自动化部机械设计相关基础理论课一ppt课件

1、自动化部机械设计相关根底实际一1.机械零件的失效方式与设计准那么 机械设计流程公差与配合形位公差目录机械装配根本概念123452切削机械加工6.机械设计流程1绪论 ： 机器的构成 机器：具有确定相对运动的构件组合体，能做有用的功或实现能量转换。原动机 : 系统动力源，将其他方式的能量转化为机械能任务机 : 直接完成工艺动作传动安装: 实现原动机与任务机之间的运动与动力传送.一、机械应满足的要求1、满足运用要求,消费率力高.2、平安可靠,有足够的运用寿命.3、制造、运转费用低.4、操作维护方便5、其它要求: 运输方便,外型美观二、机械设计的普通程序.三、机械零件的设计步骤1、建立计算模型拟定零件

2、的计算简图2、确定作用在零件上的载荷；3、选择资料；4、根据零件能够的失效方式，选用相应的设计准那么，确定零件的外形和主要尺寸；5、根据加工工艺的要求、规范规范等，圆整设计尺寸；6、根据加工和装配要求确定零件的其他尺寸；7、绘制零件任务图，编写设计阐明书。.机械零件的失效方式与设计准那么一、失效的概念机械零件在规定的运用条件下、规定寿命期限内，不能完成规定功能失效。二、常见失效方式1、整体断裂：过载断裂、疲劳断裂塑性变形；2、外表破坏：点蚀、剥落、胶合、磨损、擦伤；3、过大变形：过大弹变刚度缺乏 塑性变形强度缺乏4、 剧烈的振动；5、 功能失效。.机械零件的失效方式与设计准那么1、 强度准那么

3、衡量机械零件任务才干的根本准那么强度：零件抵抗整体断裂、外表接触疲劳及塑性变形的才干。 零件的任务应力； 资料的许用应力；资料的极限应力；平安系数。 例：轴强度缺乏断裂等2 刚度准那么刚度：零件抵抗弹性变形的才干。零件任务时的挠度、挠角、转角；零件任务时的挠度、挠角、转角的许用值；例：机床主轴刚度缺乏，零件加工精度低注：改动资料对提高刚度无效，改动零件截面，减少跨度是提高刚度的有效措施。3、寿命准那么 设计寿命LL要求寿命4、耐磨性准那么耐磨性：零件抵抗磨损失效的才干。磨损导致零件尺寸和外形的变化，过度磨损导致精度 强度5、振动稳定性准那么限定回转零件的任务频率偏离系统固有频率，防止共振.公差

4、于配合一，尺寸公差的表现方式.公差于配合二，尺寸公差的标注方式.分类与符号形位公差外形公差(单一要素,无基准) 外形或位置公差单一或并联要素,有或无基准 位置公差(并联要素,有基准平面度 直线度 圆度 圆柱度 线轮廓度 面轮廓度 定向 垂直度 角度 平行度 跳动 圆跳动 全跳动 定位 位置度 同心度 对称度.定义与标注平面度Flatness定 义:实践被测要素对理想平面的允许变动.公差带:间隔为平面度公差值t的两平行平面之间的区域. Meaning.定义与标注圆度(Circularity/Roundness )定 义:实践被测要素对理想圆的允许变动.公差带:在同一正截面上.半径差为圆度公差值的

5、同心圆之间的区域.Meaning.定义与标注圆柱度(Cylindricity) 定 义:实践被测要素对理想圆柱的允许变动.公差带:半径差为圆柱度公差值的两同轴圆柱面之间的区域.Meaning.定义与标注轮廓度公差当轮廓度公差未标明基准时,其公差带是浮动的,属于外形公差;当轮廓度公差标明基准时,其公差带是固定的,属于位置公差.定义与标注线轮廓度(Profile of a line) 定 义(无基准):实践被测要素对理想轮廓线的允许变动.公差带(无基准):间隔为线轮廓度公差值,对理想轮廓线对称分布的两等距曲线之间的区域.定 义(有基准):实践被测要素对具有确定位置的理想轮廓线的允许变动.公差带(有

6、基准):间隔为线轮廓度公差值,对具有确定位置的理想轮廓线对称分布的两等距曲线之间的区域.Meaning.定义与标注面轮廓度(Profile of a surface) 定 义(无基准):实践被测要素对理想轮廓面的允许变动.公差带(无基准):间隔为线轮廓度公差值,对理想轮廓面对称分布的两等距曲面之间的区域.定 义(有基准):实践被测要素对具有确定位置的理想轮廓面的允许变动.公差带(有基准):间隔为线轮廓度公差值,对具有确定位置的理想轮廓面对称分布的两等距曲面之间的区域.Meaning.定义与标注定向公差定向公差:是关联实践要素对具有确定方向的理想被测要素的允许变动.理想被测要素的方向由基准及实际

7、正确尺寸(角度)确定. 当实际正确角度为0时,称为平行度公差; 当实际正确角度为90时,称为垂直度公差; 当实际正确角度为其它恣意角度时,称为倾斜度(角度)公差.定义与标注平行度(Parallelism) 公差带:当以平面为基准时(如图),公差带是间隔为平行度公差值,平行于基准平面的两平行平面之间的区域.Meaning.定义与标注垂直度(Perpendicularity)公差带:当以平面为基准时,假设被测要素为平面(如以下图),那么其垂直度公差带是间隔为垂直度公差值,垂直于基准平面的两平行平面之间的区域.Meaning.定义与标注角度/倾斜度(Angularity )公差带:恣意方向上线对面的

8、倾斜度公差带(如以下图)是直径为倾斜度公差值,与基准平面成实际正确方向的圆柱面内的区域.Meaning.定义与标注跳动公差跳动公差是基于特定的丈量方法规定的具有综合性质的形位公差工程.分为圆跳动和全跳动两种.定义与标注圆跳动(Circular Runout)圆跳动公差是关联实践被测要素对理想圆的允许变动,理想圆的圆心在基准轴在线.根据允许变动的方向,圆跳动可以分为径向圆跳动,轴向(端面)圆跳动和斜向圆跳动三种.Meaning.定义与标注定位公差定位公差是关联实践被测要素对具有确定位置的理想被测要素的允许变动.理想被测要素的位置由基准及实际正确尺寸确定.当实际正确尺寸为零,且基准要素和被测要素均

9、为轴线时,称为同轴度公差;假设基准要素和被测要素的轴线足够短,或均为中心点时,称为同心度公差;当实际正确尺寸为零,基准要素或被测要素为其它中心要素时,称为对称度公差;在其它情况下,均统称为位置度公差.定义与标注同心(轴)度(Concentricity)同轴度公差带是直径为同轴度公差值,轴线与基准轴线重合的圆柱面内的区域.Meaning.定义与标注对称度(Symmetry)对称度公差带是间隔为对称度公差值,中心平面 (中心线.轴线)与基准中心要素(中心平面.中心线或轴线)重合的两平行平面(或两平行直线)之间的区域.Meaning.定义与标注位置度(Position)根据被测要素的不同,位置度公差

10、可以分为点的位置度公差,线的位置度公差和面的位置度公差.如图,各孔的中心线必需位于直径为位置度公差0.25,轴线位于由基准A.B.C和实际正确尺寸所确定的理想位置上的圆柱面公差带内.計算公式:.常见符号及标注名称标注方式名称标注方式材料厚度T最大MAX直径最小MIN球面直径S参考尺寸REF半径R版本REV球面半径SR变更点平方SQ倒角Cx公制螺纹Mx特殊公差2.0英制螺纹#x-xx特殊公差2.0表面粗糙度相同特征TYP-0.1-0.3+0.1+0.3.常见公差标注. 机器装配机械装配根本概念 机械装配是按规定的精度和技术要求，将构成机器的零件结合成组件、部件和产品的过程。装配是机器制造中的后期

11、任务，是决议产质量量的关键环节。 机器装配根本作业 机器装配精度清洗衔接校正、调整与配作 平衡验收、实验相互位置精度相互运动精度相互配合精度.装配任务的根本内容清洗去除粘附在零件上的灰尘、切屑和油污。清洗后的零件通常还具有一定的中间防锈才干。联接可装配联接螺纹联接、键联接和销钉联接等，其中以螺纹联接的运用最为广泛。不可装配衔接焊接、铆接及过盈衔接等。.校正、调整与配作校正是指产品中相关零部件相互位置的找正、找平及相应的调整任务。 配作通常指配钻、配铰、配刮和配磨等。平衡防止运转平稳性要求较高的机器在运用中出现振动。验收实验根据有关技术规范和规定，对其进展比较全面的检验和实验。装配任务的根本内容

12、. 机器装配精度分析回转台床鞍升降台P0TRS图5-1 卧式万能铣床任务台面对升降台垂直挪动的垂直度要求千分表直角尺任务台挪动方向影响装配精度的要素 零件的加工精度与多个零件精度有关，图5-1 装配方法与装配技术 零件间的接触质量 力、热、内应力引起的零件变形 旋转零件的不平衡 .切削机械加工钳工：经过工人手持工具进展切削加工。机械加工：采用不同的机床如车床、铣 床、刨床、磨床、钻床等对工 件进展切削加工。. 加 工 精 度加工精度：指零件经切削加工后，其尺寸、外形、位置等参数同实际参数的相符合的程度，偏向越小，加工精度越高，它包括：a. 尺寸精度：零件尺寸参数的准确程度。b.外形精度：零件外

13、形与理想外形接近程度。c.位置精度：零件上实践要素点、线、面相对于基准之间位置的准确度。2022/7/10.2022/7/102.1 加 工 精 度国家规范规定：常用的精度等级分为20级，分别用IT01、IT0、IT1、IT2IT18表示。数字越大，精度越低。其中IT5-IT13常用。高 精 度：IT5、IT6 通常由磨削加工获得。中等精度：IT7-IT10 通常由精车、铣、刨获得。低 精 度：IT11-IT13 通常由粗车、铣、刨、钻 等加工方法获得。.精度等级尺寸精度范围Ra值范围（m）相应的加工方法低精度IT13IT 112512.5粗车、粗镗、粗铣、粗刨、钻孔等中等精度IT10IT 9

14、6.33.2半精车、半精镗、半精铣、半精刨、扩孔等IT8IT 71.60.8精车、精镗、精铣、精刨、粗磨、粗铰等高精度IT7IT 60.80.2精磨、精铰等特别精密精度IT5IT2Ra0.2研磨、珩磨、超精加工、抛光等零件精度等级及其相应的加工方法.2.2 表 面 粗 糙 度外表粗糙度：零件微观外表高低不平的 程度。 产生的缘由： 1切削时刀具与工件相 对运动产生的磨擦； 2机床、刀具和工件在加工时的振动； 3切削时从零件外表撕裂的切屑产生的痕迹； 4加工时零件外表发生塑性变形。 .2.2 表 面 粗 糙 度 外表粗糙度对零件质量的影响： 零件的外表粗糙度对机器零件的性能和运用寿命影响较大，主

15、要有以下几个方面： 1零件外表粗糙，将使接触面积减小，单位面积压力加大，接触 变形加大，磨擦阻力增大，磨损加快； 2) 外表粗糙度影响配合性质。对于间隙配合，外表粗糙易磨损， 呵斥间隙迅速加大；对于过盈配合，在装配时，可使微小凸峰 挤平，有效过盈量减少，使配合件强度降低； 3零件外表粗糙，低谷处容易聚积腐蚀性物质，且不易去除，造 成外表腐蚀； 4当零件接受载荷时，凹谷处易产生应力集中，以致产生裂纹而 呵斥零件断裂。.2.2 表 面 粗 糙 度国家规范规定：外表粗糙度分为14个等级，分别用 表示，数字越大，外表越粗糙。外表粗糙度符号上的数值Ra,单位是微米m。2022/7/10.2.2 表 面 粗 糙 度外表粗糙度符号的意义及运用 符号 符号说明 意义及应用基本符号单独使用无意义基本符号上加