機修鉗工(技師、高級技師)第7-8章課件

第7-8章第一節(jié)齒輪磨床

第二節(jié)坐標鏜床

第三節(jié)精密、大型設(shè)備的維護保養(yǎng)的技能訓(xùn)練實例

第一節(jié)機械加工工藝規(guī)程的編制

第二節(jié)裝配工藝規(guī)程的編制

第三節(jié)工藝及裝配尺寸鏈

第四節(jié)機械制造設(shè)計知識

第五節(jié)CAD及其軟件的應(yīng)用

第六節(jié)夾具的制造第一節(jié)齒輪磨床一、床身及外表

二、磨頭砂輪

三、主軸箱及尾座

四、工作臺

五、交換齒輪

六、液壓、潤滑、冷卻

七、電器部分一、床身及外表1)清洗機床表面及死角，達到無油垢、無銹蝕。

2)去除導(dǎo)軌毛刺。

3)補齊諸如手柄、手球、螺釘、螺母等操作件及緊固件。三、主軸箱及尾座1)傳動帶松緊程度調(diào)整好。

2)清洗尾座、套筒錐孔及表面，若有研傷應(yīng)修復(fù)。六、液壓、潤滑、冷卻1)清洗過濾器，達到油路暢通。

2)拆洗冷卻泵過濾器及冷卻液槽，達到清潔，無沉淀、雜物。

3)調(diào)整油壓達到要求。七、電器部分1)電動機、電器箱內(nèi)無積塵，無油垢。

2)管線整潔，蛇皮管無脫落。

3)設(shè)備絕緣良好，繼電保護靈敏可靠，有可靠接地線及安全照明。第二節(jié)坐標鏜床一、光學(xué)系統(tǒng)

二、其他部分一、光學(xué)系統(tǒng)1.光源

1)保證燈體清潔。

2)更換燈泡或通電點亮燈泡時，一定要調(diào)整好其位置，以達到理想照明為準。

2.成像系統(tǒng)

1)清潔被污染的光學(xué)表面時，應(yīng)先用蘸有無水酒精但接近干態(tài)的脫脂棉來清潔，然后再用干態(tài)的脫脂棉輕輕擦干。

2)未被污染的光學(xué)表面最好不要動。

3)若被污染的光學(xué)表面清潔后，成像仍然模糊，則可少量調(diào)節(jié)成像物鏡的前后位置，即可使成像清晰。

3.反光系統(tǒng)

(１)目標不清晰一、光學(xué)系統(tǒng)1)清潔和調(diào)整物鏡(清潔方法同上)。

2)按1)處理后仍不清晰，則應(yīng)拆下反光鏡重新鍍涂反光膜。

(２)成有雙影像拆下反光鏡，檢修其角度誤差達到要求。二、其他部分1)清洗機床各表面及死角，達到清潔，無油垢、無銹痕。

2)清洗主軸箱、主軸變速箱、操縱箱，達到清潔，各操縱手柄靈活好用，V帶松緊適當。

3)清洗萬能轉(zhuǎn)臺，調(diào)整夾緊機構(gòu)，達到臺面、導(dǎo)軌、絲杠、齒條等零部件清潔，各滑動面無毛刺，夾緊機構(gòu)靈敏可靠，分度準確可靠。

4)清洗、檢查各油孔及管路，達到油標醒目，油路暢通，油質(zhì)、油量符合要求。

5)檢查并補齊外部缺件。

6)清掃各電器部分，達到無積塵、無油垢，管線整潔，蛇皮管無脫落，設(shè)備絕緣良好，繼電保護靈敏可靠，有可靠接地線及安全照明。二、其他部分7)附件要求齊全、清潔、防銹。第三節(jié)精密、大型設(shè)備的維護保養(yǎng)的技能訓(xùn)練實例1.主軸滾動軸承對潤滑脂的要求

2.主軸滾動軸承的潤滑

1.齒輪磨床床身及外表如何維護保養(yǎng)?

2.齒輪磨床液壓、潤滑、冷卻部分如何保養(yǎng)?

3.齒輪磨床主軸箱及尾座如何維護保養(yǎng)?

4.齒輪磨床的維護保養(yǎng)包括哪幾個方面?

5.坐標鏜床光學(xué)系統(tǒng)中的光源如何維護保養(yǎng)?

6.坐標鏜床光學(xué)系統(tǒng)中的成像系統(tǒng)如何維護保養(yǎng)?

7.坐標鏜床光學(xué)系統(tǒng)中的反光系統(tǒng)如何維護保養(yǎng)?

8.坐標鏜床其他部分的維護保養(yǎng)包括哪些方面?1.主軸滾動軸承對潤滑脂的要求1)潤滑脂的針入度和基礎(chǔ)油的粘度必須適宜，即不能太高，也不能太低。

2)潤滑脂除具有良好潤滑性外，還應(yīng)具有良好的防銹性。

3)潤滑脂中不得含有機械雜質(zhì)或其他臟物。2.主軸滾動軸承的潤滑1)采用圓柱滾子軸承的主軸，使用圓柱滾子軸承脂潤滑為宜。

2)采用圓錐滾子軸承的主軸，使用圓錐滾子軸承脂2號潤滑為宜。

(１)齒輪泵、葉片泵選用20號液壓—導(dǎo)軌油或30號液壓—導(dǎo)軌油。

(２)螺桿泵選用30號液壓—導(dǎo)軌油或40號液壓—導(dǎo)軌油。

(1)氣溫高低氣溫高時，所用油的粘度應(yīng)高些；氣溫低時，所用油的粘度應(yīng)低些。

(２)泵的新舊新油泵時可用粘度較低的油，日久磨損后則應(yīng)取粘度較大的油。

1)在平板或圓盤研磨機上進行研磨。

2)滾柱直徑的最后尺寸必須在外環(huán)內(nèi)表面以及內(nèi)環(huán)外表面研磨后，其精度才能確定。2.主軸滾動軸承的潤滑3)同一滾柱軸承中的滾柱，其一致性應(yīng)在0.001ｍｍ以內(nèi)。

4)滾柱在隔離器中應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，表面不得有毛邊劃痕，當前滾柱軸承裝上彈簧鎖圈后，滾柱轉(zhuǎn)動應(yīng)靈活無阻滯。第一節(jié)機械加工工藝規(guī)程的編制一、編制工藝規(guī)程的原則

二、編制工藝規(guī)程的原始資料

三、編制工藝規(guī)程的步驟

四、工序具體內(nèi)容的確定一、編制工藝規(guī)程的原則1)技術(shù)上的先進性。

2)經(jīng)濟上的合理性。

3)良好的工作條件。二、編制工藝規(guī)程的原始資料1)產(chǎn)品圖樣和驗收質(zhì)量標準。

2)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)(年產(chǎn)量)。

3)毛坯資料。

4)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。

5)國內(nèi)外同類產(chǎn)品工藝技術(shù)資料。三、編制工藝規(guī)程的步驟1.零件圖的工藝分析

(１)零件圖的技術(shù)要求零件的技術(shù)要求直接關(guān)系列加工過程的經(jīng)濟性和它的工作性能。

1)加工表面的尺寸精度、幾何精度和表面粗糙度。

2)各加工表面之間的相互位置精度。

3)材料的機械性能、熱處理要求及其他特殊要求。

(２)零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析許多功能完全相同而結(jié)構(gòu)工藝不同的零件，其加工方法和制造成本的差異很大，所以認真檢查、研究零件的結(jié)構(gòu)工藝性是非常必要的。

1)零件的結(jié)構(gòu)便于安裝、加工和測量。

2)合理地選擇公差、表面粗糙度及配合要求。

3)零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)兼顧加工和使用時的安全性。三、編制工藝規(guī)程的步驟4)產(chǎn)品主要外露部分的輪廓應(yīng)有美學(xué)感。

2.毛壞的選擇

(１)毛坯種類

1)鑄件。

2)鍛件。

3)焊接件。

4)型材。

(２)毛坯種類的選擇

1)零件的結(jié)構(gòu)、功能和作用。

2)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。

①生產(chǎn)綱領(lǐng)大，應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率均比較高的毛坯制造方法。

②生產(chǎn)綱領(lǐng)小，應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率均比較低的毛坯制造方法。三、編制工藝規(guī)程的步驟3)工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小。

4)工件材料的工藝特性。

3.擬訂加工工藝過程(路線)

(１)選擇基準

1)定位基準。

①盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(設(shè)計基準在零件設(shè)計時已確定)。

②盡可能選擇某一表面定位可以比較方便地加工其他各表面的表面作為多數(shù)工序的定位基準。

③既易于工件的安裝與加工，又能保證加工精度。

④基準重合原則(對于精基準)和基準統(tǒng)一原則。

⑤互為基準原則。

⑥自為基準原則。三、編制工藝規(guī)程的步驟⑦以重要表面為主，同時兼顧其他各表面，保證所有加工表面都有足夠的加工余量(針對粗基準的選擇)。

2)測量基準。

①通常與設(shè)計基準相一致(否則依次遵循下面兩個原則)。

②利用其他輔助工具間接體現(xiàn)，或利用非設(shè)計基準體現(xiàn)(輔助工具如檢驗棒等)。

③利用分析法體現(xiàn)設(shè)計基準。即人為選定的測量基準，對被測表面進行測量。

3)工序基準。

4)裝配基準。

(２)選擇表面加工的方法零件的每個表面可以有幾種不同的加工方法，其方法不同致使技術(shù)經(jīng)濟效果也不同。三、編制工藝規(guī)程的步驟1)零件的形狀。

2)零件的尺寸大小。

3)零件的精度高低。

4)零件的材質(zhì)。

5)零件的一些特殊要求。

(３)安排加工順序

1)加工階段的劃分。

①粗加工階段。切除各加工表面大部分余量，工件的形狀和尺寸均接近成品。此階段盡可能地提高生產(chǎn)率。

②半精加工階段。為零件的主要表面精加工作好準備，各非主要表面都應(yīng)達到最終技術(shù)要求。三、編制工藝規(guī)程的步驟③精加工階段。保證零件的各主要表面都最終達到或基本達到圖樣的要求。

④光整加工階段。對零件上的精度較高、表面粗糙度值較小在精加工階段基本達到圖樣要求的表面再進行光整加工，如研磨、拋光等，使其最終完全達到圖樣的要求。

2)工序的集中與分散。

①工序集中。工序集中就是將許多的加工內(nèi)容集中在一道工序進行。

②工序分散。一個工序中一般只安排一個工步(這樣工序的數(shù)目就要增加)。

3)加工順序的安排。

①先加工基準面，后加工其他表面。三、編制工藝規(guī)程的步驟②先用粗基準加工精基準，再用精基準加工其他表面。

③先加工零件的主要表面，而次要表面加工應(yīng)安排在主要表面加工工序之間，即穿插進行，但必須安排在主要表面最后精加工之前。

4)熱處理工序的安排。

①毛坯零件的退火處理。目的是為了改善金屬的組織和加工性能；正火處理是為了提高低碳鋼的硬度，改善加工性能。一般是安排在機械加工之前。

②零件的調(diào)質(zhì)。目的是使零件獲得較好的綜合力學(xué)性能。一般安排在粗加工后或半精加工前。

③零件的時效處理。目的是消除內(nèi)應(yīng)力。一般安排在零件鑄造后，粗加工前。高精度的鑄件和剛性差的精密零件均需要多次時效處理。三、編制工藝規(guī)程的步驟④零件的淬火，滲碳淬火、液體碳氮共滲、滲氮處理等。目的是提高零件表面的硬度和耐磨性。通常安排在工藝過程后部，精加工之前。注意：處理前，余量要留夠。

⑤表面處理。如發(fā)藍、噴丸、電鍍等處理。目的是為了防銹，表面美觀。一般是安排在工藝過程的末尾。

5)檢驗及其他工序。

①檢驗工序。通常如下安排：

②其他工序通常如下安排：

4.填寫工藝文件

(１)工藝過程卡片它是以工序為單位簡要說明產(chǎn)品或零件、部件加工(裝配)過程的一種工藝文件。三、編制工藝規(guī)程的步驟(２)機械加工工藝卡片它是以工序為單位詳細說明整個工藝過程的文件。

(３)機械加工工序卡片它是依據(jù)工藝卡片為每個工序中詳細內(nèi)容所編制的一種工藝文件。四、工序具體內(nèi)容的確定1.機床與工藝裝備的選擇

(１)機床的選擇

1)機床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與加工零件的外形尺寸相適應(yīng)。

2)機床的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)。

3)機床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。

4)機床的功率和切削用量應(yīng)與工序加工要求相適應(yīng)。

5)所選用的機床應(yīng)與本單位現(xiàn)有設(shè)備相適應(yīng)。

(２)工藝裝備的選擇工藝裝備指夾具、刀具、量具等。

1)夾具。

2)刀具。

3)量具。

2.加工余量、工序尺寸及公差的確定四、工序具體內(nèi)容的確定(１)加工余量確定加工余量大小的原則是在保證加工質(zhì)量的條件下，余量越小越好。

1)經(jīng)驗估計法。

2)查表修正法。

3)分析計算法。

(２)工序尺寸及其公差的確定

1)倒推法。

2)工藝尺寸換算法。

3.切削用量和時間定額的確定

(１)切削用量的確定依據(jù)被加工零件的材質(zhì)、形狀、加工精度、刀具、機床設(shè)備等條件，合理地選定切削用量。四、工序具體內(nèi)容的確定(２)時間定額的確定依據(jù)計算和實踐修正而確定完成某一工序所規(guī)定的時間，即時間定額。第二節(jié)裝配工藝規(guī)程的編制一、裝配工藝(工作)的過程及其組織形式

二、編制裝配工藝規(guī)程的過程一、裝配工藝(工作)的過程及其組織形式1.裝配工藝過程

1)裝配前的準備工作。

2)裝配工作。

3)調(diào)整、檢驗和試運轉(zhuǎn)。

4)噴漆、包裝。

2.裝配工作組織形式

1)單件生產(chǎn)。

2)成批生產(chǎn)。

3)大量生產(chǎn)。二、編制裝配工藝規(guī)程的過程1.編制裝配工藝規(guī)程所需的原始資料

1)產(chǎn)品的總裝配圖、部件裝配圖及主要零件的工作圖。

2)零件明細表。

3)產(chǎn)品驗收技術(shù)條件。

4)產(chǎn)品的生產(chǎn)類型。

2.裝配工藝規(guī)程的內(nèi)容

1)全部零件和部件的裝配順序。

2)既能保證裝配精度，又能保證生產(chǎn)率最高和最經(jīng)濟的裝配方法。

3)劃分工序，決定工序內(nèi)容。

4)必需的工人技術(shù)等級和工時定額。

5)必需的裝配用的設(shè)備和工藝裝備。

6)驗收方法和裝配技術(shù)條件。二、編制裝配工藝規(guī)程的過程3.制定裝配工藝規(guī)程的步驟

(１)分析裝配圖目的是通過對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的了解，從而確定裝配方法。

(２)決定裝配的組織形式裝配的組織形式是依據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點來決定的。

(３)確定裝配順序確定裝配順序的原則是保證裝配質(zhì)量，不影響下道工序正常進行。

(４)劃分工序

1)流水裝配時，其工序數(shù)量的多少，取決于裝配節(jié)奏的長短。

2)組件的重要部分裝配完成后必須檢驗，合格后，才能進行下道工序；對重要而復(fù)雜的工序，用文字難以明確表達時，應(yīng)畫出部件局部的裝配圖來指導(dǎo)。二、編制裝配工藝規(guī)程的過程(５)選擇工藝裝備依據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點和生產(chǎn)類型，在可能的情況下，應(yīng)選用最先進的。

(６)確定檢查方法依據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點和生產(chǎn)類型，在可能的情況下，應(yīng)選用最先進的。

(７)確定工人技術(shù)等級和工時定額依據(jù)裝配產(chǎn)品的技術(shù)難易程度和本單位的設(shè)備等條件來確定，而且應(yīng)與時俱進，即不斷地修訂。

(８)編寫工藝文件即裝配工藝卡。第三節(jié)工藝及裝配尺寸鏈一、尺寸鏈的概述

二、工藝尺寸鏈

三、裝配尺寸鏈一、尺寸鏈的概述1.尺寸鏈的定義

2.尺寸鏈的組成(圖８-１)

(１)環(huán)組成尺寸鏈的每一個尺寸即稱之為尺寸鏈的環(huán)。

(２)封閉環(huán)在零件加工過程或機床裝配過程中最終形成的環(huán)(或間接形成的環(huán))稱之為封閉環(huán)。

(３)組成環(huán)尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的其他環(huán)都稱為組成環(huán)。

1)增環(huán)。

2)減環(huán)。圖8-1尺寸鏈(工藝尺寸鏈)一、尺寸鏈的概述3.尺寸鏈的計算

(１)確定封閉環(huán)封閉環(huán)的確定是尺寸鏈計算的關(guān)鍵。

1)工藝方案Ⅰ。

2)工藝方案Ⅱ。

(２)繪出尺寸鏈圖在分析工藝過程和結(jié)合設(shè)計圖樣(或工序圖樣)要求的基礎(chǔ)上，找出封閉環(huán)(例如：上述工藝方案Ⅰ就是Ａ０；工藝方案Ⅱ就是Ａ２)，然后從封閉一端開始，依照尺寸之間的聯(lián)系，首尾相聯(lián)，依次畫出對封閉環(huán)有影響的尺寸，找出最后一個組成環(huán)，回到封閉環(huán)的另一端，形成一個封閉圖樣，即尺寸鏈圖。

(３)增環(huán)、減環(huán)的判定在由封閉環(huán)任一端出發(fā)，繞其輪廓順時針或逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，依次將每一環(huán)標出與旋轉(zhuǎn)方向相同的箭頭，最后從相反方向回到封閉環(huán)的另一端。一、尺寸鏈的概述圖8-2增環(huán)、減環(huán)的判定(４)尺寸鏈的計算尺寸鏈的計算，主要是計算封閉環(huán)與組成環(huán)的基本尺寸、公差與極限偏差之間的關(guān)系(具體計算公式見下面)。二、工藝尺寸鏈1.定義

2.工藝尺寸鏈的計算

(１)封閉環(huán)的基本尺寸

(２)封閉環(huán)的極限尺寸

1)封閉環(huán)的最大極限尺寸＝增環(huán)最大極限尺寸的和-減環(huán)最小極限尺寸的和

2)封閉環(huán)的最小極限尺寸＝增環(huán)最小極限尺寸的和－減環(huán)最大極限尺寸的和

(３)封閉環(huán)的上、下偏差

1)封閉環(huán)的上極限偏差＝增環(huán)上極限偏差的和－減環(huán)下極限偏差的和二、工藝尺寸鏈2)封閉環(huán)的下極限偏差＝增環(huán)下極限偏差的和－減環(huán)上極限偏差的和

(４)封閉環(huán)的公差三、裝配尺寸鏈1.定義圖8-3裝配尺寸鏈三、裝配尺寸鏈2.裝配尺寸鏈的計算

(１)封閉環(huán)的確定裝配過程最后形成的尺寸環(huán)即為裝配尺寸鏈的封閉環(huán)。

(２)組成環(huán)的確定從封閉環(huán)出發(fā)，按逆時針或順時針方向依次找出相鄰零件及其相關(guān)尺寸，直至返回封閉環(huán)，組成環(huán)就確定了。

(３)繪出尺寸鏈圖以封閉環(huán)為基準，即從封閉環(huán)的一端出發(fā)，依次把組成環(huán)聯(lián)接起來，直至封閉環(huán)的另一端，形成一個封閉圖形，即裝配尺寸鏈圖。

(４)增環(huán)、減環(huán)的判定基本與工藝寸鏈的增減環(huán)的判定相同，只不過是從尺寸鏈中的任一環(huán)的一端出發(fā)。

(５)裝配尺寸鏈的計算常用的是極值法，即用最大極限尺寸和最小極限尺寸進行計算。第四節(jié)機械制造設(shè)計知識一、傳動裝置總體設(shè)計

二、各級傳動零件設(shè)計

三、裝配草圖設(shè)計

四、繪制裝配圖(減速器)

五、零件工作圖設(shè)計

六、編寫設(shè)計計算說明書一、傳動裝置總體設(shè)計1.確定傳動方案

1)滿足工作機的工作要求。

2)應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便等特點。

2.選擇電動機

(１)選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)型式通常選用Ｙ系列三相異步電動機，因它具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、起動特性好、價格低廉、維護方便等優(yōu)點，同時又適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的各種機械上。

(２)選擇電動機的容量

(３)確定電動機的轉(zhuǎn)速設(shè)計中常選用同步轉(zhuǎn)速為1500ｒ／ｍｉｎ或1000ｒ／ｍｉｎ兩種電動機。一、傳動裝置總體設(shè)計1)通常用工作機所需電動機功率Ｐ電進行計算。

2)要求傳動裝置有較大的通用性和適應(yīng)性時，就按電動機額定功率Ｐ額進行計算。

3)傳動裝置的轉(zhuǎn)速按電動機額定功率Ｐ額時的轉(zhuǎn)速進行計算，即滿載轉(zhuǎn)速ｎ滿。

(４)確定總傳動比和分配各級傳動比

1)總傳動比計算

2)分配各級傳動比。

①各級傳動比都應(yīng)在推薦范圍內(nèi)選取，不能超過最大值。

②各級傳動零件應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱，彼此不發(fā)生干涉或安裝不便。

③傳動裝置的外輪廓尺寸或重量應(yīng)盡量做到緊湊或較小。一、傳動裝置總體設(shè)計④各級齒輪都應(yīng)得到充分潤滑。

⑤對于圓錐—圓柱齒輪減速器的傳動比≤３，其目的是控制大圓錐齒輪的尺寸不要過大。

(５)計算各軸的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩

1)先將傳動裝置中各軸從高速軸到低速軸依次編號，即：

2)各軸的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計算公式。

①電動機軸的輸出功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計算

②各軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計算

①在對傳動零件進行設(shè)計時，應(yīng)該用輸出功率。因為有軸承功率的損耗，致使同一根軸的輸出功率(或轉(zhuǎn)矩)與輸入功率(或轉(zhuǎn)矩)的數(shù)值不同。一、傳動裝置總體設(shè)計②因為傳動零件的功率損耗，致使一根軸的輸出功率(或轉(zhuǎn)矩)與下一根軸的輸入功率(或轉(zhuǎn)矩)的數(shù)值也不相同。因此計算時，應(yīng)加以區(qū)分對待。二、各級傳動零件設(shè)計1.減速器外傳動零件設(shè)計

(１)普通Ｖ帶傳動

1)已知條件。

①原動機種類和所需的傳遞功率。

②主動輪和從動輪的輪速(或傳動比)。

③工作要求及對外輪廓尺寸、傳動位置的要求。

2)設(shè)計內(nèi)容。

①V帶的型號、長度和根數(shù)的確定。

②帶輪的材料和結(jié)構(gòu)的確定。

③傳動中心距的確定。

④帶傳動的張緊裝置等的確定。

3)注意事項。二、各級傳動零件設(shè)計①檢查帶輪的尺寸與傳動裝置外廓尺寸是否適應(yīng)。

②軸孔直徑和長度與電動機軸直徑和長度是否對應(yīng)。

③大帶輪外圓是否與機架干涉。

(２)鏈傳動

1)已知條件。

①載荷特性及工作情況。

②傳遞功率。

③主動、從動鏈輪的轉(zhuǎn)速。

④外廓尺寸，傳動布置方式及潤滑條件等。

2)設(shè)計內(nèi)容。

①鏈條的節(jié)距、排數(shù)及鏈節(jié)數(shù)的確定。

②鏈輪的材料及結(jié)構(gòu)尺寸的確定。二、各級傳動零件設(shè)計③傳動中心矩的確定。

④張緊裝置及潤滑方式等的確定。

3)注意事項。

①檢查鏈輪直徑尺寸、軸孔尺寸、輪轂尺寸等與減速器或工作機是否相適應(yīng)。

②大、小鏈輪齒數(shù)最好選擇奇數(shù)或不能整除鏈節(jié)數(shù)的數(shù)，一般限定ｚ最?。?7，ｚ最大≤１２０。

③鏈節(jié)數(shù)最好取為偶數(shù)。

④若采用單排鏈計算出的鏈節(jié)距過大時，就應(yīng)改為雙排或多排鏈傳動。

(３)開式齒輪傳動

1)已知條件。二、各級傳動零件設(shè)計①傳遞功率。

②轉(zhuǎn)速。

③傳動比。

④工作條件及尺寸限制等。

2)設(shè)計內(nèi)容。

①選擇材料。

②齒輪參數(shù)諸如：齒數(shù)、模數(shù)、螺旋角、變位系數(shù)、中心距、齒寬等的確定。

③齒輪的其他幾何尺寸、結(jié)構(gòu)、作用在軸上力的大小及方向等的確定。

3)注意事項。

①應(yīng)將齒輪按強度計算所得的模數(shù)加大10%～20%。二、各級傳動零件設(shè)計②注意材料配對的選擇，使開式齒輪傳動具有較好的減摩擦及耐磨性能。

③齒寬系數(shù)應(yīng)取小些。

④尺寸參數(shù)確定后，應(yīng)檢齒輪的外輪廓尺寸與其他零件是否干涉。

2.減速器內(nèi)傳動零件設(shè)計

(１)圓柱齒輪傳動

1)齒輪材料及熱處理方法的選擇，一定要同時考慮到齒輪毛坯的制造方法。

①當400ｍｍ＜齒輪的頂圓直徑≤５００ｍｍ時，一般采用鍛造毛坯。

②當齒輪的頂圓直徑＞５００ｍｍ時，多采用鑄造毛坯。

③當齒輪直徑與軸的直徑相差較小時，齒輪與軸應(yīng)做成一體。二、各級傳動零件設(shè)計④同一減速器內(nèi)的各級大小齒輪材料最好對應(yīng)相同。

２)齒輪傳動的幾何參數(shù)和尺寸應(yīng)分別進行標準化、圓整或計算其精確值。

①模數(shù)必須標準化。

②中心距及齒寬應(yīng)盡量圓整。

③分度圓、齒頂圓和齒根圓直徑、螺旋角、變位系數(shù)等嚙合尺寸必須計算其精確值。

④長度尺寸精確到小數(shù)點后2～3位。

⑤角度精確到秒。

⑥中心距應(yīng)盡量圓整成尾數(shù)為0或5。

3)小齒輪寬度應(yīng)大于大齒輪寬度，通常大5～10ｍｍ。

(２)錐齒輪傳動二、各級傳動零件設(shè)計1)按直齒錐齒輪的大端模數(shù)和齒數(shù)將其錐距Ｒ、分度圓直徑ｄ(大端)等幾何尺寸計算至小數(shù)點后3位，不得圓整。

2)軸交角為90°時，可由齒數(shù)比ｕ＝計算出大、小錐齒輪的分度圓錐角δ１和δ２，其中小錐齒輪齒數(shù)ｚ１可取1７～２５。

3)大、小錐齒輪的齒寬應(yīng)相等。

(３)蝸桿傳動

1)蝸桿副的滑動速度ｖ滑，估算如下

2)蝸桿和蝸輪的旋向應(yīng)盡量選右旋。

3)蝸桿副的模數(shù)ｍ和蝸桿分度圓直徑ｄ１要符合標準規(guī)定。

４)蝸桿下置，其分度圓圓周速度ｖ≤４～５ｍ／ｓ；蝸桿上置，其分度圓圓周速度ｖ＞４～５ｍ／ｓ。三、裝配草圖設(shè)計1.初繪裝配草圖(減速器)

(１)選擇比例尺，合理布置圖面盡量選用1∶1的比例尺；估計出減速器的輪廓尺寸，再合理布置圖面。

(２)確定減速器各零件的相互位置

1)確定傳動件的輪廓和相對位置。

2)確定箱體內(nèi)壁和軸承座端面的位置。

(３)初步計算軸頸通常先根據(jù)軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩，按扭轉(zhuǎn)強度來初步計算軸的直徑。

(４)進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。

1)確定軸的徑向尺寸。

2)確定軸的軸向尺寸。三、裝配草圖設(shè)計(５)初步選擇軸承型號。

(６)畫出軸承蓋的外形。

(７)確定軸上力的作用點及支點距離。

(８)軸、軸承及鍵的校核計算

1)校核軸的強度。

2)驗算滾動軸承的壽命。

3)校核鍵聯(lián)接強度。

(９)完成減速器裝配草圖

1)軸系部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

①傳動零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

②滾動軸承的細部結(jié)構(gòu)設(shè)計。

③軸承蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計。三、裝配草圖設(shè)計④軸外伸處的密封設(shè)計。

⑤擋油環(huán)的細部結(jié)構(gòu)設(shè)計。

⑥軸套，軸端擋圈等的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

２)減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

３)減速器附件設(shè)計。

４)裝配草圖的檢查及修改。四、繪制裝配圖(減速器)1)標注尺寸。

①特性尺寸。表明減速器性能和規(guī)格的尺寸。

②配合尺寸。表明減速器內(nèi)零件之間裝配關(guān)系的尺寸。

③安裝尺寸。表明減速器安裝在基礎(chǔ)上或安裝其他零件、部件所需的尺寸。

④外形尺寸。表明減速器總長、總寬和總高的尺寸。

2)標注減速器的技術(shù)特性。

3)編寫技術(shù)要求。

①對零件的要求。

②對安裝和調(diào)整要求。

③對潤滑的要求。

④對密封的要求。四、繪制裝配圖(減速器)⑤對試驗的要求。

⑥對外觀、包裝和運輸?shù)囊蟆?/p>

4)零件編號。

5)編制標題欄和明細欄。

6)檢查裝配圖。

7)加深裝配圖五、零件工作圖設(shè)計1)選擇和布置視圖。

2)標注尺寸。

3)編寫技術(shù)要求。

4)畫出零件圖標題欄。六、編寫設(shè)計計算說明書1)目錄。

2)設(shè)計任務(wù)書。

3)傳動方案的分析與擬定。

4)電動機的選擇計算。

5)傳動裝置的運動及動力參數(shù)的選擇和計算。

6)傳動零件的設(shè)計計算。

7)軸的設(shè)計計算。

8)滾動軸承的選擇和計算。

9)鍵聯(lián)接的選擇和計算。

10)聯(lián)軸器的選擇。

11)減速器的潤滑方式和密封類型的選擇，潤滑油的牌號選擇和裝油量計算。六、編寫設(shè)計計算說明書12)參考資料。第五節(jié)CAD及其軟件的應(yīng)用一、CAD的概述

二、CAD的應(yīng)用一、CAD的概述1.ＣＡＤ／ＣＡＭ的含義

2.ＣＡＤ系統(tǒng)的組成

(１)CAD系統(tǒng)的硬件CAD系統(tǒng)硬件的組成如圖8-4所示。圖8-4單套CAD系統(tǒng)的硬件基本組成1)計算機(主機)。一、CAD的概述2)外圍設(shè)備。

①輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標、光筆、掃描儀、圖形輸入板等。

②輸出設(shè)備：顯示器、打印機、繪圖儀、硬拷貝機等。

③存儲設(shè)備：磁盤、光盤碟、磁帶機、紙帶機等。

(２)ＣＡＤ系統(tǒng)的軟件CAD系統(tǒng)軟件的組成如圖8-5所示。圖8-5CAD系統(tǒng)的軟件組成一、CAD的概述1)系統(tǒng)軟件。

2)支撐軟件。

3)應(yīng)用軟件。二、CAD的應(yīng)用1.功能

1)完善的二維平面圖形繪制功能。

2)出色的三維立體圖繪制和高級輔助功能。

3)強大的多種圖形編輯與修改功能。

4)開放的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體系，允許定制ＡｕｔｏＣＡＤ系統(tǒng)參數(shù)，易于二次二發(fā)。

5)提供多種接口文件，具有較強的數(shù)據(jù)交換能力，可與多種軟件交換圖形圖像數(shù)據(jù)信息。

6)支持多種操作平臺與交互設(shè)備，可運行于各種大型機、PC機和筆記本電腦。

2.AｕｔｏＣＡＤ的使用

(１)繪制基本圖形對象二、CAD的應(yīng)用1)幾個常用的命令。

①鼠標操作。

②Ｅｓｃ取消操作。當正在執(zhí)行命令的過程中，敲擊Ｅｓｃ鍵便可中止命令的操作。

③撤銷放棄操作。ＡｕｔｏＣＡＤ支持無限次撤銷操作，單擊撤銷按鈕或輸入“ｕ”回車。

④確認命令?；剀囨I，空格鍵和鼠標右鍵與其等同。

⑤經(jīng)常查看命令區(qū)域的提示，按提示操作。

2)繪制圖形的幾個操作CAD的繪圖工具條中的幾個基本命令如下：

①繪制直線。二、CAD的應(yīng)用②繪制多段線。多段線是由一條或多條直線段和弧線連接而成的一種特殊的線，可以具備不同寬度的特征。在三維算量中定義異形截面、手繪墻、梁等時常用快捷鍵“ＰＬ”。

(２)圖形對象的修改

1)刪除。

2)復(fù)制。

3)移動。

4)修剪。

5)延伸。

(３)對象捕捉對象捕捉屬于透明命令，就是說，在不退出其他操作的過程中，可以同時使用的命令。

(４)正交模式快捷鍵“Ｆ８”。二、CAD的應(yīng)用(５)圖層模式為了避免圖形太復(fù)雜，選擇錯誤，可以從分別畫著不同類別對象的圖層中把不需要看到的圖層先關(guān)閉。

(６)視圖縮放命令

1)適時平移。

2)適時縮放。

3)窗口縮放。

4)縮放到上一次。

5)范圍縮放。

6)輸入“ＥＸ”，再回車兩下，延長線段至下一條線段。

7)輸入“ＴＲ”，再回車兩下剪掉線段長出的部分。第六節(jié)夾具的制造一、夾具的組成

二、夾具體的設(shè)計

三、夾具結(jié)構(gòu)的工藝性

四、機床夾具公差和技術(shù)要求的制訂一、夾具的組成1.定位元件及定位裝置

(１)定義

1)定位元件。

2)定位裝置。

(２)作用。

2.夾緊裝置

(１)定義在夾具中由執(zhí)行機構(gòu)(如氣缸、液壓缸等)、中間傳力機構(gòu)(如杠桿、斜楔、凸輪、螺旋副等)和夾緊元件(如卡爪、壓板、壓塊等)組成的裝置稱為夾緊裝置。

(２)作用用以保持工件在夾具中已確定的位置，并承受加工過程中各種力的作用而使其不發(fā)生任何變化。

3.對刀及導(dǎo)引元件一、夾具的組成(１)定義在夾具中，用來確定加工時所使用刀具位置的元件稱為對刀及導(dǎo)引元件。

(２)作用用來確定夾具相對刀具的位置，或引導(dǎo)刀具的方向。

4.夾具體

(１)定義在夾具中，用于連接上述各元件及裝置使它們成為一個整體的基礎(chǔ)零件稱為夾具體。

(２)作用

1)將夾具上的各種元件和裝置連接在一起。

2)將夾具與機床有關(guān)部位進行連接。

5.其他元件及裝置二、夾具體的設(shè)計1.基本要求

(１)應(yīng)有足夠的強度和剛度

1)足夠的壁厚。

2)依據(jù)受力情況適當布置加強筋或采用框式結(jié)構(gòu)。

(２)減輕重量，便于操作

１)在保證足夠的強度和剛度的前提下，應(yīng)使夾具體的體積、重量盡可能小和輕。

2)在不影響強度和剛度的地方，應(yīng)采取一些減輕重量的措施，如開窗口、凹槽等。

(３)安放穩(wěn)定、可靠

1)用于固定在機床上的夾具應(yīng)使其重心盡可能低。二、夾具體的設(shè)計2)用于不固定在機床上的夾具應(yīng)使其重心和切削力作用點落在夾具體在機床上的支承面范圍內(nèi)。

3)夾具底面中部應(yīng)挖空，以便使其接觸面接觸緊密，其方式有周邊接觸、兩端接觸、四腳接觸等。

4)在夾具體的一次安裝中將各接觸部位同時磨出或刮研出。

(４)結(jié)構(gòu)緊湊、工藝性好

1)在設(shè)計夾具體時，應(yīng)把加工夾具體其他表面的定位基準選為夾具體在機床上定位部分的表面，且各加工表面最好位于同一平面或同一旋轉(zhuǎn)表面上。

2)夾具體上安裝各元件的表面，通常鑄出3～5ｍｍ的凸臺。

3)在夾具體上的非加工表面應(yīng)與工件表面之間保持一定的間隙。

(５)尺寸穩(wěn)定、有一定的精度二、夾具體的設(shè)計1)鑄造夾具體應(yīng)對其進行時效處理。

2)鑄造夾具體其壁厚要和緩、均勻地過渡。

3)焊接夾具體應(yīng)對其進行退火處理。

4)夾具體各主要表面的精度和表面粗糙度均應(yīng)有一定的要求，特別是位置精度要求更高。

(６)排屑方便

1)增加容納切屑的空間。

①采用在夾具體上增設(shè)容屑溝的方法。

②采用增大定位元件工作表面與夾具體之間的距離形成容屑空間的方法。

2)采用可自動排屑結(jié)構(gòu)。

(７)應(yīng)吊裝方便、使用安全二、夾具體的設(shè)計1)翻轉(zhuǎn)或移動的夾具。

2)大型夾具。

3)旋轉(zhuǎn)類夾具。

2.夾具體毛坯的制造方法

(１)鑄造夾具體

1)優(yōu)點：

①制造工藝性好。

②抗壓強度、剛度和抗振性都比較好。

③尺寸的穩(wěn)定性好。

2)缺點：制造周期較長，生產(chǎn)成本較高。

(２)焊接夾具體

1)優(yōu)點：二、夾具體的設(shè)計①制造容易。

②生產(chǎn)周期短、成本低。

③其重量與同體積的鑄鐵夾具體相比要輕得多。

2)缺點：很難得到像鑄造夾具體那樣復(fù)雜的外形。

(３)鍛造夾具體一般只用在夾具體形狀較簡單、尺寸較小的情況，其余很少采用。

(４)裝配夾具體夾具體制造周期短、生產(chǎn)成本低、可實現(xiàn)其結(jié)構(gòu)的系列化及組成元件的標準化是裝配夾具體的最大優(yōu)勢，故在生產(chǎn)中得到極為廣泛的應(yīng)用。三、夾具結(jié)構(gòu)的工藝性1.夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于用調(diào)整法、修配法保證裝配精度

1)要求夾具中的某些元件、部件應(yīng)具有調(diào)節(jié)的可能性，補償元件應(yīng)留有一定的余量。

2)要求在夾具裝配基準位置保持不變的情況下，有對其他元件進行調(diào)整或修配的可能性。

2.夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于進行測量與檢驗

1)工藝孔的位置應(yīng)便于加工和測量，并盡量做在夾具體上。

2)一般在工件的對稱軸線上做工藝孔，并應(yīng)使其軸心線通過所鉆孔或定位元件的軸線。

3)工藝孔盡可能采用?６Ｈ７、?８Ｈ７、?１０Ｈ７等標準尺寸。

3.夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于拆卸、維修和加工

1)銷釘孔盡量為貫穿的通孔。三、夾具結(jié)構(gòu)的工藝性2)當無凸緣襯套類零件壓入不通孔時，可將其底部做成螺紋孔，或在其底部端面上銑出徑向槽。

3)當從夾具上拆去某零件時，應(yīng)不受其他零件的阻礙。

4)夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)充分考慮其加工的工藝性，如：

①留出必要的退刀槽。

②留出加工時刀具的引進位置。

③減少加工面積。

④盡量避免在斜面上鉆孔等。四、機床夾具公差和技術(shù)要求的制訂1.制訂夾具公差和技術(shù)要求的基本原則

1)應(yīng)使夾具制造誤差的總和不超過工件相應(yīng)公差的～。

2)在不增加制造困難的前提下，夾具的公差應(yīng)盡量定得小一些。

3)有時可適當放寬夾具各組成元件的制造公差，而通過采用調(diào)整法、修配法、裝配后加工、就地加工等方法提高夾具的制造精度。

4)夾具中的尺寸、公差和技術(shù)要求應(yīng)清楚明了，不可自相矛盾或重復(fù)；凡標注公差要求的部位，都應(yīng)有相應(yīng)的檢驗基準。

5)對于夾具中精度較高的定位元件，應(yīng)選用較好的材料制造，其淬火硬度一般不低于50HRC。

6)夾具設(shè)計中，都應(yīng)以工件的平均尺寸作為基本尺寸和雙向?qū)ΨQ分布的公差，并以此作為夾具的相應(yīng)基本尺寸，之后，規(guī)定夾具的制造公差。四、機床夾具公差和技術(shù)要求的制訂2.夾具各組成元件的相互位置精度和相關(guān)尺寸公差的制定

(１)與工件的工序尺寸公差和技術(shù)要求直接有關(guān)的夾具尺寸公差和技術(shù)要求

1)直接有關(guān)的夾具尺寸公差。

2)夾具各組成元件間的位置精度。

①同一平面上的支承釘或支承板的平面度公差為0.002ｍｍ。

②定位面對夾具安裝基面的平行度或垂直度在100ｍｍ內(nèi)公差為0.02ｍｍ。

(２)與工件工序尺寸無關(guān)的夾具尺寸公差和技術(shù)要求主要是依據(jù)零件在夾具中的功用和裝配要求，直接根據(jù)國家標準選取配合種類和公差等級，并根據(jù)機構(gòu)的性能要求而提出相應(yīng)的要求等。

3.夾具公差與配合的選擇4.夾具零件的公差和技術(shù)要求

5.夾具制造說明

?第七節(jié)機械設(shè)備改造

?第八節(jié)“四新”知識及其應(yīng)用

第九節(jié)機械設(shè)備改造和新技術(shù)應(yīng)用的技能訓(xùn)練實例4.夾具零件的公差和技術(shù)要求(１)夾具標準零件和部件的技術(shù)要求查閱國家相關(guān)標準即可。

(２)夾具專用零件的公差和技術(shù)要求夾具專用零件的公差和技術(shù)要求可根據(jù)夾具裝配圖上標注的配合種類和精度等級及技術(shù)要求，參照有關(guān)標準制定。(２)夾具專用零件的公差和技術(shù)要求夾具專用零件的公差和技術(shù)要求可根據(jù)夾具裝配圖上標注的配合種類和精度等級及技術(shù)要求，參照有關(guān)標準制定。1)夾具零件毛坯的技術(shù)要求。

2)夾具零件常用材料和熱處理的技術(shù)要求。

3)夾具零件的尺寸公差和技術(shù)要求。

4)夾具零件的表面粗糙度。5.夾具制造說明1)那些必須先進行裝配或裝配一部分以后再進行加工的面。

2)采用特殊方法進行加工的表面。

3)新型夾具的某些特殊結(jié)構(gòu)。

4)某些夾具手柄的特殊位置。

5)需要在制造時相互配作的零件。

6)氣壓、液壓動力部件的試驗要求。?第七節(jié)機械設(shè)備改造一、機械設(shè)備改造的原則

二、機械設(shè)備改造的依據(jù)

三、機械設(shè)備改造的基本思路

四、機械設(shè)備改造的基本途徑

五、機械設(shè)備改造(精化)技術(shù)一、機械設(shè)備改造的原則1.重視改造的可行性分析和效益分析

(1)可行性調(diào)查的內(nèi)容

1)待改設(shè)備在發(fā)揮經(jīng)濟效益中存在的問題。

2)自身利于改造的條件。

3)改造技術(shù)的成熟情況和其他企業(yè)的使用情況。

4)配套設(shè)備之間的匹配平衡關(guān)系。

(2)效益分析內(nèi)容

1)改造成本預(yù)測。

2)了解產(chǎn)品外協(xié)費用、生產(chǎn)周期、任務(wù)的飽滿程度，改造后設(shè)備的利用率和可能帶來的經(jīng)濟效益。

3)改造后設(shè)備是否能達到優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、改善勞動條件、防止環(huán)境污染、擴大新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)及新材料的推廣等目的。一、機械設(shè)備改造的原則2.保證加工精度和表面粗糙度的要求

1)機床的加工精度：有幾何精度、傳動精度、剛度、抗振性、熱變形等。

2)機床加工零件的表面粗糙度：主要與機床的平穩(wěn)性、剛度和抗振性等有關(guān)。

3.具有一定范圍的工藝可能性

1)在該機床上可以完成的工序種類。

2)所加工零件的類型、材料和尺寸范圍。

3)機床的生產(chǎn)率和單件加工成本。

4)毛坯種類。

5)適用的生產(chǎn)規(guī)模(大量、批量、單件)。

6)加工精度和表面粗糙度。一、機械設(shè)備改造的原則4.先進性與實用性相結(jié)合

1)先進性是改造機床的基本原則之一。

2)應(yīng)以發(fā)展的眼光，多應(yīng)用國內(nèi)外的成熟的先進技術(shù)。

3)特別提倡多應(yīng)用諸如：CNC、數(shù)顯、動靜壓、光學(xué)、自動控制等新技術(shù)。

4)要樹立適用的就是先進的主導(dǎo)思想。

5)要符合最佳經(jīng)濟原則。

5.注意技術(shù)安全問題

1)改造前應(yīng)檢查被改機床的技術(shù)狀態(tài)。

①檢查傳動系統(tǒng)是否完整可靠，傳動件強度和剛度能否滿足。

②檢查操縱機構(gòu)是否好用、準確、可靠。

2)根據(jù)檢查結(jié)果采取措施。一、機械設(shè)備改造的原則3)加裝防護措施。

6.結(jié)合機床維修進行改造

1)在維修中加強技術(shù)改造，促進維修體制改革，改造與維修相結(jié)合，可使設(shè)備落后部位與不合理部位得到改進，用先進技術(shù)改造設(shè)備，可使維修體制更有活力，更加完善合理。

2)改造與設(shè)備大、中修理同時進行，可減少生產(chǎn)上的停機時間。

3)維修人員對機床結(jié)構(gòu)比較熟悉，有利于提高改造的實用性和準確性。

4)可以做到統(tǒng)籌安排物質(zhì)供應(yīng)。

5)可以做到修理與改造統(tǒng)一規(guī)劃，合理安排生產(chǎn)進度。

6)便于實現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn)，以利于提高勞動效率。

7)便于機床改造資料的標準化和歸檔管理。二、機械設(shè)備改造的依據(jù)1.工件

(1)工件結(jié)構(gòu)特點因為工件的結(jié)構(gòu)特點常常決定了改造的方法，如在車削細長絲杠時，增加支承，以克服剛度差易變形的結(jié)構(gòu)弱點。

(2)工件的技術(shù)要求因為通過分析工件的技術(shù)要求，可以啟發(fā)改造者從改造機床的結(jié)構(gòu)、提高加工精度和給機床配備適宜的輔具等方面，尋求改造機床的方法。

(3)工件的加工批量因為依據(jù)生產(chǎn)是大批量的還是小批的，才能相應(yīng)地采取好的改造方法，保質(zhì)保量地完成生產(chǎn)、降低成本的目標。

2.設(shè)備的使用要求

(1)一般使用要求

1)操作者與工件間要有合適的相對位置。二、機械設(shè)備改造的依據(jù)圖8-6人體尺寸與操縱手柄位置的關(guān)系

A(≈250～350mm)—視距(≈30°)、(≈10°～15°)—視角

H(=1000～1200mm)—工件(或刀具)中心線離地面高度d—典

型工件的直徑—雙手所及的極限范圍—設(shè)備手

柄的一般范圍—設(shè)備手柄的優(yōu)先范圍(水平面內(nèi))二、機械設(shè)備改造的依據(jù)2)刀具的切削刃或被加工表面離地面過高時，可設(shè)置操作者站臺，或?qū)⒐ぜ惭b于地坑內(nèi)，對特大型機床，可設(shè)電視進行。

3)廠內(nèi)的維修能力、刃磨能力、車間環(huán)境、溫度以及設(shè)備條件等均有一定的要求。

(2)特殊使用要求

1)改造后，列入自動線或流水線，即列入工序進行使用。

2)當改造是臨時進行批量生產(chǎn)用時，改造中應(yīng)盡可能不破壞或少破壞原機床的結(jié)構(gòu)，以利于恢復(fù)原貌，應(yīng)有可逆性。

3.制造條件

1)機械加工能力：一般是指對難以加工的精密零件、大件、箱體等的加工能力和工藝水平。二、機械設(shè)備改造的依據(jù)2)熱加工能力：通常指鑄造、鍛造、焊接及熱處理的加工能力和工藝水平。

3)裝配能力：指對產(chǎn)品的裝配能力和技術(shù)水平。

4)材料及外協(xié)情況：指材料、通用零部件和液壓、電氣元件的供應(yīng)及外協(xié)的可能性。三、機械設(shè)備改造的基本思路1.從機床本身考慮

(1)主軸部件

1)主軸部件的功用是傳遞運動和動力；支承工件或刀具；使工件或刀具獲得正確的運動軌跡。

2)主軸部件的基本要求有結(jié)構(gòu)上的要求和工藝上的要求。

(2)常用的操縱機構(gòu)圖8-7常用的幾種操縱機構(gòu)

1—滑移齒輪2—滑塊3—擺桿4—軸5—撥叉6—軸套7—齒扇

8—凸輪9—杠桿10—齒輪11—電磁鐵12—離合器13—液壓缸

14—活塞15—活塞桿16—電刷17—集電環(huán)18—線圈19—銜鐵三、機械設(shè)備改造的基本思路1)常用操縱機構(gòu)的組成有：操縱件(手柄、手把、按鈕等)；傳動裝置(機械液壓氣動和電力等)；控制元件(孔盤、凸輪、液壓、預(yù)選閥等)；執(zhí)行件(撥叉、撥塊、滑塊、卡塊、頂桿、拉桿等)，見圖8-7。

2)常用操縱機構(gòu)功用是控制機床的基本運動和輔助運動。

3)對常用操縱機構(gòu)的基本要求有操縱安全、操縱方便、操縱迅速、操縱省力和操縱準確。

(3)支承件

1)要有足夠的剛度。

2)要有足夠的抗振性。

①合理選擇支承件的材料。無論是從理論上分析還是實踐證明，鑄鐵是最適用的材料，這是由于它良好的抗振性和耐磨性所決定的。三、機械設(shè)備改造的基本思路②選擇合理的支承件結(jié)構(gòu)形式。這樣既可增強支承件剛度，又可增加抗振能力，如支承件上有超過400mm×400mm的薄壁時，應(yīng)增加筋板。

3)要有較小的熱變形。

(4)導(dǎo)軌

1)要有良好的導(dǎo)向精度。

2)要有良好的精度保持性。

3)低速運動應(yīng)平穩(wěn)。

4)要有足夠的導(dǎo)軌剛度。

5)要有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。

2.從夾具來考慮

(1)夾具在切削加工中的作用三、機械設(shè)備改造的基本思路1)提高機床的性能，保證加工精度穩(wěn)定。

2)提高工作效率。

3)實現(xiàn)在加工中對工件的測量。

4)減輕勞動強度。

5)創(chuàng)造新的夾具原理和夾具。

(2)夾具與機床的關(guān)系

1)夾具應(yīng)與機床相適應(yīng)。

①機床不同，所用的夾具也應(yīng)有所差異。如銑床夾具，為適應(yīng)銑削力大，加工中工件易變形的特點，所以夾緊機構(gòu)要有足夠的夾緊力，夾具剛性要好。

②夾具安裝在機床上，所以要解決夾具在機床上的定位、安裝、夾緊機構(gòu)布置等問題。三、機械設(shè)備改造的基本思路2)機床自動化對夾具的要求。

①對于提高生產(chǎn)能力的自動化來說，通常是幾個夾具對工件同時夾緊，或順次對幾處自動夾緊，也可以使夾具與加工循環(huán)對應(yīng)地實行聯(lián)動。

②對于手動變機動來說，可利用夾具把平時操作者人工監(jiān)視、檢查、手動作業(yè)等有效地轉(zhuǎn)為機械化，如在鉆孔加工中，裝上送料器，使夾具自動進給、定位。

3)阻礙夾具自動化的因素。

①清除切屑，尤其是清除夾具定位面上的切屑。雖采取了特種裝置或設(shè)置壓縮空氣噴嘴，清理切屑，但經(jīng)濟性都不好。

②復(fù)雜形狀工件的加工夾具經(jīng)常只能半自動，要想全自動，就不得不提高設(shè)計和制造成本。三、機械設(shè)備改造的基本思路③由于對高精度定位夾具的可靠性進行重復(fù)檢查很困難，所以大多數(shù)高精度加工的夾具是手動或半自動的。

3.從刀具來考慮圖8-8軌跡法

1—切削點2—生線3—軌跡運動三、機械設(shè)備改造的基本思路(1)從零件表面的形成來考慮刀具的改造

①軌跡法。如圖8-8所示，刀具的切削刃為切削點1，按軌跡3運動，形成生線2，這就是軌跡法。

②成形法。如圖8-9所示，被加工工件的廓形2是刀具的刃形1復(fù)印形成的，這就是成形法。圖8-9成形法

a)成形車刀b)螺紋車刀c)拉刀三、機械設(shè)備改造的基本思路圖8-10相切法

1—切點2—生線3—軌跡運動③相切法。三、機械設(shè)備改造的基本思路如圖8-10所示，切削時，刀具的旋轉(zhuǎn)中心按軌跡3運動，則切削點1運動軌跡的包絡(luò)線就形成了生線2，這就是相。

④范成法。如圖8-11所示，范成運動3使切削刃1與生線2相切，并逐點接觸而形成與它共軛的生線2，即生線2是切削線1的包絡(luò)線，這就是范成法。圖8-11范成法

1—切削刃2—生線

3—范成運動三、機械設(shè)備改造的基本思路(2)從分析零件表面質(zhì)量來考慮刀具改造

1)殘留面積。圖8-12殘留面積示意圖2)積屑瘤和鱗刺。

3)振動。三、機械設(shè)備改造的基本思路圖8-13強力切削刀具的切削刃三、機械設(shè)備改造的基本思路圖8-14切削速度對積屑瘤的影響4.從整個工藝系統(tǒng)來考慮

(1)進行系統(tǒng)分析三、機械設(shè)備改造的基本思路1)工件方面。

2)夾具方面。

3)刀具方面。圖8-１5順向進給車削時進給力對工件起壓縮作用

1—卡盤2—跟刀架3—固定頂尖4—車刀5—工件4)機床方面。

１)采用跟刀架，增強工件的剛性，并用以平衡掉背向力Ff。三、機械設(shè)備改造的基本思路２)采用可伸縮的回車頂尖并進行反向切削，即按床頭到床尾的方向進給，這樣可使熱伸量和切削分力Ff得以釋放，如圖8-16所示。圖8-１6反向進給車削時對軸起拉伸作用

1—卡盤2—跟刀架3—回車頂尖4—工件5—車刀３)選用大切削進給量，因為前兩項措施已為加大進給量提供了工藝上的保障，這樣可提高生產(chǎn)率。三、機械設(shè)備改造的基本思路４)可選用適于反向切削法的精車刀和粗車反偏刀。

(2)問題解決的原因和效果

1)由于反向切削，使Ff對工件的作用由壓縮變?yōu)槔?圖8-16)，加之采用了可伸縮式的回車頂尖，使切削點到尾座頂尖一段距離為柔性可調(diào)，拉力和熱脹產(chǎn)生的變形均可釋放掉，不至使工件。

2)由于采用了大進給量和較大的主偏角車刀，增大了進給力Ff，工件大強力拉伸下消除了徑向顫動，使切削平穩(wěn)，圖8-17縮頸法三、機械設(shè)備改造的基本思路3)為了消除由于卡盤強制夾緊而使坯料自身的彎曲軸心線影響加工精度的危害，在卡盤附近的一端將工件車出一縮頸(圖8-17)，使它起萬向接頭的作用。

4)先用粗車刀車出長的跟刀架的架口(圖8-18a)；跟刀架支承塊裝在刀尖后面1～2mm處，用以增加剛性，減輕振動，然后在全長上粗車；精車時，跟刀架支承塊裝在刀尖前面(圖8-18b)，用粗車后的表面作支承面，以免支承塊在精車了的表面上劃出傷痕。圖8-18跟刀架的安裝

1—卡盤2—跟刀架3—工件4—粗車刀5—精車刀四、機械設(shè)備改造的基本途徑1.對部件用改變摩擦原理的方法進行改造

(1)基本特點

1)從摩擦原理上進行改造，一般都是針對主要運動部件進行改造。

2)從摩擦原理上改變部件的工作特性，存在與設(shè)備的工作狀況要相適應(yīng)的問題。

3)零件的結(jié)構(gòu)，主要由部件的摩擦原理所決定。

(2)正確的思維方法

1)必須以變應(yīng)變。

①首先要注意改造對象的變化，依照不同的對象，采用不同的技術(shù)措施。四、機械設(shè)備改造的基本途徑②處理問題時，既要考慮機床自身的性能變化，又要考慮機床在工作條件方面的變化，還要考慮改造部件的結(jié)構(gòu)方面由于自身的磨損及其他部件的影響所帶來的各種變化。

2)必須從分析問題的特殊性入手去解決問題。

①掌握原理自身的特殊性。不同的原理都有各自的特點。恰當應(yīng)用這些特點，才有利于改造的順利進行。

②分析同一改造原理在不同功能裝置中所表現(xiàn)出的特殊性。

③要弄清楚同一措施在同樣功能的裝置中，由于使用條件不同所表現(xiàn)出的特殊性。

2.在修理中對部件進行局部改造

(1)基本特點

1)針對性強。四、機械設(shè)備改造的基本途徑2)局限大。

3)宜簡不宜繁。

(2)正確的思維方法

1)必須追根求源。

①首先要估計出可能產(chǎn)生故障的幾種主要原因，然后再把發(fā)生故障的部位分別隔離開來進行運轉(zhuǎn)診斷。適于齒輪噪聲的判斷。

②通過與同型號設(shè)備中的旋轉(zhuǎn)部件與移動部件在運動中產(chǎn)生阻力的大小及工作形態(tài)的差異相對比，來判斷被懷疑的部位是否存在故障。適于主軸、導(dǎo)軌、絲杠等出現(xiàn)運動障礙性故障的判斷。四、機械設(shè)備改造的基本途徑③不能準確判斷故障部位時，應(yīng)在大概估計的基礎(chǔ)上，從可能性最大的部位開始，由大到小一步步進行試探性調(diào)整。適于通過有關(guān)部位間隙的大小或改變有關(guān)零件的裝配位置來觀察對設(shè)備故障有其明顯影響的故障判斷。

④在推理分析的基礎(chǔ)上，把認為可能引起故障的零件進行必要的修理或更換，然后將其裝配到原部件上，看看故障現(xiàn)象有無明顯變化及其變化趨勢，從而找準故障發(fā)生的準確位置。

2)重視分析內(nèi)因。

①弄清故障形態(tài)的特征。如是否有發(fā)熱，發(fā)熱的程度；是否有噪聲，其主頻率高低等。

②弄清故障形態(tài)與故障原因的聯(lián)系。四、機械設(shè)備改造的基本途徑③根據(jù)故障原因，提出對有故障零部件進行改造的多種設(shè)想，然后進行反復(fù)對比，最終選擇出最佳方案進行試改造，通過觀察，故障得以排除，再對試改造中出現(xiàn)的細節(jié)問題進行完善，達到改造效果更佳。

3.從整體上對設(shè)備進行結(jié)構(gòu)改造

(1)基本特點

1)主要是對機床的原有結(jié)構(gòu)進行新的補充，或者進行一種模塊化組合，結(jié)構(gòu)力求盡量簡單。

①擴大機床的加工能力方面有增加專用工作頭或者改造機床的傳動環(huán)節(jié)，實現(xiàn)一機多用。設(shè)計專用工裝，改變機床的運動形式，增加附加運動。采用機械仿形裝置。四、機械設(shè)備改造的基本途徑②大件加工方面。通常采用拼組技術(shù)自制一些專用設(shè)備，以提高企業(yè)的加工能力。

2)通過改裝使設(shè)備具有特定的工作能力，專用性強。

3)具有很強的因地制宜性。

(2)正確的思維方法

1)在提出方案時，要善于運用多樣的擴散性思維方法。

①首先要充分考慮各種已有的方法，并且盡可能地擴大其應(yīng)用范圍。

②甚至可以把其他領(lǐng)域中的方法應(yīng)用到機械加工領(lǐng)域中來解決問題。

③既可以考慮用同一方法解決不同的問題，也可以考慮同一問題用不同方法進行解決。四、機械設(shè)備改造的基本途徑2)在制訂方案時，要善于運用歸納、分析和抽象，實現(xiàn)收斂性思維方法。

4.利用成熟且形成標準化、系列化、商品化的功能部件對設(shè)備進行技術(shù)改造五、機械設(shè)備改造(精化)技術(shù)1.提高設(shè)備可靠性和工序能力

(１)設(shè)備改造的原因

１)工件結(jié)構(gòu)特點的需要。

２)工件技術(shù)要求的需要。

３)工件加工批量的需要。圖8-19C620型車床改造后主軸前軸承結(jié)構(gòu)

1—主軸2、3—調(diào)整墊4—調(diào)整螺母5—軸承五、機械設(shè)備改造(精化)技術(shù)(２)主軸結(jié)構(gòu)的改造以Ｃ620型車床主軸結(jié)構(gòu)的改造為例，將主軸前滑動軸承改成滾動軸承的結(jié)構(gòu)，如圖8-19所示。

１)改造中需加工的工件。

①主軸箱主軸孔與軸承外圓相配的孔。

②主軸應(yīng)按C620-１主軸前端尺寸,改動C620主軸；把原滑動軸承軸頸改為1∶１２錐度軸頸，并加車螺紋。

③制造件有兩個調(diào)整墊、調(diào)整螺母。

④電動機的帶輪加大1.5倍，使主軸轉(zhuǎn)速可達到n９００ｒ／ｍｉｎ。

２)提高主軸系統(tǒng)精度的途徑。

①提高主軸的回轉(zhuǎn)精度，主要是通過提高主軸軸承的精度。如采用滾動軸、靜壓軸承、動靜壓軸承等。五、機械設(shè)備改造(精化)技術(shù)②提高主軸系統(tǒng)的剛度。主軸剛度由徑向和軸向兩項剛度組成。

③提高主軸系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性。主軸的熱穩(wěn)定性是指在設(shè)備工作中，由于各種原因使主軸系統(tǒng)溫度發(fā)生變化時，主軸的性能或精度的穩(wěn)定性。它是提高主軸回轉(zhuǎn)精度的一個重要的改造途徑之一。圖8-20小刀架自動進給裝置示意圖

1—主動輪2—中間輪3—被動輪

4—自動進給手柄5、6、14、15—成對錐齒輪

７—軸承座8—主板9—支架10—傳動軸

１１—帶輪12—調(diào)節(jié)板13—V帶

16—手柄17—離合器18—支承五、機械設(shè)備改造(精化)技術(shù)(３)導(dǎo)軌面結(jié)構(gòu)的改造設(shè)備導(dǎo)軌的改造應(yīng)根據(jù)原有導(dǎo)軌的形式、工作狀態(tài)及失效形式而選擇的，通常采用一些新材料、新結(jié)構(gòu)，如：采用導(dǎo)軌貼塑(即在機床導(dǎo)軌面上粘接聚四氟乙烯塑料板)、改為靜壓導(dǎo)軌、滾珠式導(dǎo)軌或滾柱式導(dǎo)軌、氣浮導(dǎo)軌等，以達到改善其工序能力。

(４)進給機構(gòu)的改造

１)自動進給機構(gòu)的改造。

２)橫向進給機構(gòu)的改造。

(５)其他改造項目

１)C630主軸的長度由原來的1085ｍｍ，改為1001ｍｍ，從而減少了主軸的撓度，提高了剛度。五、機械設(shè)備改造(精化)技術(shù)２)CA6140溜板改造為液壓仿形刀架，從而增加了加工曲線外圓的可靠性和提高了精度。

３)尾座套筒制成帶扁尾的錐孔形式，并安裝簡易液壓裝置。

４)改造的部件還有C616型車床的磁軛制動裝置，C620-１型車床的自動停車裝置，C616A型車床的聯(lián)軸器，C617型車床的刻度盤，車床的帶輪等。圖8-21外圓磨床橫向進給機構(gòu)

1—步進電動機2—齒輪變速箱

3—滾珠絲杠4—滾珠螺母五、機械設(shè)備改造(精化)技術(shù)５)C650型車床已改造的項目。

①主軸的滑動軸承采用HNT耐磨涂層復(fù)合材料代替原青。

②主軸軸承潤滑方式由原來定期油壺潤滑改為偏心輪、柱塞泵的潤滑。

③主軸軸承密封的改造為在主軸前后增加了密封蓋和甩油杯。

④增設(shè)溜板快速機構(gòu)。

2.提高勞動生產(chǎn)率

１)提高設(shè)備的可靠性、工序能力。

２)擴大設(shè)備使用范圍。

３.減輕操作勞動強度、提高設(shè)備自動化程度

(１)可編程PLC在自動線設(shè)備上的應(yīng)用

１)改造前。五、機械設(shè)備改造(精化)技術(shù)２)改造后。

(２)經(jīng)濟型數(shù)控裝置改造以某廠采用BKX-3系統(tǒng)改造一臺X62W銑床為例。

１)主要技術(shù)參數(shù)。

①BKX-3系統(tǒng)主要參數(shù)及功能：

②滾珠絲杠螺距為6ｍｍ。

③電動機與絲杠轉(zhuǎn)速比為1∶25。

④工作臺升降采用20Ｎ·ｍ步進電動機。

2)改造后效果。

(３)齒輪傳動間隙的消除

１)圓柱齒輪傳動。五、機械設(shè)備改造(精化)技術(shù)①偏心軸套調(diào)整法。采用偏心軸套調(diào)整兩齒輪嚙合中心距，從而消除圓柱齒輪正反轉(zhuǎn)時的側(cè)隙。

②軸向墊片調(diào)整法。將一對嚙合齒輪在制造時使其節(jié)圓沿齒寬方向稍有錐度，并在其軸向裝上調(diào)整墊片(墊片可使齒輪在軸上錯位)，從而可調(diào)整兩齒輪側(cè)隙。

③雙片薄齒輪錯位法。錯位法有兩種：即周向彈簧式和可調(diào)拉簧式，都是靠彈簧力自動補償齒側(cè)隙，保證無隙傳動。

２)斜齒輪傳動。

①墊片調(diào)整法。由一個寬齒輪與兩個薄齒輪嚙合，將調(diào)整墊片置于兩薄片齒輪間，用墊片的厚度調(diào)整薄片齒輪螺旋線以消除間隙(但不能自動補償)。五、機械設(shè)備改造(精化)技術(shù)②軸向壓簧調(diào)整法。用一壓簧壓住軸向可移動的薄齒輪，使其側(cè)面與寬齒輪的另一側(cè)面貼緊，從而消除間隙(可自動補償，但壓簧的壓力要調(diào)整合適)。

３)錐齒輪傳動。圖8-22齒輪、齒條傳動的消隙法五、機械設(shè)備改造(精化)技術(shù)４)齒輪齒條傳動。

①雙片薄齒輪錯位法。用于小負載傳動。

②雙齒輪齒條嚙合法。用于大負載傳動。具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖8-22所示。?第八節(jié)“四新”知識及其應(yīng)用一、新材料

二、新技術(shù)

三、新工藝

四、新設(shè)備一、新材料1.納米材料

(１)概念

１)納米。

２)納米材料。

(２)特性

①納米陶瓷具有塑性或超塑性，甚至可以制成透明涂料。

②納米鐵的抗斷能力比普通鐵高12倍。

③納米銅比一般銅堅硬5倍。

④納米材料的電阻隨尺寸下降而增大。

⑤納米氧化物對紅外線、紫外線、微波均有良好的吸收特性等。

(３)分類

１)納米粉末。一、新材料①高密度磁記錄材料。

②磁流體材料。

③防輻射材料。

④單晶硅和精密光學(xué)器件的拋光材料。

⑤微電子封裝材料。

⑥光電子材料。

⑦太陽能電池材料。

⑧敏感元件。

⑨高韌性陶瓷材料等。

２)納米纖維。

①微導(dǎo)線。

②微光纖材料。一、新材料③新型激光或發(fā)光二極管材料等。

３)納米膜。

①氣體催化材料。

②過濾器材料。

③光敏材料。

④平面顯示器材料。

⑤超導(dǎo)材料等。

４)納米塊體。

①超高強材料。

②智能金屬材料等。

(４)應(yīng)用一、新材料１)在機械工業(yè)中，對機械關(guān)鍵零部件進行金屬表面納米粉涂層處理，以提高耐磨性、硬度及使用壽命。

２)在電子計算機和電子工業(yè)中，可做成存儲量是目前芯片上千倍的納米材料存儲器芯片；計算機普遍采用納米材料后，可做成“掌上電腦”。

３)在環(huán)境保護中，可做成能探測到由化學(xué)和生物制劑造成的污染，并能對這些制劑進行過濾的納米膜。

４)在醫(yī)藥、家電等方面也得到廣泛的應(yīng)用。

2.形狀記憶合金一、新材料(１)概念有一些材料，在發(fā)生塑性變形后，經(jīng)過合適的熱過程，能夠恢復(fù)到變形前的形狀，這種現(xiàn)象稱為形狀記憶效應(yīng)，具有這種效應(yīng)的金屬，通常是由兩種以上金屬元素構(gòu)成的合金，故稱為形狀記憶合金。

(2)特性

１)集傳感、驅(qū)動、控制、換能于一身。

２)機械性質(zhì)優(yōu)良，能恢復(fù)的形變可高達１％(而一般金屬材料只有０.１％以下)。

３)有確定的轉(zhuǎn)變溫度。

４)在加熱時產(chǎn)生的恢復(fù)應(yīng)力非常大，可以達到５００ＭＰａ。

５)對環(huán)境適應(yīng)能力強。

６)無振動噪聲，無污染。一、新材料７)抗疲勞，恢復(fù)變形500萬次都不疲勞變形。

(３)分類

１)Ｃｕ基形狀記憶合金。

２)Ｔｉ-Ｎｉ形狀記憶合金。

３)Ｆｅ基形狀記憶合金。

(４)應(yīng)用

１)在航空航天中。

①可做成半月面天線：在地面時，通過冷卻，使這個龐大的半月面天線變得非常柔軟而被裝進宇宙飛船的船艙里，到達月球后，變軟的天線借助陽光照射或其他熱源的加熱使其像一把折疊傘那樣自動張開，成為原先定形的拋物狀天線，迅速地投入正常工作。

②可做成自適應(yīng)智能機翼。一、新材料③可做成智能機械手，非常接近人手動作，可完成許多細膩的工作。

④可做成記憶鉚釘。鉚釘尾部記憶成型為開口狀，緊固前，將鉚釘在干冰中冷卻后把尾部拉直，插入被緊固件的孔中，溫度上升產(chǎn)生形狀恢復(fù)，鉚釘尾部叉開即可實現(xiàn)緊固。

⑤可做成記憶合金管接頭。先將形狀記憶合金材料加工成所要求的管材，然后經(jīng)適當熱處理使管材產(chǎn)生徑向膨脹，并快速冷卻，即可得到相變后的套筒。應(yīng)用時，將這個套管套在需要連接的兩個管材的接頭上，再用加熱器將已膨脹的套管加熱至其軟化點以上，這樣，膨脹套管便收縮到初始形狀，緊緊包覆在需要連接的兩個管材的接頭上。

２)在醫(yī)學(xué)、生活中等方面也得到廣泛應(yīng)用。一、新材料3.非晶態(tài)合金

(１)概念內(nèi)部原子排列不存在長程有序的金屬或合金稱為非晶態(tài)合金，通常也被稱為玻璃態(tài)合金或金屬玻璃。

(2)特性

１)具有很高的強度和硬度及良好的韌性。

２)極好的機械加工性能(可車削或磨削)。

３)較好的抗熱沖擊性能。

４)很好的高濕抗腐蝕性能。

５)具有很高的電阻率。

６)具有優(yōu)異的軟磁性能等。

(3)非晶態(tài)合金的制備

１)非晶態(tài)合金的形成條件。一、新材料①先決條件。

②另外條件。

２)常用的合金成分。

①過渡金屬。Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等。

②貴重金屬。Ａｕ、Ｃｕ等。

③類金屬。Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐ等。

④非過渡金屬。Ｚｎ、Ａｌ等。

３)非晶態(tài)合金制備方法。

①熔體急冷法。此方法就是把合金加熱成為熔融狀態(tài)，然后讓熔體以各種不同方法快速冷卻，以制得非晶態(tài)的合金薄片、薄帶和絲線。此法目前應(yīng)用最廣泛。

②氣相凝聚法(氣相沉積法)。分為兩種：一、新材料(４)應(yīng)用非晶態(tài)合金在電器、電力、化工、機械等方面得到了一定的應(yīng)用。

１)高頻變弧焊機的變壓器是用納米晶軟磁合金制造的，而焊機則是用具有高頻電感的非晶合金制成。

２)小型電力變壓器的鐵心就是用Ｆｅ基非晶軟磁合金制成的。

３)電池的電極、耐腐蝕管道和零件、海底電纜的屏蔽等都用非晶態(tài)合金材料制成的。

４)保安刀片之類的刀具都是用非晶態(tài)合金制作的。

５)輪胎、傳送帶和高壓管道的增強纖維都是用非晶態(tài)合金制作的。

4.超導(dǎo)材料一、新材料(１)概念某些金屬、合金和化合物，在溫度降到絕對零度附近某一特定溫度時，它們的電阻率突然減小到無法測量的現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象，能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)叫做超導(dǎo)體。

(２)特性

１)零電阻性。

２)完全抗磁性。

３)約瑟夫森效應(yīng)。

４)同位素效應(yīng)。

(３)基本臨界參數(shù)

１)臨界溫度。

２)臨界磁場。

３)臨界電流和臨界電流密度。一、新材料(４)分類

１)超導(dǎo)元素。

２)合金材料。

３)超導(dǎo)化合物超導(dǎo)元素與其他元素化合常有很好的超導(dǎo)性能。

４)超導(dǎo)陶瓷。

(５)應(yīng)用

１)利用材料的超導(dǎo)電性。

①可制作磁體，應(yīng)用于發(fā)電機(超導(dǎo)發(fā)電機)、高能粒子加速器、磁懸浮運輸(超導(dǎo)磁懸浮列車)、受控熱核反應(yīng)、儲能等。

②可制作電力電纜，用于大容量輸電(功率可達１００００ＭＶ·Ａ)。

③可制作通信電纜和天線，其性能優(yōu)于常規(guī)材料。一、新材料２)利用材料的完全抗磁性可制作無摩擦陀螺儀和軸承。

３)利用約瑟夫森效應(yīng)。

①可制作一系列精密測量儀表及輻射探測器、微波發(fā)生器、邏輯元件等。

②利用約瑟夫森結(jié)作計算機的邏輯和存儲元件，其運算速度比高性能集成電路的快１０～２０倍，而功耗只有四分之一(即超導(dǎo)計算機)。二、新技術(shù)1.超高速切削加工技術(shù)

(１)概念超高速切削技術(shù)是以比常規(guī)切削速度高１０倍左右對零件進行切削加工的一項先進制造技術(shù)。

(２)特點

１)切削力低。

２)熱變形小。

３)材料去除率高。

４)加工精度高。

５)降低加工成本。

６)可以加工難加工的材料。二、新技術(shù)(３)關(guān)鍵技術(shù)超高速切削技術(shù)是在機床結(jié)構(gòu)及材料高速主軸系統(tǒng)、快速進給系統(tǒng)、高性能ＣＮＣ控制系統(tǒng)、機床設(shè)計制造技術(shù)、高性能刀夾系統(tǒng)、高性能刀具材料及刀具設(shè)計制造技術(shù)、高效高精度測試技術(shù)、高速切削理論、高速切削工藝、高速切削安全防護與監(jiān)控技術(shù)等諸多相關(guān)的硬、軟件技術(shù)都得到充分發(fā)展的基礎(chǔ)上綜合而形成的。

１)超高速主軸單元。

２)高速進給系統(tǒng)。

①滾珠絲杠副進給系統(tǒng)。

②直線電動機進給驅(qū)動系統(tǒng)。

③基于并聯(lián)機構(gòu)的高速進給系統(tǒng)。

３)超高速切削材料和刀具系統(tǒng)。二、新技術(shù)４)超高速機床的設(shè)計制造技術(shù)。

５)超高速切削機理。

(４)應(yīng)用高速切削技術(shù)已在航空航天、汽車、機械制造和模具等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，其中加工鑄鐵和鋁合金已成為切削加工的主流。

１)粗精加工鋁合金的切削速度最高可達５０００～７５００ｍ／ｍｉｎ。

２)鑄鐵件精加工最高可達２２００ｍ／ｍｉｎ。

３)鋼件精加工可達３００～８００ｍ／ｍｉｎ。

４)淬硬鋼件(４５～６５ＨＲＣ)的精加工可達１００～５００ｍ／ｍｉｎ。二、新技術(shù)５)模數(shù)為１.５的鋼齒輪滾齒速度可達３００～６００ｍ／ｍｉｎ。

2.高速／超高速磨削技術(shù)

(１)概念當砂輪圓周速度超過４５ｍ／ｓ即為高速磨削；當砂輪圓周速度超過１５０ｍ／ｓ即為超高速磨削。

(２)特點

１)生產(chǎn)效率高。

２)砂輪使用壽命長。

３)磨削表面粗糙度值低。

４)磨削力和工件受力變形小，工件加工精度高。

５)磨削溫度低。

６)充分利用和發(fā)揮了超硬磨料的高硬度和高耐磨性的優(yōu)異性能。二、新技術(shù)(３)關(guān)鍵技術(shù)超高速磨削技術(shù)是現(xiàn)代新材料技術(shù)、制造技術(shù)、控制技術(shù)、測試技術(shù)和實驗技術(shù)的高度集成。

１)超高速超硬磨料砂輪技術(shù)。

①通過采用有限法進行分析和優(yōu)化，使砂輪回轉(zhuǎn)時所承受的徑向和切向應(yīng)力盡量相等，據(jù)此找出最佳基本輪廓，這就確保了砂輪承受巨大離心力而不破碎；而且在砂輪基體上用多個小螺孔代替以往的單獨的大法蘭孔，從而降低了大法蘭孔附近的應(yīng)力。

②常用的砂輪基體材料是合金鋼。

③常用的磨料是剛玉、硝化硅、氮化硼(ＣＢＮ)、金剛石等，結(jié)合劑可用陶瓷、樹脂或金屬結(jié)合劑等。

④采用微細磨料磨具。二、新技術(shù)⑤砂輪與主軸連接采用短錐空心柄連接方式和對刀具進行等級平衡及主軸自動平衡的技術(shù)。

⑥通過降低結(jié)合劑的比例及優(yōu)化磨粒的空間分布，以利于磨粒的分裂，從而達到砂輪自鋒利的目的。

⑦通過諸如激光修銳、在線電火花放電修銳等先進方法對超硬磨料砂輪進行修銳等。

２)超高速磨床主軸及其軸承技術(shù)。

①主軸應(yīng)具有足夠的剛度、回轉(zhuǎn)精度高、熱穩(wěn)定性好、可靠、功耗低、壽命長等優(yōu)點，為滿足主軸的這些要求，對主軸的制造及動平衡，主軸支承，主軸系統(tǒng)的潤滑和冷卻，系統(tǒng)的剛性等應(yīng)給予高度重視。二、新技術(shù)②主軸軸承可采用陶瓷滾動軸承、磁浮軸承、空氣靜壓軸承或液體動靜壓軸承等。

３)磨削液及其供給技術(shù)。

①采用油基磨削液和水基磨削液。

②采用恰當?shù)哪ハ饕鹤⑷敕椒?，如高壓噴射法、空氣擋板輔助截斷氣流法、砂輪內(nèi)冷卻法、利用開槽砂輪法等。

③磨削液的流量、壓力與普通磨削相比均應(yīng)成倍增加。

④采用一套高效、高過濾精度的磨削液過濾系統(tǒng)等。

４)砂輪、工件安裝定位及安全防護技術(shù)。

①必須設(shè)置高強度半封閉或封閉的砂輪防護罩，而且應(yīng)在罩內(nèi)敷設(shè)緩沖材料，以減少砂輪碎塊的二次彈射。二、新技術(shù)②應(yīng)配備砂輪自動平衡系統(tǒng)，以實現(xiàn)在超高速磨削中，砂輪始終處在在線自動平衡等。

５)磨削狀態(tài)檢測及數(shù)控技術(shù)。