【大學(xué)課件】機(jī)械制造基礎(chǔ)復(fù)習(xí)串講

機(jī)械制造基礎(chǔ)復(fù)習(xí)串講緒論機(jī)械制造基礎(chǔ)是機(jī)械工程學(xué)科的重要組成部分，是學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程的基礎(chǔ)。機(jī)械加工分類切削加工切削加工是利用刀具對工件進(jìn)行切削，去除材料，改變工件形狀、尺寸和表面質(zhì)量的過程。常見的切削加工方法包括車削、銑削、鉆削、鏜削、磨削等。塑性加工塑性加工是利用外力使金屬材料發(fā)生塑性變形，改變其形狀和尺寸的過程。常見的塑性加工方法包括鍛造、沖壓、拉伸、彎曲等。其他加工除了切削加工和塑性加工，還有其他一些重要的機(jī)械加工方法，例如焊接、鑄造、熱處理、表面處理等。幾何公差及其檢測尺寸公差是指零件實(shí)際尺寸允許偏離其名義尺寸的范圍。形狀公差是指零件實(shí)際形狀允許偏離其理想形狀的范圍。位置公差是指零件上某要素的實(shí)際位置允許偏離其理想位置的范圍。方向公差是指零件上某要素的實(shí)際方向允許偏離其理想方向的范圍。表面質(zhì)量及其測量表面粗糙度是表面質(zhì)量的重要指標(biāo)，反映了表面微觀幾何形狀的特征。它會(huì)影響零件的強(qiáng)度、疲勞壽命、密封性能、摩擦性能等。表面波紋是表面宏觀幾何形狀的偏差，會(huì)影響零件的配合精度和美觀性。表面質(zhì)量測量方法包括輪廓儀、掃描電鏡等，可以對不同尺度的表面特征進(jìn)行分析和測量。焊接及其分類1熔焊利用熱能使焊件熔化，形成熔池，冷卻后凝固而形成焊縫。2壓焊利用壓力使焊件相互接觸，在高溫或常溫下產(chǎn)生原子間的結(jié)合而形成焊縫。3釬焊利用熔點(diǎn)低于母材的釬料，在高溫下填充在焊件的接縫處，并與焊件相互擴(kuò)散而形成焊縫。鑄造工藝及其分類砂型鑄造最常見的鑄造方法，使用砂型作為模具，成本低，工藝簡單，適用于形狀復(fù)雜，尺寸較大的零件。壓鑄使用金屬模具，壓力下將熔融金屬壓入模具，生產(chǎn)效率高，適合批量生產(chǎn)形狀簡單、尺寸較小的零件。精密鑄造用蠟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，得到鑄件，精度高，表面光潔度好。塑性加工工藝及其分類壓力加工利用外力使金屬材料產(chǎn)生塑性變形，從而改變其形狀和尺寸的加工方法。鍛造利用錘擊或壓力使金屬材料產(chǎn)生塑性變形，從而改變其形狀和尺寸的加工方法。軋制利用軋輥之間的壓力使金屬材料產(chǎn)生塑性變形，從而改變其形狀和尺寸的加工方法。切削加工工藝及其分類車削主要用于加工軸類零件，例如軸、桿、套等，常用于加工外圓、端面、圓錐面、螺紋等。銑削主要用于加工平面、溝槽、齒輪等，例如加工平板、齒輪箱、機(jī)床床身等。鉆削主要用于加工孔，例如加工各種尺寸的孔、螺紋孔等。刨削主要用于加工平面、溝槽等，例如加工大型機(jī)床的床身、工作臺(tái)面等。刀具刀具是機(jī)械加工中用來切除金屬或非金屬材料的工具。刀具主要由刀頭、刀柄和刀桿組成。刀頭是用來切削材料的部分，刀柄用來固定刀頭，刀桿用來連接刀頭和刀柄。刀具根據(jù)其用途和結(jié)構(gòu)可以分為很多種類，常見的刀具類型有車刀、銑刀、鉆頭、鏜刀、鉸刀、刀具等等。切削液切削液是金屬切削加工中不可或缺的潤滑劑和冷卻劑。它可以降低切削溫度、減少切削力、提高刀具壽命、改善表面質(zhì)量并降低加工成本。切削液的種類繁多，根據(jù)其主要成分可分為：水基切削液油基切削液合成切削液金屬熱處理淬火提高金屬硬度和強(qiáng)度，改善耐磨性回火降低金屬硬度，提高韌性，消除內(nèi)應(yīng)力正火細(xì)化晶粒，改善金屬力學(xué)性能退火軟化金屬，改善加工性能機(jī)械制圖基礎(chǔ)1基礎(chǔ)知識(shí)掌握投影、圖線、尺寸標(biāo)注等基礎(chǔ)知識(shí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。2繪圖工具熟悉制圖軟件和工具，包括AutoCAD、SolidWorks等，提高繪圖效率。3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了解國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，確保圖紙的準(zhǔn)確性和一致性。三視圖及展開圖三視圖是將物體投影到三個(gè)互相垂直的平面上得到的圖形，分別稱為主視圖、俯視圖和左視圖。展開圖是指將物體的表面展開成平面圖形，以便于加工或制作。三視圖和展開圖是機(jī)械制圖中的重要內(nèi)容，它們是表達(dá)物體形狀和尺寸的重要手段。斷面圖斷面圖是在物體上假想用一個(gè)平面去切割，然后將與切割平面相交的部分移去，而將切割平面與物體相交的截面用投影法畫在投影面上，所得到的圖形稱為斷面圖。斷面圖是為了表達(dá)物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而繪制的，它可以直觀地顯示出物體的內(nèi)部形狀和結(jié)構(gòu)，便于人們理解和設(shè)計(jì)。斷面圖分為全斷面圖和局部斷面圖全斷面圖是指將物體全部剖開所得的截面圖局部斷面圖是指將物體的一部分剖開所得的截面圖裝配圖爆炸視圖將零部件按裝配順序逐層展開，便于觀察零件之間的關(guān)系和裝配過程。標(biāo)注尺寸標(biāo)注零件尺寸，便于制造和檢驗(yàn)，確保裝配精度。零件清單列出所有零件名稱、數(shù)量、材料等信息，方便管理和制造。尺寸標(biāo)注尺寸線尺寸線是用來標(biāo)注尺寸的細(xì)實(shí)線，箭頭指向被標(biāo)注的尺寸范圍。尺寸箭頭尺寸箭頭是用來指示尺寸線的起止點(diǎn)的箭頭，一般用細(xì)實(shí)線繪制，箭頭高度應(yīng)一致。尺寸數(shù)字尺寸數(shù)字應(yīng)置于尺寸線的中點(diǎn)，并與尺寸線平行，數(shù)字大小要適當(dāng)，易于閱讀。公差標(biāo)注1尺寸公差表示允許尺寸偏差的范圍，用±符號(hào)和數(shù)值表示。2形狀公差表示允許形狀和位置偏差的范圍，用幾何公差符號(hào)和數(shù)值表示。3表面粗糙度表示表面粗糙程度，用符號(hào)Ra和數(shù)值表示。幾何公差標(biāo)注形狀公差例如直線度、平面度、圓度、圓柱度、輪廓度、對稱度等。位置公差例如位置度、平行度、垂直度、角度、對稱度、同心度等。方向公差例如傾斜度、方向公差、線方向公差等。尺寸公差例如尺寸公差、尺寸鏈公差等。表面質(zhì)量標(biāo)注表面粗糙度Ra值表示平均粗糙度，常用單位為微米（μm）。形狀誤差例如圓度、直線度、平面度等。位置誤差包括平行度、垂直度、對稱度等。裝配件的關(guān)系和配合裝配關(guān)系裝配關(guān)系是指兩個(gè)或多個(gè)零件之間在裝配后相互位置和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，例如固定連接、滑動(dòng)連接、旋轉(zhuǎn)連接等。配合配合是指兩個(gè)相互配合的零件之間尺寸的相互關(guān)系，主要有三種類型：過盈配合、間隙配合和過渡配合。裝配連接方式螺栓連接通過螺栓和螺母將兩個(gè)或多個(gè)零件連接在一起。廣泛應(yīng)用于機(jī)器的裝配和維修中。焊接連接利用焊接材料將兩個(gè)或多個(gè)零件熔接在一起，形成牢固的連接。鉚接連接利用鉚釘將兩個(gè)或多個(gè)零件連接在一起，常用于結(jié)構(gòu)件的連接。銷鍵連接利用銷或鍵將兩個(gè)零件連接在一起，用于傳遞軸向力或防止零件相對轉(zhuǎn)動(dòng)。銷鍵連接結(jié)構(gòu)簡單銷鍵連接結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，成本低廉。承載能力有限銷鍵連接主要用于承受徑向載荷，承載能力有限。易于拆卸銷鍵連接可方便地拆卸，便于裝配和維修。螺栓連接1連接類型螺栓連接是一種可拆卸連接，可以根據(jù)需要輕松拆卸和重新組裝。2連接強(qiáng)度螺栓連接可以承受較大的拉伸和剪切載荷，使其成為機(jī)械制造中常用的連接方式。3應(yīng)用范圍螺栓連接廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備和結(jié)構(gòu)，例如汽車、飛機(jī)、橋梁等。焊接連接熱熔連接利用高溫將金屬熔化，并使熔化的金屬相互滲透，形成牢固的連接壓力焊接利用壓力將金屬緊密接觸，并使金屬發(fā)生塑性變形，形成牢固的連接摩擦焊接利用摩擦產(chǎn)生的熱量將金屬熔化，并在壓力下形成牢固的連接鉚接連接定義鉚接連接是指用鉚釘將兩個(gè)或多個(gè)零件連接在一起的連接方式。分類鉚接連接可以分為冷鉚、熱鉚、爆炸鉚等多種類型。優(yōu)點(diǎn)鉚接連接具有結(jié)構(gòu)簡單、強(qiáng)度高、密封性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)鉚接連接的缺點(diǎn)是連接過程比較復(fù)雜，需要專門的設(shè)備和技術(shù)人員。鑄造缺陷及其檢測氣孔鑄件內(nèi)部或表面出現(xiàn)的空洞，通常由氣體析出或熔融金屬中的氣泡膨脹引起。縮孔鑄件內(nèi)部或表面出現(xiàn)的空洞，通常由金屬凝固過程中體積收縮引起。冷隔鑄件內(nèi)部或表面出現(xiàn)的未熔合或部分熔合區(qū)域，通常由澆注溫度過低或澆注速度過慢引起。塑性加工缺陷及其檢測裂紋塑性加工過程中，材料可能出現(xiàn)裂紋。裂紋通常發(fā)生在彎曲、拉伸或沖壓操作中，會(huì)導(dǎo)致零件強(qiáng)度下降和失效。皺紋材料在塑性加工過程中，可能會(huì)出現(xiàn)皺紋。皺紋通常發(fā)生在彎曲、拉伸或沖壓操作中，會(huì)導(dǎo)致零件外觀不良和尺寸偏差。毛刺塑性加工過程中，材料可能會(huì)產(chǎn)生毛刺。毛刺通常發(fā)生在切削或沖壓操作中，會(huì)導(dǎo)致零件表面粗糙和安全隱患。切削加工缺陷及其檢測刀具磨損刀具磨損會(huì)導(dǎo)致尺寸超差、表面粗糙度增加、工件表面出現(xiàn)劃痕等缺陷。切削斷裂切削斷裂是指切削刃在切削過程中突然斷裂，造成工件表面出現(xiàn)斷裂痕跡，嚴(yán)重影響工件質(zhì)量。熱處理缺陷工件熱處理過程中，如果溫度控制不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致工件出現(xiàn)硬度不均勻、變形、開裂等缺陷。熱處理缺陷及其檢測過熱過熱會(huì)導(dǎo)致金屬組織發(fā)生變化，降低強(qiáng)度和韌性，甚至造成裂紋。過燒過燒是金屬過熱到一定程度后，組織發(fā)生不可逆變化，導(dǎo)致性能下降。淬火裂紋淬火過程中，由于熱應(yīng)力過大，容易產(chǎn)生裂紋?；鼗鹆鸭y回火過程中，由于內(nèi)部應(yīng)力不均勻，容易產(chǎn)生裂紋。綜合案例分析案例一分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵要素，包括材料選擇、制造工藝、熱處理和表面處理等。案例二評估精密機(jī)械加