机械制造技术基础课件第一章
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第1章 机械制造技术基础PPT课件
50
40
30
20
10
8％
0
2000
55
12％
2001
全球工程机械销售量(2000-2010)
85 85.5 77.5 72 58 62.5
18％
24％
19％ 18％
22％
27％
2002 2003 2004 2005 2006 2007
87
34％
2008
88
41％
2009
90
50％
2010
世界工程机械销售量 中国工程机械销售量比重
10
切削加工
切削加工——用切削刀具从毛坯上切除多余的材料，获得几 何形状、尺寸和表面粗糙度等方面符合图纸要求的零件的加 工过程。
切削加工
钳工 （ 用手持工具） 如划线、錾削、锯 削、锉削、刮研、 钻孔和铰孔、攻丝 、套扣等
11
机械加工 （用机床） 如车、铣、刨 、钻、磨及齿 轮加工等
1.1 切削运动和切削要素
本章学习目的和要求： 1、掌握切削加工的运动和切削要素 2、了解常用刀具材料 3、掌握刀具几何角度 4、了解切削过程的切削热、变形、刀具的耐用度
重点内容： 1、掌握切削加工的运动和切削三要素 2、掌握刀具几何角度
本章难点：车刀几何角度
9
机械制造中的加工方法： 切削加工：指利用切削刀
具从工件上切除多余材料
权威国际组织的统计 ：2009 年中国在世界工业生产总值中 份额达到15.6%,日本为 15.4%。美国以19%的份 额仍然保持世界第一的位置。 这三个国家的工业生产总值相 加正好为全世界的一半。
3
汽车工业2000-2009年的增长（汽车协会）
中国工程机械制造业占世界
机械制造技术基础第3版ppt课件
五、切削温度对工件、刀具和切削过程的影响
1.切削温度对工件材料强度和切削力的影响 2.对刀具材料的影响 3.对工件尺寸精度的影响 4.利用切削温度自动控制切削速度或进给量 5.利用切削温度与切削力控制刀具磨损
第六节 刀具磨损与刀具寿命
一、刀具磨损的形态及其原因 1.前刀面磨损
图2-38 刀具的磨损形态
三、△m>0的制造过程
在△m＞0的制造过程中，通过材料逐渐累加成
形，这一工艺方法的长处是可以成形任意复杂形状 的零件，而无需刀、夹具等生产准备活动。这一工 艺又称RP技术（Rapid Prototyping）。快速制造出 来的原型可作为设计评估、投标或展示的样件。RP 技术与快速精铸技术（Quick Casting）及快速模具 制造技术（Rapid Tooling）等相结合，又可以为小 批量或大批量生产服务，因而RP技术已成为加速新 产品开发及实现并行工程的有效技术。一些工业发 达国家（如美、日等）已经全面应用这一技术来提
图1-10 a)磨外圆 b)磨内孔 c) 1—拨盘 2—拨销 3—尾架 4—工件 5—鸡心夹头 6—头架
八、特种加工
1.电火花加工 (请点击链接) 2.电解加工 3.激光加工 4.超声波加工
1. 电火花加工
电火花加工是利用工具电极和工件电极间 瞬时火花放电所产生的高温，熔蚀工件材料来 成形工件的。电火花加工在专用的电火花加工 机床上进行，如图所示。
3)背吃刀量（切削深度）
αp
2.切削要素
图2-2 切削用量与切削层数
(2)切削层几何参数
1) 切削宽度αw 2)切削厚度αc 3)切削面积Ac
二、刀具角度 1.刀具切削部分的组成
图2-3 车刀的组成
2.刀具角度的参考平面
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：
57592
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
机械制造技术基础第一章
制造业是将制造资源（物料、能源、设备工具、 资金、技术、信息和人力等），通过制造过程，转化 为可供利用的工业品或生活消费品的行业。机械制造 业的产品是机械产品，是用制造方法获得的各种具有机 械功能的物体。这些产品可以是一台机器、一个部件， 或是某一种零件。
第3页，此课件共27页哦
机械制造过程及其与市场和用户的关系
2）电解加工 是利用电化学作用过程中金属阳极溶解 的原理进行的加工方法。通常是以氯化钠的水溶液为电解 液，将工具和工件分别连接阴极和阳极，通电后工件表面 就会逐渐溶解而被去除一层金属。
第21页，此课件共27页哦
（3）常见的利用热能的特种加工方法有： 1）电火花加工 该种方法利用工具和工件之间
脉冲性的火花放电，依靠电火花局部、瞬间产生的高 温把金属材料蚀除。电火花线切割是电火花加工的一 种特殊形式。
第15页，此课件共27页哦
1.3.2 机械加工方法
（1）利用机械能加工方法
1）切削加工
使用单刃刀具：车削、刨削、镗削等；
使用多刃刀具：铣削、钻削、铰削、 拉削、滚削、锯削等。
2）磨削加工
固结磨具：使用砂轮磨削、珩磨等；
涂覆磨具：砂带磨削、砂带抛光等； 游离磨料：研磨、抛光、光饰加工等
第16页，此课件共27页哦
机械加工工艺过程 装配过程等其他过程
第6页，此课件共27页哦
1.2 机械制造系统及其组成 （1）机械制造系统
为完成机械制造过程所涉及的硬件（原材料、辅 料、设备、工具、能源等）、软件（制造理论、工艺、 技术、信息和管理等）和人员（技术人员、操作工人、 管理人员等）组成的，通过制造过程将制造资源（原 材料、能源等）转变为产品（包括半成品）的有机整 体，称为机械制造系统。
使用
第3页，此课件共27页哦
机械制造过程及其与市场和用户的关系
2）电解加工 是利用电化学作用过程中金属阳极溶解 的原理进行的加工方法。通常是以氯化钠的水溶液为电解 液，将工具和工件分别连接阴极和阳极，通电后工件表面 就会逐渐溶解而被去除一层金属。
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（3）常见的利用热能的特种加工方法有： 1）电火花加工 该种方法利用工具和工件之间
脉冲性的火花放电，依靠电火花局部、瞬间产生的高 温把金属材料蚀除。电火花线切割是电火花加工的一 种特殊形式。
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1.3.2 机械加工方法
（1）利用机械能加工方法
1）切削加工
使用单刃刀具：车削、刨削、镗削等；
使用多刃刀具：铣削、钻削、铰削、 拉削、滚削、锯削等。
2）磨削加工
固结磨具：使用砂轮磨削、珩磨等；
涂覆磨具：砂带磨削、砂带抛光等； 游离磨料：研磨、抛光、光饰加工等
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机械加工工艺过程 装配过程等其他过程
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1.2 机械制造系统及其组成 （1）机械制造系统
为完成机械制造过程所涉及的硬件（原材料、辅 料、设备、工具、能源等）、软件（制造理论、工艺、 技术、信息和管理等）和人员（技术人员、操作工人、 管理人员等）组成的，通过制造过程将制造资源（原 材料、能源等）转变为产品（包括半成品）的有机整 体，称为机械制造系统。
使用
机械制造技术基础(PPT 89)
图1-5
汽车生产物流示意图 机械制造技术基础(PPT 89)
1.1.3 制造系统
➢ 程序特性 程序 —— 一系列按时间和逻辑安排的步骤 制造系统可视为生产离散型产品的工作程序（图1-6）
生产 技术 信息
产品 设计
产品 设计 信息
工艺
过程 计划
工艺 过程 信息
需求 订货 信息
综合
生产 计划
生产 计划 信息
◆ 图1-8显示了当今制造业的社会功能。
冶金机械
动力机械
纺织机械
建筑机械
家用电器
交通工具 环保设备
制造业
通讯设备 出版印刷
军事装备
网络媒体
医疗设备
文化娱乐
机器制造
农业机械
化工设备
图1-8 当今制造业的社会功能
机械制造技术基础(PPT 89)
美日1两.2.国2 汽制车造产业在量国在民世经界济市中场的所地占位份额
➢ 技艺不再重要——由于机器精度的提高，加上互换性 原理的推行，加工和装配工作变得简单
➢大批量生产方式特点——生产周期短，生产效率高， 生产成本低，产品质量好
机械制造技术基础(PPT 89)
1.3.1 批量法则（Batch Rule）
批量法则
➢当市场竞争以产品质量和生产成本为决定因素时，大 批量生产方式显示了巨大的优越性。与中小批量生产相 比，大批量生产可取得明显的经济效果，这就是所谓的 “批量法则”（Batch Rule）。
1.3.2 成组技术（Group Technology—GT）
GT的客观基础
➢ 机械零件之间存在相似性 这种相似性主要表现在三个方面：
结构（形状、尺寸、精度…） 材料（材质、毛坯、热处理…） 工艺（加工方法、加工设备…）
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一章
要是发生形状变化，而质量基本不变。 • 1.3△m>0材料累积工艺
△m>0， 20世纪80年代出现额快速成形技术，在成形中通过 材料获得所需形状，这种造形方法又称为材料累加法。
1.2 机械加工方法
1.车削
2.洗削
机
3.刨削
械 加
4.钻削和镗削
工
5.齿面加工
方
6.复杂曲面加工
法
7.磨削
8.特种加工
1.2 机械加工方法
机械加工方法
第一章
机械加工方法
1.1 零件的成形方法 1.2 机械加工方法
1.1 零件的成形方法
• 第一节零件的成形方法 • 1.零件成形方法
• 1.1△m<0材料去除工艺 △m<0, 传统切削加工方法，包括磨料磨削、特种加工等， 再制造过程中通过材料逐渐被切削而获得需要的几何形状。
• 1.2△m=0材料成形工艺 △m=0，铸造、锻造及模具成形工艺中，在成形前后，材料主
1.2 机械加工方法
逆铣时，铣削分力F纵与进给方向相反， F纵的作用始终是 使丝杠螺纹右侧面贴紧螺母，不会产生工作台窜动现象，能
够保证工作台实现平稳进给。
3.刨削（自学） 4.钻削和镗削（自学） 5.齿面加工
齿轮加工机床的种类繁多，构造各异，加工方法也各不相同， 按齿面加工原理来分，有范成法和成形法。
•
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2406:37:4306:37Oc t-2024- Oct-20
•
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。06:37:4306:37:4306:37Saturday, October 24, 2020
•
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2420.10.2406:37:4306:37:43October 24, 2020
△m>0， 20世纪80年代出现额快速成形技术，在成形中通过 材料获得所需形状，这种造形方法又称为材料累加法。
1.2 机械加工方法
1.车削
2.洗削
机
3.刨削
械 加
4.钻削和镗削
工
5.齿面加工
方
6.复杂曲面加工
法
7.磨削
8.特种加工
1.2 机械加工方法
机械加工方法
第一章
机械加工方法
1.1 零件的成形方法 1.2 机械加工方法
1.1 零件的成形方法
• 第一节零件的成形方法 • 1.零件成形方法
• 1.1△m<0材料去除工艺 △m<0, 传统切削加工方法，包括磨料磨削、特种加工等， 再制造过程中通过材料逐渐被切削而获得需要的几何形状。
• 1.2△m=0材料成形工艺 △m=0，铸造、锻造及模具成形工艺中，在成形前后，材料主
1.2 机械加工方法
逆铣时，铣削分力F纵与进给方向相反， F纵的作用始终是 使丝杠螺纹右侧面贴紧螺母，不会产生工作台窜动现象，能
够保证工作台实现平稳进给。
3.刨削（自学） 4.钻削和镗削（自学） 5.齿面加工
齿轮加工机床的种类繁多，构造各异，加工方法也各不相同， 按齿面加工原理来分，有范成法和成形法。
•
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2406:37:4306:37Oc t-2024- Oct-20
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。06:37:4306:37:4306:37Saturday, October 24, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2420.10.2406:37:4306:37:43October 24, 2020
机械制造技术基础第1章机械制造过程的基础知识.ppt
机械加工工艺过程的组成
工序是指在一个工作地点，由一个或一组 工人对一个或同时对数个工件所连续完成 的那一部分工艺过程。零件的工艺过程的 确定是一个复杂的过程，它取决于零件的 材料、结构特点、精度要求、技术条件、 生产批量的大小，以及工厂的具体生产条 件。
单件生产阶梯轴的工艺过程
工序 号
工序名称和内容 设备
~1.75
伸长率 δ/(%)
≤10
＞10 ~15
＞50 ~20
＞20 ~25
＞25 ~30
＞30 ~35
＞35 ~40
＞40 ~50
＞50 ~60
＞60 ~100
＞100
冲击韧度 αk(kJ．m-2)
热导率λ/ (W.m-1.K-1)
≤196
＞196 ＞392 ~392 ~588
418.68 ~
293.08
变形系数是衡量变形的另一个参数，用它来表示切屑的外形尺寸 变化大小。如图2.5所示，切屑经过剪切变形、又受到前刀面摩擦后， 与切削层比较，它的长度缩短lch<lc，厚度增加即hch>hD(宽度不变)，这 种切屑外形尺寸变化的变形现象称为切屑的收缩。 变形系数Λh表示 切屑收缩的程度，即：
h
lc lch
对调整工的技术水平要求高， 对操作工人的技术水平要求 较低有工艺过程卡和工序卡，关 键来自序要调整卡和检验卡较低
1.2金属切削的基础知识
1.2.1切削运动、切削用量与切削层参数的基本 概念 1.2.2切屑的形成过程及变形程度的表示方法 1.2.3工件材料的可切削性 1.2.4切削过程中的切削力、切削热及控制措施 1.2.5金属切削刀具基础知识 1.2.6刀具的标注角度与刀具的工作角度 1.2.7常用刀具材料的分类、性能及应用范围 1.2.8刀具的磨损和耐用度，切削用量的制订