機(jī)器設(shè)備的組成與制造

機(jī)電設(shè)備評(píng)估根底主講：楊高英：QQ大局部是理工科知識(shí)；一、課程特色

2.記憶性知識(shí)相對(duì)較多；3.內(nèi)容豐富全面。二、課程總體框架三、課程介紹情境1：重要，介紹機(jī)器生產(chǎn)的工藝過(guò)程，毛坯生產(chǎn)，加工質(zhì)量等根底知識(shí)。情境2：重要，介紹機(jī)器設(shè)備的機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)知識(shí)。情境3：次重要，機(jī)電設(shè)備中變壓器、交流、直流電動(dòng)機(jī)的必要根底知識(shí)。內(nèi)容晦澀難懂。情境4：重要，內(nèi)容上相比照較簡(jiǎn)單，以記憶為主，主要是介紹了常見(jiàn)的一些金屬加工機(jī)床。

情境5：次重點(diǎn)，介紹數(shù)控機(jī)床及工業(yè)機(jī)器人。難點(diǎn)在于數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其他的內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單。情境6：重點(diǎn)，介紹了多種機(jī)器設(shè)備，內(nèi)容較也比較零碎，所以本章學(xué)習(xí)起來(lái)也較為困難。情境7：重點(diǎn)，和前面的知識(shí)相聯(lián)系，這局部?jī)?nèi)容更偏重于財(cái)經(jīng)類知識(shí)，所以對(duì)資評(píng)的學(xué)生來(lái)說(shuō)理解起來(lái)并不是很困難。情境8：重要，機(jī)器設(shè)備壽命估算，涉及到一些力學(xué)的知識(shí)，所以學(xué)習(xí)起來(lái)較為困難，學(xué)習(xí)方法是掌握教材例題，記住教材公式并能帶入數(shù)值計(jì)算即可。情境9：次重要，設(shè)備故障診斷。情境10：次重要，機(jī)器設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)及試驗(yàn)。四、學(xué)習(xí)方法1.調(diào)節(jié)心態(tài)。機(jī)電這門課程相對(duì)來(lái)說(shuō)要難學(xué)一些，學(xué)習(xí)中要保持平和的心態(tài)。2.熟能生巧。機(jī)電評(píng)估根底內(nèi)容全面，考核并不是很深，所以只要熟悉教材，順利通過(guò)考試的幾率就很大。3.趁熱打鐵。復(fù)習(xí)的時(shí)候一定要強(qiáng)化復(fù)習(xí)，比方在復(fù)習(xí)完傳動(dòng)比相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，就需要做一些練習(xí)予以穩(wěn)固。題目可以是教材中的例題，也可以是老師發(fā)的練習(xí)題?？傊?，學(xué)習(xí)的時(shí)候就需要掌握，而不是停留在“看看〞上。4.難得糊涂。對(duì)于教材中的表述，有些內(nèi)容不必過(guò)于深究，記住即可，教材中給出的都是一些通用的知識(shí)，可能和特例不符合，所以此時(shí)就需要“裝糊涂〞。情境1：機(jī)器的組成與制造導(dǎo)學(xué)：本章是全書總述，介紹了機(jī)器的組成、工程材料、機(jī)械制造過(guò)程、加工質(zhì)量、生產(chǎn)工藝過(guò)程、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等內(nèi)容，難度不大，記憶性的知識(shí)點(diǎn)較多，比較零碎。本章重點(diǎn)、考點(diǎn)1.機(jī)器的組成局部及其功能；2.常用工程材料分類及其牌號(hào)；3.機(jī)械制造加工方法及特點(diǎn)；4.零件的加工質(zhì)量評(píng)定；5.機(jī)械制造的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。單元1：機(jī)器的組成一、按照功能分析機(jī)器的組成

各種機(jī)器的構(gòu)造不同，功能也不同。

外界輸入能量履行機(jī)器功能把動(dòng)力或能量傳遞給工作局部開(kāi)關(guān)、正反轉(zhuǎn)、反響等。思考：按功能機(jī)器由哪幾局部組成？〔一〕動(dòng)力局部原動(dòng)機(jī)及其相應(yīng)的配套裝置。它的作用是將其它形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。

一次動(dòng)力機(jī)：將一次能源直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，例如水輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。

二次動(dòng)力機(jī)：將二次能源如電能、液壓能等轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如電動(dòng)機(jī)等。常用的動(dòng)力機(jī)有電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等?！捕硞鲃?dòng)局部在動(dòng)力局部和執(zhí)行局部之間的中間裝置，任務(wù)是將動(dòng)力局部提供的機(jī)械能以動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的形式，傳遞給工作局部。1.傳動(dòng)分為機(jī)械傳動(dòng)、流體傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和磁力傳動(dòng)。

2.按照傳動(dòng)比變化的情況分為定傳動(dòng)比傳動(dòng)和變傳動(dòng)比傳動(dòng)。汽車變速箱傳動(dòng)分類說(shuō)明傳動(dòng)舉例定傳動(dòng)比傳動(dòng)輸入與輸出轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)適用于工作機(jī)工況固定，或其工況與動(dòng)力機(jī)工況對(duì)應(yīng)變化的場(chǎng)合帶、鏈、摩擦輪傳動(dòng)，齒輪、蝸桿變傳

動(dòng)比

有級(jí)

調(diào)速一個(gè)輸入轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)若干個(gè)輸出轉(zhuǎn)速適用于動(dòng)力機(jī)工況固定而工作機(jī)有若干種工況的場(chǎng)合，或用來(lái)擴(kuò)大動(dòng)力機(jī)的調(diào)速范圍齒輪變速箱、塔輪傳動(dòng)

無(wú)級(jí)

調(diào)速一個(gè)輸入轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)于某一范圍內(nèi)無(wú)限多個(gè)輸出轉(zhuǎn)速適用于工作機(jī)工況極多或最佳工況不明確的情況

各種機(jī)械無(wú)級(jí)調(diào)速器、液力耦合器及變矩器、電磁滑差離合器、流體粘性傳動(dòng)按周

期性輸出角速度是輸入角速度的周期性函數(shù)用來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)傳動(dòng)及改善某些機(jī)構(gòu)的動(dòng)力特性非圓齒輪、凸輪、連桿機(jī)構(gòu)、組合機(jī)構(gòu)〔三〕工作局部直接完成機(jī)器的預(yù)定功能的局部，如車床的刀架；車輛的車廂；飛機(jī)的客、貨艙等。

工作局部是機(jī)器設(shè)備區(qū)分和分類的依據(jù)；不同機(jī)器，其動(dòng)力局部和傳動(dòng)局部可能相同，而工作局部不同。因此，動(dòng)力局部、傳動(dòng)局部和控制局部都應(yīng)該根據(jù)工作局部的功能要求和動(dòng)力參數(shù)的合理范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇。〔四〕控制局部

在工業(yè)加熱爐中，被控變量是爐溫，而操縱變量是送入的煤氣量。通過(guò)熱電偶檢查加熱爐的溫度并將它轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，送到比較器與預(yù)先設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較，再把差值放大后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)煤氣閥門的開(kāi)度，從而實(shí)現(xiàn)控制爐溫的目的?？刂葡到y(tǒng)由控制器和被控對(duì)象組成。

控制器要完成被控參數(shù)的調(diào)節(jié)，應(yīng)有四個(gè)根本部件：給定值發(fā)生器、比較器、驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測(cè)變換元件。

門禁控制器遙控器控制分類1.模擬控制與數(shù)字控制模擬量，即時(shí)間上和數(shù)值上都連續(xù)變化的物理量，例如溫度、壓力、流量、電壓、電流等；數(shù)字量，即在時(shí)間上或數(shù)值上不連續(xù)變化的物理量，例如數(shù)字邏輯電路中的開(kāi)關(guān)信號(hào)和計(jì)算機(jī)中的數(shù)在一個(gè)系統(tǒng)中，如果各環(huán)節(jié)間所有的信號(hào)都是模擬量，這個(gè)系統(tǒng)就稱為模擬控制系統(tǒng)或模擬控制器；如果各環(huán)節(jié)間有一個(gè)或多個(gè)信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，那么該系統(tǒng)稱為數(shù)字控制系統(tǒng)或數(shù)字控制器。所有的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)都是數(shù)字控制系統(tǒng)。

2.閉環(huán)控制系統(tǒng)和開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)：系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量元件對(duì)被控對(duì)象的被控參數(shù)〔如溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速、位移等〕進(jìn)行測(cè)量，再將其反饋到輸入端，與輸入的給定值進(jìn)行比較，然后形成誤差信號(hào)。反響就是將輸出量返回，并與輸入量進(jìn)行比較的過(guò)程。比較的結(jié)果成為偏差。自動(dòng)控制過(guò)程就是測(cè)偏和糾偏的過(guò)程。從信息的傳遞關(guān)系來(lái)看，構(gòu)成了一個(gè)閉合回路，所以，稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于被控變量的信息要送回到自動(dòng)控制裝置，所以也稱之為反響控制系統(tǒng)?！部照{(diào)〕開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)：輸出量不影響系統(tǒng)的控制作用，即系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間，沒(méi)有反響通道。與閉環(huán)控制系統(tǒng)不同，它不需要被控對(duì)象的反響信號(hào)，控制器直接根據(jù)給定值控制被控對(duì)象工作。開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)不能自動(dòng)消除被控參數(shù)與給定值之間的誤差。其控制功能顯然要比閉環(huán)控制系統(tǒng)差?！才瘹狻?/p>

3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

控制器是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，它決定了控制系統(tǒng)的控制性能和應(yīng)用范圍。如果控制系統(tǒng)中的控制器功能由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，就構(gòu)成了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。在一般的模擬控制系統(tǒng)中，控制規(guī)律是由硬件產(chǎn)生的，要改變規(guī)律就要改變硬件電路。而在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，控制規(guī)律由軟件實(shí)現(xiàn)，要改變控制規(guī)律只要修改程序就可以了。二、按照結(jié)構(gòu)分析機(jī)器的組成

零件是機(jī)器的制造單元，如螺絲釘、齒輪等構(gòu)件機(jī)器的運(yùn)動(dòng)單元（運(yùn)動(dòng)整體），可以是一個(gè)零件，也可以是幾個(gè)零件的剛性組合。如曲軸、連桿等。機(jī)構(gòu)由若干構(gòu)件組合而成，各構(gòu)件之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。機(jī)器由若干構(gòu)件組合而成，各構(gòu)件之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)其它能量和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。機(jī)械機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。例題1.以下機(jī)械傳動(dòng)中，〔〕傳動(dòng)不屬于嚙合傳動(dòng)。A.帶傳動(dòng)B.蝸桿傳動(dòng)C.鏈傳動(dòng)D.螺旋傳動(dòng)帶傳動(dòng)屬于摩擦傳動(dòng)，而不屬于嚙合傳動(dòng)。A2.以下關(guān)于機(jī)器組成部件的說(shuō)法中，不正確的有〔〕。A.內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸是一種專用零件B.構(gòu)件可以是一個(gè)零件C.機(jī)構(gòu)由多個(gè)零件通過(guò)剛性組合構(gòu)成D.機(jī)構(gòu)的作用之一是變換運(yùn)動(dòng)方式E.機(jī)械是機(jī)器的同義詞專用零件是某種機(jī)器中特有的零件，如內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸等，所以選項(xiàng)A正確；構(gòu)件可以是一個(gè)零件，也可以是幾個(gè)零件的剛性組合，所以選項(xiàng)B正確；機(jī)構(gòu)是由多個(gè)構(gòu)件組合而成的，各構(gòu)件之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它在機(jī)器中起到傳遞運(yùn)動(dòng)或變換運(yùn)動(dòng)方式的作用，所以選項(xiàng)C不正確，選項(xiàng)D正確；通常用“機(jī)械〞一詞作為機(jī)器與機(jī)構(gòu)的統(tǒng)稱，所以選項(xiàng)E不正確。CE第二節(jié)機(jī)械工程常用材料

一、機(jī)械工程常用材料的分類〔一〕按照材料的組成分類〔二〕按照材料的應(yīng)用分類

〔一〕黑色金屬：指鋼和以鐵為主的合金。1.分類二、常用的機(jī)械工程材料

黑

色

金

屬碳

素

鋼含碳量低碳鋼：含碳量＜0.25%中碳鋼：含碳量0.25～0.6%高碳鋼：含碳量＞0.6%硫磷含量普通碳素鋼：S含量低于0.055%，P含量低于0.045%優(yōu)質(zhì)碳素鋼：S、P含量均低于0.040%高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼：S的含量低于0.030%，P的含量低于0.035%用途碳素結(jié)構(gòu)鋼:用于制造各種工程構(gòu)件和機(jī)器零件，屬于低碳和中碳鋼。碳素工具鋼，用于制造各種刀具、工具、量具、模具等，屬于高碳鋼合

金

鋼用途合金結(jié)構(gòu)鋼（普通低合金鋼、易削鋼、彈簧鋼、軸承鋼等）合金工具鋼（刃具鋼、模具鋼、量具鋼等）特殊性能鋼（不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等）合金元素含量低合金鋼：合金元素含量＜5%中合金鋼：合金元素含量5～10%高合金鋼：合金元素含量＞10%鑄鐵C＞2.11%灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵注意:鑄鐵分為灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵。灰口鑄鐵：脆性大，本錢低，鑄造性、減振性能好，可制成形狀復(fù)雜的零件。球墨鑄鐵：含球狀石墨，球墨鑄鐵特點(diǎn)是強(qiáng)度、塑性、韌性比灰口鑄鐵好，具有較高的延展性和耐磨性，減振性、耐磨性、切削性能、鑄造性均優(yōu)于鋼。2.牌號(hào)材料舉例方法普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235AFQ+屈服極限+質(zhì)量等級(jí)+脫氧方法屈服極限為235Mpa、質(zhì)量等級(jí)為A、沸騰鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼4545Mn萬(wàn)分之含碳量45鋼，含碳量為0.45%；45Mn，鋼中含錳較多，在0.7%～1.2%碳素工具鋼T8T8AT+千分之含碳量。含碳量較高（0.65%～1.35%）T8A，高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼合金結(jié)構(gòu)鋼12CrNi3萬(wàn)分之含碳量+合金元素符號(hào)+合金元素百分含量（1.5%以下不注）含碳量為0.12%；Cr含量小于1.5%，Ni的含量為3%合金工具鋼9CrSi千分之含碳量（≥1%不注）+合金元素符號(hào)+合金元素百分含量（1.5%以下不注）表示含碳量為0.9%；Cr、Si的含量均小于1.5%滾動(dòng)軸承鋼GGr13G+Cr+鉻含量的千分之幾滾動(dòng)軸承鋼都是高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，但是不加“A”表示鉻的含量為1.3%灰口鑄鐵HT150HT+抗拉極限表示抗拉強(qiáng)度為150MPa球墨鑄鐵QT500—7QT+最低抗拉極限+—+最小伸長(zhǎng)率最低抗拉強(qiáng)度為500MPa，最小伸長(zhǎng)率為7%〔二〕有色金屬

指非鐵金屬及其合金。

銅合金。可以分為黃銅、錫青銅、鋁青銅、鈹青銅以及白銅。其中，黃銅為銅鋅合金。

此外，還有鋁合金、鈦合金等?！踩撤墙饘俨牧习üこ趟芰稀⑾鹉z、人工合成礦物及復(fù)合材料。特點(diǎn)說(shuō)明工程材料密度小，耐蝕性好，絕緣，加工性好。機(jī)械強(qiáng)度差，特別是剛性差，耐熱性低，一般為100°C以下。散熱性差，易老化，易燃。如：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和聚酰胺（尼龍）、有機(jī)玻璃、ABS塑料、塑料袋橡膠彈性好，絕緣性好，耐磨損，耐化學(xué)腐蝕，耐放射性。常用的橡膠材料有天然橡膠、合成橡膠和特種合成橡膠。主要用于彈性材料、密封材料、減振材料、傳動(dòng)材料。自行車內(nèi)胎礦石

主要有剛玉和石英復(fù)合材料力學(xué)性能好，并且具有某種特殊的熱、電光、磁性。由基體材料和增強(qiáng)材料組成?；w是強(qiáng)度高、韌性好的材料；增強(qiáng)材料是高強(qiáng)度、高彈性模量的材料。汽車輪胎，實(shí)際上就是一種復(fù)合材料。通俗：鋼筋混泥土?！惨弧沉W(xué)性能是結(jié)構(gòu)件選材的主要依據(jù)。其中包括強(qiáng)度、剛度、塑性、韌性、硬度等〔三度兩性〕。三、金屬材料的工程性能強(qiáng)度主要有比例極限、彈性極限、屈服極限及強(qiáng)度極限。（把握“極限”兩個(gè)字）剛度反映了材料抵抗彈性變形的能力。主要是彈性模量，數(shù)值上等于產(chǎn)生單位應(yīng)變所需要的應(yīng)力。（舉例：橡膠的剛度就很差，因?yàn)榉浅Ｈ菀鬃冃危┧苄院饬坎牧涎诱剐孕阅艿闹笜?biāo)，包括伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。（黃金的塑形好，可以制成很薄的金箔）韌性衡量材料承受沖擊載荷的能力。韌性是材料破壞所需要的功主要指標(biāo)是沖擊韌度，代表材料缺口處單位面積上所消耗的沖擊功。硬度表明材料表面在一個(gè)小體積范圍內(nèi)抵抗彈性變形、塑性變形或破裂的能力。常采用壓痕深度或壓痕單位表面積所承受的載荷作為硬度值高低的指標(biāo)。布式、洛式和維式硬度。黑色金屬材料力學(xué)性能的影響因素。1.含碳量的影響：鋼的含碳量越高，材料的強(qiáng)度和硬度越高，塑性降低。2.合金元素的影響：鉻可以提高鋼的硬度、耐磨性、沖擊韌性和淬透性；錳可以提高鋼的強(qiáng)度和淬透性；鎳可以提高鋼的強(qiáng)度、耐熱性和耐蝕性；鎢可以提高鋼的硬度和韌性。3.溫度的影響：高溫下強(qiáng)度和硬度隨溫度升高而降低，塑性增高。4.熱處理的影響：不同的熱處理工藝會(huì)使鋼的工程性能產(chǎn)生不同程度的變化。〔二〕材料的工藝性能材料的工藝性能主要指鑄造性、可鍛性、可焊性以及切削加工性等〔能否容易被加工的性能〕〔三〕在機(jī)械工程行業(yè)中，物理化學(xué)性能不是主要參數(shù)，但是在某些情況下，也必須考慮。材料的物理性能，主要包括密度、熔點(diǎn)、熱膨脹性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性及磁性等。材料的化學(xué)性能，主要包括耐腐蝕性、抗氧化性、以及熱化學(xué)穩(wěn)定性等。四、材料的選用原那么〔一〕使用要求考慮的主要因素是零件的工作和受載情況、對(duì)零件尺寸和重量的限制以及零件的重要程度。假設(shè)零件的尺寸取決于強(qiáng)度，且尺寸和重量又受到某些限制時(shí)，應(yīng)選用強(qiáng)度較高的材料。假設(shè)零件的尺寸取決于接觸強(qiáng)度，應(yīng)選用可以進(jìn)行外表強(qiáng)化處理的材料，如調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、滲氮鋼等。假設(shè)零件的尺寸取決于剛度，那么應(yīng)選用彈性小的材料?；瑒?dòng)摩擦下工作的零件，為減小阻力應(yīng)選用減摩性能好的材料。高溫下工作的零件，應(yīng)選用耐熱材料。腐蝕介質(zhì)中工作的零件應(yīng)選用耐腐蝕材料。采取適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚕梢猿浞职l(fā)揮材料的潛力。

〔二〕工藝要求主要涉及到工藝方法、生產(chǎn)條件以及毛坯的制取方法。

〔三〕對(duì)經(jīng)濟(jì)要求的考慮不應(yīng)片面選用優(yōu)質(zhì)材料。在滿足使用和工藝要求前提下，應(yīng)選用普通材料和價(jià)格低廉的材料，以降低生產(chǎn)本錢。1.對(duì)于優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其硫〔S〕、磷〔P〕含量均低于〔A〕。A.0.035%B.0.40%C.0.35%D.0.040%答案解析：優(yōu)質(zhì)的碳素鋼，S、P的含量均小于0.035%練習(xí)題：2.以下金屬材料的工程性能中，屬于工藝性能的是〔C〕A.抗疲勞性B.耐熱性C.可鍛性D.耐磨性材料的工藝性能主要指可鑄造性、可鍛性、可焊性以及可切屑加工性。3.金屬材料的塑性指標(biāo)主要有〔BC〕A.彈性極限B.斷面收縮率C.伸長(zhǎng)率塑性指標(biāo)是衡量材料延展性性能的指標(biāo)，包括伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。4.某黑色金屬材料的牌號(hào)為QT500-7，這表示該材料〔BCD〕。A.是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼B.最小伸長(zhǎng)率為7%C.最低抗拉強(qiáng)度為500MpaD.是球墨鑄E.屈服極限為500MpaQT表示的是球墨鑄鐵、500表示最低抗拉強(qiáng)度為500MPa，最小伸長(zhǎng)率為7%。注意，這里很容易和普通碳素結(jié)構(gòu)鋼混淆，普通碳素結(jié)構(gòu)鋼是用Q表示，后面跟的數(shù)字是“屈服極限數(shù)值〞。第三節(jié)機(jī)器制造根本過(guò)程一、機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程〔一〕機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全部過(guò)程。生產(chǎn)服務(wù)技術(shù)準(zhǔn)備毛坯制造零件加工產(chǎn)品裝配原材料和半成品供給、運(yùn)輸和保管、產(chǎn)品的包裝和發(fā)運(yùn)等產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、專用工裝的設(shè)計(jì)與制造、各種生產(chǎn)資料的準(zhǔn)備以及生產(chǎn)組織方面的工作鑄造、鍛造、沖壓、切割下料、焊接等機(jī)械加工、焊接、熱處理、其他外表處理等部件總裝/調(diào)試/檢驗(yàn)/油漆等毛坯制造鑄件鍛件沖壓件焊接件棒材…缸體、曲軸連桿、活塞變速箱殼體…機(jī)械加工、熱處理部件裝配、調(diào)試發(fā)動(dòng)機(jī)變速器轉(zhuǎn)向盤驅(qū)動(dòng)橋…涂裝其他企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件協(xié)作件電器系統(tǒng)輪胎其他零部件車架駕駛室車身…沖壓鉚接注塑…鋼板鋁板…涂裝總裝檢驗(yàn)試驗(yàn)調(diào)整汽車教材P12發(fā)動(dòng)機(jī)的制造過(guò)程德國(guó)群眾汽車裝配車間〔二〕機(jī)器的制造工藝過(guò)程按照一定順序改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置或性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過(guò)程。包括毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理以及裝配等過(guò)程。二、毛坯生產(chǎn)毛坯：供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對(duì)象。鑄造、壓力加工、焊接是獲得毛坯的主要手段?！惨弧宠T造將熔化的液體金屬澆鑄到與機(jī)械零件形狀相似的鑄型型腔中，冷卻凝固后，獲得毛坯〔或零件〕。常用的鑄造合金是鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色金屬。其中，鑄鐵特別是灰口鑄鐵使用最普遍。最常用的方法是砂型鑄造。鑄造的主要步驟：1.制備具有和零件形狀相適應(yīng)空腔的鑄型；2.制備成分、溫度合格的液態(tài)金屬；3.將液態(tài)金屬澆入鑄型空腔內(nèi)；4.凝固后取出鑄件并清理鑄件的外表和內(nèi)腔。注意：一般鑄件精度低，加工余量大，其力學(xué)性能特別是抗沖擊性能較差?！捕硥毫庸だ猛饬κ菇饘俨牧袭a(chǎn)生永久變形，制成所需尺寸和形狀毛坯或零件的加工方法。壓力加工的主要生產(chǎn)方法有鍛造和沖壓。鍛造自由鍛方法：加熱坯料放在平砧之間特點(diǎn)：自由鍛精度低、生產(chǎn)率不高，適用于單件、小批量、形狀簡(jiǎn)單的零件。（菜刀，鐮刀等）模鍛方法：加熱坯料放在鍛模模膛內(nèi)；特點(diǎn)：模鍛精度高、可以鍛造形狀比較復(fù)雜的零件，加工余量小，生產(chǎn)率高，但需要鍛模，只適用于生產(chǎn)大批量中小型零件。（制作月餅可以看成是模鍛的一種）沖壓方法：利用沖模對(duì)板料（包括帶材、管材、型材）加壓，使之產(chǎn)生分離或變形。特點(diǎn)：沖壓主要應(yīng)用于加工塑性良好的板材或其它薄壁的型材。沖壓可以沖制出形狀復(fù)雜、尺寸精度較高的零件，

一般不經(jīng)機(jī)械加工即可使用。（鐵皮臉盆）手工自由鍛說(shuō)明：1.鋼的始鍛溫度一般在1200℃，終鍛溫度為800℃。2.鍛造需要對(duì)毛坯加熱，然后再施加外力使之變形；而沖壓那么在常溫下進(jìn)行。〔三〕焊接熔焊方法：焊接接頭處加熱至熔化狀態(tài)，凝固后連接成一個(gè)整體。舉例：氣焊、電弧焊、電渣焊、等離子焊。壓焊方法：接頭處加熱（或者不加熱），但一定要加壓，使之緊密接觸，連接成一個(gè)整體。舉例：摩擦焊、電阻焊。釬焊方法：被焊金屬不熔化，利用熔點(diǎn)較低金屬作為釬料熔化后將焊件連接起來(lái)。舉例：銅導(dǎo)線的焊接手工電弧焊氣焊優(yōu)點(diǎn)：可以以小拼大，氣密性好，生產(chǎn)周期短，不需要重型和專業(yè)設(shè)備，可以生產(chǎn)出較好強(qiáng)度和剛度，質(zhì)量輕，材料利用率高的毛坯。缺點(diǎn)：抗振性差，易變性。利用刀具從金屬材料〔毛坯〕上切去多余的金屬層，從而獲得幾何形狀、尺寸精度和外表粗糙度都符合要求的零件加工方法。主要分為鉗工、機(jī)工以及特種加工?！惨弧炽Q工：使用手持工具加工。〔二〕機(jī)工：使用機(jī)床加工。〔三〕特種加工：直接利用電能、聲能、光能、化學(xué)能或與機(jī)械能組合等形式將坯料或工件上多余的材料去除的加工方法。三、切削加工鋼的熱處理是指在固態(tài)下對(duì)鋼進(jìn)行不同的加熱、保溫、冷卻來(lái)改變鋼的內(nèi)部組織，從而得到所需組織和性能的一種工藝方法。在機(jī)械制造中，所有重要的工具和零件都要進(jìn)行熱處理，而且有的零件在整個(gè)工藝過(guò)程中要處理二次以上。除了合金化以外，熱處理方法是改變金屬材料性能的主要途徑。熱處理和其他加工工序不同，它的目的不是改變零件的形狀和尺寸，而只是改變內(nèi)部組織和性能。它是保證零件內(nèi)在質(zhì)量的重要工序。四、熱處理〔一〕普通熱處理退火把鋼加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻（隨爐冷、坑冷、砂冷、灰冷）的熱處理工藝叫退火。正火把鋼加熱到相變溫度以上30－50度，保溫一定時(shí)間，然后空冷的熱處理工藝。淬火把鋼加熱到相變溫度以上的某一溫度，然后快速冷至室溫（油冷或水冷），從而提高鋼的硬度和耐磨性?；鼗饘⒋慊鸷蟮墓ぜ訜嶂恋陀谙嘧凕c(diǎn)某一溫度，保持一段時(shí)間，然后冷卻，使組織成為較穩(wěn)定的狀態(tài)，叫回火。目的是使經(jīng)過(guò)鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的材料或工件軟化，改善塑性和韌性(1)降低硬度，改善切削加工性；

(2)消除剩余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向；

(a)消除工件淬火時(shí)產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，防止變形和開(kāi)裂；

(b)調(diào)整工件的硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性，到達(dá)使用性能要求；

(c)穩(wěn)定組織與尺寸，保證精度；

(d)改善和提高加工性能。

注：相變溫度:物質(zhì)從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)的溫度。比方從固態(tài)轉(zhuǎn)變到液態(tài)的溫度。退火與正火的比較：共同點(diǎn)：是主要用于鑄、鍛、焊毛坯的預(yù)備熱處理，以改善毛坯機(jī)械加工性能，去除內(nèi)應(yīng)力，為最終熱處理作準(zhǔn)備，也可用于性能要求不高的機(jī)械零件的最終熱處理。不同點(diǎn)：是冷卻速度不同：正火冷速較大，強(qiáng)度和硬度也較高。正火比退火生產(chǎn)周期短，設(shè)備利用率高，比較經(jīng)濟(jì)。注意：假設(shè)零件尺寸較大或形狀較復(fù)雜，正火可能會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力和變形，甚至開(kāi)裂。

回火與淬火的關(guān)系：淬火后，鋼的硬度雖高，但脆性過(guò)大，組織不穩(wěn)定，不宜直接使用。經(jīng)過(guò)回火硬度下降，但韌性有較大改善。回火的目的是降低淬火鋼的脆性，減少或消除內(nèi)應(yīng)力，防止工件變形和開(kāi)裂。使不穩(wěn)定的組織趨于穩(wěn)定，以保持工件的形狀尺寸精度，并獲得所要求的組織和性能。注意：淬火和回火必須配合使用，單獨(dú)進(jìn)行任何一個(gè)操作都是沒(méi)有意義的?！捕惩獗頍崽幚肀砻娲慊鹪诓桓淖冧摰幕瘜W(xué)成分及心部組織的情況下，利用快速加熱將表面層進(jìn)行淬火，以強(qiáng)化零件表面的熱處理方法。目前生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的是感應(yīng)加熱表面淬火和火焰加熱表面淬火化學(xué)熱處理將鋼件置于一定溫度的特定介質(zhì)中保溫，使介質(zhì)中的活性原子滲入鋼件表層，從而改變表層的化學(xué)成分和組織來(lái)改變其性能的一種熱處理工藝。化學(xué)熱處理的方法有：滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲鉻、滲鋁、滲硼等。目前生產(chǎn)中最常用的是滲碳、滲氮和碳氮共滲。注意：與外表淬火相比，化學(xué)熱處理不僅改變表層組織，而且還改變其化學(xué)成分，因此能更有效的改變表層性能。采用滲碳的多為低碳鋼或低合金鋼經(jīng)氮化處理的制品具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。五、裝配包括安裝、調(diào)整、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、油漆及包裝等。1.以下關(guān)于壓力加工的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是〔〕。A.采用壓力加工方法制造的毛坯力學(xué)性能不好B.模鍛加工需要模具而沖壓加工不需要模具C.模鍛適用于大批量生產(chǎn)而沖壓只適用于小批量生產(chǎn)D.模鍛適用于加工多種形狀的金屬原材料而沖壓適用于板料、條料加工練習(xí)題由于獲得的毛坯是塑性變形的結(jié)果，因而力學(xué)性能好，所以選項(xiàng)Ａ不正確；自由鍛不需要模具，而模鍛和沖壓均需要模具。D2.以下關(guān)于熱處理工藝的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕A.熱處理是保證金屬零件內(nèi)在質(zhì)量的重要工序B.熱處理方法是改變金屬材料性能的唯一方法C.有的金屬零件在整個(gè)工藝過(guò)程中要進(jìn)行兩次以上熱處理D.滲氮也是一種熱處理工藝金屬材料的合金化，熱處理工藝均可以改變金屬材料性能。B3.以下毛坯加工方法中，〔〕方法生產(chǎn)的制件通常不需要機(jī)械加工即可使用。A.鑄造B.自由鍛造C.模鍛D.沖壓沖壓可以沖制出形狀復(fù)雜、尺寸精度較高的薄壁件、空心件等。其沖壓精度高，一般不需要機(jī)械加工即可使用。因?yàn)槟ｅ懶枰獙?duì)材料進(jìn)行加熱，所以制造出來(lái)后，為了消除內(nèi)應(yīng)力，改善零件的性能，通常需要進(jìn)行熱處理。D4.在機(jī)器生產(chǎn)的過(guò)程中，產(chǎn)品的調(diào)試在〔〕中進(jìn)行。A.生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過(guò)程B.生產(chǎn)效勞過(guò)程C.產(chǎn)品的營(yíng)銷過(guò)程D.產(chǎn)品的裝配過(guò)程產(chǎn)品的裝配分為組件裝配、部件裝配和總裝配，通常包括安裝、調(diào)整、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、油漆及包裝等。D零件加工精度一、加工精度：經(jīng)過(guò)加工的零件，其實(shí)際幾何參數(shù)〔尺寸、形狀和位置〕與理想幾何參數(shù)相符合的程度。誤差：實(shí)際與理想的偏離。公差：允許的誤差范圍。加工精度和加工誤差在評(píng)定零件幾何參數(shù)中的作用是等同的.零件的加工精度包括三個(gè)方面：(一)尺寸精度尺寸精度指零件外表本身的尺寸〔如圓柱面的直徑〕和外表間相互的距離尺寸〔如各孔之間的距離〕的精度。根本尺寸：根據(jù)使用要求，通過(guò)強(qiáng)度、剛度計(jì)算或結(jié)構(gòu)方面考慮確定的尺寸。極限尺寸：允許尺寸變化的極限值，較大者稱為最大極限尺寸、較小者稱為最小極限尺寸。尺寸偏差：某一尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。最大極限尺寸減去根本尺寸稱為上偏差，最小極限尺寸減去根本尺寸稱為下偏差。尺寸公差：尺寸允許的變動(dòng)量。公差數(shù)值越小，尺寸精度越高；反之亦然。公差帶：代表上下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域稱為公差帶，也是最大極限尺寸和最小極限尺寸所限定的區(qū)域。上偏差＝最大極限尺寸－根本尺寸下偏差＝最小極限尺寸－根本尺寸尺寸公差＝上偏差－下偏差＝最大極限尺寸－最小極限尺寸【注意】偏差可以是正值，可以是負(fù)值，也可以是0，公差一定是正值。例：外圓面的尺寸為

根本尺寸為為50mm，上偏差為-0.03mm，下偏差為-0.06mm。計(jì)算：最大極限尺寸、最小極限尺寸和尺寸公差。最大極限尺寸=50-0.03=49.97mm，最小極限尺寸=50-0.06=49.94mm尺寸公差=最大極限尺寸-最小極限尺寸=上偏差-下偏差=0.03mm國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：尺寸公差由IT01、IT00、IT1—IT18共有20個(gè)等級(jí)IT01精度最高、IT18精度最低。精度越高，加工越困難，本錢越高。IT6～I(xiàn)T5：在一般機(jī)器制造中用得較少，它主要用于一些精密零件、精密機(jī)器和精密儀器中的零件。IT7～I(xiàn)T6：在機(jī)床和一般較精密的機(jī)器制造中用得最普遍。如車床的主軸與軸承、動(dòng)力機(jī)中的活塞與氣缸等。IT9～I(xiàn)T8：在機(jī)器制造中屬中等精度。如用于重型機(jī)床、蒸汽機(jī)的次要局部；農(nóng)業(yè)機(jī)械、重型機(jī)械的較重要部IT10～I(xiàn)T13：用于機(jī)車車輛、農(nóng)業(yè)機(jī)械等機(jī)器的不重要局部。IT12～I(xiàn)T18：用于非配合尺寸的公差?！捕承螤罹刃螤罹龋菏侵讣庸ず罅慵獗韺?shí)際測(cè)得的形狀和理想形狀的符合程度。理想形狀是指幾何意義上絕對(duì)正確的圓、直線、平面、圓柱面以及其他成形外表等。〔三〕位置精度

位置精度：指加工后零件有關(guān)要素相互之間的實(shí)際位置和理想位置的符合程度。理想位置是指幾何意義上絕對(duì)的平行、垂直、同軸和絕對(duì)準(zhǔn)確的角度關(guān)系等?！咀⒁狻恳粋€(gè)完全確定的形位公差帶〔形狀和位置〕由“公差帶形狀〞、“公差帶大小〞、“公差帶方向〞和“公差帶位置〞四個(gè)要素確定。形位公差是指實(shí)際被測(cè)要素的允許變動(dòng)量。形位公差帶是限制實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域。形位公差特征工程一共14種。其中：形狀公差4種，即直線度、平面度、圓度、圓柱度?！册槍?duì)自身而言〕位置公差8種，即平行度、垂直度、傾斜度，對(duì)稱度、同軸度、位置度，圓跳動(dòng)和全跳動(dòng)?！蚕鄬?duì)的位置，即要有參照物〕形狀或位置公差2種：線輪廓度和面輪廓度。形位公差工程及符號(hào)除圓度、圓柱度外，各種形位公差均分為12級(jí)，最高為1級(jí)，最低為12級(jí)。圓度和圓柱度增加了0級(jí)，為最高級(jí)。外表粗糙度是指加工外表上具有較小間距的峰谷所組成的微觀幾何形狀特性。外表粗糙度對(duì)機(jī)器零件的配合性質(zhì)、耐磨性、工作精度、抗腐蝕性均有較大影響。

二、外表粗糙度Ra1〕外表粗糙度影響零件的耐磨性。外表越粗糙，配合表面間的有效接觸面積越小，壓強(qiáng)越大，磨損就越快。2〕外表粗糙度影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。對(duì)間隙配合來(lái)說(shuō)，外表越粗糙，就越易磨損，使工作過(guò)程中間隙逐漸增大；對(duì)過(guò)盈配合來(lái)說(shuō)，由于裝配時(shí)將微觀凸峰擠平，減小了實(shí)際有效過(guò)盈，降低了聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。3〕外表粗糙度影響零件的抗腐蝕性。粗糙的外表，易使腐蝕性氣體或液體通過(guò)外表的微觀凹谷滲入到金屬內(nèi)層，造成外表腐蝕。4〕外表粗糙度影響零件的密封性。粗糙的外表之間無(wú)法嚴(yán)密地貼合，氣體或液體通過(guò)接觸面間的縫隙滲漏。評(píng)定外表粗糙度的標(biāo)準(zhǔn)有六種。目前我國(guó)主要采用輪廓算術(shù)平均偏差Ra,在一定測(cè)量長(zhǎng)度L范圍內(nèi)，輪廓上各點(diǎn)至中線距離絕對(duì)值的平均算術(shù)偏差，單位為μm〔微米〕。Ra值越小，被測(cè)外表越光滑，零件的質(zhì)量越高；反之，Ra越大，外表越粗糙。通常，尺寸公差、外表形狀公差小時(shí)，外表粗糙度參數(shù)數(shù)值也小，但并沒(méi)有嚴(yán)格的函數(shù)關(guān)系。三、配合〔一〕配合：以軸和孔的配合為例，根本尺寸相同，互相配合的軸與孔公差帶之間的關(guān)系。根據(jù)使用要求的不同，配合有三種類型。間隙配合孔的公差帶在軸的公差帶之上，任取加工合格的孔和軸配合一定產(chǎn)生間隙，包括最小間隙為零的配合。過(guò)盈配合孔的公差帶在軸的公差帶之下，任取加工合格的孔和一對(duì)軸配合一定產(chǎn)生過(guò)盈，包括最小過(guò)盈為零的配合。過(guò)渡配合孔的公差帶與軸的公差帶交疊，任取加工合格的孔和軸配合可能產(chǎn)生間隙也可能產(chǎn)生過(guò)盈的配合。不管是計(jì)算間隙還是過(guò)盈，一律是用孔的尺寸減去軸的尺寸。差值為正時(shí)是間隙，反之是過(guò)盈。練習(xí)〔二〕配合的選擇以軸和孔為例，二者之間的配合要求有三種情況。1.軸和孔配合后有相對(duì)運(yùn)動(dòng)〔轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)〕的要求，應(yīng)選用間隙配合。用作導(dǎo)向或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的間隙配合，其間隙大小取決于導(dǎo)向精度要求、往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率以及速度等因素。2.軸和孔靠配合面?zhèn)鬟f載荷時(shí)，應(yīng)選用過(guò)盈配合。過(guò)盈的大小取決于最小過(guò)盈量能否承受所要傳遞的最大力矩。載荷增大或承受沖擊載荷時(shí)，過(guò)盈量應(yīng)該增大，但最大過(guò)盈應(yīng)以零件承受的內(nèi)應(yīng)力不超過(guò)其屈服極限為準(zhǔn)。3.軸和孔配合后要求有定位精度，而且經(jīng)常拆卸的，主要選用過(guò)渡配合，但也可以根據(jù)情況選用間隙不大的間隙配合或過(guò)盈不大的過(guò)盈配合。例題評(píng)定零件加工質(zhì)量時(shí)，應(yīng)考慮的因素包括〔〕。A.零件的尺寸偏差B.零件的形位偏差C.零件的外表粗糙度D.零件材料的強(qiáng)度、硬度E.零件的配合ABCD零件外表的尺寸、形狀和互相位置以及外表粗糙度反映了零件的幾何特性；材料的強(qiáng)度、硬度、彈性、剛度等反映了零件的物理機(jī)械特征。在評(píng)定零件的加工質(zhì)量時(shí)，應(yīng)當(dāng)全面考慮這些因素。1.4生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)每年生產(chǎn)合格產(chǎn)品的產(chǎn)量，表達(dá)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模。生產(chǎn)類型主要有單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。生產(chǎn)類型含義適用情況單件生產(chǎn)單個(gè)或少量地制造相同產(chǎn)品。很少重復(fù)或完全不重復(fù)重型機(jī)械或新產(chǎn)品試制都屬于單件生產(chǎn)。成批生產(chǎn)成批地制造相同的產(chǎn)品，并且按一定的周期重復(fù)地進(jìn)行生產(chǎn)。一般機(jī)床生產(chǎn)屬于成批生產(chǎn)。一次投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量稱為生產(chǎn)批量。大量生產(chǎn)連續(xù)不斷地生產(chǎn)數(shù)量很多的相同產(chǎn)品。汽車、軸承以及自行車生產(chǎn)一般屬于大量生產(chǎn)。生產(chǎn)類型同類零件的年產(chǎn)量（件）重型（30kg以上）中型（4kg－30kg）輕型（4kg以下）單件生產(chǎn)5以下10以下100以下成批生產(chǎn)小批生產(chǎn)5～10010～200100～500中批生產(chǎn)100～300200～500500～5000大批生產(chǎn)300～1000500～50005000～50000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上二、不同生產(chǎn)類型的工藝特征

項(xiàng)目單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)加工對(duì)象經(jīng)常變換