机械制造基础绪论金属材料的力学性能ppt课件

1、第第1章章 机械制造概述机械制造概述 1.1 机械的普通概念123一、机械的概念第第1章章 机械制造概述机械制造概述 1.1 机械的普通概念二、机械与机械产品普通以为机械是一切具有确定的运动系统的机器和机构的总称，如机床、迁延机等。机械产品指的是以金属资料作为主要原资料，经过铸造、锻造、车、铣、刨、磨和钳等各种机械加工方式加工而成的产品。第第1章章 机械制造概述机械制造概述 1.1 机械的普通概念三、机械与人的关系第第1章章 机械制造概述机械制造概述 四、机械产品的分类四、机械产品的分类1.1 机械的普通概念第第1章章 机械制造概述机械制造概述 四、机械产品的分类四、机械产品的分类1.1 机械

2、的普通概念机械的普通概念第第1章章 机械制造概述机械制造概述 四、机械产品的分类四、机械产品的分类1.1 机械的普通概念机械的普通概念第第1章章 机械制造概述机械制造概述 一、相关概念一、相关概念1.2 机械制造的普经过程机械制造的普经过程消费过程：指产品由原资料到废品之间各个相互消费过程：指产品由原资料到废品之间各个相互联络的劳动过程的总和。联络的劳动过程的总和。工艺过程：在机械产品的消费过程中，经过改动工艺过程：在机械产品的消费过程中，经过改动消费对象的外形、尺寸、相对位置和性质等，使其消费对象的外形、尺寸、相对位置和性质等，使其成为半废品或者废品的过程。成为半废品或者废品的过程。机械工艺

3、过程：指采用机械加工的方法，直接改机械工艺过程：指采用机械加工的方法，直接改动毛坯的外形动毛坯的外形 尺寸和外表质量等，使其成为零件尺寸和外表质量等，使其成为零件的过程。的过程。第第1章章 机械制造概述机械制造概述 1.2 机械制造的普经过程机械制造的普经过程第第1章章 机械制造概述机械制造概述 二、自动化制造系统二、自动化制造系统1.2 机械制造的普经过程机械制造的普经过程一、刚性自动化消费一、刚性自动化消费1 1、刚性半自动化单机、刚性半自动化单机2 2、刚性自动化单机、刚性自动化单机 3 3、刚性自动化消费线、刚性自动化消费线二、柔性制造单元二、柔性制造单元FMCFMC三、柔性制造系统三

4、、柔性制造系统FMSFMS四、柔性制造线四、柔性制造线FMLFML五、柔性装配线五、柔性装配线FALFAL六、计算机集成制造系统六、计算机集成制造系统CIMSCIMS第第1章章 机械制造概述机械制造概述 三、零件的消费过程三、零件的消费过程1.2 机械制造的普经过程机械制造的普经过程第第1章章 机械制造概述机械制造概述 四、零件的装配过程四、零件的装配过程1.2 机械制造的普经过程机械制造的普经过程装配是指将零件按规定的技术要求组装起来，并经过装配是指将零件按规定的技术要求组装起来，并经过调试、检验使之成为合格产品的过程。调试、检验使之成为合格产品的过程。第第1章章 机械制造概述机械制造概述

5、一、毛坯的制造一、毛坯的制造1.3 机械制造的根本环节机械制造的根本环节1 1、什么是毛坯？、什么是毛坯？2 2、毛坯的种类、毛坯的种类常见的毛坯种类有以下几种：常见的毛坯种类有以下几种： 1 1铸件铸件 2 2锻件锻件 3 3型材型材 4 4焊接件焊接件 5 5其它毛坯其它毛坯3 3、毛坯的选择、毛坯的选择1 1零件的消费纲领零件的消费纲领2 2零件资料的工艺性零件资料的工艺性3 3零件的构造外形和尺寸零件的构造外形和尺寸4 4现有的消费条件现有的消费条件 第第1章章 机械制造概述机械制造概述 二、机械加工方法二、机械加工方法1.3 机械制造的根本环节机械制造的根本环节A、传统机械加工的特征

6、、传统机械加工的特征刀具资料比被加工资料硬。刀具资料比被加工资料硬。 靠机械能力的作用去除多余的资料。靠机械能力的作用去除多余的资料。 加工过程主要靠操作者的阅历来控制。加工过程主要靠操作者的阅历来控制。 自动化程度相对较低，消费效率不高，精度较低。自动化程度相对较低，消费效率不高，精度较低。第第1章章 机械制造概述机械制造概述 1.4现代制造技术现代制造技术 现代加工技术现代加工技术 线切割、激光切削加工、电火花加工线切割、激光切削加工、电火花加工 新资料新资料 c) c) 新的切削方式新的切削方式 高压水切割高压水切割 激光切割激光切割 电火花电火花 线切割线切割一、现代加工中的新事物一、

7、现代加工中的新事物第第1章章 机械制造概述机械制造概述 1.4现代制造技术现代制造技术二、数控技术二、数控技术目前世界上数控技术及其配备开展的趋势来看，其主目前世界上数控技术及其配备开展的趋势来看，其主要研讨热点有以下几个方面。要研讨热点有以下几个方面。1 1高速、高精加工技术及配备的新趋势高速、高精加工技术及配备的新趋势2 25 5轴联动加工和复合加工机床快速开展轴联动加工和复合加工机床快速开展3 3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发 展的主要趋势展的主要趋势4 4注重新技术规范、规范的建立注重新技术规范、规范的建立第第1章章 机械制造概述机械制

8、造概述 1.4现代制造技术现代制造技术三、三、CAD/CAM/CAPP1 1CADCAD即计算机辅助设计即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided (CAD-Computer Aided Design) Design)2 2CAM (computer Aided ManufacturingCAM (computer Aided Manufacturing，计算机，计算机 辅助制造辅助制造) )3 3CAPPCAPPComputer Aided Process PlanningComputer Aided Process Planning4 4CAE(Computer Aided E

9、ngineering)CAE(Computer Aided Engineering)5 5PDMPDMProduct Data ManagementProduct Data Management。 第第1章章 机械制造概述机械制造概述 1.5 思索与练习 察看他身边的机械产品，他们都属于那些类型的机械产品，都有什么特点，对任务环境有什么要求。 察看和思索新技术和新资料对机械制造和环节维护的相互依存关系。 经过现场察看对照课程中相应的机械产品图例，比较产品的异同点。 思索当今时代怎样才干成为一名优秀的机械制造工程师。 认识学习的思绪和方法，思索怎样才干抓紧时代脉搏，学好先进的制造技术。 效率和质

10、量是企业的生命，思索提升效率和提高产质量量的措施主要有哪些。第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的力学性能2.1减速器零部件资料性能确实定阐明一、减速器的零部件构成一、减速器的零部件构成图2-1齿轮轴实体图传动零件齿轮或蜗杆、传动零件齿轮或蜗杆、轴、轴承、箱体及其附件轴、轴承、箱体及其附件所组成。所组成。根本构造：根本构造：1齿轮、轴及轴承组合；齿轮、轴及轴承组合；2箱体；箱体；3减速器附件减速器附件第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的力学性能2.1减速器零部件资料性能确实定阐明减速器零部件资料性能确实定阐明二、资料性能分析的关键要素二、资料性能分析的关键要素资料的力学性能资料的力学性能

11、压力加工性能压力加工性能焊接性能焊接性能 热处置性能热处置性能 切削加工性能切削加工性能 第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的力学性能2.2金属资料力学性能根底知识金属资料力学性能根底知识一、强度一、强度图图2-3低碳钢力低碳钢力-伸长曲线伸长曲线1弹性变形阶段弹性变形阶段2屈服变形阶段屈服变形阶段3均匀塑性变形阶段均匀塑性变形阶段4部分集中变形阶段缩颈部分集中变形阶段缩颈强度目的：屈服点和抗拉强度。强度目的：屈服点和抗拉强度。第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的力学性能2.2金属资料力学性能根底知识二、塑性二、塑性断裂前资料发生不可逆永久变形的才干称为塑性。其计算公式为 =(L1-

12、L0)/L0100% 2-4 式中 试样断后伸长率，%; L0试样原始标距长度，mm; L1试样拉断后的标距长度，mm。 试样拉断后，缩颈处横截面面积的最大缩减量与原始横截面面积的百分比称为断面收 缩率，其计算公式为 =(S0-S1)/S0100% 2-5 式中 断面收缩率，%; S0试样原始横截面面积，mm2; S1试样拉断后缩颈处的最小横截面面积，mm2。第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的力学性能2.2金属资料力学性能根底知识金属资料力学性能根底知识三、硬度三、硬度 划痕硬度：如莫氏硬度划痕硬度：如莫氏硬度 压入硬度。压入硬度。 布氏硬度布氏硬度 洛氏硬度洛氏硬度 维氏硬度维氏硬度

13、回跳硬度：如肖氏硬度回跳硬度：如肖氏硬度 显微硬度显微硬度 高温硬度高温硬度第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的力学性能2.2金属资料力学性能根底知识金属资料力学性能根底知识四、韧性四、韧性 韧性指的是资料的断裂前吸收能量和进展塑性韧性指的是资料的断裂前吸收能量和进展塑性变形的才干。与脆性相反，资料在断裂前有较大变、变形的才干。与脆性相反，资料在断裂前有较大变、断裂时断面常呈现外延形变，此形变不能立刻恢复，断裂时断面常呈现外延形变，此形变不能立刻恢复，其应力其应力- -形变关系成非线性、耗费的断裂能很大材形变关系成非线性、耗费的断裂能很大材料。通常以冲击强度的大小来衡量。韧性越好，那料。通

14、常以冲击强度的大小来衡量。韧性越好，那么么发生脆性断裂的能够性越小。发生脆性断裂的能够性越小。第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的力学性能2.2金属资料力学性能根底知识金属资料力学性能根底知识五、疲劳强度五、疲劳强度 许多机械零件，如轴、齿轮、轴承、叶片、弹许多机械零件，如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等，在任务过程中各点的应力随时间作周期的簧等，在任务过程中各点的应力随时间作周期的变化，这种随时间作周期性变化的应力称为交变变化，这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力也称循环应力。在交变应力的作用下，应力也称循环应力。在交变应力的作用下，虽然零件所接受的应力低于资料的屈服点，但经虽然零件所接

15、受的应力低于资料的屈服点，但经过较长时间的任务后产生裂纹或忽然发生完全断过较长时间的任务后产生裂纹或忽然发生完全断裂的景象称为金属的疲劳强度裂的景象称为金属的疲劳强度第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的力学性能2.3减速器零件的资料性能确定过程减速器零件的资料性能确定过程一、轴类零件一、轴类零件任务条件任务条件主要用于支承传动零件如齿轮、凸轮等、主要用于支承传动零件如齿轮、凸轮等、传送运动和动力。任务时主要受交变弯曲和改动应力传送运动和动力。任务时主要受交变弯曲和改动应力的复协作用，有时也接受拉压应力；轴与轴上零件有的复协作用，有时也接受拉压应力；轴与轴上零件有相对运动，相互间存在摩擦和磨

16、损相对运动，相互间存在摩擦和磨损性能要求性能要求良好的综合力学性能；高疲劳强度，降低应力集中敏良好的综合力学性能；高疲劳强度，降低应力集中敏感性；外表要有高硬度、高耐磨性；特殊性能要求感性；外表要有高硬度、高耐磨性；特殊性能要求如高温中任务的轴，抗蠕变性能要好；在腐蚀性介如高温中任务的轴，抗蠕变性能要好；在腐蚀性介质中任务的轴，要求耐蚀性好等质中任务的轴，要求耐蚀性好等第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的力学性能2.3减速器零件的资料性能确定过程减速器零件的资料性能确定过程二、齿轮类零件二、齿轮类零件任务条件任务条件齿轮是各类机械、仪表中运用最多的零件之一，其作齿轮是各类机械、仪表中运用最

17、多的零件之一，其作用是传送动力、调理速度和运动方向。只需少数齿轮用是传送动力、调理速度和运动方向。只需少数齿轮受力不大，仅起分度作用。受力不大，仅起分度作用。性能要求性能要求(A)高的接触疲劳强度、高的外表硬度和耐磨性，防高的接触疲劳强度、高的外表硬度和耐磨性，防止齿面损伤。止齿面损伤。(B)高的抗弯强度、足够的弯曲疲劳强度、适当的心高的抗弯强度、足够的弯曲疲劳强度、适当的心部强度和韧性，防止疲劳、过载及冲击断裂。部强度和韧性，防止疲劳、过载及冲击断裂。(C)良好的切削加工性和热处置工艺性，以获得高的良好的切削加工性和热处置工艺性，以获得高的加工精度和低的外表粗糙度，提高齿轮抗磨损才干。加工精

18、度和低的外表粗糙度，提高齿轮抗磨损才干。第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的力学性能2.3减速器零件的资料性能确定过程减速器零件的资料性能确定过程三、箱体类零件三、箱体类零件 任务条件任务条件箱体是机器或部件的根底零件，由它将箱体是机器或部件的根底零件，由它将机器或部件中的有关零件衔接成一个整体，以坚机器或部件中的有关零件衔接成一个整体，以坚持正确的相互位置，彼此能协调地运动。持正确的相互位置，彼此能协调地运动。 性能要求性能要求 具有较好的刚度和减振性。良好的抗拉强度具有较好的刚度和减振性。良好的抗拉强度第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的力学性能2.4拓展训练一、知识拓展一、知识拓展:其它常见零件的选材和处置工艺其它常见零件的选材和处置工艺表2-2轴杆类零件选材和处置工艺第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的力学性能2.4拓展训练一、知识拓展一、知识拓展:其它常见零件的选材和处置工艺其它常见零件的选材和处置工艺表2-3盘套类零件选材和处置工艺第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的力学性能2.4拓展训练一、知识拓展一、知识拓展:其它常见零件的选材和处置工艺其它常见零件的选材和处置工艺表2-4机架、箱体类零件选材和性能特点第第2章章 金属资料的力学性能金属资料的