现代机械制造技术基础概述PPT课件( 15页)

1.3.2 成组技术（Group Technology—GT）
多品种、中小批量生产中存在的问题
批量法则 在大批量生产中，由于采用专用、高效和自动化的生
产设备，可以获得高的生产率，低的生产成本，短的生 产周期；而多品种、小批量生产则相反。 机床利用率
例：CA6140 车床，最大加工直径φ400 ，实际加工 90 ％ 以上工件直径不足 100mm，机床利用率极低。 制造周期
……
与大、小制造概念相对应，对于制造技术的理解也 有广义和狭义之分。广义理解制造技术涉及生产活动的 各个方面和生产的全过程，制造技术被认为是一个从产 品概念到最终产品的集成活动，是一个功能体系和信息 处理系统。
1.1.2 制造系统
制造系统结构
经营管理 财务
用
户
市场与销售
、
市
研究与开发
场
与
工程设计
1.1.1 生产与制造
第一产业
农业 林业 渔业 畜牧业 矿业 采石业 石油业
表1-1 第一、二、三产业的划分
第二产业
航天航空 纺织、服装 汽车、装备、重型机械 冶金、钢铁、金属制品 食品、饮料 化工、石油精炼 计算机、半导体、电器 建筑、建材 日用消费品 玻璃、陶瓷、造纸 制药 橡胶、塑料制品 能源、电力 出版
在多品种、中小批量生产中，加工时间仅占生产时间 的约5％，其余 95％均为周转等待时间；加工时间中真 正进行切削的时间不足30% 。
1.3.2 成组技术（Group Technology—GT）
加工时间 制造周期
5％
运输与等待时间 95％
30％ 加工时间
70％
切削 调整、装夹、对刀、检测等
图1-9 多品种、中小批量生产的时间分配

➢ 在商品经济高度发展的今天，科学与技术的界限开 始变得模糊，纯粹的科学研究不断萎缩,原因是得不到 足够的经费支持，许多科学研究从一开始就有明确的 应用前景（例如:超导技术、克隆技术等）。
1.1.3 制造系统
制造系统结构
经营管理 财务
用
户
市场与销售
、
市
研究与开发
场
与
工程设计
外
部
质量控制
环
采购
境
资源管理
第1章 制造技术概述
Introduction of Manufacturing Technology
1.1 制造与制造系统 Manufacturing and Manufacturing System
1.1.1 生产与制造
制造
➢ 广义理解：制造 = 生产 ➢国 际 生 产 工 程 学 会 （ International Institution for Proudction Engineering Research CIRP）定义：制造 包括制造企业的产品设计、材料选择、制造生产、质 量保证、管理和营销一系列有内在联系的运作和活动。 ➢ 狭义理解：生产过程从原材料→成品直接起作用的 那部分工作内容，包括毛坯制造、零件加工、产品装 配、检验、包装等具体操作（物质流）。
1.1.3 制造系统
制造系统的物质流与信息流
误差流 原材料 物流
能
能源
量
流
需求 规划
信息流
实施 （车间或现场）
控制
资金流
产品与服务
图1-7 制造系统的五种流
1.2 制造业的发展及其 在国民经济中的地位
Development of Manufacturing Industry and it’s Position in National Economy

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06 液压与气压传动 技术 23
液压传动原理及系统组成
液压传动原理
利用帕斯卡原理，通过密闭液体传递力和运动的一种传动方式。
液压系统组成
动力元件（液压泵）、执行元件（液压缸、液压马达）、控制元件（方向控制阀、压力控制阀、流量控制 阀）和辅助元件（油箱、滤油器、管路等）。
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气压传动原理及系统组成
机械基础第六版PPT课件
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目 录
• 引言 • 机械概述 • 机械设计基础 • 传动系统原理及类型 • 联接件和轴系零部件 • 液压与气压传动技术 • 机械制造工艺基础 • 课程总结与展望
2 contents
01 引言
3
课程背景与意义
机械基础课程是机械类专业的重要基础课程之一，对于培养学生的机械设计、制造、 创新能力具有重要意义。
的重要发展方向，推动节能减排、资源循环利用等方面的发展。
03
服务型制造
随着制造业与服务业的不断融合，服务型制造将成为机械制造行业的新
模式，提供个性化定制、全生命周期管理等服务，提升客户体验和满意
度。
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THANKS
感谢观看
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07 机械制造工艺基 础 27
铸造、锻造和焊接工艺简介
铸造工艺
将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能的铸件。铸造工艺广泛应用于制造各种复 杂形状的零件和毛坯。
锻造工艺
在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定 几何尺寸、形状和质量的锻件。锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化 微观组织结构。
学习要求：认真听讲、积 极思考、勤于实践、勇于 创新。
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02 机械概述

磨削加工是一种历史悠久的加工方法，又是一种 具有发展前景的加工方法。这种加工方法既能作为精 加工、超精加工，也能作为粗加工。既能加工普通材， 也能加工超硬材料。磨削可分为外圆磨、内孔磨、平 磨等。分别用于外圆柱面、圆锥面、平面、螺旋面、 齿面等各种成形表面的加工。
磨削加工的主运动是砂轮的旋转运动。磨削加工 所用的刀具以砂轮和砂带为主。与前述的刀具切削有 着不同的加工机理。
第1章 机械加工方法概述
数控技术的出现为曲面加工提供了更有效的方法。 在数控铣床或加工中心上加工时，曲面是通过球头铣 刀逐点按曲面坐标值加工而成。在编制数控程序时， 要考虑刀具半径补偿，因为数控系统控制的是球头铣 刀球心位置轨迹，而成形面是球头铣刀切削刃运动的 包络面。
7.磨削加工
第1章 机械加工方法概述
7.磨削加工
砂轮 工件
第1章 机械加工方法概述
结合剂
磨粒
磨屑
气孔
砂轮的构造
7.磨削加工
第1章 机械加工方法概述
7.磨削加工
第1章 机械加工方法概述
7.磨削加工
第1章 机械加工方法概述
磨削时，由于切削刃很多，所以加工时平稳、精 度高，表面粗糙度小。磨床是精加工机床，磨削精度 可达IT6～IT4，表面粗糙度可达Ra1.25～0.01μm，甚 至可达Ra0.1～0.008μm。磨削的另一特点是可以对淬 硬的工件进行加工，因此，磨削往往作为最终加工工 序。但磨削时，产生热量大，需要有充分的切削液进 行冷却，否则会产生磨削烧伤，降低表面质量。强力 磨削技术，可以在单位时间内达到很大的切除量，因 而可以一次完成粗精加工。
2. △m＜0的制造过程
第1章 机械加工方法概述
△特m种＜加0 工制是造指过利程用是电指或从化表学面等去方除法材以料完来成获零得件零材 件料形的状去的除方，法从。而包获括得切所削需加要工的和表特面种几加何工形。状。这些方

第2章 金属切削机床
2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.1 零件表面的成形方法 各种表面的组合构成了不同的零件形状，所以 零件的切削加工归根到底是表面成形问题。 组成零件的常见表面有：内、外圆柱面和圆锥 面、平面、球面和一些成形表面（如渐开线面、 螺纹面和一些特殊的曲面等）。
2－1机器零件的组成表面
传动链包括各种传动机构，如带传动、 定比齿轮副、齿轮齿条副、丝杠螺母副、 蜗轮蜗杆副、滑移齿轮变速机构、离合器 变速机构、交换齿轮或挂轮架以及各种电 的、液压的和机械的无级变速机构、数控 机床的数控系统等。上述各种机构又可以 分为具有固定传动比的“定比机构”（例 如定比齿轮副、齿轮齿条副、丝杠螺母副 等）和可变换传动比的“换置机构”（例 如齿轮变速箱、挂轮架、各类无级变速机 构等）两类。
床、其它机床。每一大类机床中，按结构、性能、
工艺范围、布局形式和结构的不同，还可细分为若 干组，每一组又细分为若干系（系列）。
3）机床型号的编制方法 按1985年国家机械工业部颁布的《金属切 削机床型号编制方法》部颁标准（JB1838-85） 和1994年国家标准局颁布的《金属切削机床型 号编制方法》国家推荐标准（GB/T15375-94），
图2-10 卧式车床所能加工的典型表面
车床按其用途和结构的不同可分为：普通车 床、六角车床、立式车床、塔式车床、自动和半
自动车床、数控车床等等。普通车床是车床中应
用最广泛的一种，约占车床总数的60%，其中 CA6140 卧式车床为目前最为常见的型号之一。 为正确选择和合理使用机床，应了解机床的技术 性能。通常机床的技术性能包括：工艺范围、机
普通机床型号用下列方式表示。
（◎） ○ （○） ◎ ◎ （×◎）（○）（/◎）

(2) 进给运动
进给运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的 瞬时进给运动方向。
进给运动速度：指切削刃选定点相对于工件进给 运动的瞬时速度，用vf表示，单位常取为 (mm / s)或(mm / min)
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
进给运动速度
例：外圆车削时，进给运动速度常常用进给量f来表述， 单位：mm / r
一、工件的加工表面及其形成方法
1. 机械零件常用的表面形状
零件的 常用表面
平面 圆柱面
圆锥面 成型表面 特殊表面
图2-1 机器零件上常用的各种典型表面
2. 工件表面的形成
工件表面可以看成是一条线沿着另一条 线移动或旋转而形成的。并且我们把这两
条线叫着母线和导线，统称发生线。
例、工件表面的形成
图2-3 形成发生线所需的运动
3.发生线的形成
3) 相切法——由圆周刀具上的多个切削 点来共同形成所需工件表面形状的方 法。
图2-3 形成发生线所需的运动
3.发生线的形成
4) 展成法——利用工件和刀具作展成切削
运动来形成工件表面的方法。
图2-3 形成发生线所需的运动
4. 表面成型运动 例: 车削外圆柱面的成形运动
(4) 吃刀量
吃刀量是指过切削刃的两个端点， 且垂直于所选定的测量方向的两平 面间的距离。
(4) 吃刀量
确定吃刀量有三点要注意： 1）确定切削刃的两个端点； 2）确定测量的方向； 3）确定两界限平面。
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
刨削时，进给运动速度用每一行程多少毫米来表述， 单位为mm / str。

设计一个能集中反映 该组零件全部特征和 工艺特征的综合零件
在零件分组的基础上, 比较同组各零件的工 艺路线,从中选中一 个工序较多,合理安 排并具有代表性的工 艺路线
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五、成组生产组织形式
1、成组单机
单机完成一 组零件生产
2、成组生产单元
一组或多组零件由 相应的机床生产
3、成组生产流水线
零件按工艺由相应 的机床按一定的节 拍生产
精选编辑ppt
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二、 零件的分类编码系统
➢零件编码就是用数字表示零件的形状特征，代表零件特征
的每一个数字码称为特征码。
➢迄今为止，世界上已有70多种分类编码系统。
➢应用最广的是奥匹兹（Opitz）分类编码系统。
➢我国机械工业行业于1984年制订了“机械零件编码系统
（简称JLBM-1系统）”。
➢该系统由名称类别、形状及加工码、辅助码三部分共15个
1、几何造型功能 2、有限元分析和优化设计功能
1、线框造型 2、曲面造型 3、实体造型 4ppt
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二、计算机辅助工艺规程设计（CAPP）
计算机辅助工艺规程设计方法
1、派生式 2、创成式 3、半创成式
派生式计算机辅助工艺规程设计原理
1、工艺信息数字化 2、CAPP数据库
简单地说，CIM是用计算机通过信息集成实现
•特征矩阵文件 •综合工艺路线 •工序、工步文
件 •工艺数据文件
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1、零件编码矩阵化 2、零件组特征的矩阵化 3、主样件设计 4、零件上各种形面的数字化 5、工序工步名称编码 6、综合加工工艺路线的数字化 7、工序工步内容矩阵
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三、计算机辅助制造（CAM）
从广义的角度讲，CAM指利用计算机辅助从毛坯 到产品制造过程中的直接和间接的活动，包括计算 机辅助生产计划、计算机辅助工艺设计、计算机数 控编程、计算机控制加工过程等内容。

vf = n f = n z fz
(3) 刀具的工作平面
切削过程中刀具的工作平面是指: 通过切削刃选定点并同时包含主运动 方向和进给运动方向的平面，工作平 面的符号为Pfe
(4) 吃刀量
吃刀量是指过切削刃的两个端点， 且垂直于所选定的测量方向的两平 面间的距离。
(4) 吃刀量
确定吃刀量有三点要注意： 1）确定切削刃的两个端点； 2）确定测量的方向； 3）确定两界限平面。
一、对金属切削机床的基本要求
2. 机床的经济性方面 机床品种系列化、零部件通 用化和标准化是生产和使用机 床的一项重要的技术经济措施。
二、金属切削机床的分类 （1）按机床的加工性能分类
车床 C 铣床 X 磨床 M 拉床 L 锯床 G 其他机床 Q 钻床 Z 镗床 T 齿轮加工机床 Y 螺纹加工机床 S 刨插床 B
AD = asp f
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
3.切削层参数
（2）切削层公称宽度bD（切削宽度）： 切削宽度是指在给定瞬间，在切削层尺寸 平面中测量的作用主切削刃截形上两个极点间 的距离，单位：mm。 例：如图2-6所示，平面cBCDF即为切削层尺寸 平面，BC段为作用的主切削刃，BC两点间的 距离 bD 即为切削层公称宽度，实际横截面积 BCDE就是切削面积。
(6)合成切削运动
切削过程中，由主运动和进给运动合成 的运动称为合成切削运动。 合成切削运动方向：就是切削刃选定点相 对于工件的瞬时合成切削运动的方向； 合成切削速度ve：就是切削刃选定点相对 于工件的合成切削运动的瞬时速度。
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
二、切削运动与切削要素
背吃刀量是指过切削刃选定点在垂直

人字齿等。
通过带与带轮之间的摩擦力 传递运动和动力，具有结构 简单、制造容易、运转平稳 等特点。根据带截面形状可 分为平带、V带、多楔带等。
用于支撑旋转零件并传递运 动和动力，根据轴线形状可 分为直轴、曲轴和软轴等。
轴承
用于支撑轴并减少其摩擦系 数的零件，根据摩擦性质可 分为滑动轴承和滚动轴承两
大类。
高精度
通过精确的数值计算和控制， 实现加工过程的高精度。
高效率
自动化程度高，减少人工干预 ，提高生产效率。
灵活性
可轻松实现复杂形状和结构的 加工，适应性强。
柔性制造系统（FMS）简介
FMS定义
一种高度自动化的制造系统， 可根据生产需求灵活调整生产
流程。
加工设备
如数控机床、加工中心等。
物料储运系统
实现工件的自动识别和运输。
定期检查轴承运转情况 及时更换损坏或磨损严重的轴承部件
04
连接与紧固技术
连接类型及其特点
刚性连接
被连接件之间不能产生相对运动的连接。如焊接、铆接、螺纹连接等。这类连 接能传递较大的动力，并能承受各种外力作用。
挠性连接
允许被连接件之间产生一定相对位移的连接。如各种弹性元件构成的挠性连接 、轴承与轴之间的连接等。这类连接可缓冲、减振、提高抗冲击能力。
机械基础PPT课件
目 录
• 机械概述与分类 • 机构与传动基础知识 • 轴承与润滑技术 • 连接与紧固技术 • 液压与气动技术 • 机械制造工艺基础 • 现代制造技术与装备发展趋势
01
机械概述与分类
机械定义及作用
机械定义
机械是装置有驱动、传动、工作、控 制等部分，通过能量转换实现有用功 的装置或系统。
液压传动

的贡献。
机械的基本组成
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02
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机械零件
机械零件是构成机械的基本单 元，包括各种形状的杆、轴、
齿轮、轴承等。
机构
机构是由两个或两个以上的零 件组成的，可以完成某些特定
运动的单元。
传动系统
传动系统是用于传递运动和动 力的系统，包括齿轮传动、带
传动、链传动等。
控制系统
控制系统是用于控制机械运动 和工作的系统，包括各种传感
实践环节可以帮助学生更好地理解机械原理、机 构组成和功能关系等理论知识。
提高综合素质
实践环节不仅培养学生的专业能力，还涉及团队 协作、沟通协调等综合素质的培养。
工程实践的方法与步骤
明确任务和目标
在实践开始前，学生应明确实践的任 务和目标，了解所需的理论知识和技 能。
制定计划
学生应根据任务和目标，制定详细的 实践计划，包括时间安排、步骤流程 等。
机械零件是构成机械系统 的基本单元，是机械系统 的基础。
分类
机械零件可分为通用零件 和专用零件两类。
功能
机械零件的功能包括传递 运动、承受载荷、传递动 力等。
机械系统
定义
机械系统是由多个相互关联的机 械零件组成的有机整体。
组成
机械系统通常由原动机、传动装置 、工作装置、控制装置等组成。
功能
机械系统的功能是实现某种特定的 运动或完成某种特定的任务。
制造工艺的技术应用
数控技术的应用
01
数控技术是机械制造工艺中的重要技术，可以实现高精度、高
效率的加工。
成组技术的应用
02
成组技术是将形状、尺寸、工艺相似的零件组成一个零件组，
针对组内零件进行相似性加工，以提高生产效率。