第一章 機(jī)器設(shè)備的組成與制造

1、機(jī)電設(shè)備評(píng)估基礎(chǔ)機(jī)電設(shè)備評(píng)估基礎(chǔ) 主講：楊高英主講：楊高英 電話：電話Q Q：1312639206 1.1.大部分是理工科知識(shí)；大部分是理工科知識(shí)； 一、課程特色一、課程特色 2.2.記憶性知識(shí)相對(duì)較多；記憶性知識(shí)相對(duì)較多； 3. 3.內(nèi)容豐富全面。內(nèi)容豐富全面。 二、課程總體框架二、課程總體框架 三、課程介紹三、課程介紹 情境情境1 1：重要，介紹機(jī)器生產(chǎn)的工藝過(guò)程，毛坯生產(chǎn)，重要，介紹機(jī)器生產(chǎn)的工藝過(guò)程，毛坯生產(chǎn)， 加工質(zhì)量等基礎(chǔ)知識(shí)。加工質(zhì)量等基礎(chǔ)知識(shí)。 情境情境2 2：重要，介紹機(jī)器設(shè)備的機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)重要，介紹機(jī)器設(shè)備的機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng) 知識(shí)。知識(shí)。

2、情境情境3 3：次重要，次重要，機(jī)電設(shè)備中變壓器、交流、直流電機(jī)電設(shè)備中變壓器、交流、直流電 動(dòng)機(jī)的必要基礎(chǔ)知識(shí)動(dòng)機(jī)的必要基礎(chǔ)知識(shí)。內(nèi)容晦澀難懂。內(nèi)容晦澀難懂。 情境情境4 4：重要，內(nèi)容上相對(duì)比較簡(jiǎn)單，以記憶為重要，內(nèi)容上相對(duì)比較簡(jiǎn)單，以記憶為 主，主要是介紹了常見(jiàn)的一些金屬加工機(jī)床。主，主要是介紹了常見(jiàn)的一些金屬加工機(jī)床。 情境情境5 5：次重點(diǎn)，介紹次重點(diǎn)，介紹數(shù)控機(jī)床及工業(yè)機(jī)器人。數(shù)控機(jī)床及工業(yè)機(jī)器人。 難點(diǎn)在于數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其他的內(nèi)容難點(diǎn)在于數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其他的內(nèi)容 相對(duì)簡(jiǎn)單。相對(duì)簡(jiǎn)單。 情境情境6 6：重點(diǎn)，介紹了多種機(jī)器設(shè)備，內(nèi)容較也重點(diǎn)，介紹了多種機(jī)器設(shè)備，

3、內(nèi)容較也 比較零碎，所以本章學(xué)習(xí)起來(lái)也較為困難。比較零碎，所以本章學(xué)習(xí)起來(lái)也較為困難。 情境情境7 7：重點(diǎn)，和前面的知識(shí)相聯(lián)系，這部分內(nèi)重點(diǎn)，和前面的知識(shí)相聯(lián)系，這部分內(nèi) 容更偏重于財(cái)經(jīng)類知識(shí)，所以對(duì)資評(píng)的學(xué)生來(lái)說(shuō)容更偏重于財(cái)經(jīng)類知識(shí)，所以對(duì)資評(píng)的學(xué)生來(lái)說(shuō) 理解起來(lái)并不是很困難。理解起來(lái)并不是很困難。 情境情境8 8：重要，機(jī)器設(shè)備壽命估算，涉及到一重要，機(jī)器設(shè)備壽命估算，涉及到一 些力學(xué)的知識(shí)，所以學(xué)習(xí)起來(lái)較為困難，學(xué)習(xí)方些力學(xué)的知識(shí)，所以學(xué)習(xí)起來(lái)較為困難，學(xué)習(xí)方 法是掌握教材例題，記住教材公式并能帶入數(shù)值法是掌握教材例題，記住教材公式并能帶入數(shù)值 計(jì)算即可。計(jì)算即可。 情境情境9 9：次

4、重要，設(shè)備故障診斷。次重要，設(shè)備故障診斷。 情境情境1010：次重要，機(jī)器設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)及試驗(yàn)。次重要，機(jī)器設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)及試驗(yàn)。 四、學(xué)習(xí)方法四、學(xué)習(xí)方法 1.1.調(diào)節(jié)心態(tài)。調(diào)節(jié)心態(tài)。機(jī)電這門課程相對(duì)來(lái)說(shuō)要難學(xué)一些，學(xué)習(xí)機(jī)電這門課程相對(duì)來(lái)說(shuō)要難學(xué)一些，學(xué)習(xí) 中要保持平和的心態(tài)。中要保持平和的心態(tài)。 2.2.熟能生巧。熟能生巧。機(jī)電評(píng)估基礎(chǔ)內(nèi)容全面，考核并不是很機(jī)電評(píng)估基礎(chǔ)內(nèi)容全面，考核并不是很 深，所以只要熟悉教材，順利通過(guò)考試的幾率就很大。深，所以只要熟悉教材，順利通過(guò)考試的幾率就很大。 3.3.趁熱打鐵。趁熱打鐵。復(fù)習(xí)的時(shí)候一定要強(qiáng)化復(fù)習(xí)，比如在復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)的時(shí)候一定要強(qiáng)化復(fù)習(xí)，比如在復(fù)習(xí) 完傳

5、動(dòng)比相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，就需要做一些練習(xí)予以鞏固。完傳動(dòng)比相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，就需要做一些練習(xí)予以鞏固。 題目可以是教材中的例題，也可以是老師發(fā)的練習(xí)題。題目可以是教材中的例題，也可以是老師發(fā)的練習(xí)題。 總之，學(xué)習(xí)的時(shí)候就需要掌握，而不是停留在總之，學(xué)習(xí)的時(shí)候就需要掌握，而不是停留在“看看看看” 上。上。 4.4.難得糊涂。難得糊涂。對(duì)于教材中的表述，有些內(nèi)容不必過(guò)于深對(duì)于教材中的表述，有些內(nèi)容不必過(guò)于深 究，記住即可，教材中給出的都是一些通用的知識(shí)，可究，記住即可，教材中給出的都是一些通用的知識(shí)，可 能和特例不符合，所以此時(shí)就需要能和特例不符合，所以此時(shí)就需要“裝糊涂裝糊涂”。 情境情境1 1：機(jī)器

6、的組成與制造：機(jī)器的組成與制造 導(dǎo)學(xué)：導(dǎo)學(xué)： 本章是全書總述，介紹了機(jī)器的組成、工程本章是全書總述，介紹了機(jī)器的組成、工程 材料、機(jī)械制造過(guò)程、加工質(zhì)量、生產(chǎn)工藝材料、機(jī)械制造過(guò)程、加工質(zhì)量、生產(chǎn)工藝 過(guò)程、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等內(nèi)容，難度不大，記過(guò)程、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等內(nèi)容，難度不大，記 憶性的知識(shí)點(diǎn)較多，比較零碎。憶性的知識(shí)點(diǎn)較多，比較零碎。 本章重點(diǎn)、考點(diǎn)本章重點(diǎn)、考點(diǎn) 1.機(jī)器的組成部分及其功能；機(jī)器的組成部分及其功能； 2.常用工程材料分類及其牌號(hào)；常用工程材料分類及其牌號(hào)； 3.機(jī)械制造加工方法及特點(diǎn)；機(jī)械制造加工方法及特點(diǎn)； 4.零件的加工質(zhì)量評(píng)定；零件的加工質(zhì)量評(píng)定； 5.機(jī)械制造的技術(shù)經(jīng)

7、濟(jì)分析。機(jī)械制造的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 單元單元1 1：機(jī)器的組成：機(jī)器的組成 一、按照功能分析機(jī)器的組成一、按照功能分析機(jī)器的組成 各種機(jī)器的構(gòu)造不同，功能也不同。各種機(jī)器的構(gòu)造不同，功能也不同。 外界輸外界輸 入能量入能量 履行機(jī)履行機(jī) 器功能器功能 把動(dòng)力或能把動(dòng)力或能 量傳遞給工量傳遞給工 作部分作部分 開(kāi)關(guān)、正開(kāi)關(guān)、正 反轉(zhuǎn)、反反轉(zhuǎn)、反 饋等。饋等。 思考：思考：按功能機(jī)器由哪幾部分組成？按功能機(jī)器由哪幾部分組成？ （一）動(dòng)力部分（一）動(dòng)力部分 原動(dòng)機(jī)及其相應(yīng)的配套裝置。它的作原動(dòng)機(jī)及其相應(yīng)的配套裝置。它的作 用是將其它形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。用是將其它形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。 一次動(dòng)力機(jī)

8、：一次動(dòng)力機(jī)：將一次能源直接轉(zhuǎn)化為將一次能源直接轉(zhuǎn)化為 機(jī)械能，例如機(jī)械能，例如水輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)水輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。等。 二次動(dòng)力機(jī)：二次動(dòng)力機(jī)：將二次能源如電能、液將二次能源如電能、液 壓能等轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如壓能等轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)等。等。 常用的動(dòng)力機(jī)有常用的動(dòng)力機(jī)有電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。等。 （二）傳動(dòng)部分（二）傳動(dòng)部分 在動(dòng)力部分和執(zhí)行部分之間的中間裝置，任務(wù)在動(dòng)力部分和執(zhí)行部分之間的中間裝置，任務(wù) 是將動(dòng)力部分提供的機(jī)械能以是將動(dòng)力部分提供的機(jī)械能以動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的形式，傳的形式，傳 遞給工作部分。遞給工作部分。 1.1.傳動(dòng)分為機(jī)械傳動(dòng)、流體傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和磁

9、傳動(dòng)分為機(jī)械傳動(dòng)、流體傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和磁 力傳動(dòng)。力傳動(dòng)。 2. 2.按照傳動(dòng)比變化的情況分為定傳動(dòng)比按照傳動(dòng)比變化的情況分為定傳動(dòng)比 傳動(dòng)和變傳動(dòng)比傳動(dòng)。傳動(dòng)和變傳動(dòng)比傳動(dòng)。 汽車汽車 變速箱變速箱 傳動(dòng)分類傳動(dòng)分類說(shuō)說(shuō) 明明傳動(dòng)舉例傳動(dòng)舉例 定傳動(dòng)比傳動(dòng)定傳動(dòng)比傳動(dòng) 輸入與輸出轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)輸入與輸出轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng) 適用于工作機(jī)工況固定，或其工況與適用于工作機(jī)工況固定，或其工況與 動(dòng)力機(jī)工況對(duì)應(yīng)變化的場(chǎng)合動(dòng)力機(jī)工況對(duì)應(yīng)變化的場(chǎng)合 帶、鏈、摩擦輪傳帶、鏈、摩擦輪傳 動(dòng)，齒輪、蝸桿動(dòng)，齒輪、蝸桿 變傳變傳 動(dòng)比動(dòng)比 有級(jí)有級(jí) 調(diào)速調(diào)速 一個(gè)輸入轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)若干個(gè)輸出轉(zhuǎn)速一個(gè)輸入轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)若干個(gè)輸出轉(zhuǎn)速 適用于動(dòng)

10、力機(jī)工況固定而工作機(jī)有若適用于動(dòng)力機(jī)工況固定而工作機(jī)有若 干種工況的場(chǎng)合，或用來(lái)擴(kuò)大動(dòng)力機(jī)干種工況的場(chǎng)合，或用來(lái)擴(kuò)大動(dòng)力機(jī) 的調(diào)速范圍的調(diào)速范圍 齒輪變速箱、齒輪變速箱、 塔輪傳動(dòng)塔輪傳動(dòng) 無(wú)級(jí)無(wú)級(jí) 調(diào)速調(diào)速 一個(gè)輸入轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)于某一范圍內(nèi)無(wú)限一個(gè)輸入轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)于某一范圍內(nèi)無(wú)限 多個(gè)輸出轉(zhuǎn)速多個(gè)輸出轉(zhuǎn)速 適用于工作機(jī)工況極多或最佳工況不適用于工作機(jī)工況極多或最佳工況不 明確的情況明確的情況 各種機(jī)械無(wú)級(jí)調(diào)速各種機(jī)械無(wú)級(jí)調(diào)速 器、液力耦合器及器、液力耦合器及 變矩器、電磁滑差變矩器、電磁滑差 離合器、流體粘性離合器、流體粘性 傳動(dòng)傳動(dòng) 按周按周 期性期性 輸出角速度是輸入角速度的周期性函輸出角速度是

11、輸入角速度的周期性函 數(shù)數(shù) 用來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)傳動(dòng)及改善某些機(jī)構(gòu)的用來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)傳動(dòng)及改善某些機(jī)構(gòu)的 動(dòng)力特性動(dòng)力特性 非圓齒輪、凸輪、非圓齒輪、凸輪、 連桿機(jī)構(gòu)、組合機(jī)連桿機(jī)構(gòu)、組合機(jī) 構(gòu)構(gòu) （三）工作部分（三）工作部分 直接完成機(jī)器的預(yù)定功能的部分，如車床的直接完成機(jī)器的預(yù)定功能的部分，如車床的 刀架；車輛的車廂；飛機(jī)的客、貨艙等。刀架；車輛的車廂；飛機(jī)的客、貨艙等。 工作部分是機(jī)器設(shè)備區(qū)分和分類的依據(jù)工作部分是機(jī)器設(shè)備區(qū)分和分類的依據(jù)；不不 同機(jī)器，其動(dòng)力部分和傳動(dòng)部分可能相同，而工同機(jī)器，其動(dòng)力部分和傳動(dòng)部分可能相同，而工 作部分不同。因此，動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分和控制作部分不同。因此，動(dòng)力部分、

12、傳動(dòng)部分和控制 部分都應(yīng)該根據(jù)工作部分的功能要求和動(dòng)力參數(shù)部分都應(yīng)該根據(jù)工作部分的功能要求和動(dòng)力參數(shù) 的合理范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇。的合理范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇。 （四）控制部分（四）控制部分 在工業(yè)加熱爐中，被控變量是爐溫，而操縱變量是送入的煤氣在工業(yè)加熱爐中，被控變量是爐溫，而操縱變量是送入的煤氣 量。通過(guò)熱電偶檢查加熱爐的溫度并將它轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，送到比較量。通過(guò)熱電偶檢查加熱爐的溫度并將它轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，送到比較 器與預(yù)先設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較，再把差值放大后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，器與預(yù)先設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較，再把差值放大后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 調(diào)節(jié)煤氣閥門的開(kāi)度，從而實(shí)現(xiàn)控制爐溫的目的。調(diào)節(jié)煤氣閥門的開(kāi)度，從而

13、實(shí)現(xiàn)控制爐溫的目的。 控制系統(tǒng)由控制器和被控對(duì)象組成?？刂葡到y(tǒng)由控制器和被控對(duì)象組成。 控制器要完成被控參數(shù)的調(diào)節(jié)，應(yīng)有控制器要完成被控參數(shù)的調(diào)節(jié)，應(yīng)有 四個(gè)基本部件：四個(gè)基本部件：給定值發(fā)生器給定值發(fā)生器、比較器比較器、 驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測(cè)變換元件檢測(cè)變換元件。 門禁控制器門禁控制器 遙控器遙控器 控制分類控制分類 1.模擬控制與數(shù)字控制模擬控制與數(shù)字控制 模擬量，模擬量，即時(shí)間上和數(shù)值上都連續(xù)變化的物理量，即時(shí)間上和數(shù)值上都連續(xù)變化的物理量， 例如溫度、壓力、流量、電壓、電流等；例如溫度、壓力、流量、電壓、電流等； 數(shù)字量，數(shù)字量，即在時(shí)間上或數(shù)值上不連續(xù)變化的物理即在時(shí)間

14、上或數(shù)值上不連續(xù)變化的物理 量，例如數(shù)字邏輯電路中的開(kāi)關(guān)信號(hào)和計(jì)算機(jī)中的數(shù)量，例如數(shù)字邏輯電路中的開(kāi)關(guān)信號(hào)和計(jì)算機(jī)中的數(shù) 在一個(gè)系統(tǒng)中，如果各環(huán)節(jié)間在一個(gè)系統(tǒng)中，如果各環(huán)節(jié)間所有的信號(hào)所有的信號(hào)都是模擬都是模擬 量，這個(gè)系統(tǒng)就稱為模擬控制系統(tǒng)或模擬控制器；如量，這個(gè)系統(tǒng)就稱為模擬控制系統(tǒng)或模擬控制器；如 果各環(huán)節(jié)間果各環(huán)節(jié)間有一個(gè)或多個(gè)信號(hào)有一個(gè)或多個(gè)信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，則該系統(tǒng)為數(shù)字信號(hào)，則該系統(tǒng) 稱為數(shù)字控制系統(tǒng)或數(shù)字控制器。稱為數(shù)字控制系統(tǒng)或數(shù)字控制器。 所有的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)都是數(shù)字控制系統(tǒng)。所有的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)都是數(shù)字控制系統(tǒng)。 2. 2.閉環(huán)控制系統(tǒng)和開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)和開(kāi)環(huán)控制系

15、統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng)：閉環(huán)控制系統(tǒng)：系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量元件對(duì)被控對(duì)象的被控參數(shù)系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量元件對(duì)被控對(duì)象的被控參數(shù) （如溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速、位移等）進(jìn)行測(cè)量，再將其反（如溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速、位移等）進(jìn)行測(cè)量，再將其反 饋到輸入端，與輸入的給定值進(jìn)行比較，然后形成誤差信號(hào)。饋到輸入端，與輸入的給定值進(jìn)行比較，然后形成誤差信號(hào)。 反饋就是將輸出量返回，并與輸入量進(jìn)行比較的過(guò)程。反饋就是將輸出量返回，并與輸入量進(jìn)行比較的過(guò)程。 比較的結(jié)果成為偏差。自動(dòng)控制過(guò)程就是測(cè)偏和糾偏的過(guò)程。比較的結(jié)果成為偏差。自動(dòng)控制過(guò)程就是測(cè)偏和糾偏的過(guò)程。 從信息的傳遞關(guān)系來(lái)看，構(gòu)成了一個(gè)閉合回路，所以，稱從信息的傳遞關(guān)系

16、來(lái)看，構(gòu)成了一個(gè)閉合回路，所以，稱 為閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于被控變量的信息要送回到自動(dòng)控制裝為閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于被控變量的信息要送回到自動(dòng)控制裝 置，所以也稱之為反饋控制系統(tǒng)。（置，所以也稱之為反饋控制系統(tǒng)。（空調(diào)空調(diào)） 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)：輸出量不影響系統(tǒng)的控制作用，即系統(tǒng)的輸出量不影響系統(tǒng)的控制作用，即系統(tǒng)的 輸出端與輸入端之間，沒(méi)有反饋通道。與閉環(huán)控制系統(tǒng)不同，輸出端與輸入端之間，沒(méi)有反饋通道。與閉環(huán)控制系統(tǒng)不同， 它不需要被控對(duì)象的反饋信號(hào)，控制器直接根據(jù)給定值控制被它不需要被控對(duì)象的反饋信號(hào)，控制器直接根據(jù)給定值控制被 控對(duì)象工作?？貙?duì)象工作。 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)不能自動(dòng)消除被控參數(shù)與

17、給定值之間的誤差。開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)不能自動(dòng)消除被控參數(shù)與給定值之間的誤差。 其控制功能顯然要比閉環(huán)控制系統(tǒng)差。（其控制功能顯然要比閉環(huán)控制系統(tǒng)差。（暖氣暖氣） 3.3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 控制器是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵控制器是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，它決定了控制系，它決定了控制系 統(tǒng)的控制性能和應(yīng)用范圍。如果控制系統(tǒng)中的控統(tǒng)的控制性能和應(yīng)用范圍。如果控制系統(tǒng)中的控 制器功能由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，就構(gòu)成了計(jì)算機(jī)控制制器功能由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，就構(gòu)成了計(jì)算機(jī)控制 系統(tǒng)。系統(tǒng)。 在一般的模擬控制系統(tǒng)中，控制規(guī)律是由硬在一般的模擬控制系統(tǒng)中，控制規(guī)律是由硬 件產(chǎn)生的，要改變規(guī)律就要改變硬件電路。而在件產(chǎn)生的，要改變規(guī)律就

18、要改變硬件電路。而在 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，控制規(guī)律由軟件實(shí)現(xiàn)，要改計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，控制規(guī)律由軟件實(shí)現(xiàn)，要改 變控制規(guī)律只要修改程序就可以了。變控制規(guī)律只要修改程序就可以了。 二、按照結(jié)構(gòu)分析機(jī)器的組成二、按照結(jié)構(gòu)分析機(jī)器的組成 零件零件是機(jī)器的制造單元，如螺絲釘、齒輪等是機(jī)器的制造單元，如螺絲釘、齒輪等 構(gòu)件構(gòu)件 機(jī)器的運(yùn)動(dòng)單元（運(yùn)動(dòng)整體），可以是一機(jī)器的運(yùn)動(dòng)單元（運(yùn)動(dòng)整體），可以是一 個(gè)零件，也可以是幾個(gè)零件的個(gè)零件，也可以是幾個(gè)零件的剛性組合剛性組合。 如曲軸、連桿等。如曲軸、連桿等。 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 由若干構(gòu)件組合而成，各構(gòu)件之間具有確由若干構(gòu)件組合而成，各構(gòu)件之間具有確 定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。定的相

19、對(duì)運(yùn)動(dòng)。 機(jī)器機(jī)器 由若干構(gòu)件組合而成，各構(gòu)件之間具有確由若干構(gòu)件組合而成，各構(gòu)件之間具有確 定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)其它能量和機(jī)械能夠?qū)崿F(xiàn)其它能量和機(jī)械 能的轉(zhuǎn)換能的轉(zhuǎn)換。 機(jī)械機(jī)械機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。 例題例題 1.1.下列機(jī)械傳動(dòng)中，（下列機(jī)械傳動(dòng)中，（ ）傳動(dòng)不屬于嚙）傳動(dòng)不屬于嚙 合傳動(dòng)。合傳動(dòng)。 A.A.帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) B.B.蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) C.C.鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng) D.D.螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng) 帶傳動(dòng)屬于摩擦帶傳動(dòng)屬于摩擦 傳動(dòng)，而不屬于傳動(dòng)，而不屬于 嚙合傳動(dòng)。嚙合傳動(dòng)。 A 2.以下關(guān)于機(jī)器組成部件的說(shuō)法中，不正確的有以下關(guān)于機(jī)器組成部件的說(shuō)法中，不正確

20、的有 （ ）。）。 A.內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸是一種專用零件內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸是一種專用零件 B.構(gòu)件可以是一個(gè)零件構(gòu)件可以是一個(gè)零件 C.機(jī)構(gòu)由多個(gè)零件通過(guò)剛性組合構(gòu)成機(jī)構(gòu)由多個(gè)零件通過(guò)剛性組合構(gòu)成 D.機(jī)構(gòu)的作用之一是變換運(yùn)動(dòng)方式機(jī)構(gòu)的作用之一是變換運(yùn)動(dòng)方式 E.機(jī)械是機(jī)器的同義詞機(jī)械是機(jī)器的同義詞 專用零件是某種機(jī)器中特有的零件，如內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸等，所專用零件是某種機(jī)器中特有的零件，如內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸等，所 以選項(xiàng)以選項(xiàng)A正確；構(gòu)件可以是一個(gè)零件，也可以是幾個(gè)零件的剛正確；構(gòu)件可以是一個(gè)零件，也可以是幾個(gè)零件的剛 性組合，所以選項(xiàng)性組合，所以選項(xiàng)B正確；機(jī)構(gòu)是由多個(gè)構(gòu)件組合而成的，各正確；機(jī)構(gòu)是由多個(gè)

21、構(gòu)件組合而成的，各 構(gòu)件之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它在機(jī)器中起到傳遞運(yùn)動(dòng)或變構(gòu)件之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它在機(jī)器中起到傳遞運(yùn)動(dòng)或變 換運(yùn)動(dòng)方式的作用，所以選項(xiàng)換運(yùn)動(dòng)方式的作用，所以選項(xiàng)C不正確，選項(xiàng)不正確，選項(xiàng)D正確；通常用正確；通常用 “機(jī)械機(jī)械”一詞作為機(jī)器與機(jī)構(gòu)的統(tǒng)稱，所以選項(xiàng)一詞作為機(jī)器與機(jī)構(gòu)的統(tǒng)稱，所以選項(xiàng)E不正確。不正確。 CE 第二節(jié)機(jī)械工程常用材料第二節(jié)機(jī)械工程常用材料 一、機(jī)械工程常用材料的分類一、機(jī)械工程常用材料的分類 （一）按照材料的組成分類（一）按照材料的組成分類 （二）按照材料的應(yīng)用分類（二）按照材料的應(yīng)用分類 （一）黑色金屬：（一）黑色金屬： 指鋼和以鐵為主的合金。指

22、鋼和以鐵為主的合金。 1.1.分類分類 二、常用的機(jī)械工程材料二、常用的機(jī)械工程材料 黑 色 金 屬 碳碳 素素 鋼鋼 含 碳 量 低碳鋼：含碳量0.25%0.25% 中碳鋼：含碳量0.250.250.6%0.6% 高碳鋼：含碳量0.6%0.6% 硫 磷 含 量 普通碳素鋼：S S 含量低于0.055%0.055%，P P 含量低于0.045%0.045% 優(yōu)質(zhì)碳素鋼：S S、P P含量均低于0.040%0.040% 高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼：S S 的含量低于0.030%0.030%，P P 的含量低于0.035%0.035% 用 途 碳素結(jié)構(gòu)鋼: :用于制造各種工程構(gòu)件和機(jī)器零件，屬于低碳和中碳鋼。

23、 碳素工具鋼，用于制造各種刀具、工具、量具、模具等，屬于高碳鋼 合合 金金 鋼鋼 用 途 合金結(jié)構(gòu)鋼（普通低合金鋼、易削鋼、彈簧鋼、軸承鋼等） 合金工具鋼（刃具鋼、模具鋼、量具鋼等） 特殊性能鋼（不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等） 合金 元素 含量 低合金鋼：合金元素含量5%5% 中合金鋼：合金元素含量5 510%10% 高合金鋼：合金元素含量10%10% 鑄鑄 鐵鐵 C C 2.11% 2.11% 灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵 注意注意: 鑄鐵分為灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵。鑄鐵分為灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵。 灰口鑄鐵：灰口鑄鐵：脆性大，成本低，鑄造性、減振性能好

24、，脆性大，成本低，鑄造性、減振性能好， 可制成形狀復(fù)雜的零件?？芍瞥尚螤顝?fù)雜的零件。 球墨鑄鐵：球墨鑄鐵：含球狀石墨，球墨鑄鐵特點(diǎn)是強(qiáng)度、塑性、含球狀石墨，球墨鑄鐵特點(diǎn)是強(qiáng)度、塑性、 韌性比灰口鑄鐵好，具有較高的延展性和韌性比灰口鑄鐵好，具有較高的延展性和 耐磨性，減振性、耐磨性、切削性能、鑄耐磨性，減振性、耐磨性、切削性能、鑄 造性均優(yōu)于鋼。造性均優(yōu)于鋼。 2.2.牌號(hào)牌號(hào) 材材 料料舉舉 例例方方 法法 普通普通 碳素碳素 結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼 Q235AFQ235AF Q + Q + 屈服極限屈服極限 + + 質(zhì)量等級(jí)質(zhì)量等級(jí) + + 脫氧方法脫氧方法 屈服極限為屈服極限為235Mpa235Mp

25、a、質(zhì)量等級(jí)為、質(zhì)量等級(jí)為A A、沸騰鋼、沸騰鋼 優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì) 碳素碳素 結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼 4545 45Mn45Mn 萬(wàn)分萬(wàn)分之含碳量之含碳量 4545鋼，含碳量為鋼，含碳量為0.45%0.45%； 45Mn45Mn，鋼中含錳較多，在，鋼中含錳較多，在0.7%0.7%1.2%1.2% 碳素碳素 工具鋼工具鋼 T8T8 T8AT8A T + T + 千分千分之含碳量。之含碳量。 含碳量較高（含碳量較高（0.65%0.65%1.35%1.35%） T8AT8A，高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼，高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼 合金合金 結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼 12CrNi312CrNi3 萬(wàn)分萬(wàn)分之含碳量之含碳量 + + 合金元素符號(hào)合金

26、元素符號(hào) + + 合金元素合金元素百分百分含含 量（量（1.5%1.5%以下不注）以下不注） 含碳量為含碳量為0.12%0.12%；CrCr含量小于含量小于1.5%1.5%，NiNi的含量為的含量為3%3% 合金合金 工具鋼工具鋼 9CrSi9CrSi 千分千分之含碳量之含碳量（1%1%不注）不注）+ + 合金元素符號(hào)合金元素符號(hào)+ + 合金合金 元素元素百分百分含量含量（1.5%1.5%以下不注）以下不注） 表示含碳量為表示含碳量為0.9%0.9%；CrCr、SiSi的含量均小于的含量均小于1.5%1.5% 滾動(dòng)滾動(dòng) 軸承鋼軸承鋼 GGr13GGr13 G + Cr + G + Cr + 鉻

27、含量的鉻含量的千分千分之幾之幾 滾動(dòng)軸承鋼都是高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，但是不加滾動(dòng)軸承鋼都是高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，但是不加“A”A” 表示鉻的含量為表示鉻的含量為1.3%1.3% 灰口灰口 鑄鐵鑄鐵 HT150HT150 HT + HT + 抗拉極限抗拉極限 表示抗拉強(qiáng)度為表示抗拉強(qiáng)度為150MPa150MPa 球墨球墨 鑄鐵鑄鐵 QT5007QT5007 QT +QT +最低抗拉極限最低抗拉極限 + + + + 最小伸長(zhǎng)率最小伸長(zhǎng)率 最低抗拉強(qiáng)度為最低抗拉強(qiáng)度為500MPa500MPa，最小伸長(zhǎng)率為，最小伸長(zhǎng)率為7%7% （二）有色金屬（二）有色金屬 指非鐵金屬及其合金。指非鐵金屬及其合金。 銅合金。銅合金?？梢?/p>

28、分為黃銅、錫青銅、鋁青銅、鈹青可以分為黃銅、錫青銅、鋁青銅、鈹青 銅以及白銅。其中，黃銅為銅以及白銅。其中，黃銅為銅鋅銅鋅合金。合金。 此外，還有此外，還有鋁合金、鈦合金鋁合金、鈦合金等。等。 （三）非金屬材料（三）非金屬材料 包括包括工程塑料、橡膠、人工合成礦物及復(fù)合材料。工程塑料、橡膠、人工合成礦物及復(fù)合材料。 特點(diǎn)特點(diǎn)說(shuō)明說(shuō)明 工程工程 材料材料 密度小，耐蝕性好，絕密度小，耐蝕性好，絕 緣，加工性好。機(jī)械強(qiáng)緣，加工性好。機(jī)械強(qiáng) 度差，特別是剛性差，度差，特別是剛性差， 耐熱性低，一般為耐熱性低，一般為 100100C C以下。散熱性以下。散熱性 差，易老化，易燃。差，易老化，易燃。 如

29、：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚如：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚 丙烯和聚酰胺（尼龍）、有機(jī)玻璃、丙烯和聚酰胺（尼龍）、有機(jī)玻璃、ABSABS 塑料、塑料袋塑料、塑料袋 橡膠橡膠 彈性好，絕緣性好，耐彈性好，絕緣性好，耐 磨損，耐化學(xué)腐蝕，耐磨損，耐化學(xué)腐蝕，耐 放射性。放射性。 常用的橡膠材料有天然橡膠、合成橡膠常用的橡膠材料有天然橡膠、合成橡膠 和特種合成橡膠。主要用于彈性材料、和特種合成橡膠。主要用于彈性材料、 密封材料、減振材料、傳動(dòng)材料。密封材料、減振材料、傳動(dòng)材料。 自行車內(nèi)胎自行車內(nèi)胎 礦石礦石主要有剛玉和石英主要有剛玉和石英 復(fù)合復(fù)合 材料材料 力學(xué)性能好，并且具有力學(xué)性能好

30、，并且具有 某種特殊的熱、電光、某種特殊的熱、電光、 磁性。磁性。 由基體材料和增強(qiáng)材料組成?；w是強(qiáng)由基體材料和增強(qiáng)材料組成?；w是強(qiáng) 度高、韌性好的材料；增強(qiáng)材料是高強(qiáng)度高、韌性好的材料；增強(qiáng)材料是高強(qiáng) 度、高彈性模量的材料。汽車輪胎，實(shí)度、高彈性模量的材料。汽車輪胎，實(shí) 際上就是一種復(fù)合材料。通俗：鋼筋混際上就是一種復(fù)合材料。通俗：鋼筋混 泥土。泥土。 （一）力學(xué)性能是結(jié)構(gòu)件選材的主要依據(jù)。（一）力學(xué)性能是結(jié)構(gòu)件選材的主要依據(jù)。 其中包括其中包括強(qiáng)度、剛度、塑性、韌性、硬強(qiáng)度、剛度、塑性、韌性、硬 度度等（三度兩性）。等（三度兩性）。 三、金屬材料的工程性能三、金屬材料的工程性能 強(qiáng)度強(qiáng)

31、度 主要有主要有比例極限、彈性極限、屈服極限比例極限、彈性極限、屈服極限及及強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限。 （把握（把握“極限極限”兩個(gè)字）兩個(gè)字） 剛度剛度 反映了材料抵抗彈性變形的能力。主要是反映了材料抵抗彈性變形的能力。主要是彈性模量彈性模量，數(shù)值上，數(shù)值上 等于產(chǎn)生單位應(yīng)變所需要的應(yīng)力。等于產(chǎn)生單位應(yīng)變所需要的應(yīng)力。 （舉例：橡膠的剛度就很差，因?yàn)榉浅Ｈ菀鬃冃危ㄅe例：橡膠的剛度就很差，因?yàn)榉浅Ｈ菀鬃冃危?塑性塑性 衡量材料延展性性能的指標(biāo)，包括衡量材料延展性性能的指標(biāo)，包括伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率和和斷面收縮率斷面收縮率。 （黃金的塑形好，可以制成很薄的金箔）（黃金的塑形好，可以制成很薄的金箔） 韌性韌性

32、衡量材料承受沖擊載荷的能力。韌性是材料破壞所需要的功衡量材料承受沖擊載荷的能力。韌性是材料破壞所需要的功 主要指標(biāo)是主要指標(biāo)是沖擊韌度沖擊韌度，代表材料缺口處單位面積上所消耗的，代表材料缺口處單位面積上所消耗的 沖擊功。沖擊功。 硬度硬度 表明材料表面在一個(gè)小體積范圍內(nèi)抵抗彈性變形、塑性變形表明材料表面在一個(gè)小體積范圍內(nèi)抵抗彈性變形、塑性變形 或破裂的能力。常采用或破裂的能力。常采用壓痕深度壓痕深度或或壓痕單位表面積所承受的壓痕單位表面積所承受的 載荷載荷作為硬度值高低的指標(biāo)。布式、洛式和維式硬度。作為硬度值高低的指標(biāo)。布式、洛式和維式硬度。 黑色金屬材料力學(xué)性能的影響因素。黑色金屬材料力學(xué)性

33、能的影響因素。 1.1.含碳量的影響：含碳量的影響：鋼的含碳量越高，材料的強(qiáng)度和硬度鋼的含碳量越高，材料的強(qiáng)度和硬度 越高，塑性降低。越高，塑性降低。 2.2.合金元素的影響：合金元素的影響： 鉻可以提高鋼的硬度、耐磨性、沖擊韌性和淬透性；鉻可以提高鋼的硬度、耐磨性、沖擊韌性和淬透性； 錳可以提高鋼的強(qiáng)度和淬透性；錳可以提高鋼的強(qiáng)度和淬透性； 鎳可以提高鋼的強(qiáng)度、耐熱性和耐蝕性；鎳可以提高鋼的強(qiáng)度、耐熱性和耐蝕性； 鎢可以提高鋼的硬度和韌性。鎢可以提高鋼的硬度和韌性。 3.3.溫度的影響：溫度的影響：高溫下強(qiáng)度和硬度隨溫度升高而降低，高溫下強(qiáng)度和硬度隨溫度升高而降低， 塑性增高。塑性增高。 4

34、.4.熱處理的影響：熱處理的影響：不同的熱處理工藝會(huì)使鋼的工程性能不同的熱處理工藝會(huì)使鋼的工程性能 產(chǎn)生不同程度的變化。產(chǎn)生不同程度的變化。 （二）材料的工藝性能（二）材料的工藝性能 材料的工藝性能主要指鑄造性、可鍛性、可焊性材料的工藝性能主要指鑄造性、可鍛性、可焊性 以及切削加工性等（能否容易被加工的性能）以及切削加工性等（能否容易被加工的性能） （三）在機(jī)械工程行業(yè)中，（三）在機(jī)械工程行業(yè)中，物理化學(xué)性能物理化學(xué)性能不是主不是主 要參數(shù)，但是在某些情況下，也必須考慮。要參數(shù)，但是在某些情況下，也必須考慮。 材料的物理性能材料的物理性能，主要包括密度、熔點(diǎn)、熱膨脹，主要包括密度、熔點(diǎn)、熱膨脹

35、 性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性及磁性等。性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性及磁性等。 材料的化學(xué)性能材料的化學(xué)性能，主要包括耐腐蝕性、抗氧化性，主要包括耐腐蝕性、抗氧化性 、以及熱化學(xué)穩(wěn)定性等。、以及熱化學(xué)穩(wěn)定性等。 四、材料的選用原則四、材料的選用原則 （一）使用要求（一）使用要求 考慮的主要因素是零件的考慮的主要因素是零件的工作和受載工作和受載情況、對(duì)零件情況、對(duì)零件尺寸和重量尺寸和重量 的限制的限制以及零件的以及零件的重要程度重要程度。 若零件的尺寸取決于強(qiáng)度，且尺寸和重量又受到某些限制時(shí)，若零件的尺寸取決于強(qiáng)度，且尺寸和重量又受到某些限制時(shí)， 應(yīng)選用強(qiáng)度較高的材料。應(yīng)選用強(qiáng)度較高的材料。 若零件的尺寸取決于接觸

36、強(qiáng)度，應(yīng)選用可以進(jìn)行表面強(qiáng)化處理若零件的尺寸取決于接觸強(qiáng)度，應(yīng)選用可以進(jìn)行表面強(qiáng)化處理 的材料，如調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、滲氮鋼等。的材料，如調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、滲氮鋼等。 若零件的尺寸取決于剛度，則應(yīng)選用彈性小的材料。若零件的尺寸取決于剛度，則應(yīng)選用彈性小的材料。 滑動(dòng)摩擦下工作的零件，為減小阻力應(yīng)選用減摩性能好的材料?；瑒?dòng)摩擦下工作的零件，為減小阻力應(yīng)選用減摩性能好的材料。 高溫下工作的零件，應(yīng)選用耐熱材料。高溫下工作的零件，應(yīng)選用耐熱材料。 腐蝕介質(zhì)中工作的零件應(yīng)選用耐腐蝕材料。腐蝕介質(zhì)中工作的零件應(yīng)選用耐腐蝕材料。 采取適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に?，可以充分發(fā)揮材料的潛力。采取適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に?，可以充分發(fā)揮材

37、料的潛力。 （二）工藝要求（二）工藝要求 主要涉及到工藝方法、生產(chǎn)條件以及毛坯的制取主要涉及到工藝方法、生產(chǎn)條件以及毛坯的制取 方法。方法。 （三）對(duì)經(jīng)濟(jì)要求的考慮（三）對(duì)經(jīng)濟(jì)要求的考慮 不應(yīng)片面選用優(yōu)質(zhì)材料。在滿足使用和工藝要求不應(yīng)片面選用優(yōu)質(zhì)材料。在滿足使用和工藝要求 前提下，應(yīng)選用普通材料和價(jià)格低廉的材料，以前提下，應(yīng)選用普通材料和價(jià)格低廉的材料，以 降低生產(chǎn)成本。降低生產(chǎn)成本。 1.對(duì)于優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其硫（對(duì)于優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其硫（S）、磷（）、磷（P） 含量均低于（含量均低于（A）。）。 A.0.035% B.0.40% C.0.35% D.0.040% 答案解析：優(yōu)質(zhì)的碳素鋼，答案解析：

38、優(yōu)質(zhì)的碳素鋼，S、P的含量均小于的含量均小于0.035% 練習(xí)題：練習(xí)題： 2.2.下列金屬材料的工程性能中，屬于工藝下列金屬材料的工程性能中，屬于工藝 性能的是（性能的是（C C） A.A.抗疲勞性抗疲勞性 B.B.耐熱性耐熱性 C.C.可鍛性可鍛性 D.D.耐磨性耐磨性 材料的工藝性能主要指可鑄造性、可材料的工藝性能主要指可鑄造性、可 鍛性、可焊性以及可切屑加工性。鍛性、可焊性以及可切屑加工性。 3.3.金屬材料的塑性指標(biāo)主要有（金屬材料的塑性指標(biāo)主要有（BCBC） A.A.彈性極限彈性極限 B.B.斷面收縮率斷面收縮率 C.C.伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率 塑性指標(biāo)是衡量材料延展性性能的指標(biāo)，塑性指標(biāo)是

39、衡量材料延展性性能的指標(biāo)， 包括伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。包括伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。 4.4.某黑色金屬材料的牌號(hào)為某黑色金屬材料的牌號(hào)為QT500-7QT500-7，這，這 表示該材料（表示該材料（BCDBCD）。）。 A.A.是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 B.B.最小伸長(zhǎng)率為最小伸長(zhǎng)率為7%7% C.C.最低抗拉強(qiáng)度為最低抗拉強(qiáng)度為500Mpa D.500Mpa D.是球墨鑄是球墨鑄 E.E.屈服極限為屈服極限為500Mpa500Mpa QTQT表示的是球墨鑄鐵、表示的是球墨鑄鐵、500500表示最低抗拉強(qiáng)度為表示最低抗拉強(qiáng)度為500MPa500MPa， 最小伸長(zhǎng)率為最小伸長(zhǎng)率為7%7%。注意

40、，這里很容易和普通碳素結(jié)構(gòu)鋼混。注意，這里很容易和普通碳素結(jié)構(gòu)鋼混 淆，普通碳素結(jié)構(gòu)鋼是用淆，普通碳素結(jié)構(gòu)鋼是用Q Q表示，后面跟的數(shù)字是表示，后面跟的數(shù)字是“屈服極屈服極 限數(shù)值限數(shù)值”。 第三節(jié)機(jī)器制造基本過(guò)程第三節(jié)機(jī)器制造基本過(guò)程 一、機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程一、機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程 （一）機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程（一）機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程 把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全部過(guò)程。把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全部過(guò)程。 生生 產(chǎn)產(chǎn) 服服 務(wù)務(wù) 技技 術(shù)術(shù) 準(zhǔn)準(zhǔn) 備備 毛毛 坯坯 制制 造造 零零 件件 加加 工工 產(chǎn)產(chǎn) 品品 裝裝 配配 原材料和半原材料和半 成品供應(yīng)、成品供應(yīng)、 運(yùn)輸和保管、運(yùn)輸和保管、 產(chǎn)品的包裝

41、產(chǎn)品的包裝 和發(fā)運(yùn)等和發(fā)運(yùn)等 產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、專用工裝的設(shè)計(jì)與制造、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、專用工裝的設(shè)計(jì)與制造、 各種生產(chǎn)資料的準(zhǔn)備以及生產(chǎn)組織方面的工作各種生產(chǎn)資料的準(zhǔn)備以及生產(chǎn)組織方面的工作 鑄造、鍛造、沖壓、切割下料、鑄造、鍛造、沖壓、切割下料、 焊接等焊接等 機(jī)械加工、焊接、熱處理、其機(jī)械加工、焊接、熱處理、其 他表面處理等他表面處理等 部件總裝部件總裝/ /調(diào)試調(diào)試/ /檢檢 驗(yàn)驗(yàn)/ /油漆等油漆等 毛坯制造毛坯制造 鑄件鑄件 鍛件鍛件 沖壓件沖壓件 焊接件焊接件 棒材棒材 缸體、曲軸缸體、曲軸 連桿、活塞連桿、活塞 變速箱變速箱 殼體殼體 機(jī)械加工、熱處理機(jī)械加工、熱處理部件裝配

42、、調(diào)試部件裝配、調(diào)試 發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 變速器變速器 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤 驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋 涂涂 裝裝 其他其他 企業(yè)企業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)件 協(xié)作件協(xié)作件 電器系統(tǒng)電器系統(tǒng) 輪胎輪胎 其他零部件其他零部件 車架車架 駕駛室駕駛室 車身車身 沖壓沖壓 鉚接鉚接 注塑注塑 鋼板鋼板 鋁板鋁板 涂涂 裝裝 總總 裝裝 檢檢 驗(yàn)驗(yàn) 試試 驗(yàn)驗(yàn) 調(diào)調(diào) 整整 汽汽 車車 教材教材P12 發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的 制造過(guò)程制造過(guò)程 德國(guó)大德國(guó)大 眾汽車眾汽車 裝配車裝配車 間間 （二）機(jī)器的制造工藝過(guò)程（二）機(jī)器的制造工藝過(guò)程 按照一定順序改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、按照一定順序改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、 尺寸、相對(duì)位置或性質(zhì)等，使其成為成品尺寸

43、、相對(duì)位置或性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品的過(guò)程。包括毛坯制造、機(jī)械加或半成品的過(guò)程。包括毛坯制造、機(jī)械加 工、熱處理以及裝配等過(guò)程。工、熱處理以及裝配等過(guò)程。 二、毛坯生產(chǎn)二、毛坯生產(chǎn) 毛坯：毛坯：供進(jìn)一步加工供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對(duì)象。用的生產(chǎn)對(duì)象。 鑄造鑄造、壓力加工壓力加工、焊接焊接是獲得毛坯的主要是獲得毛坯的主要 手段。手段。 （一）鑄造（一）鑄造 將熔化的液體金屬澆鑄到與機(jī)械零件形狀將熔化的液體金屬澆鑄到與機(jī)械零件形狀 相似的鑄型型腔中，冷卻凝固后，獲得毛相似的鑄型型腔中，冷卻凝固后，獲得毛 坯（或零件）。坯（或零件）。 常用的鑄造合金是鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色金屬。常用的鑄造合金是鑄鐵

44、、鑄鋼和鑄造有色金屬。 其中，鑄鐵特別是灰口鑄鐵使用最普遍。其中，鑄鐵特別是灰口鑄鐵使用最普遍。 最常用的方法是砂型鑄造。最常用的方法是砂型鑄造。 鑄造的主要步驟：鑄造的主要步驟： 1.1.制備具有和零件形狀相適應(yīng)空腔的鑄型；制備具有和零件形狀相適應(yīng)空腔的鑄型； 2.2.制備成分、溫度合格的液態(tài)金屬；制備成分、溫度合格的液態(tài)金屬； 3.3.將液態(tài)金屬澆入鑄型空腔內(nèi)；將液態(tài)金屬澆入鑄型空腔內(nèi)； 4.4.凝固后取出鑄件并清理鑄件的表面和內(nèi)腔。凝固后取出鑄件并清理鑄件的表面和內(nèi)腔。 注意：注意：一般鑄件精度低，加工余量大，一般鑄件精度低，加工余量大， 其力學(xué)性能特別是抗沖擊性能較差。其力學(xué)性能特別是

45、抗沖擊性能較差。 （二）壓力加工（二）壓力加工 利用外力使金屬材料產(chǎn)生永久變形，制成利用外力使金屬材料產(chǎn)生永久變形，制成 所需尺寸和形狀毛坯或零件的加工方法。所需尺寸和形狀毛坯或零件的加工方法。 壓力加工的主要生產(chǎn)方法有壓力加工的主要生產(chǎn)方法有鍛造鍛造和和沖壓沖壓。 鍛鍛 造造 自自 由由 鍛鍛 方法：方法：加熱坯料放在平砧之間加熱坯料放在平砧之間 特點(diǎn)：特點(diǎn)：自由鍛精度低、生產(chǎn)率不高，適用于單件、小自由鍛精度低、生產(chǎn)率不高，適用于單件、小 批量、形狀簡(jiǎn)單的零件。批量、形狀簡(jiǎn)單的零件。 （菜刀，鐮刀等）（菜刀，鐮刀等） 模模 鍛鍛 方法：方法：加熱坯料放在鍛模模膛內(nèi)；加熱坯料放在鍛模模膛內(nèi)；

46、特點(diǎn)：特點(diǎn)：模鍛精度高、可以鍛造形狀比較復(fù)雜的零件，模鍛精度高、可以鍛造形狀比較復(fù)雜的零件， 加工余量小，生產(chǎn)率高，但需要鍛模，只適用于生產(chǎn)加工余量小，生產(chǎn)率高，但需要鍛模，只適用于生產(chǎn) 大批量中小型零件。大批量中小型零件。 （制作月餅可以看成是模鍛的一種）（制作月餅可以看成是模鍛的一種） 沖沖 壓壓 方法：方法：利用沖模對(duì)板料（包括帶材、管材、型材）加壓，利用沖模對(duì)板料（包括帶材、管材、型材）加壓， 使之產(chǎn)生分離或變形。使之產(chǎn)生分離或變形。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：沖壓主要應(yīng)用于加工塑性良好的板材或其它薄壁的沖壓主要應(yīng)用于加工塑性良好的板材或其它薄壁的 型材。沖壓可以沖制出形狀復(fù)雜、尺寸精度較高的零件，

47、型材。沖壓可以沖制出形狀復(fù)雜、尺寸精度較高的零件， 一般不經(jīng)機(jī)械加工即可使用一般不經(jīng)機(jī)械加工即可使用。（鐵皮臉盆）。（鐵皮臉盆） 手工自由鍛手工自由鍛 說(shuō)明：說(shuō)明： 1.1.鋼的始鍛溫度一般在鋼的始鍛溫度一般在12001200，終鍛溫度，終鍛溫度 為為800800。 2.2.鍛造需要對(duì)毛坯加熱，然后再施加外力鍛造需要對(duì)毛坯加熱，然后再施加外力 使之變形；而沖壓則在常溫下進(jìn)行。使之變形；而沖壓則在常溫下進(jìn)行。 （三）焊接（三）焊接 熔焊熔焊 方法：方法：焊接接頭處加熱至熔化狀態(tài)，凝固后連焊接接頭處加熱至熔化狀態(tài)，凝固后連 接成一個(gè)整體。接成一個(gè)整體。 舉例：舉例：氣焊、電弧焊、電渣焊、等離子焊。

48、氣焊、電弧焊、電渣焊、等離子焊。 壓焊壓焊 方法：方法：接頭處加熱（或者不加熱），但一定要接頭處加熱（或者不加熱），但一定要 加壓，使之緊密接觸，連接成一個(gè)整體。加壓，使之緊密接觸，連接成一個(gè)整體。 舉例：舉例：摩擦焊、摩擦焊、 電阻焊電阻焊。 釬焊釬焊 方法：方法：被焊金屬不熔化，利用熔點(diǎn)較低金屬作被焊金屬不熔化，利用熔點(diǎn)較低金屬作 為釬料熔化后將焊件連接起來(lái)。為釬料熔化后將焊件連接起來(lái)。 舉例：舉例：銅導(dǎo)線的焊接銅導(dǎo)線的焊接 手工電弧焊手工電弧焊 氣焊氣焊 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 可以以小拼大，氣密性好，生產(chǎn)周期短，可以以小拼大，氣密性好，生產(chǎn)周期短， 不需要重型和專業(yè)設(shè)備，可以生產(chǎn)出較好不需要重型

49、和專業(yè)設(shè)備，可以生產(chǎn)出較好 強(qiáng)度和剛度，質(zhì)量輕，材料利用率高的毛坯。強(qiáng)度和剛度，質(zhì)量輕，材料利用率高的毛坯。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 抗振性差，易變性?？拐裥圆睿鬃冃?。 利用刀具從金屬材料（毛坯）上切去多余的金屬利用刀具從金屬材料（毛坯）上切去多余的金屬 層，從而獲得幾何形狀、尺寸精度和表面粗糙度層，從而獲得幾何形狀、尺寸精度和表面粗糙度 都符合要求的零件加工方法。主要分為鉗工、機(jī)都符合要求的零件加工方法。主要分為鉗工、機(jī) 工以及特種加工。工以及特種加工。 （一）鉗工：（一）鉗工：使用手持工具加工。使用手持工具加工。 （二）機(jī)工：（二）機(jī)工：使用機(jī)床加工。使用機(jī)床加工。 （三）特種加工：（三）特種加工

50、：直接利用電能、聲能、光能、直接利用電能、聲能、光能、 化學(xué)能或與機(jī)械能組合等形式將坯料或工件上多化學(xué)能或與機(jī)械能組合等形式將坯料或工件上多 余的材料去除的加工方法。余的材料去除的加工方法。 三、切削加工三、切削加工 鋼的熱處理是指在固態(tài)下對(duì)鋼進(jìn)行不同的加熱、鋼的熱處理是指在固態(tài)下對(duì)鋼進(jìn)行不同的加熱、 保溫、冷卻來(lái)改變鋼的內(nèi)部組織，從而得到所需保溫、冷卻來(lái)改變鋼的內(nèi)部組織，從而得到所需 組織和性能的一種工藝方法。組織和性能的一種工藝方法。 在機(jī)械制造中，所有重要的工具和零件都要進(jìn)行在機(jī)械制造中，所有重要的工具和零件都要進(jìn)行 熱處理，而且有的零件在整個(gè)工藝過(guò)程中要處理熱處理，而且有的零件在整個(gè)工

51、藝過(guò)程中要處理 二次以上。除了二次以上。除了合金化合金化以外，以外，熱處理熱處理方法是改變方法是改變 金屬材料性能的主要途徑。金屬材料性能的主要途徑。 熱處理和其他加工工序不同，它的目的不是改變熱處理和其他加工工序不同，它的目的不是改變 零件的形狀和尺寸，而零件的形狀和尺寸，而只是改變內(nèi)部組織和性只是改變內(nèi)部組織和性 能能。它是保證零件內(nèi)在質(zhì)量的重要工序。它是保證零件內(nèi)在質(zhì)量的重要工序。 四、熱處理四、熱處理 （一）普通熱處理（一）普通熱處理 退火退火 把鋼加熱到把鋼加熱到一定溫度一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后，保溫一定時(shí)間，然后緩慢緩慢 冷卻冷卻（隨爐冷、坑冷、砂冷、灰冷）的熱處理工（隨爐冷、

52、坑冷、砂冷、灰冷）的熱處理工 藝叫退火。藝叫退火。 正火正火 把鋼加熱到把鋼加熱到相變溫度以上相變溫度以上30305050度度，保溫一定時(shí)，保溫一定時(shí) 間，然后間，然后空冷空冷的熱處理工藝。的熱處理工藝。 淬火淬火 把鋼加熱到把鋼加熱到相變溫度以上的某一溫度相變溫度以上的某一溫度，然后快速，然后快速 冷至室溫冷至室溫（油冷或水冷）（油冷或水冷），從而提高鋼的硬度和從而提高鋼的硬度和 耐磨性。耐磨性。 回火回火 將將淬火后的工件淬火后的工件加熱至加熱至低于相變點(diǎn)某一溫度低于相變點(diǎn)某一溫度，保，保 持一段時(shí)間，然后冷卻，使組織成為較穩(wěn)定的狀持一段時(shí)間，然后冷卻，使組織成為較穩(wěn)定的狀 態(tài)，叫回火。態(tài)

53、，叫回火。 目的是使經(jīng)過(guò)鑄造、鍛軋、目的是使經(jīng)過(guò)鑄造、鍛軋、 焊接或切削加工的材料或工焊接或切削加工的材料或工 件軟化，改善塑性和韌性件軟化，改善塑性和韌性 (1) 降低硬度，改善切削加工降低硬度，改善切削加工 性；性； (2)消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸， 減少變形與裂紋傾向；減少變形與裂紋傾向； (a)消除工件淬火時(shí)產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，防止變形和消除工件淬火時(shí)產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，防止變形和 開(kāi)裂；開(kāi)裂； (b)調(diào)整工件的硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性，達(dá)到使調(diào)整工件的硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性，達(dá)到使 用性能要求；用性能要求； (c)穩(wěn)定組織與尺寸，保證精度；穩(wěn)定組織與尺寸，保證精度； (d

54、)改善和提高加工性能。改善和提高加工性能。 注：注：相變溫度相變溫度:物質(zhì)從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)的溫度。物質(zhì)從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)的溫度。 比如從固態(tài)轉(zhuǎn)變到液態(tài)的溫度。比如從固態(tài)轉(zhuǎn)變到液態(tài)的溫度。 退火與正火的比較：退火與正火的比較： 共同點(diǎn)：共同點(diǎn)：是主要用于鑄、鍛、焊毛坯的預(yù)備熱處理，以是主要用于鑄、鍛、焊毛坯的預(yù)備熱處理，以 改善毛坯機(jī)械加工性能，去除內(nèi)應(yīng)力，為最終熱處理作改善毛坯機(jī)械加工性能，去除內(nèi)應(yīng)力，為最終熱處理作 準(zhǔn)備，也可用于性能要求不高的機(jī)械零件的最終熱處理。準(zhǔn)備，也可用于性能要求不高的機(jī)械零件的最終熱處理。 不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：是冷卻速度不同：正火冷速較大，強(qiáng)度和硬度是

55、冷卻速度不同：正火冷速較大，強(qiáng)度和硬度 也較高。正火比退火生產(chǎn)周期短，設(shè)備利用率高，比較也較高。正火比退火生產(chǎn)周期短，設(shè)備利用率高，比較 經(jīng)濟(jì)。經(jīng)濟(jì)。 注意：注意：若零件尺寸較大或形狀較復(fù)雜，正火可能會(huì)產(chǎn)生若零件尺寸較大或形狀較復(fù)雜，正火可能會(huì)產(chǎn)生 較大的內(nèi)應(yīng)力和變形，甚至開(kāi)裂。較大的內(nèi)應(yīng)力和變形，甚至開(kāi)裂。 回火與淬火的關(guān)系：回火與淬火的關(guān)系： 淬火淬火后，鋼的硬度雖高，但脆性過(guò)大，組織不穩(wěn)后，鋼的硬度雖高，但脆性過(guò)大，組織不穩(wěn) 定，不宜直接使用。經(jīng)過(guò)回火硬度下降，但韌性定，不宜直接使用。經(jīng)過(guò)回火硬度下降，但韌性 有較大改善。有較大改善。 回火回火的目的是降低淬火鋼的脆性，減少或消除內(nèi)的目的

56、是降低淬火鋼的脆性，減少或消除內(nèi) 應(yīng)力，防止工件變形和開(kāi)裂。使不穩(wěn)定的組織趨應(yīng)力，防止工件變形和開(kāi)裂。使不穩(wěn)定的組織趨 于穩(wěn)定，以保持工件的形狀尺寸精度，并獲得所于穩(wěn)定，以保持工件的形狀尺寸精度，并獲得所 要求的組織和性能。要求的組織和性能。 注意：注意：淬火和回火必須配合使用，單獨(dú)進(jìn)行任何淬火和回火必須配合使用，單獨(dú)進(jìn)行任何 一個(gè)操作都是沒(méi)有意義的。一個(gè)操作都是沒(méi)有意義的。 （二）表面熱處理（二）表面熱處理 表面表面 淬火淬火 在不改變鋼的化學(xué)成分及心部在不改變鋼的化學(xué)成分及心部 組織的情況下，利用快速加熱組織的情況下，利用快速加熱 將表面層進(jìn)行淬火，以強(qiáng)化零將表面層進(jìn)行淬火，以強(qiáng)化零 件表

57、面的熱處理方法。件表面的熱處理方法。 目前生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的是目前生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的是 感應(yīng)加熱表面淬火感應(yīng)加熱表面淬火和和火火焰焰 加熱表面淬火加熱表面淬火 化學(xué)化學(xué) 熱處熱處 理理 將鋼件置于一定溫度的特定介將鋼件置于一定溫度的特定介 質(zhì)中保溫，使介質(zhì)中的活性原質(zhì)中保溫，使介質(zhì)中的活性原 子滲入鋼件表層，從而改變表子滲入鋼件表層，從而改變表 層的化學(xué)成分和組織來(lái)改變其層的化學(xué)成分和組織來(lái)改變其 性能的一種熱處理工藝。性能的一種熱處理工藝。 化學(xué)熱處理的方法有：化學(xué)熱處理的方法有： 滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲碳、滲氮、碳氮共滲、 滲鉻、滲鋁、滲硼等。滲鉻、滲鋁、滲硼等。 目前生產(chǎn)中最常用的是目前生

58、產(chǎn)中最常用的是滲滲 碳、滲氮和碳氮共滲碳、滲氮和碳氮共滲。 注意：注意：與表面淬火相比，化學(xué)熱處理與表面淬火相比，化學(xué)熱處理不僅改變表層組織不僅改變表層組織， 而且還而且還改變其化學(xué)成分改變其化學(xué)成分，因此能更有效的改變表層性能。因此能更有效的改變表層性能。 采用采用滲碳滲碳的多為低碳鋼或低合的多為低碳鋼或低合 金鋼金鋼 經(jīng)氮化處理的制品具有優(yōu)異的經(jīng)氮化處理的制品具有優(yōu)異的 耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及 耐高溫的特性。耐高溫的特性。 五、裝配五、裝配 包括包括安裝、調(diào)整、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、油漆及包裝安裝、調(diào)整、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、油漆及包裝等。等。 1.1.下列關(guān)于壓力加工的敘述中，

59、正確的是（下列關(guān)于壓力加工的敘述中，正確的是（ ）。）。 A.A.采用壓力加工方法制造的毛坯力學(xué)性能不好采用壓力加工方法制造的毛坯力學(xué)性能不好 B.B.模鍛加工需要模具而沖壓加工不需要模具模鍛加工需要模具而沖壓加工不需要模具 C.C.模鍛適用于大批量生產(chǎn)而沖壓只適用于小批量模鍛適用于大批量生產(chǎn)而沖壓只適用于小批量 生產(chǎn)生產(chǎn) D.D.模鍛適用于加工多種形狀的金屬原材料而沖壓模鍛適用于加工多種形狀的金屬原材料而沖壓 適用于板料、條料加工適用于板料、條料加工 練習(xí)題練習(xí)題 由于獲得的毛坯是塑性變形的結(jié)果，因而力學(xué)性能好，所以選項(xiàng)由于獲得的毛坯是塑性變形的結(jié)果，因而力學(xué)性能好，所以選項(xiàng) 不正確；自由鍛

60、不需要模具，而模鍛和沖壓均需要模具。不正確；自由鍛不需要模具，而模鍛和沖壓均需要模具。 D 2.2.下列關(guān)于熱處理工藝的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（下列關(guān)于熱處理工藝的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（ ） A.A.熱處理是保證金屬零件內(nèi)在質(zhì)量的重要工序熱處理是保證金屬零件內(nèi)在質(zhì)量的重要工序 B.B.熱處理方法是改變金屬材料性能的唯一方法熱處理方法是改變金屬材料性能的唯一方法 C.C.有的金屬零件在整個(gè)工藝過(guò)程中要進(jìn)行兩次以上有的金屬零件在整個(gè)工藝過(guò)程中要進(jìn)行兩次以上 熱處理熱處理 D.D.滲氮也是一種熱處理工藝滲氮也是一種熱處理工藝 金屬材料的合金化，熱處理工藝均可以改變金屬材料性能。金屬材料的合金化，熱處理工藝均可