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1、项目一项目一 机械图样识读机械图样识读及机械工程材料的认知及机械工程材料的认知任务一任务一 机械图样识读机械图样识读 任务二任务二 机械工程材料基础知识机械工程材料基础知识 任务三任务三 常见工程材料的认知常见工程材料的认知项目一项目一 机械图样识读及机械工程材料的认知机械图样识读及机械工程材料的认知任务一 机械图样识读 工程技术上根据投影原理，并遵照国家标准和有关规定表示工程对象，并有必要的技术说明的图，称为图样。 设计部门用图样表达设计意图，而制造和施工部门依照图样进行制造和建造，因此图样是生产中的基本技术文件。不同性质的生产部门，对图样有不同的要求和名称，如机械图样、建筑图样、水利图样。
2、用于表达机器、仪器等的图样，称为机械图样。v 一、 三视图基本知识v 1、视图的基本概念v 2、三视图的形成 如图1-2所示v 用正投影法所制出物体的图形，称为视图。物体获得视图的投射情况如图1-1所示。图1-1 物体获得视图的投射情况 图1-2 物体三视图的形成 任务一 机械图样识读v 3、三视图间的对应关系v 三视图的配置关系为：俯视图在主视图的正下方，左视图在主视图的正右方。如图13所示。 三视图之间存在着“长对正、高平齐、宽相等”的三等尺寸关系，如图1-5所示。图1-4 物体三视图的尺寸关系 图1-3 三视图任务一 机械图样识读 物体上有上下、左右、前后六个方向的位置关系，而每一个视图
3、只反映四个方向的方位关系，如图15所示。其中，主视图反映了物体的左右、上下之间的方位关系，即反映了物体上的长度和高度；俯视图反映了物体的前后、左右之间的位置关系，即反映物体上的宽度和长度；左视图反映了物体的前后、上下之间的位置关系。图1-5 物体和视图之间的方位关系 任务一 机械图样识读v 4、第三角度法v 三个互相垂直的投影面V，H，W，将W面左侧空间划分为四个区域,按顺序分别称为第一角、第二角、第三角、第四角，如图1-6所示。如果将物体放在第一角中，使物体处在观察者和投影面之间进行投影，这样得到视图的方法，称为第一角度法。上面所讲的三视图采用的是第一角度法。v 另一种方法是将物体放在第三角
4、中，假设投影面是透明的，使投影面处在观察者和物体之间进行投影，这样得到视图的方法，称为第三角度法。采用第三角画法的三视图的形成过程如图1-7所示。图1-6 四个角 图1-7 采用第三角画法的三视图的形成任务一 机械图样识读v 二、零件图的识读v 任何机器或部件都是由若干个零件按一定的要求装配起来的。如图18所示的齿轮泵是机床供油系统中的一个部件，它是由泵体，泵盖，主、从动齿轮及轴，螺钉、螺母等零件装配起来的。用来表达零件结构形状、尺寸大小和技术要求的图样称为零件图。零件图是加工制造零件的依据，反映了设计者的意图，表达了机器或部件对零件的要求，是生产中最重要的技术文件之一。图18 齿轮泵的组成
5、任务一 机械图样识读v 1、零件图的基本内容 由图19所示的零件图可以看出，一张完整的零件图应包括以下基本内容： 1) 一组图形。图形应能正确、清晰地表达出零件的各部分结构形状。2)一组完整的尺寸。图形中应正确、完整、清晰、合理地标注出制造零件和检验零件所需的全部尺寸。3)必要的技术要求。技术要求包括表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、热处理及表面处理等。 4) 标题栏。标题栏用于填写零件的名称、数量、材料、比例、图号及设计、绘图人员的签名等。任务一 机械图样识读任务一 机械图样识读图19 主动齿轮轴的零件图v 2、零件的常用表达方法v 为了把零件内外形状正确、完整、清晰、简便地表达出来，国家标准
6、规定了各种表达方法。零件的常用表达方法如下：v 1)视图v 2) 剖视图v 3) 断面图v 4)其它表达方法任务一 机械图样识读v 1)视图v 基本视图 零件向基本投影面投影所得的视图称为基本视图。基本投影面规定为正六面体的六个面。这六个基本视图包括主视图、左视图、俯视图、右视图、后视图、仰视图，它们的形成过程及其配置关系见图1-10。这六个基本视图如不能按正常位置布置，则应用字母标注清楚。实际绘图时，应根据零件的复杂程度，选用必要的几个视图。 图110 六个基本视图的形成及其配置任务一 机械图样识读 局部视图局部视图v 将零件的某一部分向基本投影面投影所得的视图称为局部视图。局部视图是一个不
7、完整的基本视图，利用局部视图可以减少基本视图的数量。v 画局部视图时在局部视图的上方应用字母标记出视图的名称，在相应视图附近用标有相同字母的箭头指明所表达的部位和投影方向。当局部视图按投影关系配置，而中间又没有其他视图隔开时，可省略标注。局部视图必要时允许配置在其他适当位置。局部视图的范围应用波浪线表示。当所表达的局部结构是完整的，且外轮廓线又形成封闭时，则波浪线可省略不画。任务一 机械图样识读v 斜视图v 把零件向不平行于任何基本投影面的平面投影，所得的视图叫做斜视图。斜视图的形成如图1-11所示。画斜视图应注意：必须用字母、箭头进行标注，如图1-12所示。斜视图一般配置在箭头所指的方向，必
8、要时也可以配置在其他适当地方。斜视图、基本视图满足投影规律。图111 斜视图的形成 图112 斜视图的画法任务一 机械图样识读v 2) 剖视图 当零件内部形状比较复杂时，在视图上就会出现许多虚线，这样给看图和标注尺寸都带来了不便，因此，为了清楚地表达零件的内部结构形状，就需用剖视的方法。 假象用一剖切面(平面或柱面)，把零件剖开，将处在观察者和剖切平面之间的部分移去，而将其余部分向投影面投影，这样得到的图形叫做剖视图，简称剖视。剖视图的形成如图1-13所示。 零件的剖视图分为：全剖视图、半剖视图、局部剖视图。任务一 机械图样识读任务一 机械图样识读图1-13 剖视图的形成v 用剖切面把零件完全
9、剖开后所得到的剖视图称为全剖视图。v 当零件具有对称面时，在垂直于对称平面的投影面上的投影，以对称中心线为界，一半为剖视图，一半为视图，这种剖视图称为半剖视图。v 用剖切平面局部地剖开产品所得的剖视图，称为局部剖视图。v 画剖视图应注意如下事项：v 剖切面是假想的，应通过机件的对称面或内部孔、槽等结构的轴线。v 剖切平面与机件的交线及剖切平面后的可见轮廓线应全部用粗实线画出。v 一面视图的剖视不影响其他视图的完整性。v 对不可见部分若未表达清楚，则应用虚线画出，反之则不需画虚线。v 剖面部分应画剖面符号。任务一 机械图样识读v 3) 断面图v 假象用剖切平面将机件的某处断开，仅画出断面的图形称
10、为断面图。v 断面与剖视的区别在于，断面仅画出机件被剖切断面的形状，而剖视图还应画出剖切平面后的结构形状的投影。 图114 断面图的形成v 断面图分为移出断面和重合断面两种。画在视图轮廓线之外的剖面称为移出断面。画在视图轮廓之内的剖面，称为重合断面。任务一 机械图样识读v 4)其它表达方法v 局部放大图v 局部放大图用于表达机件上某些细小结构的形状。v 简化画法v 为了提高看图和画图的工作效率，国家标准规定了一些简化画法，具体参见国家制图标准。任务一 机械图样识读v 3 3、读图的方法和步骤、读图的方法和步骤v 读零件工作图首先要了解零件的名称、所用的材料和它在机器或部件中的作用，通过分析视图
11、、尺寸和技术要求，想象出零件中各组成部分的结构形状和相对位置，从而在头脑中建立起一个完整的、具体的零件形象，并对其复杂程度、要求高低和加工方法有初步的认识。v 读图的方法和步骤如下:v 1)读标题栏，了解零件的名称、材料、画图比例等。v 2)纵览全图，弄清视图之间的关系：先找出主视图，再看看剖视图和剖面图是在哪个位置、用什么方法剖切及向哪个方向投影的，局部视图是从哪个方向投影的等等。 v 3)详看视图，想象形状：先看主要结构，后看次要结构；先看易确定、易懂的结构，后看较难确定和难懂的结构；先看整体轮廓，后看细致结构。用形体分析法分析各基本形体，想象出各部分的形状。对于投影关系较难理解的局部，要
12、用线面分析法仔细分析。最后综合想象出零件的整体形状。 v 4)分析尺寸和技术要求 v 5)综合归纳：通过以上的分析，将对壳体的认识进行综合、归纳，即可对零件有比较全面的认识和了解，从而读懂该零件图。 任务一 机械图样识读4、零件图上的常用记号表1-1 零件图上的常用记号任务一 机械图样识读任务二 机械工程材料基础知识 机械工程材料主要指用于机械工程、电器工程、建筑工程、化工工程、航空航天工程等领域的材料。按化学成分分为: 金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料。其中金属材料在工农业生产中占有极其重要的地位，在日常生活中得到广泛应用。 一、金属材料的性能 金属材料的性能是用来表征材料在给定外界
13、条件下的行为参量，分为使用性能和工艺性能。使用性能是指材料在正常使用条件下所表现出来的性能，它包含力学性能、物理性能（如密度、熔点、导热性磁性等）、化学性能（如耐腐蚀性、抗氧化性等）。工艺性能是指材料在加工制造中表现出的制造难易程度，如铸造、锻造、焊接、切削加工和热处理性能等。 金属材料的力学性能是指金属材料在不同环境（如温度、介质等）下，承受各种外加载荷（如拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征。常用的力学性能有：强度，塑性，硬度，冲击韧度，疲劳极限等。v 1、强度与塑性v 在静载荷下,材料抵抗变形和断裂的能力,称为强度。当试样承受拉力时,强度特性指标有比例极限、弹性
14、极限、屈服强度和抗拉强度。v 比例极限：外力与变形成正比时的最大应力 v 弹性极限：保持纯弹性变形时的最大应力 v 屈服强度：材料开始发生明显塑性变形的最低应力值,称为屈服极限或屈服强度。 v 条件屈服强度：某些材料无明显屈服现象,按GB228-87规定，用产生0.2%残余伸长率时的应力0.2表示其屈服强度，称为条件屈服强度。v 抗拉强度：材料断裂前承受最大载荷时的应力，它反映了材料最大均匀变形的抗力,又称强度极限。是设计选材的重要依据之一。v 材料的屈服强度与抗拉强度的比值称为屈强比。屈强比越小,则工程构件的可靠性越高，但屈强比太小,则材料强度的有效利用率太低。v 在静载荷作用下,材料产生塑
15、性变形而不被破坏的能力，称为塑性。塑性指标也由拉伸试验测得。常用伸长率（延伸率）和断面收缩率来评定材料的塑性。任务二 机械工程材料基础知识v 2、硬度v 硬度是指指金属材料抵抗比它更硬物体压入其表面的能力。或者说是指材料表面抵抗塑性变形或破坏的能力。它是金属材料的重要力学性能之一。 硬度值是通过硬度试验测得的，这种试验方法是金属力学性能试验中最简单、最迅捷的一种方法。它无需做成专门的试样，可以在工件上直接测定硬度值，并且不损坏工件，因此，在生产中得到广泛应用。 目前，生产中应用最广泛的方法是布氏硬度试验法和洛氏硬度试验法。任务二 机械工程材料基础知识v 3、冲击韧性与疲劳强度v 金属材料在冲击
16、载荷作用下，抵抗破坏的能力，称之为冲击韧性。冲击韧性的大小用冲击韧度来表示。 v 许多机械零件（例如轴、齿轮、连杆等）都是在交变载荷下进行工作的，即力的大小、方向是周期性变化的。v 当零件受交变载荷作用时，即使工作应力低于屈服强度，但经过一定循环周次后仍会发生断裂，这种现象称为疲劳断裂。v 疲劳强度是指材料经无限多次应力循环而不断裂的最大应力。 任务二 机械工程材料基础知识v 二、钢的热处理 钢的的热处理是指钢在固态下，通过加热、保温、冷却来改变组织得到所需性能的工艺方法。该种工艺方法只改变工件的组织，不改变工件的形状和尺寸，通过热处理可改善材料的使用性能和工艺性能。 热处理是一种重要的加工工
17、艺，在机床制造中约6070%的零件要经过热处理，在汽车、拖拉机制造业中需热处理的零件达7080%，模具、滚动轴承100%需经过热处理，总之，重要零件都需经适当热处理后才能使用。 热处理分为普通热处理和表面热处理两类。普通热处理包含退火、正火、淬火、回火；表面热处理包含表面淬火、化学热处理。 任务二 机械工程材料基础知识 金属材料是最常见的工程材料，工业上将金属及其合金分为黑色金属铁和以铁为基的合金，包括钢、铸铁、铁合金；有色金属除黑色金属以外的所有金属及其合金。 金属材料中95为钢铁（黑色金属），由于钢铁材料的工程性能比较优越，其使用性能和工艺性能均能满足机械零部件和工具的技术要求，且价格低廉
18、，所以是应用最多的工程材料。任务三 常见工程材料的认知v 一、碳钢（非合金钢）v 碳钢是指含碳量小于2.11%，并含有少量锰、硅、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。铁碳合金具有良好的力学性能和工艺性能，且价格低廉，故是应用最多的工程材料。v 1、碳钢的分类v 1)按含碳量分：低碳钢（含碳量wc0.25%）、中碳钢(0.25%wc0.55%)、高碳钢（0.55%wc）。v 2)按质量分类：普通碳钢，钢中S,P含量分别不大于0.055%和0.045%、优质碳钢，钢中S,P含量分别不大于0.045%和0.040%、特殊碳钢，钢中 S,P杂质含量最少,即S,P含量分别不大于0.030%和0.035%。v 3
19、)按用途分类：碳素结构钢、碳素工具钢。v 碳素结构钢主要用于制造各种工程构件(如桥梁,船舶,车辆,建筑用钢)和零件(如齿轮,轴,曲轴,连杆等)；这类钢一般属于低中碳钢。碳素工具钢主要用于制造各种刀具,量具和模具；这类钢含碳量较高,一般属于高碳钢。任务三 常见工程材料的认知v碳钢的牌号、性能和应用1.碳素结构钢碳素结构钢常用的牌号为Q195、Q215、Q235、Q255、Q275，主要制造各种型材、板材、冲压件、焊接件及力学性能要求不高的零件。2.优质碳素结构钢优质碳素结构钢常用的牌号为0885，广泛用于制造较重要的机器零件。3.碳素工具钢碳素工具钢常用的牌号为T7T13(或T7AT13A)。4
20、.铸造碳钢铸造碳钢常用的牌号为ZG200400、ZG230450、ZG270500、ZG310570、ZG340640。任务三 常见工程材料的认知v二、低合金结构钢和合金钢1.低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢常用的牌号为Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。2.合金钢合金钢又分为合金结构钢、合金工具钢、高速工具钢和特殊性能钢。(1)合金结构钢。(2)合金工具钢。(3)高速工具钢。(4)不锈钢与耐热钢。任务三 常见工程材料的认知v三、铸 铁 1.灰铸铁常用的牌号HT200，广泛应用于机床床身、箱体、底座、手轮等。 2.球墨铸铁常用的牌号QT7002，适宜制作柴油机、气缸机曲轴、凸
21、轮轴曲轴、连杆、部分磨床、铣床、车床主轴、小型水轮机主轴等。 3.可锻铸铁常用的牌号KTZ55004，适于制作载荷较高的耐磨零件，如曲轴、凸轮轴、连杆、齿轮、摇臂、活塞环、轴套、万向接头、棘轮、扳手等。 4.蠕墨铸铁常用的牌号RuT420，适于制作活塞环、气缸套、制动盘等。任务三 常见工程材料的认知v四、有色金属v在工业生产中，通常把铁及其合金称为黑色金属，把其他非铁金属及其合金称为有色金属。 v有色金属种类很多，本节仅对机械、仪表等工业中广泛使用的铝、铜、钛及轴承合金作简要介绍。 1.铝及铝合金(1)铝。(2)铝合金。2.铜及铜合金铜是人类应用最早和最广的非铁金属材料，主要用在具有导电、导热
22、、耐磨、抗磁、防爆等性能并兼有耐蚀性要求的器件制造上。(1)纯铜。(2)铜合金。任务三 常见工程材料的认知v 3、钛及钛合金 v 工业纯钛密度小，熔点高，比强度高，塑性、低温韧性和耐蚀性好。纯钛加入合金元素形成钛合金。钛合金几乎都含有铝。铝能提高钛合金的强度、比强度和再结晶温度.v 4、轴承合金 v 制造滑动轴承的轴瓦及其内衬的耐磨合金称为轴承合金。滑动轴承是许多机器设备中对旋转轴起支撑作用的重要部件，由轴承体和轴瓦两部分组成。与滚动轴承相比滑动轴承具有承载面积大，工作平稳，无噪音及拆装方便等优点。 v 常用的轴承合金材料有两种：v 1)锡基和铅基轴承合金：以锡或铅为基的轴承合金,一般称为“巴比特合金”或“巴氏合金”。 v 2)铜基轴承合金：以铅为主加合金元素的铜基合金称为铅青铜,它适于制造轴承,所以又称为铜基轴承合金。任务三 常见工程材料的认知