机械制造技术基础第 PPT课件

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机械制造技术基础通用课件

02
03
04
定义
车削加工是一种通过工件和刀具的相对运动来切除多余材料
的方法。
适用范围
适用于加工圆柱形、圆锥形等回转体零件。
加工特点
具有较高的加工精度和表面质量，适用于粗加工和精加工。
应用实例
车削加工可用于加工轴、齿轮等机械零件。
铣削加工
定义
铣削加工是一种通过刀具的旋转和工件的移动来切除多余材
01
02
03
量具的种类与使用
讲解量具的种类和用途，包括卡尺、千分尺等，以及使用量具的注意事项。
检具的设计与制作
讲解检具的设计原则和方法，以及制作检具的过程。
量具与检具的选用
根据检测需求，选择合适的量具和检具，包括量具的精度等级、检具的制作材料等。
机械制造质量管理与控制
质量管理体系与质量控制流程
刀具与夹具
刀具的材料与结构
讲解刀具的材料的选用，包括高速钢、硬质合金等，以及刀具的结构，如尖刀、铣刀等。
夹具的设计与使用
讲解夹具的设计原则和方法，以及使用夹具的注意事项，包括夹具的安装、工件的定位等。
刀具与夹具的选用
根据加工需求，选择合适的刀具和夹具，包括刀具的锋利度、夹具的精度等。
量具与检具
机械制造工艺基础
工艺规程与工艺流程
工艺规程
工艺规程是规定零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件，是机械制造过程中重要的指导性文件。
工艺流程
工艺流程是指制造过程中原材料转化为成品的过程，包括各工序的顺序、内容、方法等。
加工精度与加工误差
加工精度
加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度，包括尺寸精度、形状精度和位置精度。

机械制造技术基础课件

图2-2 平面刨削的切削运动与加工表面
2
华中科技大学机械科学与工程学院熊良山制作
切削速度V 进给量f(或进给速度和背吃刀量或进给速度V 和背吃刀量a 切削速度 c，进给量或进给速度 f)和背吃刀量 p
3
华中科技大学机械科学与工程学院熊良山制作
切削运动主运动进给运动合成切削运动 2. 工件表面待加工表面已加工表面过渡表面 4
华中科技大学机械科学与工程学院熊良山制作
1. 前角γ0 前角γ 影响：影响：切削的难易程度-很大。 ↖前角，使刀刃变得锋利，使切削的难易程度很大。前角，使刀刃变得锋利，很大切削更轻快，切屑变形↘ 切削力和切削功率↘ 切削更轻快，切屑变形↘，切削力和切削功率↘ ↖前角，刀刃和刀尖强度↘ ，散热体积↘ ，影响刀具前角，刀刃和刀尖强度↘ 散热体积↘ 寿命。对表面粗糙度，寿命。对表面粗糙度，排、断屑等有一定的影响
第2章制造工艺装备章
金属切削刀具机床机床夹具
熊良山等编《机械制造技术基础》课件
1
华中科技大学机械科学与工程学院熊良山制作
2.1 金属切削刀具的基本知识
2.1.1 金属切削加工的基本概念
1. 切削运动（主运动和进给运动）与切削用量切削运动（主运动和进给运动）
图2-1 外圆车削的切削运动与加工表面
华中科技大学机械科学与工程学院熊良山制作
常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。 2. 高速钢表2-1 高速钢表含有较多钨、含有较多钨、钼、烙、钒等元素的高合金工具钢较高的硬度（热处理硬度达HRC62—67）和耐热性（切削温较高的硬度（热处理硬度达）耐热性（度可达550—600º）度可达）切速比碳素工具钢和合金工具钢高1—3倍（因此而得名），切速比碳素工具钢和合金工具钢高倍因此而得名），刀具耐用度高10—40倍，甚至更多刀具耐用度高倍可以加工从有色金属到高温合金的范围广泛的材料制造工艺简单，能锻造，制造工艺简单，能锻造，容易磨出锋利的刀刃在复杂刀具（钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等）在复杂刀具（钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等）的制造中占有重要地位。的制造中占有重要地位。用途分：通用型高速钢和用途分：通用型高速钢和高性能高速钢制造工艺分熔炼高速钢和制造工艺分：熔炼高速钢和粉末冶金高速钢 16

机械制造技术基础-课件

车刀在结构上可分为整体车刀、焊接装配式车刀和机械夹固刀片的车刀。如图15、16所示。
图15
图16
（2）孔加工刀具
孔加工刀具一般可分为两大类：一类是从实体材料上加工出孔的刀具，常用的有麻花钻、中心钻和深孔钻等；另一类是对工件上已有孔进行再加工用的刀具，常用的有扩孔钻、铰刀及镗刀等。
在法平面参考系中，只需标注γn 、 αn 、 κr 和λs四个角度即可确定主切削刃和前、后刀面的方位。在假定工作平面参考系中，只需标注γf 、αf 、γp 、 αp 四个角度便可确定车刀的主切削刃和前、后刀面的方位。
四、刀具的工作角度
在实际的切削加工中，由于刀具安装位置和进给运动的影响，上述标注角度会发生一定的变化。角度变化的根本原因是切削平面、基面和正交平面位置的改变。以切削过程中实际的切削平面Ps、基面Pr和主剖面P0为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角度，又称实际角度。
（6）刀尖主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃。它可以是小的直线段或圆弧。
具体参见切削运动与切削表面图和车刀的组成图。其它各类刀具，
如刨刀、钻头、铣刀等，都可以看作是车刀的演变和组合。
刨刀
图4
钻头
(二）刀具角度的参考系
为了确定刀具切削
部分各表面和刀刃的空间位置，需要建立平面参考系。按构成参考系时所依据的切削运动的差异，参考系分成以下两类：
2、车刀安装偏斜对工作角度的影响
图12
当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂直时，将会引起工作主偏角κre和工作副偏角κre‘的变化,如上图所示。
（二）进给运动对工作角度的影响
1、横向进给运动对工作角度的影响
图13 车端面或切断时，加工表面是阿基米德螺旋面，如上图所示。因此，实际的切削平面和基面都要偏转一个附加的螺旋升角μ，使车刀的工作前角γoe增大，工作后角αoe减小。一般车削时，进给量比工作直径小很多，故螺旋升角μ很小，它对车刀工作角度影响不大，可忽略不计。但在车端面、切断和车外圆进给量（或加工螺纹的导程）较大，则应考虑螺旋升角的影响。

机械制造技术基础课件最新版第一章机械加工方法

Δm<0 材料去除原理,如传统的切削加工方法,包括磨料磨削、特种加工等, 在制造过程中通过逐渐去除材料而获得需要的几何形状。
Δm=0 材料基本不变原理,如铸造、锻造及模具成形(注塑、冲压等) 工艺,在成形前后,材料主要是发生形状变化,而质量基本不变。
Δm>0 材料累加成形原理,如20世纪80年代出现的快速原形(Rapid Prototyping)技术,在成形过程中通过材料累加获得所需形状。
第二节机械加工方法
按照铣削时主运动速度方向与工件进方向的相同或相反,又分为顺铣和逆铣。
顺铣:铣削力的水平分力与工件的进给方向相同,而工作台进给丝杠与固定螺母之间一般又有间隙存在,因此切削力容易引起工件和工作台一起向前窜动,使进给量突然增大,容易引起打刀。
在顺铣铸件或锻件等表面有硬皮的工件时
二、等材制造技术(Δm=0) 等材制造技术主要是指用模具成形的方法,成形前后,材料质量基本不
变,只是形状的改变。
值得注意的是,统计数据表明,机电产品40%~50%的零件是由模具成形的,因此模具的作用是显而易见的。模具可分为注塑模、压铸模、锻模、冲压模、吹塑模等。在我国模具的设计与制造是一个薄弱环节。模具制造精度一般要求较高,其生产方式往往是单件生产。模具的设计要用到CAD、 CAE等一系列技术,是一个技术密集型的产业。
图1-10 电火花加工原理示意图 1—床身 2—立柱 3—工作台 4—工件电极 5—工具电极 6—进给机构 7—工作液 8—脉冲电源 9—工作液循环过滤系统
第三节特种加工
电火花加工机床已有系列产品,根据加工方式,可将其分成两种类型: ➢用特殊形状的电极工具加工相应工件的电火花成形加工机床(如前所述); ➢用线(一般为钼丝、钨丝或铜丝)电极加工二维轮廓形状工件的电火花线切割机床。

机械制造技术基础教学课件PPT金属切削加工的基础

刀具在切削过程中要承受很大的载荷，较高的切削温度和摩擦。刀具材料的切削性能，直接影响刀具的耐用度和生产率；刀具材料的工艺性，将影响刀具本身的制造和刃磨质量。
1.2.5 刀具材料
刀具材料的基本性能
高的硬度
刀具材料要比工件材料硬度高，常温硬度在HRC60以上。
高的耐热性
刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。
☆ 曲面：是以曲线为母线作旋转或平移所形成的表面；如螺旋桨、汽车外型面等，成型主要方法有：铣削、成形磨削、数控铣削、电火花加工、激光加工等
1.1.2 切削运动
概念：刀具与工件间的相对运动，以切除多余的金属分类：
主运动：切除切屑所需的基本运动。 3个特点：速度最快；消耗功率最大；唯一性。
进给运动：使金属层不断投入被切削的运动。 3个特点：速度较慢；消耗功率较小；可以为一个或多个。
高合金工具钢（高速钢）
通用型高速钢、高性能高速钢熔炼高速钢和粉末高速钢
例题：下图为外圆车削示意图，在图上标注：
1 主运动、进给运动和背吃刀量；
2 已加工表面、加工（过渡）表面和待加工表面；
3 基面、主剖面和切削平面；
4 刀具角度0＝15、0＝6、Kr＝55、Kr＝45、s＝－10 。
待加工待表加面工表面
主运动
主运动
加工加表工表面面
已已加加工工表面表面
基面
基面
切削平面
第1章金属切削加工的基础知识
金属切削加工实例
第1章金属切削加工的基础知识
内容
切削加工运动分析及切削要素金属切削刀具切削过程中的物理现象工件材料的切削加工性切削液
1.1 切削加工的运动分析及切削要素

机械制造技术基础概述PPT课件( 44页)

柔性化、智能化、集成化、网络化 CAD、CAPP、快速成形 RP 加工中心 MC、柔性制造单元 FMC、精益生产 LP、准时生产 JIT 并行工程 CE、敏捷制造 AM 计算机集成制造系统 CIMS
4.绿色制造技术综合考虑社会、环境、资源等可持续发展因素
0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法
木模手工造型或自由部分采用金属模铸造
锻。毛坯精度低，加或模锻。毛坯精度和
工余量大
加工余量中等
大批量生产
全部互换性，高精度配合件用分组装配和调整法
常用金属模机器造型、模锻等高效方法。毛坯精度高，余量小
机床设备及布置
通用机床按机群式排部分通用机床和高效
列，部分采用数控机机床、数控机床、加
0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
1.机械制造技术
高速、超高速切削（磨削）高精度、高速切削机床与刀具最佳切削参数的自动优选在线监控技术成组技术（GT）自动装配技术等
2.超精密及微细加工技术
精密、超精密加工技术微细与纳米加工技术超精密微型机器及仪器微机电系统（MEMS）
3.自动化制造技术
0.2.1 制造活动定义
图0.2 制造活动过程
人和设备 —支撑条件政策与法规 —约束条件
0.2.2 产品制造过程
制造过程 —将原材料转变成成品的全过程
直接生产过程加工工艺过程
使加工对象的尺寸、形状或性能产生变化
辅助生产过程不使加工对象产生直接的变化
0.2.2 产品制造过程
工艺过程
—直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置、性质
0.1.1 机械制造业在国民经济中的地位
制造
人类按所需目的，运用知识和技能，应用设备和工具，采用有效的方法，将原材料转化为产品并投放市场的全过程。

机械制造技术基础(课程课件完整版)

vf = n f = n z fz
(3) 刀具的工作平面
切削过程中刀具的工作平面是指: 通过切削刃选定点并同时包含主运动方向和进给运动方向的平面，工作平面的符号为Pfe
(4) 吃刀量
吃刀量是指过切削刃的两个端点，且垂直于所选定的测量方向的两平面间的距离。
(4) 吃刀量
确定吃刀量有三点要注意： 1）确定切削刃的两个端点； 2）确定测量的方向； 3）确定两界限平面。
一、对金属切削机床的基本要求
2. 机床的经济性方面机床品种系列化、零部件通用化和标准化是生产和使用机床的一项重要的技术经济措施。
二、金属切削机床的分类（1）按机床的加工性能分类
车床 C 铣床 X 磨床 M 拉床 L 锯床 G 其他机床 Q 钻床 Z 镗床 T 齿轮加工机床 Y 螺纹加工机床 S 刨插床 B
AD = asp f
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
3.切削层参数
（2）切削层公称宽度bD（切削宽度）：切削宽度是指在给定瞬间，在切削层尺寸平面中测量的作用主切削刃截形上两个极点间的距离，单位：mm。例：如图2-6所示，平面cBCDF即为切削层尺寸平面，BC段为作用的主切削刃，BC两点间的距离 bD 即为切削层公称宽度，实际横截面积 BCDE就是切削面积。
(6)合成切削运动
切削过程中，由主运动和进给运动合成的运动称为合成切削运动。合成切削运动方向：就是切削刃选定点相对于工件的瞬时合成切削运动的方向；合成切削速度ve：就是切削刃选定点相对于工件的合成切削运动的瞬时速度。
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
二、切削运动与切削要素
背吃刀量是指过切削刃选定点在垂直

机械制造技术基础课件(第3章)

12
2. 剪切角φ 与前刀面摩擦角β的关系
4
(
0)
4
为作用角,即合力Fr与主运动方向之间的夹角, 0
•剪切角φ随前角γ0增大而增大，切屑变形减小。
•剪切角φ随摩擦角β的减小而增大，切屑变形减小。所以研磨刀面或者使用切削液以减小前刀面的摩擦，有利于改善切削过程。
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3. 前刀面上的摩擦
➢根据体积不变原理, 则 ξh ＝ξl＝ξ。 ➢变形系数越大,切屑越厚越短,切削变形越大。
➢ξ>1。
➢ξ直观地反映了切削变形程度。
图3 － 170
2 .剪应变ε
s y
cot
tan(
0)
3.剪应变与变形系数的关系
➢只有在 0 00 ~ 300, 1.5 的范围内，变形系数ξ
越大，剪应变ε越大
图3 － 171
图3－7 变形系数ξ的求法
29
图3－10 作用在切屑上的力
a) 切屑受到来自工件和刀具的作用力 b) 切屑作为隔离体的受力分析
30
图3－12 刀具前刀面与切屑的摩擦示意图
31
图3－14 积屑瘤前角和伸出量
32
图3-15 工件材料强度对变形系数的影响
33
图3-18 切削速度对变形系数的影响
34
➢在实际应用工作中，切削力的计算分解为相互垂直的三个分力：切
削力 Fc 、进给力 Ff 、背向力 Fp
。
43
2.切削力的分解
切削力(Fc)
（旧称主切削力，用
Fz表示）——总切削力
在主运动方向的分力，是计算机床切削功率、选配机床电机、校核机床主轴、设计机床部件及计算刀具强度等必不可少的参数。
机械制造技术基础

机械制造技术ppt课件(完整版)

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机械制造技术课件
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
机械制造概述传统机械制造技术现代机械制造技术机械制造工艺流程机械制造质量控制机械制造的未来发展
01
机械制造概述
机械制造的定义
机械制造是将原材料转化为成品的生产过程。机械制造包括产品设计、工艺设计、加工制造、检测和质量控制等环节。机械制造广泛应用于各个领域，如航空、汽车、机床等。机械制造的核心目标是提高生产效率、降低成本、保证产品质量。
05
机械制造质量控制
质量控制的方法
统计过程控制测量系统分析过程能力分析质量改进方法
质量检测的步骤
检测计划制定检测工具准备样品选择与制备检测数据记录与分析
质量问题的解决
确定问题：明确机械制造过程中出现的质量问题
分析原因：分析问题产生的原因，如材料、工艺、设备等
制定措施：根据分析，制定相应的解决措施，如改进工艺、更换材料、调整设备等实施方案：按照制定的措施实施方案，并对实施过程进行监控和调整
精密加工技术
定义：使用精密机床和精细加工刀具进行加工分类：超精加工、镜面加工、纳米加工等应用：航空航天、医疗器械、光学仪器等领域发展趋势：高精度、高效率、智能化
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机械制造工艺流程
零件的定位与装夹
定位原理：六点定位原理，限制工件的自由度
装夹方法：如三爪卡盘、四爪卡盘等，固定工件
定位元件：如V 形块、定位销等，限制工件的自由度
焊接工艺及设备
焊接种类及特点
焊接应用及发展
切削加工技术
定义：利用切削工具从工件上切除多余材料的加工方法
分类：车削、铣削、钻孔、刨削、磨削等

机械制造技术基础电子课件第1章机械加工方法

（1）孔径大于规定尺寸。（2）钻孔偏移。
1.2.5 镗削
1. 镗削的定义
镗削是一种用刀具扩大孔或其他圆形轮廓的内径车削工艺，其应用范围一般从半粗加工到精加工，所用刀具通常为单刃镗刀（镗杆）。
镗削加工通常作为大直径和箱体零件上的孔的半精加工或精加工工序，其切削运动由刀具回转来实现，进给运动可通过工件或刀具的移动来完成。在卧式镗床上可以完成钻、镗孔、车外圆、车螺纹、车端面、铣平面、斜面、各类槽、内孔、孔端面、平行面、倒角、钻孔、同轴孔等。
1.2.1 车削
（4）适用于有色金属零件的精加工。有色金属零件表面粗糙度（Ra值）大，当Ra值要求较小时，不宜采用磨削加工，需要用车削或铣削等。用金刚石车刀进行精细车时，可达较高质量。
（5）刀具简单，刀具的制造、刃磨和安装都比较方便。车削加工的精度一般为IT8~IT7，Ra值为 6.3~1.6 μm。精车时，加工精度可达IT6~IT5，Ra 值可达0.4~0.1 μm。
1.2.5 镗削
2. 镗削加工的特点
镗削运动时，镗刀随镗杆一起转动形成主切削运动，而工件不动。
用镗刀对已有的孔进行再加工，称为镗孔。对于直径较大的孔（D>80~100 mm)、内成形面或孔内环槽等，镗削是唯一合适的加工方法。
一般镗孔精度达IT8~IT7，表面粗糙度值为1.6~0.8 μm。
精细镗时，精度可达IT7~IT6，表面粗糙度值为 0.8~0.1 μm。
1.2.6 齿形加工
（1）主运动为滚刀的旋转。（2）展成运动为保持滚刀与被切齿轮之间啮合关系的运动。这一运动使滚刀切削刃的切削轨迹连续，包络形成齿轮的渐开线齿形，并连续地进行分度。（3）轴向进给运动是为了在齿轮的全齿宽上切出齿形，滚刀需沿工件轴向做进给运动。

机械制造技术基础 PPT课件

12
1.2机械制造业的发展及其在国民济中的地位
新制造模式与传统制造模式比较举例
CE并行工程是对产品及相关过程（制造过程和支持过程）进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。这种工作模式力图使设计者从一开始就考虑到产品全生命周期中所有因素，以最大限度地缩短产品开发周期，减少设计失误。
因为制造技术是制造企业的技术支柱，是制造企业持续发展的根本动力。所以机械制造技术是机械制造业的技术支柱，是机械制造企业持续发展的根本动力。 “机械制造技术基础” 其主要目标，同学们通过本课称的学习，掌握有关机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法。通过本课程的学习及相关实验练习生产实习及课程设计等实践性教学环节的训练，使学生具备具备分析和解决有关机械制造问题的基本能力。
生产过程 • 制造过程生产财富 • 产品
是完成制造活动所需的一切手段的总和：制造技术： •运用一定的知识和技能， •操纵可以利用的物质和工具， •采取各种有效的方法等。
制造技术是制造企业的技术支柱，是制造企业持续发展的根本动力。美国国家生产力委员会所作的一项调查表明，在企业生产力构成中，制造技术的作用约占62% 。
7
1.2机械制造业的发展及其在国民经济中的地位
作坊式手工劳动生产方式
近代生产方式
大批量生产方式
多品种小批量生产方式
新制造哲理于生产模式
机械制造业的发展
8
1.2机械制造业的发展及其在国民经济中的地位
近代生产方式
18世纪70年代以瓦特改进蒸汽机为代表，引发了第一次工业革命，产生了近代工业化的生产方式，手工劳动逐渐被机器生产所代替，机械制造业逐渐形成规模。 19世纪中叶电磁场理论的建立为发电机和电动机的产生奠定了基础，从而迎来了电气化时代。以电力作为动力源，使机械结构发生了重大的变化。与此同时，互换性原理和公差制应运而生。所有这些使机械制造业发生了重大变革，并进入了快速发展时期。