機械製造課程學結

作為焦作工貿職業學院機電工程系的一名教師，我有幸於2012年1月參加了教育部全國高校教師網絡培訓中心舉辦的國家精品課程機械製造及實習骨幹教師進修班。傅水根教授是一位經驗極其豐富的機械專家和教學專家，傅教授先進的教學理念、多樣的教學方法、豐富的教學經驗和努力學習的精神讓我深受啟發，開闊了視野，學到了許多新知識，受益匪淺。通過傅教授深入淺出的講授，我對機械製造及實習的概論、精品課程的建設、管理與可持續發展等方面的內容進行了認真的學習。現在我結合了自己從事教學工作以來的淺薄經歷，總結了一下本次學習，以便促進自己進一步學習與提高。

一、機械製造及實習的教學根本——立足實踐

通過學習，我對機械製造及實習的指導思想和理念有了更深刻的理解。機械製造實習是一門實踐性很強的技術基礎課程，是機械類各專業學習機械製造的基本工藝方法，完成工程基本訓練，培養工程素質和創新精神的重要必修課程。該課程是以實踐教學為主，我們在實踐中一貫的思想是學習工藝知識、提高學生的動手能力。在講解《機械製造及實習概論》這門課時思路要有邏輯性、條理性並從四個方面講述：機械製造實習的內容(學什麼)、機械製造實習的目的(想學什麼)、機械製造實習的要求(怎麼學)、學習時要求學生有安全的意識。通過傅教授的講解讓我深深體會到在講授時，要立足於實踐(創造=知識+實踐;實踐=動眼+動腦+動手)。通過傅教授的講授，使我更深刻的認識到實踐教學的理念更重要的是在學習工藝知識的同時提高學生的工程實踐能力，在實踐的過程中激發和培養學生的創新思維，如通過在實踐過程中接觸到的各種設備、使用的各種刀具、量具等，讓學生去發現問題、提出問題，然後通過實踐的經歷想出解決問題的方法，從而提高學生的創新意識。

二、提高教學質量——自主學習能力的培養、啟發式教學

作為高校來講，教學質量是學校可持續發展的基礎。對於機械製造及實習這一門特殊的課程來講，通過學習我個人認為提高本門課程的教學質量可以從以下幾個方面考慮：

1、以科研成果充實與革新教學內容

為了能使學生理論與實踐相結合，把有關的新技術、新材料、新工藝不斷充實到教學內容中去，有意識地將一些有針對性的最新科研成果介紹給學生，以開闊學生視野。例如在講加工方法時，我們就將特種複合材料加工、難加工材料易變形零件的高速精密加工等科研成果充實到教學內容中去。學生聽後，深感學無止境，學科之間的互相滲透性很強，只有掌握更多的知識，才能適應時代的需要。

機械製造課程學結 [篇2]

機械是人類進行生產和生活的主要勞動工具。在現代社會，人們運用這種類型的機械，以改善勞動條件，提高勞動生產率和產品質量，同時，隨着經濟的發展，人們也運用越來越多的機械，以提高自身的生活質量，可以説，國民經濟各部門及人類自身生活中使用機械的程度，是整個社會發展水平的重要標誌之一。

通過本學期對機械製造基礎的學習，尤其是在趙老師的細心講解和教導下，我不僅系統的掌握了機械知道的基本理論知識，也學會了部分的應用技術。現總結如下： 機械工程材料篇

1金屬材料的性能

在現代工業中，金屬材料是工程材料的核心。金屬材料有兩大類性能：一類是使用性能，包括力學性能、物理性能和化學性能，它反映了金屬材料在使用過程中所顯示出來的特性；另一類是工藝性能，包括鑄造性、鍛造性、焊接性以及切削加工性，它反映金屬材料在製造加工過程中成型能力的各種特性。

1.1金屬的力學性能

金屬的力學性能是指材料在各種載荷（靜載荷、衝擊載荷、疲勞載荷等）作用下表現出來的抵抗變形和破壞的能力。常用的力學性能指標有：強度、塑性、硬度、韌性和疲勞極限等。

強度是指金屬材料在載荷作用下所表現出來的抵抗變形或斷裂的能力。金屬材料的強度是用應力來度量的，即單位截面積上的內力稱為應力，用表示。常用的強度指標有屈服強度和抗拉強度。

（1）屈服強度s 材料產生屈服時的最小應力，單位MPa。s= Fs / A0

式中 Fs——屈服時的最小載荷（N）；

A0——試樣原始截面積（mm2）.

（2）抗拉強度

單位MPa bb 表示材料抵抗均勻塑性變形的最大能力，故又稱強度極限。 = Fb / A0

試中 Fb——試樣斷裂前所承受的最大載荷（N）。

塑性是指金屬材料在載荷作用下產生塑性變形而不斷裂的能力，塑性指標也是通過拉伸試驗測定的。常用的指標有兩個：

（1）斷後伸長率：(L1L0)/L0100%

式中 L0、L1——分別為試樣原始標距和被拉斷後的標距（mm）。

（2）斷面收縮率：(S0S1)/S0100%

式中 S0、S1——分別為試樣原始截面積和斷裂後縮頸處的最小截面積（mm2）。 、數值愈大，表明材料的塑性愈好。通常，依據斷後伸長率是否達到5%，作為劃分為塑性材料和脆性材料的判據。

硬度是表徵材料表面局部體積內抵抗其它物體壓入時變形的能力。通常材料的強度越高，硬度也越高，耐磨性也越好。常用硬度指標有：布氏硬度（HB）洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和維氏硬度（HV）等

韌性是指材料斷裂前吸收的變形能量。韌性的常用指標為衝擊韌度。

衝擊韌度ak (ak＝ Ak/Fk ) 指在衝擊載荷作用下，材料抵抗衝擊力的作用而不被破壞的能力，是材料強度和塑性的綜合表現。

疲勞極限是指許多機械零件在交變載荷作用下，雖然零件所受應力遠低於材料的屈服點，但在長期使用中往往會突然發生斷裂。

1.2物理性能和化學性能

金屬材料固有的一些性能稱為物理性能，主要包括密度、熔點、導電性、導熱性、熱膨脹、磁性等。

金屬材料的化學性能是指金屬與周圍介質接觸時，抵抗抵抗發生化學或電化學的性能。包括耐腐蝕性和抗氧化性。

1.3金屬材料的工藝性能

金屬材料的工藝性能是指材料在各種加工條件下形成能力的性能，如金屬材料的鑄造性能、焊接性能、鍛造性能、切削加工性能、衝壓性能、熱處理工藝性等。材料的工藝性能的好壞，決定着其加工成型的難易程度，直接影響到製造零件的工藝方法、質量和製造成本。

2金屬的晶體結構與結晶

金屬材料的各種性能，尤其是力學性能與其微觀結構有關。物質的聚集狀態分為氣態、液態和固態，大多數金屬材料都能用液態轉變為固態，並且是在固態下使用的。

2.1晶體結構：指在晶體內部，原子、離子或原子集團規則排列的方式。晶體結構不同，其性能往往相差很大。在研究晶體結構時，通常以晶胞作為代表來考查。晶體結構與材料性能： （一般規律）面心立方的金屬塑性最好，體心立方次之，密排六方的金屬較差。

2.2晶體缺陷：實際晶體中排列不規則的區域稱為晶體缺陷，按空間尺寸分為三種：

點缺陷、線缺陷、面缺陷。

2.3金屬的結晶：是指液態金屬凝固成固態金屬晶體的過程。液態金屬結構的特點是：“近程有序，遠程無序”。 金屬的結晶過程包括晶核的形成和長大兩個基本過程。形核方式：自發形核和非自發形核。常用控制晶粒度的方法有：控制過冷度、變質處理、附加振動等。 3鋼的熱處理

鋼的熱處理是指把鋼在固態下加熱到一定的.温度，進行必要的保温，並以適當的速度冷卻到室温，以改變鋼的內部組織，從而得到所需性能的工藝方法。熱處理是強化金屬材料、提高產品質量和使用壽命的重要途徑之一。熱處理方法雖然很多，但都是由加熱、保温和冷卻三個階段組成的。

3.1熱處理按工藝方法不同可分為：整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理。熱處理的第一步就是把鋼的原始組織加熱，使其轉變為奧氏體，奧氏體的形成分為四個階段：晶核的形成、晶核的長大及滲碳體的溶解、奧氏體成分的均勻化；控制奧氏體晶粒長大的措施：合理選擇加熱温度和保温時間、選用含有合金元素的鋼。

3.2根據加熱及冷卻的方法不同，獲得金屬材料的組織及性能也不同，熱處理可分為退火、正火、淬火和回火四種。

退火是將鋼加熱到一定温度並保温一段時間，然後使它慢慢冷卻，稱為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發生相變或部分相變的温度，經過保温後緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的，是為了消除組織缺陷，改善組織使成分均勻化以及細化晶粒，提高鋼的力學性能，減少殘餘應力；同時可降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內應力，又為後續工序作好準備，故退火是屬於半成品熱處理，又稱預先熱處理。根據鋼的化學成分和退火目的不同，退火常分為：完全退火、球化退火、去應力退火、擴散退火和再結晶退火等。

正火是將鋼加熱到臨界温度以上，使鋼全部轉變為均勻的奧氏體，然後在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過共析鋼的網狀滲碳體，對於亞共析鋼正火可細化晶格，提高綜合力學性能，對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經濟的。

淬火是將鋼加熱到臨界温度以上，保温一段時間，然後很快放入淬火劑中，使其温度驟然降低，以大於臨界冷卻速度的速度急速冷卻，而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強度和硬度，但要減少其塑性。淬火中常用的淬火劑有：水、油、鹼水和鹽類溶液等。

回火是工件淬硬後加熱到AC1以下的某一温度，保温一定時間，然後冷卻到室温的熱處理工藝。按回火温度不同，回火分為：低温回火（150～250℃）、中温回火（350～500℃）、高温回火（500～650℃）

4常用的工程材料

工程材料分為金屬材料和非金屬材料，其中金屬材料是工程中應用最為廣泛的，它包

括碳鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬等。

公差配合與測量技術篇

5圓柱體的公差與配合

5.1基本術語及定義

互換性是指同一規格的零、部件可以相互替換的性能。互換性分為完全互換和不完全互換。

我國的技術標準分為三級：國家標準(GB)、部門標準(專業標準，如JB)、地方標準或企業標準；另外，還有國際標準(ISO)等。

優先係數是指按一定公比由優先數所形成的一種十進制的幾何級數。

基本尺寸是指設計給定的尺寸。

實際尺寸是指通過測量獲得的尺寸。

極限尺寸是指允許尺寸變化的兩個極限值，尺寸較大的一個稱為最大極限尺寸，較小的一個稱為最小極限尺寸。

配合是指基本尺寸相同，相互結合的孔與軸公差帶之間的關係。配合種類有：間隙配合、過盈配合、過渡配合。

基孔制是指基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度，稱基孔制。代號“H”

基軸制是指基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成的各種配合的一種制度，稱為基軸制，代號“h”。

5.2尺寸的公差與配合

基本偏差是指公差帶靠近零線的那個偏差為基本偏差；公差帶位於零線上方時，基本偏差為下偏差；公差帶位於零線下方時，基本偏差為上偏差。為了滿足生產的需要，國家標準設置了20個公差等級。各級標準公差的代號分別為：IT01、IT0、IT1、IT2、…IT18。標準公差數值的特點：從左至右，基本尺寸相同，隨着公差等級的越來越低，公差值越來越大；從上至下，精度等級相同，隨着基本尺寸的越來越大，公差值越來越大。公差等級的選用原則：在滿足使用要求的前提下，儘量選取低的公差等級，並考慮孔軸加工時的工藝等價性。

6測量技術基礎

在機械製造中，為確保加工後的零件質量，需要對零件的長度、角度、表面粗糙度和形位誤差等幾何量進行檢測，並根據檢測的結果對加工方法及加工設備做出調整。

7形位公差及測量

形位公差的研究對象是構成零件幾何特徵的點、線、面的幾何要素。

形位公差各項目的符號如圖：

形位公差的標註表示：

8表面粗糙度及測量

一台機器的質量，主要取決於組成機器各個零件的加工質量和產品的裝配質量。而零件的加工質量的主要指標包括加工精度和表面粗糙度兩個方面。表面粗糙度對機器零件的配合性質、耐磨性、工作精度、抗腐蝕性均有較大的影響。選擇合理的表面粗糙度對保證產品的性能、降低加工成本和選擇加工方法等方面有着非常重要的意義。

金屬切削加工篇

金屬切削加工是用切削工具從毛坯上去除多餘的金屬，已獲得具有所需的集合參數和

表面粗糙度的零件的加工方法。切削加工能獲得較高精度和表面質量，對被加工材料、零件幾何形狀及批量生產具有廣泛的適應性。機械零件除少數是採用無切屑加工的方法獲得以外，絕大數零件都是靠切削加工來獲得。

切削運動是指刀具與工件間的相對運動。按作用來分，切削運動可分為主運動和進給運動。機牀通常只有一個主運動；而進給運動可以是多個，也可以是一個，可以是連續的，也可以是間歇的。切削要素包括：切削速度、進給量、背吃刀量。

刀具材料主要是指刀具切削部分的材料，是影響加工表面質量、切削效率、刀具壽命的基本因素。常用的道具材料有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質合金、陶瓷材料。外圓車刀是最基本、最典型的切削刀具。

金屬切削過程是指工件上多餘的金屬層，在刀刃的切割、前刀面的推擠下，產生變形滑移而變成切屑的過程。切屑有三大類型：帶狀切屑、擠裂切屑、單元切屑和崩碎切屑。在一定的條件下切削塑性金屬，刀具切削刃附近的前面上粘附着一塊很硬的金屬堆積物，這就是積屑瘤，為避免積屑瘤應採用高速切削或低速切削。

組成機器的零件大小不一，形狀和結構各不相同，其切削加工方法也多種多樣。常用的金屬切削加工方法有車削、鑽削、鏜削、刨削、拉削、銑削和磨削等。車削加工是機械加工中最基本、最常用的一種工藝方法，是在車牀上利用工件的旋轉運動和刀具的移動來完成對工件的切削加工的。

學習這部分內容時，我們是在趙老師的帶領下去實訓基地自己親手操作的。能讓我們有機會把理論和實踐相結合，更深刻的掌握了一些實際操作的技能。

機械製造課程學結 [篇3]

1熱處理 正火 退火 淬火 回火

退火 是一種金屬熱處理工藝，指的是將金屬緩慢加熱到一定温度，保持足夠時間，然後以適宜速度冷卻。目的是降低硬度，改善切削加工性；消除殘餘應力，穩定尺寸，減少變形與裂紋傾向；細化晶粒，調整組織，消除組織缺陷。

正火，又稱常化，是將工件加熱至Ac3或Acm以上40~60℃，保温一段時間後，從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在於使晶粒細化和碳化物分佈均勻化，去除材料的內應力，降低材料的硬度。

鋼的淬火是將鋼加熱到臨界温度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上温度，保温一段時間，使之全部或部分奧氏體1化，然後以大於臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）進行馬氏體（或貝氏體）轉變的熱處理工藝。通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火。

將經過淬火的工件重新加熱到低於下臨界温度的適當温度，保温一段時間後在空氣或水、油等介質中冷卻的金屬熱處理工藝。或將淬火後的合金工件加熱到適當温度，保温若干時間，然後緩慢或快速冷卻。一般用以減低或消除淬火鋼件中的內應力，或降低其硬度和強度，以提高其延性或韌性。

調質處理

隨着回火温度的增加，碳化物的顆粒就增大，屈服點和拉伸強度就下降，降低硬度和脆性，延伸率和收縮率就升高。其目的是消除淬火產生的內應力，以取得預期的力學性能。調質處理方法 調質處理：淬火後高温回火的熱處理方法稱為調質處理。高温回火是指在500-650℃之間進行回火。調質可以使鋼的性能，材質得到很大程度的調整，其強度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機械性能。調質處理後得到回火索氏體。回火索氏體(tempered sorbite)是馬氏體於回火時形成的，在在光學金相顯微鏡下放大500~600倍以上才能分辨出來，其為鐵素體基體內分佈着碳化物（包括滲碳體）球粒的複合組織。它也是馬氏體的一種回火組織，是鐵素體與粒狀碳化物的混合物。此時的鐵素體已基本無碳的過飽和度，碳化物也為穩定型碳化物。常温下是一種平衡組織。

45鋼淬火後的高温回火，加熱温度通常為560~600℃，硬度要求為HRC22~34。因為調質的目的是得到綜合機械性能，所以硬度範圍比較寬。但圖紙有硬度要求的，就要按圖紙要求調整回火温度，以保證硬度。如有些軸類零件要求強度高，硬度要求就高；而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零件，因調質後還要進行銑、插加工，硬度要求就低些。關於回火保温時間，視硬度要求和工件大小而定，我們認為，回火後的硬度取決於回火温度，與回火時間關係不大，但必須回透，一般工件回火保温時間總在一小時以上。

40Cr鋼的調質處理 Cr能增加鋼的淬透性，提高鋼的強度和，具有優良的機械性能。截面尺寸大或重要的調質工件，應採用Cr鋼。但Cr鋼有第二類回火脆性。

2材料屬性

3剛度 彈性體抵抗變形（彎曲、拉伸、壓縮等）的能力

強度是指零件承受載荷後抵抗發生斷裂或超過容許限度的殘餘變形的能力。也就是説，強度是衡量零件本身承載能力（即抵抗失效能力）的重要指標。強度是機械零部件首先應滿足的基本要求。機械零件的強度一般可以分為靜強度、疲勞強度（彎曲疲勞和接觸疲勞等）、斷裂強度、衝擊強度、高温和低温強度、在腐蝕條件下的強度和蠕變、膠合強度等項目。強度的試驗研究是綜合性的研究，主要是通過其應力狀態來研究零部件的受力狀況以及預測破壞失效的條件和時機。

4強度 金屬材料在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的能力稱為強度。強度是衡量零件本身承載能力（即抵抗失效能力）的重要指標。強度是機械零部件首先應滿足的基本要求。

5硬度

6材料代號

材料的關係就是 材料一般分 鋼件 和鑄件

鋼件 就直接 D-p

鑄件 D-（1.05-1.1）p

粗牙的 M8X1.25 打底孔6.8 8-1.2=6.8

細牙的 M8X1 打底孔7 8-1 =7

細牙的 M8X0.75 打底孔7.3 8-0.75=7.3

內螺紋底孔(d)打多大取決於螺紋外徑(D)和螺距(p)，通常可用如下公式計算:d=D-(1~1.2)*p 主要是和材料有關。 螺絲規格與螺距

螺紋規格 牙距 螺紋底孔直徑

M2 標準 0.40 1.60

細牙 0.25 1.75

M2.5 標準 0.45 2.10

細牙 0.35 2.20

M2.6 標準 0.45 2.20

細牙 0.35 2.25

M3 標準 0.50 2.60

細牙 0.35 2.70

M3.5 標準 0.60 3.00

細牙 0.35 3.20

M4 標準 0.70 3.40

細牙 0.50 3.60

M5 標準 0.80 4.20

細牙 0.50 4.60

M6 標準 1.00 5.10

細牙 0.75 5.30

M8 標準 1.25 6.80

細牙1 1.00 7.10

細牙2 0.75 7.30

M10 標準 1.50 8.60 細牙1 1.25 8.90 細牙2 1.00 9.10 細牙3 0.75 9.30 M12 標準 1.75 10.40 細牙1 1.50 10.60 細牙2 1.25 10.90 細牙3 1.00 11.10 M14 標準 2.00 12.20 細牙1 1.50 12.60 細牙2 1.00 13.10 M16 標準 2.00 14.20 細牙1 1.50 14.60 細牙2 1.00 15.10 M18 標準 2.50 15.70 細牙1 2.00 16.20 細牙2 1.50 16.60 細牙3 1.00 17.10