机械制造基础——第1章绪论
机械制造基础Ppt讲课文档
晶核的成长速度
速度越快，晶粒越粗。 过冷度增加，形核率与成长率增加，但形
核率远大于成长率，晶粒细。
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关注“过冷度”的原因是由于其与晶粒的 大小相关，而晶粒大小又与材料的强度、 硬度等机械性能相关。
面心立方——8个顶角和6个面的中心都 各有1个原子，晶胞实有原子数为4个， 致密度74％
有什么意义？同样材料有不同结构，密度
不同，结构转化时有体积变化。
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纯铁的晶体结构及其同素异晶 转变
纯铁的同素异晶转变
定义：随着温度的改 变，固态金属晶格由 一种转变为另一种晶 格的变化。
铁碳合金——以铁、碳为主要组成的合金。如 钢和铸铁都是以铁为基础的铁碳合金，其中铁 的含量占95％以上。
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第二章 铁碳合金
主要内容：
纯铁的晶体结构及其同素异晶转变
铁碳合金的基本组织 铁碳合金状态图
工业用钢简介 零件选材原则
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第一节 纯铁的晶体结构及其同素 异晶转变
对金属结晶过程的了解（液态转变为固态） 金属结晶过程所涉及的几个基本概念 过冷、过冷度、自发晶核、非自发晶核、
晶粒粗细（影响材料性能） 对纯铁晶体结构的了解 同素异晶的概念
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纯铁的晶体结构及其同素异晶转变
金属结晶的基本概念
定义：金属原子的聚集状态由无规则的液态，转 变为规则排列的固态晶体的过程，可用冷却曲线 来表达。
（2）卸载后依据压入深度h，由刻度盘上的 指针直接指示出HR值。
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F
机械制造基础部分课后习题答案
是跳动、各外圆、孔的设计基准
②基准统一
在大多数工序中使用
③定位稳定可靠、夹具结构简单
定位夹紧简单方便（三爪卡盘）
◆精A基5面2准m—6选外—择圆限：—制— 3个限自制由2个度自（由z, x度, y（）x, y）
右下侧面— —限制1个自由度（z） ①基准统一
在大多数工序中使用
②定位稳定可靠、夹具结构简单
短V形块限制
Y,Z
1.26 根据图中所示的工件加工要求，试确定工件 理论上应限制的自由度，并选择定位元件，
这些定位元件实际上限制了哪些自由度？
1.26 根据图中所示的工件加工要求，试确定工件 理论上应限制的自由度，并选择定位元件， 这些定位元件实际上限制了哪些自由度？
图a）过球心钻一小孔
理论上应限制 X ,Y
走刀次数 8
3.5 试选择图示支架和法兰盘零件加工时定位的精基准
和粗基准
◆精基准选择：
A面— —限制3个自由度（z, x, y）
①基准重合
是跳动、15、52等尺寸的设计基准
②基准统一
在大多数工序中使用
③定位稳定可靠、夹具结构简单
定位面积最大且平整
◆精A基5面2准m—6选外—择圆限：—制— 3个限自制由2个度自（由z, x度, y（）x, y）
③计算： 90=130+X-150
X=110
0.4=0.1+ ESX –(-0.1) ESX=0.2
0=0+EIX-0.1
EIX=0.1
X 11000..21 110.200.1
3.16 轴套零件如图所示，其内外圆及端面A、B、D均已
加工。现后续加工工艺如下： ①以A面定位，钻￠8孔，求工序尺寸及其偏差。 ②以A面定位，铣缺口C，求工序尺寸及其偏差。
第1章 机械制造基础知识01
第一章机械制造基础知识案例导入机械产品都是由若干零件、组件、部件组成的，零件的加工则是机械制造的基本单元。
齿轮是一种典型的机械零件，在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。
例如手动挡汽车的变速器所采用的就是齿轮传动，那么齿轮是如何制造出来的？本章将围绕零件加工的成形过程、加工所用设备及切削刀具等内容，介绍机械制造的基础知识。
1.1零件成形原理及机械加工切削运动1.1.1 零件成形原理任何机械产品都是由许多单个零件装配而成的，所以，零件制造是机械制造的基础。
零件制造的任务是通过一定成形方法使毛坯变成有确定的外形和一定性能及功能的三维实体，即零件。
1.零件表面的构成机械零件的结构形式千差万别，表面形状各不相同，但是不论零件多么复杂，通常都是由平面、圆柱面、圆锥面、成形表面（如螺纹表面、渐开线表面等）和特形表面组合而成，如图1-1所示。
图1-1 机械零件上常用的各种典型表面2.零件表面的成形零件的几何形状就其本质来说，可以看成是由一条线（母线）沿着另一条线（导线）运动（移动或旋转）而形成的。
母线和导线统称为发生线。
母线和导线相对位置不同，所形成的表面也不同。
例如，直母线、圆导线相对位置不同就分别形成了圆柱面、圆锥面和回转双曲面。
零件表面分为可逆表面和非可逆表面。
可逆表面的母线、导线可以互换，如平面、圆柱面；非可逆表面的母线、导线不可以互换，如圆锥面、螺旋面。
3.零件成形方法成形方法广泛应用于机械制造、首饰工艺品加工、陶瓷生产等许多领域。
从物料的加工前后有无变化或变化方向考虑，可将成形方法分为材料成形法、材料去除法和材料累加法三类。
（1）材料成形法。
材料成形法是应用材料的可成形性（塑性、流动性等），在特定的外围约束（边界约束或外力约束）下成形的方法。
铸造、锻造、压力加工、粉末冶金、注塑成形等都属于这种成形方法。
这种方法主要用于毛坯的制造和特种材料的成形。
（2）材料去除法。
材料去除法是应用分离的方法，把一部分材料（裕量材料）有序地从毛坯上去除得到所需形状、尺寸零件的成形方法。
机械制造基础第1章机械制造技术基础概述PPT课件
n——主运动的转速（单位为r/min）
（2）进给量f 当主运动旋转一周时，刀具（或工件）沿进给方向上的 位移量f。进给量的大小也反映了进给速度（单位为mm/min）的大小， 关系为
1.1.2
切削加工成形运动和切削用量
背吃刀量 车削时（单位为mm）是工件上待加工表面与 已加工表面间的垂直距离：
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乔志刚老师联系
使用教材：
倪小丹等主编。《机械制造技术基础》[M]，清华大学
出版社，07.3
参考教材：
1.张世昌等主编。《机械制造技术基础》[M]， 高教出版社， 2008.12
2.王启平主编，《机械制造工艺学》[M]， 哈尔滨工业大学出 版社，2002.
3.陈日曜主编。《金属切削原理》[M]，机械工业出版社，1993.
第1章
概 论
教学重点和难点： 工件表面的成形方法 典型机床的加工工艺范围 刀具的几何角度 工件定位的方式 六点定则 获得加工精度的例导入
怎样获得如图1.1所示的阶梯轴零件？分析：它是由 一些外圆柱面、圆锥面(倒角)和平面组成，并有尺 寸精度和表面粗糙度要求。怎样才能获得这些表面？ 需要哪些运动？需要用什么机床、刀具、夹具和量 具？怎样把它装在机床上？精度怎样？
1.1.2
切削加工成形运动和切削用量
图1.4 车削时的切削运动与加工表面
1.1.2
切削加工成形运动和切削用量
在切削过程中，切削刃相对于工件运动轨迹面，就 是工件上的过渡表面和已加工表面。这里有两个要 素，一是切削刃，二是切削运动。不同形状的切削 刃与不同的切削运动组合，即可形成各种工件表面， 如图1.5所示。
第1章
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强度（名称）
定义：金属材料在力的作用下，抵抗塑性变 形和断裂的能力。
判据：屈服强度、抗拉强度。（应用场合）
屈服强度 拉伸试样产生屈服现象时的应力。
符号、单位
s
Fs A0
(MPa)
屈服时最大载荷 试样原始截面积
单位横截 面上内力
无明显屈服现象的金属材料，以试样产生0.2％塑性 变形时的应力，作为该材料的屈服点，用 r 0 .2 表示。
思考：
1 疲劳曲线的水平部分说明什么？ 2 工业实际中，无数次循环载荷作用怎 么体现？各种材料有相应的循环次数
3 通常的钢材是以多少次循环载荷来决
定疲劳极限（疲劳强度）？ 10 7
金属材料的物理、化学及工艺 性能
物理性能
密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电 性和磁性等。
化学性能
主要是指在常温或高温时，抵抗各种介 质侵袭的能力，如耐酸性、耐碱性和抗 氧化性等。
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绪论
金属工艺学讲述有关制造金属零件的工艺 方法的相关基础知识（材料和热处理）。
加工方法 铸造 压力加工 焊接 热处理
金属 热加工工艺 材料
毛坯
改善金属材料或毛坯的加工性 能和力学性能
切削加工 冷加工工艺 金属材料
零
或毛坯
件
第一篇 金属材料导论
内容
金属材料的主要性能 不同温度下金属材料的结构及变化 金属材料的种类 铁碳合金 钢的热处理
布氏硬度（HB）
优点：硬度值较稳定，测试数据重复性 好，准确度较洛氏硬度法高。
缺点：测量费时，且因压痕较大，不适 于成品检验，太薄太硬（>450HB）的不 适合。
名称、符号、定义、方法、单位
洛氏硬度（HR）法
机械制造基础教案
《机械制造基础》第一讲绪论一、案例导入：本课程题目为《机械制造基础》，因此我们研究的内容都是围绕机械制造过程展开的。
那么到底机械制造过程有哪些呢？二、教学内容：1.本课程学习意义熟悉各种工程材料性能，合理选择材料；初步掌握与选用毛坯或零件的成形方法及机械零件表面加工方法；选用公差配合了解工艺规程制订的原则与方法2.本课程知识体系“工程材料”部分：以剖析铁碳合金的金相组织为基础，以介绍工程材料的性质与合理选材为重点；热加工工艺基础：“铸造”、“锻压”、“焊接”，认识这些加工方法的用途与实现方法；互换性与测量技术：理解公差配合概念与选用；机械加工工艺基础：“毛坯选择”、“金属切削加工技术”、“机械零件表面加工技术”、“机械加工工艺规程编制”特殊加工与先进制造技术：了解用途与应用场合3.学习方法总结归纳各章节学习目的，形成完整知识体系（宏观）突出各章重点与细节，加深对知识点的深入认识（微观）在相关生产实习过程中，遇到实际问题，结合课本知识，继续自学4.机械制造的概念将原材料（毛坯）与相关辅料转变成为成品（机械零件）的过程5.机械制造主要过程技术准备毛坯制造零件加工产品检验与装配产品检验与装配（1）技术准备阶段制订工艺规程原材料选则与供应刀具、夹具、量具的配备热处理设备与检测仪器的准备（2）毛坯制造阶段方法多种，常见的有铸造、锻压、焊接与型材铸造：金属液态成形，各种尺寸、形状复杂的毛坯或零件。
（适应性广、成本低廉）锻压：用外力对金属坯料施压使其产生塑性变形（锻造与冲压，改善金属的力学性能，生产效率高、节省材料）焊接：相互分离的金属材料借助于原子间的结合力连接起来。
（连接性好、省工省材料、结构重要轻）型材：直接从型材厂购买（3）零件加工阶段金属切削加工是主要加工手段。
（车、铣、钻、镗、磨、刨、插、拉）等特种加工应用日趋广泛（电火花、电解、超声波、激光、电子束、离子束、等离子弧、化学等等）选择原则：零件批量、精度、表面粗糙度、技术实现方式，价格成本等等综合考虑（4）产品检验与装配零件检验目的：使零件加工误差在允许范围内零件检验对象：一般场合，工序、加工过程中的尺寸变化、加工完成后几何形状误差；在要求高的场合（重载、高压、高温、可靠性要求很高）内部性能（缺陷检验、力学性能、金相组织检验）装配：遵守严格的装配规范。
机械制造基础绪言铸造1章
一、课程性质
机械制造基础课程是一门研究有关制造金属机件 的工艺方法及机器零件成型工艺原理的综合性技术学 科。分为热加工、切削加工(冷加工)和公差配合三大 部分。它们相互独立，又相互联系。
它主要研究：成型工艺
几乎涉及机器制造中所有金属材料的成型工艺。
各种成型工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用 和相互联系； 零件的成型工艺过程和结构工艺性；
第三十二页，编辑于星期日：十一点 三十分。
三、铸型填充条件
----- 影响合金的流动速度和合金保持流动的时
间
1．铸型的蓄热能力-----铸型材料的导热系 数和比热，
2．铸型的温度----影响冷却速度，
3. 透气性或排气能力 此外，铸件的结构(如壁厚、大小和复杂程度
等)，对充型能力也有相当影响。
必修 课
姓名: 黄维菊
联系电话： 85402992 80760696 13628056928
主讲课程
E-mail： hjw1957@
机械制造基础
安全管理学
膜分离技术概论 互换性与技术测量 污水处理工程设计
第二页，编辑于星期日：十一点 三十分。
绪论
第三页，编辑于星期日：十一点 三十分。
第二十四页，编辑于星期日：十一点 三十分。
教学要求
掌握铸、锻、焊等加工方法的基本 原理和影响质量的各种因素；
具有初步选择毛坯材料和制造方 法，以及考虑零件结构工艺性的能力；
了解铸、锻、焊的先进工艺和新技 术，知道提高产品质量和生产率的途径。
第二十五页，编辑于星期日：十一点 三十分。
第一章 铸造工艺基础
二、浇注条件
1. 浇注温度-----对合金的充型能力有着决定性的影响。
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三、机械制造业的发展
近代生产方式 B
作坊式手工 A 劳动生产方式
生产方式
C
大批量
生产方式
新制造哲理 E 与生产方式
10
D 多品种小批 量生产方式
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三、机械制造业的发展
近代生产方式
18世纪70年代
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。
9. 掌握欠定位和过定位的基本概念。
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第一章 绪论
第一节 机械制造工业在发展我国国民经济中的地位与作用
第二节 机械制造厂的生产过程和工艺过程
第三节 生产类型及其工艺特征
第四节 基准
第五节 工件的装夹与定位
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一、制造业与制造技术
➢ 制造业
对采掘的自然物质资源和工农生产的原材料进行加工和再加工，为国民 经济其他部门提供生产资料，为全社会提供日用消费品的社会生产制造 部门。
➢ 机械制造业
用机械制造技术从事机械产品制造的行业。
➢ 制造技术
使原材料变成产品的技术总称。
➢ 机械制造技术
完成机械制造活动的过程，即将毛坯、半成品转变为机械产品的机械制 造过程中，所采用一切手段之和。
➢ 机械制造业的任务
围绕各种工程材料的加工技术，研究其工艺并设计和制造各种工艺装备，
也为新兴的产业群提供从未有过的技术装备。
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二、制造业的地位和作用
1. 国民经济的支柱产业和经济增长的发动机
一个国家的国民生产总值的增长与制造业的发展是密切相关的。 美国：68% 的财富来源于制造业； 日本：49% 的国民生产总值（GNP）来源于制造业； 中国：制造业的工业增加值约占GDP的35%，超过1/3的国民生产总 值（GNP）由制造业创造。 过去50年的经济统计数据显示：我国制造业的工业增加值增长率高 出国民生产总值增长率约3～8个百分点。
4. 国家安全的重要保障
制造技术支持着制造业的健康发展，先进的制造技术使一个国家的 制造业乃至国民经济处于有竞争力的地位，世界发达国家无不具有强大 的制造业，忽视制造技术的发展，就会导致国家经济的衰退。
机械制造业是制造业的基础, 是重中之重。
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二、制造业的地位和作用
4. 国家安全的重要保障
4. 了解机械制造技术的发展方向。
5. 了解生产过程和工艺过程的概念，掌握工艺过程的组成。
6. 了解三种不同生产类型的工艺特征，能根据生产零件的生产纲领和零件 本身的特性确定生产类型。
7. 掌握设计基准、装配基准、工序基准、定位基准和测量基准的概念。
8. 掌握工件定位的六点定位原理，能正确分析工件定位时各定位元件所限 制的自由度。
科学技术的高速发展，促进了生产力的极大提高。传统 的大批量生产方式已难以满足市场多变的需要，多品种、中 小批量生产日渐成为制造业的主流生产方式。
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。
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三、机械制造业的发展
大批量生产方式
20世纪初 内燃机的发明，使汽车开始进入欧美家庭，引发了机械 制造业的又一次革命。流水生产线的出现和泰勒科学管理理 论的产生，标志机械制造业进入了“大批量生产”（Mass Production）的时代。 以汽车工业为代表的大批量自动化生产方式使得生产率 获得极大的提高，从而使机械制造业有了更迅速的发展，并 开始成为国民经济的支柱产业。
2. 高技术产业化的载体和实现现代化的重要基石
制造业特别是装备制造业,承担着为国民经济各行业提供装备的责任, 带动性强,涉及面广,同时还决定着相关产业的质量、竞争力和经济效益。
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二、制造业的地位和作用
3. 吸纳劳动就业和扩大出口的关键产业
工业税收的90%在制造业，90%的工业就业岗位依靠制造业提供。 2013年我国制造业出口销售2710亿欧元。占世界市场份额17%。 制造业创造着巨大的就业机会，接纳不同层次的从业人员，即缓解 了社会就业压力，又可扩大出口，提高本国的国际竞争力。
第三节 生产类型及其工艺特征
第四节 基准
第五节 工件的装夹与定位
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本章主要内容
1. 深入理解机械制造工业在发展我国国民经济中的地位与作用。
2. 了解建国60年来我国在发展机械制造工业方面所取得的成绩和当前存在 的主要问题。
3. 了解“十一五”以至今后十年振兴机械装备制造业的主要任务。
半导体、晶体管是美国发明的，由此兴起的微电子工业也可以说 纯粹是美国的首创工业。
然而在70～80年代间不到十年的时间里，其半导体的市场份额由 60%降到了40%，消费电子产品则几乎全军覆没。电视机仅有15%的国内 市场，其余全部被日本占领。
汽车工业： 1955年：美国进口汽车仅占1%； 1987年：美国进口汽车上升到31%； 1989年：美国汽车世界市场占有率从75%下降到25%。 机床行业： 美国：1980年NC机床自给率80%，1981～1987年，机床企业从1400 家减少到500家，进口率达50%； 日本：1988年机床产值居世界首位，占世界总量1/4；
长春工业大学绪论 二 金属切削过程 三 机械制造中的加工方法及装备 四 机械加工质量及其控制 五 工艺规程设计
六 机床夹具设计
七 机械制造技术的新发展
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第一章 绪论
第一节 机械制造工业在发展我国国民经济中的地位与作用
第二节 机械制造厂的生产过程和工艺过程
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三、机械制造业的发展
多品种小批量生产方式
二战以后
电子计算机和集成电路的出现，以及运筹学、现代控制 论、系统工程等软科学的产生和发展，使机械制造业产生了 一次新的飞跃。传统的自动化生产方式只有在大批量生产的 条件下才能实现，而数控机床的出现则使中小批量生产自动 化成为可能。