金屬材料的機(jī)加工和特種加工

關(guān)于金屬材料的機(jī)加工和特種加工第一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四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)第二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四2.2.1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頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四2.2.2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、鏜、刨、銑、磨、鉗等機(jī)床加工和少量的手工工具加工。車削主要加工回轉(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條平面銑削主要加工組合型面等第四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四第五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四切削運(yùn)動(dòng)：切削時(shí)刀具與工件之間的相對運(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)語第六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四車削加工成型原理第七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四車削包括粗車、精車。車削加工成型原理車削的成型運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)：工件繞卡盤回轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：車刀沿卡盤回轉(zhuǎn)軸線的縱向走刀運(yùn)動(dòng)和垂直于卡盤回轉(zhuǎn)軸線的橫向吃刀運(yùn)動(dòng)。第八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四車削加工特點(diǎn)？車削主要加工回轉(zhuǎn)體表面；套類零件的內(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。第九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四第十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四銑削加工成型及原理第十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四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）第十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四第十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四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)？第十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四銑刀由多個(gè)刀齒組成，各刀齒依次切削，沒有空行程，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)？第十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四第十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四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、鉸孔和車端面、外圓、內(nèi)外環(huán)形槽及車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；平磨床可用來磨削工件的平面。第十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四各種常見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。

第十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四切削加工產(chǎn)品的適用材料等級名稱種類代表材料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十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性1.應(yīng)便于裝夾第二十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四2.應(yīng)減少工件的安裝次數(shù)切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性第二十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四3.應(yīng)減少刀具的調(diào)整次數(shù)切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性第二十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四4.應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)工具，減少刀具種類切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性第二十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四5.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)工藝性第二十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四6.應(yīng)便于加工時(shí)的進(jìn)刀和退刀第二十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四7.零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于提高刀具的剛度、壽命第二十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四8.應(yīng)盡可能減少加工表面數(shù)和縮小加工表面面積第二十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四切削加工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有哪些特點(diǎn)？第二十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四切削加工產(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)能通過可以實(shí)現(xiàn)的加工途徑加工出來，能通過車、銑、刨、磨等切削方法加工出來，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)律來反映造型的美感的。如：歐式床的床頭圓球裝飾、蠟燭燈臺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。第二十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四燭臺錐座臺燈第三十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四在表面肌理上質(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)？門鎖的保險(xiǎn)銷旋鈕第三十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四第三十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四第三十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四2.2.1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三十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四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三十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四電火花加工

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三十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四

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三十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四電火花線切割第三十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四激光加工

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℃）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。第三十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四激光切割件第四十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四激光雕刻、打標(biāo)第四十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四激光雕刻、打標(biāo)第四十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四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)0.01-0.05mm，光潔度0.1-0.01微米級。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，易于加工出各種復(fù)雜形狀的、不能承受較大機(jī)械應(yīng)力的薄壁、薄片零件2.2.5特種加工及其工藝性第四十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四超聲波加工-硬質(zhì)材料切削的量子飛躍超聲波加工原理第四十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期四采用高頻超聲波軋紋、壓花復(fù)合先進(jìn)工藝，經(jīng)加工后的產(chǎn)品具有柔軟，耐水洗，牢度高、節(jié)省電能、效率高等