机器设备技术基础

机器设备技术基础

第一章机器的组成与分类第一节机器的组成

机器是由零件组装成的，能运转、能转换能量或产生有用功的装置

机器的共同特征：

1．都是零件的组合体

2．其组成部件之间有确定的相对运动和力的传递

3．进行机械能与其他能的转换或利用

组成部分：外界输入的能量动力部分、履行机器功能的执行部分、介于原动部分和工作部分之间的传动部分以及控制部分

一、动力部分

机器的动力部分是驱动机器运转的动力。常见的动力设备有电动机、内燃机、汽轮机

（一）电动机

电动机是将电能转变为机械能的动力装置

电动机可分为：直流电动机和交流电动机

交流电动机分同步电动机和异步电动机

直流电动机分并激电动机、串激电动机和复激电动机

直流电动机与交流电动机相比，特点是：调速性能和启动性能均较好，但价格较贵，且需要直流电源

（二）内燃机

内燃机是指燃料直接在发动机汽缸内部燃烧所产生的热能转化为机械能的动力机械

（三）蒸汽动力装置

利用蒸汽能量产生原动力的成套设备称为蒸汽动力装置。它包括蒸汽发生器、汽轮机（或蒸气机）及其辅助设备

二、传动部分

机器一般是通过传动部件将动力机构的动力和运动传给机械的工作部分（一）传动的分类

1．机械传动：摩擦传动、啮合传动

摩擦传动：摩擦轮传动、绳传动、带传动

啮合传动：齿轮传动、链传动、螺旋传动、蜗杆传动2．流体传动：液体传动、气压传动

液体传动：液压传动、液力传动

3．电力传动

（二）机械传动

机械传动作用主要表现在三个方面：传递动力、改变运动速度和方向、改变运动形式

（三）流体传动

1．液压传动：依靠液体介质的静压力来传递能量的液体传动

2．液力传动：靠叶轮与液体之间的流体动力作用来传递能量的流体传动

3．气压传动：利用压缩空气的压力来传递动力或运动的流体传动

三、工作部分

工作部分是使加工对象发生性能、状态、几何形状和地理位置等变化的那部分机构

工作部分是机器设备直接进行生产的部分，是一台机器的用途、性能综合体现的部分，也是体现一台机器的技术能力和水平的部位。它标志着机器的不同特性，是机器设备主要区分和分类的依据

四、控制部分

控制部分是为了提高产量、质量、减轻人们的劳动强度，节省人力、物力等而设置的那些控制器

控制系统是由控制器和被控对象组成的

第二节机器设备的分类

一、按机器设备的适用范围分类

1．通用机械

2．专用机械

二、按设备用途分类

1．动力机械：电动机、内燃机、蒸气机

2．金属切削机床：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床、特种加工机床和其他机床

3．金属成型机床

4．交通运输机械5．起重运输机械6．工程机械

7．农业机械

8．通用机械

9．轻工机械

10．专用机械

三、按使用性质分类1．生产用机器设备2．非生产用机器设备3．租出机器设备

4．未使用机器设备

5．不需用机器设备

6．融资租入机器设备

第二章机械制造过程

第一节机器制造基本过程

一、机器的生产过程和工艺过程

（一）机器的生产过程

机器的生产过程是指将原材料转变为成品的全部过程

生产过程主要包括：

1．各种生产服务过程

2．生产技术准备过程

3．毛坯制造过程

4．零件的加工过程

5．产品的装配过程

（二）机器生产的工艺过程

工艺过程包括铸造、锻压、焊接、热处理、金属切削加工以及装配和检验等过程

二、零件加工质量

一台机器的质量，主要取决于组成机器各个零件的加工质量和产品的装配质量

零件的加工质量的主要指标包括加工精度和表面粗糙度两个方面

（一）加工精度

1．尺寸精度：零件表面本身的尺寸（如圆柱面的直径）和表面间相互的距离尺寸（如各孔之间的距离）的精度

按国家标准，把标准公差分成20级

2．形状精度：加工后零件表面实际测得的形状和理想形状的符合程度

按照国家标准规定，形状精度用形状公差等级表示，共有12级，形状公差的项目共有6项

3．位置精度：加工后零件有关表面相互之间的实际位置和理想位置的符合程度

位置精度用位置公差等级表示，共分12级，位置公差项目共有8项

（二）表面粗糙度

评定表面粗糙度的标准有六种。目前我国主要用轮廓算术平均偏差Ra，Ra数值愈小则表面愈光洁

第二节机械制造工艺过程

一、毛坯生产

根据零件或产品所需要的形状、工艺尺寸而制成的，供进一步加工用的生产对象叫毛坯

（一）铸造

铸造是将熔化的液体金属浇注到具有和机械零件形状相似的铸型型腔中，经过凝固冷却之后，获得毛坯（或零件）的加工方法

用于铸造的金属统称铸造合金，灰口铸铁用得最普通（二）压力加工

1．锻造

锻造分为自由锻和模锻两种

2．冲压加工

冲压是利用冲模对板料加压使其产生分离或变形，从而获得所需零件得加工方法

（三）焊接

焊接是通过加热或加压（或两者并用），使两个分离得物体之间借助于内部原子之间得扩散与结合作用，连接成一个整体的加工方法

焊接按结构特点可分为：熔焊、压焊、钎焊

二、切削加工

分为钳工和机工两大部分

钳工一般是由工人手持工具对工件进行加工。主要内容有划线、锯削、锉削、錾削、钻孔、攻丝、套扣等

机工是由工人操纵机床对工件进行加工得，常见的加工方法有车削、钻削、刨削、铣削、镗削、磨削及齿轮的齿形加工等

三、装配

机器的装配是整个机器制造过程中的最后一个过程。它包括安装、调整、检验、试验、油漆及包装等

机器装配过程一般分为三个阶段：

1．组件装配

2．部件装配

3．总装配

第三章典型生产设备第一节机床概论

一、机床的技术经济指标

衡量一台机床的质量是多方面的，但主要是要求工艺性能好、系列化、通用化、标准化程度高（简称“三化”）、结构简单、重量轻，这些要求组成了机床的技术经济指标