現(xiàn)代機(jī)械制造新工藝概述教學(xué)課件(29張)

1、第13章 現(xiàn)代制造新工藝一、設(shè)計(jì)目的 通過減速器某些主要零部件制造新工藝的制定及其制造過程的設(shè)計(jì)，能夠了解部分的現(xiàn)代制造新工藝方法，熟悉現(xiàn)代制造新工藝的使用范圍和加工過程。二、設(shè)計(jì)條件 給出減速器零件圖及該零件的性能要求，選擇某種零件進(jìn)行工藝的制定及其制造過程設(shè)計(jì)。13.1 減速器制造新工藝方法選定說明 第13章 現(xiàn)代制造新工藝 13.1 減速器制造新工藝方法選定說明 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求（1）根據(jù)減速器零部件圖及性能要求，分析零件，確定成形工藝方法，選擇加工手段。（2）選定某種現(xiàn)代工藝方法，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。（3）現(xiàn)代制造工藝過程的設(shè)計(jì)及主要步驟。第13章 現(xiàn)代制造新工藝13.2 激光加工 激光包

2、括激光鉆孔、激光切割、激光焊接、激光打標(biāo)、表面改性和微加工等。13.2.1 激光加工的基本原理 激光加工是利用高功率密度的激光束照射工件，使材料熔化、氣化而進(jìn)行穿孔、切割和焊接等的特種加工。通常用于加工的激光器主要是固體激光器（圖13-1）和氣體激光器（圖13-2） 第13章 現(xiàn)代制造新工藝第13章 現(xiàn)代制造新工藝13.2.2 激光加工的工藝特點(diǎn)（1）能夠加工各種金屬、非金屬材料；（2）無接觸加工，且激光束能量及其移動(dòng)速度可調(diào)，能實(shí)現(xiàn)多種加工； （3）加工過程無“刀具”磨損，無“切削力”作用于工件。（4）加工速度快，對(duì)非激光照射部位沒有影響或影響較小，其熱影響區(qū)小，工件熱變形小，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化

3、和流水作業(yè)。 第13章 現(xiàn)代制造新工藝13.2.2 激光加工的工藝特點(diǎn)（5）可穿越介質(zhì)進(jìn)行加工，如通過空氣、透明介質(zhì)對(duì)工件進(jìn)行加工。（6）激光加工具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)越性。（7）激光加工，效率高，質(zhì)量可靠，經(jīng)濟(jì)效益好。13.2.3 激光加工的應(yīng)用1、激光打孔 2、激光切割3、激光焊接 4、激光打標(biāo)5、激光熱處理 6、激光的其他應(yīng)用13.3 電子束加工和離子束加工13.3.1 電子束加工一、電子束加工的原理（如圖13-3所示） 真空條件下，電子槍中產(chǎn)生的電子，經(jīng)加速、聚焦，形成高速度、高能量密度的極細(xì)束流，沖擊工件表面極小的面積，電子動(dòng)能大部分轉(zhuǎn)換為熱能，令這一極小面積的材料在極短時(shí)間內(nèi)達(dá)到幾千攝氏

4、度以上，利用電子束轟擊高分子材料，使它的分子鏈切斷或重新聚合等改變。13.3 電子束加工和離子束加工13.3.1 電子束加工13.3 電子束加工和離子束加工13.3.1 電子束加工二、電子束加工的特點(diǎn)（1）電子束的能量密度大，功率密度高； （2）工件變形??；（3）電子束強(qiáng)度、位置、聚焦可精確控制，加工過程能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制；（4）真空環(huán)境下加工，產(chǎn)生污染很少 ；（5）電子束加工需專用設(shè)備，設(shè)備價(jià)格昂貴，加工成本高。 13.3 電子束加工和離子束加工13.3.1 電子束加工三、電子束加工的應(yīng)用 電子束加工一方面可利用電子束的熱效應(yīng)進(jìn)行熱性加工，另一方面也利用電子束的化學(xué)效應(yīng)進(jìn)行非熱性加工。例如：

5、電子束打孔 、電子束光刻 、電子束熱處理。13.3 電子束加工和離子束加工13.3.2 離子束加工一、離子束加工的基本原理 離子束加工是利用離子束對(duì)材料進(jìn)行成形或表面改性加工的一種工藝方法。其原理與電子束、加工原理基本類同。二、離子束加工的特點(diǎn)（1）加工精度高，易于精確控制。 （2）加工的應(yīng)力和變形小。 （3）產(chǎn)生的污染少， （4）設(shè)備費(fèi)用昂貴，投資較大，成本高。 13.4 超聲波加工13.4.1 超聲波加工的基本原理 超聲波加工的原理圖13-4所示。超聲波發(fā)生器7將工頻交流電能轉(zhuǎn)化為一定功率輸出的超聲頻電振蕩，通過超聲換能器6將電振蕩轉(zhuǎn)換為同一頻率、垂直于工件表面的超聲機(jī)械振蕩，再經(jīng)過變幅棒

6、5，使其前端振幅放大，以驅(qū)動(dòng)工具1的端面作超聲振動(dòng)。在工具1的超聲振動(dòng)和一定壓力下，磨料懸浮液不斷高速?zèng)_擊工件2的加工區(qū)，促使磨料高速拋磨工件表面。 13.4 超聲波加工13.4.1 超聲波加工的基本原理13.4 超聲波加工13.4.2 超聲波加工的特點(diǎn)（1）加工范圍廣。 （2）切削力小，功率消耗低。 （3）工件加工精度高、表面粗糙度低，被加工表面無殘余應(yīng)力、燒傷等現(xiàn)象，也適合加工薄壁、窄縫和低剛度零件。（4）工具可用較軟的材料、做成較復(fù)雜的形狀； （5）超聲波加工的精度高，加工表面質(zhì)量好。（6）超聲波加工面積不夠大，而且工具頭磨損較大，故生產(chǎn)率較低。 13.4 超聲波加工 13.4.3 超聲

7、波加工的應(yīng)用 超聲波加工精度和表面質(zhì)量要好，更重要的是可以加工它們難以加工的半導(dǎo)體和非金屬的硬脆材料。其主要于如下方面： （1）型孔和型腔的加工。 （2）切割加工。 （3）超聲波清洗。 （4）超聲波焊接。 （5）復(fù)合加工。 13.5 電解加工13.5.1 電解加工原理 電解加工原理是利用金屬在電解液中的電化學(xué)陽極溶解原理去除工件上多余材料的，如圖13-5所示。 13.5 電解加工13.5.2 電解加工的工藝特點(diǎn)（1）加工范圍廣。 （2）加工質(zhì)量好，生產(chǎn)率高，且加工生產(chǎn)率不受加工精度和表面粗糙度的直接限制，可獲得一定的加工精度和較低的表面粗糙度。（3）可用于加工薄壁和易變形零件。 （4）工具陰極

8、無損耗。 （5）加工精度和加工穩(wěn)定性不高。 （6）由于陰極和夾具的設(shè)計(jì)、制造及修正困難，周期較長，因而單件小批量生產(chǎn)的成本較高。 13.5 電解加工13.5.3 電解加工的應(yīng)用 電解加工主要應(yīng)用在深孔加工、葉片（型面）加工、鍛模（型腔）加工、管件內(nèi)孔拋光、各種型孔的倒圓和去毛刺、整體葉輪的加工、炮管內(nèi)孔及膛線的加工、螺旋花鍵孔的加工等方面。13.6 高壓水射流切割13.6.1 高壓水射流切割的原理 高壓水射流切割的原理是將水增至超高壓后，經(jīng)節(jié)流小孔射出，使水壓勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)樗淞鞯膭?dòng)、能，借助高速高密集度水射流的沖擊作用來進(jìn)行、切割。 13.6 高壓水射流切割13.6.2 高壓水射流切割的分類1、

9、純水型2、加磨料型13.6 高壓水射流切割13.6.3 高壓水射流切割的特點(diǎn)（1）無切割方向的限制，可作全方位的切割；（2）不會(huì)產(chǎn)生熱變形，不需二次加工，可節(jié)省時(shí)間及制造成本。（3）加工切割速度快，效率高，加工成本低。（4）可以輕松地切割不銹鋼板或堅(jiān)硬的大理石、花崗巖等，對(duì)那些因其他方法難以切割的材料如芳綸、鈦合金等各種復(fù)合材料更是非常理想或唯一的加工手段。（5）切割時(shí)不會(huì)產(chǎn)生裂痕，它可以切割間隙很窄的材料。13.6 高壓水射流切割13.6.4 高壓水射流切割的應(yīng)用 純水型切割：適用于切割質(zhì)地較軟的材料，如橡膠、布匹、紙及玻璃纖維增強(qiáng)合成材料等 ； 加磨料型水射流：不但能切割各種金屬材料，以及

10、表面堆焊有硬化層的零件、外包或內(nèi)襯異種金屬或非金屬材料的鋼制容器或管子等工件以及切割陶瓷、鋼筋混凝土、花崗巖以及各種復(fù)合材料等。13.7 粉末鍛造成形工藝13.7.1 粉末鍛造成形的工藝方法 粉末鍛造通常是指將金屬粉末壓制成預(yù)成形坯，將粉末燒結(jié)的預(yù)成形坯經(jīng)加熱后，在閉式模中鍛造成零件的成形工藝方法。 13.7 粉末鍛造成形工藝13.7.2 粉末鍛造的工藝特點(diǎn)與應(yīng)用 常用的粉末鍛造方法有粉末鍛造、燒結(jié)鍛造、鍛造燒結(jié)和粉末冷鍛。廣泛應(yīng)用于金屬加工、機(jī)械制造、精密儀器、石油和鉆探、家電、電機(jī)及電器制造業(yè)等領(lǐng)域。 13.8 拓展訓(xùn)練訓(xùn)練：線切割機(jī)床的編程與操作訓(xùn)練目的：了解線切割機(jī)床的結(jié)構(gòu)和線切割加工

11、的原理、特點(diǎn)、用途；訓(xùn)練要點(diǎn)：掌握YH系統(tǒng)的控制、繪圖、編程等基本功能；學(xué)會(huì)編制簡(jiǎn)單零件的線切割程序，掌握線切割機(jī)床的基本操作能切割簡(jiǎn)單零件。13.9 實(shí)踐中常見問題解析（1）激光切割中有藍(lán)色的等離子氣體產(chǎn)生，工件不能切透，起主要原因可能是：輔助氣體接錯(cuò)，功率太小，切割速度太高等 。（2）激光切割面不規(guī)則，是由于氣體壓力偏高，噴嘴損壞或直徑太大的原因。（3）激光切縫底部?jī)蓚?cè)有類似熔渣的毛刺，水珠形狀，其原因是切割速度偏高，氣壓偏低，或焦點(diǎn)位置偏高等。 13.9 實(shí)踐中常見問題解析（4）電解拋光后，表面會(huì)發(fā)現(xiàn)似未拋光的斑點(diǎn)或小塊；主要原因：拋光前除油不徹底，表面尚附有油跡。 （5） 電解拋光過后

12、表面局部常有灰黑色斑塊存在；原因分析：可能氧化皮未徹底除干凈。局部尚存在氧化皮。 （6）電解拋光后工件棱角處及尖端過腐蝕；原因分析：棱角、尖端的部位電流過大，或電解液溫度過高，拋光時(shí)間過長，導(dǎo)致過度溶解。 13.9 實(shí)踐中常見問題解析（7）工件電解拋光后不光亮并呈灰暗色，其主要原因：可能電化學(xué)拋光溶液已不起作用，或作用不明顯。（8）高壓水射流切割質(zhì)量不良（切割面上緣塌肩（即呈圓角）；切割面傾斜；切口寬度大；切口呈不對(duì)稱形狀；切割面粗糙等）。其主要在于噴嘴是否良好， 1、不是井里沒有水，而是你挖的不夠深。不是成功來得慢，而是你努力的不夠多。2、孤單一人的時(shí)間使自己變得優(yōu)秀，給來的人一個(gè)驚喜，也給

13、自己一個(gè)好的交代。3、命運(yùn)給你一個(gè)比別人低的起點(diǎn)是想告訴你，讓你用你的一生去奮斗出一個(gè)絕地反擊的故事，所以有什么理由不努力!4、心中沒有過分的貪求，自然苦就少?？诶锊徽f多余的話，自然禍就少。腹內(nèi)的食物能減少，自然病就少。思緒中沒有過分欲，自然憂就少。大悲是無淚的，同樣大悟無言。緣來盡量要惜，緣盡就放。人生本來就空，對(duì)人家笑笑，對(duì)自己笑笑，笑著看天下，看日出日落，花謝花開，豈不自在，哪里來的塵埃!5、心情就像衣服，臟了就拿去洗洗，曬曬，陽光自然就會(huì)蔓延開來。陽光那么好，何必自尋煩惱，過好每一個(gè)當(dāng)下，一萬個(gè)美麗的未來抵不過一個(gè)溫暖的現(xiàn)在。6、無論你正遭遇著什么，你都要從落魄中站起來重振旗鼓，要繼續(xù)

14、保持熱忱，要繼續(xù)保持微笑，就像從未受傷過一樣。7、生命的美麗，永遠(yuǎn)展現(xiàn)在她的進(jìn)取之中;就像大樹的美麗，是展現(xiàn)在它負(fù)勢(shì)向上高聳入云的蓬勃生機(jī)中;像雄鷹的美麗，是展現(xiàn)在它搏風(fēng)擊雨如蒼天之魂的翱翔中;像江河的美麗，是展現(xiàn)在它波濤洶涌一瀉千里的奔流中。8、有些事，不可避免地發(fā)生，陰晴圓缺皆有規(guī)律，我們只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改變它的軌跡。9、與其埋怨世界，不如改變自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都強(qiáng)。人生無完美，曲折亦風(fēng)景。別把失去看得過重，放棄是另一種擁有;不要經(jīng)常艷羨他人，人做到了，心悟到了，相信屬于你的風(fēng)景就在下一個(gè)拐彎處。10、有些事想開了，你就

15、會(huì)明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎樣，最后收拾殘局的還是要靠你自己。11、人生的某些障礙，你是逃不掉的。與其費(fèi)盡周折繞過去，不如勇敢地攀登，或許這會(huì)鑄就你人生的高點(diǎn)。12、有些壓力總是得自己扛過去，說出來就成了充滿負(fù)能量的抱怨。尋求安慰也無濟(jì)于事，還徒增了別人的煩惱。13、認(rèn)識(shí)到我們的所見所聞都是假象，認(rèn)識(shí)到此生都是虛幻，我們才能真正認(rèn)識(shí)到佛法的真相。錢多了會(huì)壓死你，你承受得了嗎?帶，帶不走，放，放不下。時(shí)時(shí)刻刻發(fā)悲心，饒益眾生為他人。14、夢(mèng)想總是跑在我的前面。努力追尋它們，為了那一瞬間的同步，這就是動(dòng)人的生命奇跡。15、懶惰不會(huì)讓你一下子跌倒，但會(huì)在不知不覺中減少你的收獲;勤奮也不會(huì)讓你一夜成功，但會(huì)在不知不覺中積累你的成果。人生需要挑戰(zhàn)，更需要堅(jiān)持和勤奮!16、人生在