机械制造技术基础(课程课件完整版)

• 提高零件刚度的方法有
➢增加横截面面积 ➢改变截面形状 ➢选用弹性模量较大的材料
2. 强度
• 在外力作用下，材料抵抗塑性变形和破断 的能力称为强度。常用的强度性能指标主 要是屈服强度和抗拉强度
1) 屈服强度（σs、σ0.2）
• 当曲线达到B点时，曲线出现应变增加而应 力不变的现象称为屈服。屈服时的应力称 为屈服强度，记为σs，单位MPa
三、目前在新材料和新材料构 件制造技术出现了以下一些 新的突破点
• 轻合金材料
发展轻量化合金材料技术，建立铝、 镁合金半固态与挤压铸造、镁合金超 塑性成型与钛合金成型技术、高温铝 合金粉末与铝基复材，开发高热传导 率铝基碳铁复合材料、发泡铝板成型 与轨道车辆轻量化技术
• 金属基复合材料构件制造技术
• 碳/碳复合材料构件制造技术
碳/碳复合材料（C/C）的最显著的优点是 耐高温（1800～2000℃）和低密度（约 1.9g/cm3）。美、法、俄等研制的C/C复合 材料部件有：燃烧室喷嘴、加力燃烧室喷 管、涡轮和导向叶片、整体涡轮盘、涡轮 外环等。美国将整体涡轮盘在1760℃进行 了地面超转试验。C/C构件的关键制造技术 包括碳纤维预制体的设计与制备、C/C的致 密化技术和C/C防氧化涂层的设计与制造
Байду номын сангаас
2) 断面收缩率ψ
• 试样被拉断后横截面积的相对收缩量称为 断面收缩率，用符号ψ表示，即
第一章 金属材料的基本知识
• 工程材料可分为：
➢金属材料 ➢高分子材料 ➢陶瓷材料 ➢复合材料
• 金属材料在现代生产及人们的日常生活中占 有极其重要的地位。金属材料的品种繁多、 性能各异，并能通过适当的工艺改变其性能。 金属材料的性能由材料的成分、组织及加工 工艺来确定。掌握各种材料的性能对材料的 选择、加工、应用，以及新材料的开发都有 着非常重要的作用。

（2）定位支承点与工件定位基面必须始终保 持紧密贴合，不得脱离。
（3）定位和夹紧是两个不同的概念。分析定 位支承点的定位作用时，除了工件自身的重力外， 不考虑其他外力作用；而夹紧则是指使工件在外力 作用下仍能保持正确位置。
（4）支承点的位置必须合理分布，否则不能 有效地限制六个自由度。
2．工件定位情况分析
件上与夹具定位元件直接接触的点、线、面。定位基 准又可分为粗基准、精基准和附加基准等。
粗基准：是指使用未经机械加工的表面作为定 位基准。在机械加工的第一道工序中，使用工件毛坯 表面作为定位基准，由于毛坯表面未经过机械加工， 故此时的定位基准为粗基准。
精基准：是指使用经过机械加工的表面作 为定位基准。在机械加工中，除了第一道工序 外，其余各工序都以经过加工的表面作为定位 基准，这些定位基准均为精基准。
支承板：用于面积较大、平面度较高的精基 准面定位，有不带斜槽和带斜槽两种。其中，不 带斜槽的支承板适用于侧面定位，如下图（a）所 示；带斜槽的支承板便于清除切屑，适用于底面 定位，如下图（b）所示。
② 自位支承
自位支承又称为浮动支承，在定位过程中能自 动调整位置，适用于工件以毛坯定位或工件刚性较 差的场合。如下图所示，自位支承有两个或三个支 承点，但由于其自位和浮动作用，只限制了工件一 个方向的自由度，起一个支承点的作用。
长限圆制柱了如销x 下、限图y制所和了示z ，三x 、加个y 工自、x连由和杆度y大。四孔显个的然自定，由x位度和方，y案被支中两承，个板
定位元件重复限制，出现了过定位。
如果工件孔与端面垂直度很好，此过定位是 允许的。但如果工件孔与端面垂直度误差较大， 且孔与销间隙又很小，则会出现两种情况：
① 如果长圆柱销刚度好，定位后工件歪斜，端 面只有一点接触，如上页图（b）所示。

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Δm<0 材料去除原理,如传统的切削加工方法,包括磨料磨削、特种 加工等, 在制造过程中通过逐渐去除材料而获得需要的几何形状。
Δm=0 材料基本不变原理,如铸造、锻造及模具成形(注塑、冲压等) 工艺,在成形前后,材料主要是发生形状变化,而质量基本不变。
Δm>0 材料累加成形原理,如20世纪80年代出现的快速原形(Rapid Prototyping)技术,在成形过程中通过材料累加获得所需形状。
第二节 机械加工方法
按照铣削时主运动速度方向与工件进方向的相同或相反,又分为顺铣 和逆铣。
顺铣:铣削力的水平分力与工件的进给方 向相同,而工作台进给丝杠与固定螺母之间一般又 有间隙存在,因此切削力容易引起工件和工作台一 起向前窜动,使进给量突然增大,容易引起打刀。
在顺铣铸件或锻件等表面有硬皮的工件时
二、等材制造技术(Δm=0) 等材制造技术主要是指用模具成形的方法,成形前后,材料质量基本不
变,只是形状的改变。
值得注意的是,统计数据表明,机电产品40%~50%的零件是由模具成 形的,因此模具的作用是显而易见的。模具可分为注塑模、压铸模、锻模、 冲压模、吹塑模等。在我国模具的设计与制造是一个薄弱环节。模具制造 精度一般要求较高,其生产方式往往是单件生产。模具的设计要用到CAD、 CAE等一系列技术,是一个技术密集型的产业。
图1-10 电火花加工原理示意图 1—床身 2—立柱 3—工作台 4—工件电极 5—工具电极 6—进给机构 7—工作液 8—脉冲电源 9—工作液循环过滤系统
第三节 特种加工
电火花加工机床已有系列产品,根据加工方式,可将其分成两种类型: ➢用特殊形状的电极工具加工相应工件的电火花成形加工机床(如前所述); ➢用线(一般为钼丝、钨丝或铜丝)电极加工二维轮廓形状工件的电火花线切割机床。