金属材料检测-

1、武汉宏锦科技有限公司武汉宏锦科技有限公司 金属材料检测金属材料检测 王献勇王献勇 机械机械机器与机构的总称。机器与机构的总称。机器机构零件http:/主要内容主要内容机械加工方式涉及仪器公差配合热处理http:/板块一：加工方式板块一：加工方式变形加工变形加工磨削加工磨削加工热处理热处理切削加工切削加工焊接焊接表面处理表面处理http:/第一篇第一篇 变形加工变形加工一、塑性成型（一、塑性成型（锻造、扎制锻造、扎制）塑性塑性( (成型成型) )加工是指高温加热下利用模具使金属在应力下塑性变形加工是指高温加热下利用模具使金属在应力下塑性变形 。二、固体成型（二、固体成型（冲压成型、冲孔、冲压成型

2、、冲孔、弯曲弯曲）是指所使用的原料是一些在常温条件下可以进行造型的金属条、片以及其是指所使用的原料是一些在常温条件下可以进行造型的金属条、片以及其他固体形态。加工成本投入可以相对低廉一些。他固体形态。加工成本投入可以相对低廉一些。三、压力加工（自由锻，模锻）三、压力加工（自由锻，模锻）利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，来获得具有一定形状、尺寸和利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，来获得具有一定形状、尺寸和机械性能的原材料、毛坯或零件的生产方法机械性能的原材料、毛坯或零件的生产方法四、粉末冶金四、粉末冶金一种可以加工黑色金属元件也可以加工有色金属元件的工艺。包括将合金一种可以加工黑色金属元

3、件也可以加工有色金属元件的工艺。包括将合金粉末混合以及将混合物，压入模具两项基本工序。金属颗粒经过高温粉末混合以及将混合物，压入模具两项基本工序。金属颗粒经过高温加热烧结成型。这种工艺不需要机器加工，原材料利用率可以达到加热烧结成型。这种工艺不需要机器加工，原材料利用率可以达到97%97%。不同的金属粉末可以用于填充模具的不同部分。不同的金属粉末可以用于填充模具的不同部分。http:/第二篇第二篇 切削加工（磨削）切削加工（磨削）按机床的加工性能分类按机床的加工性能分类 车车 铣铣 镗镗 磨磨 钻钻 车床车床 C 钻床钻床 Z 铣床铣床 X 镗床镗床 T 磨床磨床 M 齿轮加工机床齿轮加工机床

4、 Y 拉床拉床 L 螺纹加工机床螺纹加工机床 S 锯床锯床 G 刨插床刨插床 B 其他机床其他机床 Q 电火花电火花CA6140经典款卧车经典款卧车http:/各种加工工序各种加工工序http:/机械零件的表面：机械零件的表面：机械零件的表面机械零件的表面非加工表面非加工表面 加工表面加工表面（重要的工作表面）（重要的工作表面）有一定的精度要求和粗糙度要求有一定的精度要求和粗糙度要求通过机械加工保证通过机械加工保证第三篇第三篇 焊接焊接定定 义：义： 焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接过焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接过程的实质是用加热或加压力等手段，借助于金属原子程的实

5、质是用加热或加压力等手段，借助于金属原子的结合与扩散作用，是分离的金属材料牢固地连接起的结合与扩散作用，是分离的金属材料牢固地连接起来。来。分分 类：类：v 一、一、熔化焊熔化焊通过加热，使被焊金属自身熔化而相互连通过加热，使被焊金属自身熔化而相互连接，也称为自身焊接，也称为自身焊v 二、二、压力焊压力焊在加热的同时加压，使被焊金属相互连接在加热的同时加压，使被焊金属相互连接v 三、三、焊料焊焊料焊通过加热，利用焊接材料将被焊金属相互通过加热，利用焊接材料将被焊金属相互连接连接http:/板块二：热处理板块二：热处理定定 义：义： 热处理是在一定的条件下，给金属一定的加热与冷热处理是在一定的条

6、件下，给金属一定的加热与冷却，使金属获得一定的机械性能或化学性能的工艺方却，使金属获得一定的机械性能或化学性能的工艺方法。法。v 金属零件进行热处理的金属零件进行热处理的主要目的主要目的是：是：v 提高硬度、强度及增加耐磨性提高硬度、强度及增加耐磨性v 降低硬度，便于机械加工降低硬度，便于机械加工v 消除加工过程中所引起的内应力消除加工过程中所引起的内应力v 提高表面耐磨、耐蚀性能提高表面耐磨、耐蚀性能http:/热处理分类热处理分类普通热处理退火正火淬火回火化学热处理渗碳渗碳氮化氮化氰化氰化http:/普通热处理普通热处理退火 把工件加热到一定温度（稍高于临界温度），经过一定时间把工件加热到

7、一定温度（稍高于临界温度），经过一定时间保温后，缓慢冷却下来（一般随炉冷却保温后，缓慢冷却下来（一般随炉冷却)的过程叫退火。的过程叫退火。 完全退火，球化退火，消除加工硬化的退火，去应力退火。完全退火，球化退火，消除加工硬化的退火，去应力退火。 消除内应力消除内应力正火 正火是退火的一种变态，正火与完全退火的区别是：正火是正火是退火的一种变态，正火与完全退火的区别是：正火是使工件在空气中冷却，完全退火是工件随炉冷却。使工件在空气中冷却，完全退火是工件随炉冷却。 细化晶粒、改善切削加工性、提高韧性和强度、为最后的细化晶粒、改善切削加工性、提高韧性和强度、为最后的热处理做好准备。热处理做好准备。淬

8、火把工件加热到一定温度（临界温度以上），经过一定时把工件加热到一定温度（临界温度以上），经过一定时间保温后，在水、油或盐水中急速冷却的操作过程叫淬间保温后，在水、油或盐水中急速冷却的操作过程叫淬火。火。 按加热程度不同分为整体淬火和表面淬火。按加热程度不同分为整体淬火和表面淬火。 工件的表面得到很高的硬度，内部却保持原来的韧性。工件的表面得到很高的硬度，内部却保持原来的韧性。http:/普通热处理普通热处理回火 把淬火的零件加热到把淬火的零件加热到723摄氏度以下某一温度，经过一摄氏度以下某一温度，经过一定时间保温后，在油、水或空气中冷却的操作过程叫回定时间保温后，在油、水或空气中冷却的操作过

9、程叫回火。火。 低温回火低温回火150-150 ，中温回火，中温回火 350-500，高温回火，高温回火 500-650摄氏度摄氏度 回火的目的是：消除或减少淬火零件的内应力、降低脆回火的目的是：消除或减少淬火零件的内应力、降低脆性、硬度、增加韧性、稳定淬火后的工件尺寸、防止使性、硬度、增加韧性、稳定淬火后的工件尺寸、防止使用中变形。用中变形。http:/化学热处理化学热处理渗碳渗碳 将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900-950摄氏度的单相摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间奥氏体区，保温足够时间 工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。工件表面获得很高

10、的硬度，提高其耐磨程度。氮化氮化 放在含氮原子的介质中，加热到放在含氮原子的介质中，加热到500-600摄氏度，使工件表面增摄氏度，使工件表面增氮的一种化学热处理。氮的一种化学热处理。 提高硬度和耐磨性，提高疲劳强度，提高抗腐蚀能力提高硬度和耐磨性，提高疲劳强度，提高抗腐蚀能力氰化 又叫碳氮共渗。又叫碳氮共渗。是指在钢中同时渗入碳原子与氮原子的过程。是指在钢中同时渗入碳原子与氮原子的过程。它使它使钢表面具有渗碳与钢表面具有渗碳与渗氮渗氮的特性的特性。 时间短、效率高、但是所用氰盐（氰化钾、氰化钠有剧毒）成本高。时间短、效率高、但是所用氰盐（氰化钾、氰化钠有剧毒）成本高。http:/热处理得到的

11、金属体热处理得到的金属体奥氏体奥氏体马氏体马氏体贝氏体贝氏体珠光体珠光体铁素体铁素体魏氏体魏氏体渗碳体渗碳体http:/板块三：公差与配合板块三：公差与配合一、公差与配合的基本概念一、公差与配合的基本概念1、零件的互换性、零件的互换性 同一批零件，同一批零件，不经挑选不经挑选和和辅助加工辅助加工，任取一个就可，任取一个就可顺利地装到机器上顺利地装到机器上去去，并，并满足机器的性能要求满足机器的性能要求。 互换性：互换性： 保证零件具有互换性的措施保证零件具有互换性的措施： 由设计者确定由设计者确定合理的配合要求和尺寸公差大小合理的配合要求和尺寸公差大小。 公差：在满足公差：在满足设计要求设计要

12、求的条件下，规定零件的条件下，规定零件实际尺寸允许的变动量实际尺寸允许的变动量。 基本尺寸：基本尺寸： 它是设计给定的尺寸；它是设计给定的尺寸； 极限尺寸极限尺寸: 允许尺寸变化的两个极限值，它是允许尺寸变化的两个极限值，它是 以基本尺寸为基数来确定的。以基本尺寸为基数来确定的。 尺寸偏差：尺寸偏差：某一尺寸减其基本尺某一尺寸减其基本尺 寸所得的代数寸所得的代数 差，分别称为上偏差和下偏差。差，分别称为上偏差和下偏差。2、基本术语、基本术语例：一根轴的直径为 50 0.008mm基本尺寸：最大极限尺寸：最小极限尺寸： 50mm 50.008mm 49.992mm 上偏差上偏差 = 最大极限尺寸

13、最大极限尺寸 基本尺寸基本尺寸 代号：孔为代号：孔为 ES ，轴为，轴为 es 。 下偏差下偏差 = 最不极限尺寸最不极限尺寸 基本尺寸基本尺寸 代号：孔为代号：孔为EI，轴为，轴为ei 。 尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量。 公差 = 最大极限尺寸 最小极限尺寸 = 上偏差 下偏差例：一根轴的直径为 50 0.008公差公差 = 50.008-49.992 = 0.016 或或 = 0.008-(-0.008) =0.016上偏差上偏差 = 50.008 - 50 = 0.008下偏差下偏差 = 49.992 50 = -0.008 零线：零线：在公差带图（公差与配合图解）中确定偏差的

14、在公差带图（公差与配合图解）中确定偏差的 一条基准直线，即零偏差线。通常以零线表一条基准直线，即零偏差线。通常以零线表示示 基本尺寸。基本尺寸。 尺寸公差带（简称公差带）：尺寸公差带（简称公差带）： 在公差带图中，由代表在公差带图中，由代表 上、下偏差的两条直线所限定的区域。上、下偏差的两条直线所限定的区域。3、配合、配合 基本尺寸相同的、相互结合的基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关孔和轴公差带之间的关系，系，称为配合。称为配合。 根据使用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有紧，因根据使用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有紧，因而国标规定配合分三类：即而国标规定配合分三类：即间隙配合

15、、过盈配合和过渡配间隙配合、过盈配合和过渡配合。合。 三种配合三种配合 间隙配合间隙配合 过渡配合过渡配合 过盈配合过盈配合 间隙配合间隙配合：孔与轴配合时，具有间隙（包括最小间隙：孔与轴配合时，具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。等于零）的配合。30+0.053+0.02030-0.020+0.041间隙孔公差带轴公差带最大间隙最小间隙孔公差带轴公差带最大间隙最小间隙为零 孔的公差带在轴的公差带之上。 过盈配合：过盈配合：孔和轴配合时，孔的尺寸减去相配合轴的孔和轴配合时，孔的尺寸减去相配合轴的 尺寸，其代数差为负值为过盈。具有过尺寸，其代数差为负值为过盈。具有过 盈的配合称为过盈配合盈的配

16、合称为过盈配合。轴径孔径过盈轴公差带孔公差带最大过盈最小过盈轴公差带孔公差带最大过盈最小过盈为零 孔的公差带在轴公差带之下。 过渡配合：过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合为过渡配合。可能具有间隙或过盈的配合为过渡配合。最大间隙最大过盈轴径孔径最大间隙最大过盈最大过盈最大过盈最大间隙最大间隙轴和孔的公差带相互交叠。形状公差和位置公差形状公差和位置公差形状公差形状公差和和位置公差位置公差简称简称形位公差，形位公差，是指零件的是指零件的实际形实际形状和实际位置对理想形状和理想位置的允许变动量状和实际位置对理想形状和理想位置的允许变动量。 对一般零件来说，它的形状和位置公关差，可由对一般零件来说，它的

17、形状和位置公关差，可由尺寸公差、加工机床的精度等加以保证。而对精度较尺寸公差、加工机床的精度等加以保证。而对精度较高的零件，则根据设计要求，需在零件图上注出有关高的零件，则根据设计要求，需在零件图上注出有关的形状和位置公差。的形状和位置公差。http:/一、形位公差代号、基准代号一、形位公差代号、基准代号http:/面轮廓度线轮廓度圆 柱 度圆 度 平 面 度直 线 度形状公差符 号名 称分类全跳动圆跳动跳动位置度对称度同轴度定位倾斜度垂直度平行度定向位置公差符号名称分类分类三、形位公差的识读方法三、形位公差的识读方法例1、识读齿轮图上标注的形位公差并解释含义。253288h9( )-0.08

18、70 0.08 B 0.006A 0.05 B 0.08 A 0.02 BB 0.018P924H7( )0+0.02188圆柱面的圆度公差为0.006mm88h9圆柱的外圆表面对24H7圆孔的轴心线的全跳动度公差为0.08mm槽宽为8P9的键槽对称中心面24H7圆柱孔的对称中心面对称度公差为0.02mm24H7圆孔轴心线的直线度公差为0.01mm圆柱的右端面对该机件的左端面平行度公差为0.08mm;右端面24H7圆孔的轴心线垂直度公差为0.05mmhttp:/60CM10 0.01 B C 0.05 0.01 A18-0.001+0.00322A 0.0460例2、识读阶梯轴所注的形位公差的

19、含义。直径为22圆锥的大、小两端面对该段轴的轴心线跳动度公差为0.01mm 两端面圆锥体任一截面的圆度公差为0.04mm18圆柱面的圆柱度公差为0.05mmM10外螺纹的轴心线对两端中心孔轴心线的同轴度公差为0.01mm形位公差的检验形位公差的检验-三坐标测量机三坐标测量机v 三坐标测量机是60年代后期发展起来的一种高效的新型精密测量设备，目前被广泛应用于机械、电子、汽车、飞机等工业部门，它不仅用于测量各种机械零件、模具等的形状尺寸、孔位、孔中心距以及各种形状的轮廓，特别适用于测量带有空间曲面的工件。由于三坐标测量机具有高准确度、高效率、测量范围大的优点，已成为几何量测量仪器的一个主要发展方向

20、。v 三坐标测量机的测量过程,是由测头通过三个坐标轴导轨在三个空间方向自由移动实现的，在测量范围内可到达任意一个测点。三个轴的测量系统可以测出测点在X，Y，Z三个方向上的精确坐标位置。根据被测几何型面上若干个测点的坐标值即可计算出待测的几何尺寸和形位误差。另外，在测量工作台上，还可以配置绕Z 轴旋转的分度转台和绕X 轴旋转的带顶尖座的分度头，以方便螺纹、齿轮、凸轮等的测量。http:/三坐标测量机三坐标测量机按其精度分为两大类：按其精度分为两大类：v 精密型万能测量机（精密型万能测量机（UMM）：是一种）：是一种计量型计量型三坐标三坐标测量机，其精度可以达到测量机，其精度可以达到1.5 m+2

21、L/1000，一，一般放在有恒温条件的计量室内，用于精密测量，分辨般放在有恒温条件的计量室内，用于精密测量，分辨率为率为0.5 m，1或或2 m，也有达，也有达0.2 m或或0.1 m的。的。v 生产型生产型测量机（测量机（CMM）：一般放在生产车间，用于：一般放在生产车间，用于生产过程的检测，并可进行末道工序的精加工，分辨生产过程的检测，并可进行末道工序的精加工，分辨率为率为5 m或或10 m，小型生产，小型生产型型测量机也有测量机也有1 m或或2 m的。的。http:/视觉认识视觉认识http:/常用量具认识常用量具认识http:/塞尺游标卡尺高度尺深度尺角度尺常用量具认识常用量具认识http:/外径千分尺公法线千分尺内径百分表常用量具认识常用量具认识http:/螺纹塞规粗糙度比对样块内径千分尺磁力表座标准样块百分表机械装配中常用到的辅助设备机械装配中常用到的辅助设备http:/机械装配中常用到的辅助设备机械装配中常用到的辅助设备轴承加热器轴承加热器