《机械制造基础》课件

机械制造基础从材料选择、加工工艺到产品设计,了解机械制造的方方面面,掌握机械制造的基础知识和技术序言课程概述实践应用行业前景本课程旨在全面介绍机械制造的基本原理、课程将安排实践环节,让学生亲身体验机械机械制造是国民经济的支柱产业,本课程为工艺流程和关键技术,为学生奠定坚实的机制造过程,培养动手能力和解决问题的技能学生未来从事相关工作奠定基础械制造基础机械制造的概念机械制造是一种利用各种机器设备和加工方法来制造机械部件和产品的过程它涵盖了从设计、制造到装配等各个环节,是工业生产的重要组成部分机械制造的核心在于将金属或其他材料经过切削、成型等工艺加工成所需要的零件,再通过装配组合成完整的机械产品这个过程需要大量的专业知识和技术应用机械制造的特点高度专业化快速迭代更新12机械制造涉及众多学科,需要专机械制造技术日新月异,时刻需业化的知识和技能要跟上最新的工艺和设备高度自动化质量与安全至关重要34现代机械制造广泛采用数控技机械产品的质量和安全性是机术和机器人等自动化设备械制造的核心目标机械制造的发展历程早期手工制造时代机械制造起源于人类利用简单工具和原料进行制造的手工作业时代机械革命时代18世纪工业革命带来了蒸汽机、铁路等机械设备的广泛使用,机械制造进入了新的阶段电气时代电力技术的发展推动了机械制造的自动化和规模化生产,提高了效率和产品质量信息时代计算机、数控技术的应用使机械制造迈入了数字化和智能制造的新时代机械制造的分类按生产性质分类按生产工艺分类包括生产加工型、装配型、维修包括铸造、锻压、焊接、切削等型和研发型等不同加工工艺按产品用途分类按生产规模分类包括机床、汽车、飞机、电子等包括大批量生产、小批量生产和行业的专门制造定制生产等机械零件的组成基本结构功能分类材料选择几何形状机械零件由轴、壳体、轴承、按功能可分为传动件、连接件零件材料的选择需要考虑强度零件的几何形状设计直接影响传动装置等基本元件组成，构、配合件和支承件等，各自具、耐磨性、加工性等因素，以其强度、刚度、重量以及制造成机械设备的骨架和动力传递有不同的设计和制造要求确保零件在使用过程中的可靠工艺的选择系统性机械零件的材料金属材料塑料材料钢铁、铝合金、铜合金等金属材料是塑料材料如尼龙、聚丙烯等可用于轻机械零件最常用的材料它们具有良负荷的机械零件制造,具有质量轻、价好的强度、硬度和耐磨性格低廉的特点陶瓷材料复合材料陶瓷材料耐高温、耐腐蚀,可用于制造复合材料结合不同材料的优点,用于制工业用特种零件,如发动机活塞造轻质高强的机械零件,如碳纤维增强塑料机械零件的尺寸公差尺寸公差是指在制造过程中，零件的实际尺寸相对于标准尺寸所允许的偏差范围合适的尺寸公差可确保零件能够正常装配和运行机械零件的表面质量表面质量是机械零件的重要指标之一它不仅影响零件的外观,还直接关系到零件的使用性能和使用寿命优良的表面质量可提高零件的耐磨性、耐腐蚀性、密封性和精度表面粗糙度几何形状精度表面完整性通过加工工艺控制通过制造工艺和检测通过工艺参数和检测手段控制手段控制机械制造的基本工艺铸造工艺锻造工艺12通过将金属熔融并浇注入模具利用外力对工件进行塑性变形,中,最终制造出各种复杂形状的可以制造出高强度、高精度的铸件广泛应用于机械制造过零件常用于生产轴类、齿轮程中类等机件焊接工艺切削工艺34通过局部熔融或压力的方式,将利用刀具切削工件表面,去除多两块或多块金属固定在一起余的材料,从而获得所需的形状广泛应用于机械制造的装配过和尺寸是最常用的加工方法程中之一铸造工艺模型制作1首先需要制作出所需零件的精确模型模型材料可以是木材、塑料或金属等,根据零件的尺寸和复杂程度而定浇注2将熔融的金属材料通过浇口注入模型内腔中,填满整个空腔这是铸造的核心步骤冷却和拆模3经过一定时间的冷却后,铸件逐渐凝固成型最后将铸件从模型中取出,完成整个铸造过程锻造工艺加热1将金属加热至可塑性温度塑形2利用锤子或压力对金属进行变形冷却3通过控制冷却速度获得所需的组织结构锻造工艺是一种利用外力对金属进行塑性变形的加工方法它可以通过加热、塑形和冷却等步骤,获得所需形状和性能的零件锻造工艺具有良好的力学性能、高生产效率和良好的表面质量等优点焊接工艺熔焊1利用热量使金属熔化并渗透结合电弧焊2通过电流产生的电弧加热金属气体保护焊3用惰性气体保护焊缝免受空气污染焊接工艺是机械制造中一种重要的连接方式通过熔化或压力作用,将金属零件牢固地结合在一起焊接工艺种类众多,从简单的熔焊到复杂的电弧焊和气体保护焊,各有特点和适用场景熟练掌握焊接技术是机械制造的关键一环切削工艺选择合适的切削工具1根据工件材料和加工要求选择合适的刀具调整切削参数2确定合适的切削速度、进给率和切深控制切削过程3监控切削过程中的温度、振动和表面质量优化加工工艺4根据加工结果不断优化切削工艺参数切削工艺是机械制造中最常用和最重要的基本工艺之一通过切削加工可以获得各种复杂的零件形状和尺寸切削工艺涉及刀具的选择、切削参数的调整、切削过程的控制以及加工工艺的优化等关键环节掌握切削工艺的关键技术对于提高加工质量和效率至关重要机床分类和选用机床类型选用考虑技术趋势机床根据加工零件的原理和加选用机床时需要考虑加工工艺随着技术的发展,数控机床越工方式分为车床、铣床、磨床、零件尺寸、所需精度等因素来越广泛应用,可以实现高精等几大类每种机床都有其特同时也需要考虑机床的动力度、高效率的加工未来机床点和适用范围性能、加工速度、刚性等指标将向智能化、柔性化方向发展刀具的种类和选用铣刀车刀钻头刨刀铣刀用于对金属表面进行铣削车刀用于对金属棒料或管材进钻头用于在工件上钻孔,有规则刨刀用于对金属表面进行刨削加工,能够快速、高效地切削各行车削加工,可加工出各种复杂和不规则两种形状选用时应加工,可获得光滑的表面质量种金属材料根据加工对象的的外形车刀的选用需考虑材根据工件材质、孔径大小及加选用时应考虑材料硬度、加工不同,铣刀有多种类型可供选择料、加工工艺等因素工精度需求进行选择余量等因素量具的种类和选用常用量具选用原则常见的量具包括卡尺、千分尺、选用量具时需考虑测量的精度要百分表、楔规、角度块等,用于测求、被测物品的特点、操作方便量尺寸、角度、表面粗糙度等参性等因素,选择最适合的量具数精度等级校准维护量具有不同的精度等级,从粗到细量具使用前后需定期校准,以确保依次为1级、2级、3级,选用时需测量数据的准确性同时需保持根据实际需求选择合适的等级量具清洁、干燥,避免损坏测量的方法和误差直接测量1使用量具直接测量尺寸和形状间接测量2通过数学公式计算出尺寸和形状相对测量3与标准尺寸进行比较测量误差4由于工艺、环境等因素造成的偏差机械制造中常用各种测量方法来确定零件的尺寸和形状直接测量使用量具直接获取数据，间接测量通过计算得出结果，相对测量则与标准尺寸进行比较但不可避免会产生一定的测量误差,需要通过严格的质量控制来最小化误差机械加工的质量控制检测与评价通过各种检测手段监控加工质量,对不合格产品进行及时纠正和改善过程控制制定严格的工艺标准,实时监控关键工艺参数,确保每个工序都在受控状态下进行质量保证建立完善的质量管理体系,从设计、采购、生产到交付全程控制,确保最终产品满足客户需求机械装配的基本方法螺栓螺母连接焊接连接/利用螺栓和螺母之间的螺纹摩擦通过高温将金属部件融化并结合力实现零件的可拆卸连接这种在一起,产生一体化结构焊接连方法简单、可靠、便于维修接强度高、耐久性好,适用于大型零件压装连接键连接利用配合压力,将一个零件强行嵌通过键的剪切力实现轴向和周向入另一个零件中这种方法连接的传力,广泛应用于电机、风扇、紧密、传力良好,适用于轴承、滚皮带轮等易于安装和拆卸轮等机械装配的质量保证质量检查过程控制质量管理对机械零件进行严格的尺寸、表面质量和外在装配过程中,实时监控各个工序,确保每一建立完善的质量管理体系,对装配全过程进观等检查,确保零件符合设计要求步都按照标准流程进行行严格控制,及时发现和解决问题机械制造的工艺设计确定制造工艺优化工艺参数制定工艺路线编制工艺文件根据产品结构、材料、生产要对各个工艺环节进行细致分析确定各工艺环节的顺序和连接将工艺设计的各项内容整理归求等因素,选择适合的制造工,并调整关键参数如温度、压方式,制定合理可行的工艺路档,形成工艺规程、工艺卡、艺,如铸造、锻造、焊接、切力、转速等,以提高产品质量线,以确保生产效率和产品合操作指导书等标准化文件削等格率机械制造的自动化灵活性精准性12自动化制造系统可以根据需求自动化设备能够提高生产精度快速调整生产线配置和产品种并降低人工操作误差类高效性智能化34自动化生产大幅提升了生产效智能制造技术与自动化设备的率和产能,缩短了生产周期结合实现了生产过程的智能监控和优化机械制造的环境保护节能减排绿色制造废弃物处理安全生产通过采用先进的生产技术和工使用环保材料,减少对环境的负合理处理生产过程中产生的废制定和执行严格的安全生产制艺,降低能源消耗和污染排放,实面影响,推广清洁生产,打造环保弃物,避免二次污染,实现资源循度,确保职工安全,预防环境事故现可持续发展型制造业环利用发生机械制造的安全生产安全生产至关重要全面的安全管理体系主动预防事故发生使用安全防护设备机械制造涉及各种重型设备和建立安全生产责任制,落实安定期检查设备设施,消除事故根据不同工艺和岗位,配备多危险工艺,确保安全生产是企全生产目标和措施开展全员隐患制定应急预案,培训应种安全防护设备,如防尘口罩业首要任务严格执行各种安安全教育培训,提高员工安全急响应能力确保工作环境安、劳保手套、防护眼镜等,保全条例,切实保护员工及公众意识和操作技能全卫生,最大限度避免伤害事护好员工的人身安全安全故机械制造的成本核算10%20%降本增效直接材料成本通过优化生产工艺和提高管理水平来原材料和零部件采购成本占总成本的降低成本,提高利润率比重较大30%40%人工成本制造费用劳动力成本是影响机械制造成本的重机器设备折旧、电力、水电等支出占要因素总成本的一大部分机械制造的管理生产流程管控供应链协调质量管理体系项目管理通过严格的生产管理,确保工序协调原材料采购、仓储、物流建立完整的质量管理体系,实施采用科学的项目管理方法,合理流畅运转,提高产品质量和生产等环节,确保及时供应,降低成本全过程质量控制,确保产品满足规划、组织和控制各项资源,确效率标准保项目如期完成机械制造的发展趋势智能化生产环境友好机械制造向着智能化和自动化的方向机械制造注重节能减排，采用绿色环发展，利用机器人、物联网等技术提保工艺和材料，推动可持续发展高生产效率个性化定制国际化发展基于用户需求的个性化定制越来越普机械制造企业走向全球化，提升产品及，满足市场多样化、个性化的需求的国际竞争力和品牌影响力总结全面概括主要内容本课程全面介绍了机械制造的基重点探讨了机械零件的组成、材础知识,包括概念、特点、发展料、尺寸公差、表面质量,以及历程、分类等主要的制造工艺技术发展实践应用讲解了机械制造的自动化、环境通过丰富的实例阐述了机械制造保护和安全生产等发展趋势,展知识在实际生产中的具体应用望了未来方向。