机械制造基础课件00

图8.83 MJ-50数控车床外观图
第八章 金属切削方法
• 8.6.3 数控机床的发展 2. 数控车床
数控车床特别适合于复杂形状零件的加工 如果数控车床的主轴是卧式(即水平方向)的,刀架运动的纵向 即为Z向,刀架的横向(即工件的径向)即为X向 一般数控车床只需要两坐标联动
第八章 金属切削方法
• 8.6.3 数控机床的发展 3. 加工中心
第八章 金属切削方法
• 8.5.1 齿轮的加工方法及刀具 2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
图8.65 涡轮的滚切
第八章 金属切削方法
• 8.5.1 齿轮的加工方法及刀具 2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
2)涡轮滚刀
• 用滚刀加工蜗轮可采用径向进给或切向进给,如图8.66所
在立式三坐标数控铣床上加一绕X轴(或Y轴)的回转坐标,即构 成四坐标数控铣床；如同时加上A、B两个回转坐标运动,即构成五 坐标数控铣床
第八章 金属切削方法
• 8.6.3 数控机床的发展 1. 数控铣床
图8.82 联动坐标实例
第八章 金属切削方法
• 8.6.3 数控机床的发展 2. 数控车床
数控车床(图8.83)是目前使用较广泛的数控机床之一
图8.63 渐开线蜗杆齿面的形成
第八章 金属切削方法
• 8.5.1 齿轮的加工方法及刀具 2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
1)齿轮滚刀
• 用滚刀加工齿轮的过程类似于交错轴螺旋齿轮的啮合过 程,如图8.64所示
第八章 金属切削方法
• 8.5.1 齿轮的加工方法及刀具 2. 齿轮的加工工具
第八章 金属切削方法
• 8.6.2 数控机床的工作原理

（3）减少焊接应力与变形的措施
除了设计时应考虑之外，可采取一定的工艺措施，有预留变形量、反变形法、 刚性固定法、锤击焊缝法、加热“减应区”法等。重要的是，选择合理的焊接 顺序，尽量使焊缝自由收缩。焊前预热和焊后缓冷也很有效。
4.3其它焊接方法
4.3.1埋弧自动焊
通过保持在光焊丝和工件之间的电弧将金属加热，使被焊件之间形成刚性连 接。 •按自动化程度的不同，埋弧焊分为半自动焊（移动电弧由手工操作）和自动 焊。这里所指的埋弧焊都是指埋弧自动焊，半自动焊已基本上由气体保护焊 代替。
E 43 0 3
第三位和第四位数字组合时代表焊接电流种类和药皮类型 代表焊条适用的焊接位置（“0”、“1” 全位置焊接，“2” 适于平焊，“4”适于向下立焊） 代表熔敷金属抗拉 强度不低于 代表焊43条0Mpa
4.焊条的选用原则
•等强度原则：焊接低碳钢和低合金钢时。一般应使焊缝金属与母材等强度， 即选用与母材同强度等级的焊条。 •同成分原则：焊接耐热钢、不锈钢等金属材料时，应使焊缝金属的化学成分 与母材的化学成分相同或相近，即按母材化学成分选用相应成分的焊条。 •抗裂缝原则：焊接刚度大、形状复杂、要承受动载荷的焊接结构时，应选用 抗裂性好的碱性焊条，以免在焊接和使用过程中接头产生裂纹。 •抗气孔原则：受焊接工艺条件的限制，如对焊件接头部位的油污、铁锈等清 理不便，应选用抗气孔能力强的酸性焊条，以免焊接过程中气体滞留于焊缝中， 形成气孔。 •低成本原则：在满足使用要求的前提下，尽量选用工艺性能好、成本低和效 率高的焊条。
1）埋弧自动焊的焊接过程
2）埋弧自动焊的特点及应用
•焊接质量好 焊接过程能够自动控制。各项工艺参数可以调节到最佳数值。焊缝的化学成分 比较均匀稳定。焊缝光洁平整，有害气体难以侵入，熔池金属冶金反应充分， 焊接缺陷较少。 •生产率高 焊丝从导电嘴伸出长度较短，可用较大的焊接电流，而且连续施焊的时间较长， 这样就能提高焊接速度。同时，焊件厚度在14mm以内的对接焊缝可不开坡口， 不留间隙，一次焊成，故其生产率高。 •节省焊接材料 焊件可以不开坡口或开小坡口，可减少焊缝中焊丝的填充量，也可减少因加工 坡口而消耗掉的焊件材料。同时，焊接时金属飞溅小，又没有焊条头的损失， 所以可节省焊接材料。 •易实现自动化，劳动条件好，劳动强度低，操作简单。

温度
时间
§1钢的热处理原理 一．钢在加热时的组织转变 1.实际转变温度、过热度与过冷度：
2．钢在加热时的组织转变
钢在加热到AC1以上温度时的组织转变
P (F+Fe3C ) A
孕育期：从保温到奥氏体形成，这段时间叫孕育 期 晶粒度分8级，晶粒度级别越小，晶粒越粗。 加热温度越高、保温时间越长、加热速度越慢， 则奥氏体晶粒越粗。
(三) 含碳量与组织、性能的关系
(四) 相图的应用： 铁碳合金相图主要用于铸造、锻造、焊接、 热处理等热加工工艺的制定
第四章 钢的热处理
§1钢的热处理原理
§2钢的热处理工艺
钢的热处理的定义
将钢在固态下加热到一定温度，并保持一 段时间，以适当的冷却速度进行冷却，以改变 钢的组织，从而获得预期性能的工艺方法。
2．冷却曲线及过冷度
实际结晶温度低于熔点，称为过冷，其差值为 过冷度。
冷却速度越大，过冷度也越大。
3.结晶过程 结晶过程=晶核形成+晶核成长
晶核来源：自发形核、外来形核
树枝晶的成长
尖端处散热快，温度低，过冷度大，成长动力大， 长得快，形成一次晶轴、二次晶轴等，直到晶间 填满。形成大小不一、方向不同的多晶体。
2．奥氏体A：
由C固溶于γ铁中形成的间隙固溶体，对碳的溶解度 1148℃时为 2.11% ， 727℃ 时为0.77% 。A是高温组 织，在727℃以上存在，其强度、硬度较低，塑性好。
3．渗碳体Fe3C：
由铁和碳形成的化合物，含碳量6.69％。硬度高，强 度低，塑性、韧性极差。是钢的主要强化相，其形状、 数量、大小及分布对性能有很大影响。
3．淬火方法
4.钢的淬透性 由表面至50％马氏体的距离为淬硬性深度 影响因素： 化学成分 加热温度和保温时间

n——主运动的转速（单位为r/min）
（2）进给量f 当主运动旋转一周时，刀具（或工件）沿进给方向上的 位移量f。进给量的大小也反映了进给速度（单位为mm/min）的大小， 关系为
1.1.2

切削加工成形运动和切削用量
背吃刀量 车削时（单位为mm）是工件上待加工表面与 已加工表面间的垂直距离：
57592
乔志刚老师联系
使用教材：
倪小丹等主编。《机械制造技术基础》[M]，清华大学
出版社，07.3
参考教材：
1.张世昌等主编。《机械制造技术基础》[M]， 高教出版社， 2008.12
2.王启平主编，《机械制造工艺学》[M]， 哈尔滨工业大学出 版社，2002.
3.陈日曜主编。《金属切削原理》[M]，机械工业出版社，1993.
第1章

概 论


教学重点和难点： 工件表面的成形方法 典型机床的加工工艺范围 刀具的几何角度 工件定位的方式 六点定则 获得加工精度的例导入
怎样获得如图1.1所示的阶梯轴零件？分析：它是由 一些外圆柱面、圆锥面(倒角)和平面组成，并有尺 寸精度和表面粗糙度要求。怎样才能获得这些表面？ 需要哪些运动？需要用什么机床、刀具、夹具和量 具？怎样把它装在机床上？精度怎样？
1.1.2
切削加工成形运动和切削用量

图1.4 车削时的切削运动与加工表面
1.1.2

切削加工成形运动和切削用量
在切削过程中，切削刃相对于工件运动轨迹面，就 是工件上的过渡表面和已加工表面。这里有两个要 素，一是切削刃，二是切削运动。不同形状的切削 刃与不同的切削运动组合，即可形成各种工件表面， 如图1.5所示。
第1章

IT7~IT8 IT6~IT7
IT5
0.4~0.8 0.1~0.4
以亚泰老总黄来兴的一句话开始
现在的大学生都愿意在办公室画图，我们的主 要图纸都是购买或测绘的。
懂工艺的太少，我们是有图做不出来。
.
1
一 机械制造基础知识
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
机械的生产过程和工艺过程
零件的工艺分析
ห้องสมุดไป่ตู้
(重点)
毛坯的选择
元件装夹和定位基准的选择（难点）
加工
（续） 结构工艺性好
同一宽度尺寸的退刀槽， 使用一把刀具即可加工
加工面减小，节省工时， 减少刀损耗且易保证平面 度要求
内壁孔出口处平整，钻孔 方便，易保证孔中心位置
将阶梯轴的两个键槽设计 在同一方向上，一次装夹 即可对两个键槽加工
.
23
第三节 毛坯的选择
选择毛坯的基本任务是选定毛坯的制造方法及其 制造精度。
产品品种基本固定，但数 量少，品种较多，需要周期性 地轮换生产，大多数工作地点 的加工对象是周期性的变换。
产品品种固定，每种产品数
量很大，大多数工作地点的加工
的对象固定不变。例如，汽车、
轴承制造等一般属于大量生产。
.
10
表1-4 各种生产类型工艺过程的主要特点
生产类型 工艺特征
工件的互换性
单件生产
.
3
二 工艺过程及其组成
1．工艺过程
把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相 对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品 的过程称为工艺过程。
工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、 锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、 表面处理、装配等不同的工艺过程。

屈服强度 拉伸试样产生屈服现象时的应力。
符号、单位
s
Fs A0
(MPa)
屈服时最大载荷 试样原始截面积
单位横截 面上内力
无明显屈服现象的金属材料，以试样产生0.2％塑性变 形时的应力，作为该材料的可编屈辑课服件P点PT ，用 r 0 .2 表示。 9
强度
判据
抗拉强度 金属材料在拉断前所能承 受的最大应力，以 b 表示。
定疲劳极限（疲劳强度）？ 10 7
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21
金属材料的物理、化学及工艺 性能
物理性能
密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电 性和磁性等。
化学性能
主性、耐碱性和抗
氧化性等。
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22
金属材料的物理、化学及工艺 性能
工艺性能
内涵：硬度是衡量金属软硬的判据。
测定方法：在硬度计上测定。
布氏硬度法
洛氏硬度法
维氏硬度法
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12
布氏硬度（HB）
d
测试原理：
（1）以直径为D 的淬火钢球或硬质合金球，在载荷F
的静压力下，压入被测材料的表面； （2）停留若干秒后，卸去载荷；
（3）测出压痕直径d，并根可编据辑课d件的PPT 数值查出HB值。 13
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24
第二章 铁碳合金
定义： 合金——以一种金属为基础加入其它金属 或非金属，经过熔合而得到的具有金属 特性的材料，称为合金。 铁碳合金——以铁、碳为主要组成的合金。 如钢和铸铁都是以铁为基础的铁碳合金， 其中铁的含量占95％以上。
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25
第二章 铁碳合金
主要内容： 纯铁的晶体结构及其同素异晶转变 铁碳合金的基本组织 铁碳合金状态图 工业用钢简介 零件选材原则