機械制造基礎(chǔ)緒論金屬材料的力學(xué)性能ppt課件

1、第第1章章 機械制造概述機械制造概述 1.1 機械的普通概念123一、機械的概念第第1章章 機械制造概述機械制造概述 1.1 機械的普通概念二、機械與機械產(chǎn)品普通以為機械是一切具有確定的運動系統(tǒng)的機器和機構(gòu)的總稱，如機床、遷延機等。機械產(chǎn)品指的是以金屬資料作為主要原資料，經(jīng)過鑄造、鍛造、車、銑、刨、磨和鉗等各種機械加工方式加工而成的產(chǎn)品。第第1章章 機械制造概述機械制造概述 1.1 機械的普通概念三、機械與人的關(guān)系第第1章章 機械制造概述機械制造概述 四、機械產(chǎn)品的分類四、機械產(chǎn)品的分類1.1 機械的普通概念第第1章章 機械制造概述機械制造概述 四、機械產(chǎn)品的分類四、機械產(chǎn)品的分類1.1 機械

2、的普通概念機械的普通概念第第1章章 機械制造概述機械制造概述 四、機械產(chǎn)品的分類四、機械產(chǎn)品的分類1.1 機械的普通概念機械的普通概念第第1章章 機械制造概述機械制造概述 一、相關(guān)概念一、相關(guān)概念1.2 機械制造的普經(jīng)過程機械制造的普經(jīng)過程消費過程：指產(chǎn)品由原資料到廢品之間各個相互消費過程：指產(chǎn)品由原資料到廢品之間各個相互聯(lián)絡(luò)的勞動過程的總和。聯(lián)絡(luò)的勞動過程的總和。工藝過程：在機械產(chǎn)品的消費過程中，經(jīng)過改動工藝過程：在機械產(chǎn)品的消費過程中，經(jīng)過改動消費對象的外形、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其消費對象的外形、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為半廢品或者廢品的過程。成為半廢品或者廢品的過程。機械工藝

3、過程：指采用機械加工的方法，直接改機械工藝過程：指采用機械加工的方法，直接改動毛坯的外形動毛坯的外形 尺寸和外表質(zhì)量等，使其成為零件尺寸和外表質(zhì)量等，使其成為零件的過程。的過程。第第1章章 機械制造概述機械制造概述 1.2 機械制造的普經(jīng)過程機械制造的普經(jīng)過程第第1章章 機械制造概述機械制造概述 二、自動化制造系統(tǒng)二、自動化制造系統(tǒng)1.2 機械制造的普經(jīng)過程機械制造的普經(jīng)過程一、剛性自動化消費一、剛性自動化消費1 1、剛性半自動化單機、剛性半自動化單機2 2、剛性自動化單機、剛性自動化單機 3 3、剛性自動化消費線、剛性自動化消費線二、柔性制造單元二、柔性制造單元FMCFMC三、柔性制造系統(tǒng)三

4、、柔性制造系統(tǒng)FMSFMS四、柔性制造線四、柔性制造線FMLFML五、柔性裝配線五、柔性裝配線FALFAL六、計算機集成制造系統(tǒng)六、計算機集成制造系統(tǒng)CIMSCIMS第第1章章 機械制造概述機械制造概述 三、零件的消費過程三、零件的消費過程1.2 機械制造的普經(jīng)過程機械制造的普經(jīng)過程第第1章章 機械制造概述機械制造概述 四、零件的裝配過程四、零件的裝配過程1.2 機械制造的普經(jīng)過程機械制造的普經(jīng)過程裝配是指將零件按規(guī)定的技術(shù)要求組裝起來，并經(jīng)過裝配是指將零件按規(guī)定的技術(shù)要求組裝起來，并經(jīng)過調(diào)試、檢驗使之成為合格產(chǎn)品的過程。調(diào)試、檢驗使之成為合格產(chǎn)品的過程。第第1章章 機械制造概述機械制造概述

5、一、毛坯的制造一、毛坯的制造1.3 機械制造的根本環(huán)節(jié)機械制造的根本環(huán)節(jié)1 1、什么是毛坯？、什么是毛坯？2 2、毛坯的種類、毛坯的種類常見的毛坯種類有以下幾種：常見的毛坯種類有以下幾種： 1 1鑄件鑄件 2 2鍛件鍛件 3 3型材型材 4 4焊接件焊接件 5 5其它毛坯其它毛坯3 3、毛坯的選擇、毛坯的選擇1 1零件的消費綱領(lǐng)零件的消費綱領(lǐng)2 2零件資料的工藝性零件資料的工藝性3 3零件的構(gòu)造外形和尺寸零件的構(gòu)造外形和尺寸4 4現(xiàn)有的消費條件現(xiàn)有的消費條件 第第1章章 機械制造概述機械制造概述 二、機械加工方法二、機械加工方法1.3 機械制造的根本環(huán)節(jié)機械制造的根本環(huán)節(jié)A、傳統(tǒng)機械加工的特征

6、、傳統(tǒng)機械加工的特征刀具資料比被加工資料硬。刀具資料比被加工資料硬。 靠機械能力的作用去除多余的資料?？繖C械能力的作用去除多余的資料。 加工過程主要靠操作者的閱歷來控制。加工過程主要靠操作者的閱歷來控制。 自動化程度相對較低，消費效率不高，精度較低。自動化程度相對較低，消費效率不高，精度較低。第第1章章 機械制造概述機械制造概述 1.4現(xiàn)代制造技術(shù)現(xiàn)代制造技術(shù) 現(xiàn)代加工技術(shù)現(xiàn)代加工技術(shù) 線切割、激光切削加工、電火花加工線切割、激光切削加工、電火花加工 新資料新資料 c) c) 新的切削方式新的切削方式 高壓水切割高壓水切割 激光切割激光切割 電火花電火花 線切割線切割一、現(xiàn)代加工中的新事物一、

7、現(xiàn)代加工中的新事物第第1章章 機械制造概述機械制造概述 1.4現(xiàn)代制造技術(shù)現(xiàn)代制造技術(shù)二、數(shù)控技術(shù)二、數(shù)控技術(shù)目前世界上數(shù)控技術(shù)及其配備開展的趨勢來看，其主目前世界上數(shù)控技術(shù)及其配備開展的趨勢來看，其主要研討熱點有以下幾個方面。要研討熱點有以下幾個方面。1 1高速、高精加工技術(shù)及配備的新趨勢高速、高精加工技術(shù)及配備的新趨勢2 25 5軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機床快速開展軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機床快速開展3 3智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā) 展的主要趨勢展的主要趨勢4 4注重新技術(shù)規(guī)范、規(guī)范的建立注重新技術(shù)規(guī)范、規(guī)范的建立第第1章章 機械制造概述機械制

8、造概述 1.4現(xiàn)代制造技術(shù)現(xiàn)代制造技術(shù)三、三、CAD/CAM/CAPP1 1CADCAD即計算機輔助設(shè)計即計算機輔助設(shè)計(CAD-Computer Aided (CAD-Computer Aided Design) Design)2 2CAM (computer Aided ManufacturingCAM (computer Aided Manufacturing，計算機，計算機 輔助制造輔助制造) )3 3CAPPCAPPComputer Aided Process PlanningComputer Aided Process Planning4 4CAE(Computer Aided E

9、ngineering)CAE(Computer Aided Engineering)5 5PDMPDMProduct Data ManagementProduct Data Management。 第第1章章 機械制造概述機械制造概述 1.5 思索與練習(xí) 察看他身邊的機械產(chǎn)品，他們都屬于那些類型的機械產(chǎn)品，都有什么特點，對任務(wù)環(huán)境有什么要求。 察看和思索新技術(shù)和新資料對機械制造和環(huán)節(jié)維護的相互依存關(guān)系。 經(jīng)過現(xiàn)場察看對照課程中相應(yīng)的機械產(chǎn)品圖例，比較產(chǎn)品的異同點。 思索當今時代怎樣才干成為一名優(yōu)秀的機械制造工程師。 認識學(xué)習(xí)的思緒和方法，思索怎樣才干抓緊時代脈搏，學(xué)好先進的制造技術(shù)。 效率和質(zhì)

10、量是企業(yè)的生命，思索提升效率和提高產(chǎn)質(zhì)量量的措施主要有哪些。第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的力學(xué)性能2.1減速器零部件資料性能確實定闡明一、減速器的零部件構(gòu)成一、減速器的零部件構(gòu)成圖2-1齒輪軸實體圖傳動零件齒輪或蝸桿、傳動零件齒輪或蝸桿、軸、軸承、箱體及其附件軸、軸承、箱體及其附件所組成。所組成。根本構(gòu)造：根本構(gòu)造：1齒輪、軸及軸承組合；齒輪、軸及軸承組合；2箱體；箱體；3減速器附件減速器附件第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的力學(xué)性能2.1減速器零部件資料性能確實定闡明減速器零部件資料性能確實定闡明二、資料性能分析的關(guān)鍵要素二、資料性能分析的關(guān)鍵要素資料的力學(xué)性能資料的力學(xué)性能

11、壓力加工性能壓力加工性能焊接性能焊接性能 熱處置性能熱處置性能 切削加工性能切削加工性能 第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的力學(xué)性能2.2金屬資料力學(xué)性能根底知識金屬資料力學(xué)性能根底知識一、強度一、強度圖圖2-3低碳鋼力低碳鋼力-伸長曲線伸長曲線1彈性變形階段彈性變形階段2屈服變形階段屈服變形階段3均勻塑性變形階段均勻塑性變形階段4部分集中變形階段縮頸部分集中變形階段縮頸強度目的：屈服點和抗拉強度。強度目的：屈服點和抗拉強度。第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的力學(xué)性能2.2金屬資料力學(xué)性能根底知識二、塑性二、塑性斷裂前資料發(fā)生不可逆永久變形的才干稱為塑性。其計算公式為 =(L1-

12、L0)/L0100% 2-4 式中 試樣斷后伸長率，%; L0試樣原始標距長度，mm; L1試樣拉斷后的標距長度，mm。 試樣拉斷后，縮頸處橫截面面積的最大縮減量與原始橫截面面積的百分比稱為斷面收 縮率，其計算公式為 =(S0-S1)/S0100% 2-5 式中 斷面收縮率，%; S0試樣原始橫截面面積，mm2; S1試樣拉斷后縮頸處的最小橫截面面積，mm2。第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的力學(xué)性能2.2金屬資料力學(xué)性能根底知識金屬資料力學(xué)性能根底知識三、硬度三、硬度 劃痕硬度：如莫氏硬度劃痕硬度：如莫氏硬度 壓入硬度。壓入硬度。 布氏硬度布氏硬度 洛氏硬度洛氏硬度 維氏硬度維氏硬度

13、回跳硬度：如肖氏硬度回跳硬度：如肖氏硬度 顯微硬度顯微硬度 高溫硬度高溫硬度第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的力學(xué)性能2.2金屬資料力學(xué)性能根底知識金屬資料力學(xué)性能根底知識四、韌性四、韌性 韌性指的是資料的斷裂前吸收能量和進展塑性韌性指的是資料的斷裂前吸收能量和進展塑性變形的才干。與脆性相反，資料在斷裂前有較大變、變形的才干。與脆性相反，資料在斷裂前有較大變、斷裂時斷面常呈現(xiàn)外延形變，此形變不能立刻恢復(fù)，斷裂時斷面常呈現(xiàn)外延形變，此形變不能立刻恢復(fù)，其應(yīng)力其應(yīng)力- -形變關(guān)系成非線性、耗費的斷裂能很大材形變關(guān)系成非線性、耗費的斷裂能很大材料。通常以沖擊強度的大小來衡量。韌性越好，那料。通

14、常以沖擊強度的大小來衡量。韌性越好，那么么發(fā)生脆性斷裂的能夠性越小。發(fā)生脆性斷裂的能夠性越小。第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的力學(xué)性能2.2金屬資料力學(xué)性能根底知識金屬資料力學(xué)性能根底知識五、疲勞強度五、疲勞強度 許多機械零件，如軸、齒輪、軸承、葉片、彈許多機械零件，如軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等，在任務(wù)過程中各點的應(yīng)力隨時間作周期的簧等，在任務(wù)過程中各點的應(yīng)力隨時間作周期的變化，這種隨時間作周期性變化的應(yīng)力稱為交變變化，這種隨時間作周期性變化的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力也稱循環(huán)應(yīng)力。在交變應(yīng)力的作用下，應(yīng)力也稱循環(huán)應(yīng)力。在交變應(yīng)力的作用下，雖然零件所接受的應(yīng)力低于資料的屈服點，但經(jīng)雖然零件所接

15、受的應(yīng)力低于資料的屈服點，但經(jīng)過較長時間的任務(wù)后產(chǎn)生裂紋或忽然發(fā)生完全斷過較長時間的任務(wù)后產(chǎn)生裂紋或忽然發(fā)生完全斷裂的景象稱為金屬的疲勞強度裂的景象稱為金屬的疲勞強度第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的力學(xué)性能2.3減速器零件的資料性能確定過程減速器零件的資料性能確定過程一、軸類零件一、軸類零件任務(wù)條件任務(wù)條件主要用于支承傳動零件如齒輪、凸輪等、主要用于支承傳動零件如齒輪、凸輪等、傳送運動和動力。任務(wù)時主要受交變彎曲和改動應(yīng)力傳送運動和動力。任務(wù)時主要受交變彎曲和改動應(yīng)力的復(fù)協(xié)作用，有時也接受拉壓應(yīng)力；軸與軸上零件有的復(fù)協(xié)作用，有時也接受拉壓應(yīng)力；軸與軸上零件有相對運動，相互間存在摩擦和磨

16、損相對運動，相互間存在摩擦和磨損性能要求性能要求良好的綜合力學(xué)性能；高疲勞強度，降低應(yīng)力集中敏良好的綜合力學(xué)性能；高疲勞強度，降低應(yīng)力集中敏感性；外表要有高硬度、高耐磨性；特殊性能要求感性；外表要有高硬度、高耐磨性；特殊性能要求如高溫中任務(wù)的軸，抗蠕變性能要好；在腐蝕性介如高溫中任務(wù)的軸，抗蠕變性能要好；在腐蝕性介質(zhì)中任務(wù)的軸，要求耐蝕性好等質(zhì)中任務(wù)的軸，要求耐蝕性好等第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的力學(xué)性能2.3減速器零件的資料性能確定過程減速器零件的資料性能確定過程二、齒輪類零件二、齒輪類零件任務(wù)條件任務(wù)條件齒輪是各類機械、儀表中運用最多的零件之一，其作齒輪是各類機械、儀表中運用最

17、多的零件之一，其作用是傳送動力、調(diào)理速度和運動方向。只需少數(shù)齒輪用是傳送動力、調(diào)理速度和運動方向。只需少數(shù)齒輪受力不大，僅起分度作用。受力不大，僅起分度作用。性能要求性能要求(A)高的接觸疲勞強度、高的外表硬度和耐磨性，防高的接觸疲勞強度、高的外表硬度和耐磨性，防止齒面損傷。止齒面損傷。(B)高的抗彎強度、足夠的彎曲疲勞強度、適當?shù)男母叩目箯潖姸?、足夠的彎曲疲勞強度、適當?shù)男牟繌姸群晚g性，防止疲勞、過載及沖擊斷裂。部強度和韌性，防止疲勞、過載及沖擊斷裂。(C)良好的切削加工性和熱處置工藝性，以獲得高的良好的切削加工性和熱處置工藝性，以獲得高的加工精度和低的外表粗糙度，提高齒輪抗磨損才干。加工精

18、度和低的外表粗糙度，提高齒輪抗磨損才干。第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的力學(xué)性能2.3減速器零件的資料性能確定過程減速器零件的資料性能確定過程三、箱體類零件三、箱體類零件 任務(wù)條件任務(wù)條件箱體是機器或部件的根底零件，由它將箱體是機器或部件的根底零件，由它將機器或部件中的有關(guān)零件銜接成一個整體，以堅機器或部件中的有關(guān)零件銜接成一個整體，以堅持正確的相互位置，彼此能協(xié)調(diào)地運動。持正確的相互位置，彼此能協(xié)調(diào)地運動。 性能要求性能要求 具有較好的剛度和減振性。良好的抗拉強度具有較好的剛度和減振性。良好的抗拉強度第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的力學(xué)性能2.4拓展訓(xùn)練一、知識拓展一、知識拓展:其它常見零件的選材和處置工藝其它常見零件的選材和處置工藝表2-2軸桿類零件選材和處置工藝第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的力學(xué)性能2.4拓展訓(xùn)練一、知識拓展一、知識拓展:其它常見零件的選材和處置工藝其它常見零件的選材和處置工藝表2-3盤套類零件選材和處置工藝第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的力學(xué)性能2.4拓展訓(xùn)練一、知識拓展一、知識拓展:其它常見零件的選材和處置工藝其它常見零件的選材和處置工藝表2-4機架、箱體類零件選材和性能特點第第2章章 金屬資料的力學(xué)性能金屬資料的