设计材料及加工工艺+答案

第一篇：设计材料及加工工艺+答案

2014 设计材料及加工工艺期末总结 第一章 概论

1.产品造型设计的三个要素及相互关系。

产品设计的三要素：产品的功能、产品的形态、材料与工艺

功能与形态建立在材料与工艺基础上，各种材料的的特性因加工特性不同而体现出不同的材质美，从而影响产品造型设计。

2.材料的特性有哪些？ 固有特性：

物理特性：(1)物理性能：密度、硬度(2)(力学)机械性能：强度、弹性和塑性、脆性和韧性、刚度、耐磨性等(3)热性能：导热性、耐热性、热胀性、耐燃性、耐火性(4)电性能：导电性、电绝缘性(5)磁性能：铁磁性、顺磁性、抗磁性(6)光性能：对光的反射、折射、透射 化学特性：(1)抗氧化性(2)耐腐蚀性(3)耐候性

派生特性：（1）加工特性（2）感觉特性（3）环境特性（4）经济性

第二章 材料的工艺特性 1 什么是材料的工艺性？

材料适应各种工艺处理要求的能力。

材料的工艺性包括成型加工工艺、连接工艺、表面处理工艺 材料成型加工工艺的选择。（1）去除成形（减法成形）

在坯料成形过程中，将多余部分去除而获得所需形态，如车削、铣削、刨削、磨削等。（2）堆积成形（加法成形）

通过原料堆积获得所需形态。如铸造、焙烧、压制、注射成型。（3）塑性成形

坯料在成形过程中不发生重量变化，只有形状的变化，如弯曲、压制、压延等。材料表面处理的目的、工艺类型及选择。

表面处理的目的:（1）保护产品

（2)赋予产品一定的感觉特性

工艺类型及选择 A 表面精加工

工艺技术：研磨、抛光、喷砂、蚀刻

效果：平滑、光亮、肌理 B 表面层改质

工艺技术：化学处理、阳极氧化

效果：特定的色彩、光泽 C 表面被覆

技术：镀层、涂层（PVD、CVD）、珐琅、表面覆贴

效果：覆盖产品材料，表面呈现覆贴材料的效果。快速成型的原理及特点，了解几种快速成型技术。

快速成型的原理：是基于离散、堆积原理而实现快速加工原型或零件的加工技术。过程：1）利用计算机辅助设计（CAD）技术，建立零件的三维模型；

2）对该三维（3D）模型进行分层离散处理，将三维模型数据变成二维(2D)平面数据。把3D模型离散为沿某一方向的多个平面，将3D模型变成2D截面轮廓信息。（相当于把立体切成一层层薄片）。

3）将二维平面数据传输给快速成型系统中的工作执行部件。

4）该执行部件按特定的成型方法，按截面轮廓形状信息进行逐点扫描，将薄板材料逐层进行加工，逐层堆积形成三维实体。5）后处理成为实体原型/零件。

快速成型的特点：

实体加工→层片加工，不用刀具、模具，加工难度降低，成型速度提高。（1）实现了设计与制造一体化（2）设计易达性

（3）快速性。缩短产品开发周期。（4）产品材料的广泛性。

了解几种快速成型技术：

（1）光固化成型（又称SLA成型工艺）

目前RP领域中最普遍的制作方法，利用液态光敏树脂聚合物进行选择性固化成型，成型机为立体平板印刷机。原理：按特定的路径，数控激光扫描液态光敏树脂，每扫描一层就固化生成零件的一个截面，平台下降一个液面……，3D实体 应用：制作塑料件 1）中、小型零件

2）中空的立体树脂模，可代替蜡膜，作为铸造浇注用模具，制作各种精密合金铸件。（2）选择性激光烧结成型（又称SLS成型工艺）

在激光照射下，利用各种固态烧结粉末（金属、陶瓷、树脂）进行选择性烧结成型。

成型原理：按特定的路径，数控激光扫描粉末，每扫描一层就烧结固化生成零件的一个截面层，平台下降一层，覆盖一层粉末，……，3D实体 应用：1）直接做商品样件

2）作为铸造浇注用陶瓷/金属模具和其他模具。（3）熔丝沉积成型（又称FDM成型工艺）

原理：利用电加热方式，使用丝状材料（石蜡、金属、塑料、低熔点合金），将丝材在喷头中加热至略高于熔点，使丝材成熔融状态。在数控状态下喷头做X-Y平面扫描，将熔融的材料从喷嘴喷射出来，涂敷在工作台上，冷却后生成零件的一个截面层，平台上移一层，……，3D实体。

应用：制作中、小型塑料零件

（4）分层实体成型（又称LOM成型工艺）层叠成型法laminated object manufacturing--LOM

原理：以薄片材（纸、塑料薄膜、复合材料，片材背面涂有热熔胶，）为原材料，在数控状态下，激光按实体截面轮廓切割薄片材，切割完一层利用热碾压装置是该层与下层粘合在一起，然后下层切割，……，进层层叠加形成3D实体。应用：制作尺寸较大的零件

第三章 材料的感觉特性 材料的感觉特性包含的内容

1）触觉质感 2）视觉质感 3）自然质感 4）人为质感 质感设计及其作用

材料的质感是设计材料的一个重要特征，质感设计是工业产品造型设计中一个重要的方面，是对工业产品造型设计的技术性和艺术性的先期规划。

质感设计的形式美法则：调和与对比法则，主从法则。

质感设计的运用原则：合理地使用材料，艺术性地使用材料，创造性地使用材料。

作用：

1）提高适用性 通过触觉质感设计 2）增加宜人性 通过视觉质感设计

3）塑造产品的精神品味 产品的精神品味就是产品的意境

4）达到产品的多样性和经济性 良好的人为质感设计可替代和弥补自然质感 5）创造全新的产品风格 大胆选择材料，非常规手段加工处理材料，将差异很大的材料组合在一起 材料抽象表达的含义

面对一种材料，人们往往会产生种种感觉，种种感觉的扩张，种种感觉与感觉的联系，就会产生将材料做这样或那样处理的种种有意或无意的设计行为，这种设计行为就称为材料的抽象表达。材料的抽象表达不仅体现了装饰性，还体现了设计师的设计理念，即表达了设计作品外在质感与内在情感的有机结合，从知觉的角度将材料视做有生命的物，富裕作品新的生命力。

材料的抽象表达对设计有直接意义。材料作为设计的表现主体，以其自身的固有特性和感觉特性参与设计构思，其审美特征被充分挖掘，为设计提供了新的思路、新的视觉经验和新的心理感觉。材料的美感有哪些？

色彩美感，肌理美感，光泽美感，质地美感，形态美感

第四章 材料与环境

绿色设计的特征、原则及方向 绿色设计的特征： 1）环境协调性 将环境问题、产品的性能与造型设计各因素进行综合考虑，防止产品在满足功能的过程中对环境产生污染破坏，产品报废时避免或尽量减少有害废弃物，实现最低的成本、最高的重复利用和再生利用。2）价值创造性

A 结构与零部件设计的结构技术的更新 B 材料与工艺选择的污染防范技术的运用

C 人与环境整体关系中，进行创新设计，提高产品总体价值。3）功能全程性

绿色设计认为产品的的生命周期为：从产品制造、使用、以至使用结束后的处理及回收的整个过程。

绿色设计是将产品的功能与价值贯穿到产品开发直至废弃全过程的设计思想与策略。

绿色设计的原则：

1)研究：产品的环境对策。研究产品全生命周期过程对人和自然的影响，在设计过程中充分考虑环境效益，尽量减少对环境的副作用。

2)保护：最大限度保护环境。措施：减少原材料的使用，降低自然资源的消耗，降低各种

技术、工艺对环境的破坏。

3)减量化：减少物质浪费与环境破坏。措施：设计中减少产品体量，精简产品结构，加工过程中降低能耗，流通环节降低成本，消费过程中减少污染。4)回收：产品废弃物中有利用价值的资源或部件

5)再利用：①利用零件的互换性更换零件，重新启用装置

②将废弃装置中有用的零件拆卸出来重新利用。6)再生：将废弃物作为资源回收

绿色设计的方向： 1）绿色产品的设计（1）产品的简约设计

目的：降低资源与能源消耗

措施：产品体量：轻、薄、短、小。

产品结构：结构精简。

产品品质：高性能。（2）产品的可拆卸设计 2）绿色包装设计

目标：降低包装成本，降低包装废弃物对环境的污染.对策：无包装设计、可再利用包装设计 3)开发绿色能源

绿色能源——耗能低、环保性好、储量丰富及可再生能源。4)创造有生命的材料

第五章 金属材料及加工工艺 1 金属材料的分类

1）按金属材料构成元素分类

构成元素分：黑色金属：生铁(C＞2.11%)，钢(C 0.0218%~2.11%)分为碳素钢和合金钢

工业纯铁(C＜0.0218%)

有色金属：铝及铝合金，铜及铜合金，其他金属基合金

特殊金属材料：非晶态金属、形状记忆合金、减震合金、超导合金等 2）按材料性能和用途分类 金属结构材料、金属功能材料 3）按材料加工工艺分类

铸造金属材料、变形金属材料、粉末冶金材料 4）按材料密度分类 轻金属、重金属 金属材料的基本特性

金属材料具有晶体结构、金属键结合。

1）金属特有的色彩、光泽，光反射能力，不透明。

2）优良的力学性能

高弹性模量、熔点、强度、刚度、韧性 3）优良的加工性能

铸造成型、塑性成型、切削加工、焊接 4）表面工艺性好

适于各种表面处理工艺 5）电与热的良导体

6）可制备金属间化合物，与其他金属或非金属元素形成多元合金 7）化学性质活泼，易于氧化。

3金属材料的成型加工工艺有哪些？铸造，金属塑性加工，切削加工，焊接加工，粉末冶金（1）铸造的主要工艺、特点及应用

主要工艺：（1）砂型铸造（2）熔模铸造（3）金属型铸造（4）压力铸造（5）离心铸造 铸造的特点：

1）优点： 生产成本低，工艺灵活性大，适应性强，可铸出各种复杂形状，适合不同材料，批量生产。

2）缺点：晶粒粗大，工艺复杂，易产生缺陷，铸件力学性能比锻件和焊件差。

砂型铸造：在砂型中生产铸件的铸造方法，以型砂和芯砂为造型材料制成铸型，液态金属在重力下充填铸型来生产铸件的铸造方法。

特点：所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，是铸造生产中的基本工艺。

应用：钢铁和大多数有色合金铸件。

熔模铸造：又称“失蜡铸造”，通常是在蜡模表面涂上数层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的蜡模熔去而制成型壳，再经过焙烧，然后进行浇注，而获得铸件的一种方法，由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和表面光洁度，故又称“熔模精密铸造”。

特点：工艺过程较复杂，且不易控制，使用和消耗的材料较贵，故它适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件，如涡轮发动机的叶片等。

应用：可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。

金属型铸造：又称硬模铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次（几百次到几千次）。金属型铸造目前所能生产的铸件，在重量和形状方面还有一定的限制，如对黑色金属只能是形状简单的铸件；铸件的重量不可太大；壁厚也有限制，较小的铸件壁厚无法铸出。

优点：铸件表面光洁度和尺寸精度均优于砂型铸件，铸件的组织结构致密，力学性能较高 应用：适用于中小型有色金属铸件和铸铁铸件的生产。

压力铸造：实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型(压铸模具)型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。

离心铸造：将液态金属浇入旋转的铸型里，在离心力作用下充型并凝固成铸件的铸造方法。特点：金属液在离心力作用下充型和凝固，金属补缩效果好，铸件外层组织致密，非金属夹杂物少，机械性能好；不用造型、制芯，节省了相关材料及设备投入。铸造空心铸件不需浇冒口，金属利用率可大大提高。因此对某些特定形状的铸件来说，离心铸造是一种节省材料、节省能耗、高效益的工艺，但须特别注意采取有效的安全措施。

应用：大批生产管、筒类铸件，如铁管、铜套、缸套、双金属钢背铜套、耐热钢辊道、无缝钢管毛坯等，还可用于轮盘类铸件。

（2）塑型加工的主要工艺： 1）锻造 2）压制 3）挤压 4）拔制 5）冲压

（3）切削加工工艺：1）车削 2）铣削 3）刨削 4）磨削 5）钻削 6）镗削 7）钳工 金属材料的普通热处理工艺有哪些？ 退火、正火、淬火、回火 金属材料的表面处理技术

（一）前（预）处理

目的：清除工件表面的污物、锈蚀及氧化皮等，清洁表面。方法：机械处理、化学处理、电化学处理

（二）表面装饰技术

1）表面着色：化学着色、电解着色、阳极氧化染色、镀覆、珐琅、涂覆、热处理着色 2）表面肌理工艺：表面锻打、研磨、抛光、镶嵌、蚀刻

第六章 高分子材料及加工工艺 1 高分子材料的特点

A 可分割性

B 弹性

C 可塑性：加热后塑性成性能好

D 绝缘性：对电、热、声的绝缘性能好 高分子材料的三种力学状态及在成型加工中的意义 玻璃态

高弹态

Tg-Tf 大（高弹）形变、可逆 黏流态

>Tf 大形变、不可逆 Tg与Tf的意义（1）含义

Tg---高分子材料使用的温度上限，高于Tg时，变形大或断裂，Tg衡量材料的耐热性。Tf----高分子材料的成型温度，成型加工难易的标志。（2）实际应用

常温下呈玻璃态，则该聚合物用作塑料。

常温下呈高弹态，则该聚合物用作弹性材料，如橡胶。塑料的性能特点

塑料能自由成型并易加工。虽然塑料制品的性能,根据其种类、成型条件及使用环境等变化较大,但与其它材料相比较,塑料具有良好的综合特性。1）多数塑料制品有透明性,并富有光泽,能着鲜艳色彩。2）质轻,耐振动与冲击,比强度高（按单位质量计算的强度）

减摩、耐磨和自润滑，减震消音，具有柔韧性和弹性。3）塑料电绝缘性、热物理性能好。4）优良的化学稳定性能，耐腐蚀性好。

5）塑料成型容易、加工方便,能大批量生产。塑料的主要成型工艺 注射、挤出、吹塑、压制 塑料二次加工工艺中的二次热成型

热塑性塑料在一定温度下可以软化、熔融流动，冷却后获得一定的形状，再加热又可再软化乃至熔融流动，所以二次成型仅适用于热塑性塑料。

将热塑性塑料加热到一定温度T(Tg﹤T﹤Tf), 利用模具进行成型。

热成型方法有多种, 成型过程中对坯件施加的压力, 基本上都是以真空、气压或机械压力三种方法为基础加以组合或改进而成的。塑料的表面处理工艺

涂饰、镀饰、烫印、压花、彩饰等。按热行为分类，塑料分为哪几种？每种塑料各举几个应用实例。热塑性塑料：

1）聚乙烯塑料（PE）

薄膜：线型低密度聚乙烯地膜覆盖用薄膜（应用最多）、农用大棚薄膜、包装用薄膜、果品保鲜用薄膜、防化膜、其他吹塑超薄薄膜等。型材，中空制品（水壶）和注射制品。2）聚丙烯塑料（PP）

工农业：喷灌管、化工管道、板材、电缆包覆和护套、打包带、包装袋、瓦楞板等。机械零件：法兰、齿轮、手把、接头、汽车水、油箱壳体、电视机壳体等。日用品：水杯、食具、玩具、饮料、药品容器、包装薄膜如玻璃纸透明。纺织品：丙纶纤维、无纺布等。3）聚苯乙烯塑料（PS）

用于制作透明或色泽鲜艳的各类制品，如文具、灯具、灯饰、室内外装饰、化妆品装饰、果盘，电子工业、仪表设备外壳、车灯罩、光学零件（三棱镜、透镜），另外用悬浮法制成不同密度的泡沫塑料可做隔音包装、隔音、防震、救生材料等。

4）聚氯乙烯塑料（PVC）

衣物类

工农业：农用薄膜（透气、透紫外线）、雨布耐酸、碱管、绝缘层、电线管、医药卫生器具。国防：结构零件。

建材：墙板、天花板、目前大量用于饰条、室内门窗、塑钢门窗等。5）ABS塑料

电器部件：电器外壳、电话机外壳、电视机外壳、笔记本电脑外壳、显示器外壳等； 汽车部件：台面等

用品：旅行箱、安全帽等；

板材：电冰箱内衬、建筑门窗、百叶窗 管材：ABS管、管件等

其它：该材料电镀性能良好，可获得金属质感的电器零件外观、奖牌、饰件等 6）聚酰胺塑料（PA）俗称尼龙

轴承、滚轮、齿轮、叶片、密封圈、电缆接头，薄膜、管材，假发，棉纶。大型汽车壳体 7）聚碳酸酯塑料（PC）

机械结构、包装材料，开关，电器，电视机面板，照相机电动工具壳体，薄膜，建筑采光板 8）氟塑料

热热塑性

薄膜、管材、棒料、轴承、垫圈、阀门、各种型材及零件等，适用于高温和环境恶劣条件下使用。

热固性塑料：酚醛塑料（PF）

应用：电子管插座、开关、灯头及电话机

第七章 木材及加工工艺 1.木材的构造、性能特点

木材的构造：木材来自树木，树木由根、干、枝、叶等部分组成，我们所说的木材主要来自树木的树干部分，是由树木砍伐后经初步加工而得的，是由纤维素、半纤维素和木质素等组成。树干是木材的主要部分，由树皮、木质部和髓心三部分组成。

性能：

1）木材由疏松多孔的纤维素和木质素构成，因树种的不同，密度也不同，一般为

0.3-0.8g/cm3，木材的密度直接受含水率变化的影响。2）木材具有天然的色泽和美丽的花纹。3）具有平衡和调节空气的作用 4）具有可塑性

5）易于加工成型和添饰 6）良好的绝缘性能 7）易变性，易燃 8）各向异性 木材的成型加工工艺及连接方法 木材加工的基本方法： 1）锯割：最常用

2）刨削：主要工艺之一。木材经过刨削加工后，可以获得尺寸和形状准确、表面平整光洁的构件。

3）凿削：木制品构件间结合的基本形式是框架榫孔结构。

4）铣削：木工铣削机床是一种万能设备，既可用来截口、起线、开榫、开槽等直线成型表面加工和平面加工，又可用于曲线外形加工。

5）弯曲成型：是用实木软化弯曲或层积木材弯曲成型制作曲木部件的方法。

连接方法：1）榫结合 2）胶结合 3）钉结合 4）板材拼接方式

第八章 无机非金属材料及加工工艺 1 玻璃的性能特点

1）强度：抗压强度较高，抗拉强度较低

2）硬度：脆性材料，硬度较大，比一般金属硬，不能用普通刀具进行切割

3）光学性能：高度透明的物质，具有一定的光学常数、光谱特性，可吸收或透过紫外线和红外线、感光、光变色、光存储和显示等重要光学性能。

4）电学性能：常温下是电的不良导体，具有较高电阻率，可做绝缘材料。温度升高，导电性迅速提高，熔融状态变为良导体。

5）热性质：导热性很差，制品越厚，承受温度急剧变化的性能越差。6）化学稳定性：较稳定。耐酸腐蚀性较好，耐碱腐蚀性较差。玻璃的主要成型方法

1）压制成型：在模具中加入玻璃熔料加压成型。多用于玻璃盘碟、玻璃砖的制作。

2）吹制成型：最常见，将玻璃黏料压制成雏形型块，再将压缩气体吹入处于热熔态的玻璃型块中，使之吹胀成为中空制品。主要用以制造空心产品，水杯、灯泡等。

3）压延成型：用金属辊将玻璃熔体压成板状制品。用于生产压花玻璃、夹丝玻璃。

4）拉制成型：利用机械拉引力将玻璃熔体制成制品，分为垂直拉制和水平拉制。用于生产平板玻璃、玻璃管、玻璃纤维。

5）浮法成型：是生产平板玻璃的主要工艺方法。质量较高。玻璃的二次成型加工及表面处理 玻璃制品的二次加工：

冷加工：1）研磨 2）抛光 3）切割 4）磨边 5）喷砂 6）钻孔 7）车刻又称刻花

热加工：1）火焰切割 2）火抛光 3）锋利边缘的烧口

表面处理：包括表面着色、表面涂层、玻璃表面光滑面与散光面的形成。

1）玻璃彩饰：描绘、喷花、贴花、印花

2）玻璃蚀刻：利用氢氟酸的腐蚀作用，使玻璃获得不透明毛面的方法。

第九章 复合材料及加工工艺 1 复合材料的性能特点

1）比强度（强度/密度）、比模量（弹性模量/密度）高 2）良好的抗疲劳性能 3）良好的减摩、耐磨性能 4）减振能力强 5）高温性能好 6）化学稳定性好 7）成型工艺简单灵活

2常用复合材料的特点及应用（1）玻璃纤维增强塑料

特点：质轻，坚硬，比强度高，耐腐蚀性、绝热性和电绝缘性良好

应用：用于制作化工设备、汽车车身、船体等大型结构件，广泛用于化工、机械、建筑、运输等方面

（2）碳纤维增强材料

特点：强度比钢大、比重比铝小的新颖材料，与玻璃纤维比，碳纤维具有高强度、高模量的特点。在隔绝空气的条件下、经高温碳化，都可制成碳纤维或石墨纤维。在2000℃以下烧成的称为碳纤维。

应用：可用来增强塑料、金属和陶瓷。了解复合材料的几种成型加工工艺

1）手糊成型：以手工业为主

2）纤维缠绕成型

3）模压成型

4）喷射成型

5）其他成型：连续成型、离心成型、树脂注射成型、回转成型、裱衬成型

第十章 产品设计中材料的选择与开发 产品设计用材料的选择：

1.实用性原则：1）材料的外观：主要考虑材料的感觉特性

2）材料的使用性能：主要由材料的固有特性决定

2.工艺性原则：材料应具有良好的工艺性能，符号和造型设计中成型工艺、加工工艺和表面处理的要求，应与加工设备及生产技术相适应。

3.经济性原则：在满足设计要求的基础上，尽量降低成本，优先选用资源丰富、价格低廉的材料，使产品具有较强的竞争力，以获得最大的经济效益。

4.环境性原则：材料选用要从环保的角度考虑，符合绿色设计要求，选用有利于生态环境保护的材料。

5.创新性原则：新材料的出现为产品设计提供更广阔的前景，满足产品设计的要求。

第二篇：数控加工工艺作业1-3答案

第1章 数控加工的切削基础

作业

一、单项选择题

1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具前角较小、切削厚度较大的情况下，容易产生（C）。

（A）带状切屑（B）挤裂切屑（C）单元切屑(D)崩碎切屑

2、切削用量是指（D）。

（A）切削速度（B）进给量（C）切削深度（D）三者都是

3、粗加工切削用量选择的一般顺序是（A）。

（A）ap-f-vc（B）ap-vc-f（C）vc-f-ap（D）f-ap-vc

4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有（B）。（A）go 和ao（B）ao 和Kr′（C）Kr 和ao（D）λ

s和

Kr′

5、分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为（C）变形区。

（A）二个（B）四个（C）三个（D）五个

6、在切削平面内测量的车刀角度是（D）。

（A）前角

（B）后角

（C）楔角

（D）刃倾角

7、车削用量的选择原则是：粗车时，一般（A），最后确定一个合适的切削速度v。

（A）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f；（B）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f；（C）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f；（D）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f。

8、车削时的切削热大部分由（C）传散出去。（A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气

9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为（C）（A）背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小；（B）进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小；（C）切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小；（D）切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小；

10、粗车细长轴外圆时，刀尖的安装位置应（C），目的是增加阻尼作用。

（A）比轴中心稍高一些（B）与轴中心线等高（C）比轴中心略低一些（D）与轴中心线高度无关

11、数控编程时，通常用F指令表示刀具与工件的相对运动速度，其大小为（AC）。

（A）每转进给量f（B）每齿进给量fz（C）进给速度vf（D）线速度vc

12、刀具几何角度中，影响切屑流向的角度是（B）。（A）前角；（B）刃倾角；（C）后角；（D）主偏角。

13、切断、车端面时，刀尖的安装位置应（B），否则容易打刀。（A）比轴中心略低一些；（B）与轴中心线等高；（C）比轴中心稍高一些；（D）与轴中心线高度无关。

14、（A）切削过程平稳，切削力波动小。

（A）带状切屑（B）节状切屑（C）粒状切屑（D）崩碎切屑

15、为提高切削刃强度和耐冲击能力，脆性刀具材料通常选用（B）。（A）正前角；（B）负前角；（C）0°前角；（D）任意前角。

二、判断题（正确的打√，错误的打×）

1、用中等切削速度切削塑性金属时最容易产生积屑瘤。(√)

2、在金属切削过程中，高速加工塑性材料时易产生积屑瘤，它将对切削过程带来一定的影响。(×)

3、刀具前角越大，切屑越不易流出、切削力也越大，但刀具的强度越高。（×）

4、主偏角增大，刀具刀尖部分强度与散热条件变差。（√）

5、精加工时首先应该选取尽可能大的背吃刀量。（×）

6、外圆车刀装得低于工件中心时，车刀的工作前角减小，工作后角增大。（√）

7、进给速度由F指令决定，其单位为m/min。（×）

8、前角增加，切削力减小，因此前角越大越好。（×）

9、背吃刀量是根据工件加工余量进行选择的，因而与机床功率和刚度无关。（X）

10、选择合理的刀具几何角度以及适当的切削用量都能大大提高刀具的使用寿命。（√）

三、简答题

1、将根据加工要求规定的主后刀面中间部分的平均磨损量 VB 允许达到的最大值作为磨钝标准。刀具从刃磨后开始切削，一直到磨损量到达磨钝标准为止所经过的总切削时间T，称为刀具的耐用度。影响刀具耐用度的因素有：（1）切削用量（2）刀具几何参数（3）刀具材料（4）工件材料

2、前角的作用和选择原则是什么？ 前角的作用：① 影响切削区域的变形程度 ② 影响切削刃与刀头的强度、受力性质和散热条件 ③ 影响切屑形态和断屑效果 ④ 影响已加工表面质量 合理前角的选择原则：

① 加工塑性材料取较大的前角；加工脆性材料取较小的前角

② 当工件材料的强度、硬度低，可以取较大的前角；当工件材料强度、硬度高，应取较小的前角。

③刀具材料的抗弯强度和冲击韧性较低时，应取较小的前角。④粗加工应取较小前角甚至负前角；精加工应取较大前角。

⑤工艺系统刚性差和机床功率小时，应选取较大的前角，以减小切削力和振动。⑥数控机床和自动线用刀具，为使刀具工作的稳定性，宜取较小的前角。

3、主偏角的作用和选择原则是什么？

主偏角的作用主要影响刀具耐用度，已加工表面粗糙度及切削力的大小。主偏角的选择原则：

（1）粗加工和半精加工，硬质合金车刀一般选用较大的主偏角，以利于减少振动，提高刀具耐用度和断屑。

（2）加工很硬的材料，如冷硬铸铁和淬硬钢，为减轻单位长度切削刃上的负荷，改善刀头导热和容热条件，提高刀具耐用度，宜取较小的主偏角（10°-30°）。

（3）工艺系统刚性低时，应取大主偏角，甚至主偏角κr≥90°,以减小背向力，从而降低工艺系统的弹性变形和振动。

（4）单件小批生产，希望一两把刀具加工出工件上所有的表面，则选取通用性较好的45°车刀或90°车刀。

（5）需要从工件中间切入的车刀，以及仿形加工的车刀，应适当增大主偏角和副偏角。

4、切削液的作用有哪些？（1）冷却作用（2）润滑作用（3）清洗作用（4）防锈作用

5、什么是积屑瘤？如何抑制积屑瘤的产生

切削塑性金属材料时,常在切削刃口附近黏结一个硬度很高的楔状金属块,它包围着切削刃且覆盖部分前面,这种楔状金属块称为积屑瘤.积屑瘤的防止:（1）控制切削速度从而控制切削温度。（2）适当降低进给量，减少刀与屑的接触长度。(3）增大前角，减小前刀面上的摩擦。(4）采用润滑性能良好的切削液。

（5）提高工件材料的硬度、降低塑性。

第2章 数控机床刀具的选择

作业

一、单项选择题

1、切削刃形状复杂的刀具宜采用（D）材料制造较合适。（A）硬质合金（B）人造金刚石（C）陶瓷（D）高速钢

2、用硬质合金铰刀铰削塑性金属材料时，由于工件弹性变形的影响，容易出现（C）现象。

（A）孔径收缩（B）孔径不变（C）孔径扩张

3、刀具切削部分材料的硬度要高于被加工材料的硬度，其常温硬度应在（C）。

（A）HRC45－50间（B）HRC50－60间（C）HRC60以上

4、数控机床一般采用机夹可转位刀具，与普通刀具相比机夹可转位刀具有很多特点，但（A）不是机夹可转位刀具的特点。

（A）刀具要经常进行重新刃磨

（B）刀片和刀具几何参数和切削参数的规范化、典型化（C）刀片及刀柄高度的通用化、规则化、系列化

（D）刀片或刀具的耐用度及其经济寿命指标的合理化

5、YG类硬质合金主要用于加工（A）材料

（A）铸铁和有色金属（B）合金钢（C）不锈钢和高硬度钢（D）工具钢和淬火钢

6、下列那种刀具材料硬度最高（A）

（A）金刚石（B）硬质合金（C）高速钢（D）陶瓷

7、刀具材料在高温下能够保持较高硬度的性能称为（B）。（A）硬度（B）红硬性（C）耐磨性（D）韧性和硬度

8、HRC表示（D）。

（A）布氏硬度（B）硬度（C）维氏硬度（D）洛氏硬度

9、JT/BT/ST刀柄柄部锥度为（A）。

（A）7：24；（B）1：10；（C）1：5；（D）1：12

10、HSK刀柄柄部锥度为（B）。

（A）7：24；（B）1：10；（C）1：5；（D）1：12

11、车削阶梯轴时，主偏角Kr的大小应满足（A）。（A）Kr≥90°（B）Kr≥75°

（C）Kr≤90°（D）Kr=0°

12、金刚石刀具与铁元素的亲和力强，通常不能用于加工（B）。（A）有色金属；（B）黑色金属；（C）非金属；（D）陶瓷制品

13、机夹可转位刀片的ISO代码是由（C）位字符串组成的。（A）8（B）9（C）10（D）13

14、高速钢刀具的合理前角（B）硬质合金刀具的合理前角。（A）小于（B）大于（C）等于（D）与刀具材料无关

15、下列哪种刀柄适用于高速加工（D）（A）JT（B）BT（C）ST（D）HSK

二、判断题（正确的打√，错误的打×）

1、YT类硬质合金中，含钴量多，承受冲击性能好，适合粗加工。（√）

2、可转位式车刀用钝后，只需要将刀片转过一个位置，即可使新的刀刃投入切削。当几个刀刃都用钝后，更换新刀片。（√）

3、在高温下，刀具切削部分必须具有足够的硬度，这种在高温下仍具有较高硬度的性质称为红硬性。（√）

4、YG类硬质合金主要用于加工铸铁、有色金属及非金属材料。（√）

5、由于硬质合金的抗弯强度较低，抗冲击韧性差，其合理前角应小于高速钢刀具的合理前角。（√）

6、金刚石刀具主要用于加工各种有色金属、非金属及黑色金属。（×）

7、高速钢与硬质合金相比，具有硬度较高，红硬性和耐磨性较好等优点。（×）

8、硬质合金按其化学成分和使用特性可分为钨钴类（YG）、钨钛钴类（YT）、钨钛钽钴类（YW）、碳化钛基类（YN）四类。（√）

9、高速钢车刀的韧性虽然比硬质合金高，但不能用于高速切削。（√）

10、JT/BT/ST刀柄的定心精度比HSK刀柄高。（×）

三、简答题

1.优点:(1)刀具寿命长.由于刀具避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷,切削性能稳定,从而提高了刀具寿命.(2)生产效率高.减少了停机换刀等辅助时间.(3)有利于推广新技术,新工艺

2.镗铣类工具系统的结构形式分为整体式结构和模块式结构.整体式结构的工具系统的特点是:将锥柄和接杆连成一体，不同品种和规格的工作部分都必须带有与机床相连的柄部.其优点是结构简单,使用反方便,可靠,更换迅速等,其缺点是锥柄的品种和数量较多.模块式工具系统克服了整体式工具系统的缺点，把工具柄部和工作部分分割开来，制成各种系列化的模块，然后经过不同规格的中间模块，组成一套套不同规格的模块式工具。其优点是方便制造,使用和保管,减少工具的规格,品种和数量的储备,对加工中心较多的企业有很高的实用价值.3.优点(1)定位精度高(2)静态,动态刚度高(3)适合高速加工

(4)质量轻,尺寸小,结构紧凑(5)清除污垢方便

6、HSK刀柄与7：24锥柄相比，有何优点？适用于什么场合？

HSK刀柄是1：10，HSK真空刀柄靠刀柄的弹性变形，不但刀柄的1:10锥面与机床主 轴孔的1:10锥面接触，而且使刀柄的法兰盘面与主轴面也紧密接触，这种双面接触系统在高速加工、连接刚性和重合精度上均优于7:24的

用于加工中心、数控铣床

第3章 数控加工中工件的定位与装夹

作业

一、单项选择题

1、过定位是指定位时，工件的同一（B）被多个定位元件重复限制的定位方式。

（A）平面

（B）自由度

（C）圆柱面

（D）方向

2、若工件采取一面两销定位，限制的自由度数目为（A）

（A）六个

（B）二个

（C）三个

（D）四个

3、在磨一个轴套时，先以内孔为基准磨外圆，再以外圆为基准磨内孔，这是遵循（D）的原则。

（A）基准重合（B）基准统一

（C）自为基准

（D）互为基准

4、采用短圆柱芯轴定位，可限制（A）个自由度。（A）二（B）三（C）四（D）一

5、在下列内容中，不属于工艺基准的是（C）。

（A）定位基准（B）测量基准（C）装配基准（D）设计基准

6、（B）夹紧机构不仅结构简单，容易制造，而且自锁性能好，夹紧力大，是夹具上用得最多的一种夹紧机构。

（A）斜楔形（B）螺旋（C）偏心（D）铰链

7、精基准是用（D）作为定位基准面。

（A）未加工表面（B）复杂表面（C）切削量小的（D）加工后的表面

8、夹紧力的方向应尽量垂直于主要定位基准面，同时应尽量与（D）方向一致。

（A）退刀（B）振动（C）换刀（D）切削

9、选择粗基准时，重点考虑如何保证各加工表面（D），使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合零件图要求。

（A）对刀方便（B）切削性能好（C）进/退刀方便（D）有足够的余量

10、通常夹具的制造误差应是工件在该工序中允许误差的（C）。（A）1~3倍（B）1/10~1/100（C）1/3~1/5（D）同等值

11、铣床上用的分度头和各种虎钳都是（B）夹具。（A）专用（B）通用（C）组合（D）随身

12、决定某种定位方法属几点定位，主要根据（C）。

（A）有几个支承点与工件接触（B）工件被消除了几个自由度（C）工件需要消除几个自由度（D）夹具采用几个定位元件

13、轴类零件加工时，通常采用V形块定位，当采用宽V形块定位时，其限制的自由度数目为（B）。

（A）三个（B）四个（C）五个（D）六个

14、车细长轴时，要使用中心架或跟刀架来增加工件的（C）。（A）韧性（B）强度（C）刚度（D）稳定性

15、在两顶尖间测量偏心距时，百分表上指示出的（A）就等于偏心距。（A）最大值与最小值之差（B）最大值与最小值之和的一半（C）最大值与最小值之差的两倍（D）最大值与最小值之差的一半

二、判断题（正确的打√，错误的打×）

1、基准可以分为设计基准与工序基准两大类。（×）

2、夹紧力的方向应尽可能与切削力、工件重力平行。（√）

3、组合夹具是一种标准化，系列化、通用化程度较高的工艺装备。（√）

4、工件在夹具中定位时，应使工件的定位表面与夹具的定位元件相贴合，从而消除自由度。（√）

5、因欠定位没有完全限制按零件加工精度要求应该限制的自由度，因而在加工过程中是不允许的。（√）

6、加工表面的设计基准和定位基准重合时，不存在基准不重合误差。（√）

7、基准位移误差和基准不重合误差不一定同时存在。（√）

8、基准重合原则和基准统一原则发生矛盾时，若不能保证尺寸精度，则应遵循基准统一原则。（×）

9、车削偏心工件时，应保证偏心的中心与机床主轴的回转中心重合。（√）

10、过定位在任何情况下都不应该采用。（×）

三、简答题

1、什么是欠定位？为什么不能采用欠定位？什么是过定位？ 按照加工要求应该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位.欠定位是不允许的,因为欠定位保证不了加工要求.工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位.2、什么叫定位误差？产生定位误差的原因是什么？ 因工件在夹具上定位不准而造成的加工误差,称为定位误差.产生定位误差的原因是:由于定位基面,定位元件的工作表面本身存在一定的制造误差,导致一批工件在夹具中的实际位置不可能完全一样,从而使加工后各工件的加工尺寸存在误差.3、确定夹紧力的作用方向和作用点应遵循哪些原则？(1)夹紧力应朝向主要定位基准;(2)夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内,并靠近支承元件的几何中心;(3)夹紧力的方向应有利于减小夹紧力的大小;(4)夹紧力的方向和作用点应施加于工件刚性较好的方向和部位(5)夹紧力作用点应尽量靠近工件加工表面.4、粗基准的选择原则是什么？

（1）相互位置要求原则。（2）加工余量合理分配原则。（3）重要表面原则（4）不重复使用原则(5)便于工件装夹原则

5、精基准的选择原则是什么？

(1）基准重合原则。（2）基准统一原则。（3）自为基准原则（4）互为基准原则(5)便于装夹原则

6、夹紧装置应具备的基本要求是什么？

(1)．夹紧过程可靠，不改变工件定位后所占据的正确位置。

(2)．夹紧力的大小适当，既要保证工件在加工过程中其位置稳定不变、振动小，又要使工件不会产生过大的夹紧变形。

(3)．操作简单方便、省力、安全。

(4)．结构性好，夹紧装置的结构力求简单、紧凑，便于制造和维修。

7、采用夹具装夹工件有何优点？

由于夹具的定位元件与刀具及机床运动的相对位置可以事先调整，因此加工一批零件时采用夹具工件，既不必逐个找正，又快速方便、且有很高的重复精度，能保证工件的加工要求。

第三篇：01材料加工工艺

《材料加工工艺》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程编号：13106106

课程类别：专业核心课程

适应专业：材料科学与工程

总学时：64

总学分:3

课程简介：本门课程是材料加工工程学科的主要专业技术基础课，是研究金属和非金属工程材料成形工艺的技术基础课。尤其在培养学生的工程意识、创新思想、运用规范的工程语言和解决工程实际问题的能力方面，具有其他课程不能替代的重要作用。

授课教材：《材料成形工艺基础》，翟封祥 尹志华编，哈尔滨工业大学出版社，2002年。参考书目：

[1]《材料成形技术基础》，陈金德 邢建东编，机械工业出版社，2000年。

[2]《工程材料与材料成形工艺》，王纪安主编，高等教育出版社，2000年。

二、课程教育目标

通过教学使学生掌握金属液态成形加工工艺，包括液态成形理论基础、了解常用铸造合金、掌握成形方法及其发展、工艺设计；了解金属的塑性成形加工工艺，自由锻与胎模锻、掌握模锻、锻件结构设计、轧制、挤压与拉拔、板料冲压和了解金属塑性成形新技术；掌握非金属材料的成形加工工艺，工程塑料及橡胶成形工艺与工程陶瓷及复合材料的成形工艺；了解热喷涂与气相沉积技术；了解材料成形方法的选择，掌握工程材料的选择与材料成形方法的选择。

三、教学内容与要求

1．金属液态成形加工工艺

教学重点：液态成形理论基础.教学难点：液态成形理论基础；铸件结构与工艺设计.教学时数：20学时

教学内容：包括液态成形理论基础、常用铸造合金、成形方法及其发展、工艺设计。教学方式：课堂讲授

教学要求：（1）掌握金属液态成形加工工艺，包括液态成形理论基础；

（2）了解常用铸造合金；

（3）掌握成形方法及其发展、工艺设计。

2.金属的塑性成形加工工艺

教学重点：金属塑性变形的实质；金属塑性变形后的组织和性能.教学难点：金属塑性变形的实质；金属塑性变形后的组织和性能；板料冲压.教学时数：20学时

教学内容：自由锻与胎模锻、模锻、锻件结构设计、轧制、挤压与拉拔、板料冲压和金属塑性成形新技术。

教学方式：课堂讲授

教学要求：（1）了解金属的塑性成形加工工艺，自由锻与胎模锻；

（2）掌握模锻、锻件结构设计、轧制、挤压与拉拔、板料冲压；

（3）了解金属塑性成形新技术

3.非金属材料的成形加工工艺

教学重点：工程塑料及橡胶成形工艺；工程陶瓷及复合材料的成形工艺.教学难点：工程塑料及橡胶成形工艺；工程陶瓷及复合材料的成形工艺.教学时数：14学时

教学内容：工程塑料及橡胶成形工艺与工程陶瓷及复合材料的成形工艺。

教学方式：课堂讲授

教学要求：（1）掌握工程塑料及橡胶成形工艺；

（2）掌握工程陶瓷及复合材料的成形工艺。

4.热喷涂与气相沉积技术

教学重点：热喷涂技术、气相沉积技术.教学难点：热喷涂技术、气相沉积技术.教学时数：4学时

教学内容：热喷涂技术、气相沉积技术。

教学方式：课堂讲授

教学要求：了解热喷涂与气相沉积技术。

5.材料成形方法的选择

教学重点：工程材料的选择、材料成形方法的选择.教学难点：工程材料的选择、材料成形方法的选择.教学时数：6学时

教学内容：工程材料的选择、材料成形方法的选择。

教学方式：课堂讲授

教学要求：（1）了解材料成形方法的选择；

（2）掌握工程材料的选择与材料成形方法的选择.四、作业

该课程原则上每次课都布置作业，除了教材中的习题，也可以补充一些典型习题。

五、考核方式与成绩评定

考核方式：考试

成绩评定：总评成绩＝平时成绩（30%）+期末考试（70%），其中平时成绩是平时作业与出勤情况，视具体情况而定。

执笔人：

责任人：

2013年8月

第四篇：编织袋及其加工工艺（推荐）

塑料编织袋是以聚丙烯（PP）为主要原料，经过挤出、拉丝，再经织造、编织、制袋而成。PP是一种半透明、半晶体的热塑性塑料，具有高强度、绝缘性好、吸水率低、热就形温度高、密度小、结晶度高等特点，是制成编织袋的主要原料。改性填充物通常有玻璃纤维、矿物填料、热塑性橡胶等。塑料编织袋的使用范围很广。就目前来说，塑料编织袋的主要用于农产品包装、水泥袋包装、食品包装、岩土工程、旅游运输、抗洪物资等。编织袋主要有塑料编织袋（无复膜编织袋）、复合塑料编织袋以及各种编织布等三类。塑料编织袋的生产工艺流程是:编织布通过印刷，切割，缝制，成为编织袋。依据所用的设备不同，可先切割后印刷，也可先印刷后切割。自动切割缝纫可连续完成印刷，切割，缝纫等工序，也可制成阀口袋，放底袋等，对于平织布可进行中缝粘合后制袋。

复合塑料编织袋的生产工艺流程是将编织布,涂复料和纸或膜，进行复合或涂复。得到的筒布或片布，筒布可以进行切割、印刷、缝合、制成普通的缝底袋，也可以打孔、折边、切割、印刷、缝合，制成水泥袋，得到的片布，可以中缝粘合，印刷，切割，糊底，制成糊底袋。也可以焊接，卷取，制成篷布、土工布。平织布可以涂复或不涂复生产篷布，土工布等，圆筒布也可以破幅后涂复或是不涂复生产篷布或是土工布等

扁丝生产工艺技术指标主要分四类：

⑴..物化改性指标。主要有共混改性、混配比、功能助剂添加比、废旧再生料掺混比；

⑵.物性流变指标。主要有牵伸比、吹胀比、牵伸比、回缩比； ⑶.机械性能指标。主要有拉断力、相对拉断力、断裂伸长率、线速度、线密度偏差；

⑷.公差尺寸指标。主要有扁丝厚、扁丝宽等

内衬袋工艺 聚乙烯物料经挤出机加热，熔融塑化稳定挤出；通过机头挤出成圆筒型薄膜；通入压缩气吹胀，形成管泡；由冷却风环冷却定型，牵引入人字夹板折合；经牵引辊、传动辊至收卷辊；最后进行切割、热合工序完成内衬袋的生产，最后进行套袋。生产扁丝用纯聚丙烯是不能满足要求的，还必须加入一定比例的高压聚乙烯、碳酸钙和色母料等。加入少量的高压聚乙烯，可以降低挤出过程中料流的黏度和熔化速度，流动性增加，改善扁丝和编织袋的韧性、柔软性，保持一定的断裂伸长率，使之改善聚丙烯的低温冲击性。

接枝聚丙烯加入，可以降低加工温度、压力。提高材料的流动和粘接性，更可以提高拉伸强度。碳酸钙的加入，可以改变透明、不透光的缺陷，在减少在拉伸、编织过程中因摩擦产生的有害静电，增加印刷商标图案的油墨附着力，降低成品在存放过程中的自然收缩和降低成本。

第五篇：化纤纺丝后加工工艺初探

化纤纺丝后加工工艺初探

摘要:化学纤维后加工是指对化学纤维纺丝成形后的初生纤维进行一系列后处理加工，使其适应纺织加工和使用的要求。如果经过一系列的后处理加工，就有可能使最终的成品纤维的结构和性能得到完善和提高;反过来,比较完善的初生态纤维如采取的后处理工艺不合理，最终成品的质量也会大大降低。

关键词：化学纤维 后加工

对化学纤维纺丝成形后的初生纤维进行一系列后处理加工，使其适应纺织加工和使用的要求。依化学纤维品种和纺丝工艺的不同，后处理工序也不相同。湿法纺丝的后处理工序较长，例如粘胶纤维采取湿法成形，后处理工序有水洗、脱硫、漂白、酸洗、上油、脱水及干燥等；醋酯纤维采取干法成形,后处理工序比较简单,只有卷绕和加拈；至于大多数以熔体纺丝成形的合成纤维，则有卷绕、拉伸、热松弛、热定形、卷绕及加拈等，制造短纤维时还增加切段工序。以上品种所采用的后处理设备也不尽相同,有分段处理的单元设备,也有连续处理的设备。初生态化学纤维的结构和性质常常不完善，不能满足纺织加工和使用的要求，但如果经过一系列的后处理加工，就有可能使最终的成品纤维的结构和性能得到完善和提高;反过来,比较完善的初生态纤维如采取的后处理工艺不合理，最终成品的质量也会大大降低。因此后加工是化学纤维制造不可分割的组成部分。

水洗 用湿法成形的纤维常需要立即进行水洗以除去纤维表层所粘附的溶液及有机、无机物杂质，否则初生纤维有可能发生降解或受到变质和变色等损伤。粘胶纤维水洗是为了除去粘附在表面的硫酸、硫酸锌和其他胶体硫化物等；以硫氰酸钠溶液为溶剂的腈纶水洗是为除去残留的腐蚀性硫氰酸钠溶液和挥发性丙烯腈；锦纶（聚酰胺-6）的水洗则是为了洗去单体己内酰胺，同时也可以防止单体污染车间空气。水洗一般是使运行的丝条（或含大量丝条的束丝）在一个或两个连贯排列的洗涤槽内通过，槽内盛满洗涤水；或在行进的丝条上喷洒净液，直到丝条洗净到需要的程度为止。拉伸

化学纤维的拉伸，不同于纺纱过程中的牵伸，是指初生态纤维在它的微观结构尚未完全固定以前，在特定的张力下使卷曲而无序的大分子沿轴向整列和伸展的过程。在这一过程中，无序的大分子朝有序方向发展，大分子之间的接触点增加，分子间力增强，聚集区域扩大，为纤维的结晶提供条件。这时纤维的密度增加，抗张强度上升；纤维变细，抗张延伸度下降；光学性和导热性则呈现各向导性。总之，纤维经拉伸后综合性的物理-机械性能得到改善，实用价值提高。

化学纤维的拉伸工序是在有两组或三组不同转速的导辊或导盘的拉伸装置上进行的。被拉伸的纤维或束丝从导辊或导盘的缝隙之间通过，两端导辊或导盘的速差使纤维伸长。这种拉伸也常和加拈工序结合,在拉伸-加拈设备上同时进行。

纤维的拉伸必须在一定的介质中和一定的温度下进行，一般有三种方法： ① 干热拉伸：在空气中加热状态下（如涤纶和维纶长丝）或在室温条件下（如锦纶和丙纶长丝）拉伸。

② 蒸汽拉伸：在饱和蒸汽中（如腈纶短纤维）或在过热蒸汽中（如涤纶短纤维生产中第二道拉伸）拉伸。

③ 湿热拉伸：在水浴中或在溶剂与沉淀剂混合液中加热拉伸，粘胶帘子线的塑性拉伸，涤纶短纤维第一道热拉伸以及腈纶短纤维的预拉伸等便是。

热定形

合成纤维被拉伸以后在定形装置中加热状态下停留一定时间，使拉伸之后的结构得到稳定。纤维在拉伸过程中大分子在应力作用下发生变形，拉伸作用越强，变形也越大，应力消失后就有回复到原位的倾向。纤维在松弛状态下加热，则会发生缩褶现象，直到在拉伸过程中所产生的变形全部消失为止。经过定形的纤维，外观形态能在定形温度以下长时期保持稳定而不变，纤维的性能也更为稳定，沸水收缩率降低，染色性能也可以得到改善。如果纤维的热定形是在张力下进行，变形也会被消除，这样的纤维可以在比松弛定形温度高得多的温度下加热，而只发生少量缩褶。

影响热定形的主要因素是温度、时间、容许松弛的量和在定形前分子经受整列的程度。在一般情况下，定形温度应高于纤维（或织物）的最高使用温度，以保证在使用条件下结构与形态的稳定。按纤维所处的介质和加热方式热定形分为：

① 干热空气定形； ② 接触加热定形； ③ 水蒸气湿热定形和 ④ 浴液热定形等。

根据不同纤维品种选用不同的定形设备，如定形锅、帘式热定形机和热板定形机等。

卷曲

用化学或机械的方式使化学纤维外形获得立体的、平面的或锯齿形波纹的过程。化纤短纤维通常用于与棉或羊毛等天然纤维混纺，也可以纯纺。一般的化学纤维表面平滑无卷曲(永久卷曲的复合纤维除外)，抱合力小，不易互相拈合或与其他纤维拈合，即可纺性能差。卷曲加工能使化学短纤维获得与天然纤维相类似的卷曲，可纺性能会大大改善。

卷曲的方法有：机械法和化学法两类。机械卷曲法是先将纤维束在热水或蒸汽中预热,而后通过卷曲机,借卷曲轮和卷曲箱的作用产生锯齿形平面卷曲效应。用化学法获得的卷曲,则是空间立体状的永久性卷曲波纹(见复合纤维)。最常用的卷曲机主要由卷曲轮、卷曲箱和加压机构组成。

切段

化学纤维长丝一般只能象蚕丝那样制成织物或者与蚕丝交织。如切成短段使其长度与棉或羊毛相近，则可以象棉或羊毛那样供作纯纺或者混纺后制成织物。这样的织物用途远较长丝织物为广。短纤维的纺丝工艺与长丝基本相同，区别在于长丝常在孔数有限（50孔以下）的喷丝头上纺丝成形，而制造短纤维的喷丝头孔数常达数千甚至数万。短纤维在后处理工艺上除增加切段和卷曲外，设备结构也与长丝不同，容量较大。切成的短纤维常成簇，必须进一步开松、混和，而后用与棉或羊毛相同方式纺纱和织造。

切段有湿切、干切、牵切三种形式。用前两种切断法可获得段状纤维簇，再送入开松和混和机。后一种加工方式的短纤维仍具有连续粗束丝外形，许多纤维段间歇地分布在粗束丝内部，围绕束丝轴平行定向（见纺丝直接成条）。非连续式切段装置是由两个迅速旋转的刀轮组合而成，其中一个刀轮沿周边等距满布割刀，另一轮则在与割刀对应处刻有沟槽。当束丝以垂直方向从刀轮的缝隙中经过时，即被切成预定长度的纤维段，落入收集器内送出机外。

湿法成形丝精制

湿法成形的初生丝大都需要经过高度的精制处理才有实用价值。精制的工序随不同的品种而异，有的品种甚至在后处理过程中还有重大的化学变化，如在维纶的制造中对聚乙烯醇纤维进行缩甲醛化处理。

粘胶丝是湿法成形纤维中精制过程最繁复的品种之一。粘胶帘子线的后处理较普通粘胶纤维简单得多,只须经过洗涤、半脱硫和再洗涤即可,常在连续后处理机上进行。粘胶帘子线纤维表面光滑，在制造轮胎中不易与橡胶抱合，因此，必须先在树脂和橡胶溶液内对纤维进行热处理。此外，由于帘子线是条干粗而单丝根数多的束纤维，宜采用特殊条件的高效干燥法，以缩短处理时间。