【正文】 優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，應(yīng)用廣泛。常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時(shí)，原有在室溫下的組織將全部或大部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。 淬火的目的 淬火的目的是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。 去除應(yīng)力退火 典型金屬材料的熱處理計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì) 32 鑄、鍛、焊件在冷卻時(shí)由于各部位冷卻速度不同而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，金屬及合金在冷變形加工中以及工件在切削加工過程中也產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 球化退火 球化退火只應(yīng)用于鋼的一種退火方法。為了縮短重結(jié)晶退火的生產(chǎn)周期并獲得更細(xì)、更均勻的組織，亦可采用等溫退火。等溫溫度不可過低或過高，過低則退火后硬度偏高；過高則等溫保持時(shí)間需要延長。前者主要用于亞共析鋼的 鑄件 、鍛軋件、焊件，以消除組織缺陷（如魏氏組織、帶狀組織等），使組織變細(xì)和變均勻，以提高鋼件的塑性和韌性。 重結(jié)晶退火 重結(jié)晶退火應(yīng)用于平衡加熱和冷卻時(shí)有固態(tài)相變 (重結(jié)晶 )發(fā)生的合金。 退火 退火 是將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時(shí)間，然后以適宜速度冷卻 (通常是緩慢冷卻，有時(shí)是控制冷卻 )的一種 金屬熱處理 [1]工藝。 青島科 技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 正火的主要應(yīng)用范圍有： ① 用于 低碳鋼 ，正火后 硬度 略高于退火，韌性也較好，可作為切削加工的預(yù)處理。按照熱處理在零件生產(chǎn)過程中的位置和作用不同，熱處理工藝還可以分為預(yù)備熱處理和最終熱處理。為此，可以采取提 高企業(yè)技術(shù)水平，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，培養(yǎng)適用人才等提高中國金屬制品業(yè)的發(fā)展。耐磨鑄鐵是在磨粒磨損條件下工作的鑄鐵，應(yīng)具有高而均勻的硬度。球墨鑄鐵綜合機(jī)械性能接近于鋼。 按照鑄鐵成分中是否含有合金元素，可分為一般鑄鐵和合金鑄鐵兩大類。 ⑤ 沉淀硬化型不銹鋼。高鉻鐵素體不銹鋼的缺點(diǎn)是鋼的缺口敏感性和脆性轉(zhuǎn)變溫度較高，鋼在加熱后 對晶間腐蝕也較為敏感。合金結(jié)構(gòu)鋼廣泛用于制造各種要求韌性高的重要機(jī) 械零件和構(gòu)件。平均合金含量＜ ％者，在牌號中只標(biāo)出元素符號，不注其含量。 產(chǎn)品名稱、用途、特性和工藝方法等，通常采用代表該產(chǎn)品漢字的漢語拼音的縮寫字母表示。 典型金屬材料的熱處理計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì) 24 可鑄性：反映金屬材料熔化澆鑄成為鑄件的難易程度，表現(xiàn)為熔化狀態(tài)時(shí)的流動(dòng)性、吸氣性、氧化性、熔點(diǎn)，鑄件顯微組織的均勻性、致密性，以及冷縮率等。 熔點(diǎn)：金屬由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)時(shí)的溫度，對金屬材料的熔煉、熱加工有直接影響，并與材料的高溫性能有很大關(guān)系。金屬 缺口敏感性 系數(shù)：以 Kτ 表示在持續(xù)時(shí)間相同（高溫拉伸持久試驗(yàn)）時(shí) ,有缺口的試樣與無缺口的光滑試樣的應(yīng)力之比：式中 τ 為試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間，為缺口試樣的應(yīng)力，為光滑試樣的應(yīng)力。 韌性 。 （ 3） 除了最常用的洛氏硬度 HRC 與布氏硬度 HB 之外，還有維氏硬度（ HV）、肖氏硬度（ HS）、顯微硬度以及里氏硬度（ HL）。根據(jù)硬度的測定方法，主要可以分為： （ 1） 布氏硬度 （代號 HB） ,用一定直徑 D 的淬硬鋼球在規(guī)定負(fù)荷 P的作用下壓入試件表面，保持一段時(shí)間后卸去載荷，在試件表面將會留下表面積為 F 的壓痕，以試件的單位表面積上能承受負(fù)荷的大小表示該試件的硬度： HB=P/F。 金屬材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的最大能力稱為塑性，通常以拉伸試驗(yàn)時(shí)的試樣標(biāo)距長度延伸率 δ（ %）和試樣斷面收縮率 ψ（ %）延伸率 δ=[(L1L0)/L0]x100%，這是拉伸試驗(yàn)時(shí)試樣拉斷后將試樣斷口對合起來后的標(biāo)距長度 L1 與試樣原始標(biāo)距長度 L0 之差（增長量）與 L0 之比。因此，在拉伸試驗(yàn)方法中，通常規(guī)定試樣上的標(biāo)距長度產(chǎn)生 %塑性變形時(shí)的應(yīng)力作為條件屈服極限，用 表示。由外力作用引起的應(yīng)力稱為工作應(yīng)力，在無外力作用條件下平衡于物體內(nèi)部的應(yīng)力稱為內(nèi)應(yīng)力（例如組織應(yīng)力、熱應(yīng)力、加工過程結(jié)束后留存下來的殘余應(yīng)力 … 等等）。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。 在 VB 中利用幫助菜單和 F1 功能鍵用戶可隨時(shí)方便地得到所需要幫助信息 VB幫助窗口中顯示了有 關(guān)舉例代碼通過復(fù)制、粘貼操作可獲取大量舉例代碼為用戶學(xué)習(xí)和使用提供方便 。 VB 核心是對對象鏈接和嵌入 (OLE)技術(shù)支持它是訪問所有對象種思路方法利用 OLE 技術(shù)能夠開發(fā)集聲音、圖像、動(dòng)畫、字處理、 Web 等對象于體 。 若用戶未進(jìn)行任何操作 (未觸發(fā)事件 )則就處于等待狀態(tài)整個(gè)應(yīng)用就是由彼此獨(dú)立事件過程構(gòu)成 。 典型金屬材料的熱處理計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì) 16 第四 章 VB VB 簡介 VB 是 Visual Basic 的簡稱，是由美國微軟公司于 1991 年開發(fā)的一種可視化的、面向?qū)ο蠛筒捎檬录?qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)化高級程序設(shè)計(jì)語言，可用于開發(fā) Windows 環(huán)境下的各類應(yīng)用程序。 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的特點(diǎn) 面向企業(yè)或部門，以數(shù)據(jù)為中心組織數(shù)據(jù)，形成綜合性的數(shù)據(jù)庫，為各應(yīng)用共享。 由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)被稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。下圖是一個(gè)高等學(xué)校的組織結(jié)構(gòu)圖。這樣，若要查找某人的電話號碼(假定他的名字的第一個(gè)字母是 Y)，那么只須查找以 Y 開頭的那些名字就可以了。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能盡快恢復(fù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障，可能是物理上或是邏輯上的錯(cuò)誤。 數(shù)據(jù)的獨(dú)立性包括數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)和應(yīng)用程序相互獨(dú)立，也包括數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)的變化不影響數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。它是用戶所看到和使用的數(shù)據(jù)庫，表示了一個(gè)或一些特定用戶使用的數(shù)據(jù)集合，即邏輯記錄的集合。 青島科 技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 物理數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)庫的誕生和發(fā)展給計(jì)算機(jī)信息管理帶來了一場巨大的革命。 智能化與人機(jī)一體化的統(tǒng)一 。 先進(jìn)性與實(shí)用性的統(tǒng)一 。 工具化 。 CAPP 需要與企業(yè)的各種應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成，包括 CAD/PDM/ERP/MES 等等。解決了工藝設(shè)計(jì)效率、標(biāo)準(zhǔn)化、集成的問題，下一步如何幫助企 業(yè)總結(jié)工藝知識和經(jīng)驗(yàn)是 CAPP 應(yīng)用的關(guān)鍵。 目前絕大多數(shù)企業(yè)， CAPP 的應(yīng)用集中在機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)。 CAPP 的基礎(chǔ)技術(shù) CAPP 的基礎(chǔ)技術(shù)包括：成 組技術(shù)（ Group Technology）；零件信息的描述與獲??；工藝設(shè)計(jì)決策機(jī)制；工藝知識的獲取及表示；工序圖及其它文檔的自動(dòng)生成； NC加工指令的自動(dòng)生成及加工過程動(dòng)態(tài)仿真；工藝數(shù)據(jù)庫的建立 等 。工步?jīng)Q策模塊對工步內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定切削用量，提供形成 NC加工控制指令所需的刀位文件；（ 6） NC 加工指令生成模塊。由此可見 CAPP在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化中的重要地位。 CAPP是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息轉(zhuǎn)換為各種加工制造、管理信息的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是企業(yè)信息化建設(shè)中聯(lián)系設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的紐帶，同時(shí)也為企業(yè)的管理部門提供相關(guān)的數(shù)據(jù)，是企業(yè)信息交換的中間環(huán)節(jié)。在知識表示方面，熱處理使用的常規(guī)數(shù)據(jù)，包括材料牌號、零件及產(chǎn)品名稱、工件類型及尺寸、工藝規(guī)范、化學(xué)成分、抗拉強(qiáng)度、沖擊韌度、硬度、淬透性、相變動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)等，一般以數(shù)值形式表示，所以熱處理專家系統(tǒng)通常采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)保存知識，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理和控制。適當(dāng)?shù)臒崽幚聿粌H可以消除鑄、典型金屬材料的熱處理計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì) 4 鍛、焊等熱加工工藝所造成的缺陷 , 細(xì)化晶粒 , 消除偏析 , 降低內(nèi)應(yīng)力 , 而且還可以使工件表面具有抗磨損、耐腐蝕等特殊物理性能。集成化是 CAPP系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，是實(shí)現(xiàn)CAD/CAM真正集成的關(guān)健也是 CIMS應(yīng)用中的一個(gè)“瓶頸問題”。 智能化。 熱處理工藝種類繁多，現(xiàn)在常 用的熱處理工藝有退火、正火、淬火、回火及表面熱處理等工藝。但當(dāng)時(shí)作為個(gè)人 “手藝 ”的秘密，不肯外傳，因而發(fā)展很慢。 典型金屬材料的熱處理計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì) 2 第一章 緒論 熱處理 技術(shù)的發(fā)展 在從石器時(shí)代進(jìn)展到銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代的過程中，熱處理的作用逐漸為人們所認(rèn)識。適當(dāng)?shù)臒崽幚聿粌H可以消除鑄、鍛、焊等熱加工工藝所造成的缺陷，細(xì)化晶粒 、消除偏析、降低內(nèi)應(yīng)力，使組織結(jié)構(gòu)和性能更加均勻。而且還可以使工件表面具有抗磨損、耐腐蝕等特殊物理性能。早在公元前 770 至前 222 年，中國人在生產(chǎn)實(shí)踐中就已發(fā)現(xiàn)，銅鐵的性能會因溫度和加壓變形的影響而變化 。 1863 年，英國 金相學(xué)家 和地質(zhì)學(xué)家展示了鋼鐵在 顯微鏡 下的六種不同的金相組織，證明了鋼在加熱和冷卻時(shí)，內(nèi)部會發(fā)生組織改變，鋼中高溫時(shí)的相在急冷時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N較硬的相。在機(jī)械制造業(yè)中，通過熱處理才能充分發(fā)揮材料的潛能，延長零件的使用壽命。 CAPP系統(tǒng)必將在獲取、表達(dá)、和處理各種知識的靈活性和有效性上有進(jìn)一步的發(fā)展，如模糊技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，使 CAPP系統(tǒng)向著智能化方向發(fā)展。而產(chǎn)品數(shù)據(jù)棋型的定義和數(shù)據(jù)交換機(jī)制是實(shí)現(xiàn)集成的關(guān)鍵，它們能否實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化將決定 CAPP系統(tǒng)的通用性和開放性。因此適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚳梢源蟠筇岣弋a(chǎn)品的力學(xué)性能 , 延長機(jī)器零件的使用壽命 , 起到事半功倍的效果。在此基礎(chǔ)上，插入熱處理領(lǐng)域知識和熱處理專家知識，實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)的知識表示 。 CAPP 的作用 CAPP（ puter aided process planning,計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)）的作用是利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行零件加工工藝過程的制訂，把毛坯加工成工程圖紙上所要求的零件。 其中熱處理的 CAPP 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 21 所示。 NC 加工指令生成模塊依據(jù)工步?jīng)Q策模塊所提供的刀位文件，調(diào)用 NC 指令代碼系統(tǒng)，產(chǎn)生青島科 技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 NC 加工控制指令；（ 7）輸出模塊。 CAPP 發(fā)展簡述 自從 1965年 Niebel 首次提出 CAPP 思想，迄今 30 多年， CAPP領(lǐng)域的研究得到了極大的發(fā)展，期間經(jīng)歷了檢索式、派生式、創(chuàng)成式、混合式、專家系統(tǒng)、工具系統(tǒng)等不同的發(fā)展階段，并涌現(xiàn)了一大批 CAPP 原型系統(tǒng)和商品化的 CAPP 系統(tǒng)。實(shí)際上，在制造企業(yè)中，產(chǎn)品在整個(gè)生命周期內(nèi)的工藝設(shè)計(jì)通常涉及到產(chǎn)品裝配工藝、機(jī)械加工工藝、鍛造工藝、鈑金沖壓工藝、焊接工藝、熱表處理工藝、毛坯制造工藝等各類工藝設(shè)計(jì)。 基于三維 CAD 的工藝設(shè)計(jì)與管理問題。由于不少企業(yè) CAD、 CAPP、 ERP的應(yīng)用是分階段、不同時(shí)期應(yīng)用的，目前還存在著信息的孤島，工藝數(shù)據(jù)的價(jià)值還沒有得到有效的發(fā)揮和利用。 開發(fā)應(yīng)用面廣，適應(yīng)性強(qiáng)的 CAPP系統(tǒng)，即大力發(fā)展工具型 CAPP典型金屬材料的熱處理計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì) 10 系統(tǒng)。 盡管目前開發(fā)的 CAPP系統(tǒng)約有 200多種，但在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用情況并不理想，暴露出“先進(jìn)的不實(shí)用，實(shí)用的不先進(jìn)”等問題，影響了 CAPP系統(tǒng)的推廣和普及。 片面地追求高度的自動(dòng)化水平和信息的集成度，結(jié)果勢必造成系統(tǒng)的研制和運(yùn)行的難度增大。三十多年來，國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)建設(shè)了成千上萬個(gè)數(shù)據(jù)庫，它已成為企業(yè)、部門乃至個(gè)人日常工作、生產(chǎn)和生活的基礎(chǔ)設(shè)施。 它是數(shù)據(jù)庫的最內(nèi)層，是物理存貯設(shè)備上實(shí)際存儲的數(shù)據(jù)的集合。 數(shù)據(jù)庫不同層次之 間的聯(lián)系是通過映射進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。 數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)集中控制。比如對系統(tǒng)的誤操作造典型金屬材料的熱處理計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì) 14 成的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等。該例中，數(shù)據(jù)的集合 D 就是人名和電話號碼，它們之間的聯(lián)系 R就是按字典順序的排列，其相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是 DS＝ (D， R)，即一個(gè)數(shù)組。這個(gè)組織結(jié)構(gòu)圖像一棵樹，校部就是樹根 (稱為根結(jié)點(diǎn) )，各系、專業(yè)、教師、學(xué)生等為枝點(diǎn) (稱為結(jié)點(diǎn) )，樹根與枝點(diǎn)之間的聯(lián)系稱為邊，樹根與邊之比為1:N，即樹根只有一個(gè)，樹枝有 N 個(gè)。 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，對數(shù)據(jù)的操作幾乎全部建立在一個(gè)或多個(gè)關(guān)系表格上，通過對這些關(guān)系表格的分類、合并、連接或選取等運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理。 采用一定的數(shù)據(jù)模型。它簡單易學(xué)、效率高，且功能強(qiáng)大可以與 Windows 專業(yè)開發(fā)工具 SDK 相媲美。 軟件 Software 集成式開發(fā) 。 網(wǎng)絡(luò)功能 。 典型金屬材料的熱處理計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì) 18 第五 章 典型金屬材料 典 型金屬材料簡介 由金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱。有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。 金屬在一定溫度條件下承受外力（載荷）作用時(shí)，抵抗變形和斷裂的能力稱為金屬材料的機(jī)械性能（也稱為力學(xué)性能）。屈服極限指標(biāo)可用于要求零件在工作中不產(chǎn)生明顯塑性變形的設(shè)計(jì)依據(jù)。在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)，同一材料但是不同規(guī)格（直徑、截面形狀 例如方形、圓形、矩形以及標(biāo)距長度）的拉伸試樣測得的延伸率會有不同，因此一般需要特別加注，例如最常用的圓截面試樣，其初始標(biāo) 距長度為試樣直徑 5 倍時(shí)測得的延伸率表示為 δ5，而初始標(biāo)距長度為試樣直徑 10 倍時(shí)測得的延伸率則表示為 δ10。在實(shí)際應(yīng)用中，通常直接測量壓坑的直徑，并根據(jù)負(fù)荷P 和鋼球直徑 D 從布氏硬度數(shù)值表上查出布氏硬度值（顯然，壓坑直徑越大