【大学课件】机械制造基础复习串讲

机械制造基础复习串讲绪论机械制造基础是机械工程学科的重要组成部分，是学习其他专业课程的基础。机械加工分类切削加工切削加工是利用刀具对工件进行切削，去除材料，改变工件形状、尺寸和表面质量的过程。常见的切削加工方法包括车削、铣削、钻削、镗削、磨削等。塑性加工塑性加工是利用外力使金属材料发生塑性变形，改变其形状和尺寸的过程。常见的塑性加工方法包括锻造、冲压、拉伸、弯曲等。其他加工除了切削加工和塑性加工，还有其他一些重要的机械加工方法，例如焊接、铸造、热处理、表面处理等。几何公差及其检测尺寸公差是指零件实际尺寸允许偏离其名义尺寸的范围。形状公差是指零件实际形状允许偏离其理想形状的范围。位置公差是指零件上某要素的实际位置允许偏离其理想位置的范围。方向公差是指零件上某要素的实际方向允许偏离其理想方向的范围。表面质量及其测量表面粗糙度是表面质量的重要指标，反映了表面微观几何形状的特征。它会影响零件的强度、疲劳寿命、密封性能、摩擦性能等。表面波纹是表面宏观几何形状的偏差，会影响零件的配合精度和美观性。表面质量测量方法包括轮廓仪、扫描电镜等，可以对不同尺度的表面特征进行分析和测量。焊接及其分类1熔焊利用热能使焊件熔化，形成熔池，冷却后凝固而形成焊缝。2压焊利用压力使焊件相互接触，在高温或常温下产生原子间的结合而形成焊缝。3钎焊利用熔点低于母材的钎料，在高温下填充在焊件的接缝处，并与焊件相互扩散而形成焊缝。铸造工艺及其分类砂型铸造最常见的铸造方法，使用砂型作为模具，成本低，工艺简单，适用于形状复杂，尺寸较大的零件。压铸使用金属模具，压力下将熔融金属压入模具，生产效率高，适合批量生产形状简单、尺寸较小的零件。精密铸造用蜡或塑料等可熔材料制作模型，再用耐火材料包裹，最后熔掉模型，得到铸件，精度高，表面光洁度好。塑性加工工艺及其分类压力加工利用外力使金属材料产生塑性变形，从而改变其形状和尺寸的加工方法。锻造利用锤击或压力使金属材料产生塑性变形，从而改变其形状和尺寸的加工方法。轧制利用轧辊之间的压力使金属材料产生塑性变形，从而改变其形状和尺寸的加工方法。切削加工工艺及其分类车削主要用于加工轴类零件，例如轴、杆、套等，常用于加工外圆、端面、圆锥面、螺纹等。铣削主要用于加工平面、沟槽、齿轮等，例如加工平板、齿轮箱、机床床身等。钻削主要用于加工孔，例如加工各种尺寸的孔、螺纹孔等。刨削主要用于加工平面、沟槽等，例如加工大型机床的床身、工作台面等。刀具刀具是机械加工中用来切除金属或非金属材料的工具。刀具主要由刀头、刀柄和刀杆组成。刀头是用来切削材料的部分，刀柄用来固定刀头，刀杆用来连接刀头和刀柄。刀具根据其用途和结构可以分为很多种类，常见的刀具类型有车刀、铣刀、钻头、镗刀、铰刀、刀具等等。切削液切削液是金属切削加工中不可或缺的润滑剂和冷却剂。它可以降低切削温度、减少切削力、提高刀具寿命、改善表面质量并降低加工成本。切削液的种类繁多，根据其主要成分可分为：水基切削液油基切削液合成切削液金属热处理淬火提高金属硬度和强度，改善耐磨性回火降低金属硬度，提高韧性，消除内应力正火细化晶粒，改善金属力学性能退火软化金属，改善加工性能机械制图基础1基础知识掌握投影、图线、尺寸标注等基础知识，为后续学习打下基础。2绘图工具熟悉制图软件和工具，包括AutoCAD、SolidWorks等，提高绘图效率。3标准规范了解国家标准和行业规范，确保图纸的准确性和一致性。三视图及展开图三视图是将物体投影到三个互相垂直的平面上得到的图形，分别称为主视图、俯视图和左视图。展开图是指将物体的表面展开成平面图形，以便于加工或制作。三视图和展开图是机械制图中的重要内容，它们是表达物体形状和尺寸的重要手段。断面图断面图是在物体上假想用一个平面去切割，然后将与切割平面相交的部分移去，而将切割平面与物体相交的截面用投影法画在投影面上，所得到的图形称为断面图。断面图是为了表达物体的内部结构而绘制的，它可以直观地显示出物体的内部形状和结构，便于人们理解和设计。断面图分为全断面图和局部断面图全断面图是指将物体全部剖开所得的截面图局部断面图是指将物体的一部分剖开所得的截面图装配图爆炸视图将零部件按装配顺序逐层展开，便于观察零件之间的关系和装配过程。标注尺寸标注零件尺寸，便于制造和检验，确保装配精度。零件清单列出所有零件名称、数量、材料等信息，方便管理和制造。尺寸标注尺寸线尺寸线是用来标注尺寸的细实线，箭头指向被标注的尺寸范围。尺寸箭头尺寸箭头是用来指示尺寸线的起止点的箭头，一般用细实线绘制，箭头高度应一致。尺寸数字尺寸数字应置于尺寸线的中点，并与尺寸线平行，数字大小要适当，易于阅读。公差标注1尺寸公差表示允许尺寸偏差的范围，用±符号和数值表示。2形状公差表示允许形状和位置偏差的范围，用几何公差符号和数值表示。3表面粗糙度表示表面粗糙程度，用符号Ra和数值表示。几何公差标注形状公差例如直线度、平面度、圆度、圆柱度、轮廓度、对称度等。位置公差例如位置度、平行度、垂直度、角度、对称度、同心度等。方向公差例如倾斜度、方向公差、线方向公差等。尺寸公差例如尺寸公差、尺寸链公差等。表面质量标注表面粗糙度Ra值表示平均粗糙度，常用单位为微米（μm）。形状误差例如圆度、直线度、平面度等。位置误差包括平行度、垂直度、对称度等。装配件的关系和配合装配关系装配关系是指两个或多个零件之间在装配后相互位置和运动关系，例如固定连接、滑动连接、旋转连接等。配合配合是指两个相互配合的零件之间尺寸的相互关系，主要有三种类型：过盈配合、间隙配合和过渡配合。装配连接方式螺栓连接通过螺栓和螺母将两个或多个零件连接在一起。广泛应用于机器的装配和维修中。焊接连接利用焊接材料将两个或多个零件熔接在一起，形成牢固的连接。铆接连接利用铆钉将两个或多个零件连接在一起，常用于结构件的连接。销键连接利用销或键将两个零件连接在一起，用于传递轴向力或防止零件相对转动。销键连接结构简单销键连接结构简单，加工方便，成本低廉。承载能力有限销键连接主要用于承受径向载荷，承载能力有限。易于拆卸销键连接可方便地拆卸，便于装配和维修。螺栓连接1连接类型螺栓连接是一种可拆卸连接，可以根据需要轻松拆卸和重新组装。2连接强度螺栓连接可以承受较大的拉伸和剪切载荷，使其成为机械制造中常用的连接方式。3应用范围螺栓连接广泛应用于各种机械设备和结构，例如汽车、飞机、桥梁等。焊接连接热熔连接利用高温将金属熔化，并使熔化的金属相互渗透，形成牢固的连接压力焊接利用压力将金属紧密接触，并使金属发生塑性变形，形成牢固的连接摩擦焊接利用摩擦产生的热量将金属熔化，并在压力下形成牢固的连接铆接连接定义铆接连接是指用铆钉将两个或多个零件连接在一起的连接方式。分类铆接连接可以分为冷铆、热铆、爆炸铆等多种类型。优点铆接连接具有结构简单、强度高、密封性好、成本低等优点。缺点铆接连接的缺点是连接过程比较复杂，需要专门的设备和技术人员。铸造缺陷及其检测气孔铸件内部或表面出现的空洞，通常由气体析出或熔融金属中的气泡膨胀引起。缩孔铸件内部或表面出现的空洞，通常由金属凝固过程中体积收缩引起。冷隔铸件内部或表面出现的未熔合或部分熔合区域，通常由浇注温度过低或浇注速度过慢引起。塑性加工缺陷及其检测裂纹塑性加工过程中，材料可能出现裂纹。裂纹通常发生在弯曲、拉伸或冲压操作中，会导致零件强度下降和失效。皱纹材料在塑性加工过程中，可能会出现皱纹。皱纹通常发生在弯曲、拉伸或冲压操作中，会导致零件外观不良和尺寸偏差。毛刺塑性加工过程中，材料可能会产生毛刺。毛刺通常发生在切削或冲压操作中，会导致零件表面粗糙和安全隐患。切削加工缺陷及其检测刀具磨损刀具磨损会导致尺寸超差、表面粗糙度增加、工件表面出现划痕等缺陷。切削断裂切削断裂是指切削刃在切削过程中突然断裂，造成工件表面出现断裂痕迹，严重影响工件质量。热处理缺陷工件热处理过程中，如果温度控制不当，可能会导致工件出现硬度不均匀、变形、开裂等缺陷。热处理缺陷及其检测过热过热会导致金属组织发生变化，降低强度和韧性，甚至造成裂纹。过烧过烧是金属过热到一定程度后，组织发生不可逆变化，导致性能下降。淬火裂纹淬火过程中，由于热应力过大，容易产生裂纹。回火裂纹回火过程中，由于内部应力不均匀，容易产生裂纹。综合案例分析案例一分析汽车发动机设计中的关键要素，包括材料选择、制造工艺、热处理和表面处理等。案例二评估精密机械加