【大学课件】机械制造基础复习串讲

机械制造基础复习串讲欢迎参加机械制造基础复习课程。本课程将全面回顾关键概念和技术，帮助你深入理解机械制造的核心知识。课程概述1制造工艺基础探讨材料性能、选择和热处理等基础知识。2测量和检验学习测量方法、量具使用和公差配合等内容。3机械加工基础介绍车削、铣削、钻削和磨削等加工技术。4焊接和切割讲解焊接原理、方法和切割技术。5铸造加工探讨铸造工艺、缺陷防治和热处理。6塑性成形学习塑性变形原理和各种成形技术。第一章制造工艺基础工艺流程设计学习如何设计高效的制造工艺流程，包括工序安排和工艺参数选择。工艺文件编制掌握工艺卡片、工艺规程等文件的编写方法。工艺装备选择了解如何根据生产需求选择合适的机床、工具和夹具。质量控制方法学习在制造过程中如何实施有效的质量控制措施。材料的性能及选择机械性能强度、硬度、韧性和弹性等，决定材料承受外力的能力。物理性能密度、熔点、导热性和电磁性等，影响材料在特定环境下的表现。化学性能耐腐蚀性、耐酸碱性等，决定材料在化学环境中的稳定性。工艺性能可铸性、可焊性和可加工性等，影响材料的加工难易程度。金属材料的组织结构晶体结构金属原子以特定方式排列，形成基本晶格。常见的有体心立方、面心立方和六方密堆积结构。晶粒由许多规则排列的原子组成，是金属材料的基本组织单元。晶粒大小影响材料性能。相在物理和化学性质上均匀一致的部分。如纯铁中的铁素体、奥氏体和渗碳体等。晶界相邻晶粒之间的过渡区域，对材料的强度和韧性有重要影响。材料的热处理1退火缓慢加热后保温，再缓慢冷却。用于消除内应力、软化材料。2正火加热至奥氏体化后空冷。改善组织，提高强度和韧性。3淬火快速加热后急冷。显著提高硬度和强度，但降低韧性。4回火淬火后再次加热至较低温度。调整硬度，提高韧性。第二章测量和检验尺寸测量使用卡尺、千分尺等工具测量工件的长度、直径等几何尺寸。形位公差检测检查工件的圆度、平面度、垂直度等几何特性。表面质量检测使用粗糙度仪等设备测量工件表面的粗糙度和波纹度。材料性能测试进行硬度、抗拉强度等材料性能测试。测量的基本方法直接测量法直接用量具测量被测量。如用卡尺测量长度。间接测量法测量其他量，通过计算得到被测量。如测螺纹节距。比较测量法将被测量与已知标准进行比较。如使用百分表。综合测量法同时测量多个参数，综合分析得出结果。如齿轮检查。量具的使用与维护使用前准备清洁量具和被测工件检查量具的零位选择合适的测量力正确使用方法保持正确的测量姿势避免测量力过大多点测量取平均值日常维护使用后清洁并涂抹防锈油定期校准和检查妥善存放，避免碰撞和潮湿公差配合与表面粗糙度尺寸公差允许的尺寸变动范围。包括基本偏差和公差等级。形位公差规定几何特征的允许变动。如圆度、平面度等。配合孔和轴配合的方式。包括过盈配合、过渡配合和间隙配合。表面粗糙度表面微观几何形状的测量。用Ra值表示。第三章机械加工基础机械加工是将工件加工成所需形状和尺寸的过程。主要包括车削、铣削、钻削、磨削等加工方法。车削加工1工件旋转工件安装在主轴上高速旋转，是车削加工的主运动。2刀具进给车刀沿轴向或径向移动，切除工件表面的金属。3切削参数选择根据材料和要求选择合适的切削速度、进给量和切削深度。4表面质量控制通过调整切削参数和选择合适的刀具来控制加工表面质量。铣削加工端铣铣刀轴线垂直于被加工表面，主要用于加工平面和沟槽。侧铣铣刀轴线平行于被加工表面，适用于加工各种轮廓和槽。铣削参数包括主轴转速、进给速度和切削深度，需根据材料和要求选择。铣削方式分为顺铣和逆铣，选择合适的方式可提高加工效率和质量。钻削加工1定位使用中心钻在工件表面钻出小孔，为主钻头提供引导。2钻孔主钻头旋转并下降，切削出所需直径的孔。3扩孔使用较大直径的钻头或铰刀扩大已有的孔。4精加工使用铰刀或精镗刀提高孔的尺寸精度和表面质量。磨削加工外圆磨加工圆柱形外表面，如轴、销等。工件旋转，砂轮进给。内圆磨加工圆柱形内表面，如轴承孔。工件旋转，小砂轮伸入孔内磨削。平面磨加工平面。工件在工作台上往复运动，砂轮旋转切削。无心磨加工圆柱形外表面，无需夹持工件。适合批量生产。第四章焊接和切割焊接通过热或压力使金属工件连接成整体的工艺过程。切割使用热源或机械力将金属材料分离的工艺过程。安全防护焊接和切割过程中必须采取严格的安全措施。质量控制通过各种检测方法确保焊接和切割质量。焊接原理与焊接方法电弧焊利用电弧热量熔化金属。包括手工电弧焊、氩弧焊和埋弧焊等。气焊使用可燃气体与氧气混合燃烧产生高温焰。适用于薄板焊接。电阻焊利用电流通过工件接触面产生的热量和压力实现焊接。如点焊。特种焊接包括激光焊、电子束焊等高能束焊接方法，适用于特殊要求。焊接接头对接接头两个工件的端面相对，适用于承受较大应力的结构。搭接接头两个工件部分重叠，适用于薄板结构，但强度较低。T型接头一个工件垂直于另一个工件，常用于框架结构。焊接缺陷及其防治气孔焊缝中的气体孔洞。防治：清洁工件表面，控制焊接参数。裂纹焊缝或热影响区的裂缝。防治：预热工件，控制冷却速度。夹渣焊缝中的非金属夹杂物。防治：正确使用焊剂，多层焊时清理焊渣。未熔合焊缝与母材未完全融合。防治：调整焊接参数，确保充分熔化。切割方法与设备气割利用氧气与金属的剧烈氧化反应切割。适用于碳钢。等离子切割使用高温等离子弧切割。适用于各种金属，切割速度快。激光切割利用高能激光束熔化金属。精度高，适用于复杂形状。水射流切割超高压水流切割。无热影响区，适用于各种材料。第五章铸造加工1模型制作2造型与制芯3熔炼与浇注4清理与热处理5检验与修整铸造是将液态金属浇注到模具中，冷却凝固后获得所需形状铸件的工艺过程。它是一种重要的金属成形方法。铸造工艺流程1模型设计与制作根据铸件要求设计和制作模型，考虑收缩和加工余量。2造型与制芯使用型砂制作型腔，必要时制作砂芯。3熔炼将金属原料熔化，调整成分和温度。4浇注将液态金属浇入模具型腔中。5冷却与凝固控制冷却速度，确保铸件质量。6清理与热处理去除浇冒口，进行必要的热处理。铸造缺陷及其防治气孔铸件内部的气体孔洞。防治：提高金属纯净度，改善浇注系统。缩孔由于金属凝固收缩造成的空洞。防治：合理设计浇注系统，使用冒口。裂纹铸件表面或内部的裂缝。防治：控制冷却速度，优化铸件设计。夹渣铸件中的非金属夹杂物。防治：提高金属纯净度，改进浇注工艺。铸件热处理退火消除内应力，改善组织，提高可加工性。正火细化晶粒，提高强度和韧性。淬火提高硬度和耐磨性，但可能增加脆性。回火调整硬度，提高韧性和塑性。第六章塑性成形塑性成形是利用金属的塑性，通过外力使其产生永久变形，获得所需形状和性能的加工方法。主要包括锻造、冲压、挤压、拉拔和滚压等工艺。塑性变形原理弹性变形外力去除后，金属能恢复原状的变形。遵循胡克定律。塑性变形外力去除后，金属保持变形状态。是塑性加工的基础。屈服强度材料从弹性变形转变为塑性变形时的应力。加工硬化塑性变形过程中，金属强度和硬度增加的现象。锻造加工自由锻使用锤击或压力使金属自由变形。适用于单件或小批量生产。模锻在模具中成形。提高生产效率和产品一致性。辗环制造大型环形件。如轴承套圈、轮缘等。精密锻造近净成形技术，减少后续加工。如齿轮毛坯锻造。挤压和拉拔加工正向挤压金属在密闭容器中，通过小孔挤出。用于制造长条形产品。反向挤压金属流动方向与冲头运动方向相反。常用于制造空心件。冷拉拔将金属拉过缩小的模具孔。用于生产细长产品，如线材。热拉拔在高温下进行拉拔。适用于难变形金属，如钨丝制造。滚压加工1工件旋转工件固定在主轴上高速旋转。2滚轮