機械工程概論.

1、v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)機械零件的分類機械零件的分類 在機械零件的制造中，經(jīng)常遇到的典型零件有軸類零件、盤套類零件、箱體類零件等。軸類零件軸類零件v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)盤套類零件v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)箱體類零件v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)零件成形方法零件成形方法 機械零件種類繁多，但其形狀都是由一些基本表面組合而成。零件的最終成形，實際上是由一種表面形式向另一種表面形式的轉(zhuǎn)化，包括不同表面的轉(zhuǎn)化以及不同尺寸精度的轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化過程的實現(xiàn)，主要依靠切削運動。不同切削運動（主運動和進給運動）的組合便形成了不同的切削加工方法。常用的機械切削加工方法有車削、鉆削、鏜削、刨

2、削、銑削、磨削等。對某一表面的加工可采用多種方法，只有了解了各種加工方法的特點和應(yīng)用范圍，才能合理選擇加工方法，進而確定最佳加工方案。v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)旋轉(zhuǎn)體零件成形方法旋轉(zhuǎn)體零件成形方法v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)旋轉(zhuǎn)體零件成形方法旋轉(zhuǎn)體零件成形方法v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)旋轉(zhuǎn)體零件成形方法旋轉(zhuǎn)體零件成形方法v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)車車削削加加工工的的應(yīng)應(yīng)用用范范圍圍v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù) 在車削加工中有三個基本參數(shù)構(gòu)成了切削用量三要素，即切削速度（v）、進給量（f）和背吃刀量（ap），它們是表示主運動和進給運動最基本的物理量，是切削加工前調(diào)整機床運動的依據(jù)，并對加工質(zhì)量、生產(chǎn)

3、率及加工成本都有很大影響。 v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù) 工件的裝夾工件的裝夾 車削加工時，工件在車床上的裝夾方法常用的有三爪卡盤安裝、四爪單動卡盤安裝、花盤安裝和心軸安裝等 車刀類型車刀類型v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)平面溝槽類零件成形平面溝槽類零件成形v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù) 在機械加工中，銑削加工是除了車削加工之外應(yīng)用最廣泛的加工方法，主要用于加工平面和各種溝槽。平面溝槽類零件成形平面溝槽類零件成形v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)銑削成形方法銑削成形方法v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)平面銑削銑削成形方法銑削成形方法v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)溝槽銑削孔的成形孔的成形v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù) 大多數(shù)零

4、件上都設(shè)計有各種尺寸、形狀的孔。孔的加工方法主要是鉆削，所使用的設(shè)備為鉆床。 孔的成形孔的成形v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)孔的成形方法孔的成形方法v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù) 零件的精密成形方法零件的精密成形方法 當(dāng)零件精度和表面質(zhì)量要求較高時（一般精度IT6，表面粗糙度Ra0.8），經(jīng)過車、銑等粗加工后，還須進行精加工才能滿足要求。機械制造中磨削是主要的精加工方法。用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪對工件表面進行切削加工，從而獲得圖紙設(shè)計要求的尺寸精度，幾何形狀，表面粗糙度的過程稱為磨削加工。 v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù) 零件的精密成形方法零件的精密成形方法v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)磨削

5、方法磨削方法外圓磨v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)磨削方法磨削方法內(nèi)圓磨v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)磨削方法磨削方法平面磨v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)磨削方法磨削方法無心磨v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)經(jīng)濟分析零件成形技術(shù)經(jīng)濟分析 任何經(jīng)濟活動都是為了獲得一定的成果，也都需要耗費一定數(shù)量的勞動。產(chǎn)品的經(jīng)濟效果是指經(jīng)濟活動中取得的勞動成果與勞動耗費的比較。在產(chǎn)品研制開發(fā)生產(chǎn)中，產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟效果可用下式概括地描述: E=V/C 式中: E-技術(shù)經(jīng)濟效果;V-輸出的使用價值，也稱效益;C-輸入的勞動耗費:零件成形的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)零件成形的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)一產(chǎn)品質(zhì)量 零件經(jīng)切

6、削加工后的質(zhì)量包括精度和表面質(zhì)量。(1)精度 工件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與設(shè)計幾何參數(shù)的符合程度，表現(xiàn)為加工誤差。符合程度越高，亦即偏差(加工誤差)越小，則加工精度越高。精度包括尺寸精度、形狀精度和位置精度。(2)表面質(zhì)量 是指零件在機械加工后被加工面的微觀不平度，也叫粗糙度。 生產(chǎn)率通常用產(chǎn)出與投入的比率來表示（總產(chǎn)出除以勞動投入即為勞動生產(chǎn)率）。如果相同數(shù)量的投入生產(chǎn)了更多的產(chǎn)品，則生產(chǎn)率就增長了。勞動生產(chǎn)率的增長是由于技術(shù)進步、勞動技能的改善和資本深化。在現(xiàn)代企業(yè)中，生產(chǎn)率已經(jīng)成為獲得良好經(jīng)濟效果的關(guān)鍵因素。切削加工中，常以單位時間內(nèi)生產(chǎn)的零件數(shù)量來表示生產(chǎn)率。三產(chǎn)品經(jīng)

7、濟性 在制訂機械加工方案時，應(yīng)使產(chǎn)品在保證其使用要求的前提下制造成本最低。產(chǎn)品的制造成本是指費用消耗的總和，它包括毛坯或原材料費用、工人工資、機床設(shè)備的折舊和維修費用、工夾量具費用、企業(yè)管理費用等。v零件成形技術(shù)零件成形技術(shù)加工材料的選用原則加工材料的選用原則使用性能使用性能工藝性能工藝性能經(jīng)濟性經(jīng)濟性材料選用原則v機械測量技術(shù)機械測量技術(shù)機械零部件的互換性與標(biāo)準(zhǔn)化機械零部件的互換性與標(biāo)準(zhǔn)化 互換性是指按規(guī)定的技術(shù)條件分別制造產(chǎn)品的零部件，當(dāng)其需要裝配或更換時，不需要做任何挑選和輔助加工，就能順利地裝配到位，并能達到使用性能的要求。在機械和儀器制造中，遵循互換性原則，可實現(xiàn)大規(guī)模的分工協(xié)作，利

8、于使用高效率的專用設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)化的刀、夾、量具，不僅能顯著提高勞動生產(chǎn)率，而且能有效保證產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。所以，互換性是機械和儀器制造中的重要生產(chǎn)原則與有效技術(shù)措施。 標(biāo)準(zhǔn)化是指制訂和貫徹技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以促進經(jīng)濟發(fā)展的整個過程。標(biāo)準(zhǔn)化是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段，是實現(xiàn)互換性，進行專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)的必要前提，是科學(xué)管理的重要組成部分。標(biāo)準(zhǔn)化的基本原理通常是指統(tǒng)一原理、簡化原理、協(xié)調(diào)原理和最優(yōu)化原理。 v機械測量技術(shù)機械測量技術(shù)測量方法測量方法分類測量方法描述實測量直接測量直接獲得被測量的量值間接測量測得與被測量有一定函數(shù)關(guān)系的量，然后運用函數(shù)求得被測量整個量值絕對測量在計量器具上可以表示出被測量的全值

9、相對測量被測量與同類標(biāo)準(zhǔn)量進行比較，測出兩個量值之差的測量法對象接觸接觸測量計量器具的測量部位與被測表面直接接觸非接觸測量計量器具的測量部位與被測表面不直接接觸狀態(tài)靜態(tài)測量測量期間測量值為恒定量的測量動態(tài)測量測量期間測量值為變化量的測量參數(shù)單項測量對多參數(shù)的被測物體的各項參數(shù)分別測量綜合測量對被測物體的綜合參數(shù)進行測量作用主動測量在產(chǎn)品制造過程中進行測量，控制加工過程，保證產(chǎn)品質(zhì)量被動測量產(chǎn)品制造完成后的測量，不能預(yù)防廢品產(chǎn)生，只能發(fā)現(xiàn)并挑出廢品v機械測量技術(shù)機械測量技術(shù)測量方法測量方法v機械測量技術(shù)機械測量技術(shù)測量方法測量方法v機械測量技術(shù)機械測量技術(shù)測量方法測量方法v機械測量技術(shù)機械測量技

10、術(shù)三坐標(biāo)測量技術(shù)三坐標(biāo)測量技術(shù) 隨著以數(shù)控技術(shù)為代表的先進加工制造技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，機械零件可以達到的加工精度越來越高，常規(guī)量具已經(jīng)遠遠不能滿足機械零件對高精度的要求。也可以說，精密測量技術(shù)是現(xiàn)代機械工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和先決條件。目前國際上機床的加工水平已能穩(wěn)定地達到1m的精度，正在向著穩(wěn)定精度為納米級的加工水平發(fā)展。因此，精密測量與控制是適應(yīng)精密加工技術(shù)而發(fā)展起來的先進測量技術(shù)，它與精密加工相結(jié)合，形成了現(xiàn)代制造技術(shù)的完整體系。三坐標(biāo)測量技術(shù)是廣泛應(yīng)用于高精度復(fù)雜機械零件的精密測量與控制技術(shù)的典型代表。 v機械測量技術(shù)機械測量技術(shù)三坐標(biāo)測量技術(shù)三坐標(biāo)測量技術(shù) 三坐標(biāo)測量機（Coordinate

11、Measuring Machining，CMM） 是20世紀60年代發(fā)展起來的一種以精密機械為基礎(chǔ)，綜合運用電子、計算機、光柵或激光等先進技術(shù)的高效、綜合的測量儀器。它與數(shù)控機床等加工設(shè)備相配套，實現(xiàn)對高精度的復(fù)雜零件進行快速可靠的測量。 v機械測量技術(shù)機械測量技術(shù)三坐標(biāo)測量技術(shù)三坐標(biāo)測量技術(shù) 三坐標(biāo)測量機的基本原理是通過測得被測結(jié)構(gòu)的X、Y、Z三維坐標(biāo)值，再進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，得到其要求的特征值。各種復(fù)雜形狀的幾何表面，只要測頭能夠采樣，就可得到各點的坐標(biāo)值，并由計算機完成數(shù)據(jù)處理。測量時，不要求被測工件的基準(zhǔn)嚴格與測量機坐標(biāo)方向一致。可以通過測量實際基準(zhǔn)的若干點后建立新的坐標(biāo)系，從而節(jié)省了

12、工件找正的時間，提高了檢測效率。由于使用計算機進行控制、采樣和處理，并運用誤差補償技術(shù)，因此可以達到很高的測量精度。 形象思維形象思維v創(chuàng)新思維原理創(chuàng)新思維原理形象思維就是人們對客觀事物或現(xiàn)象的外在特點和具體形象在頭腦中的反映。在形象思維中始終不脫離具體形象，形象思維過程側(cè)重于圖表、音像和模型。文學(xué)藝術(shù)形象研制一臺機器極限的概念工程設(shè)計圖魯班造鋸牛頓第一定律v創(chuàng)新思維原理創(chuàng)新思維原理靈感思維靈感思維珍妮紡紗機珍妮紡紗機靈感思維指的是在創(chuàng)造性活動中，由于辛勤勞動、思想高度集中而呈現(xiàn)出來的創(chuàng)造性的想象和突發(fā)性的思維現(xiàn)象元素周期律元素周期律文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作久思未決、不期而至久思未決、不期而至

13、 長求不得、夢中驚成長求不得、夢中驚成 自由遐想、水到渠成自由遐想、水到渠成 、出奇制勝、豁然貫通、茅塞頓開求異思維求異思維v創(chuàng)新思維原理創(chuàng)新思維原理求異思維是一種富有創(chuàng)見性的辨異思維，它能夠揭示客觀事物求異思維是一種富有創(chuàng)見性的辨異思維，它能夠揭示客觀事物的本質(zhì)特性和內(nèi)在聯(lián)系，創(chuàng)造出新穎、超常的思維成果。的本質(zhì)特性和內(nèi)在聯(lián)系，創(chuàng)造出新穎、超常的思維成果。 “近朱者未必赤近朱者未必赤”、“近墨者未必黑近墨者未必黑”、“近水樓臺后得月近水樓臺后得月”、“常在河邊站，就能不濕鞋常在河邊站，就能不濕鞋” 橫向擴散橫向擴散縱向深入縱向深入反向否定反向否定一題多解一題多解伯樂千里馬伯樂千里馬只要勤奮努力

14、就能獲得成功只要勤奮努力就能獲得成功 只要勤奮就一定能夠成功嗎只要勤奮就一定能夠成功嗎 哥白尼日心說哥白尼日心說史豐收速算法史豐收速算法側(cè)向思維側(cè)向思維v創(chuàng)新思維原理創(chuàng)新思維原理也叫旁通思維，是從其他領(lǐng)域或離得很遠的事物中，也叫旁通思維，是從其他領(lǐng)域或離得很遠的事物中，利用與問題利用與問題“無關(guān)的無關(guān)的”信息得到啟示，從而產(chǎn)生新設(shè)想，信息得到啟示，從而產(chǎn)生新設(shè)想，找到解決問題途徑的思維方式。找到解決問題途徑的思維方式。圍魏救趙圍魏救趙晏子諫殺燭鄒晏子諫殺燭鄒逆向思維逆向思維v創(chuàng)新思維原理創(chuàng)新思維原理數(shù)學(xué)反證法數(shù)學(xué)反證法豐田公司三及時原則史豐收速算史豐收速算草船借箭草船借箭豐田總經(jīng)理豐田章一郎說：“我這個人如果說取得一點成績的話，是因為什么問題我都愛倒過來思考?！必S田公司推行的時間及時、品種及時、數(shù)量及時“三及時原則”中規(guī)定前道工序由后道工序決定。v創(chuàng)新思維原理創(chuàng)新思維原理發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的一個重要的組成部