金屬材料的機(jī)加工和特種加工4

第二章金屬材料及其加工技術(shù)第一節(jié)常用金屬材料及其特性第二節(jié)金屬材料成型與工藝性第三節(jié)金屬表面處理與裝飾技術(shù)第一頁(yè)，共四十四頁(yè)。2.2.1鑄造加工及其工藝性2.2.2壓力加工及其工藝性2.2.3連接技術(shù)及其工藝性2.2.4切削加工及其工藝性2.2.5特種加工及其工藝性第二節(jié)金屬材料成型與工藝性第二頁(yè)，共四十四頁(yè)。2.2.2切削加工及其工藝性切削加工

用刀具從金屬材料上切去多余的金屬，從而獲得符合要求的幾何形狀、尺寸精度和表面粗糙度的機(jī)械零件的加工方法主要包括車(chē)、鏜、刨、銑、磨、鉗等機(jī)床加工和少量的手工工具加工。車(chē)削主要加工回轉(zhuǎn)體表面鏜削主要加工內(nèi)圓表面刨削主要加工面積較大的長(zhǎng)條平面銑削主要加工組合型面等第三頁(yè)，共四十四頁(yè)。第四頁(yè)，共四十四頁(yè)。切削運(yùn)動(dòng)：切削時(shí)刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱為切削運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)：使工件與刀具產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)以進(jìn)行切削的最基本運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：為保持切削的連續(xù)進(jìn)行，以逐漸切削出整個(gè)工件表面所需的運(yùn)動(dòng)切削加工中的術(shù)語(yǔ)第五頁(yè)，共四十四頁(yè)。車(chē)削加工成型原理第六頁(yè)，共四十四頁(yè)。車(chē)削包括粗車(chē)、精車(chē)。車(chē)削加工成型原理車(chē)削的成型運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)：工件繞卡盤(pán)回轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：車(chē)刀沿卡盤(pán)回轉(zhuǎn)軸線的縱向走刀運(yùn)動(dòng)和垂直于卡盤(pán)回轉(zhuǎn)軸線的橫向吃刀運(yùn)動(dòng)。第七頁(yè)，共四十四頁(yè)。車(chē)削加工特點(diǎn)？車(chē)削主要加工回轉(zhuǎn)體表面；套類(lèi)零件的內(nèi)圓表面；圓錐外（內(nèi)）表面；螺紋外（內(nèi)）表面；內(nèi)、外溝槽；成型表面；攻絲；鉆孔等。第八頁(yè)，共四十四頁(yè)。第九頁(yè)，共四十四頁(yè)。銑削加工成型及原理第十頁(yè)，共四十四頁(yè)。銑削加工成型及原理銑削主要加工小的平面、圓柱面、曲面和復(fù)雜型面等。在理論上，如采用三軸聯(lián)動(dòng)可以加工除底面（安裝表面）以外五個(gè)面的任意自由曲面（如人臉輪廓的雕刻）銑削的成型運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)：刀具繞自身軸線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工件的直線或曲線運(yùn)動(dòng)（依具體情況而定）第十一頁(yè)，共四十四頁(yè)。第十二頁(yè)，共四十四頁(yè)。銑削是平面加工中應(yīng)用最普遍的方法，可以銑削平面、溝槽、弧形面、螺旋槽、齒輪、凸輪和特形面。銑削加工特點(diǎn)？第十三頁(yè)，共四十四頁(yè)。銑刀由多個(gè)刀齒組成，各刀齒依次切削，沒(méi)有空行程，且銑刀高速回轉(zhuǎn)，與刨削相比，銑削生產(chǎn)率高，在中批以上生產(chǎn)中多用銑削加工平面。銑削加工特點(diǎn)？第十四頁(yè)，共四十四頁(yè)。第十五頁(yè)，共四十四頁(yè)。其他切削方式鉆削用于擴(kuò)孔、锪孔，鉸孔或進(jìn)行攻絲等加工及孔系的加工鏜削完成精度高、孔徑大或孔系的加工，此外，還可銑平面、溝槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔和車(chē)端面、外圓、內(nèi)外環(huán)形槽及車(chē)螺紋等刨床主要用于加工平面、溝槽和成型面磨削磨削各種加工表面、工件形狀。外圓磨床可磨削工件的外圓柱面、外圓錐面、內(nèi)圓柱面及錐度較大的內(nèi)外圓錐面；內(nèi)圓磨床可磨削內(nèi)圓柱面、內(nèi)圓錐面及端面等；平磨床可用來(lái)磨削工件的平面。第十六頁(yè)，共四十四頁(yè)。各種常見(jiàn)切削加工方法中主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的分析及其特點(diǎn)

切削加工時(shí)，主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)，通常是速度最高，消耗功率最大的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是一個(gè)或多個(gè)，速度較低，消耗功率較小。

第十七頁(yè)，共四十四頁(yè)。切削加工產(chǎn)品的適用材料等級(jí)名稱種類(lèi)代表材料1很容易切削材料一般有色金屬5-5-5銅鋁合金，9-4鋁銅合金，鋁鎂合金2容易切削材料宜切削鋼退火15Gr，自動(dòng)機(jī)鋼3較易切削鋼正火30鋼，4普通材料一般鋼及鑄鐵45鋼，灰鑄鐵5稍難切削材料2Gr13調(diào)質(zhì)，85鋼6較難切削材料較難切削材料45Gr調(diào)質(zhì)，65Mn調(diào)質(zhì)7難切削材料50GrV調(diào)質(zhì)，1Gr18Ni9Ti，某些鈦合金8很難切削材料某些鈦合金，鑄造鎳基高溫合金第十八頁(yè)，共四十四頁(yè)。切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性1.應(yīng)便于裝夾第十九頁(yè)，共四十四頁(yè)。2.應(yīng)減少工件的安裝次數(shù)切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性第二十頁(yè)，共四十四頁(yè)。3.應(yīng)減少刀具的調(diào)整次數(shù)切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性第二十一頁(yè)，共四十四頁(yè)。4.應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)工具，減少刀具種類(lèi)切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性第二十二頁(yè)，共四十四頁(yè)。5.應(yīng)盡量避免零件內(nèi)表面的加工切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性第二十三頁(yè)，共四十四頁(yè)。6.應(yīng)便于加工時(shí)的進(jìn)刀和退刀第二十四頁(yè)，共四十四頁(yè)。7.零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于提高刀具的剛度、壽命第二十五頁(yè)，共四十四頁(yè)。8.應(yīng)盡可能減少加工表面數(shù)和縮小加工表面面積第二十六頁(yè)，共四十四頁(yè)。切削加工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有哪些特點(diǎn)？第二十七頁(yè)，共四十四頁(yè)。切削加工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有哪些特點(diǎn)？形體的結(jié)構(gòu)工藝性結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的外形結(jié)構(gòu)能通過(guò)可以實(shí)現(xiàn)的加工途徑加工出來(lái)，能通過(guò)車(chē)、銑、刨、磨等切削方法加工出來(lái)，即符合機(jī)床的成型規(guī)律。很多造型是利用機(jī)床的成型規(guī)律來(lái)反映造型的美感的。如：歐式床的床頭圓球裝飾、蠟燭燈臺(tái)等都是以圓形為主調(diào)的，既是功能的需要，也是造型美的需要，同時(shí)也是結(jié)構(gòu)工藝性的需要。第二十八頁(yè)，共四十四頁(yè)。燭臺(tái)錐座臺(tái)燈第二十九頁(yè)，共四十四頁(yè)。在表面肌理上質(zhì)感的要求在造型設(shè)計(jì)中占有十分重要的作用，利用切削加工方法可獲得許多種質(zhì)感，并且它們有時(shí)也是功能的需要。切削加工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有哪些特點(diǎn)？門(mén)鎖的保險(xiǎn)銷(xiāo)旋鈕第三十頁(yè)，共四十四頁(yè)。第三十一頁(yè)，共四十四頁(yè)。第三十二頁(yè)，共四十四頁(yè)。2.2.1鑄造加工及其工藝性2.2.2壓力加工及其工藝性2.2.3連接技術(shù)及其工藝性2.2.4切削加工及其工藝性2.2.5特種加工及其工藝性第二節(jié)金屬材料成型與工藝性第三十三頁(yè)，共四十四頁(yè)。特種加工直接利用電能、化學(xué)能、聲能、光能、熱能等，或再同時(shí)使用機(jī)械能等形式，去除坯料或工件上多余的材料,以獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的加工方法。目前常用的有電火花加工（電能）電化學(xué)加工（電能）超聲波加工（聲能）激光加工（光能）等2.2.5特種加工及其工藝性第三十四頁(yè)，共四十四頁(yè)。電火花加工

利用工具電極與工件電極在絕緣體中靠近時(shí)形成的脈沖放電，瞬時(shí)產(chǎn)生大量熱能，使工件局部金屬熔化甚至氣化，并在放電爆炸力的作用下，把熔化的金屬拋出，從而達(dá)到蝕除金屬的目的。常見(jiàn)的電火花加工有成型、穿孔、電火花切割、電火花磨削、雕刻等2.2.5特種加工及其工藝性第三十五頁(yè)，共四十四頁(yè)。

工脈沖電壓加于兩極之間，在某一間隙最小處或介質(zhì)絕緣強(qiáng)度最低處擊穿介質(zhì)，在該局部產(chǎn)生火花放電，瞬時(shí)高溫使工具與工件表面都蝕除掉一小部分金屬，各自形成一個(gè)小凹坑。脈沖放電結(jié)束后，經(jīng)過(guò)一段間隔，工作液恢復(fù)絕緣后，第二個(gè)脈沖電壓又加上,又會(huì)擊穿放電，蝕出第二個(gè)小凹坑，之后依此重復(fù)。電火花型腔加工模具工件第三十六頁(yè)，共四十四頁(yè)。電火花線切割第三十七頁(yè)，共四十四頁(yè)。激光加工

利用單色性好，方向性強(qiáng)、相干性好、有良好的聚焦性能的激光，經(jīng)聚焦后的高強(qiáng)度、高密度和高溫度（1萬(wàn)℃）小光斑照射被加工材料時(shí)在瞬間熔化或氣化，且產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波爆炸式地除去材料?？杉庸?jiān)硬的金屬和非金屬材料，加工速度高，自動(dòng)化程度高，屬非接觸式加工，無(wú)機(jī)械加工變形。主要用于加工寶石軸承、陶瓷、玻璃硬質(zhì)合金不銹鋼材料上的小孔（孔徑一般為0.01—1mm,最小孔徑可達(dá)0.001mm；孔深可達(dá)50—100mm）。還可用于激光切割和激光打標(biāo)等。第三十八頁(yè)，共四十四頁(yè)。激光切割件第三十九頁(yè)，共四十四頁(yè)。激光雕刻、打標(biāo)第四十頁(yè)，共四十四頁(yè)。激光雕刻、打標(biāo)第四十一頁(yè)，共四十四頁(yè)。超聲波加工利用工具作超聲頻振動(dòng)，沖擊磨料進(jìn)行撞擊和拋磨工件，從而達(dá)到加工目的。磨料：SiC，Al2O3，B4C(碳化硼)，金剛石等。精度：正負(fù)，光潔度微米級(jí)。缺點(diǎn)：加工工具的制造、安裝比較復(fù)雜，加工工具自身容易磨損，從而對(duì)加工尺寸、形狀和精度有一定的影響。超聲波加工適用于各種不導(dǎo)電的硬脆材料、易碎材料包括陶瓷、玻璃、鎢鉻鈷合金、硅、石墨、復(fù)合材料和寶石等，