机械类机械制图制图基本知识和技能.ppt

上午7时17分,1.掌握国家标准技术制图、机械制图中的有关基本规定,并在实践中严格遵守。2.掌握徒手绘图的基本方法。3.掌握平面图形的尺寸和线段分析,能用AutoCAD命令绘制简单平面图形。4.初步养成良好的绘图习惯和一丝不苟的工作作风。,教学目标,上午7时17分,一、本课程的研究对象及主要任务,机械制图是研究如何运用正投影的基本原理,绘制和阅读机械图样的学科,绪 论,主要任务:,1、学习投影法的基本理论及其应用。2、学习、贯彻国家标准技术制图和机械制图及其有关规定。3、培养空间想象能力和空间分析能力。4、培养绘制工程图样和阅读工程图样的能力。5、培养 踏实,细致,耐心的工程技术人员素质。,研究对象:,上午7时17分,二、学习方法,上午7时17分,1.1.1.图纸幅面及格式,1.1.2.比例,1.1.3.字体,1.1.4.图线,1.1.5.尺寸标注,1.1 国家标准技术制图、机械制图的基本规定,本节主要介绍国家标准技术制图和机械制图的基本内容。每一个工程技术人员都应该树立标准化的概念,自觉贯彻执行国家标准。,上午7时17分,为了便于图纸的装订和保存,国家标准对图纸幅面作了统一的规定。必要时允许加长。,1.1.1.图纸幅面及格式,1.图纸幅面(GB/T146891993),上午7时17分,1.图纸幅面(GB/T146891993),基本幅面及图框尺寸 mm,上午7时17分,(1)需要装订的图样,一般采用A4竖装或A3横装,其图框格式如下图所示。,留装订边图框格式,2.图框格式,上午7时17分,(2)不需要装订的图样,不留装订边图框格式,2.图框格式,上午7时17分,注意,无论是否留有装订边,都应在图幅内画出图框。图框用粗实线绘制。,2.图框格式,上午7时17分,标题栏用来填写零部件名称、所用材料、图形比例、图号、单位名称及设计、审核、批准等有关人员的签字。每张图纸的右下角都应有标题栏。标题栏的方向一般为看图的方向。,3.标题栏(GB/T10609.189,上午7时17分,在正规的图纸上,标题栏的格式和尺寸应按GB10609.1-89的规定绘制,如下图所示。,(1)国家标准规定的标题栏,3.标题栏(GB/T10609.189,上午7时17分,学校的制图作业一般使用下图所示的简易标题栏。,(2)学校用简易标题栏,3.标题栏(GB/T10609.189,(校名),审核,(日期),材料,比例,班级,制图,(日期),(学号),(图名),(图号),成绩,上午7时17分,1.1.2.比例(GB/T14690-93),图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比,称为比例。比例分原值比例、放大比例和缩小比例。,1.比例的定义及比例系列,上午7时17分,比 例 系 列 表,1.比例的定义及比例系列,上午7时17分,(1)为了在图样上直接获得实际机件大小的真实概念,应尽量采用1:1的比例绘图。(2)如不宜采用1:1的比例时,可选择放大或缩小的比例。但标注尺寸一定要注写实际尺寸。(3)应优先选用“比例系列一”中的比例。,2.比例的标注方法,上午7时17分,同一机件用不同比例画出的图形,12,11,21,上午7时17分,1.1.3.字体(GB/T14691-93),图样中除了用视图表示机件的结构形状外,还要用文字和数字说明机件的技术要求和大小。国家标准对图样中的汉字、拉丁字母、希腊字母、阿拉伯数字、罗马数字的形式作了规定。图样上所注写的汉字、数字、字母必须做到:字体工整、笔划清楚、间隔均匀、排列整齐。这样要求的目的是使图样清晰,文字准确,便于识读,便于交流,给生产和科研带来方便。,1.字体的一般要求,上午7时17分,字体的字号规定了八种:20,14,10,7,5,3.5,2.5,1.8。字体的号数即是字体高度。如10号字,它的字高为10mm。字体的宽度一般是字体高度的2/3左右。(1)汉字应写成长仿宋体字,并应采用中华人民共和国国务院正式公布推行的汉字简化方案中规定的简化字。汉字的高度不应小于3.5。(2)字母和数字分斜体和直体两种。斜体字的字体头部向右倾斜15。字母和数字各分A型和B型两种字体。A型字体的笔划宽度为字高的1/14,B型为1/10。,1.字体的一般要求,上午7时17分,2.汉字,上午7时17分,A型,B型,3.字母和数字,上午7时17分,1.1.4.图线(GB/T4457.4-002),机械图样中的图形是用各种不同粗细和型式的图线画成的,不同的图线在图样中表示不同的含义。绘制图样时,应采用下表中规定的图线型式来绘图。,1.图线的种类,上午7时17分,1.图线的种类,上午7时17分,(1)同一图样中同类图线的宽度应基本一致;(2)虚线、点画线及双点画线的线段长度和间距应各自大致相等。(3)点画线、双点画线的首末两端应是线段,而不是短划。点画线、双点画线的点不是点,而是一个约1mm的短画。(4)绘制圆的中心线,圆心应为线段的交点。,2.图线画法及其注意的问题,上午7时17分,(5)在较小的图形上绘制点画线或双点画线有困难时,可用细实线代替。(6)虚线与虚线相交、虚线与点画线相交,应以线段相交;虚线、点画线如果是粗实线的延长线,应留有空隙;虚线与粗实线相交,不留空隙。(7)图线的颜色深浅程度要一致,不要粗线深细线浅。,2.图线画法及其注意的问题,上午7时17分,2.图线画法及其注意的问题,上午7时17分,图形只能反映物体的结构形状,物体的真实大小要靠所标注的尺寸来决定。,()机件的真实大小,应以图样上所注的尺寸数值为依据,与图形的大小(即所采用的比例)和绘图的准确度无关。()图样中(包括技术要求和其它说明文件中)的尺寸,以毫米为单位时,不需标注计量单位的代号或名称。如果采用其它单位,则必须注明相应的计量单位的代号或名称。,1.1.5.尺寸注法(GB/T14690-93),1.标注尺寸的基本规则,上午7时17分,()图样中所标注的尺寸,为该图样所示机件的最后完工尺寸,否则应另加说明。()机件的每一尺寸,一般只标注一次,并应标注在反映该结构最清晰的图形上。,标注一个尺寸,一般应包括尺寸界线、尺寸线和尺寸数字三个部分,如下图所示:,2.尺寸标注的几个要素,上午7时17分,尺寸标注图例,上午7时17分,(1)尺寸界线用细实线绘制,由图形的轮廓线、轴线或对称中心线引出。也可利用图形的轮廓线,轴线或对称中心线作尺寸界线。,尺寸界线用来限定尺寸度量的范围。,1).尺寸界线,上午7时17分,(2)尺寸界线一般应与尺寸线垂直。必要时才允许倾斜,如下图70和24尺寸的尺寸界线。(3)在光滑过渡处标注尺寸时,必须用细实线将轮廓线延长,从它们的交点处引出尺寸界线。,1).尺寸界线,上午7时17分,(1)尺寸线用细实线绘制,其终端有箭头和斜线两种形式。,尺寸线用来表示所注尺寸的度量方向。,b.斜线终端:必须在尺寸线与尺寸界线相互垂直时才能使用。斜线终端用细实线绘制,方向以尺寸线为准,逆时针旋转45画出。,a.箭头终端:适用于各种类型的图样,箭头的形状大小见(a)所示。,2).尺寸线,上午7时17分,(2)同一图样中,一般只能采用一种终端形式。但当采用斜线终端形式时,图中圆弧的半径尺寸、投影为圆的直径尺寸及尺寸线与尺寸界线成倾斜的尺寸,这些尺寸线的终端应画成箭头。,2).尺寸线,上午7时17分,(3)当采用箭头终端形式,遇到位置不够画出箭头时,允许用圆点或斜线代替箭头。,2).尺寸线,上午7时17分,(4)尺寸线必须单独画出,不能用其他图线代替。一般也不得与其他图线重合或画在其延长线上。(5)标注线性尺寸时,尺寸线必须与所标注的线段平行。,2).尺寸线,上午7时17分,尺寸数字用来表示所注尺寸的数值,是图样中指令性最强的部分。要求注写尺寸时一定要认真仔细、字迹清楚,应避免可能造成误解的一切因素。注写尺寸数字时应符合下列规定:(1)线性尺寸数字的注写位置:水平方向的尺寸,一般应注写在尺寸线的上方;铅垂方向的尺寸,一般应注写在尺寸线的左方;倾斜方向的尺寸一般应在尺寸线靠上的一方。也允许注写在尺寸线的中断处。,3).尺寸数字,上午7时17分,方法一:水平尺寸的数字字头向上;铅垂尺寸的数字字头朝左;倾斜尺寸的数字字头应有朝上的趋势。,(2)线性尺寸数字的注写方向:,线性尺寸数字的注写方向,有两种注写方法。,3).尺寸数字,上午7时17分,应尽可能避免在30内标注尺寸。,当无法避免时，可这样注写。,3).尺寸数字,上午7时17分,方法二:对于非水平方向的尺寸,其尺寸数字可水平注写在尺寸线的中断处。,一般应尽量采用方法一注写。在不致引起误解时,允许采用方法二注写。,3).尺寸数字,上午7时17分,方法二:对于非水平方向的尺寸,其尺寸数字可水平注写在尺寸线的中断处。,一般应尽量采用方法一注写。在不致引起误解时,允许采用方法二注写。,3).尺寸数字,上午7时17分,(3)角度的数字一律写成水平方向,即数字铅直向上。一般注写在尺寸线的中断处,必要时,也可注写在尺寸线的附近或注写在引出线的上方。,3).尺寸数字,上午7时17分,(4)尺寸数字要符合书写规定,且要书写准确、清楚。要特别注意,任何图线都不得穿过尺寸数字。当不可避免时,应将图线断开,以保证尺寸数字的清晰。,3).尺寸数字,上午7时17分,3.常见的尺寸注法,上午7时17分,上午7时17分,上午7时17分,4.标注尺寸时,应尽可能使用符号和缩写词,上午7时17分,5.AutoCAD中文本与尺寸标注方法,打开AutoCAD软件介绍文本与尺寸标注的方法,上午7时17分,1.图板、丁字尺、三角板,图板用来固定图纸,一般用胶合板制作,四周镶硬质木条。图板的规格尺寸有:0号(900mm1200mm)1号(600mm900mm)2号(450mm600mm),图板工作边 胶带纸 图板 图纸,1.2 绘画仪器、工具的使用及徒手绘图,1.2.1绘画仪器的使用,上午7时17分,使用时,必须随时注意尺头工作边(内侧面)与图板工作边靠紧。画水平线要用尺身工作边(上边缘),使用完毕应悬挂放置,以免尺身弯曲变形。,丁字尺,上午7时17分,一副三角板由45和30-60两块组成。L为其规格尺寸。,三角板,上午7时17分,要随时注意将三角板下边缘与丁字尺尺身工作边靠紧。,三角板与丁字尺配合,可以画垂直线、从0开始间隔15的倾斜线及其平行线。,三角板的使用,上午7时17分,圆规是绘图仪器中的主要件,用来画圆及圆弧。,2.圆规,上午7时17分,(2)取好半径,以右手握住圆规头部,左手食指协助将针尖对准圆心。,(1)先调整针尖和铅心插腿的长度,使针尖略长于铅芯。,圆规的使用方法,上午7时17分,(4)如所画圆较小,可将插腿及钢针向内倾斜。,(3)匀速顺时针转动圆规画圆。,圆规的使用方法,上午7时17分,(5)若所画圆较大,可加装延伸杆。,圆规的使用方法,上午7时17分,3.分规,(1)用分规量取线段,(2)用分规等分线段,上午7时17分,曲线板用来画非圆曲线。描绘曲线时,先徒手将已求出的各点顺序轻轻地连成曲线,再根据曲线曲率大小和弯曲方向,从曲线板上选取与所绘曲线相吻合的一段与其贴合,每次至少对准四个点,并且只描中间一段,前面一段为上次所画,后面一段留待下次连接,以保证连接光滑流畅。,4.曲线板,上午7时17分,绘图铅笔的铅芯有软硬之分,分别用字母和表示。前的数字越大,表示铅芯越软,画线越黑;前的数字越大,表示铅芯越硬,画线越淡;表示软硬适中。写字及画细线的铅芯头磨成圆锥形;画粗线的铅芯头宜磨成四棱柱形,其断面成矩形。,5.绘图铅笔,上午7时17分,1.2.2徒手草图的绘制方法,徒手画水平线,上午7时17分,徒手画垂直线,上午7时17分,草图中圆的画法(一),上午7时17分,草图中圆的画法(二),上午7时17分,草图中椭圆的画法,上午7时17分,目前计算机绘图已作为主要的绘图手段广泛应用于各个领域,本节主要介绍绘图软件AutoCAD2008的基本功能及用法。(以下内容结合AutoCAD2008 软件讲解)一、AutoCAD2008主要功能 1、图形生成 2、图形编辑和修改 3、辅助绘图 4、图形显示 5、实体造型 6、数据交换,1.3 绘图软件介绍,上午7时17分,二、AutoCAD2008基本操作,1、AutoCAD2008的启动2、AutoCAD2008的用户界面3、AutoCAD2008中命令的输入4、命令的使用说明5、AutoCAD2008中数据的输入方法6、退出AutoCAD,上午7时17分,1、“栅格”和“捕捉”2、正交3、“对象捕捉”和“对象追踪”4、极轴追踪,三、常用辅助绘图工具,上午7时17分,1、图层的概念2、图层的内容3、图层的创建4、图层的管理,四、图形显示,五、图层设置,上午7时17分,1.等分线段,2.等分圆周,4.斜度,5.锥度,6.圆弧连接,1.4.平面图形的分析和画法,一、基本作图方法,3.正多边形的画法,1.等分线段,(AutoCAD软件中),上午7时17分,AutoCAD内利用“绘图”菜单中点的绘制方法:定数等分或定距等分来等分线段。,例:将已知线段五等分。,1.等分线段,命令:DIVIDE 等分点命令选择要定数等分的对象:鼠标左键单击线段AB输入线段数目或 块(B):5 完成线段的等分,上午7时17分,2.等分圆周,圆周的等分作法与线段的等分作法一样,上午7时17分,在AutoCAD中正多边形有专门的命令绘制,也可点击绘图工具栏中的“”按钮。作图步骤如下:命令:polygon输入边的数目:5 输入要绘制的正多边形边数指定正多边形的中心点或 边(E):用中心控制方式或边的控制 方式绘制正多边形输入选项 内接于圆(I)/外切于圆(C):选择以中心控制方式后有两 种方式:内接、外切绘制正 多边形指定圆的半径:20,3.正多边形的画法,上午7时17分,4.斜度,斜度的大小通常以斜边(或斜面)的高与底边长的比值1:n来表示,并加注斜度符号“”或“”。,斜度是指一直线(或平面)对另一直线(或平面)的倾斜程度。,AutoCAD中斜度的作法很简单,只需算出斜度两端的线段长度,然后用直线命令绘制即可。,上午7时17分,锥度的定义,锥度图形符号,锥度是正圆锥的底圆直径与锥高之比,即D:L,而正圆台的锥度是两端底圆直径之差与两底圆间距离之比,即(D-d):。标注时加注锥度的图形符号。,5.锥度,AutoCAD中锥度的作法很简单,只需算出锥度两端的线段长度,然后用直线命令绘制即可。,上午7时17分,6.圆弧连接,由一线段圆滑地过渡到另一线段的关系,称为连接。如用一直线连接两圆弧,该直线称为公切线;如用圆弧连接圆弧或直线,该圆弧称为连接弧;两连接线段中圆滑过渡的分界点称为切点。,上午7时17分,圆弧连接的实质是圆弧与圆弧,或圆弧与直线间的相切关系。其在AutoCAD中作图步骤如下:1)、圆弧与直线连接(用圆弧连接两已知直线)方法一:命令:fillet 倒圆角命令 选择第一个对象或 多段线(P)/半径(R)/修剪(T)/多个(U):r 设置连接圆弧半径 指定圆角半径:10 圆弧半径为10 选择第一个对象或 多段线(P)/半径(R)/修剪(T)/多个(U):鼠标左键单击线段1,如下图所示。选择第二个对象:鼠标左键单击线段2,如下图所示。,上午7时17分,方法二:用相切、相切、半径方式绘制圆,然后用修剪命令修剪。2)、圆弧与圆弧连接(用圆弧连接两已知圆弧)作图方法和圆弧与直线连接的绘制方式一样,上午7时17分,3.平面图形的绘图方法与步骤,1.平面图形的尺寸分析,2.平面图形的线段分析,1.4.平面图形的分析和画法,二、平面图形的分析与作图方法,上午7时17分,1平面图形的尺寸分析,(1)尺寸基准 标注尺寸的起点,称为尺寸基准。分析尺寸时,首先要查找尺寸基准。通常以图形的对称轴线、较大圆的中心线、图形轮廓线作为尺寸基准。一个平面图形具有两个坐标方向的尺寸,每个方向至少要有一个尺寸基准。尺寸基准常常也是画图的基准。画图时,要从尺寸基准开始画。,上午7时17分,1平面图形的尺寸分析,(2)尺寸分类 根据尺寸的作用,平面图形中的尺寸可分为两类:定形尺寸 决定平面图形形状的尺寸,称为定形尺寸。如圆的直径、圆弧半径、多边形边长、角度大小等均属定形尺寸。如下图中20、27、R32等。,上午7时17分,1平面图形的尺寸分析,定位尺寸 决定平面图形中各组成部分与尺寸基准之间相对位置的尺寸,称为定位尺寸。如圆心、封闭线框、线段等在平面图形中的位置尺寸。如图6、10、60。注意:有的尺寸,既是定形尺寸,又是定位尺寸。,上午7时17分,2平面图形的线段分析,直线的作图比较简单,只分析圆弧的性质。手工画圆和圆弧,需知道半径和圆心位置尺寸,根据图中所给定的尺寸,圆弧分为三类:(1)已知圆弧 半径和圆心位置的两个定位尺寸均为已知的圆弧。根据图中所注尺寸能直接画出。如图中的27、R32。,上午7时17分,2平面图形的线段分析,(2)中间圆弧 已知半径和圆心的一个定位尺寸的圆弧。它需与其一端连接的线段画出后,才能确定其圆心位置。如图中R15、R27。(3)连接圆弧 只已知半径尺寸,而无圆心的两个定位尺寸的圆弧。它需要与其两端相连接的线段画出后,通过作图才能确定其圆心位置。如图中R3、R28、R40。,上午7时17分,3平面图形的绘图方法与步骤,平面图形中,当有几个圆弧连接时,在两个已知圆弧间可以有任意个中间圆弧(也可以没有),但是必须有,也只能有一个连接圆弧。掌握这一规律,通过线段分析,即可知道该平面图形能否画出,其尺寸是否标注完全、合理。平面图形的画图步骤:一般从图形的基准线画起,再按已知线段、中间线段、连接线段的顺序作图。对圆弧来说,先画已知圆弧,再画中间圆弧、最后画连接圆弧。,上午7时17分,(1)画底稿线 按正确的作图方法绘制,要求图线细而淡,图形底稿完成后应检查,如发现错误,应及时修改,擦去多余的图线。(2)标注尺寸 为提高绘图速度,可一次完成。(3)描深图线 可用铅笔或墨线笔描深线,描绘顺序宜先细后粗、先曲后直、先横后竖、从上到下、从左到右、最后描倾斜线。(4)填写标题栏及其它说明 文字应该按工程字要求写。(5)修饰并校正全图。,3平面图形的绘图方法与步骤,上午7时17分,三、平面图形的尺寸标注(AutoCAD中),四、用AutoCAD绘制平面图形综合举例,1.建层,上午7时17分,举例 吊钩的画图步骤,（a）画基准线,（b）画已知线段,（c）画中间线段,（d）画连接线段,（e）修饰并校正全图,上午7时17分,1.学习机械制图必须严格遵守机械制图国家标准的有关规定,树立标准化的观念。2.工程技术人员必须养成良好的绘图习惯,能绘制出较好图面质量的工程图样。3.熟练掌握AutoCAD绘制平面图形的方法和步骤。4.熟练掌握徒手绘图的基本方法。,本章小结,上午7时17分,机械加工是一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按被加工的工件处于的温度状态分为冷加工和热加工。一般在常温下加工，并且不引起工件的化学或物相变化称冷加工。一般在高于或低于常温状态的加工会引起工件的化学或物相变化称热加工。冷加工按加工方式的差别可分为切削加工和压力加工。热加工常见有热处理煅造铸造和焊接。机械加工另外装配时常常要用到冷热处理。例如：轴承在装配时往往将内圈放入液氮里冷却使其尺寸收缩，将外圈适当加热使其尺寸放大，然后再将其装配在一起。火车的车轮外圈也是用加热的方法将其套在基体上，冷却时即可保证其结合的牢固性（此种方法现在依旧应用于某些零部件的转配过程中）。机械加工包括：灯丝电源绕组、激光切割、重型加工、金属粘结、金属拉拔、等离子切割、精密焊接、辊轧成型、金属板材弯曲成型、模锻、水喷射切割、精密焊接等。机械加工：广意的机械加工就是指能用机械手段制造产品的过程；狭意的是用车床（Lathe Machine）、铣床(Milling Machine)、钻床(Driling Machine)、磨床(Grinding Machine)、冲压机、压铸机机等专用机械设备制作零件的过程。编辑本段微型机械加工技术的国外发展现状 机械产品1959年，Richard P Feynman(1965年诺贝尔物理奖获得者)就提出了微型机械的设想。1962年第一个硅微型压力传感器问世，其后开发出尺寸为50500m的齿轮、齿轮泵、气动涡轮及联接件等微机械。1965年，斯坦福大学研制出硅脑电极探针，后来又在扫描隧道显微镜、微型传感器方面取得成功。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为6012m的利用硅微型静电机，显示出利用硅微加工工艺制造小可动结构并与集成电路兼容以制造微小系统的潜力。微型机械在国外已受到政府部门、企业界、高等学校与研究机构的高度重视。美国MIT、Berkeley、StanfordAT&T的15名科学家在上世纪八十年代末提出小机器、大机遇：关于新兴领域-微动力学的报告的国家建议书，声称由于微动力学(微系统)在美国的紧迫性，应在这样一个新的重要技术领域与其他国家的竞争中走在前面，建议中央财政预支费用为五年5000万美元，得到美国领导机构重视，连续大力投资，并把航空航天、信息和MEMS作为科技发展的三大重点。美国宇航局投资1亿美元着手研制发现号微型卫星，美国国家科学基金会把MEMS作为一个新崛起的研究领域制定了资助微型电子机械系统的研究的计划，从1998年开始，资助MIT，加州大学等8所大学和贝尔实验室从事这一领域的研究与开发，年资助额从100万、200万加到1993年的500万美元。1994年发布的美国国防部技术计划报告，把MEMS列为关键技术项目。美国国防部高级研究计划局积极领导和支持MEMS的研究和军事应用，现已建成一条MEMS标准工艺线以促进新型元件/装置的研究与开发。美国工业主要致力于传感器、位移传感器、应变仪和加速度表等传感器有关领域的研究。很多机构参加了微型机械系统的研究，如康奈尔大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、密执安大学、威斯康星大学、老伦兹得莫尔国家研究等。加州大学伯克利传感器和执行器中心(BSAC)得到国防部和十几家公司资助1500万元后，建立了1115m2研究开发MEMS的超净实验室。日本通产省1991年开始启动一项为期10年、耗资250亿日元的微型大型研究计划，研制两台样机，一台用于医疗、进入人体进行诊断和微型手术，另一台用于工业，对飞机发动机和原子能设备的微小裂纹实施维修。该计划有筑波大学、东京工业大学、东北大学、早稻田大学和富士通研究所等几十家单位参加。欧洲工业发达国家也相继对微型系统的研究开发进行了重点投资，德国自1988年开始微加工十年计划项目，其科技部于19901993年拨款4万马克支持微系统计划研究，并把微系统列为本世纪初科技发展的重点，德国首创的LIGA工艺，为MEMS的发展提供了新的技术手段，并已成为三维结构制作的优选工艺。法国1993年启动的7000万法郎的微系统与技术项目。欧共体组成多功能微系统研究网络NEXUS，联合协调46个研究所的研究。瑞士在其传统的钟表制造行业和小型精密机械工业的基础上也投入了MEMS的开发工作，1992年投资为1000万美元。英国政府也制订了纳米科学计划。在机械、光学、电子学等领域列出8个项目进行研究与开发。为了加强欧洲开发MEMS的力量，一些欧洲公司已组成MEMS开发集团。目前已有大量的微型机械或微型系统被研究出来，例如：尖端直径为5m的微型镊子可以夹起一个红血球，尺寸为7mm7mm2mm的微型泵流量可达250l/min能开动汽车，在磁场中飞行的机器蝴蝶，以及集微型速度计、微型陀螺和信号处理系统为一体的微型惯性组合(MIMU)。德国创造了LIGA工艺，制成了悬臂梁、执行机构以及微型泵、微型喷嘴、湿度、流量传感器以及多种光学器件。美国加州理工学院在飞机翼面粘上相当数量的1mm的微梁，控制其弯曲角度以影响飞机的空气动力学特性。美国大批量生产的硅加速度计把微型传感器(机械部分)和集成电路(电信号源、放大器、信号处理和正检正电路等)一起集成在硅片上3mm3mm的范围内。日本研制的数厘米见方的微型车床可加工精度达1.5m的微细轴。工艺基础的基本概念编辑本段生产过程和工艺过程生产过程是指从原材料（或半成品）制成产品的全部过程。对机器生产而言包括原材料的运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，零件的加工和热处理，产品的装配、及调试，油漆和包装等内容。生产过程的内容十分广泛，现代企业用系统工程学的原理和方法组织生产和指导生产，将生产过程看成是一个具有输入和输出的生产系统。能使企业的管理科学化，使企业更具应变力和竞争力。在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）形状、尺寸和性能，使之变为成品的过程，称为工艺过程。它是生产过程的主要部分。例如毛坯的铸造、锻造和焊接；改变材料性能的热处理1；零件的机械加工等，都属于工艺过程。工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的。工序是工艺过程的基本组成单位。所谓工序是指在一个工作地点，对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过程。构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序的内容是连续完成的。例如图32-1中cc1的零件，其工艺过程可以分为以下两个工序：工序1：在车床上车外圆、车端面、镗孔和内孔倒角；工序2：在钻床上钻6个小孔。在同一道工序中，工件可能要经过几次安装。工件在一次装夹中所完成的那部分工序，称为安装。在工序1中，有两次安装。第一次安装：用三爪卡盘夹住 外圆，车端面C，镗内孔，内孔倒角，车外圆。第二次安装：调头用三爪盘夹住外圆，车端面A和B，内孔倒角。编辑本段生产类型生产类型通常分为三类。1单件生产 单个地生产某个零件，很少重复地生产。2成批生产 成批地制造相同的零件的生产。3大量生产 当产品的制造数量很大，大多数工作地点经常是重复进行一种零件的某一工序的生产。拟定零件的工艺过程时，由于零件的生产类型不同，所采用的加方法、机床设备、工夹量具、毛坯及对工人的技术要求等，都有很大的不同。编辑本段加工余量为了加工出合格的零件，必须从毛坯上切去的那层金属的厚度，称为加工余量。加工余量又可分为工序余量和总余量。某工序中需要切除的那层金属厚度，称为该工序的加工余量。从毛坯到成品总共需要切除的余量，称为总余量，等于相应表面各工序余量之和。在工件上留加工余量的目的是为了切除上一道工序所留下来的加工误差和表面缺陷，如铸件表面冷硬层、气孔、夹砂层，锻件表面的氧化皮、脱碳层、表面裂纹，切削加工后的内应力层和表面粗糙度等。从而提高工件的精度和表面粗糙度。加工余量的大小对加工质量和生产效率均有较大影响。加工余量过大，不仅增加了机械加工的劳动量，降低了生产率，而且增加了材料、工具和电力消耗，提高了加工成本。若加工余量过小，则既不能消除上道工序的各种缺陷和误差，又不能补偿本工序加工时的装夹误差，造成废品。其选取原则是在保证质量的前提下，使余量尽可能小。一般说来，越是精加工，工序余量越小。编辑本段基准机械零件是由若干个表面组成的，研究零件表面的相对关系，必须确定一个基准，基准是零件上用来确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。根据基准的不同功能，基准可分为设计基准和工艺基准两类。1设计基准在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准，称为设计基准。如图32-2所cc2示的轴套零件，各外圆和内孔的设计基准是零件的轴心线，端面A是端面B、C的设计基准，内孔的轴线是外圆径向跳动的基准。2工艺基准零件在加工和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同又分为装配基准、测量基准及定位基准。（1）装配基准 装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准，称为装配基准。（2）测量基准 用以检验已加工表面的尺寸及位置的基准，称为测量基准。如图32-2中的零件，内孔轴线是检验外圆径向跳动的测量基准；表面A是检验长度L尺寸l和的测量基准。（3）定位基准 加工时工件定位所用的基准，称为定位基准。作为定位基准的表面（或线、点），在第一道工序中只能选择未加工的毛坯表面，这种定位表面称粗基准.在以后的各个工序中就可采用已加工表面作为定位基准，这种定位表面称精基准。编辑本段拟定工艺路线的一般原则机械加工工艺规程的制定，大体可分为两个步骤。首先是拟定零件加工的工艺路线，然后再确定每一道工序的工序尺寸、所用设备和工艺装备以及切削规范、工时定额等。这两个步骤是互相联系的，应进行综合分析。工艺路线的拟定是制定工艺过程的总体布局，主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序，以及整个工艺过程中工序数目的多少等。拟定工艺路线的一般原则1、先加工基准面零件在加工过程中，作为定位基准的表面应首先加工出来，以便尽快为后续工序的加工提供精基准。称为“基准先行”。2、划分加工阶段加工质量要求高的表面，都划分加工阶段，一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。主要是为了保证加工质量；有利于合理使用设备；便于安排热处理工序；以及便于时发现毛坯缺陷等。3、先面后孔1对于箱体、支架和连杆等零件应先加工平面后加工孔。这样就可以以平面定位加工孔，保证平面和孔的位置精度，而且对平面上的孔的加工带来方便。4、光整加工 光整加工后的工件主要表面的光整加工（如研磨、珩磨、精磨滚压加工等），应放在工艺路线最后阶段进行，加工后的表面光洁度在Ra0.8um以上，轻微的碰撞都会损坏表面，在日本、德国等国家，在光整加工后，都要用绒布进行保护，绝对不准用手或其它物件直接接触工件，以免光整加工的表面，由于工序间的转运和安装而受到损伤。编辑本段具体处理原则上述为工序安排的一般情况。有些具体情况可按下列原则处理。(1)、为了保证加工精度，粗、精加工最好分开进行。因为粗加工时，切削量大，工件所受切削力、夹紧力大，发热量多，以及加工表面有较显著的加工硬化现象，工件内部存在着较大的内应力，如果粗、粗加工连续进行，则精加工后的零件精度会因为应力的重新分布而很快丧失。对于某些加工精度要求高的零件。在粗加工之后和精加工之前，还应安排低温退火或时效处理工序来消除内应力。(2)、合理地选用设备。粗加工主要是切掉大部分加工余量，并不要求有较高的加工精度，所以粗加工应在功率较大、精度不太高的机床上进行，精加工工序则要求用较高精度的机床加工。粗、精加工分别在不同的机床上加工，既能充分发挥设备能力，又能延长精密机床的使用寿命。(3)、在机械加工工艺路线中，常安排有热处理工序。热处理工序位置的安排如下：为改善金属的切削加工性能，如退火、正火、调质等，一般安排在机械加工前进行。为消除内应力，如时效处理、调质处理等，一般安排在粗加工之后，精加工之前进行。为了提高零件的机械性能，如渗碳、淬火、回火等，一般安排在机械加工之后进行。如热处理后有较大的变形，还须安排最终加工工序编辑本段机械加工常用器械加工需要的机械由数显铣床、数显成型磨床、数显车床、电火花机、万能磨床、加工中心、激光焊接、中走丝等，可进行精密零件的车、铣、刨、磨等加工，此类机械擅长精密零件的车、铣、刨、磨等加工，可以加工各种不规则形状零件，加工精度可达2m。,机械加工类精品课件,本文档下载后可以修改编辑，欢迎下载收藏。,