机械制造技术基础_西安交大完整ppt课件

.1，机械制造技术基础，机械工程学院先进制造技术研究所2012-2013学年第一学期(2012.09-2012.12)金涛汤姆金，2，介绍，“制造业是国家经济的主要支柱”-“国家中长期科学技术发展计划纲要1，制造和制造技术制造业是国家的建国、民族产业和支柱产业。它是反映一个国家经济实力的重要标志，也是为国家创造财富的重要产业，是保障国家安全的重要产业。例如：机床工业(基础产业-要做好工作，必须先利用该设备)、家电、汽车、医疗、农业、造船业、纺织品、印刷、IT制造业；航空航天、航空航天等。3，简介，4，引进，制造技术支持制造业的发展，先进制造技术可以把一个国家的制造业，乃至整个国民经济置于非常有竞争力的地位。忽视制造技术的发展会给经济发展带来严重的问题。像美国和日本的积极和消极的教训一样。第二，机械制造现状，5，简介，外国(8国联军)加工对象：最大和最小，极限制造；准确度和效率：精密和超精密，高速和超高速；数控控制系统：5轴联动，6轴联动；制造技术科学基础研究：巨额投资；制造技术研究和设备开发手段：持续开发、持续更新(流程、测试技术、工具和功能部件、设计、分析和计算手段等)。6、简介、UG、PRO/E、CARTIA、SolidWorks等三维建模软件；有限元分析软件，例如ANSYS、Abaqus、MRC、Dynaform、Forge等；计算分析软件，如Matlab、Mathematica、Maple等。(现代工程师必须至少掌握这三类软件中的一种！)、7，介绍，国内昨天-华丽的过去四大发明，出色的锻造和铸造技术等。-武林至尊，宝剑龙；今天谁也不能保证不是制造强国的主要部件、主要部件、重要部件加工依赖进口，外国的技术限制(“瓦罐”)，整个机器组装技术落后。高端CNC产品、IT制造核心设备-光刻、大型核能、风力、水力设备、大型发电机组、激光核聚变设备(点火项目)等。8，简介，青海华鼎超重型数控卧式镗床主要特殊，最大旋转直径5米最大工件长度5米最大工件重量500t双床，双刀架布局。9，介绍，设备制造：国家经济开发/国防建设/技术设备/基础产业2010年：占GDP的11.5%，世界前三位(2002年占33609.4%，世界前四位)“中国是世界制造大国，但还没有非常容易受到国际经济和政治环境的影响。10，介绍，主要表现在以下几个方面：对制造技术重要基础科学问题的研究是单位技术、功能部件研究和开发落后机器装配技术的落后(申机器案例，对传统文化“学习和卓越”的广泛影响)，11，介绍，结果：在制造机器、加工精度、切削稳定性、保持精度、可靠性等方面与国外同类产品相比有很大差异。12，简介，明天- YesterdayOnceMore？物质平台：国家政策支持，企业，大学人才平台：主力军是谁？第三，制造技术开发制造技术从单流程研究发展到制造系统(物质流、信息流、资金流)研究。铣削、镗孔和铣削复合机床、加工中心、弹性制造系统(FMS)、电脑整合制造系统(CIMS)、13，随着制造技术的发展(如引言)，制造技术不再是基于力学、切削理论的一个领域，而是包括机械科学、系统科学、信息科学、材料科学和控制技术的综合领域。14，介绍，4，机械制造的基本过程-零件和机械零件是机器的组成单元，组装时机器作为零件单元组装，但设计时从整个机器开始。一种新产品(机器)的开发内容包括概念设计、情景设计、详细设计、原型试制和评审、工艺设计、新产品识别、试销、生产准备、批量生产等。在设计阶段，通常需要通过性能、成本等比较来设计多个方案。15，简介，详细设计阶段，首先绘制产品(机器)的最终组合图面，然后设计产品的最终组合图面，然后分解零件图面，除了在零件图面中标注精确几何图形之外，还从根据机器的效能需求标注零件的精确度需求开始。可见零件的精度要求来自机器。制造过程中，首先加工合适的零件，然后通过合理的装配工艺将零件装配到满足特定功能的机器中。16，简介，5，本课程的学习目的是全面了解和掌握机械制造，掌握金属切削工艺的基本规则，掌握机械加工的基本知识，选择加工方法和机床、工具、夹具和加工参数，具备加工程序开发能力和加工精度及表面质量分析的基本理论和基本知识，解决现场工艺问题的初步分析能力，当今先进，17，第一章加工方法，第一节零件的成型原理零件由原材料或毛坯制作成零件的过程中，质量m的变化可以分为 m 0三个原则，其他原理采用其他成型工艺方法。 m 0，材料累计成型原理，80年代兴起的快速原型技术通过材料累计获取所需形状。19，第一章加工方法，1， m 0的制造工艺 m 0的制造工艺 m 0的工艺，即材料累积制造(MIM)工艺，出现于上世纪80年代，通过材料逐渐累积成型。也称为RP技术(RapidPrototyping)。其优点是，无需工具、夹具等生产准备工作，就可以制作可编程的复杂形式的零件。24，设计评估、投标或展示用RP技术制造的原型第一章加工方法。RP技术可以与快速铸造技术(QuickCasting)和快速模具制造技术(RapidTooling)相结合，提供少量或批量生产服务，RP技术成为加速新产品开发和实施并行工程的有效技术。一些产业发达国家(如美国、日本、德国等)已经全面应用了这项技术，提高了制造业的竞争力。第25，1章加工法，RP技术已经形成了一些行之有效的工艺法，进入了商业化阶段。目前商业化的设备主要有光固化法/SL法(Stereolithography)、层压制造法/LOM法(LaminatedObjectManufacturing)、激光选择性烧结/SLS法(selectives)，26，1章机械加工方法，2节机械加工方法使用机械加工方法获得零件的形状。机床可以通过使用刀具去除毛坯上的多馀材料来获得。根据刀具运动，可将其分为不同的加工方法，如车削、铣削、过切、磨削、钻孔、镗孔和特殊加工。27、1章机械加工方法，1，车削主运动-工件的旋转运动进给运动-刀具相对于工件的结构和形状是基本的“锐2-3刀片侧”。可加工的曲面，28，1章加工方法，车床加工的一般工艺，29、1章加工方法、内圆柱面和外圆柱面、端面、内圆锥和外圆锥、旋转曲面、螺纹面和偏心轴等。加工精度车床加工精度一般为IT8IT7，表面粗糙度为ra 6.3 1.6 m。停车时可达IT6IT5，粗糙度可达ra 0.4 0.1 m。工艺特性生产效率高，加工过程顺畅，工具简单。30，第一章加工方法，第二，铣削主运动-铣削刀具的旋转运动进给运动-在工件直线运动铣削的其他类型的床上铣削和垂直铣削床上铣削中，平面由铣削刀具外部圆形面的边形成；在垂直铣削中，平面由铣削刀具的终止边形成。31，1章机械加工方法，铣削加工，32，1章机械加工方法，顺铣和逆铣，33，1章机械加工方法，对于顺铣和逆铣，铣削力的水平分力与工件的进给方向相同，但表格进给螺杆和固定螺母之间通常有间隙，因此切削力容易与工件和表格一起产生向前移动，使进给突然增加，使笔划更容易制造。使用逆铣可以避免这种情况，因此在生产中更多地使用逆铣。在以34，1章加工方式铣削具有硬度的表面(例如顺铣或锻造)的工件时，铣削齿首先接触工件的外皮，铣削刀具的磨损加剧，逆铣没有此缺点。但是，在传统铣削中，切削厚度从0开始逐渐增加，刀片开始经过在切削硬化的加工表面挤压和滑动的阶段，刀具的磨损也开始加快，在传统铣削中，刀具倾向于抬起工件，容易发生振动，因此，传统铣削也有缺点。35，第一章加工方法，刀具铣削刀具的结构更复杂，属于多刃刀具。可加工的曲面平面、曲面(成形铣刀铣削齿轮、球头铣削加工复合曲面)。加工精度一般可达IT8IT7，表面粗糙度为ra 6.3 0.8 m。36、第一章加工方法，工艺特点高生产效率；铣刀冷却条件更好。切削过程中存在冲击和振动，影响表面质量，加快刀具的磨损和破损。第三，主运动-刨床的直线往复运动可以加工的表面-平面，37，1章加工方法，过切加工，38，1章加工方法，刨床的结构刨床和刨床。刨子一般仅用于单生产、中小型工件加工。刨子主要用于加工大型毛坯，加工精度和生产率都高于刨子。加工精度一般为IT8IT7，表面粗糙度为ra 3.2 ，39，1章加工法，1.6m，精密平整度为0.02/1000，表面粗糙度可达ra 0.8 0.4 m。插入物实际上可以看作垂直型刨子，主要用于加工键槽等内表面。插齿刀的插入器形成了旋转的毛坯和泛性运动，可以加工渐开线齿轮的齿面。40，第一章加工方法，4，钻孔和镗孔钻孔主运动-钻孔的旋转运动进料运动-钻孔的轴向运动工具-钻孔可加工的曲面-孔，41，第一章加工方法，加工精度钻孔的加工精度低，一般只能达到IT11IT13，表面粗糙度一般为ra 12.5 0.8 m。扩孔和扩孔常用于高精度、高表面质量要求的小孔钻孔后的半精加工和精加工。42，1章机械加工方法，扩孔，扩孔均以原底孔为基准加工，不能提高孔轴的位置精度和直线度。钻孔，43，1章机械加工方法，2 .镗孔主要运动-镗孔和镗孔杆的旋转运动刀具-可使用镗孔刀具(单刀或双刀)加工的表面-孔(精加工)加工精度镗孔精度通常为IT10到IT8，表面粗糙度为ra 3.2到0.8 m。44，第一章机械加工方法，镗孔时镗孔后的轴由镗杆的旋转轴确定，可以补偿原始井底轴的位置精度。镗可以在镗床或汽车床上做。镗床镗孔、车床镗孔、45，第一章加工方法，5，齿面加工根据齿面形成方法可分为两大类：成形法和展示法(也称为范成法)。用成型方法加工齿的机床通常是普通铣床，刀具是成型铣刀，需要两种简单的成型运动：刀具的旋转运动(主切削运动)和直线运动(进给运动)。46，第一章加工方法，为加工齿面而展示的普通机器包括滚齿机、插齿机等。由滚刀的旋转运动B11和工件的旋转运动B12组成的两个复合成形运动通常是在滚刀齿轮上滚动锥齿轮所必需的。由刀架轴移动A21和工件的附加旋转运动B22组成的微分运动。47，产生螺旋齿长度的第一章加工方法。此图为滚齿机滚齿机锥齿轮驱动电路图。滚锥圆柱齿轮传动原理，48，第一章加工方法，6，复合曲面加工三维曲面加工，主要是轮廓铣削和CNC铣削方法或特殊加工方法(请参阅本节8)。轮廓铣削必须有模具形式的圆形，在加工中，球头轮廓总是在一定压力下接触圆形曲面，轮廓头的运动转换为电感量，信号放大铣削机的3轴运动，头，49，1章机械加工方法控制沿曲面移动的轨迹。铣刀主要使用轮廓头等舱半径的球头铣刀。轮廓处理的错误取决于加工系统的动态属性、圆形精度、凹模压力、切削用量和曲面本身的复杂性。使用Cnc铣床或加工中心加工时，曲面按曲面坐标值由球头铣刀加工。50，第一章加工方法，7，磨削主运动-砂轮的每个研磨颗粒都可以看作是小齿轮，磨削过程，实际上是研磨颗粒对工件表面切削、雕刻和滑动三种效果的综合影响。51，第一章加工方法，在磨削中磨粒本身也逐渐变得尖锐，使加工力恶化，切削力大，切削力超过粘结剂强度，钝磨粒脱落，显示出新层，这是砂轮的“自锐”。但是，由于切片和粉碎颗粒仍然切断