴阳模必须淬火至ＨＲＣ５０以上才能抛光粗糙度至R0.2以上 5.焊接件焊后也必须进行退火去内应力处理，避免变形和开裂；•1.4.11 有色金属的热处理•1.各种铜铸造件，铝铸造件，铝合金压铸件，镁合金压铸件，有色合金锻件都要进行去内应力的退火处理；•2.有的铜合金可以淬火：如铍青铜做电器件的弹簧比钢好，它的淬火硬度可达 HRC45，如做插座的座簧，强度高、弹性好、耐蚀、不易起电弧 1.4.12. 通过热处理改变非金属材料性能的案例•1. MC铸造尼龙的铸造件铸造后和精加工前都要进行热处理；目的：a.去内应力,b.避免精加工以后大的变形;•2. PC 聚碳酸酯零件压制后要放入烘箱内热处理，目的：a.去除内应力，b.稳定内部组织，c.避免以后大的变形和开裂;•3. 橡胶件压制后要放入烘箱内热处理，目的：a.二次硫化使更多的橡胶分子联接起来形成桥状，b.稳定内部组织，增强了橡胶的弹性；c.避免以后大的变形和开裂;1.5 1.5 通过表面处理改变材料的特性通过表面处理改变材料的特性1.5.1 表面处理概念： 1. 表面处理工程的含义：•在固体材料的表面，采用物理方法、化学方法，电化学方法、高真空方法、生物高分子方法等，对表面进行涂装、处理、改性，形成具有特殊功能表面层或某种功能的覆盖层。

• 上述从表层设计、选材、表面处理工艺、表层质量控制与监测、工程应用及失效分析全过程称之为表面工程 2. 研究对象：固体材料表面层 3. 加工方法：物理方法、化学方法、电化学方法、高真空方法、生物高分子方法等 4.手段：涂装、处理、扩散及固定化 5.研究目的：形成特殊功能的表面层和覆盖层起到装饰、防护、特殊功能作用总之，表面处理技术也可以划分为：表面改性技术；薄膜技术；涂镀层技术1.5.2 表面处理技术分类 1.电化学方法电化学方法 —利用电极反应，在工件表面形成镀层利用电极反应，在工件表面形成镀层 （1）电镀-在电解质液中，工件为阴极，在外电流作用下,使其表面形成镀层的过程镀层可以是金属,合金,半导体及各类固体颗粒，如镀铜,镀镍,镀银 （2）氧化-在电解质液中，工件为阳极，在外电流作用下,使其表面形成氧化膜层的过程称为阳极氧化如铝合金的阳极氧化 钢铁的氧化处理可以用化学或电化学方法化学方法是将工件放入氧化溶液中，依靠化学作用在工件表面形成氧化膜，如钢铁的发蓝处理 2.化学方法化学方法 —利用化学物质相互作用，在工件表面形成镀覆层（无利用化学物质相互作用，在工件表面形成镀覆层（无电流作用电流作用 ）） • (1) 化学转化膜处理—在电解质溶液中，金属工件在无外电流作用，由溶液中化学物质与工件相互作用从而在其表面形成镀层的过程，称为化学转化膜处理。

如金属表面的发蓝、磷化、钝化、铬盐处理等• (2) 化学镀—在电解质溶液中，工件表面经催化处理，无外电流作用，在溶液中由于化学物质的还原作用，将某些物质沉积于工件表面而形成镀层的过程，称为化学镀，如化学镀镍、化学镀铜等3. 热加工方法热加工方法—这种方法是在高温条件下令材料熔融或热扩散，在工件这种方法是在高温条件下令材料熔融或热扩散，在工件表面形成涂层其主要方法是：表面形成涂层其主要方法是：• (1) 热浸镀热浸镀—金属工件放入熔融金属中，令其表面形成涂层的过程，称为热浸镀，如热镀锌、热镀铝等• (2) 热喷涂热喷涂—•将熔融金属雾化，喷涂于工件表面，形成涂层的过程，称为热 喷涂，如热喷涂锌、热喷涂铝等•(3) 热烫印热烫印—将金属箔加温、加压覆盖于工件表面上，形成涂覆层的过程，称为热烫印，如热烫印铝箔等•(4) 化学热处理化学热处理—工件与化学物质接触、加热，在高温态下令某种元素进入工件表面的过程，称为化学热处理，如渗氮、渗碳等•(5) 堆焊堆焊—以焊接方式，令熔敷金属堆集于工件表面而形成焊层的过程，称为堆焊，如堆焊耐磨合金等4. 真空法真空法—这种方法是在高真空状态下令材料气化或离子化沉积于工件这种方法是在高真空状态下令材料气化或离子化沉积于工件表面而形成镀层的过程。

其主要方法是表面而形成镀层的过程其主要方法是:•(1) 物理气相沉积物理气相沉积—在真空条件下，将金属气化成原子或分子，或者使其离子化成离子，直接沉积到工件表面，形成涂层的过程，称为物理气相沉积，其沉积粒子束来源于非化学因素，如蒸发镀、溅射镀、离子镀等•(2) 离子注入离子注入—高电压下将不同离子注入工件表面令其表面改性的过程，称为离子注入，如注硼等•(3) 化学气相沉积化学气相沉积—低压（有时也在常压）下，气态物质在工件表面因化学反应而生成固态沉积层的过程，称为化学气相镀，如气相沉积氧化硅、氮化硅等5. 其它方法其它方法—主要是机械的、化学的、电化学的、物理的方法其中的主要主要是机械的、化学的、电化学的、物理的方法其中的主要方法是方法是:•(1) 涂装涂装—用喷涂或刷涂方法，将涂料（有机或无机）涂覆于工件表面而形成涂层的过程，称为涂装，如喷漆、刷漆等•(2) 冲击镀冲击镀—用机械冲击作用在工件表面形成涂覆层的过程，称为冲击镀，如冲击镀锌等•(3)激光表面处理激光表面处理—用激光对工件表面照射，令其结构改变的过程，称为激光表面处理，如激光淬火、激光重熔等•(4) 超硬膜技术超硬膜技术—以物理或化学方法在工件表面制备超硬膜的技术，称为超硬膜技术。

如金刚石薄膜，立方氮化硼薄膜等•（（5）电泳及静电喷涂）电泳及静电喷涂• A 电泳电泳—工件作为一个电极放入导电的水溶性或水乳化的涂料中，与涂料中另一电极构成电解电路在电场作用下，涂料溶液中已离解成带电的树脂离子，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动这些带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层，这一过程称为电泳• B—静电喷涂（我们目前常用的）静电喷涂（我们目前常用的）•在直流高电压电场作用下，雾化的带负电的油漆粒子定向飞往接正电的工件上，从而获得漆膜的过程，称为静电喷涂•1.5.3 表面预处理工艺表面预处理工艺• 1.表面预处理的意义表面预处理的意义—要成功地使用涂装层，表面预处理工作是其中最主要，表面预处理工作是其中最主要的环节的环节未经涂装的金属或木材及其它表面部遭受了各种杂质的腐蚀和污染，它们对涂装层的附着力起不良影响，对器材进一步腐蚀起诱导作用为了清除这些不利因素，增强涂装层对金属或非金属表面的附着力，及防止膜下潜行腐蚀，各种器材在涂装前都必须进行必要的表面预处理在很多场合下往往因为表面预处理不当，涂装层达不到预期的目的，导致经济上、工作上的浪费和损失。

所以，要获得涂装层保护器材的满意效果，除在应用技术中必须正确地选择材料和施工外，要求适当的表面预处理是很有必要的•2. 表面预处理的分类：表面预处理的分类：•（（1）清洗）清洗• A. 有机溶剂清洗有机溶剂清洗—在有机溶剂除油中，最常用的有：汽油、苯类、酮类及某些氯化烷烃、烯烃等清洗过程实际上是物质溶解过程，“物质结构相似者相溶”，即物质在与其结构相似的溶剂中容易溶解•目前除油效果比较好的有机溶剂是氯化烷中的三氯乙烯，清洗力强，不易着火，没有爆炸危险B. 钢件和铜件的化学清洗钢件和铜件的化学清洗—化学清洗是利用碱溶液对油脂的皂化作用，以除去皂化性油脂；利用表面活性剂的乳化作用，以除去非皂化性油脂但因各种金属如黑色金属、有色金属及某些轻金属的性质不同，清洗规范和操作方法也各有差异常用的清洗规范操作方法有以下几种• a. 黑色金属可采用以氢氧化钠和碳酸钠为主的清洗• b. 有色金属应采用以碳酸钠和磷酸三钠为主的清洗，因为铜及铜合金易被 强碱腐蚀 C. 铸铁制品的化学清洗铸铁制品的化学清洗—两种化学清洗溶液均不适用于铸铁制品铸铁的特点是表面粗糙并有不同程度的组织疏松、砂眼、气孔等疵病，导致铸铁制品出水容易“泛锈”。

采用磷酸三钠、磷酸清洗和铬酐钝化以及三乙醇胺采用磷酸三钠、磷酸清洗和铬酐钝化以及三乙醇胺防锈等防锈等措施，解决了铸铁件清洗出水后的“泛锈”问题 D. 薄壁钢壳件的化学清洗薄壁钢壳件的化学清洗—由于强酸强碱的侵蚀以及浸洗时间过长，钢的结晶受到过腐蚀，使延伸率等机械性能变坏，导致部分钢壳在挤压成型中破裂酸洗后表面上总有灰黑色附灰不能洗掉，给磷化处理带来困难，导致磷化膜附着不牢根据资料介绍，如果要去掉钢材表面的坚固氧化皮和污垢，并要求对钢材基体无严重腐蚀作用其处理方法，需要在不形成氢的氧化性介质中进行采用苛性高锰酸盐的方法进行清洗，基本上消除了由于过腐蚀而产生麻坑，且降低了氢脆性，对钢材内部晶格侵蚀很轻，同时保证了尺寸精度，无超差现象清洗较短时间，可获得光洁表面E. 铝和铝合金及锌、锡等两性金属的化学清洗铝和铝合金及锌、锡等两性金属的化学清洗•铝及铝合金和锌锡等两性金属表面涂装层的附着力是不够好的，必须经过清洗除油，退除自然氧化膜和转化处理等方法进行处理，形成转化膜，才能保证涂装层与基体金属的结合力，并提高耐腐蚀性能这类金属一般不采用强碱清洗，强碱对这类金属有强烈的腐蚀作用，最好采用磷酸三钠、碳酸钠、硅酸钠和应用金属清洗剂等组成的混合溶液进行清洗 F. 水剂清洗除油水剂清洗除油•金属制件在涂装之前，一般采用汽油、煤油、苯、酮或柴油等进行清洗，不仅消耗大量能源，提高生产成本，而且极不安全。

为此，我们采用水剂清洗代替有机溶剂我们采用水剂清洗代替有机溶剂•水剂清洗液的组成的主要成分是油酸三乙醇胺、脂肪、醇聚氯乙烯醚和辛烷基酚聚氯乙烯醚•由于含有多种有效助剂（如三氯乙烯、三聚磷酸钠、苯骈由于含有多种有效助剂（如三氯乙烯、三聚磷酸钠、苯骈三氮唑、稳定剂等），故能增强洗净力，且满足工序间防三氮唑、稳定剂等），故能增强洗净力，且满足工序间防锈要求•(2) 磷化处理磷化处理—金属制件的表面层参与化学或电化学反应所形成的附金属制件的表面层参与化学或电化学反应所形成的附着紧密的膜层，称为化学转化膜着紧密的膜层，称为化学转化膜•磷化膜就是化学转化膜的一种磷化膜就是化学转化膜的一种•钢铁祷件在以磷酸二氢锌或以磷酸锰铁盐为基的溶液中，在一定条件下，与溶液在界面上发生化学反应，生成一层紧密地附着在表面上的磷酸盐膜，称为磷化膜其成膜过程称为磷化处理，磷化膜的外观由于基本材料和磷化工艺不同可由暗灰到黑灰色• 采用磷酸锰型和四合一综合磷化•常用的磷化处理方法有浸渍法、喷淋法以及涂刷法•“四合一”磷化是在同一个磷化槽内进行去油、除锈、磷化、钝化的综合工艺采用这种工艺可减少设备和作业面积，提高劳动生产率，降低产品成本，便于实现自动化(3) 机械除锈机械除锈—机械除锈是借助机械力对金属表面进行除锈机械除锈是借助机械力对金属表面进行除锈•机械除锈的工艺装置是多种多样的，而最常用的有风动刷、电动刷、除锈枪、电动砂轮、针束除锈器以及除锈滚筒等等。

•目前广泛采用喷砂除锈法和喷丸除锈法目前广泛采用喷砂除锈法和喷丸除锈法 A.喷砂喷砂除锈法—是利用压缩空气的压力将磨料喷射到制件表面上，除去锈蚀、氧化皮及其它油污等杂物喷砂装置的喷头可随意改变方向，管线也能适当地伸展既可在室内喷射，也可到室外喷射，可以干喷射也可湿喷射大至桥梁、货车，小至家庭器具都能适用 B.喷丸除锈喷丸除锈—是靠高速旋转的叶轮，将磨料（钢丸）投向制件表面除去锈蚀及一切污物是靠高速旋转的叶轮，将磨料（钢丸）投向制件表面除去锈蚀及一切污物，效果良好，效果良好，并可去除氧化皮、型砂及旧漆层等并可去除氧化皮、型砂及旧漆层等其中不足是设备较复杂，方向不易变更，现场应用不太便利• 喷砂除锈分干喷砂除锈和液体喷砂除锈干喷砂除锈和液体喷砂除锈两种工艺方法 a.干喷砂除锈—是利用压缩空气的压力将砂粒以很大的速度喷射在制件表面上，将制件表面上的氧化皮、铁锈、旧漆膜、油垢等杂物除净 b.液体喷砂除锈—又称水力喷砂除锈，其原理与干喷砂除锈基本相似液体喷砂是利用磨液泵和压缩空气，把磨料喷射到物体表面，达到清理铢锈、氧化皮及其它污物使制件表面达到光洁的目的这种方法效率高，消耗磨料少，改善制件的表面光洁度，在很大程度上避免了环境污染。

抛丸除锈是利用高速旋转的抛丸器叶轮将磨料（钢丸）投向制件表面，依靠高速钢丸的冲击及同制件表面的摩擦而达到除锈的目的常用抛丸材料有硅砂、铁渣、铜渣、激冷铁丸、可锻铁丸、钢丸等(4) 化学除锈化学除锈—利用酸液与金属的化学反应，除去氧化皮和利用酸液与金属的化学反应，除去氧化皮和锈蚀物就叫化学除锈，俗称锈蚀物就叫化学除锈，俗称“酸洗酸洗”•其基本原理如下：•当酸液与金属表面的氧化皮反应时，在溶解氧化皮的同时，还透过氧化皮孔隙或裂纹等处，使基体金属表面也发生溶解，从而析出氢气由于氢气析出时发生的压力，就将还没溶解而已发生疏松的氧化皮顶裂下来在硫酸溶液清洗中，氧化皮脱落是以机械剥离为主在盐酸溶液清洗中，氧化皮的脱落则以溶解为主同时，氢气还与氧化铁起还原作用，可使不易溶于酸的氧化铁、磁性氧化铁，还原成易与酸作用的氧化亚铁，加速酸洗过程1.5.4 表面处理的作用案例表面处理的作用案例•1.表面喷漆和表面阳极氧化：主要为了防锈和表面喷漆和表面阳极氧化：主要为了防锈和 美观；各种车辆外露零件的表美观；各种车辆外露零件的表面喷漆和各种铝制品的阳极氧化；面喷漆和各种铝制品的阳极氧化；•2.军用联接器的插针插孔表面镀银镀金是为了提高导电率；军用联接器的插针插孔表面镀银镀金是为了提高导电率；•3.热固性塑料模具的阴阳模成型表面镀硬铬是为了提高成型表面的表面硬度热固性塑料模具的阴阳模成型表面镀硬铬是为了提高成型表面的表面硬度和表面粗糙度；和表面粗糙度；•4.用刷镀热喷涂的办法修复汽轮机大轴可以节省大量资金；用刷镀热喷涂的办法修复汽轮机大轴可以节省大量资金；•5.铝合金表面进行硬质阳极化可以得到又硬又耐磨的表面；铝合金表面进行硬质阳极化可以得到又硬又耐磨的表面；•6.铝合金压铸模的阴阳模成型表面淬火铝合金压铸模的阴阳模成型表面淬火、、回火回火、、精加工后进行氮化处理，提精加工后进行氮化处理，提高成型表面的耐疲劳高成型表面的耐疲劳、、耐磨损耐磨损、、抗咬合抗咬合、、抗拉伤的能力；抗拉伤的能力；•7.大部分螺钉螺帽等标准件都是采用低碳钢渗碳的工艺方大部分螺钉螺帽等标准件都是采用低碳钢渗碳的工艺方 法制造，既保证了法制造，既保证了零件拉伸强度，又使表面有硬度又耐磨；零件拉伸强度，又使表面有硬度又耐磨；•8.对对45、、40Cr等中碳钢的零件表面气体渗氮后进行激光淬火，可提高硬度和等中碳钢的零件表面气体渗氮后进行激光淬火，可提高硬度和硬化层深度。

硬化层深度1.6.1 钢型材（材质 有沸腾钢、低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金钢、不锈钢等）•1.钢板-厚度 ＜4毫 米是薄板，4～25毫米是中板，＞25毫米是厚板•2.钢管-有缝管和无缝管，无缝管又分热轧和冷轧，• 形状又分圆管和异形管（扁，方，六角）•3.钢丝-是线材冷加工成钢丝的截面形状有 圆、扁、三角；• 表面有不镀锌和镀锌；• 用途：焊条用、弹簧用、铆钉用、钢丝绳用•4.型钢-简单截面　有圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢；• 复杂截面　有工字钢、槽钢、钢轨和异型钢；• 线材是直径5．5～、9．0毫米的小圆钢1.6.2.有色金属型材有色金属型材 1.棒材棒材 材质：纯铜黄铜白铜青铜材质：纯铜黄铜白铜青铜 铝和铝合金铝和铝合金 　　 钛、钛合金钛、钛合金 直径：直径：5～～160 5～～600 　　　　 8～～200 方、六方方、六方 5 ～～ 150内切圆内切圆 5 ～～ 200内切圆内切圆 　　　　 8～～200边长边长 2.管材管材 材质：纯铜黄铜白铜青铜材质：纯铜黄铜白铜青铜 铝和铝合金铝和铝合金 　　　　 钛、钛合金钛、钛合金 直径：直径：20 ～～ 280 25 ～～ 200　　　　　　　　　　　　　　10 ～～ 100 壁厚：壁厚： （（1.5 ～～ 50）） （（5 ～～ 40）） 0.5 ～～ 2.5 薄管材薄管材 直径：直径： 3 ～～ 30 方管方管10 ～～ 70 壁厚：壁厚： （（0.15 ～～ 0.9）） （（1 ～～ 5）） 毛细管毛细管 0.3 ～～ 0.8 矩管矩管14 ×10 ～～ 70× 50　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （（1 ～～ 5）） 椭圆椭圆27 × 11.5 ～～ 114.5 × 48.5 （（1 ～～2. 5））1.7 1.7 材料的选用原则材料的选用原则材料的选用原则材料的选用原则1. 材料选用的原则：不加工或少加工，尽量直接选用型材，尺寸形状靠材料选用的原则：不加工或少加工，尽量直接选用型材，尺寸形状靠近型材，或用型材改制近型材，或用型材改制 尽量选用一般材质尽量选用一般材质2. 根据材料的使用性能选材根据材料的使用性能选材 根据材料的工艺性能选材根据材料的工艺性能选材 根据材料的经济性选材根据材料的经济性选材1.8 1.8 复合材料复合材料•1.8.2 塑料基复合材料• 如玻璃纤维增强热固性塑料• PC＋ABS• 碳纤维,增强尼龙66•1.8.3 金属基复合材料• 如碳纤维增强铝复合材料（GGY70＋201AL，纤维34%，密度2.39，拉伸 强度665MPa,弹性模量210GPa)适合作重量轻、刚性好、高温性能好、尺寸稳定好的结构件。

• 碳纤维增强铜复合材料（高强度、摩擦系数小、可通过大电流）•1.8.4 塑料-金属基复合材料•　塑料-青铜-钢背三层复合板 　　塑料三种：聚四氟、聚甲醛、酚醛（厚1～ 2.5 ， 公差0.05，作机床导轨板，磨削公差0.01）• 铝塑复合压力管1.9 1.9 功能材料功能材料•与结构材料不同，功能材料追求的是强度以外的性能：如耐热性、耐蚀性、耐么性、、电磁屏蔽性、导电性、导热性等•1.9.1 现有功能材料•耐热钢 -0Cr23Ni13,CrWMn,3Cr2W8 作热模的阴阳模•耐酸钢 -1Cr18Ni12Mo3Ti,0Cr18Ni12Mo3Ti 作耐酸 的器具•导电性 -纯铜T1,T2, 纯金，纯银 作电线，电缆•1.9.2 新的功能材料• 液晶材料-家电屏幕• 压电元件-施加压力产生电压，施加电压产生变形 作炉具点火器，声纳• 吸水性高分子-多丙烯酸化合物颗粒 沙漠绿化，尿布，人工雪•光纤维-包覆高折射率的芯与芯的两层构造纤维 光通信，光波导，激光 纳米和纳米技术1.10 1.10 电磁材料电磁材料•利用电特性和磁特性的功能材料叫电磁材料。

如以下材料：利用电特性和磁特性的功能材料叫电磁材料如以下材料：•1.导电体导电体- 电线，电缆，热电偶；电线，电缆，热电偶；•2.半导体半导体- 二极管，三极管，太阳能电池，发光二极管；二极管，三极管，太阳能电池，发光二极管；•3.磁性体磁性体- 电动机，发电机，永久磁铁，变压器铁芯；电动机，发电机，永久磁铁，变压器铁芯；•4.感应体感应体- 电容器，天线，滤波器电容器，天线，滤波器•5.铁芯铁芯 - 软磁性材料软磁性材料-随磁场消失而失去磁性，如变压器铁芯随磁场消失而失去磁性，如变压器铁芯1.11 1.11 毛坯的规格与下料毛坯的规格与下料1.选毛坯规格的准则①生产的规模②零件的结构、形状和尺寸③零件的材料性能2.毛坯的种类①铸件大而复杂的用砂型铸，小而精的用金属型、离心铸、压力铸造等②锻件 自由锻 批量小、零件大、精度低、余量大 模锻 批量大、中小零件、精度高、余量小③型材 板棒管各种截面的型材④④组合毛坯组合毛坯1.12 1.12 原材料的性状原材料的性状1.产品零件性能上的要求：产品零件性能上的要求： 力学力学 强度强度 硬度硬度 扭矩扭矩 剪切剪切 耐磨耐磨 耐环境耐环境 耐酸，耐碱，耐蚀，耐热，耐冷耐酸，耐碱，耐蚀，耐热，耐冷 加工性加工性 铸造性，焊接性，切削性，成型性铸造性，焊接性，切削性，成型性 热处理和表面处理热处理和表面处理2.形状的要求：有无型材可以利用形状的要求：有无型材可以利用3.在保证性能的基础上有无替代品在保证性能的基础上有无替代品1.13 1.13 材料的存放周转与布局材料的存放周转与布局材料，半成品，成品的存放，周转，布局对产品质量和生产材料，半成品，成品的存放，周转，布局对产品质量和生产 效率有很大影响。

效率有很大影响1.质量的保证质量的保证 防水，防潮，防锈，防尘，防变形，防嗑防水，防潮，防锈，防尘，防变形，防嗑碰碰 2.效率的保证效率的保证 每每 个工序连接的路程要最短（流水线）个工序连接的路程要最短（流水线）3.现代管理现代管理 订单制无库存，专业化，标准化，模块化订单制无库存，专业化，标准化，模块化生产生产第二章：图纸标准化•2.1 产品的设计流程产品的设计流程 •2.2 图纸全面标注准则图纸全面标注准则•2.3 装配图尺寸标注准则装配图尺寸标注准则 2.4 标注尺寸要明确基准准则标注尺寸要明确基准准则 2.5 合理标注尺寸准则合理标注尺寸准则 2.6 重要尺寸直接标出准则重要尺寸直接标出准则 2.7 一般尺寸标注便于加工测量准则一般尺寸标注便于加工测量准则 • 2.8 标注尺寸不能注成封闭式准则标注尺寸不能注成封闭式准则 •2.9 不重要尺寸注成封闭环的准则不重要尺寸注成封闭环的准则2.10 形位公差形位公差标标注准注准则则 2.11 一般公差一般公差标标注准注准则则 2.12 粗糙度粗糙度标标注注2.13 材料材料标标注注2.14 热处热处理理标标注注2.15 表面表面处处理理标标注注2.16 技技术术条条件件标标注注2.17 文控流程及作用2.1 产品的设计流程•1. 产品的设计流程•人是会犯错误的，用流程控制出错的可能性•产品设计策划，设计方案评审，祥细设计，编写设计输出文件，•设计输出评审，产品生产研制，产品出厂检验,产品验收评审，•产品设计确认•2. 721规律：•产品质量的70%取决于产品设计和管理；•产品质量的20%取决于产品加工制造；•产品质量的10%取决于加工人员素质；•产品成本的75%～80%取决于产品设计2.2 图纸全面标注准则•标注尺寸—线性尺寸和角度尺寸•尺寸公差与配合的标注•形状公差的标注•位置公差的标 注•表面粗糙度的的标 注•焊接符号的标 注•热处理符号的标 注•表面处理符号的标注•材料型号的标 注•技术要求的标 注2.3 装配图尺寸标注准则1. 规格尺寸的标注规格尺寸的标注：　　表明机器（或部件）的性能或规格的尺寸。

设计和选用该机器或部件时的主要依据，如上图所示球阀的阀体和阀盖的通孔直径φ202. 装配尺寸的标注装配尺寸的标注：　为保证机器装配质量而标注的尺寸　1) 配合尺寸•凡两零件有配合要求，必须标注阀体和阀盖的配合尺寸φ50H11/h11 　2) 重要的相对位置尺寸• 装配时，相关零件间必须保证的距离、间隙等相对位置尺寸如图所示球阀通孔中心到扳手的距离 84mm，阀杆至右端面的距离54mm　3) 连接尺寸• 装配图应标注连接尺寸，以表明螺纹紧固件、键、销、滚动轴承等标准零、部件的规格尺寸（通常填写在明细栏中）3. 安装尺寸安装尺寸 如 M36X24. 外形尺寸外形尺寸 如 115±1.100,75,121.52.3 装配图尺寸标注准则2.4 标注尺寸要明确基准准则•尺寸基准—度量尺寸的起点• 1) 选基准根据——零件的作用、装配关系、零件加工、测量方法；• 2) X、Y、Z三轴应各有一个基准长、宽、高)• 3)基准的选择原则为：• (1). 尽可能使设计基准和工艺基准一致。

以减少加工误差• (2). 两种基准不能一致时，一般将主要尺寸从设计基准出发标注； • 将一般尺寸从工艺基准出发标注，以方便加工与测量•设计基准—根据 零件的设计要求所选定的基准• 用来确定零件在装配体中与其他零件的相对位置•工艺基准— 根据 零件的加工、测量要求所选定的基准• 用来确定零件各部分的相对位置•如下图：•设计时选取轴线为径向的设计基准；•加工时，若夹住已加工好的小圆柱段，再来加工大圆柱段，那小圆柱面便是加工时采用的定位基准而在测量大圆柱段右侧截平面的位置时，为方便测量，可用大圆柱左侧素线为测量基准•定位基准和测量基准都是工艺基准•选取的尺寸基准不同，标注出来的尺寸形式也不同，如截平面的定位尺寸A或B2.5 合理标注尺寸准则•标注尺寸：满足设计要求，方便加工与测量•零件图尺寸标注要求：除正确、完整、清晰外，还要标注合理•下图,轴承座中孔φ60的中心高是标A，还是标B、C？• 为保证轴承的工作性能、装配精度和互换性：孔φ60的中心高尺寸在设计是从底面算起的，尺寸A是必须保证的重要尺寸；加工孔φ60时用底面装卡定位；测量中心高时从底面量起方便；•合理标注尺寸• 首先正确选择尺寸基准。

• 如下图零件上的对称面、加工面、安装底面、端面、回转轴线、圆柱素线或圆心等都可以选为基准，选谁做基准由设计决定2.6 重要尺寸直接标出准则重要尺寸直接标出准则重要尺寸：重要尺寸：1.零件上影响产品性能、装配精度、及确定零件位置和有配合要求的尺寸；零件上影响产品性能、装配精度、及确定零件位置和有配合要求的尺寸；2.设计基准都是重要尺寸；设计基准都是重要尺寸；3.这些尺寸都应直接注出，而不是由别的尺寸计算得出这些尺寸都应直接注出，而不是由别的尺寸计算得出常用基准要素：点、轴线、对称面、端面和底面2.7 一般尺寸标注便于加工测量准则•一般尺寸：零件上不影响产品工作性能、装配精度或无配合要求、无一般尺寸：零件上不影响产品工作性能、装配精度或无配合要求、无定位要求等非重要尺寸定位要求等非重要尺寸•根据加工顺序配置尺寸：对零件上没有特殊要求的尺寸，按加工顺序根据加工顺序配置尺寸：对零件上没有特殊要求的尺寸，按加工顺序标注，方便按图加工标注，方便按图加工•按不同的加工方法集中标注尺寸：按不同的加工方法集中标注尺寸：1.为便于不同工种的加工者找到所需的尺寸，按不同加工方法集中标注为便于不同工种的加工者找到所需的尺寸，按不同加工方法集中标注尺寸。

尺寸2.不同加工方法的尺寸应分开；不同加工方法的尺寸应分开；3.同一加工方法的尺寸应尽量集中标注，以免看错尺寸或因寻找尺寸而同一加工方法的尺寸应尽量集中标注，以免看错尺寸或因寻找尺寸而浪费时间浪费时间标注尺寸时考虑加工可行性，不要注出让加工者为难、甚至无法加工的尺寸下图中除联系尺寸外的尺寸都是非不经切削加工的尺寸，可按形体分析下图中除联系尺寸外的尺寸都是非不经切削加工的尺寸，可按形体分析法标注法标注•对零件（特别是铸件或锻件）上非加工面，即毛坯面的尺寸，可按形对零件（特别是铸件或锻件）上非加工面，即毛坯面的尺寸，可按形体分析法标注，以便制造木模或模具体分析法标注，以便制造木模或模具•标注时注意非加工面（毛坯面）的尺寸与加工面尺寸分开标注；标注时注意非加工面（毛坯面）的尺寸与加工面尺寸分开标注；•注意两种尺寸在同一个方向上只能有一个联系尺寸注意两种尺寸在同一个方向上只能有一个联系尺寸•加工面的尺寸加工面的尺寸2.8 标注尺寸不能注成封闭式准则尺寸链：在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组尺寸链：在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组。

环：列入尺寸链中的每个尺寸；环：列入尺寸链中的每个尺寸；封闭环：尺寸链中在装配过程或加工过程最后形成的一环封闭环：尺寸链中在装配过程或加工过程最后形成的一环组成环：尺寸链中对封闭环有影响的全部环这些环中任组成环：尺寸链中对封闭环有影响的全部环这些环中任 一环的变动必一环的变动必然引起封闭环的变动然引起封闭环的变动增环：尺寸链中的组成环，该环的变动引起封闭环的同向变动该环增增环：尺寸链中的组成环，该环的变动引起封闭环的同向变动该环增大封闭环增大大封闭环增大,该环减小封闭环减小该环减小封闭环减小减环：尺寸链中的组成环，该环的变动引起封闭环的反向变动该环增减环：尺寸链中的组成环，该环的变动引起封闭环的反向变动该环增大封闭环减小大封闭环减小,该环减小封闭环增大该环减小封闭环增大补偿环：尺寸链中予先选定的某一组成环，可以通过改变其大小或位置补偿环：尺寸链中予先选定的某一组成环，可以通过改变其大小或位置使封闭环达到规定的要求使封闭环达到规定的要求•计算公式：•封闭环公称尺寸=增环公称尺寸之和-减环公称尺寸之和•封闭环最大尺寸=增环最大尺寸之和-减环最小尺寸之和•封闭环最小尺寸=增环最小 尺寸之和-减环最大尺寸之和•封闭环公差=封闭环最大尺寸-封闭环最小尺寸•封闭尺寸链，是指零件同一方向上的尺寸，象链条一样，一环扣一环封闭尺寸链，是指零件同一方向上的尺寸，象链条一样，一环扣一环并首尾相接，成为封闭形式。

标注尺寸时应注意避免这种情况并首尾相接，成为封闭形式标注尺寸时应注意避免这种情况2.9 不重要尺寸注成封闭环的准则•毛坯面与加工面尺寸应分别标注毛坯面与加工面尺寸应分别标注 ：对零件上的毛坯面和加工面，在标注尺寸时：对零件上的毛坯面和加工面，在标注尺寸时应按两组分别标注，两组尺寸相关联时，可用一个尺寸联系起来，这样可保证毛应按两组分别标注，两组尺寸相关联时，可用一个尺寸联系起来，这样可保证毛坯原有尺寸的准确性坯原有尺寸的准确性2.10 形位公差标注准则1 形位公差形位公差 （公差（公差-最大极限尺寸和最小极限尺寸之差）最大极限尺寸和最小极限尺寸之差） a.形位公差的公差带必须包含实际被测要素 b.要素是指零件上的特征部分-点，线，面这些要素是实际存在的， 也可以是由实际要素取得的轴线或中心平面 c.根据被测要素的特征和结构尺寸，公差带有以下几种形式 -园内的区域 -两同心圆之间的区域 -两同轴圆柱面之间的区域 -两等距曲线之间的区域 -两平行直线之间的区域 -圆柱面内的区域 -两等距曲面之间的区域 -两平行平面之间的区域 -球内的区域2 形状公差形状公差•直线度，平面度，圆度，圆柱度,线轮廓度，面轮廓度3 位置公差位置公差 平行度，垂直度，倾斜度，位置度，同轴度，对称度，平行度，垂直度，倾斜度，位置度，同轴度，对称度， 圆跳动，全跳动圆跳动，全跳动2.11 一般公差标注准则1. 线性尺寸的未注公差标准线性尺寸的未注公差标准 a. 一般公差用于较低精度的非配合尺寸，不在图纸尺一般公差用于较低精度的非配合尺寸，不在图纸尺寸后面标注极限偏差。

寸后面标注极限偏差 b.　使用范围：机加零件　使用范围：机加零件 c. 公差等级：公差等级：f,m,c,v 共四个等级共四个等级 2.倒圆半径和倒角高度尺寸的未注公差标准倒圆半径和倒角高度尺寸的未注公差标准 公差等级：公差等级：f,m,c,v 共四个等级共四个等级3.角度尺寸未注公差标准角度尺寸未注公差标准 公差等级：公差等级：f.m,c,v 共四个等级共四个等级2.12 粗糙度标注定义：表面粗糙度是零件在加工过程中由于不同的加工方法在加工表面上所形成的较小间距和较小峰谷的微观不平度2.13 材料标注•1.品种规格和技术条件为同一标准号的标注品种规格和技术条件为同一标准号的标注 名称, 牌号及状态 , 精度, 质量特征, 规格, 技术条件标准号 2. 品种规格和技术条件为不同标准号的标注品种规格和技术条件为不同标准号的标注项目填写要求项目填写要求 1. 名称名称由材料类别和品种组成由材料类别和品种组成,如圆钢、钢板、角钢、方钢、铝板、铜棒等如圆钢、钢板、角钢、方钢、铝板、铜棒等。

2. 规格规格圆钢（丝）应标注直径符号圆钢（丝）应标注直径符号“φ”；；方钢、六角钢应分别标注内切圆直径符号方钢、六角钢应分别标注内切圆直径符号“a”或或“S”；；工字钢、槽钢应标注工字钢、槽钢应标注“高高×腿宽腿宽×腰厚腰厚”；；角钢应标注角钢应标注“长边宽长边宽×短边宽短边宽×边厚边厚”；；扁钢应标注扁钢应标注“厚厚×宽宽”；；板、带、箔应标注厚度有定尺要求的板、带、箔应标注厚度有定尺要求的,以以“厚厚×宽宽×长长”形式标注；形式标注；圆管通常按圆管通常按“外径外径×壁厚壁厚×长度长度”标注，也允许标注，也允许“外径外径×内径内径”、、“壁厚壁厚×内径内径”、、公称口径等标注形式，标注内、外径时应标注公称口径等标注形式，标注内、外径时应标注“φ”1.精度指尺寸精度等级，其它精度应注明管材精度应标精度指尺寸精度等级，其它精度应注明管材精度应标注在相应尺寸之后，：外径（精度）注在相应尺寸之后，：外径（精度）×壁厚（精度）壁厚（精度）2.质量特征指材料的性能等级，表面质量级别、用途类别质量特征指材料的性能等级，表面质量级别、用途类别3.状态指材料的制造方法及供货的热处理状态如：热轧、状态指材料的制造方法及供货的热处理状态。

如：热轧、冷轧、冷拉、退火等若需要同时标注材料的制造方法冷轧、冷拉、退火等若需要同时标注材料的制造方法和热处理状态，则先标注热处理状态，后标注制造方法和热处理状态，则先标注热处理状态，后标注制造方法2.14 热处理标注1钢铁的热处理钢铁的热处理 正火，退火，淬火，回火，调质正火，退火，淬火，回火，调质 硬度表示：硬度表示：HRC23～～282有色金属的热处理有色金属的热处理 退火去内应力或部分铜铝的淬火退火去内应力或部分铜铝的淬火 硬度表示：硬度表示：HB250～～3003非金属的热处理非金属的热处理 退火去内应力退火去内应力4标注范例：标注范例：T10钢钢 热处理：淬回火热处理：淬回火HRC47～～522.15 表面处理标注1.表面处理工程的含义：表面处理工程的含义： 在固体材料表面，采用物理方法、化学方法、电化学方法、高真空方在固体材料表面，采用物理方法、化学方法、电化学方法、高真空方法或生物高分子方法等，对表面进行涂装、处理、改性，形成具有特法或生物高分子方法等，对表面进行涂装、处理、改性，形成具有特殊功能的表面层，或某种功能的覆盖层。

上述从表层设计、选材、表殊功能的表面层，或某种功能的覆盖层上述从表层设计、选材、表面处理工艺、表层质量控制与监测、工程应用及失效分析全过程称之面处理工艺、表层质量控制与监测、工程应用及失效分析全过程称之为表面工程为表面工程2.表面处理研究的对象：表面处理研究的对象： 表面工程研究对象是固体材料表面层；加工方法是：物理法、化学法、表面工程研究对象是固体材料表面层；加工方法是：物理法、化学法、电化学法、高真空法、生物高分子法；手段是：涂装、处理、扩散及电化学法、高真空法、生物高分子法；手段是：涂装、处理、扩散及固定化；研究目的及作用是：形成特殊功能的表面层及覆盖层，起到固定化；研究目的及作用是：形成特殊功能的表面层及覆盖层，起到装饰、防护、特殊功能（强化、韧化，装饰、防护、特殊功能（强化、韧化，⋯ ⋯）作用3. 表面处理技术分类电化学、化学、热加工、真空、其他4. 表面预处理工艺 清洗、磷化、机械除锈、化学除锈5.标注范例 A 表面改性 渗碳0.2 HRC45～50 B 　铝材的阳极氧化：表面处理 Al/Et·A(S) 钢电镀锌 表面处理 Fe/Ep·Zn 铜电镀铬 表面处理 Cu/Ep·Cr2.16 技术条件标注1. 零件图技术条件•零件的棱角和毛刺处理要求•未注尺寸公差和位置公差的要求•热处理的要求•表面处理的要求•涂装的要求•其他图上没有表达清楚的要求2.装配图技术条件•装配前对配套零件的要求，如数量，尺寸检查，表面质量，清洗等；•配合加工的要求，如配作销钉等；•装配工具的要求， 如用力矩扳手拧螺钉等；•特殊零件的装配要求，如轴承装配的过盈量，齿轮轴的装配间隙等；2.17 文控流程及作用1. 企业里的管理文件很多：企业里的管理文件很多： 如：如： 各类管理文件的编号规定各类管理文件的编号规定 设计研发流程图设计研发流程图 技术文件的发放与档案管理规定技术文件的发放与档案管理规定 设计文件的更改规定设计文件的更改规定 产品质量评审程序产品质量评审程序 行政管理：请假制度，晋升制度，财会报销制度等等行政管理：请假制度，晋升制度，财会报销制度等等 工厂车间里的工艺单，机加工艺流程卡，工时定额制度等工厂车间里的工艺单，机加工艺流程卡，工时定额制度等 2 文控流程的作用：建立企业高效的工作秩序文控流程的作用：建立企业高效的工作秩序 规范每个员工的工作行为准则规范每个员工的工作行为准则第三章：公差设计准则第三章：公差设计准则•3.1 关键配合尺寸的加工要求明确准则•3.2 同一道工序准则 •3.3 减少刚体转动位移准则 •3.4 避免双重配合准则 •3.5 最小公称尺寸准则 •4.6 避免累积误差准则 •3.7 形状简单准则 •3.8 最小尺寸数量准则 •3.9 采用弹性元件准则 •3.10采用调节元件准则3.1 关键配合尺寸的加工要求明确准则•关键配合尺寸的加工要求是否有，•粗糙度或形位公差的要求，•这些要求是否协调合理。

3.2 同一道工序准则1.对有平行、同轴、对中等要求的加工面，设计上尽量使这些有位置精对有平行、同轴、对中等要求的加工面，设计上尽量使这些有位置精度要求的元素在同一道工序中加工度要求的元素在同一道工序中加工2.平行、同轴、对中等要求的加工面，只用一道工序解决平行、同轴、对中等要求的加工面，只用一道工序解决3.3 减少刚体转动位移准则•消除刚体位移；•减小配合面到传动中心的距离；有转动倾向的配合、减小配合面到转动点的距离3.4 避免双重配合准则 禁禁止止两两个个或或更更多多个个配配合合面面3.5 最小公称尺寸准则 1.同样加工精度，构件公称尺寸越小，越容易加工；即构件尺寸越小，加工精度越容易提高； 2.使较高配合精度要求的工作面的面积和配合距离尽可能小3.6 避免累积误差准则 要尽量避免要尽量避免串联尺寸链上串联尺寸链上的标注方法，的标注方法，非功能性的尺非功能性的尺寸可以不标寸可以不标3.7 形状简单准则配合面的几何配合面的几何形状应尽量简形状应尽量简单，单，圆柱面代替圆圆柱面代替圆锥面，锥面，平行、垂直面平行、垂直面代替倾斜面代替倾斜面3.8 最小尺寸数量准则配合性能和多个尺寸相关时，误差累积会致配合精度难提高，应尽量使配合面和较少的尺寸相关3.9 采用弹性元件准则 导轨、螺纹、绞联、插接有间隙会降低配合精度，过盈摩擦力太大会咬死，这种配合状态用选择公差的方法难实现，用柔度大的弹性体消除间隙3.10采用调节元件准则1.螺母或弹性垫片实现螺母或弹性垫片实现2.采用调整快调整板采用调整快调整板第四章：工艺设计准则•4.1 螺钉的扭矩扭力要求•4.2 内孔后处理准则 •4.3 重要安装面受保护准则 •4.4 精密零件包装强化要求准则 •4.5 模具件外观判定•4.6 工装辅助装配设计准则 •5.7 加螺纹胶防松措施•4.8 易掉细小物件固定准则•4.9 可更换件方便拆装准则4.10 开关防误操作准则4.11重零部件组装中先支撑准则4.12相近组件中明显区分部件准则4.13磁环导线固定准则4.14无用接插件脚热熔胶热封准则4.15走线孔内护线套准则4.16光源处无漏光遮光准则4.17两插件之间最短距离4.18其它4.1 螺钉的扭矩扭力要求•如果对螺钉的扭矩扭力有特殊要求，须在工如果对螺钉的扭矩扭力有特殊要求，须在工艺图纸中明确；艺图纸中明确；•检查工艺图纸要求。

检查工艺图纸要求•每个螺钉的扭力是否有规定扭力要求每个螺钉的扭力是否有规定扭力要求4.2 内孔后处理准则螺纹孔（光孔内）无残渣、油漆等异物；螺纹孔（光孔内）无残渣、油漆等异物；毛刺已处理；毛刺已处理；检查工艺图纸要求检查工艺图纸要求4.3 重要安装面受保护准则•重要安装面的加工过程和包装运输过程，不能有破坏（打磨等）、不平，零件不能有明显变形；•检查设计图纸和工艺图纸要求4.4 精密零件包装强化要求准则•外观、表面精度高要求的机加件，加外观、表面精度高要求的机加件，加工后到生产装配现场的包装方式是否工后到生产装配现场的包装方式是否有要求有要求4.5 模具件外观判定冲压件：冲压件： 无锈蚀、无裂痕、无划伤、无毛刺或毛刺方向大无锈蚀、无裂痕、无划伤、无毛刺或毛刺方向大小符合图纸要求、平整光洁，折弯件的折弯处不能与料小符合图纸要求、平整光洁，折弯件的折弯处不能与料纹方向平行纹方向平行塑料件：塑料件： 浇口位置、顶杆位置、分模线位置合理，无有批浇口位置、顶杆位置、分模线位置合理，无有批锋、阴影、发白、缩水、缺料等不良；检查工艺图纸应锋、阴影、发白、缩水、缺料等不良；检查工艺图纸应有相关要求。

有相关要求•模具件外观无裂纹或杂色、料花、射纹等模具件外观无裂纹或杂色、料花、射纹等4.6 工装辅助装配设计准则•组件和整机的装配用工装保证装配组件和整机的装配用工装保证装配的一致性的一致性4.7 加螺纹胶防松措施容易松动的位置加螺纹胶等防松措施4.8 易掉细小物件固定准则装拆时有没有易掉的细小物件，装拆时有没有易掉的细小物件，如果有，需有固定设计措施如果有，需有固定设计措施4.9 可更换件方便拆装准则可更换件（如电池）方便拆装可更换件（如电池）方便拆装4.10 开关防误操作准则开关有防误操作措施：加盖，加罩，加门开关有防误操作措施：加盖，加罩，加门4.11重零部件组装中先支撑准则比较重的零部件在组装过程中，先有支撑的部位再打螺钉比较重的零部件在组装过程中，先有支撑的部位再打螺钉4.12相近组件中明显区分部件准则•在同一或相近组件中，避免使用规格及其相近、外形凭肉眼难以快速区分的部件（如密封圈、弹簧、插销），要么统一部件物料，要么拉大差异便于区分•同一组件上的气管接头，其规格型号为了防呆装配，需要尽可能统一4.13磁环导线固定准则装有磁环的导线，磁环与导线紧密结合，装有磁环的导线，磁环与导线紧密结合，并固定在机架或并固定在机架或PCB板上板上。

4.14无用接插件脚热熔胶热封准则接插件不用的脚用热熔胶热封接插件不用的脚用热熔胶热封4.15走线孔内护线套准则•整机装配所有走线孔上加护线套4.16光源处无漏光遮光准则•显示屏、LED等光源处无漏光、遮光情况4.17两插件之间最短距离两插件之间最短距离不小于两插件之间最短距离不小于20mm，，使操作达到最佳舒适度使操作达到最佳舒适度4.18其它•1.防尘网的滤网在外部可拆卸•2.热风不吹向操作者和病人•3.噪音是否在要求范围内•4.传送电流或电压相差1个数量级的两条线缆，避免平行走线和无屏蔽措施的靠近走线•5.线材的走线不被挤压、拉伸•6.气管插接气管接头时，塑胶接头不能有受力•7.显示屏、LED等光源处无漏光、遮光情况•8.所有裸露和外部可接触组件接地良好•9.从缝隙处不能看到内部结构（零件）•10.按钮、旋钮无弹力不良、松动、摩擦和行程不够的现象•11对有散热的窗口是否有手指可伸入的空隙•12焊接连接的接插件，焊接裸露部分热缩管热封4.18其它13 密封圈在装配前后，工艺设计文件上要有提醒检查破损的说明密封圈在装配前后，工艺设计文件上要有提醒检查破损的说明•带密封圈的组件，如果密封圈处于滑动摩擦运动设计状态，须有润滑的设带密封圈的组件，如果密封圈处于滑动摩擦运动设计状态，须有润滑的设计。

端面密封的设计，其密封圈压缩量为自身切面直径的计端面密封的设计，其密封圈压缩量为自身切面直径的1/3-1/2•气路零部件的工艺孔在加工时就应封闭；如没有，需用螺纹带密封圈的形气路零部件的工艺孔在加工时就应封闭；如没有，需用螺纹带密封圈的形式进行密封式进行密封•中部拨开部分（用来接地）的线材剥开端的导线护套使用捆扎带捆住，避中部拨开部分（用来接地）的线材剥开端的导线护套使用捆扎带捆住，避免护套移动免护套移动第五章第五章.标准件设计准则标准件设计准则•5.1 标准化的重要性标准化的重要性•5.2 选用标准件的意义选用标准件的意义•5.3 标准件的分类标准件的分类•5.4 优选器件准则优选器件准则 •5.5 标准件种类最少准则标准件种类最少准则 •5.6 非标件慎用准则非标件慎用准则 •5.7 相同装配相同标准件准则相同装配相同标准件准则 •5.8 腐蚀环境材料同质准则腐蚀环境材料同质准则•5.9 外部螺钉特征一致准则外部螺钉特征一致准则•5.10 明显差异或完全相同准则明显差异或完全相同准则5.1 标准化的重要性标准化的重要性•5.1.1 标准化是现代化大生产的必要条件标准化是现代化大生产的必要条件• 现代化大生产是以技术和生产高度社会化为特征的，分工越来越细，企业间的联系与协作协调越来越广泛和密切。

• 标准化是企业间联系与协作协调的工具与手段• 1. 它能使企业建立最佳秩序，提供共同语言；• 2. 它能让各企业看到共同的目标与利益；• 3. 它能对各企业有无偏见的、规范的、权威的约束；• 4. 它能给各企业带来成功，也能给社会带来巨大效益•5.1.2 标准化是实行科学管理和现代化管理的基础标准化是实行科学管理和现代化管理的基础• 科学管理的创始人泰勒说过：引进科学管理必将结出丰硕之果使所有的工具和工作条件实现标准化和完美化• 1. 标准化为企业管理提供目标和依据；• 2.标准化使企业内各单位的技术标准和管理标准实现统一，充分发挥企业管理系统的管理功能；• 3.标准化有利于企业和企业之间的协作、约束与协调•5.1.3 标准化有利于先进的生产组织和制造技术的推广应用标准化有利于先进的生产组织和制造技术的推广应用• 1. 生产专业化是先进的组织形式，具有很突出的优越性，标准化对专业化生产起到了促进，推动巩固作用专业化生产需要批量，标准化的形式是通用化系列化组合化模块化，有利于缩减类型品种，增加批量。

• 2. 市场多样化和个性化的需求使定制生产成为主流，使企业面临开发新品的速度和多品种生产的压力，标准化（如模块化）是解决这一难题的最好办法•5.1.4 开展标准化有利于提高产品质量和发展产品品种开展标准化有利于提高产品质量和发展产品品种•消费者希望物美价廉、样式新颖、品种繁多、信息透明可比，标准化能解决这一问题：• 1. 质量标准能揭示质量差距促进质量进步和新品开发；• 2. 标准化有利于提高企业的综合素质和质量保证能力；• 3. 标准化设计思想的贯彻使企业（简化能消除低功能产品，系列化能以最佳的品种发展变形产品，组合化和模块化能以最少要素最快速度组合出更多新产品）能快速反应市场需求，取得竞争优势•5.1.5 标准化是消除浪费节约活劳动和物化劳动的有效手段标准化是消除浪费节约活劳动和物化劳动的有效手段• 减少重复劳动• 总之，标准化的作用简单地说，就是能够“赢得市场竞争”企业没有搞好标准化，就无法赢得市场竞争• 由于国家大力推行国家标注和标准化体系使得我国的企业 都是执行国家标准的企业，也产生了无数专业化的生产标准件的厂家。

标准件一般是指螺钉螺帽、垫圈、弹簧、轴承等等，从广义来说电视机、电机、减速机、电器机柜、电脑、自行车、摩托车等也是标准件产品标准化的作用正是通过标准件和标准化体系实现的• 5.2 选用标准件的意义选用标准件的意义•1. 选用标准件可以节省大量设计时间；•2.选用标准件可以节省大量原材料；•3.选用标准件可以节省大量生产工时；•4.选用标准件方便装配和出厂维修；•5. 专业化厂家大批量生产的标准件质量更胜一筹• 总之，选用的标准件比例越多节约的资金越多，企业可以把更多的精力用在产品的功能上5.3 标准件的分类标准件的分类•1. 从标准件使用材料分：• a.黑金属------碳钢合金钢不锈钢• b.有色金属---铜合金铝合金鎂合金钛合金• c. 非金属-----塑料尼龙橡胶岩棉陶瓷•2.从标准件使用功能分：• a.　各种螺钉、螺帽、垫圈、销钉、铆钉、键• b. 各种弹簧及弹性元件　• c.　各种密封圈及密封元件• d.　各种轴承、丝杠丝母、直线导轨、五金件• e.　各种操、作件、润滑件• f.　各种型材、法兰、管接头• g.　各种电机、减速机、减速器• h. 各种刀量卡具5.4 优选器件准则优选器件准则建立建立《《优选器件清单优选器件清单》》；；制定清单中增加物料的控制流程；制定清单中增加物料的控制流程；通过流程控制物料种类和规格。

通过流程控制物料种类和规格5.5 标准件种类最少准则标准件种类最少准则标准件种类不超过标准件种类不超过___种种 单一种类中规格不超过单一种类中规格不超过___种种5.6 非标件慎用准则非标件慎用准则自行设计和非标螺钉慎用；自行设计和非标螺钉慎用；若不可避免，考虑系列产品公用的设计若不可避免，考虑系列产品公用的设计5.7 相同装配相同标准件准则相同装配相同标准件准则•相同装配要求用相同的标准件相同装配要求用相同的标准件5.8 腐蚀环境材料同质准则腐蚀环境材料同质准则•在腐蚀性环境下工作的设备，标准件材料与构件材质须在腐蚀性环境下工作的设备，标准件材料与构件材质须相同，如不同，标准件加套管等隔离防护措施，避免腐相同，如不同，标准件加套管等隔离防护措施，避免腐蚀5.9 外部螺钉特征一致准则外部螺钉特征一致准则•外部螺钉型号、颜色一致外部螺钉型号、颜色一致5.10 明显差异或完全相同准则明显差异或完全相同准则•用到的标准件，要么有明显差异，要么完全相同，用到的标准件，要么有明显差异，要么完全相同，•有明显差异是为了防止装错，完全相同是为了维修过程的互换性。

有明显差异是为了防止装错，完全相同是为了维修过程的互换性•检查：维修过程重装时，应没有螺钉装错依然能够装上的情况，检查：维修过程重装时，应没有螺钉装错依然能够装上的情况，•并分析螺钉装错不会造成事故并分析螺钉装错不会造成事故第六章：薄板件设计准则第六章：薄板件设计准则•6.1 6.1 薄板翻边准则薄板翻边准则•6.2 6.2 薄板零件禁攻丝准则薄板零件禁攻丝准则•6.3 6.3 薄板件判定标准薄板件判定标准 •6.4 6.4 形状简单准则形状简单准则 •6.5 6.5 节省材料准则节省材料准则 •6.6 6.6 足够强度刚度准则足够强度刚度准则 •6.7 6.7 避免粘刀准则避免粘刀准则 •6.8 6.8 弯曲棱边垂直切割面准则弯曲棱边垂直切割面准则6.9 平缓弯曲准则 6.10 避免小圆形卷边准则 6.11 槽孔边不弯曲准则 6.12 可靠冲裁准则6.13 复杂结构组合制造准则 6.14 避免直线贯通准则 6.15 压槽连通排列准则 6.16 空间压槽准则 6.17 局部松弛准则6.1 薄板翻边准则•薄板（≤0.8mm）的零件，一般横向抗弯强度都偏低翻边是为了 增加抗弯强度，象汽车覆盖件，薄板的箱体都有翻边或折边，安装螺钉的过孔位也都有折边。

6.2 薄板零件禁攻丝准则薄板（薄板（≤0.8mm）的零件禁止翻边攻丝）的零件禁止翻边攻丝6.3 薄板件判定标准确认是否有薄板件，判定标准：板厚和其长度相比小得多的钢板，特点是横向抗弯能力差•包括三个加工工艺方法：•1下料包括剪切和冲裁；•2成形包括弯曲、折叠、卷边和深拉；•3连接包括焊接和粘接6.4 形状简单准则形状简单准则用直线、圆形等简单形状，便于加工6.5 节省材料准则明确了解所选用材料的原材料形状形状设计考虑加工时的自拼接，减少下脚料，尤其是批量大时，解决方法：1下料排列方法优化；2下脚料再利用6.6 足够强度刚度准则1尖角刚度不足，用钝角代替；2两孔间距不宜太近，避免切割冲孔时的裂纹；3细长板条剪裁会产生裂纹，应避免6.7 避免粘刀准则 需要冲裁切割部分作如下处理：1留有一定坡度；2切割面连通6.8 弯曲棱边垂直切割面准则切割后的薄板如果需要进行弯曲，弯曲棱需垂直于切割面；不能保证时，应在切割面和弯曲棱边交汇处设计一个r>2倍板厚的圆角否则会有裂纹的危险6.9平缓弯曲准则对板进行弯折时，弯曲半径不宜太小，外侧会出现裂纹，内侧会出现褶皱6.10 避免小圆形卷边准则r>1.5倍的板厚；不要完全的卷形。

加强刚度，避免棱边划伤6.11 槽孔边不弯曲准则弯曲棱边与槽孔的棱边的距离大于弯曲半径+2倍壁厚的距离；或者让槽孔横跨整个弯曲棱边6.12 可靠冲裁准则可靠冲裁准则下图：左面的图半圆切线结构冲裁困难零下图：左面的图半圆切线结构冲裁困难零件与刀具的找正难，件与刀具的找正难， 零件外观不好保证零件外观不好保证6.13 复杂结构组合制造准则将超过二（三）道工序的结构件的结构进行分解，分解成只将超过二（三）道工序的结构件的结构进行分解，分解成只由圆形、直线等组成的简单结构，然后焊接在一起由圆形、直线等组成的简单结构，然后焊接在一起6.14 避免直线贯通准则•薄板横向弯曲刚度较差，用加压槽的设计避免•并且无压槽区域禁止直线贯通，贯通的低刚度无压槽窄带区域易成为板面弯曲失稳的惯性轴•不规则排列是消除直线贯通的较好方法6.15 压槽连通排列准则•压槽终压槽终点是薄点是薄弱点，弱点，通过连通过连通消除通消除终点为终点为佳佳6.16 空间压槽准则 非单一平面的薄板结构，棱边附近是失稳的薄弱环节，设计压槽不能只在一个平面上设计，需要设计成空间的6.17 局部松弛准则•薄板局部变形受阻碍时，会出现皱折，•在皱折附近设几个小的压槽，减少变形阻碍第七章：焊接件设计准则•7.1几何连续性原则•7.2避免焊缝重叠•7.3焊缝根部优先受压•7.4避免铆接式结构•7.5避免尖角•7.6便于焊接前后的处理操作和检测准则•7.7对接焊缝强度大及动载荷设计准则•7.8焊接区柔性准则•7.9最少的焊接 •7.10材料的可焊性，碳钢中的碳含量•7.11前处理、后处理工艺•7.12焊缝受载形式利于焊接工艺7.1几何连续性原则•几何连续性原则，几何连续性原则，避免在几何突变避免在几何突变处设置焊缝，这处设置焊缝，这里应力集中，如里应力集中，如果不能避免，则果不能避免，则设定过渡结构设定过渡结构•焊缝连接的两侧，焊缝连接的两侧，板厚不一致，不板厚不一致，不能保证几何形状能保证几何形状的连续性，则设的连续性，则设定过渡结构定过渡结构7.2避免焊缝重叠•1.避免焊缝重叠，多条焊缝交汇处刚性大，结构翘曲严重会加大焊缝内应力；•2.结构多次过热，材料性能下降，应避免•措施有三个：•1.加辅助结构；•2.切除部分；•3.焊缝错开7.3焊缝根部优先受压•焊缝根部优先受压，焊缝根部有裂纹，焊缝根部优先受压，焊缝根部有裂纹，易产生缺口作用易产生缺口作用承受拉载荷能力承受拉载荷能力 < 承受压载荷能力承受压载荷能力7.4避免铆接式结构•铆接式结构通常用衬板搭接形式，焊缝多，费材料，造价高，且导致力流转折，提高了焊缝处的应力水平7.5避免尖角•避免尖角，焊接处尖角定位困难，且尖角热容体太小，尖角易被熔化7.6便于焊接前后的处理操作和检测准则•结构的设计便于焊接前、后的处理、焊接的操作和检测。

•1、足够大的操作空间；•2、焊接时易于定位，易于操作，电极不会和周围的板粘结；•3、焊接后便于检查；7.7对接焊缝强度大及动载荷设计准则•对接焊缝强度较大，尤其动载荷时优先采用7.8焊接区柔性准则焊接时的热变形在冷却后不能完全消除，焊接时的热变形在冷却后不能完全消除，产生残余变形，引起热应力产生残余变形，引起热应力解决措施：解决措施：1.热处理工艺降低热应力；热处理工艺降低热应力；2.降低焊接区周围的刚性，从根本上减少内应力的产生降低焊接区周围的刚性，从根本上减少内应力的产生7.9最少的焊接 1. 最好的焊接是最少的焊接，减少焊缝的数量，减少焊缝的长度 2. 焊接的强度总会低于母材 3. 焊接过程的热应力总会对材料特性有影响7.10材料的可焊性，碳钢中的碳含量材料的可焊性，碳钢中的碳含量<0.22%7.11前处理、后处理工艺前处理、后处理工艺7.12焊缝受载形式利于焊接工艺•焊缝受载形式利于焊接工艺的进行第八章：工艺流程设计•8.1 工艺方案设计工艺方案设计•8.2 工艺路线设计工艺路线设计•8.3 工艺规程设计工艺规程设计•8.4 工艺文件标准化审查工艺文件标准化审查•8.5 工艺验证工艺验证•8.6 工艺文件的修改工艺文件的修改•8.7 各工序的内容各工序的内容•8.8 机床和工艺设备机床和工艺设备•8.9 工件的检验项目及检验方法工件的检验项目及检验方法•8.10工时定额及工人的技术等级工时定额及工人的技术等级8.1 工艺方案设计工艺方案设计1.工艺方案的设计原则工艺方案的设计原则•1）产品工艺方案是指导产品工艺准备工作的依据，除单件、小批生产的简单产品外，都应具有工艺方案。

•2）设计工艺方案应在保证产品质量的同时，充分考虑生产周期、成本和环境保护•3）根据本企业能力，积极采用国内外先进工艺技术和装备，以不断提高企业的工艺水平2.工艺方案的设计依据工艺方案的设计依据•1）产品图样及有关技术文件•2）产品生产大纲•3）产品的生产性质和生产类型•4）本企业现有生产条件•5）国内外同类产品的工艺技术情报•6）有关技术政策•7）企业有关技术领导对该产品工艺的要求及有关科室和车间的意见3.工艺方案的分类工艺方案的分类•1）新产品样机试制工艺方案新产品样机试制（包括产品定型，下同）工艺方案应在评价产品结构工艺性的基础上，提出样机试制的各项工艺技术准备工作•2）新产品小批试制工艺方案新产品小批试制工艺方案应在总结样机试制工作的基础上，提出批试前所需的各项工艺技术准备工作•3）批量生产工艺方案批量生产工艺方案应在总结小批试制情况的基础上，提出批量投产前需进一步改进、完善工艺、工装和生产组织措施的意见和建议•4）老产品改进工艺方案老产品工艺方案主要是提出老产品改进设计后的工艺组织措施4.工艺方案的内容工艺方案的内容•（1）新产品样机试制工艺方案的内容•1）对产品结构工艺性的评价和对工艺工作量的大体估计。

•2）提出自制件和外协件的初步划分意见•3）提出必须的特殊设备的购置或设计、改装意见•4）必备的专用工艺装备设计、制造意见•5）关键零（部）件的工艺规程设计意见•6）有关新材料、新工艺的试验意见•7）主要材料和工时的估算2））新产品小批试制工艺方案的内容•1）对样机试制阶段工艺工作的小结•2）对自制件和外协件的调整意见•3）自制件的工艺路线调整意见•4）提出应设计的全部工艺文件及要求•5）提出主要铸、锻件毛坯的工艺方法•6）对专用工艺装备的设计意见•7）对专用设备的设计或购置意见•8）对特殊毛坯或原材料的要求•9）对工艺、工装的验证要求•10）对有关工装关键的制造周期或生产节拍的安排意见•11）根据产品复杂程度和技术要求所需的其他内容（（3））批量生产工艺方案的主要内容•1）对小批试制阶段工艺、工装验证情况的小结•2）工艺关键件质量攻关措施意见和关键工序质量控制点设置的意见•3）工艺文件和工艺装备的进一步修改，完善意见•4）专用设备或生产自动线的设计意见•5）有关新材料、新工艺的采用意见•6）对生产节拍的安排和投产方式的建议•7）装配方案和车间平面布置的调整意见4））老产品改进工艺方案的内容•老产品改进工艺方案的内容可参照新产品的有关工艺方案办理。

5.工艺方案的设计及其审批程序工艺方案的设计及其审批程序•1）产品工艺方案应由产品主管工艺人员根据本标准规定的各项材料，提出几种方案•2）组织讨论确定最佳方案，并经工艺部门主管审核•3）审核后送交总工艺师或总工程师批准•4）编号、描晒、存档8.2 工艺路线设计工艺路线设计•1.加工方法的选择加工方法的选择•1）根据零件上主要表面的技术要求，先选定该表面的最终加工方法、依次再推出前面一系列工序的加工方法、顺序和次数主要表面加工方法确定后，再选定其他次要表面的加工方法和顺序•2）选择加工方法时尽量考虑应用工厂现有生产设备，挖掘企业现有设备能力，减少设备投资•3）对于关键件及有特殊技术要求的表面，在现有加工方法不能充分保证加工质量时，应积极采用先进的加工方法予以保证•4）对于材料性质不同的零件，应采用与之相适应的加工方法进行加工•5）产品生产类型不同，所选用的加工方法亦不一样，所以加工方法要求与生产类型相匹配，保持良好的经济性•2.加工阶段的划分加工阶段的划分•1）粗加工阶段：这阶段的主要目的是去除工作表面大部分余量，取得较高的生产率，精度要求不高•2）半精加工阶段：这阶段的主要目的是使工件上各次要表面达到技术要求，为工件主要表面的精加工做好准备，使主要表面消除加工时留下的误差，并达到一定精度。

这阶段一般在热处理以前进行•3）精加工阶段：这阶段的主要目的使主要表面达到图样规定的技术要求在这个阶段中，工件加工精度要求较高•4）光整加工阶段：这阶段的主要目的是实现加工高精度、低表面粗糙度值要求加工表面•3.加工工序的划分加工工序的划分•(1)工序集中 零件的加工集中在少数几道工序中完成，而每道工序加工的内容却较多工序集中的特点：1）工序数目少，缩短了工艺路线，生产周期短，简化了生产计划和组织工作2）设备数量减少，可以相应的减少操作工人和生产面积•3）工件装夹次数减少，它不仅缩短了辅助工时，而且，一次装夹加工较多表面，使基准不变，减少了多次安装误差，易于保证加工表面间的位置精度•4）有利于使用多刀、多轴、多工位、高效率的专用设备和工艺装备，提高生产率但由于专用设备、工艺装备和生产技术准备周期长和投资大，且调整维修困难，需要技术熟练地高技术工人进行维修调整，因而限制了产品更新换代的速度•（2）工序分散、将零件的加工分的细，所需工序数目多，而每道工序所包含的加工内容却很少工序分散的特点：•1）工序数目多，工艺路线长，生产周期长，在制品占用量大•2）采用的设备数量多，所需操作工人多，生产面积占用大。

•3）所需设备和工艺装备比较简单，便于调整维修使用，不需专门的高技术调整工人•4）生产技术准备工作量少，容易适应产品更新换代•4.机械加工顺序的安排机械加工顺序的安排•1）按照先粗后精的原则，把零件的加工过程划分阶段•2）优先加工精基准的原则，保证以后各工序定位准确、安装误差小，容易保证加工质量•3）按照先主后次的原则，先安排零件主要表面加工，后安排次要表面的加工这是由于次要表面加工工作量较小，而且它们往往由和主要表面有位置精度要求• 为了保证加工精度的要求，有些零件的某些表面的最后精加工，还须安排在部件装配之后，或在产品总装配过程中进行•5.热处理工序的安排热处理工序的安排• 为了提高零件材料的力学性能和表面质量，改善金属材料的切削加工性及消除内应力，安排工序时，应把热处理工序安排在恰当位置，切勿遗漏而造成损失常用热处理工序有退火、正火、淬火、调制处理、渗碳淬火等其他热处理方法还有氮化，氰化及时效等•6.辅助工序的安排辅助工序的安排•检验工序的安排有以下几种情况：•粗加工阶段之后•关键工序加工前和加工后•零件跨车间转序时•特种性能（探伤、密封性等）检验之前•零件全部加工结束之后•除检验工序外，还要考虑去毛刺、清洗、涂装、防锈等辅助工序。

辅助工序在生产中不是可有可无的，辅助工序依据需要安排后，将和其他工序同等重要，必须严格执行8.3 工艺规程设计工艺规程设计1.工艺规程的类型工艺规程的类型•(1)专用工艺规程 针对每一个产品和零件所设计的工艺规程•（2）通用工艺规程•1）典型工艺规程 为每一组结构相似的零、部件所设计的通用工艺规程•2）成组工艺规程 按成组技术原理将零部件分类成组，针对每一组零件所设计的通用工艺规程•（3）标准工艺规程 已纳入的标准工艺规程2.工艺规程的文件形式及其使用范围工艺规程的文件形式及其使用范围•1）工艺过程卡片：主要用于单件、小批生产的产品•2）工艺卡片：用于各种批量生产的产品•3）工序卡片：主要用于大批量生产的产品和单件、小批生产中的关键工序•4）操作指导卡片（作业指导书）：用于建立工序质量控制点的工序•5）工艺守则：某一专业应共同遵守的通用操作要求•6）检验卡片：用于关键工序检查•7）调整卡片：用于自动与半自动机床和弧齿锥齿轮机床加工•8）毛坯图：用于铸、锻件等毛坯的制作•9）工艺附图：根据需要与工艺或工序卡片配合使用•10）装配系统图：用于复杂产品的装配，与装配工艺过程卡片或装配工序卡片配合使用。

3.设计工艺规程的基本要求设计工艺规程的基本要求•1）工艺规程是直接指导现场生产操作的重要技术文件，应做到正确、完整、统一、清晰•2）在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术和经验•3）在保证产品质量的前提下，能尽量提高生产率和降低消耗•4）设计工艺规程必须考虑安全和工业卫生措施•5)结构特征和工艺特征相近的零件应尽量设计典型工艺规程•6）各专业工艺规程在设计过程中应写太一致，不得相互矛盾•7）工艺规程的幅面、格式与填写方法按JB/T9165.2的规定•8）工艺规程中所用的术语、符号、代号要符合相应标准的规定•9）工艺规程中的计量单位应全部使用法定计量单位•10）工艺规程的编号应按JB/T9166的规定4.设计工艺规程的主要依据设计工艺规程的主要依据•1）产品图样及技术条件•2）产品工艺方案•3）产品零部件工艺路线表或车间分工明细表•4）产品生产纲领•5）本企业的生产条件•6）有关工艺标准•7）有关设备和工艺装备资料•8）国内外同类产品的有关工艺资料5.工艺规程的设计程序工艺规程的设计程序 （（1）专用工艺规程设计）专用工艺规程设计 1)熟悉设计工艺规程所需的材料•2）选择毛坯形式及其制造方法。

• ①选择毛坯的类型：• 铸件• 锻件• 压制件• 冲压件• 焊接件• 型材、板材等• ②确定毛坯的制造方法•3）设计工艺过程•4）设计程序：• ①确定工序中各工步的加工内容和顺序• ②选择或计算有关工艺参数• ③选择设备或工艺装备•5）提出外购工具明细表、专用工艺装备明细表、企业标准（通用）工具明细表、工位器具明细表和专用工艺装备设计任务书等•6）编制工艺定额，件IB/T9169.6 （（2）典型工艺规程设计）典型工艺规程设计•1）熟悉设计工艺规程所需的资料•2）将产品零件分组•3）确定每组零（部）件中的代表件•4）分析每组零（部）件的生产批量•5）根据每组零（部）件的生产批量，设计其代表件的工艺规程•（以下程序同专用工艺规程设计）3）成组工艺规程设计）成组工艺规程设计•1）熟悉设计组工艺规程的资料•2）将产品零件按成组技术零件分类编码标准进行分类、编组，并给以代码•3）确定具有一代码零件组的复合件•4）分析每一代码零组件的生产批量•5）设计各代码组复合件的工艺过程•6）设计各复合件的成组工序•（以下程序同专用工艺规程设计）。

6.工艺规程的审批程序工艺规程的审批程序（1）审核•1）工艺规程的审核一般可由产品主管工艺师或工艺组长进行，关键工艺规程可由工艺科（处）长审核•2）主要审核内容：•①工序安排和工艺要求是否合理•②选用设备和工艺装备是否合理2）标准化审查 标准化审查见JB/T9169.73）会签•1）工艺规程中经审核和标准化审查后，应送交有关生产车间会签•2）主要会签内容•①根据本车间的生产能力，审查工艺规程中安排的加工或装配内容在本车间能否实现•②工艺规程中选用的设备和工艺装备是否合理 （4）批准•经会签后的成套工艺规程，一般由工艺科（处）长批准，成批生产产品和单件生产关键的工艺规程，应由总工艺师或总工程师批准8.4 工艺文件标准化审查工艺文件标准化审查•１１.工艺文件标准化审查的基本任务工艺文件标准化审查的基本任务•1）保证工艺标准和相关标准的贯彻2）保证工艺文件的完整、统一•3）提高工艺文件的通用性•2.审查对象审查对象 工艺文件标准化审查主要应审查产品工艺规程和工艺装备设计图样•3.审查的依据审查的依据 1）有关国家标准和行业标准2）企业标准和有关规定•4.审查内容审查内容•（1）工艺规程审查•1）文件格式和幅面是否符合标准规定。

•2）文件中所用的术语、符号、代号和计量单位是否符合相应标准，文字是否规范•3）所选用的标准工艺装备是否符合标准•4）毛坯材料规格是否符合安全和环保标准•5）工艺尺寸、工序公差和表面粗糙等是否符合标准•6）工艺规程中的有关要求是否符合安全和环保标准•（2）专用工艺装备图样审查•1）图样的幅面、格式是否符合有关标准的规定•2）图样中所用的术语、符号、代号和计量单位是否符合相应标准的规定，文字是否规范•3）标题栏、明细栏的填写是否符合标准•4）图样的绘制和尺寸标注是否符合机械制图国家标准的规定•5）有关尺寸、尺寸公差、形位公差和表面粗糙度是否符合相应标准•6）选用的零件结构要素是否符合有关标准•7）选用的材料、标准件是否符合有关标准•8）是否正确选用了标准件、通用件和借用件•5.审查程序审查程序•1）工艺文件的标准化审查应由专职或兼职工艺标准化员进行•2）工艺文件须由“设计”、“审核”（专用工艺装备图样还需“工艺”）签字后，才能进行标准化审查•3）标准化人员在审查过程中发现问题要做出适当标记和记录，审查合格后签字，对有问题的文件要连同审查记录一起返给原设计人员，经修改合格后再交标准化员签字。

•4）对审查中有争议的问题，要协商解决•（六）工艺验证（（六）工艺验证（JB/T9169.9——1998））•1.工艺验证的范围工艺验证的范围•凡需批量生产的新产品，在样机试制鉴定后批量生产前，均需通过小批试制进行工艺验证•2.工艺验证的基本任务工艺验证的基本任务•通过小批试生产考核工艺文件和工艺装备的合理性和是适应性，以保证今后批量生产中产品质量稳定、成本低廉，并符合安全和环境保护要求•3.主要验证内容主要验证内容•1）工艺关键件的路线和工艺要求是否合理、可行•2）所选用的设备和工艺装备是否能满足工艺要求•3）检验手段是否满足要求•4）装配路线和装配方法能否保证产品精度•5）劳动安全和污染情况8.5 工艺验证工艺验证•4.验证程序验证程序•（1）制定验证实施计划 ，验证实施计划的内容包括：主要验证项目；验证的技术;组织措施；时间安排；费用预算等•（2）验证前的准备 验证前各有关部门应按验证实施计划做好以下各项准备工作•1）生产部门负责下达验证计划•2）工艺部门负责提供验证所需的工艺文件和有关资料•3）工具部门提供所需的全部工艺装备•4）供应部门和生产部门应做好全部材料和毛坯•5）检验部门应做好检查准备。

•6）生产车间应做好试生产准备•（3）实施验证•1）验证时必须严格按工艺文件要求进行试生产•2）验证过程中，有关工艺和工装设计人员必须经常到生产现场进行跟踪考察，发现问题及时进行解决，并要详细记录问题发生的原因和解决措施•3）验证过程中工艺人员应认真听取生产操作者的合理意见，对有助于改进工艺、工装的建议要积极采纳•（4）验证总结与鉴定•1）验证总结小批试制结束后，工艺部门应写出工艺验证总结，其内容包括：•①产品型号和名称•②验证前生产工艺准备工作情况•③试生产数量及时间•④验证情况分析，包括与国内外同类产品工艺水平对比分析•⑤验证结论•⑥对今后批量生产的意见和建议•2）验证鉴定：•①一般产品由企业主要技术负责人主持召开由各有关科（室）和车间参加的工艺验证鉴定会，根据工艺验证总结和各有关方面的意见，确定该产品工艺验证是否合格，能否马上进行批量生产参加鉴定会的各有关方面负责人应在《工艺验证书》的会签栏内签字《工艺验证书》格式见JB/T9165.3•②对纳入上级主管部门验证计划的重要产品，在通过企业鉴定后，还需报请上级主管部门，由下达验证的主管部门组织验收验收合格后发给《产品小批试制鉴定证书》，其格式按《机械工业产品小批试制管理试行办法》中的规定。

8.6 工艺文件的修改工艺文件的修改•1.工艺文件装修的一般原则工艺文件装修的一般原则•1）工艺文件需要修改时，一般应由工艺部门下达工艺文件更改通知单，凭更改通知单修改•2）在修改某一工艺文件时，与其相关的文件必须同时修改，以保证修改后的文件正确、统一•3）工艺文件修改通知单下达后，需要修改的文件应在规定日期内修改完毕•4)工艺文件临时修改由于临时性的设备、工艺装备或材料等问题需变更工艺时，应填写“临时脱离工艺通知单”，经有关部门会签和批准后生效，但不能修改正式工艺文件•2.工艺文件修改的程序工艺文件修改的程序•1）填写工艺文件更改通知单，其格式应符合JB/T9165.3的规定•2）工艺文件更改通知单应经有关部门会签并经审核和批准后才能下发•3）按批准的工艺文件更改通知单要求进行修改•3.修改方法修改方法•1）修改时不得涂改，应将更改部分用细实线划去，使划去部分仍能看清，然后在附近填写更改后的内容•2）在更改部位附近标注本次修改所用的标记，标记符号应按更改通知单中的规定•3）修改时必须在被修改文件表尾的更改栏内填写本次更改用的标记、更改处数、更改通知单的编号日期和修改人签字•4）在下列情况下，工艺文件修改后需重新描晒：•①经多次修改，文件已模糊不清。

•②虽初次修改，但修改内容较多,修改后文件已不清楚•5）重新描的底图更改栏应按以下规定填写：•①“标记”栏填写重描前更改所用的标记•②“处数”栏填写“重描”字样•③“更改文件号”栏填写重描前本次更改通知单编号•④“签字”和“日期”栏负责复核的工艺人员签上姓名和日期•6）换发新描晒的工艺文件时，旧工艺文件必须收回存档备查，而且新旧文件应加区分标记，严禁新旧两种文件混用8.7 各工序的内容各工序的内容1.工序工序 一个工人（或一组），在一台机床（或一个工作地点），对一个一个工人（或一组），在一台机床（或一个工作地点），对一个(或或同时几个同时几个)工件连续加工所完成的机械加工工艺过程工件连续加工所完成的机械加工工艺过程2. 工序内容要求工序内容要求 a. 采用的机床，工艺装备；采用的机床，工艺装备； b. 工件的检验项目，检验方法；工件的检验项目，检验方法； c. 切削用量，工时定额；切削用量，工时定额；8.8 机床和工艺设备机床和工艺设备1. 机床机床 （有削加工或无削加工）（有削加工或无削加工） a、车，铣，刨，麽，钻，镗床，数控类机床，电加工类机床，焊接、车，铣，刨，麽，钻，镗床，数控类机床，电加工类机床，焊接类机床类机床… b、塑料成型设备：压塑，注塑，吹塑，吸塑，挤塑，发泡等设备；、塑料成型设备：压塑，注塑，吹塑，吸塑，挤塑，发泡等设备； c、冲压类设备，铸造及精密铸造类设备、冲压类设备，铸造及精密铸造类设备2. 工艺设备工艺设备 加工过程中所用工具的总称：模具，刀具，量具，夹具，加工过程中所用工具的总称：模具，刀具，量具，夹具，检验工具及辅助工具检验工具及辅助工具8.9 工件的检验项目及检验方法工件的检验项目及检验方法1. 检验长短检验长短 卷尺，钢板尺，卡钳，卡规，卡尺卷尺，钢板尺，卡钳，卡规，卡尺2. 检验内外径检验内外径 卡钳，卡规，塞规，卡尺卡钳，卡规，塞规，卡尺3. 检验槽宽槽深检验槽宽槽深 卡规，塞规，卡尺，深度尺卡规，塞规，卡尺，深度尺,塞尺塞尺, 块块规规4 检验高度和深度检验高度和深度 卡尺，深度尺卡尺，深度尺5. 检验复杂外形检验复杂外形 投影仪投影仪6. 检验角度检验角度 直角尺，万能角度尺直角尺，万能角度尺7. 检验水平检验水平 刀刃尺，平尺，水平仪刀刃尺，平尺，水平仪8. 检验硬度检验硬度 硬度仪硬度仪9. 检验面漆颜色检验面漆颜色 色差分析仪色差分析仪8.10工时定额及工人的技术等级工时定额及工人的技术等级1. 工时定额工时定额 a. 加工一个零件所用的时间加工一个零件所用的时间 b. 单件或小批量工时定额单件或小批量工时定额 由工艺员确定由工艺员确定 c. 工时定额工时定额 多少由经验确定或通过切削余量，多少由经验确定或通过切削余量， 切削速度，进给量，吃刀深度计算时间切削速度，进给量，吃刀深度计算时间2. 工人的技术等级工人的技术等级 a. 国企过去是通过考试确定工人的技术等级国企过去是通过考试确定工人的技术等级 b. 考试分理论和实际两部分加平时考核考试分理论和实际两部分加平时考核 c. 按工人的技术等级分配加工件按工人的技术等级分配加工件第九章 工艺审核9.1 9.1 零件图纸审核要点零件图纸审核要点9.2 9.2 图形绘制标注的标准符合性图形绘制标注的标准符合性9.3 9.3 公差配合与形位公差标注公差配合与形位公差标注 9.4 9.4 表面粗糙度等级的选择表面粗糙度等级的选择9.5 9.5 材料的选择材料的选择9.6 9.6 热处理的选择热处理的选择9.7 9.7 表面处理的选择表面处理的选择9.8 9.8 技术条件内容的选择技术条件内容的选择9.9 9.9 刚度和强度核算刚度和强度核算9.10 9.10 成套产品图纸审核要点成套产品图纸审核要点9.11 9.11 产品性能与预定标准产品性能与预定标准9.12 9.12 产品的结构合理性产品的结构合理性9.13 9.13 标准件通用件外购件选型标准件通用件外购件选型9.14 9.14 共享技术平台共享技术平台9.15 9.15 产品性价比的合理性产品性价比的合理性9.16 9.16 产品的可靠性安全性产品的可靠性安全性 9.17 9.17 产品的造型与色彩产品的造型与色彩9.1 零件图纸审核要点零件图纸审核要点1.图纸模板格式符合公司要求；图纸模板格式符合公司要求；2.每张图纸的信息有每张图纸的信息有11项，不能缺项；项，不能缺项；3.图纸上的每一项标注都符合国家标准。

图纸上的每一项标注都符合国家标准9.2 图形绘制标注的标准符合性图形绘制标注的标准符合性1.我国是第一角投影；我国是第一角投影；2.三视图摆放正确，用尽量少的视图表达清楚；三视图摆放正确，用尽量少的视图表达清楚；3.标注尺寸要注意设计基准和工艺基准；标注尺寸要注意设计基准和工艺基准；4.尺寸标注是否全面正确尺寸标注是否全面正确9.3 公差配合与形位公差标注公差配合与形位公差标注1.公差配合要明确基准制；公差配合要明确基准制；2.公差配合要明确动、静、过的公差段；公差配合要明确动、静、过的公差段；3.公差配合的精度不要过高或过低；公差配合的精度不要过高或过低；4.尺寸公差与形位公差的标注要符合国标要求尺寸公差与形位公差的标注要符合国标要求9.4 表面粗糙度等级的选择表面粗糙度等级的选择1.设计师应该清楚各种设备能达到的粗糙度；设计师应该清楚各种设备能达到的粗糙度；2.粗糙度与尺寸精度紧密相关；粗糙度与尺寸精度紧密相关；3.选粗糙度既要考虑设计需要也要考虑工种工时和成本选粗糙度既要考虑设计需要也要考虑工种工时和成本9.5 材料的选择材料的选择1.在保证零件功能要求的情况下用最经济的材料；在保证零件功能要求的情况下用最经济的材料；2.选材料要考虑强度和刚度要求；选材料要考虑强度和刚度要求；3.选材料要考虑硬度和热处理要求；选材料要考虑硬度和热处理要求；4.选材料要考虑表面处理要求；选材料要考虑表面处理要求；5.选材料要考虑批量要求；选材料要考虑批量要求；9.6 热处理的选择热处理的选择1.通过热处理可以改变材料的使用性能，通过热处理可以改变材料的使用性能， 如改变钢强度、硬度、粗糙度、耐磨、消除内应力；如改变钢强度、硬度、粗糙度、耐磨、消除内应力；2.有色金属也可以热处理有色金属也可以热处理 消除内应力消除内应力 铜和铝及其合金的铸件铜和铝及其合金的铸件 有色金属也可以淬火，如铍青铜做电器件的弹簧，即是有色金属也可以淬火，如铍青铜做电器件的弹簧，即是导电体也是弹簧，不会被磁化导电体也是弹簧，不会被磁化 ，它的硬度可达，它的硬度可达HRC45 时时强度强度1413，， HRC30 时强度时强度958，弹性好，弹性好 ；； 3.非金属也可以热处理非金属也可以热处理 消除内应力，细化组织消除内应力，细化组织 如如Pc（聚碳酸酯）件，（聚碳酸酯）件，MC尼龙尼龙件热处理后消除内应力，防变形开裂件热处理后消除内应力，防变形开裂 ；橡胶件热处理后消；橡胶件热处理后消除内应力，增加弹性和耐磨。

除内应力，增加弹性和耐磨9.7 表面处理的选择表面处理的选择1.零件通过表面处理可以改变零件表面的性能；零件通过表面处理可以改变零件表面的性能；2.零件通过表面处理可以改变零件尺寸；零件通过表面处理可以改变零件尺寸；3.零件通过表面处理可以增强表面硬度；零件通过表面处理可以增强表面硬度；4.零件通过表面处理可以增强表面耐磨；零件通过表面处理可以增强表面耐磨；5.零件通过表面处理可以改变导电与不导电；零件通过表面处理可以改变导电与不导电；6.零件通过表面处理可以防锈美观零件通过表面处理可以防锈美观9.8 技术条件内容的选择技术条件内容的选择1.所有在图纸上没有表达清楚的问题都可以在技术条件里表达；所有在图纸上没有表达清楚的问题都可以在技术条件里表达；2.由于选材的不同、成型方法的不同会有不同的技术要求；由于选材的不同、成型方法的不同会有不同的技术要求；3.总图里对重要部位的装配秩序、有运动要求的零部件之间的总图里对重要部位的装配秩序、有运动要求的零部件之间的 配合关系说清楚；配合关系说清楚； 4.特殊的检验和试验要求特殊的检验和试验要求9.9 刚度和强度核算刚度和强度核算1.重要零件的刚度和强度核算应有计算书；重要零件的刚度和强度核算应有计算书；2.力的分析是否全面；力的分析是否全面；3.力的计算公式是否正确；力的计算公式是否正确；4.材料是不是最佳选择。

材料是不是最佳选择9.10 成套产品图纸审核要点成套产品图纸审核要点1.结构原理是否符合专家组审定的方案；结构原理是否符合专家组审定的方案；2.产品功能是否全面达到了合同的技术指标要求；产品功能是否全面达到了合同的技术指标要求；3.产品的技术指标是否符合国家法律法规要求；产品的技术指标是否符合国家法律法规要求；4.产品的技术指标是否符合销售地国家的法律法规要求；产品的技术指标是否符合销售地国家的法律法规要求；5.产品的性价比是否达到了市场上同类产品的最佳产品的性价比是否达到了市场上同类产品的最佳11.11 产品性能与预定标准产品性能与预定标准•1.任务书、合同书或技术协议里明确要求达到任务书、合同书或技术协议里明确要求达到 的技的技术指标和功能要求的内容；术指标和功能要求的内容；•2.应执行的法律、法规等内容应执行的法律、法规等内容 9.12 产品的结构合理性产品的结构合理性产品的设计结构与专家组评审通过的方案是产品的设计结构与专家组评审通过的方案是否一致，否一致，如有不同要有详尽说明结构的安全可靠如有不同要有详尽说明结构的安全可靠9.13 标准件通用件外购件选型标准件通用件外购件选型1.标准件要符合公司优先选择标准件要符合公司优先选择“优选库优选库”的规定；的规定；2.通用件要选择公司推荐的成熟的模块；通用件要选择公司推荐的成熟的模块；3.外购件要直接向厂家定货，注明厂家与型号。

外购件要直接向厂家定货，注明厂家与型号9.14 共享技术平台共享技术平台1.公司标准件库、通用件模块库的利用；公司标准件库、通用件模块库的利用；2.有问题及时向公司专家组请教协商解决有问题及时向公司专家组请教协商解决9.15 产品性价比的合理性产品性价比的合理性1.与公司内同类产品的比较；与公司内同类产品的比较；2.与国内同类产品的比较；与国内同类产品的比较；3.与国际上同类产品的比较与国际上同类产品的比较9.16 产品的可靠性安全性产品的可靠性安全性1.主要件强度计算安全系数取的大小；主要件强度计算安全系数取的大小；2.新结构的比重；新结构的比重；3.新部件新零件的比重；新部件新零件的比重；4.新材料的比重新材料的比重9.17 产品的造型与色彩产品的造型与色彩•一工业造型是否符合实用性，科学性，艺术性一工业造型是否符合实用性，科学性，艺术性• •二工业造型是否符合美学法则色彩法则二工业造型是否符合美学法则色彩法则 •三是否符合同要求三是否符合同要求•四与当地的传统文化是否相容四与当地的传统文化是否相容第十章：塑胶件设计准则•10.1 零件配合无变形过应力准则零件配合无变形过应力准则•10.2 避免翘曲准则避免翘曲准则 •10.3 细长筋受拉准则细长筋受拉准则 •10.4 避免内切准则避免内切准则 •10.5 避免尖锐棱角准则避免尖锐棱角准则 •10.6 注塑构件避免局部材料堆积注塑构件避免局部材料堆积 •10.7 避免局部表面倒塌准则避免局部表面倒塌准则 •10.8 避免公差精度准则避免公差精度准则 •10.9 非各向同性准则非各向同性准则 •10.10粘合面剪切力原则粘合面剪切力原则 •10.11螺栓带衬板准则螺栓带衬板准则 •10.12最小壁厚准则最小壁厚准则 10.1 零件配合无变形过应力准则零件配合无变形过应力准则•与其他零件配合无有变形；与与其他零件配合无有变形；与其他零件配合是否松或者紧其他零件配合是否松或者紧10.2 避免翘曲准则避免翘曲准则 一般是不均匀冷却引起。

一般是不均匀冷却引起原因：原因：1.材料分布不均匀；材料分布不均匀；2.散热边界条件不均匀；散热边界条件不均匀；3.结构不对称结构不对称措施：措施：1.在不可避免不均匀情况出现时，两不同壁厚间设置缓慢过渡段；在不可避免不均匀情况出现时，两不同壁厚间设置缓慢过渡段；2.大平板结构均匀，散热不均匀，外快内慢；大平板结构均匀，散热不均匀，外快内慢；3.带拐角构件内外散热不均匀带拐角构件内外散热不均匀10.3 细长筋受拉准则细长筋受拉准则 1.塑料件优先受拉（塑料的弹性模量低，细长结构易出现失稳问题）塑料件优先受拉（塑料的弹性模量低，细长结构易出现失稳问题）2.和铸件优先受压准则相反（铸件内部缺陷的裂纹是主要破坏原因）和铸件优先受压准则相反（铸件内部缺陷的裂纹是主要破坏原因）3.细长筋拉应力细长筋拉应力10.4 避免内切准则避免内切准则•有内切的结构无法直接脱模，模具复杂，容易产生废品有内切的结构无法直接脱模，模具复杂，容易产生废品10.5 避免尖锐棱避免尖锐棱角准则角准则两个交界面处会产两个交界面处会产生棱角，几何形生棱角，几何形状不连续，有严状不连续，有严重的应力集中，重的应力集中，容易损坏，尤其容易损坏，尤其是有交变应力作是有交变应力作用时，可用倒角用时，可用倒角和平滑结构过渡和平滑结构过渡段代替。

棱角不段代替棱角不可避免时，减少可避免时，减少棱角附近的刚度棱角附近的刚度来减少应力集中来减少应力集中10.6 注塑构件避注塑构件避免局部材料堆积免局部材料堆积•构件壁厚不同，冷却速率不同，易变形、空洞、冷却时间长、费材料这个特性同铸件，尤其是两个厚度不同的界面接缝处•对既需要刚度、强度，又要避免局部材料堆积的地方用加强筋的设计方法10.7 避免局部表面倒塌准则避免局部表面倒塌准则1.冷却不均匀或塑料熔液入模不到位导致，冷却不均匀或塑料熔液入模不到位导致，冷却不均匀原因为局部材料堆积或壁厚冷却不均匀原因为局部材料堆积或壁厚过大2.塑料平板设加强筋，平板上筋的对面一塑料平板设加强筋，平板上筋的对面一侧容易倒塌；侧容易倒塌；3.大壁厚容易产生空洞；大壁厚容易产生空洞；4.螺栓处构件受力变形，可加壁厚或缩短螺栓处构件受力变形，可加壁厚或缩短螺栓螺栓10.8 避免公差避免公差精度准则精度准则 塑料构件弹性模量小，公差精度低于金属构件很多，所以须避免大尺寸小公差的设计措施：将配合面尺寸缩小；同一公差要求部分放入同一半的模具中；利用塑料易变形的特点，低公差结构设计满足高配合精度要求。

10.9 非各向同非各向同性准则性准则 •塑料与金属不塑料与金属不同，纤维方向同，纤维方向和受力方向一和受力方向一致，纤维方向致，纤维方向和浇铸的流动和浇铸的流动方向一致方向一致10.10粘合面剪粘合面剪切力原则切力原则塑料件经常粘接，粘接处受剪切力，避免撕扯力10.11 螺栓带衬螺栓带衬板准则板准则塑料件的螺塑料件的螺栓连接一栓连接一定要带衬定要带衬板，塑料板，塑料承受力有承受力有限易变形限易变形10.12最小壁厚准则最小壁厚准则1.壁厚尽可能小壁厚尽可能小2.大的实体结构尽大的实体结构尽量用空腔结构代量用空腔结构代换，省材料，壁换，省材料，壁厚处易积累气泡厚处易积累气泡导致构件质量缺导致构件质量缺陷，陷，3.大平面构件需要大平面构件需要加强刚度可采取加强刚度可采取加筋、设凹槽、加筋、设凹槽、平面设计成拱形平面设计成拱形等途径，而不是等途径，而不是加大壁厚加大壁厚第十一章：防腐蚀设计准则第十一章：防腐蚀设计准则•11.1 设计全面考虑防腐的准则•11.2 避免采用易腐蚀的螺钉结构准则•11.3 避免大面积叠焊准则•11.4 避免间隙腐蚀准则•11.5 避免局部微观腐蚀环境准则•11.6 防止流体通道淤积原则 •11.7 避免大温度和浓度梯度差准则•11.8 防止高速流体准则 •11.9 腐蚀裕度准则 •11.10 最小比表面积准则•11.11 便利后继措施准则 •11.12 良好力学状态准则11.1 设计全面考虑防腐的准则设计全面考虑防腐的准则•设备防腐要从四个方面考虑：（即从物理的化学的电化学的结构的）设备防腐要从四个方面考虑：（即从物理的化学的电化学的结构的）•1.工作环境介质工作环境介质• 通过改变工作环境的酸碱度，隔绝氧气，添加防腐剂通过改变工作环境的酸碱度，隔绝氧气，添加防腐剂• 可提高设备的防腐能力。

可提高设备的防腐能力•2.合理选择设备材料合理选择设备材料• 选用耐腐蚀原材料制作构件，如碳纤维，塑料中的四氟，钢铁中选用耐腐蚀原材料制作构件，如碳纤维，塑料中的四氟，钢铁中• 的耐酸耐碱不锈钢，这些材料昂贵难加工的耐酸耐碱不锈钢，这些材料昂贵难加工•3.涂敷防护层涂敷防护层• 用防护层将受侵蚀的材料与周围的电解质隔开这是最用防护层将受侵蚀的材料与周围的电解质隔开这是最• 普遍最重要最廉价的防腐措施，如电镀，阳极化，喷涂，普遍最重要最廉价的防腐措施，如电镀，阳极化，喷涂，• 化学转换，抛光，滚压等化学转换，抛光，滚压等 •4.结构设计结构设计• 从结构设计的角度防治设备腐蚀，对危险性较大的结构从结构设计的角度防治设备腐蚀，对危险性较大的结构• 局部腐蚀有决定性的影响，最容易被忽略局部腐蚀有决定性的影响，最容易被忽略11.2 避免采用易腐蚀的螺钉结构准则避免采用易腐蚀的螺钉结构准则 . 螺栓和板料不螺栓和板料不同质同质•用塑料垫片，用塑料垫片，塑料管塑料管•绝缘膏等绝缘绝缘膏等绝缘开 绝缘垫片不能绝缘垫片不能过大•如下图如下图11.3 避免大面积叠焊准则•是否存在大面积的叠焊、缝隙中的残留物可能导致零件生锈•确认腐蚀环境条件：两个不同电化学位势的电极分别是什么？两个电极通过何方式实现电接触？浸泡两电极的电解质是什么？如何形成的？•确定是面腐蚀还是点腐蚀如果是面腐蚀，选择增加板的厚度，按照预期设计寿命留出板厚余量。

•选择其中一种防护层工艺方法：电镀、喷涂、浸渍上漆、渗透、滚压、化学转换等11.4 避免间隙腐蚀准则避免间隙腐蚀准则•金属浓度不同，间隙内腐蚀产物经水解化作用酸金属浓度不同，间隙内腐蚀产物经水解化作用酸化，氧气扩散困难，发生间隙腐蚀的可能性大得化，氧气扩散困难，发生间隙腐蚀的可能性大得多，例如支承结构、钢架结构、点焊、单侧焊、多，例如支承结构、钢架结构、点焊、单侧焊、容器衬板中容器衬板中1.避免间隙结构出现；避免间隙结构出现；2.将间隙密封，使腐蚀性物质无法进入；将间隙密封，使腐蚀性物质无法进入；3.将狭窄空间设计成较大空间，不停的对流使电解将狭窄空间设计成较大空间，不停的对流使电解质平衡11.5 避免局部微观腐蚀环境准则•不同金属是否有电接触？•通过加绝缘措施使不同金属没有电接触；•有电接触的不同金属，哪是贱金属，哪是贵金属？如有螺栓、螺钉连接的结构•确定贱金属是不是要保护的防腐蚀部件（贱金属充当阳极被腐蚀），如果是则采取系列措施，如果不是，则贵金属是被保护部件，牺牲贱金属（阳极）被腐蚀，保护贵金属（阴极），则不必作技术处理•金属是否被电解质包围；11.6 防止流体通道淤积原则•结构上保证结构上保证停车期间，停车期间，管道中的介管道中的介质能空干，质能空干，否则温度下否则温度下降，残留介降，残留介质在器壁上质在器壁上浓缩结壳，浓缩结壳，再启动后壁再启动后壁受热，粘结受热，粘结在器壁上的在器壁上的结壳成为应结壳成为应力裂纹腐蚀力裂纹腐蚀源源11.7 避免大温度和浓度梯度差准则•防止大的温度和浓度梯度，否则会引起沉淀物、冷凝物、局部势差；•高温度、高浓度也会加速腐蚀过程；•局部高温引起结壳，结壳反过来加剧局部过热；•局部低温会导致冷凝11.8 防止高速流体准则•常出现在高湍流区；确认结构系统里是否存在高湍流区？•1、结构改进，增大弯管弯曲半径；•2、过滤和离心分离流体，消除固体粒子和气泡；•3、阴极保护或加防腐剂；•4、在危险壁面电镀或加涂层；•5、选择具有坚硬保护层不易腐蚀的材料。

11.9 腐蚀裕度准则•对腐蚀速率较慢、均匀的面腐对腐蚀速率较慢、均匀的面腐蚀适用；腐蚀速率和设备的设蚀适用；腐蚀速率和设备的设计寿命确定壁厚计寿命确定壁厚11.10 最小比表面积准则•在容积相等的前提下，使受腐蚀的表面最小，比在容积相等的前提下，使受腐蚀的表面最小，比表面积表面积=表面积表面积/体积体积•六面体六面体>正方体正方体>圆柱体圆柱体>椭圆体椭圆体>球体球体某储液罐，10立方米容积，是用一个大罐还是用十个小罐减少腐蚀更好一点？11.11 便利后继措施准则不能通过结构措施不能通过结构措施消除的腐蚀损消除的腐蚀损坏，可设计上为后坏，可设计上为后续更换腐蚀部续更换腐蚀部件或加防护措施提件或加防护措施提供便利供便利1 1、易于观察腐蚀损、易于观察腐蚀损坏；坏；2 2、易于更换腐蚀严、易于更换腐蚀严重的构件；重的构件；3 3、易于上涂层，易、易于上涂层，易于电镀于电镀11.12 良好力学状态准则•类似于焊接件里的强度要求设计规范，让焊缝处于较好的受力状态；•拉应力会加剧腐蚀；•裂纹应力同时存在时，可能产生应力裂纹腐蚀第十二章：力学原理设计准则第十二章：力学原理设计准则•12.1强度计算和试验准则强度计算和试验准则 •12.2均匀受载准则均匀受载准则 •12.3力流路径最短准则力流路径最短准则 •12.4减低缺口效应准则减低缺口效应准则 •12.5变形协调准则变形协调准则 •12.6等强度准则等强度准则 •12.7附加力自平衡准则附加力自平衡准则 •12.8空心截面准则空心截面准则 •12.9受扭截面凸形封闭准则受扭截面凸形封闭准则 •12.10最佳着力点准则最佳着力点准则 •12.11受冲击载荷结构柔性准则受冲击载荷结构柔性准则 •12.12避免长压杆失稳准则避免长压杆失稳准则 •12.13热变形自由准则热变形自由准则12.1强度计算和试验准则强度计算和试验准则•对承受较大负载或扭矩的钣金位置，强度须对承受较大负载或扭矩的钣金位置，强度须经过计算，并安全合格；经过计算，并安全合格；•必要时须有试验报告和数据。

必要时须有试验报告和数据12.2均匀受载准则均匀受载准则•通过构件设计，使受力载荷分布均匀，载荷不集中通过构件设计，使受力载荷分布均匀，载荷不集中可以保证同等条件下，承受的应力成倍增加可以保证同等条件下，承受的应力成倍增加•连续性和载荷均匀分布的设计可以实现连续性和载荷均匀分布的设计可以实现12.3力流路径最短准则力流路径最短准则1.力流优先走较短路径，刚度最大的路径；力流优先走较短路径，刚度最大的路径；2.力线连续为提高构建刚度，尽量使力流路径最短，力线连续为提高构建刚度，尽量使力流路径最短，越短则受力区域越小，累积变形就越小，刚度就提越短则受力区域越小，累积变形就越小，刚度就提高3.尽量保证力流线路的直线状态，这时力流路径最短尽量保证力流线路的直线状态，这时力流路径最短12.4减低缺口效应准则减低缺口效应准则•缺口效应的原因是力流在截面突变处，被迫急剧改变原有路径，缺口效应的原因是力流在截面突变处，被迫急剧改变原有路径，因而力流抢近道引起近道局部力线拥挤，应力急剧集中上升因而力流抢近道引起近道局部力线拥挤，应力急剧集中上升解决措施：解决措施：1.避免截面突变的设计，尤其是避免力流截面急剧变小；避免截面突变的设计，尤其是避免力流截面急剧变小；2.降低缺口附近的材料钢度；降低缺口附近的材料钢度；3.加预压力应力；加预压力应力；4.避免力流突然转弯避免力流突然转弯 孔、槽、螺纹、台肩等缺口处易发生；判定标准是界面尺寸变化孔、槽、螺纹、台肩等缺口处易发生；判定标准是界面尺寸变化的急剧程度；的急剧程度；12.5变形协调准则变形协调准则•在力的传递中，构件会发生变形，变形不对称、接触面变在力的传递中，构件会发生变形，变形不对称、接触面变形不匹配等都会引起走偏、应力集中等问题；形不匹配等都会引起走偏、应力集中等问题；解决措施：解决措施：•在接触面处，降低构件在力流方向上的刚度，以便减少对在接触面处，降低构件在力流方向上的刚度，以便减少对另一构件变形的阻碍，使变形同步；另一构件变形的阻碍，使变形同步； 如：轴承的轴固定架、天车的导轨如：轴承的轴固定架、天车的导轨12.6等强度准则等强度准则1.构件局部的应力和该处的材料许用值相等。

省材料降能耗构件局部的应力和该处的材料许用值相等省材料降能耗2.注意次要载荷的影响注意次要载荷的影响12.7附加力自平衡准则附加力自平衡准则力传递中，出现的无用力或力矩，白白增加损耗，力传递中，出现的无用力或力矩，白白增加损耗，通过让附加力自行平衡或抵消的方法解决通过让附加力自行平衡或抵消的方法解决解决措施：解决措施：1.平衡件；平衡件；2.对称安置对称安置12.8空心截面准则空心截面准则•弯曲和扭转应力在横截面越远离中心越大，横弯曲和扭转应力在横截面越远离中心越大，横截面中心很小，同等材料截面积情况下，空心截面中心很小，同等材料截面积情况下，空心的结构有更好的强度和刚度的结构有更好的强度和刚度1.空心也可以通过其他形式实现，不一定就得是空心也可以通过其他形式实现，不一定就得是圆管形；圆管形；2.空心结构的壁厚不能太薄，否则发生局部皱折空心结构的壁厚不能太薄，否则发生局部皱折而丧失承载能力而丧失承载能力12.9受扭截面受扭截面凸形封闭准则凸形封闭准则•受扭转作用受扭转作用的薄壁构件的薄壁构件的截面避免的截面避免开口形状，开口形状，抵抗剪切变抵抗剪切变形的能力低，形的能力低，扭转刚度就扭转刚度就低。

低12.10最佳着力点准则最佳着力点准则1.力矢量经过横截面扭转中心，不会产生附加扭矩；力矢量经过横截面扭转中心，不会产生附加扭矩；2.多个力的作用节点尽量使力矢量交汇于一处，避免多个力的作用节点尽量使力矢量交汇于一处，避免附加弯矩，降低应力水平附加弯矩，降低应力水平12.11受冲击载荷结构柔性准则受冲击载荷结构柔性准则在有冲击载荷的情况下，加大其柔性，避免冲击，在有冲击载荷的情况下，加大其柔性，避免冲击，但快速响应特性会下降但快速响应特性会下降柔性准则的措施：柔性准则的措施：1.增加等截面杆的长度；增加等截面杆的长度；2.避免截面突变；避免截面突变；3.安装缓冲器；安装缓冲器；4.选用弹性模量小的材料选用弹性模量小的材料12.12避免长压杆失稳准则避免长压杆失稳准则对金属构件，压应力是拉应力的多倍，但压状态下，失稳破对金属构件，压应力是拉应力的多倍，但压状态下，失稳破坏会破坏强度，设计上应避免坏会破坏强度，设计上应避免注意检查是否有细长杆受压结构注意检查是否有细长杆受压结构改进措施有：改进措施有：1.加大截面惯性矩；加大截面惯性矩；2.减小压杆长度；减小压杆长度；3.加强支撑约束性；加强支撑约束性；4.截面形状与约束方式的最优组合；截面形状与约束方式的最优组合；5.合理选材合理选材 处于弹塑阶段的中小柔度杆，用高强度钢；处于弹塑阶段的中小柔度杆，用高强度钢； 对大柔度杆，高强度钢不能提高其稳定性，须用普通钢。

对大柔度杆，高强度钢不能提高其稳定性，须用普通钢12.13热变形自由准则热变形自由准则使结构因为受热的变形自由使结构因为受热的变形自由具体措施：具体措施：1.留有热变形的间隔留有热变形的间隔2.加膨胀节加膨胀节3.或将管道做成弯的或将管道做成弯的第十三章：运动部件设计准则第十三章：运动部件设计准则•13.1可活动部件预防准则可活动部件预防准则 •13.2运动部件防护和标识准则运动部件防护和标识准则•13.3运动部件磨损储存腐蚀运动部件磨损储存腐蚀SFC分析准则分析准则•13.4磨损后的运动部件安全设计准则磨损后的运动部件安全设计准则•13.5最大活动范围受控准则最大活动范围受控准则 •13.6运动部件装配专用工装夹具准则运动部件装配专用工装夹具准则13.1可活动部件预防准则可活动部件预防准则多次运转后容易脱落和卡死，须有措施：多次运转后容易脱落和卡死，须有措施：1.防脱落措施，使活动部件仅仅松脱但仍能维持运动功防脱落措施，使活动部件仅仅松脱但仍能维持运动功能；能；2.即使运动部件脱落，也不会脱落或飞出即使运动部件脱落，也不会脱落或飞出13.2运动部件防护和标识准则运动部件防护和标识准则1.装好的风扇有防护件，手指不能伸入，拆卸防护件必装好的风扇有防护件，手指不能伸入，拆卸防护件必须使用工具须使用工具2.运动部件有防护，实际限制不能加防护措施，则须有运动部件有防护，实际限制不能加防护措施，则须有清晰的图示警示标志。

清晰的图示警示标志3.磨损后的运动部件无安全风险，且磨损易于检查磨损后的运动部件无安全风险，且磨损易于检查13.3运动部件磨损储存腐蚀运动部件磨损储存腐蚀SFC分析准则分析准则•分析运动部件因为长期使用磨损、长期分析运动部件因为长期使用磨损、长期储存腐蚀而引起的单一故障后果，并有储存腐蚀而引起的单一故障后果，并有针对性预防措施针对性预防措施13.4磨损后的运动部件安全设计准则磨损后的运动部件安全设计准则•磨损后的运动部件无安全风险，且磨损易磨损后的运动部件无安全风险，且磨损易于检查13.5最大活动范围受控准则最大活动范围受控准则1.运动部件的活动范围有严密的理论推导，活运动部件的活动范围有严密的理论推导，活动位置已量化；动位置已量化；2.如果有故障发生，有设计措施保证活动部件如果有故障发生，有设计措施保证活动部件不会超出设计范围不会超出设计范围13.6运动部件装配专用工装夹具准则运动部件装配专用工装夹具准则•运动部件装配应有专用的工装夹具以满足定运动部件装配应有专用的工装夹具以满足定位精度要求位精度要求第十四章：轴支撑设计准则第十四章：轴支撑设计准则•14.1轴向静定准则轴向静定准则 •14.2固定轴承轴向能双向受力准则固定轴承轴向能双向受力准则 •14.3固定轴承四面定位准则固定轴承四面定位准则•14.4松弛轴承至少一圈定位准则松弛轴承至少一圈定位准则•14.5受变载轴承圈固定准则受变载轴承圈固定准则•14.6可分离轴承的配合固定准则可分离轴承的配合固定准则•14.7可分离轴承的调隙准则可分离轴承的调隙准则•14.8便利安装拆装准则便利安装拆装准则•14.9滚动轴承滑动轴承不混用准则滚动轴承滑动轴承不混用准则•14.10保障轴向定位可靠准则保障轴向定位可靠准则•14.11过渡配合准则过渡配合准则•14.12避免双重配合准则避免双重配合准则14.1轴向静定准则轴向静定准则14.2固定轴承轴向能双向受力准则固定轴承轴向能双向受力准则1.确认是否属于固定松弛支撑结构？确认是否属于固定松弛支撑结构？2.如果是，固定的轴承必须轴向双向固定并能如果是，固定的轴承必须轴向双向固定并能受力，即使无轴向载荷也如此。

轴承安装会受力，即使无轴向载荷也如此轴承安装会有误差，导致产生轴向力有误差，导致产生轴向力14.3固定轴承四面定位准则固定轴承四面定位准则14.4松弛轴承至少一圈定位准则松弛轴承至少一圈定位准则14.5受变载轴承圈固定准则受变载轴承圈固定准则14.6可分离轴承的配合固定准则可分离轴承的配合固定准则14.7可分离轴承的调隙准则可分离轴承的调隙准则13.8便利安装拆装准则便利安装拆装准则14.9滚动轴承滑动轴承不混用准则滚动轴承滑动轴承不混用准则• 滚动轴承和滑动轴承各有特点，在同一支承轴上不可混用•滑动轴承比滚动轴承磨损大，在同一根支撑轴上同时使用磨损程度不同的轴承，则载荷集中在磨损小的轴承上，滚动轴承容易因超载而失效14.10保障轴向定位可靠准则保障轴向定位可靠准则14.11过渡配合准则过渡配合准则14.12避免双重配合准则避免双重配合准则•不要让一个零件的加工精度在几个面上都很高，或者配合精不要让一个零件的加工精度在几个面上都很高，或者配合精度要求很高加工难于实现度要求很高加工难于实现第十五章：便于装配设计准则第十五章：便于装配设计准则•15.1预留装配活动空间准则•15.2防呆设计•15.3一道工序只操作一个活动零件准则•15.4装配累积误差受控准则 •15.5密封圈装配过程光滑过渡准则 •15.6清洗烘干排液便利准则 •15.7加工过程表面要求 •15.8标准工具准则 •15.9便于运送的原则 •15.10便于方位识别的准则15.11方便抓取准则 15.12方便定位准则 15.13简化运动准则 15.14方便接近准则 15.15避免同时入轨准则 15.16一体化准则 15.17简单连接件准则 15.18避免高精度装配公差准则 15.19组合制造准则15.20便于拆卸准则15.1 预留装配活动空间准则预留装配活动空间准则•留有装配工具和手的活动空间留有装配工具和手的活动空间15.2 防呆设计防呆设计•有对称的设计或有对称的装配孔位，即有防呆设计有对称的设计或有对称的装配孔位，即有防呆设计15.3一道工序只操作一个活动零件准则一道工序只操作一个活动零件准则•装配过程中，不必同时兼顾装配过程中，不必同时兼顾2 2个以上的活动零部件个以上的活动零部件15.4装配累积误差受控准则装配累积误差受控准则1.组合零件的累积误差不会影响整机装配后的外观；组合零件的累积误差不会影响整机装配后的外观；2.装配时是否需要特别控制装配时是否需要特别控制15.5密封圈装配过程光滑过渡准则密封圈装配过程光滑过渡准则•需要装配密封圈等橡胶件的位置和装配过道，边角光滑过渡。

需要装配密封圈等橡胶件的位置和装配过道，边角光滑过渡15.6清洗烘干排液便利准则清洗烘干排液便利准则•需清洗的机加件内腔体，应便于清洗液排出和烘干需清洗的机加件内腔体，应便于清洗液排出和烘干15.7加工过程表面要求加工过程表面要求•零件（如光学零件、板卡、零件（如光学零件、板卡、FPC）的取放、存储、表面清洁是否）的取放、存储、表面清洁是否有特殊要求？该要求在图纸中应有体现有特殊要求？该要求在图纸中应有体现15.8标准工具准则标准工具准则•需用扳手拧紧螺纹的零部件，需用扳手拧紧螺纹的零部件， 锁紧部位应使用标准的固定扳手锁紧部位应使用标准的固定扳手15.9便于运便于运送的原则送的原则•大批量装配大批量装配需上输送带需上输送带时，构件要时，构件要防止在带上防止在带上套勾连结套勾连结（省分离工（省分离工序）；序）；•最好左右对最好左右对称结构称结构•重心降低重心降低15.10便于方位便于方位识别的准则识别的准则•正反正反/左右左右/前后对称前后对称不用识别；不用识别； •有明显几何特征很好有明显几何特征很好识别；识别；•内部特征在表面有明内部特征在表面有明显特征；显特征；•避免近似结构，不可避免近似结构，不可避免则加避免则加•大其差别或不对称性；大其差别或不对称性；•不明显的几何特征：不明显的几何特征：•螺纹的右旋和左旋；螺纹的右旋和左旋；•硬度不同硬度不同15.11方便方便抓取准则抓取准则1.人工、工人工、工具、机械具、机械手好抓，手好抓，且不损伤且不损伤工作面，工作面，尤其是高尤其是高精度加工精度加工面不可以面不可以被损伤被损伤2.留出抓的留出抓的地方；地方；3.抓的过程抓的过程不翻转；不翻转；4.被抓面不被抓面不是工作面是工作面15.12方便方便定位准则定位准则•措施：措施：•确定基准确定基准•定位档肩定位档肩•方便调整方便调整•方便入轨方便入轨15.13简化简化运动准则运动准则1.让装配过程简化让装配过程简化运动形式和运动运动形式和运动量量2.卡扣动作少于螺卡扣动作少于螺栓旋转；栓旋转；3.多方向运动不如多方向运动不如单一方向方便，单一方向方便，尤其是多方向相尤其是多方向相互影响时；互影响时；4.减少运动阻力，减少运动阻力，减小摩擦，盲孔减小摩擦，盲孔要留排气孔避免要留排气孔避免气体滞留产生阻气体滞留产生阻力力15.14方便方便接近准则接近准则•工具、人手、工具、人手、机械手方便机械手方便操作操作•人工操作时人工操作时可视可视15.15避免同时入轨准则避免同时入轨准则•需要同时对准需要同时对准2个地方安装时，难度较大个地方安装时，难度较大15.16 一体化准则一体化准则•不好安装零件设计成一体化组件，减装配过程；如注塑件埋母，多个不好安装零件设计成一体化组件，减装配过程；如注塑件埋母，多个分离插针组成一个插头等分离插针组成一个插头等15.17简单连简单连接件准则接件准则1.用简单连接用简单连接件减少装配件减少装配工作量，工作量，2.螺栓螺母联螺栓螺母联接的装配工接的装配工作量大作量大3.推荐搭接、推荐搭接、粘接、卡夹、粘接、卡夹、安全挡圈安全挡圈15.18避免高精度避免高精度装配公差准则装配公差准则易装配且高精度配合易装配且高精度配合公差的方法：公差的方法：1.采用弹性元件；采用弹性元件；2.短尺寸链；短尺寸链；3.设调整装置；设调整装置；4.另设配合面；另设配合面；5.避免双重配合避免双重配合15.19组合制造准则组合制造准则前提：有一个前提：有一个基体，基体， 能将各能将各零件简单方零件简单方式组合式组合15.20便于拆卸准则便于拆卸准则非永久固定的非永久固定的零件，零件，要现场拆卸检要现场拆卸检修方便；修方便；15.21 15.21 其它（其它（1 1））•给出装配考核指标；给出装配考核指标；•确定是自动装配还是手工装配；确定是自动装配还是手工装配；•维修拆目标零部件时，不必拆开不相关零件；维修拆目标零部件时，不必拆开不相关零件；•徒手可以拆卸，最多徒手可以拆卸，最多1个工具个工具+2只手；只手；•拆装用到的工具种类和规格；拆装用到的工具种类和规格；•拆卸工具为非专用工具（不希望客户维修的除外）拆卸工具为非专用工具（不希望客户维修的除外）•拆卸零部件不需在超过拆卸零部件不需在超过1个的方向上操作；个的方向上操作；•更换零部件所花费时间更换零部件所花费时间<1人小时人小时15.21 其它（其它（2））PCB有明显特征区别的标识；不同PCB板上线材和接插件要么互换，要么根本不能错插；PCB有明显的特征器件，可视觉上区分；PCB横竖向尺寸差异大，视觉上明显区分，装配方向上不出错；裸露在外部、偶尔使用的簧片性插座（插头）有防尘盖；掉进去的螺钉（细小物件）取出方便；需常维护部件，拆卸无盲操作和躺下操作；有电击危险的地方有保护罩或警示标志；带气体或液体管路连接的组件，维修时接头朝向便于插拔。

第十六章：工艺设计基础•16.1 工艺设计基本原则和思维方法工艺设计基本原则和思维方法•16.2 与产品有关的国家标准、国际标准与产品有关的国家标准、国际标准•16.3 工艺包含的内容工艺包含的内容•16.4 可靠性设计准则要求可靠性设计准则要求•16.5 电磁兼容性的要求电磁兼容性的要求•16.6 刚度和强度的要求刚度和强度的要求•16.7 产品外形造型的要求产品外形造型的要求16.1 工艺设计基本原则和思维方法工艺设计基本原则和思维方法工艺设计：通过合理安排机械加工工艺把原材料变为成品工艺设计：通过合理安排机械加工工艺把原材料变为成品工艺设计原则：工艺设计原则：①①尊重产品设计全面符和图样技术要求的原则；尊重产品设计全面符和图样技术要求的原则；②②立足于本单位加工能力的原则；立足于本单位加工能力的原则；③③有利于定位加工的原则；有利于定位加工的原则；④④有利于测量的原则；有利于测量的原则；⑤⑤有利于装配的原则；有利于装配的原则；⑥⑥最少工时原则；最少工时原则；思维方法：思维方法：传统成熟工艺方法为主，适度创新传统成熟工艺方法为主，适度创新16.2 与产品有关的国家标准、国际标准与产品有关的国家标准、国际标准①①国家标准国家标准②②国际标准、欧洲标准、外国标准国际标准、欧洲标准、外国标准③③国家标准、军队标准国家标准、军队标准④④行业标准行业标准⑤⑤企业标准企业标准16.3 工艺包含的内容工艺包含的内容8.3.1 零件加工工艺的内容：零件加工工艺的内容：①①选择零件的成型方法；选择零件的成型方法；②②选择毛胚或原料；选择毛胚或原料；③③确定单个表面的加工方法；确定单个表面的加工方法；④④选择定位基准，确定零件的加工路线；选择定位基准，确定零件的加工路线；⑤⑤确定各工序所用的设备及工艺装备；确定各工序所用的设备及工艺装备；⑥⑥计算加工余量、工序尺寸及公差；计算加工余量、工序尺寸及公差；⑦⑦确定切削用量，估算工时定额；确定切削用量，估算工时定额；⑧⑧确定检验方法和内容；确定检验方法和内容；⑨⑨选择热处理和表面处理的方法；选择热处理和表面处理的方法；⑩⑩填写工艺文件。

填写工艺文件•16.3.2 产品装配工艺的内容产品装配工艺的内容•一一.装配工艺种类及特点装配工艺种类及特点• 装配包括部件装配和总装装配；装配包括部件装配和总装装配；• 大批大量生产，大批大量生产， 成批生产，成批生产， 单件小单件小批生产批生产•基本特征基本特征 长期重复长期重复 交替重复交替重复 经常变经常变重复少重复少•组织形式组织形式 自动流水线自动流水线 可变流水线可变流水线 固定装固定装配线配线•工艺方法工艺方法 互换，调整，分组互换，调整，分组 互换调整修配合并互换调整修配合并 修配，修配，调整调整 •工艺过程工艺过程 划分细，生产均衡划分细，生产均衡 划分适合尽量均衡划分适合尽量均衡 工序可工序可调工艺灵活调工艺灵活•工艺装备工艺装备 专用高效自动化专用高效自动化 通用设备多，工卡量专通用设备多，工卡量专 通用设通用设备和工卡量备和工卡量•操作要求操作要求 手工少易提高手工少易提高 手工不少，技术要求高手工不少，技术要求高 手工多手工多技术更高技术更高 •应用实例应用实例 汽车手表电器开关汽车手表电器开关 机床矿山机械机床矿山机械 重型机重型机器模具器模具•装配工作基本内容装配工作基本内容• 清洗，联接，校正，调整，配作，平衡，验收和试验清洗，联接，校正，调整，配作，平衡，验收和试验1).清洗清洗 为提高装配质量和使用寿命，去除零部件的油污杂质；为提高装配质量和使用寿命，去除零部件的油污杂质； 方法有擦洗，清洗，喷洗和超声波方法有擦洗，清洗，喷洗和超声波 清洗清洗 清洗液有煤油，汽油，各种化学清洗液。

清洗液有煤油，汽油，各种化学清洗液2).联接联接 可拆卸联接可拆卸联接 特点是拆开再装上不损坏零件，如螺钉，键，销特点是拆开再装上不损坏零件，如螺钉，键，销等；等； 不可拆卸联接不可拆卸联接 特点是被联接的零件在使用过程中不可拆卸，会特点是被联接的零件在使用过程中不可拆卸，会损损 坏零件，坏零件， 如焊接，铆接，过盈联接如焊接，铆接，过盈联接(压入法，热胀法，冷压入法，热胀法，冷缩法）缩法）3).校正，调整，装配校正，调整，装配 校正是产品中零部件相互位置的找正，找平及相应的调整工作如卧校正是产品中零部件相互位置的找正，找平及相应的调整工作如卧式式 车床床身安装水平及导轨扭曲找正；车床床身安装水平及导轨扭曲找正； 调整是装配中零部件相互位置的调节工作，如调整位置调整是装配中零部件相互位置的调节工作，如调整位置 精度，运动精度，运动精度精度 轴承间隙，导轨副间隙，齿轮齿条的啮合间隙等；轴承间隙，导轨副间隙，齿轮齿条的啮合间隙等； 配作是装配中的配刮，配研，配钻，配铰。

配作是装配中的配刮，配研，配钻，配铰4). 平衡平衡 旋转零部件在装配时要平衡旋转零部件在装配时要平衡动平衡动平衡 长度较长的零件用动平衡，如电机转子，曲轴长度较长的零件用动平衡，如电机转子，曲轴静平衡静平衡 直径大，长度短用静平衡直径大，长度短用静平衡平衡校正的方法：平衡校正的方法：（（1）用补焊，铆接，胶接等加配重）用补焊，铆接，胶接等加配重（（2）用钻，洗，麽，锉去除重量）用钻，洗，麽，锉去除重量（（3）在予制的平衡槽内改变平衡块位置）在予制的平衡槽内改变平衡块位置5). 验收和试验验收和试验装配自检合格后交检验部门进行全面的检验和试验装配自检合格后交检验部门进行全面的检验和试验三三 产品的装配精度产品的装配精度A装配精度的概念装配精度的概念产品装配时才能体现出来的精度叫装配精度产品装配时才能体现出来的精度叫装配精度包括位置精度和有相对运动的零部件之间的相对运动精度包括位置精度和有相对运动的零部件之间的相对运动精度 1. 装配精度的种类：装配精度的种类： 1））. 距离精度距离精度 2）） 相互位置精度相互位置精度 3）） 相对运动精度相对运动精度 2. 装配精度与零件精度的关系装配精度与零件精度的关系 装配精度并不完全取绝于零件精度；装配精度并不完全取绝于零件精度； 零件加工精度的不足。

零件加工精度的不足装配尺寸链概念装配尺寸链概念C装配方法：装配方法： 互换法，分组法（选配法），修配法，调互换法，分组法（选配法），修配法，调整法整法四四. 装配工艺规程的编制装配工艺规程的编制1). 编制装配工艺规程的准备编制装配工艺规程的准备 (1).全面研究产品图，满足所有技术要求；全面研究产品图，满足所有技术要求； (2).分析产品结构和有关的装配尺寸链，合理分配各环节精度；分析产品结构和有关的装配尺寸链，合理分配各环节精度； (3).将产品分解成若干可独立装配的部件，以便于组织装配；将产品分解成若干可独立装配的部件，以便于组织装配； (4).据企业条件，定合理装配程序，选好装配基准件，避免重复据企业条件，定合理装配程序，选好装配基准件，避免重复拆装；拆装； (5).选合理装配工艺，如过盈配合是压入？热涨？轴承间隙如何选合理装配工艺，如过盈配合是压入？热涨？轴承间隙如何调？调？ (6).编装配工艺卡，分好工序，明确工序内容，绘装配工艺路线编装配工艺卡，分好工序，明确工序内容，绘装配工艺路线图；图； (7).设计必须的专用工，量，卡具，运输方法，场地安排，安全设计必须的专用工，量，卡具，运输方法，场地安排，安全措施；措施； (8).特殊产品特殊措施，如装配精密仪器要场地恒温，防湿，防特殊产品特殊措施，如装配精密仪器要场地恒温，防湿，防震，防尘。

震，防尘•2). 装配工装配工 作的注意事项作的注意事项• (1).有配合要求的要复检实际尺寸；有配合要求的要复检实际尺寸；• (2).注意倒角毛刺，避免划伤；注意倒角毛刺，避免划伤；• (3).正确清洗，防尘，放杂质，防锈；正确清洗，防尘，放杂质，防锈；• (4).装配程序：先下后上，先内后外，先难后易，先精密后一般，装配程序：先下后上，先内后外，先难后易，先精密后一般，先重大后轻小；先重大后轻小；• (5).分析运动部件相互关系，如导轨副的刮研与配麽，滑动轴承间分析运动部件相互关系，如导轨副的刮研与配麽，滑动轴承间隙，变速变向机构的灵活；隙，变速变向机构的灵活；• (6).选最佳调整部位，方便达到装配精度；选最佳调整部位，方便达到装配精度；• (7).安排必要的检验工序，避免装配反复；安排必要的检验工序，避免装配反复；• (8).电缆，液压管，润滑油管安装工序要合理；电缆，液压管，润滑油管安装工序要合理；• (9).重型或不方便运输的产品，总装调试合格后拆成部件出厂，到重型或不方便运输的产品，总装调试合格后拆成部件出厂，到使用场地再组装，要严格使用场地再组装，要严格• 控制装配工艺程序和装配公差。

控制装配工艺程序和装配公差). 装配工艺规程所需的资料装配工艺规程所需的资料①①产品部件图和总装图产品部件图和总装图 ，零件标准件明细表，明确零件间的相互关系，，零件标准件明细表，明确零件间的相互关系，联系尺寸，配合精度，装配要求；联系尺寸，配合精度，装配要求；②②产品的检验细则，产品性能的检验，试验内容和方法；产品的检验细则，产品性能的检验，试验内容和方法；③③产品的生产纲领；产品的生产纲领；④④现有生产条件现有生产条件4). 制定装配工艺的步骤和方法制定装配工艺的步骤和方法①①研究装配图和验收技术条件研究装配图和验收技术条件②②划分装配单元划分装配单元③③绘制装配系统图绘制装配系统图④④划分装配工序划分装配工序⑤⑤制订装配工艺卡片制订装配工艺卡片五五. 装配工艺举例装配工艺举例16.4 可靠性设计准则要求可靠性设计准则要求概念概念可靠性：在规定的时间、规定的条件，完成规定功可靠性：在规定的时间、规定的条件，完成规定功能的能力能的能力 须对几项指标要求作出明确规定须对几项指标要求作出明确规定安全系数安全系数•安全系数是零件材料抵抗外力能力的系数（针对安全系数是零件材料抵抗外力能力的系数（针对主要零件）主要零件）•安全系数安全系数S=理论强度理论强度σF/实际最大应力实际最大应力σa（一）机械产品的通用设计准则（一）机械产品的通用设计准则1.优先选用技术成熟方案；优先选用技术成熟方案；2.简化设计方案，尽量选模块化、通用化方案，优简化设计方案，尽量选模块化、通用化方案，优先选标准件；先选标准件；3.满足刚度强度前提下，力求重量轻、体积小；满足刚度强度前提下，力求重量轻、体积小；4.零件选材要符合国标，满足刚度、强度、环境、零件选材要符合国标，满足刚度、强度、环境、寿命要求，公差合理、适当降额使用；寿命要求，公差合理、适当降额使用；5.防差错设计；防差错设计；6.包装运输储存应满足地区使用要求，符合该国国包装运输储存应满足地区使用要求，符合该国国家标准。

家标准（二）机械结构设计准则（二）机械结构设计准则（（1）零件选材必须能持久适应环境；）零件选材必须能持久适应环境；（（2）产品整体有防护措施；）产品整体有防护措施；（（3）减少因温差附加弯矩引起的应力集中而损坏产品；）减少因温差附加弯矩引起的应力集中而损坏产品；（（4）提高产品结构整体防疲劳能力；（选材、应力集中、强化关键部位））提高产品结构整体防疲劳能力；（选材、应力集中、强化关键部位）（（5）防因个别构件失效殃及产品；）防因个别构件失效殃及产品；（（6）密封材料选耐磨、耐压、耐油，耐高低温、耐老化等密封材料选耐磨、耐压、耐油，耐高低温、耐老化等三）机构设计准则（三）机构设计准则（（1）防运动部位变形麽损，正确选择热处理、表面镀层、涂层；）防运动部位变形麽损，正确选择热处理、表面镀层、涂层；（（2）防卡滞，提高结构刚度、抗弯、抗扭刚度、公差精度，减小接触变）防卡滞，提高结构刚度、抗弯、抗扭刚度、公差精度，减小接触变形；形；（（3）防运动终止冲击过大，终点有缓冲装置；）防运动终止冲击过大，终点有缓冲装置；（（4）启动、终止有冗余设计，如为终止有程序设计、电器设计、机械设）启动、终止有冗余设计，如为终止有程序设计、电器设计、机械设计。

计•（四）．可靠的工作原理准则：（四）．可靠的工作原理准则：• 机械优于电气、电磁、液压系统，工作性能较可靠；机械优于电气、电磁、液压系统，工作性能较可靠；• 形状联结方式比力联接方式可靠，外界因素难改变机形状联结方式比力联接方式可靠，外界因素难改变机械构件的几何形状，但容易改变其受力状态械构件的几何形状，但容易改变其受力状态•（五）．简单准则：（五）．简单准则：• 最少数量、最简形状、最少工艺步骤、最少数量、最简形状、最少工艺步骤、• 最简加工装配工艺、最普通材料、最简工具、最简加工装配工艺、最普通材料、最简工具、• 最简拆卸步骤最简拆卸步骤…•结合零部件特点，设定量化评估指标结合零部件特点，设定量化评估指标整机失效率元器件平均失效率(1~3)*10-5降额因子(1~10)*10-2环境因子老练筛选效果因子0.1~0.5机械结构因子1.5~2.5制造工艺因子1.5~3.5元器件个数试验室0.5~1室内1.1~10陆地固定5~10车载13~30舰船载10~22机载50~80（（六）安全阀准则六）安全阀准则 有意安置一个薄弱点，丢卒保帅；有意安置一个薄弱点，丢卒保帅； 安全阀、保险丝。

安全阀、保险丝七）安全裕度准则（七）安全裕度准则　　电子器件工作应力低于额定值；　　电子器件工作应力低于额定值；　　机械零件加大保险系数　　机械零件加大保险系数八）机械可靠性设计三大法宝（八）机械可靠性设计三大法宝　　 设计规范、故障模式影响分析和可靠性检查表、设计规范、故障模式影响分析和可靠性检查表、 故障分析案例集故障分析案例集16.5 电磁兼容性的要求电磁兼容性的要求结构设计对电磁兼容至关重要结构设计对电磁兼容至关重要①①金属涂层的阻抗不连续性，接触阻抗大，屏蔽效果不好；金属涂层的阻抗不连续性，接触阻抗大，屏蔽效果不好；②②金属材料屏蔽效能一般都大于金属材料屏蔽效能一般都大于80dB，在材料上不要过多费心；，在材料上不要过多费心；③③影响屏蔽体屏蔽效能的两个因素：影响屏蔽体屏蔽效能的两个因素： 接缝的低阻抗连接、没有穿透屏蔽体的导体接缝的低阻抗连接、没有穿透屏蔽体的导体16.6 刚度和强度的要求刚度和强度的要求根据受力种类的不同，强度分为以下几种：根据受力种类的不同，强度分为以下几种：①①抗压强度抗压强度--材料承受压力的能力材料承受压力的能力②②抗拉强度抗拉强度--材料承受拉力的能力材料承受拉力的能力③③抗弯强度抗弯强度--材料对致弯外力的承受能力材料对致弯外力的承受能力④④抗剪强度抗剪强度--材料承受剪切力的能力材料承受剪切力的能力强度计算公式强度计算公式刚度是受外力作用的材料、构件或结构抵抗变形的能力。

刚度是受外力作用的材料、构件或结构抵抗变形的能力刚度计算公式刚度计算公式 Q=F/L`,L`为单位形变为单位形变,即刚度为产生单位形变所需的力即刚度为产生单位形变所需的力变型材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来量度变型材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来量度各向同性材料的刚度取决于弹性模量各向同性材料的刚度取决于弹性模量E和剪切模量和剪切模量G(见胡克定律见胡克定律)16.7 产品外形造型的要求产品外形造型的要求可使用性要求，可参照相关标准可使用性要求，可参照相关标准 （方便工作，实用美观）（方便工作，实用美观）①①站着看的垂直安装仪表，距地面站着看的垂直安装仪表，距地面104-188cm，，127-175cm为佳②②站着操作，控制器距地面高度站着操作，控制器距地面高度86-188cm，，86-145cm为佳③③坐着看的垂直显示器，距椅面高度坐着看的垂直显示器，距椅面高度15-122cm，，36-94为佳④④坐着操作，控制器距椅面高度坐着操作，控制器距椅面高度20-89cm，，20-76cm为佳⑤⑤常用控制器与操作者肩膀的距离常用控制器与操作者肩膀的距离<71cm⑥⑥控制面板和设备布局上应考虑到人的上肢的正常工作区域：正常工作控制面板和设备布局上应考虑到人的上肢的正常工作区域：正常工作区域区域1200×400mm，最大工作区域：，最大工作区域：1500×500mm第十七章：工装设计第十七章：工装设计•17.1 工装的分类工装的分类•17.2 专用刀具专用刀具•17.3 专用量具专用量具•17.4 专用夹具专用夹具•17.5 各种模具各种模具•17.6 各种专用小工具各种专用小工具•17.7 生产流水线生产流水线17.1 工装的分类工装的分类•一 工艺装备的简称叫工装。

它是企业除标准机床以外所有设备的总工艺装备的简称叫工装它是企业除标准机床以外所有设备的总称称•0.R 热 加 工 用 工装：铸造、热压力加工、热处理、焊接、粉末冶金、：铸造、热压力加工、热处理、焊接、粉末冶金、非金属非金属 热加工用工装　热加工用工装　•1.C 冷压加工用工装：板料冲压、冷镦、冷挤、拉丝加工用工装：板料冲压、冷镦、冷挤、拉丝加工用工装•2.D 切削 加工 刀具：： 机床用切削加工刀具机床用切削加工刀具•3.F 辅　　　　 具：： 用于联接机床与刀具的各种工具用于联接机床与刀具的各种工具•4.J 夹　　　　 具：： 机床上用于安装定位夹紧被加工件的工具机床上用于安装定位夹紧被加工件的工具•5.L 计 量 器 具：： 加工和装配中测量尺寸、形状和位置的量具、加工和装配中测量尺寸、形状和位置的量具、检验、夹具和各种测量装置检验、夹具和各种测量装置 •6.G 其 他 工 装：： 工位器具、起重运输装置、表面处理、制造弹工位器具、起重运输装置、表面处理、制造弹簧用工装、电加工用工装、钳工用和装配用工具、装配流水线簧用工装、电加工用工装、钳工用和装配用工具、装配流水线•二二.工装的编号（JB/T9164-1998）•1.企业的自制工装应有独立的编号•2.工装编号可采用数字编号，也可采用数字和字母混合编号• A 数字编号由工装的类，组，分组，设计顺序号• ×××—× 2 1 0—× （外圆车刀编号） • 设计顺序号 设计顺序号 • 分组代号 分组： 切刀• 组代号 组： 外圆车刀• 类代号 类： 刀具• B 数字和字母混合编号由工装的类，组，分组，设计顺序号组成• ×××—× D 1 0— × （外圆车刀编号） • 设计顺序号 设计顺序号• 分组代号 分组：切刀• 组代号 组： 外圆车刀• 类代号 类： 刀具•C.必要时可在工装编号中加入下列内容•1）对每个分组再分型，型号自定。

•2） 在工装编号的首部加入产品代号和其它代号• □—□—×××חו其他代号 设计顺序号•产品代号 型代号• 分组代号• 组代号• 类代号•D.如企业自制工装少，可以只划分类，组，不再划分分组• J I × • 设计顺序号• 组：车床夹具• 类：夹具•E.自制通用工装可在类代号前加字母 T•F.工装大修时可在设计顺序号后加字母 A，B，C等，以示区别。

•三三.车间工艺员编写车间工艺员编写〈〈专用工艺装备设计任务书专用工艺装备设计任务书〉〉的依据的依据• 1）工艺方案；• 2）工艺装备设计选择规则（JB/T9167.2)• 3） 工艺规程• 4） 产品图样；• 5） 工厂设备手册；• 6） 生产技术条件；• 7） 有关技术资料和标准；•四四.工装设计程序工装设计程序（标准模版上绘制工作图样）• 1.工装设计依据工装设计依据• 1）工装设计任务书；• 2）工艺规程；• 3）产品图样和技术条件；• 4）有关国家标准，行业标准和企业标准；• 5）国内外典型工装图样和有关资料；• 6）工厂设备手册；• 7）生产技术条件；•2.工装设计原则工装设计原则•1）.工装设计满足工艺要求，结构可靠安全方便，有利于实现优质高产低耗改善劳动条件，提高工装标准化通用化系列化•2）.工装设计要深入现场，联系实际，重大关键工装确定方案时，要广泛征求意见，批准后方可设计•3）.工装设计要保证图样清晰完整正确统一•4） 对精密重大特殊的工装要附有说明书和计算书。

•3.工装设计程序工装设计程序•1）.接受工装设计任务后，应对其进行分析研究并提出修改意见；•2）.熟悉被加工件图样：在产品中的作用，结构特点，精度材料外形尺寸；•3）.熟悉被加工件的工艺方案，工艺规程；•4）.核对工装任务书；•5）.收集企业内外有关资料，进行必要的工艺实验，征求意见，组织调研• 6）. 确定设计方案：（1）提出借用工装的建议和下场工装的利用；（2）绘制方案结构图，确定几何尺寸，计算刚度、强度、夹紧力；（3）选定位元件，夹紧元件或机构，定位基准与设计基准测量基准统一；（4）对工装尺寸、总重、承载能力及设备规格进行校核；（5）对方案研究讨论会审确定 • 7）.绘制装配图　（1）绘图符合国家标准；（2）绘出被加工件外形轮廓，夹紧部位，定位，加工部位和余量；（3）装配图上应注明定位面，加紧面，主要件的装配尺寸（配合代号）；（4）注明被加工件与工装相关尺寸；（5）必要时绘出装件，夹紧，拆件的活动轨迹；（6）总装检验尺寸和验证要求• 8）.绘制零件图• 9）.审核 10）.标准化审查 11）.批准17.2 专用刀具专用刀具•一刀具的基本构成一刀具的基本构成• 刀具的结构由刀头和基体（刀柄）两部分组成，刀具的结构由刀头和基体（刀柄）两部分组成，•刀柄－定位部分，一般用正火的刀柄－定位部分，一般用正火的45#钢制作钢制作;•刀头－工作部分－工作部分,碳素工具钢板碳素工具钢板 T10A，， T12A（低碳钢，有色金属，铸铁）（低碳钢，有色金属，铸铁） • 高速钢高速钢(合金钢合金钢) W18Cr4V（低碳钢，有色金属，铸铁）（低碳钢，有色金属，铸铁） • W9Cr4V2 (同上，中速，红硬性比上高）同上，中速，红硬性比上高）• 硬质合金钢硬质合金钢 YG3(钨钴类钨钴类,合金钢，淬火钢，有色，）合金钢，淬火钢，有色，）• YT5(钨钴钛类钨钴钛类,合金钢，淬火钢，有色合金钢，淬火钢，有色,耐冲击）耐冲击）• 陶瓷陶瓷 CBN立方碳化硼（淬硬材料和耐热）立方碳化硼（淬硬材料和耐热）• 金钢石金钢石 PCD聚晶金钢石（有色金属的高效切削）聚晶金钢石（有色金属的高效切削）•刀头与刀柄为一体的：如高速钢刀条（自磨）刀头与刀柄为一体的：如高速钢刀条（自磨）•刀头与刀柄组合的：如焊接的（自磨），机械固定的，组刀头与刀柄组合的：如焊接的（自磨），机械固定的，组 合刀具（不磨）合刀具（不磨）•二刀具的种类二刀具的种类• 1.按机床种类：车刀，铣刀，刨刀，镗刀，插刀，拉刀，钻头，冲头，齿形按机床种类：车刀，铣刀，刨刀，镗刀，插刀，拉刀，钻头，冲头，齿形刀刀• 激光刀，水刀，刮刀，锉刀等激光刀，水刀，刮刀，锉刀等• 2.按刀具功能：切刀，端面刀，外圆刀，镗孔刀，槽铣刀按刀具功能：切刀，端面刀，外圆刀，镗孔刀，槽铣刀,成型刀具。

成型刀具•三三.专用刀具设计专用刀具设计• 1 尽量选用一般刀具和标准刀具• 2 用一般刀具和标准刀具改制成专用刀具• 3. 如需重新设计要参照标准刀具，主要是设计刀头的几个角度，如图示被切削材料1Cr18Ni9Ti(YG8) 有火钢（YT30）黄铜 （YG6）合金铝（高速钢） •前角 γ　 15°～30°　 5°～10° -3°～10° 5°～10° •后角 α 　 8°～10° 5°～10° 5°～10° 8°～12° •楔角　 β 　 67°～50° 80°～70° 88°～70° 77°～68° •切削角 δ　 75°～60° 85°～80° 93°～80° 85°～80° •主偏角 Φ 　·90°～75° 90°～75° 90°～45° 60°～90° •副前角 γ　　•副后角 α•副楔角 β•副偏角 φ17.3 专用量具专用量具•一各种量具•1.光滑极限量规：长度，高度，深度的量规，孔用塞规，轴用卡规，光滑极限量规：长度，高度，深度的量规，孔用塞规，轴用卡规，槽用量规槽用量规•2.螺纹量规：螺纹量规： .螺纹塞规、螺纹塞规、.螺纹环规、校对量规；螺纹环规、校对量规；•3.位置，成型量规：槽槽 、键位置量规，花键量规，圆锥量规，角度量、键位置量规，花键量规，圆锥量规，角度量规；规；•4.样板样件：： 对刀样板对刀样板 ，对刀装置，对刀装置度，螺纹样板，齿形样板，螺纹样板，齿形样板，角度样板角度样板•5. 其 它： V形铁，平尺，方箱，平板形铁，平尺，方箱，平板•二设计专用量具 首先选用标准量具，目的是方便加工和测量，提高首先选用标准量具，目的是方便加工和测量，提高产品质量和工作效率。

量规产品质量和工作效率量规 由过端和止端构成，过端和止端包含由过端和止端构成，过端和止端包含的公差带一定包含在产品的公差带范围之内，量规的材料用合金工具的公差带一定包含在产品的公差带范围之内，量规的材料用合金工具钢17.4 专用夹具专用夹具• 夹具是能够使工件按技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备它能扩大机夹具是能够使工件按技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备它能扩大机床的使用范围床的使用范围•一夹具的种类：一夹具的种类：• 1.机床夹具：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、磨床夹具；机床夹具：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、磨床夹具；• 2.检验夹具：检查夹具、测量装置、量仪辅件；检查夹具、测量装置、量仪辅件；• 3.装配夹具：轴承的装拆夹具，铆接工具，压合工具；轴承的装拆夹具，铆接工具，压合工具；• 4.其它夹具：V形铁形铁 方箱，方箱， 量仪附件支架、夹紧装置、定位装置量仪附件支架、夹紧装置、定位装置 ；；• 按使用特点有按使用特点有 通用、专用、可调、组合等夹具通用、专用、可调、组合等夹具• 按夹紧动力源有按夹紧动力源有 手动、气动、液动、电动等夹具手动、气动、液动、电动等夹具•二夹具设计• 1.夹具的结构：夹具由夹紧结构、定位结构和夹具体三部分组成。

夹具由夹紧结构、定位结构和夹具体三部分组成• 如图示如图示• 2.定位结构• （1）明确被加工件设计基准和夹具的使用条件，使夹具的设计基准与明确被加工件设计基准和夹具的使用条件，使夹具的设计基准与其其 重合，方便夹具在设备上定位找正；重合，方便夹具在设备上定位找正；• （（2）） 定位基准选择的原则：定位基准选择的原则：a. 选工件的最大基准面做定位基准；选工件的最大基准面做定位基准；b 定定位基准与工序基准尽量重合；位基准与工序基准尽量重合；c 选最长的表面做限制转动自由度的定位基准；选最长的表面做限制转动自由度的定位基准； d 选精度高的已加工面做定位基准；选精度高的已加工面做定位基准；e 同一工件的各工序中选同一定位基准同一工件的各工序中选同一定位基准 3.夹紧结构设计夹紧结构设计•1）设计夹紧装置的基本要求）设计夹紧装置的基本要求•（1）夹紧力不破坏工件在夹具中正确位置，工件不变形不损伤；•（2）夹紧迅速，操作方便省力，使用安全；•（3）结构简单，制造容易，体积小，强度够；•（4）有足够的夹紧行程和装卸工件的空间；•（5）夹紧力的方向垂直于定位支承面，尽量和切削力、重力方向一致保夹紧准确可靠•（6）夹紧力的作用点落在定位支承面上，选在工件刚度好的部位，靠近被加工的表面，夹紧力（夹紧力矩）大于切削力（切削力矩） 2 ）典型夹紧机构）典型夹紧机构 （1）斜楔夹紧机构 （2）螺旋夹紧机构 （3）偏心夹紧机构•（4）杠杆，铰链夹紧机构•（5）联动夹紧机构•（6）定心夹紧机构•（7）弹簧•力夹紧机构17.5 各种模具各种模具 模具是机械制造业之母，模具的设计和制造水平是衡量一个模具是机械制造业之母，模具的设计和制造水平是衡量一个国家工业化国家工业化 水平的重要标志水平的重要标志 模具的最大作用是提高产品质量，极大的降低生产成本。

模具的最大作用是提高产品质量，极大的降低生产成本 模具的设计和制造已经发展为一个庞大的重要行业模具的设计和制造已经发展为一个庞大的重要行业一一 模具的分类：模具的分类：1.铸造模，金属模，压力铸造模铸造模，金属模，压力铸造模2.塑料模塑料模3.冲切模冲切模4.橡胶模橡胶模5. 粉末冶金模粉末冶金模6. 陶瓷模陶瓷模二二 模具的设计和制造模具的设计和制造 模具的设计和制造必须找专业厂家去做，我们的工作是设计模具的设计和制造必须找专业厂家去做，我们的工作是设计出符合模具特点和成型要求的产品图出符合模具特点和成型要求的产品图三模具及模具件的检验三模具及模具件的检验17.6 各种专用小工具各种专用小工具• 非标小工具，非标扳手，钻具，各工序中非标小工具，非标扳手，钻具，各工序中用的小韧具，如注塑工去毛刺用的小刀具用的小韧具，如注塑工去毛刺用的小刀具17.7 生产流水线生产流水线• 生产流水线生产流水线—它是企业大批量生产的产物，是各种工艺装它是企业大批量生产的产物，是各种工艺装备的集合，是企业技术能力和经济实力的象征备的集合，是企业技术能力和经济实力的象征•如：美国通用公司的汽车装配线，海尔冰箱装配线。

如：美国通用公司的汽车装配线，海尔冰箱装配线•1.部件生产线部件生产线---如汽车底盘的焊接生产线；如汽车底盘的焊接生产线；•2.部件装配线部件装配线---如汽车发电机装配线；如汽车发电机装配线；•3.总装生产线总装生产线---如墙壁开关总装生产线，服装生产线，彩如墙壁开关总装生产线，服装生产线，彩电总装生产线，美国波音公司客电总装生产线，美国波音公司客 机总装生产线；机总装生产线；•4.对一般企业的产品设计和工艺设计，在产品的开发时就对一般企业的产品设计和工艺设计，在产品的开发时就要考虑产品的标准化，通用化，统一化，系列化，组合化，要考虑产品的标准化，通用化，统一化，系列化，组合化，模块化，模具化，产品需要大批量生产时就能很快上生产模块化，模具化，产品需要大批量生产时就能很快上生产线第十八章第十八章 机械加工工艺机械加工工艺18.1 加工设备，加工方法，精度要求加工设备，加工方法，精度要求18.2 毛坯及机械加工余量毛坯及机械加工余量18.3 金属切削刀具与模具金属切削刀具与模具18.4 金属切削机床金属切削机床18.5 常用量具与量仪常用量具与量仪18.6 机械加工时间定额机械加工时间定额18.1 加工设备，加工方法，精度要求加工设备，加工方法，精度要求18.1.1 加工设备加工设备•切削类切削类 车、铣、刨、麽、钻、镗、锯车、铣、刨、麽、钻、镗、锯•冲压折弯冲压折弯 剪板、折弯、冲压、油压机剪板、折弯、冲压、油压机•电加工类电加工类 电火花、线切割、电解、电镀、电铸电火花、线切割、电解、电镀、电铸•数控类数控类 数控车、数控铣、数控冲压机、数控水切割机、数控车、数控铣、数控冲压机、数控水切割机、数控折弯机数控加工中心数控折弯机数控加工中心•铸造类铸造类 砂型铸造、熔模铸造、低压铸造、金属型铸造、砂型铸造、熔模铸造、低压铸造、金属型铸造、离心铸造、精密铸造离心铸造、精密铸造•焊接类焊接类 水电焊、气焊、氩弧焊、真空焊、锡焊、锻接水电焊、气焊、氩弧焊、真空焊、锡焊、锻接焊、切割焊焊、切割焊•塑料成型塑料成型 注射、压注、吹塑、吸塑、挤塑注射、压注、吹塑、吸塑、挤塑18.1.2 加工方法加工方法18.1,3 加工精度加工精度18.2 毛坯及机械加工余量毛坯及机械加工余量18.2.1毛坯的种类 铸件毛坯 锻件毛坯 型材毛坯 组合毛坯18.2.2 选毛坯的原则 1.生产规模 2.零件的结构形状和尺寸 3.零件的材料性能18.2.3 毛坯加工余量 毛坯的加工余量与零件的精度要求、毛坯的种类、形状和尺寸有关。

毛坯的形状和尺寸尽量接近成品18.3 金属切削刀具与模具金属切削刀具与模具18.3.1 刀具刀具1.刀具的材料刀具的材料 a)碳素工具钢、高速钢碳素工具钢、高速钢; b)硬质合金硬质合金; c)陶瓷陶瓷; d)金刚石金刚石2.刀具的状态刀具的状态 刀头刀柄焊一体的自磨刀具刀头刀柄焊一体的自磨刀具 刀头刀柄焊分体的模块化不磨刀具（日本山特）刀头刀柄焊分体的模块化不磨刀具（日本山特）3.刀具的种类刀具的种类 车铣刨磨钻镗锉车铣刨磨钻镗锉 加工中心数控车数控铣用的是模块化不磨刀具加工中心数控车数控铣用的是模块化不磨刀具 普通机床小企业用的自磨刀具普通机床小企业用的自磨刀具18.3.2 模具模具1. 模具的种类：铸造模（金属型、低压、离心、精密等铸造模具）模具的种类：铸造模（金属型、低压、离心、精密等铸造模具） 塑料模（注射、压注、吹塑、吸塑、挤塑、泡沫等塑料塑料模（注射、压注、吹塑、吸塑、挤塑、泡沫等塑料模）模） 冲切模（落料、弯曲、成型、拉伸等模具）冲切模（落料、弯曲、成型、拉伸等模具） 粉沫冶金模、锻造模、铝型材口模等粉沫冶金模、锻造模、铝型材口模等18.4 金属切削机床金属切削机床1.车床：普通车床，六角车、仪表车、数控车、立车；车床：普通车床，六角车、仪表车、数控车、立车；2.铣床：立铣、卧铣、数控铣、龙门铣、镗铣、钻铣、仿形铣、刻字铣；铣床：立铣、卧铣、数控铣、龙门铣、镗铣、钻铣、仿形铣、刻字铣；3.刨床：牛头刨、液压刨、龙门刨、仿形刨；刨床：牛头刨、液压刨、龙门刨、仿形刨；4.磨床：平磨、内外磨、韧磨、工具磨、光学磨、螺纹磨、磨齿；磨床：平磨、内外磨、韧磨、工具磨、光学磨、螺纹磨、磨齿；5.钻床：台钻、摇臂钻、手电钻；钻床：台钻、摇臂钻、手电钻；6.镗床：立镗卧镗；镗床：立镗卧镗；7.插床、插齿、锯床、加工中心插床、插齿、锯床、加工中心切削加工的比重越来越少切削加工的比重越来越少18.5 常用量具与量仪常用量具与量仪1.量具：卡尺、千分尺、角度尺、深度尺、块规、粗糙度对比块、量具：卡尺、千分尺、角度尺、深度尺、块规、粗糙度对比块、 钢板尺、卷尺、直角尺、划线尺、卡钳、卡规、塞规、塞尺钢板尺、卷尺、直角尺、划线尺、卡钳、卡规、塞规、塞尺 百分表、千分表、找正表、平尺百分表、千分表、找正表、平尺2.量仪：激光干涉仪、象限仪、水平仪、投影仪、色差分析仪、厚度仪量仪：激光干涉仪、象限仪、水平仪、投影仪、色差分析仪、厚度仪 超声波探伤仪超声波探伤仪18.6 机械加工时间定额机械加工时间定额单件时间定额由以下几部分组成：单件时间定额由以下几部分组成：1.机动时间机动时间t：在机床上对被加工零件切削所用时间，包括切入和退出时：在机床上对被加工零件切削所用时间，包括切入和退出时间间2.辅助时间辅助时间t：为主要工作服务的时间；包括定位，夹紧，卸下，移刀，：为主要工作服务的时间；包括定位，夹紧，卸下，移刀，测量测量3.单件工作地照料时间单件工作地照料时间t：磨刀，换刀，调整机床，清削，班前准备，班：磨刀，换刀，调整机床，清削，班前准备，班后清扫等，这些时间分摊给班内每个零件。

后清扫等，这些时间分摊给班内每个零件4.单件休息时间单件休息时间T：为班内恢复体力和生理需求所消耗的时间，这些时间：为班内恢复体力和生理需求所消耗的时间，这些时间分摊给班内每个零件分摊给班内每个零件5.单件准备单件准备-结束时间结束时间T：指为加工一批零件，用在熟悉工艺文件图纸，：指为加工一批零件，用在熟悉工艺文件图纸，调整机床，安装卡具和刃具以及整批零件加工结束后卸下刀具和卡具调整机床，安装卡具和刃具以及整批零件加工结束后卸下刀具和卡具的时间第十九章第十九章.可靠性设计准则可靠性设计准则•19.1冗余法则冗余法则•19.2零流准则零流准则 •19.3可靠的工作原理准则可靠的工作原理准则 •19.4裕度准则裕度准则 •19.5安全阀准则安全阀准则 •19.6简单准则简单准则19.1冗余法则冗余法则重复设置多个功能相同元件，分功能冗余和原理冗余；重复设置多个功能相同元件，分功能冗余和原理冗余；• 功能冗余：原理相同、功能相同的备份；功能冗余针对元件本身而非外界环功能冗余：原理相同、功能相同的备份；功能冗余针对元件本身而非外界环境因素的失效；境因素的失效；•原理冗余：相同功能，不同原理的元件互为备份。

原理冗余采取不同的原理原理冗余：相同功能，不同原理的元件互为备份原理冗余采取不同的原理器件，比如对锅炉安全阀的监测，可以用电、光、热敏等不同原理的传感器，器件，比如对锅炉安全阀的监测，可以用电、光、热敏等不同原理的传感器，可避免在某一失效因素下，两个器件不会同时失效可避免在某一失效因素下，两个器件不会同时失效19.2零流准则零流准则•在需要外部构件执行某项功能时，让它在需要外部构件执行某项功能时，让它不依赖或尽量少依赖外部条件，从而减不依赖或尽量少依赖外部条件，从而减少可能阻碍其执行功能的外在因素少可能阻碍其执行功能的外在因素19.3可靠的工作原理准则可靠的工作原理准则1.机械优于电气、电磁、液压系统，工作性机械优于电气、电磁、液压系统，工作性能较可靠；能较可靠；2.形状联结方式比力联接方式可靠，外界因形状联结方式比力联接方式可靠，外界因素难改变机械构件的几何形状，但容易改素难改变机械构件的几何形状，但容易改变其受力状态变其受力状态19.4裕度准则裕度准则•安全系数方法，通常加大构件尺寸，工程上很多因素安全系数方法，通常加大构件尺寸，工程上很多因素自身并无一个绝对的数值，而是一个分布范围，裕度自身并无一个绝对的数值，而是一个分布范围，裕度设计是解决问题的根本。

设计是解决问题的根本•断裂破坏、热应力破坏等因材料特性引起的问题，在断裂破坏、热应力破坏等因材料特性引起的问题，在构件尺寸上加强裕度设计无效构件尺寸上加强裕度设计无效19.5安全阀准则安全阀准则有意安置一个薄弱点，丢卒保帅有意安置一个薄弱点，丢卒保帅安全阀、保险丝安全阀、保险丝19.6简单准则简单准则•最少数量、最简形状、最少工艺步骤、最简加工最少数量、最简形状、最少工艺步骤、最简加工装配工艺、最普通材料、最简工具、最简拆卸步装配工艺、最普通材料、最简工具、最简拆卸步骤骤…•结合零部件特点，设定量化评估指标结合零部件特点，设定量化评估指标第二十章：热应力设计准则20.1问题点明确准则 20.2知识点明确准则 20.3减法结构准则 20.4加法结构准则 20.5方向调节原则 20.6消除温度差准则 20.7自由膨胀准则 20.8柔性准则20.1问题点明确准则问题点明确准则1.找出热胀冷缩导致功能误差的设计点；找出热胀冷缩导致功能误差的设计点；2.温度变化大条件下，材料发生功能变化的设计点；温度变化大条件下，材料发生功能变化的设计点；3.同一机构不同部件间，温度不同致热变形不同步的设计同一机构不同部件间，温度不同致热变形不同步的设计点；点；举例：举例：1.钟表的表针；钟表的表针；2.直管道连接温差较大，骤冷骤热导致的膨胀收缩直管道连接温差较大，骤冷骤热导致的膨胀收缩；；20.2知识点明确准则知识点明确准则•材料热胀冷缩导致的功能性障碍；材料热胀冷缩导致的功能性障碍；•各材料的热膨胀系数不同导致的配合问题和功能障碍；各材料的热膨胀系数不同导致的配合问题和功能障碍；•热变形受到阻碍时构件内部产生的热应力；热变形受到阻碍时构件内部产生的热应力；•累积变形量和构件的尺寸成正比。

累积变形量和构件的尺寸成正比20.3减法结构准则减法结构准则•单一构件的热膨胀必然存在，通过组合构件，让各构件的热膨胀互相抵消单一构件的热膨胀必然存在，通过组合构件，让各构件的热膨胀互相抵消20.4加法结构准则加法结构准则•对相对热变形不同导致的结构配合问题，通过增加中间过渡结构，将对相对热变形不同导致的结构配合问题，通过增加中间过渡结构，将其中一个构建分解为两个不同膨胀系数材料的构件，使组合膨胀效果其中一个构建分解为两个不同膨胀系数材料的构件，使组合膨胀效果与另一配合构件的膨胀效果一致与另一配合构件的膨胀效果一致20.5方向调节原则方向调节原则•通过结构设计，将膨胀方向转移到非配合面上去通过结构设计，将膨胀方向转移到非配合面上去20.6消除温度差准则消除温度差准则•相同材料的两构件，因为温度不同，导致膨胀程度不一样，出现热变形相同材料的两构件，因为温度不同，导致膨胀程度不一样，出现热变形•解决措施：使有关构件的热传递边界条件尽量相近或相同解决措施：使有关构件的热传递边界条件尽量相近或相同20.7自由膨胀准则自由膨胀准则•热膨胀如果被阻碍，热应力的破坏性很强，在设计上要让膨胀应力有热膨胀如果被阻碍，热应力的破坏性很强，在设计上要让膨胀应力有充分的释放空间。

充分的释放空间20.8柔性准则柔性准则•两构件热变形不两构件热变形不能消除时，加大能消除时，加大构件的柔性减少构件的柔性减少热应力比如用热应力比如用软管、橡胶材料、软管、橡胶材料、将热应力的直线将热应力的直线方向转变成曲线方向转变成曲线方向等二十一章二十一章 铸件设计准则铸件设计准则•21.1最小壁厚准则最小壁厚准则 •21.2筋长方向柔性准则筋长方向柔性准则 •21.3避免局部材料堆积准则避免局部材料堆积准则 •21.4良好的受力状态准则良好的受力状态准则 •21.5便利模具制作准则便利模具制作准则 •21.6脱模方便准则脱模方便准则 •21.7流动畅通准则流动畅通准则 •21.8便于排气准则便于排气准则 •21.9清除表皮方便准则清除表皮方便准则 •21.10便于切削加工准则便于切削加工准则21.1最小壁厚准则最小壁厚准则1.壁厚尽可能小壁厚尽可能小2.大的实体结构大的实体结构尽量用空腔结尽量用空腔结构代换，省材构代换，省材料，壁厚处易料，壁厚处易积累气泡导致积累气泡导致构件质量缺陷，构件质量缺陷，3.大平面构件需大平面构件需要加强刚度可要加强刚度可采取加筋、设采取加筋、设凹槽、平面设凹槽、平面设计成拱形等途计成拱形等途径，而不是加径，而不是加大壁厚大壁厚4.铸件壁厚不能铸件壁厚不能小于其极小值，小于其极小值，参见参见“流动畅流动畅通法则通法则”21.2筋长方向筋长方向柔性准则柔性准则•为避免冷却过程中为避免冷却过程中因收缩不一致产生因收缩不一致产生内应力和裂纹，宜内应力和裂纹，宜提高筋在其长度方提高筋在其长度方向的柔性向的柔性;•避免直长筋，直长避免直长筋，直长筋在长度方向刚度筋在长度方向刚度大，不利于自由变大，不利于自由变形，易引起内应力形，易引起内应力和变形和变形•具体措施：具体措施：•蜂窝状加强筋；蜂窝状加强筋；•斜弯加强筋；斜弯加强筋；•加强筋错位；加强筋错位；•加强筋切断加强筋切断。

21.3避免局部避免局部材料堆积准则材料堆积准则•铸件忌材料堆铸件忌材料堆积，尤其是厚积，尤其是厚度不同界面接度不同界面接缝处构件壁缝处构件壁厚不同，冷却厚不同，冷却速率不同，易速率不同，易产生铸造应力、产生铸造应力、变形、空洞和变形、空洞和裂纹裂纹21.4良好的受力良好的受力状态准则状态准则1.减低应力和变减低应力和变形量，力流路形量，力流路径最短，径最短，2.铸件优先受压铸件优先受压避免拉应力；避免拉应力；3.局部加强局部加强21.5便利模具制作准则便利模具制作准则1.结构形状简单化，优先圆形、圆柱形、结构形状简单化，优先圆形、圆柱形、锥形，柱面比平面好加工；锥形，柱面比平面好加工；2.避免隐蔽；避免隐蔽；3.圆角尺寸统一，优先采取对称形状；圆角尺寸统一，优先采取对称形状；4.少用模芯；少用模芯；5.分解复合结构分解复合结构21.6 脱模方便准则脱模方便准则脱模困难会导脱模困难会导致废品率致废品率上升措施：措施：1.预留拔模预留拔模斜度；斜度；2.分界面位分界面位于最大膨于最大膨胀表面；胀表面；3.避免内切避免内切结构21.7 流动畅通准则流动畅通准则•铸件液体原料流通铸件液体原料流通不畅会产生空穴。

不畅会产生空穴解决措施：解决措施：1.足够大的流道横截足够大的流道横截面，流道横截面不面，流道横截面不得小于其最小值，得小于其最小值，最小壁厚的确定取最小壁厚的确定取决于构件的公称尺决于构件的公称尺寸和材料，依据相寸和材料，依据相关标准；关标准；2.流道逐渐变小，避流道逐渐变小，避免上游横截面小于免上游横截面小于下游横截面；下游横截面；3.流道留坡度，借助流道留坡度，借助重力作用，加强流重力作用，加强流动动力21.8便于排气准则便于排气准则•气泡导气泡导致废品致废品和特性和特性下降，下降，水平流水平流道容易道容易气泡残气泡残留；封留；封闭空腔闭空腔须留排须留排气孔气孔。