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1、机械制造基础机械制造基础n机械工程材料及热加工工艺机械工程材料及热加工工艺n互换性与测量技术互换性与测量技术n机械加工工艺基础机械加工工艺基础n机械制造工艺设计机械制造工艺设计第一章第一章 机械工程材料及热加工工艺机械工程材料及热加工工艺n n一、金属材料的力学性能一、金属材料的力学性能 力学性能是指材料在各种载荷作用下力学性能是指材料在各种载荷作用下表现出来的抵抗力。常用的力学性能指标表现出来的抵抗力。常用的力学性能指标有：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度有：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度及断裂韧度等。及断裂韧度等。动画动画液压万能试验机液压万能试验机二、铁碳合金二、铁碳合金1.铁碳合金的
2、五种基本组织：铁碳合金的五种基本组织：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体2.根据铁碳合金相图中含碳量的多少，铁碳合根据铁碳合金相图中含碳量的多少，铁碳合金可以分为三大类：金可以分为三大类：工业纯铁、碳钢、白口铸铁工业纯铁、碳钢、白口铸铁台式金相显微镜台式金相显微镜卧式金相显微镜卧式金相显微镜三、钢的热处理三、钢的热处理钢的一般热处理工艺包括：钢的一般热处理工艺包括：退火、正火、淬火、回火。退火、正火、淬火、回火。四、常用金属与非金属材料四、常用金属与非金属材料1.常用金属材料常用金属材料 是指碳钢、合金钢、铸铁、有色金属等。是指碳钢、合金钢、铸铁、有色
3、金属等。这类材料种类多，性能好，在工业生产中的这类材料种类多，性能好，在工业生产中的得到广泛应用。得到广泛应用。2.常用非金属材料常用非金属材料 是指高分子材料、陶瓷材料、复合材料。是指高分子材料、陶瓷材料、复合材料。它们具有各种特异功能，如塑料的重量轻，它们具有各种特异功能，如塑料的重量轻，橡胶的弹性大，陶瓷耐高温等。橡胶的弹性大，陶瓷耐高温等。五、金属材料的成形五、金属材料的成形（三种方式）（三种方式）在机械制造工业中，铸造、锻造和焊接在机械制造工业中，铸造、锻造和焊接是三种常用的热加工方法。是三种常用的热加工方法。据统计，在机床、内燃机中，铸件约占据统计，在机床、内燃机中，铸件约占整机重
4、量的整机重量的70%90%。n n1.铸造铸造 制造铸型，熔炼金属，并将熔融制造铸型，熔炼金属，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能的铸件的成形方法，称为铸造。和性能的铸件的成形方法，称为铸造。n n2.锻造锻造 锻造是利用金属的塑性变形以得锻造是利用金属的塑性变形以得到一定形状的制件，并可提高或改善到一定形状的制件，并可提高或改善制件力学性能或物理性能的加工方法。制件力学性能或物理性能的加工方法。3.焊接焊接 焊接是通过加热或加压或两者并焊接是通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊接用，并且用或不用填充材料，使焊接到达原子间结合的一种加
5、工方法。到达原子间结合的一种加工方法。六、塑料的成形方法六、塑料的成形方法（非金属）（非金属）1.注射成形注射成形 2.挤出成形挤出成形 3.压制成形压制成形 4.吹塑成形吹塑成形 5.浇铸成形浇铸成形 6.滚塑成形滚塑成形七、机械零件材料的选择七、机械零件材料的选择1.零件的失效形式零件的失效形式 零件的失效是指某些零件由于某种原因，零件的失效是指某些零件由于某种原因，导致其尺寸、形状或材料的组织与性能的导致其尺寸、形状或材料的组织与性能的变化而不能完满地完成指定的功能。变化而不能完满地完成指定的功能。零件失效形式可以分为变形失效、断裂零件失效形式可以分为变形失效、断裂失效、外表损伤失效三大
6、类型。失效、外表损伤失效三大类型。2.零件选材的原则零件选材的原则 （1）材料的使用性能）材料的使用性能 （2）材料的工艺性能）材料的工艺性能 （3）材料的经济性能）材料的经济性能第二章第二章 互换性与测量技术互换性与测量技术一、互换性一、互换性1.概念：概念：所谓互换性是指机械产品中同一规格所谓互换性是指机械产品中同一规格的一批零件或部件，任取其中一件，不需的一批零件或部件，任取其中一件，不需要作任何挑选、调整或辅助加工（如钳工要作任何挑选、调整或辅助加工（如钳工修配），就能进行装配，并满足机械产品修配），就能进行装配，并满足机械产品使用性能要求的一种特性。使用性能要求的一种特性。2.互换性
7、的作用互换性的作用（1）从设计方面看，采用互换性的零、部件，）从设计方面看，采用互换性的零、部件，将简化设计工作量，缩短设计周期；将简化设计工作量，缩短设计周期；（2）从制造方面看，零、部件可分别同时加）从制造方面看，零、部件可分别同时加工，有利于专业化协作生产，提高生产效工，有利于专业化协作生产，提高生产效率，降低生产本钱；率，降低生产本钱；（3）从装配方面看，有利于装配过程连续顺）从装配方面看，有利于装配过程连续顺利地进行，提高了装配效率；利地进行，提高了装配效率；（4）从使用方面看，方便维修，缩短修理时）从使用方面看，方便维修，缩短修理时间，降低了生产本钱。间，降低了生产本钱。二、配合二
8、、配合1.概念概念 配合是指基本尺寸相同的、相互结合的配合是指基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。孔和轴公差带之间的关系。注意：注意：基本偏差是离零线较近极限偏差，当尺基本偏差是离零线较近极限偏差，当尺寸公差带在零线以上时，以下偏差为基本寸公差带在零线以上时，以下偏差为基本偏差，当尺寸公差带在零线以下时，以上偏差，当尺寸公差带在零线以下时，以上偏差作为基本偏差。偏差作为基本偏差。2.分类分类 根据孔和轴公差带之间的不同关系，配根据孔和轴公差带之间的不同关系，配合可分为间隙配合、过盈配合和过度配合合可分为间隙配合、过盈配合和过度配合三大类。三大类。几个概念：几个概念：几个概念：几个
9、概念：n n基本尺寸的相互结合的孔和轴之间的关系称为基本尺寸的相互结合的孔和轴之间的关系称为基本尺寸的相互结合的孔和轴之间的关系称为基本尺寸的相互结合的孔和轴之间的关系称为配合配合配合配合。n n间隙配合间隙配合间隙配合间隙配合：当孔的公差带在轴的公差带之上，形成具有间：当孔的公差带在轴的公差带之上，形成具有间：当孔的公差带在轴的公差带之上，形成具有间：当孔的公差带在轴的公差带之上，形成具有间隙的配合（包括最小间隙等于零的配合）。隙的配合（包括最小间隙等于零的配合）。隙的配合（包括最小间隙等于零的配合）。隙的配合（包括最小间隙等于零的配合）。n n过盈配合过盈配合过盈配合过盈配合：当孔的公差带
10、在轴的公差带之下，形成具有过：当孔的公差带在轴的公差带之下，形成具有过：当孔的公差带在轴的公差带之下，形成具有过：当孔的公差带在轴的公差带之下，形成具有过盈的配合（包括最小过盈等于零的配合）。盈的配合（包括最小过盈等于零的配合）。盈的配合（包括最小过盈等于零的配合）。盈的配合（包括最小过盈等于零的配合）。n n过渡配合过渡配合过渡配合过渡配合：当孔与轴的公差带相互交叠，既可能形成间隙：当孔与轴的公差带相互交叠，既可能形成间隙：当孔与轴的公差带相互交叠，既可能形成间隙：当孔与轴的公差带相互交叠，既可能形成间隙配合，也可能形成过盈配合。配合，也可能形成过盈配合。配合，也可能形成过盈配合。配合，也可
11、能形成过盈配合。n n例例 有一孔、轴配合，已知基本尺寸有一孔、轴配合，已知基本尺寸D=25mm，孔的最大、最小极限尺寸分别，孔的最大、最小极限尺寸分别是是25.021mm、25mm；轴的最大、最小极限；轴的最大、最小极限尺寸分别是尺寸分别是24.980mm、24.967mm。求：求：1.孔、轴的极限偏差孔、轴的极限偏差 2.孔、轴的公差孔、轴的公差 3.画出公差带图画出公差带图三、测量技术基础三、测量技术基础1.测量误差测量误差1）测量过程包括四要素：）测量过程包括四要素：被测对象被测对象 计量单位计量单位 测量方法测量方法 测量精度测量精度2）测量误差）测量误差 是被测量的测得值减去其真值
12、的代数差。是被测量的测得值减去其真值的代数差。测量误差的来源：测量误差的来源：1）计量器具误差）计量器具误差 2）环境误差）环境误差 3）方法误差）方法误差 4）人员误差）人员误差2.2.原始误差原始误差原始误差原始误差 原始误差是指机械加工工艺系统各环节的原始误差是指机械加工工艺系统各环节的原始误差是指机械加工工艺系统各环节的原始误差是指机械加工工艺系统各环节的误差，它会不同程度地反映到工件上，产生加误差，它会不同程度地反映到工件上，产生加误差，它会不同程度地反映到工件上，产生加误差，它会不同程度地反映到工件上，产生加工误差。工误差。工误差。工误差。n n原始误差的来源包括六个方面：原始误差
13、的来源包括六个方面：原始误差的来源包括六个方面：原始误差的来源包括六个方面：工件定位夹紧误差工件定位夹紧误差工件定位夹紧误差工件定位夹紧误差 工艺系统静误差工艺系统静误差工艺系统静误差工艺系统静误差 调整误差调整误差调整误差调整误差 工艺系统动误差（过程误差）工艺系统动误差（过程误差）工艺系统动误差（过程误差）工艺系统动误差（过程误差）测量误差测量误差测量误差测量误差 原理误差原理误差原理误差原理误差3.验收极限和平安裕度验收极限和平安裕度 为了降低误收率，保证工件的验收质为了降低误收率，保证工件的验收质量，量，GB3177-82中规定了内缩的验收极限。中规定了内缩的验收极限。内缩量称为平安裕
14、度，用内缩量称为平安裕度，用A表示。表示。验收极限分别由被测工件的最大、最小验收极限分别由被测工件的最大、最小极限尺寸向其公差带内缩一个平安裕度极限尺寸向其公差带内缩一个平安裕度A值，值，这就形成了新的上、下验收极限。这就形成了新的上、下验收极限。原则：宁可误废不误收原则：宁可误废不误收！（例）（例）n n验收极限验收极限：方法一：公差带内收方法一：公差带内收A：a)上验收极限最大极限尺寸上验收极限最大极限尺寸Ab)下验收极限最小极限尺寸下验收极限最小极限尺寸A 数值数值A：按尺寸和精度等级查表：按尺寸和精度等级查表 方法二：公差带不变：方法二：公差带不变：A=04.量规按用途分可分为：量规按
15、用途分可分为：工作量规工作量规 验收量规验收量规 校对量规校对量规四、形状和位置公差四、形状和位置公差 零件在加工过程中不仅有尺寸误差，而零件在加工过程中不仅有尺寸误差，而且还会产生形状和位置误差，简称形位误且还会产生形状和位置误差，简称形位误差。差。1.零件的要素零件的要素 几何要素（简称要素）是指构成零件几几何要素（简称要素）是指构成零件几个特征的点、线、面。个特征的点、线、面。2.几个概念几个概念形状误差形状误差-被测实际要素对其理想要素在被测实际要素对其理想要素在形状上的变动量；形状上的变动量；形状公差形状公差-单一实际要素的形状所允许的单一实际要素的形状所允许的变动全量；变动全量；位
16、置误差位置误差-被测实际要素对其理想要素在被测实际要素对其理想要素在方向或位置上的变动量；方向或位置上的变动量；位置公差位置公差-关联实际要素的位置对基准所关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。允许的变动全量。3.几何形状误差分类：几何形状误差分类：宏观几何形状误差（形状公差）宏观几何形状误差（形状公差）外表波纹度（波度）外表波纹度（波度）围观几何形状误差（外表粗糙度）围观几何形状误差（外表粗糙度）第三章第三章 机械加工工艺基础机械加工工艺基础机械加工工艺过程机械加工工艺过程:工序工序 工步工步 走刀走刀一、金属切削原理一、金属切削原理1.工件上的加工外表：工件上的加工外表：1）待加工外表
17、）待加工外表2）已加工外表）已加工外表3）过渡外表）过渡外表仿真加工动画仿真加工动画2.影响切削力的主要因素影响切削力的主要因素1）工件材料）工件材料2）切削用量）切削用量3）刀具几何参数）刀具几何参数4）其他因素（如刀具与工件之间的摩擦系数）其他因素（如刀具与工件之间的摩擦系数）二、金属切削加工二、金属切削加工1.机床的代号机床的代号1）机床的类别代号，如：）机床的类别代号，如：C-车床车床 B-刨床刨床 D-电加工机床电加工机床 M-磨床磨床 X-铣床铣床 G-锯床（锯床（“割割”）金属铣削加工金属铣削加工n n 机床的类代号用汉语拼音字母（大写）机床的类代号用汉语拼音字母（大写）表示，位
18、于型号的首位（见下表）。我国表示，位于型号的首位（见下表）。我国机床为十一大类，其中如有分类者，在类机床为十一大类，其中如有分类者，在类代号前用数字表示区别（第一分类不表示）代号前用数字表示区别（第一分类不表示），如第二分类的磨床，在，如第二分类的磨床，在“M”前加前加“2”，写成，写成“2M”。n n2）通用特性代号）通用特性代号 当某类型机床，除有一般型式外，还具当某类型机床，除有一般型式外，还具有下表所列的通用特性，则在类代号之后，有下表所列的通用特性，则在类代号之后，用大写的汉语拼音字母予以表示，例如，用大写的汉语拼音字母予以表示，例如，精密车床，在精密车床，在C后面加后面加M。2.机
19、床的主要组成局部：机床的主要组成局部：（1）主传动部件；）主传动部件；（2）进给传动部件；）进给传动部件；（3）工件安装装置；）工件安装装置；（4）刀具安装装置；）刀具安装装置；（5）支承件；）支承件；（6）动力源。）动力源。3.金属切削机床的技术性能：金属切削机床的技术性能：1）工艺范围）工艺范围2）技术参数）技术参数3）加工质量）加工质量4）自动化程度）自动化程度5）人机关系）人机关系6）本钱）本钱三、精密加工与特种加工三、精密加工与特种加工n n精密加工：精密加工：是指在一定的开展时期，加工精度和是指在一定的开展时期，加工精度和外表质量到达较高程度的加工工艺。外表质量到达较高程度的加工工
20、艺。n n超精密加工：超精密加工：是指加工精度和外表质量到达最高程是指加工精度和外表质量到达最高程度的精密加工工艺。度的精密加工工艺。n n精密加工和超精密加工方法可以分为精密加工和超精密加工方法可以分为四类：四类：1）切削加工）切削加工 2）磨削加工）磨削加工 3）特种加工）特种加工 4）复合加工）复合加工四、汽车零件的机械加工质量四、汽车零件的机械加工质量1.汽车零件的机械加工质量包括：汽车零件的机械加工质量包括：加工精度、外表质量加工精度、外表质量2.加工精度的具体内容是：加工精度的具体内容是：尺寸精度、形状精度、位置精度尺寸精度、形状精度、位置精度3.外表质量具体内容是：外表质量具体内
21、容是：外表微观几何形状特征外表微观几何形状特征 外表层的物理力学性能和化学性能外表层的物理力学性能和化学性能4.影响机械加工精度的因素：影响机械加工精度的因素：1）工艺系统的几何尺寸（误差）工艺系统的几何尺寸（误差）2）工艺系统效应）工艺系统效应 3）工艺系统热变形）工艺系统热变形n n5.提高机械加工精度的途径：提高机械加工精度的途径：1）减小误差）减小误差 2）误差补偿或抵消）误差补偿或抵消 3）误差转移）误差转移 4）误差平均）误差平均 5）“就地加工就地加工”保证精度保证精度 6）加工过程的积极操作）加工过程的积极操作n n6.提高机械加工外表质量的方法提高机械加工外表质量的方法 1）
22、精密加工与超精密加工）精密加工与超精密加工 2）外表强化）外表强化五、机床夹具n n什么是机床夹具？什么是机床夹具？在机械加工中，为了保证工件加在机械加工中，为了保证工件加工精度，使之占有确定位置以接受加工精度，使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具，工或检测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具。简称夹具。1.机床夹具的作用：机床夹具的作用：（1）保证加工质量）保证加工质量（2）提高生产率）提高生产率（3）减轻劳动强度）减轻劳动强度（4）扩大机床的工艺范围）扩大机床的工艺范围2.六点定位规则：六点定位规则：工件在直角坐标系中有六个自由度（工件在直角坐标系中有六个自由度（X、Y、
23、Z轴线方向和绕轴线方向和绕X、Y、Z轴的转动自由轴的转动自由度），夹具用度），夹具用 合理分布的六个支撑点限制合理分布的六个支撑点限制工件的六个自由度，即用一个支撑点限制工件的六个自由度，即用一个支撑点限制工件的一个自由度的方法，使工件在夹具工件的一个自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位规则。中的位置完全确定，这就是六点定位规则。六、典型零件加工工艺n n1.主轴的加工过程可划分为三个阶段：主轴的加工过程可划分为三个阶段：粗加工阶段粗加工阶段 半精加工阶段半精加工阶段 精加工阶段精加工阶段n n2.轴类零件检验的工程包括：轴类零件检验的工程包括：尺寸精度、形状精度、相互位
24、置尺寸精度、形状精度、相互位置精度、外表粗糙度和硬度等。精度、外表粗糙度和硬度等。n n3.孔系的相互位置精度包括：孔系的相互位置精度包括：同轴度同轴度 平行度平行度 垂直度垂直度第四章第四章 机械制造工艺设计机械制造工艺设计一、机械加工工艺规程制定n n生产过程：生产过程：生产过程：生产过程：制造机械产品时，由原材料到成品之间各相制造机械产品时，由原材料到成品之间各相制造机械产品时，由原材料到成品之间各相制造机械产品时，由原材料到成品之间各相互关联的劳动过程的总和称为生产过程。互关联的劳动过程的总和称为生产过程。互关联的劳动过程的总和称为生产过程。互关联的劳动过程的总和称为生产过程。n n工
25、艺过程：工艺过程：工艺过程：工艺过程：是生产过程中的主要局部，是指在生产过程是生产过程中的主要局部，是指在生产过程是生产过程中的主要局部，是指在生产过程是生产过程中的主要局部，是指在生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性能等，使其成为半成品或成品的过程。性能等，使其成为半成品或成品的过程。性能等，使其成为半成品或成品的过程。性能等，使其成为半成品或成品的过程。n n1.零件的生产类型主要有三种：零件的生产类型主要有三种：1）单件生产）单件生产-产品品种繁多
26、，很少重复生产品品种繁多，很少重复生产，如：新产品试制、非标准产品；产，如：新产品试制、非标准产品；2）成批生产）成批生产-生产呈周期性重复，如：机生产呈周期性重复，如：机床、液压传动装置等标准通用产品；床、液压传动装置等标准通用产品；3）大量生产）大量生产-同一产品的生产数量很大，同一产品的生产数量很大，如：汽车轴承如：汽车轴承n n2.提高机械加工生产率的工艺措施：提高机械加工生产率的工艺措施：1）缩短基本时间）缩短基本时间2）缩短辅助时间）缩短辅助时间3）缩短布置工作地时间）缩短布置工作地时间4）缩短准备和终结时间）缩短准备和终结时间5）高效及自动化加工）高效及自动化加工二、装配工艺二、
27、装配工艺n n1.什么是装配？什么是装配？按规定的技术要求，将零件结合成部件，按规定的技术要求，将零件结合成部件，并进一步将零件和部件结合成及其的工艺并进一步将零件和部件结合成及其的工艺过程。过程。部装、总装配部装、总装配2.装配的基本内容有那些装配的基本内容有那些1）清洗）清洗2）连接）连接3）校正）校正4）调整）调整5）配作）配作6）平衡）平衡7）验收试验）验收试验3.根据产品的结构特点和装配精度的要求，在根据产品的结构特点和装配精度的要求，在不同的生产条件下，应采用不同的装配方不同的生产条件下，应采用不同的装配方法。具体的装配方法有：法。具体的装配方法有：互换装配法互换装配法 分组装配法
28、分组装配法 修配装配法修配装配法 调整装配法调整装配法4.装配工艺规程制定的步骤装配工艺规程制定的步骤1）产品分析）产品分析2）确定装配的组织形式）确定装配的组织形式3）确定装配顺序）确定装配顺序4）装配工序的划分与设计）装配工序的划分与设计5）填写装配工艺文件）填写装配工艺文件6）制定产品检测与试验标准）制定产品检测与试验标准n n三、现代制造技术简介三、现代制造技术简介n n1.制造技术制造技术 是按照人们所需的目的，运用知是按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物质工具，使原识和技能，利用客观物质工具，使原材料变成产品的技术总称。材料变成产品的技术总称。2.计算机辅助设计（计算机辅
29、助设计（CAD）3.计算机辅助制造（计算机辅助制造（CAM）是指应用计算机去完成与制造系统有关的是指应用计算机去完成与制造系统有关的生产准备和生产过程等方面的工作。生产准备和生产过程等方面的工作。CAD/CAM集成技术是解决多品种、集成技术是解决多品种、小批量、高效率生产的最有效的途径，是小批量、高效率生产的最有效的途径，是实现自动化生产的基本要素，也是提高设实现自动化生产的基本要素，也是提高设计制造质量个生产率的最正确方法。计制造质量个生产率的最正确方法。4.柔性制造系统（柔性制造系统（FMS）是指具有柔性且自动化程度高的制造是指具有柔性且自动化程度高的制造系统。系统。它是集数控技术、计算机
30、技术、机器它是集数控技术、计算机技术、机器人技术及现代生产管理技术为一体的现代人技术及现代生产管理技术为一体的现代制造技术。制造技术。5.计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（CIMS）是通过计算机网络将企业生产活动全是通过计算机网络将企业生产活动全过程，即从市场预测、经营决策、方案操过程，即从市场预测、经营决策、方案操作、工程设计、生产制造、质量操作到产作、工程设计、生产制造、质量操作到产品销售等功能部门有机地集成为一个能协品销售等功能部门有机地集成为一个能协调工作的整体。调工作的整体。目的：保证企业内部的信息的一致性、高享性、可目的：保证企业内部的信息的一致性、高享性、可目的：保证企业内
31、部的信息的一致性、高享性、可目的：保证企业内部的信息的一致性、高享性、可靠性、精确性和及时性，实现生产的自动化和柔靠性、精确性和及时性，实现生产的自动化和柔靠性、精确性和及时性，实现生产的自动化和柔靠性、精确性和及时性，实现生产的自动化和柔性化以到达高效率、高质量、低本钱和灵活生产性化以到达高效率、高质量、低本钱和灵活生产性化以到达高效率、高质量、低本钱和灵活生产性化以到达高效率、高质量、低本钱和灵活生产的目的。的目的。的目的。的目的。谢谢观看/欢送下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH