主管QQ:站内信联系

工业概论(机械全稿)2025-05-16 06:54

  机械工业作为制造业的一个重要组成部份,是一个国家的基础产业,是国民经济基础。

  机械工程是一门应用学科,以有关自然科学和技术为理论基础,结合在生产实践中积累的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各类机械过程中出现的全部理论和实际问题。

  机械工业是制造业的基础。机械工业是制造机械产品的工业部门,本身是制造业,同时又为其他制造业提供先进的手段和设备。

  一般机械:动力、农机、工程、矿山、金加、办公、油加工、食品、纺织、化工等;

  电工电子机械:发电、输配电子设备、电器、照明、电线电缆、电信、计算机、家电等;

  又分为17个小类,工业化国家中1/4人口从事机械工业,近半数人与其有关。

  •内容:机械图纸是工程界的通用语言,用以表达机械零部件的形状尺寸、使用材料、以及机器中各个零部件的相互联结、安装与尺寸配合关系、产品技术要求与性能

  •机械制图要规范化乃至标准化;对机械制图,国家已制定了相应的国家标准(GB4457-84)

  三视图基本的原理:直角投影法绘制,从几个不同的方向将物体投影到几个互相垂直的投影面上,然后将各投影面摊开成一个平面所得的图形。

  零件图有零件形状、尺寸、公差(3个方面)、材质、热处理要求、标题栏等要素,主要用于零件制造、检验、装配等。

  •齿的大小的主要参数是模数m与齿数z,模数越大则齿的尺寸越大,齿数越多的齿轮其直径越大。

  ·内容:表达一台机器或一个部件的组成、构成机器的各个零部件的之间的相互配合关系、它们的工作原理及主要尺寸。

  ·要素:装配图中有零件及其相互位置和配合、外形尺寸和安装尺寸、使用要求(润滑等)、技术特征和参数、明细表、标题栏等要素。

  ·一般而言,在构思、设计一台新的机器的时候,首先必须做出这部机器的装配图。

  2) 试举出两种零件或机构,说明其结构、作用、工作原理和设计步骤或选用方法。

  1) 明确要求和目标(功能性、可靠性、工艺性、经济性、劳动保护、特殊要求)

  2) 调研、确定原理和方案(对构成机器的机构进行原理分析、运动学和动力学)

  由曲柄AB、连杆BC、摇杆CD以及固定的机架AD组成。曲柄作360度圆周转动。

  曲柄轴 1(又称为偏心轴)绕A点回转,动颚板 2 相对固定颚板 4 摆动

  •齿轮机构 传递两根轴之间的动力与运动, 一对齿轮相互啮合,主动齿轮 、从动齿轮

  •齿轮传动的优点:传动速比恒定、工作可靠、高效、可应用于大功率高转速的工况。

  •大多数轴都是直的;也有部份轴设计为曲轴(可以通过连杆及活塞将活塞的往复运动变为曲柄的旋转运动。)

  •强度校核 (根据所用材料:优质炭素钢或合金钢,材料的许用应力一定要比实际所受的最大内应力要大,要留有充分的安全余量。)

  滑动轴承 由 轴(轴颈)、轴瓦、轴承座组成 ,在轴与轴瓦之间的间隙内充以润滑油,这样轴可以在轴瓦内在摩擦阻力很小的情况下自由转动。

  特点:一般而言、大多数滑动轴承的结构比较简单、制造生产成本低,而且体积较小;如果设计制造合理的话,其使用寿命也可以相当长。

  应用:滑动轴承大量地应用于各个工业部门的机器设计中,从最简单的电扇用轴套到用于汽轮机的全液体摩擦轴承,都可以见到它使用的踪迹。

  工作原理:滚动轴承内外圈之间形成滚道,当内外圈相对旋转时,滚动体将沿着滚道滚动,保持架的作用是把滚动体均匀地间隔开。

  滚动体有不同的形状与配置,有球形的、圆柱形的、圆锥形的等;有单列的及多列的;其中以左图所示的单列球形配置为最简单也最常用。

  •滚动轴承内外圈与滚动体都采用高强度的含铬合金钢制造,具有高的硬度与耐磨性;这样,在承受大的载荷的情况下,轴承也能正常工作而不会产生破坏。

  • 两类:不可拆联接与可拆联接。前者包括如铆焊,而后者则包括键联接、螺纹联接等。螺纹联接属于可拆联接。

  1)螺纹的牙型有三角形、锯齿形与梯形等多种,其中以三角形的螺纹最为常见。

  3)螺纹联接有多种类型,主要有螺栓联接与螺钉联接两大类,相对应的联接件有螺栓、螺钉、螺母等。

  螺纹除了用于联接以外,还常常用于传动,常见的如机床上的进给传动丝杆以及起重用的螺旋千斤顶等。 螺纹机构在机械设计中用途十分广泛。

  你了解几种机械加工方法、刀具及设备?先进制造技术有哪些,为何要采用数控加工?

  一方面,对产品质量要求的提高,促使加工精度由微米级向亚微米和纳米级发展。另一方面,超精密加工技术是高利润加工技术 。

  计算机数控(CNC)机床、加工中心、柔性制造系统(FMS)等的应用比例迅猛增加。

  在产品生产过程中按照一定顺序改变生产对象的形状、尺寸、相对位置或性质等使其成为成品或半成品的过程称工艺过程。

  将一个零件合理的加工过程(适当的加工方法、合理的加工顺序)进行加工编制成工艺文件,就是该零件的加工工艺规程。作为组织生产,指导生产,编制生产计划的依据。

  根据零件或产品所需要的形状、工艺尺寸而制成的,供进一步加工用的对象叫毛坯。

  铸造是将熔化的金属液体浇铸到具有和机械零件形状相同的铸型型腔中,经过凝固冷却之后,获得毛坯的加工方法。

  用于铸造的金属统称为铸造合金。铸铁、铸钢和铸造有色金属。铸造最常用的方法是砂型铸造 。

  压力加工是利用外力使金属材料产生永久变形,以制成所需形状和尺寸的毛坯或零件的加工方法 。

  锻造时金属材料需加热,钢的始锻温度为1200°C左右,终锻温度为800°C左右。

  焊接是通过加热或加压(或两者并用),使两个分离的物体之间借助于内部原子之间的扩散与结合作用,连结成一个整体的加工方法。

  钳工一般是有工人手持工具对工件进行加工。主要内容有划线、锯削、锉削、錾削、钻孔、铰孔、攻丝、套扣等。

  机工是由工人操纵机床对工件进行加工,常见的加工方法有车削、钻削、刨削、铣削、镗削、磨削及齿轮的齿形加工等。

  特种加工实质上是直接利用电能、光能、声能、化学能和电化学能或机械能组合等形式将坯料或工件上多余的材料去除的加工方法的总称。 如电火花加工、电化学加工、激光加工和超声波加工等。

  试车是机器装配后,按设计要求进行的运转试验,包括运转灵活性、工作时温升、密封性、转速、功率、振动和噪声等。最后进行油漆、涂油和装箱。

  机械零件的表面大都是由几种常见平面、圆柱面、圆锥面、球面、螺旋面、圆环面以及成形曲面等组成。

  零件上的各种常见表面都可以由一条线(称为母线)沿另一条线(称为导线)运动而形成。

  成形法是指刀具切削刃与工件表面之间为线接触,切削刃的形状与形成工件表面的一条发生线完全相同,另一条发生线由刀具与工件的相对运动来实现。

  c展成法 展成法是指对各种齿形表面进行加工时,刀具的切削刃与工件表面之间为线接触,刀具与工件之间作展成运动(或称啮合运动),齿形表面的母线是切削刃各瞬时位置的的包络线、主运动和进给运动

  进给运动是配合主运动实现依次连续不断地切除多余金属层的刀具与工件之间的附加相对运动。

  辅助运动是除主运动和进给运动之外。为完成工件的加工全过程所需的其它运动。它包括以下几类:空形程运动、切入运动、分度运动、操纵及控制运动。

  要求零件几何量制造得绝对准确不可能,只要求零件几何量在某一规定范围内变动,保证同一规格零件彼此充分近似。

  在设计 、制造、使用和维修方面, 互换性在提高产品质量和可靠性、提高经济效益等方面均具有重大的意义。

  尺寸精度是指零件表面本身的尺寸(如圆柱面的直径)和表面间相互的距离尺寸(如各孔之间的距离)的精度。

  标准公差有20个等级,即:IT01、IT0、IT1、……、IT18。数字越大,精度越低,加工误差越大,加工越容易,制造成本越低。

  零件的表面上总会留下微细的凹凸不平的刀痕,出现脚错起伏的峰谷现象,这就是零件加工后的表面粗糙度。

  表面粗糙度对机器零件的配合性质、耐磨性、工作精度、抗腐蚀性均有较大的影响。

  评定表面粗糙度的标准有6种, 零件表面的Ra数值越小则表面越光洁,零件质量越高。

  2.刀具的组成要素 以车刀为例。刀柄是车刀在车床上定位和夹持的部分。切削部分的构成要素是三面两刃一刀尖。

  3、工件 工件是机械加工过程中被加工对象的总称,是机械加工工艺系统的核心。

  4、夹具 夹具是保证工件相对于机床和刀具正确的相对位置,并保证加工过程中不因外力的作用而改变已有正确位置的工艺装备的总称。

  (3) 动力部分 动力部分包括为机床提供动力源的电动机、液压泵、气源等。

  (4) 控制部分 控制部分包括机床的各种操纵机构、电气电路、调整机构、检测装置、数控系统等。

  车床的种类繁多, 主要可分为:普通车床、立式车床、仪表车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、六角车床……。

  一般车床的加工精度可达IT10~IT8,表面粗糙度Ra值可达1.6μm。

  铣床的加工范围很广,可以加工水平面、垂直面、斜面、各种沟槽或成形面,如果再配备一些附件(如分度头)还可以加工螺旋槽、凸轮、成型面等 。

  铣床的种类很多,主要类型有:卧式铣床、立式铣床、龙门铣床及双柱铣床、工具铣床等。

  牛头刨床应用较广,主要由床身、滑枕、刀架、工作台、滑板、底座等部分组成 。刨削精度一般为IT9~IT7,表面粗糙度Ra值为6.3~3.2m。

  把用油石、研磨料作为切削工具的机床称为“精磨机床”(超精加工机床、抛光机等)。

  a) 切削工具砂轮是由无数细小、尖硬、锋利的非金属磨粒粘结而成的多刃工具,并且做高速旋转的主运动(一般砂轮线米/秒左右)。

  b) 万能性更强,适应性更广。它能加工其它机床不能加工的材料和零件,如磨削特硬材料和淬火材料。

  c) 磨床钟类多,范围广,能适应磨削各种加工表面、工件形状及生产批量的要求。

  d) 磨削加工余量小,生产率高,易实现自动化和半自动化生产,可广泛用于流水线和自动线中。

  对产品生产批量不大,生产周期短,改型频繁,精度要求高,零件形状又很复杂,要求加工这些产品的设备具有较大的“柔性” 。

  数控加工:根据被加工零件图样和工艺要求,预先把加工过程所需的全部信息(如各种操作、工艺步骤和加工尺寸等)利用数字或代码的数字量表示出来,编出控制程序,输入到机床的数控装置或控制计算机中,以控制机床的各执行元件,使之加工出合格的零件的方法

  数控机床(NC机床)即装备了数控系统,加工活动控制采用数控技术的自动化机床。

  ②CNC装置 包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盘、纸带阅读机等)以及相应的软件。

  ③驱动装置 是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给驱动单元、主轴电机及进给电机等。

  a、 金属切削类数控机床 如数控车床、加工中心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。

  b、 金属成形类数控机床 如数控折弯机、数控弯管机、数控回转头压力机等。

  c、 数控特种加工机床 如数控线切割机、数控电火花加工机床、数控激光切割机床等。

  FMS(Flexible Manufacturing Systems)----是指可变的、自动化程度较高的制造系统。 所谓柔性的零件加工是指能够同时地和交替地加工不同的但是同系族的零件。