机械制造技术基础英文课件cha

机械制造技术基础掌握机械制造的基础知识和技能对于设计、生产和维修各种机械设备至关重要本课程将深入探讨机械制造的原理、工艺和技术,为学生未来在机械行业的发展奠定坚实基础课程引言概要介绍主要内容课程目标本课程旨在全面系统地讲解机械制造技术课程将从制造工艺概述、材料特性分析、通过本课程的学习,学生将掌握机械制造领的基础知识,包括制造工艺、材料特性、测测量与检测、切削加工、焊接与热处理等域的基础理论知识和实践技能,为未来的专量检测、加工工艺等多个重要领域方面进行深入探讨业发展奠定基础制造工艺概述制造工艺制造工艺是将原材料通过各种加工方式转化为所需产品的全过程包括切削加工、焊接、热处理等制造流程制造流程指将原材料依次经过各个加工工序直至完成最终产品的全过程设计需要高度协调和管控质量管控制造过程中需要严格的质量检测和管理,确保产品质量达标包括尺寸测量、材料性能检测等主要加工工艺及特点切削加工焊接加工通过使用刀具从工件表面去除材利用热量将工件表面熔融、凝固料的方式实现加工具有加工精的方式连接起来焊接强度高、度高、表面光洁度好的特点结构紧凑、适用于各种金属材料成型加工热处理加工利用外力使工件变形成为所需形通过加热、保温、冷却等工艺改状成型精度高、加工效率快、善材料性能可提高金属材料的适用于金属板材成型硬度、强度、耐磨性等机械制造的发展历程机械工业革命1从18世纪中叶开始,蒸汽机、铁路、纺织机械的出现标志着机械制造业的诞生,为现代工业文明奠定了基础自动化时代220世纪中叶,电子控制技术和数控技术的广泛应用,使得生产过程实现了自动化,大幅提高了生产效率智能制造3当前,人工智能、物联网、大数据等技术进一步推动了制造业的智能化变革,实现了生产过程的全面数字化和自主优化制造技术的重要性与作用提高生产效率推动技术创新促进产业升级先进的制造技术可以大幅提高生产效率,减制造技术的不断进步,推动制造业向智能化精密制造技术的应用,推动制造业从传统加少人力和资源投入,提高企业的竞争力、自动化发展,引领产业的技术革新工向高附加值制造转型升级材料特性材料在机械制造过程中起着至关重要的作用深入了解材料的各种特性,可以帮助工程师选择合适的材料,并且根据应用需求对材料进行优化处理材料的基本特性性状密度12材料可以是固体、液体或气体材料的密度是质量与体积的比三种状态不同状态的材料具值,反映了材料的致密程度有不同的物理特性熔点和沸点热膨胀系数34材料在不同温度下会发生相变,材料受热会发生热胀冷缩,热膨熔点和沸点是重要的特性胀系数反映了材料的热胀特性材料的物理性能密度熔点12材料的质量与体积之比,反映了材料从固态转变为液态所需的其重量和紧密程度不同材料温度,是衡量物质抵抗热的能力的密度差异很大,这影响它们的熔点高的材料通常更适用于应用高温环境导热性膨胀系数34材料传递热量的能力良导体材料在受热时体积膨胀的程度能快速传热,而绝缘体则阻碍热了解这一性质有助于设计尺量流动这影响材料在加工和寸公差和结构装配使用中的表现材料的化学性能化学结构材料的化学结构决定了其化学性能,如反应性、溶解性、耐腐蚀性等化学反应材料在特定环境下会发生化学反应,产生氧化、还原、腐蚀等变化耐腐蚀性材料的耐腐蚀性直接影响其使用寿命,是重要的化学性能指标材料的机械性能抗拉强度硬度材料承受最大拉伸应力的能力,决材料抵抗塑性变形的能力,影响材定材料的强度和承受荷载能力料的耐磨性和加工性能韧性弹性模量材料在受到撞击或冲击时的吸收材料在弹性变形范围内的刚度,反能量能力,决定材料的抗断裂性映了材料承受外力时的变形程度金属材料的分类基于成分基于结构基于用途根据化学成分可将金属材料分从晶体结构上可将金属材料划根据用途不同，金属材料可划为纯金属、合金和金属陶瓷分为晶体金属和非晶态金属分为结构用金属、功能用金属纯金属具有单一元素组成，而晶体金属具有有序排列的晶格和装饰用金属结构用金属主合金由两种或两种以上金属元结构，而非晶态金属则呈无序要用于机械设备制造，功能用素组成分布金属用于电子电气设备，装饰用金属则广泛应用于建筑装饰等领域测量与检测准确的测量和检测是确保机械制造过程质量的关键了解测量的基本原理、常用工具和误差控制方法对于提高制造工艺水平至关重要测量与检测的重要性提高产品质量确保工艺过程提高生产效率精确的测量可准确掌握产品的尺寸、形状、定期检测能及时发现和纠正生产过程中的问通过测量检测数据优化工艺参数,减少返工表面粗糙度等特性,确保产品质量符合标准题,保证制造过程的稳定性和可靠性和浪费,提高生产效率和经济效益测量的基本原理测量原理测量方法测量误差测量的基本原理是通过使用测常见的测量方法包括直接测量测量过程中会产生各种误差,量工具对物体的尺寸、形状、法、比较测量法、间接测量法需要通过优化测量方法、选择位置等进行数字化记录和量化等不同测量场合需要选择合合适工具等方式来控制并降低分析这可以帮助获得物体的适的方法测量误差精确尺寸数据常用的测量工具游标卡尺百分表12用于精确测量长度、深度、高用于测量微小长度变化,精度可度和厚度等参数高精度和易达

0.01毫米适用于零件检测读数和精密加工千分尺量规34用于测量更精细的尺寸,精度可包括塞尺、楔形规、螺纹规等,达

0.001毫米常应用于机械用于测量孔径、槽宽、螺纹等制造和仪器调整尺寸测量误差的产生与控制误差产生原因误差控制方法测量过程中可能存在人为错误、通过校准仪器、采取多次测量取仪器不精准以及环境条件变化等平均值、控制环境因素等方式,可因素,导致测量结果与真实值存在以有效降低测量误差,提高测量准偏差确性误差分析与评估对测量误差进行系统分析和评估,可以帮助确定误差来源并采取措施优化测量过程几何尺寸公差与配合精度标准几何尺寸公差根据不同的精度等级划分，如粗、中、细公差选择合适的公差可确保零件能正确装配配合设计零件之间的配合可分为过盈、干涉、过盈、过盈等根据不同的装配要求选择恰当的配合方式公差分析通过公差分析可预测装配后的间隙或干涉量，以确保产品质量需要考虑各项尺寸公差的叠加效应切削加工切削加工是一种通过切刀和工件之间的相对运动,使工件表面产生连续剥离的加工方法它是最常用的一种金属加工工艺,可实现复杂零件的高精度加工切削加工概述切削加工基本原理切削加工工具切削加工过程切削加工是利用切削工具对工件表面进行去•常用切削工具包括车刀、铣刀、钻头等切削加工过程包括切削力的产生、切屑的形除材料的加工方式,通过工具刀口与工件接成和移除,需要控制切削参数以达到所需加触来完成切削工质量•不同工件材料和加工要求需选用相应的切削工具切削工艺参数切削速度切削进给切削深度切削速度是切削刀具相对于工件表面的运动进给是刀具每次切削时的进给量,决定了加切削深度指刀具每次切削的深度,影响切削速度,直接影响切屑生成和表面质量合理工表面的粗糙度和切削效率需根据不同工力大小、加工表面质量和机床功率要求应选择切削速度至关重要艺合理选择进给参数根据工件材料和加工要求确定刀具设计与材料刀具设计刀具设计需考虑切削工艺参数、材料硬度、切削力等因素优化刀具几何形状可提高切削效率和加工精度刀具材料常用刀具材料包括高速钢、硬质合金及超硬材料不同材料有不同的硬度、韧性和耐磨性特点热处理工艺合理的热处理工艺可提高刀具的硬度和韧性如淬火、回火等工艺可优化刀具性能车削加工定义与特点常见工艺设备与工具应用领域车削加工是一种利用旋转工件车削加工包括直径车削、槽车车床是车削加工的主要设备,车削加工广泛应用于机械制造和单点切削刀具实现金属切削削、渡槽车削、螺纹车削等多并配合各种车刀、夹具等辅助、汽车制造、航天航空等诸多的加工方法其特点是能够加种工艺可用于加工圆柱形、工具使用车刀的材料、几何行业,是最常见的金属加工工工出优良的表面质量和高精度锥形、曲面等各种轮廓的零件形状等对加工质量有重要影响艺之一的零件铣削加工铣削原理铣削特点铣削是利用旋转刀具切削工件表铣削可加工各种复杂形状的表面,面的加工方法,通过刀具的切削刃适用范围广可加工平面、轮廓沿工件表面移动切削而实现加工面、渠槽等形状主要铣削方法常见的铣削加工方法有平铣削、端铣削、互动铣削等,可根据具体需求选择合适的铣削方式焊接与热处理焊接和热处理是两种重要的机械制造工艺焊接可以将金属部件牢固地连接在一起,而热处理可以改善材料的机械性能本节将详细介绍这两种工艺的基本原理和常见方法焊接的基本原理热熔连接金属间渗透12焊接是利用热量将材料表面或在熔融状态下,金属原子相互扩接触面熔融,然后凝固形成永久散并产生冶金结合,形成牢固的性连接的过程焊缝外加辅助材料高温环境34焊接通常需要加入额外的焊料,焊接过程中会产生高温,导致材以改善焊缝的性能和外观料局部熔融、蒸发和化学反应常见焊接方法电弧焊氧焊激光焊无损焊利用电弧产生的高温熔融金属利用氧气和乙炔等燃料气产生利用高能量密度的激光束熔融利用压电效应产生高频振动对进行焊接的方法适用于各种高温焰进行焊接的方法简单金属进行焊接的方法适用于金属进行焊接的方法适用于金属的焊接易操作，适用于薄板和小型工精密零件和薄板焊接小型零件和电子元件的焊接件焊接工艺参数电压电流焊接速度焊炬角度焊接电压决定了焊接电弧的稳焊接电流决定了焊接熔池的深焊接速度决定了焊缝的成型和焊炬角度影响焊渣排出和焊缝定性和焊缝的质量需根据焊度和宽度合理控制电流可提热输入量需根据焊材、焊接形状正确的焊炬角度可确保材、焊接方法等因素选择合适高焊接效率和焊缝质量方法等因素选择合适的焊接速高质量的焊接的电压度热处理的目的与方法热处理的目的常见的热处理方法热处理工艺参数热处理是利用加热、保温和冷却等工艺改善•淬火:通过快速冷却来增强材料的硬度和热处理过程中,加热温度、保温时间、冷却金属材料的物理性能和机械性能,以提高产强度速度等工艺参数的精确控制至关重要,直接品的使用寿命和可靠性影响到最终产品的性能•回火:提高材料韧性,降低内部应力•退火:降低材料硬度,增加塑性•正火:消除材料内部应力,改善组织结构薄板成形工艺挤压成形拉伸成形12将金属板材挤压成所需的形状通过拉伸作用在金属板材上,制和尺寸,如生产汽车车身板件造出深度较大的零件,如洗衣机外壳折弯成形冲压成形34利用模具沿指定线路对金属板利用冲压机和模具对金属板料料进行折弯,以制造出各种角度进行切割和塑性变形,生产出各的零件种复杂形状的零件。