金屬材料與制造工藝培訓(xùn)教材

金屬材料與制造工藝培訓(xùn)教材匯報(bào)人：XX2024-01-07金屬材料概述制造工藝基礎(chǔ)金屬切削加工特種加工技術(shù)金屬材料與制造工藝的應(yīng)用目錄01金屬材料概述黑色金屬有色金屬貴金屬稀有金屬金屬材料的分類01020304通常指鐵、鉻、錳及其合金，如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。除黑色金屬外的所有金屬，包括鋁、鎂、銅、鋅、鎳、鈷等及其合金。如金、銀及鉑族金屬（釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑）等。包括稀土金屬（如鑭、鈰、鐠等）和稀有難熔金屬（如鈦、鋯、鉿等）。包括密度、熔點(diǎn)、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性等。物理性能指金屬在室溫或高溫下抵抗各種化學(xué)作用的能力，如耐腐蝕性、抗氧化性等?；瘜W(xué)性能包括強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性、疲勞強(qiáng)度等，反映金屬材料在外力作用下抵抗變形和破壞的能力。力學(xué)性能指金屬材料在加工過程中表現(xiàn)出來的性能，如鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、切削加工性能等。工藝性能金屬材料的性能使用性能原則01根據(jù)零件的使用條件及性能要求，選用具有相應(yīng)性能的金屬材料。例如，承受沖擊載荷的零件應(yīng)選用韌性好的材料，而承受高溫的零件則應(yīng)選用耐熱性好的材料。工藝性能原則02在滿足使用性能的前提下，應(yīng)優(yōu)先選用具有良好的工藝性能、便于加工成形的金屬材料，以降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率。經(jīng)濟(jì)性原則03在滿足使用性能和工藝性能的前提下，應(yīng)盡量選用價(jià)格低廉、來源廣泛的金屬材料，以降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，還要考慮材料利用率和廢料回收等因素。金屬材料的選用原則02制造工藝基礎(chǔ)將熔融金屬澆入鑄型，凝固后獲得一定形狀和性能鑄件的制造方法。鑄造定義砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等。鑄造分類鑄型準(zhǔn)備、合金熔煉、澆注、落砂、清理及檢驗(yàn)。鑄造工藝流程鑄造工藝鍛造分類自由鍛、模鍛、胎模鍛等。鍛造工藝流程下料、加熱、成形、冷卻、檢驗(yàn)及熱處理。鍛造定義利用鍛壓機(jī)械對金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法。鍛造工藝通過加熱或加壓，或兩者并用，使兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的加工工藝和聯(lián)接方式。焊接定義焊接分類焊接工藝流程熔化焊、壓力焊、釬焊等。接頭準(zhǔn)備、焊接材料選擇、焊接設(shè)備調(diào)試、焊接操作及檢驗(yàn)。030201焊接工藝金屬材料在固態(tài)下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。熱處理定義退火、正火、淬火、回火等。熱處理分類加熱、保溫、冷卻及檢驗(yàn)。熱處理工藝流程熱處理工藝03金屬切削加工

金屬切削加工概述切削加工定義利用切削工具從坯料或工件上切除多余材料，以獲得要求的形狀、尺寸和表面質(zhì)量的加工方法。切削運(yùn)動(dòng)與切削要素切削運(yùn)動(dòng)包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，切削要素包括切削速度、進(jìn)給量、切削深度和切削寬度。刀具與切削用量選擇根據(jù)工件材料、加工要求和機(jī)床性能等因素，合理選擇刀具材料和切削用量，以保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率。車床類型與結(jié)構(gòu)車床主要分為普通車床、數(shù)控車床等類型，結(jié)構(gòu)包括床身、主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱等部分。車削加工原理利用車刀在旋轉(zhuǎn)的工件上進(jìn)行切削，主要用于加工回轉(zhuǎn)體表面，如外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋等。車削工藝與操作根據(jù)加工要求選擇合適的車刀、夾具和切削用量，進(jìn)行車削加工操作，注意保證加工精度和表面質(zhì)量。車削加工03銑削工藝與操作根據(jù)加工要求選擇合適的銑刀、夾具和切削用量，進(jìn)行銑削加工操作，注意保證加工精度和表面質(zhì)量。01銑削加工原理利用銑刀在工件上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削，主要用于加工平面、溝槽、齒輪等形狀。02銑床類型與結(jié)構(gòu)銑床主要分為普通銑床、數(shù)控銑床等類型，結(jié)構(gòu)包括床身、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等部分。銑削加工利用鉆頭在工件上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削，主要用于加工孔類零件。鉆削加工原理利用鏜刀在工件上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削，主要用于擴(kuò)大或精確加工孔類零件。鏜削加工原理鉆床和鏜床主要分為普通鉆床、數(shù)控鉆床、普通鏜床、數(shù)控鏜床等類型，結(jié)構(gòu)包括床身、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等部分。鉆床和鏜床類型與結(jié)構(gòu)根據(jù)加工要求選擇合適的鉆頭或鏜刀、夾具和切削用量，進(jìn)行鉆削或鏜削加工操作，注意保證孔的加工精度和表面質(zhì)量。鉆削和鏜削工藝與操作鉆削加工和鏜削加工04特種加工技術(shù)電火花加工原理：利用脈沖放電的電腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行尺寸加工的方法，工具電極和工件分別連接到脈沖電源的兩極，并浸入工作液中，或?qū)⒐ぷ饕撼淙敕烹婇g隙。通過間隙自動(dòng)控制系統(tǒng)控制工具電極向工件進(jìn)給，當(dāng)兩電極間的間隙達(dá)到一定距離時(shí)，兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿，產(chǎn)生火花放電。電火花加工特點(diǎn)：在放電的微細(xì)通道中瞬時(shí)集中大量的熱能，溫度可高達(dá)一萬攝氏度以上，壓力也有急劇變化，從而使這一點(diǎn)工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化，并爆炸式地飛濺到工作液中，迅速冷凝，形成固體的金屬微粒，被工作液帶走。這時(shí)在工件表面上便留下一個(gè)微小的凹坑痕跡，放電短暫停歇，兩電極間工作液恢復(fù)絕緣狀態(tài)。電火花加工應(yīng)用：主要用于對高硬度、高脆性、高韌性、高熔點(diǎn)等難切削材料的加工，如硬質(zhì)合金、鈦合金、淬火鋼等。此外，還可用于加工形狀復(fù)雜的型孔、型腔以及進(jìn)行切斷、刻線、去毛刺等。電火花加工利用光的能量經(jīng)過透鏡聚焦后在焦點(diǎn)上達(dá)到很高的能量密度，靠光熱效應(yīng)來加工的。激光加工原理加工精度高、速度快、熱影響區(qū)小、無機(jī)械變形、無工具磨損等。激光加工特點(diǎn)激光切割、激光焊接、激光打標(biāo)、激光鉆孔等。激光加工應(yīng)用激光加工123在真空條件下，利用聚焦后能量密度極高（106~109W/cm2）的電子束或離子束對材料進(jìn)行加工的方法。電子束和離子束加工原理加工精度高、適用范圍廣、可加工復(fù)雜型面等。電子束和離子束加工特點(diǎn)電子束焊接、電子束表面改性、離子束刻蝕等。電子束和離子束加工應(yīng)用電子束和離子束加工超聲波加工原理利用超聲振動(dòng)的工具在有磨料的液體介質(zhì)中或干磨料中產(chǎn)生磨料的沖擊、拋磨、液壓沖擊及由此產(chǎn)生的氣蝕作用來去除材料，或給工具或工件沿一定方向施加超聲頻振動(dòng)進(jìn)行振動(dòng)加工，或利用超聲振動(dòng)使工件相互結(jié)合的加工方法。超聲波加工特點(diǎn)適用于加工脆硬材料、加工精度高、表面質(zhì)量好等。超聲波加工應(yīng)用超聲波鉆孔、超聲波切割、超聲波焊接等。超聲波加工05金屬材料與制造工藝的應(yīng)用鋼材用于制造機(jī)床、刀具、軸承等高強(qiáng)度、高耐磨性要求的零部件。鑄鐵用于制造機(jī)床床身、底座、箱體等承受壓力、減震性好的零部件。銅及銅合金用于制造導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好的零部件，如電機(jī)繞組、電器觸點(diǎn)等。機(jī)械制造中的應(yīng)用鈦合金用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、機(jī)匣、緊固件等耐高溫、耐腐蝕的零部件。鎂合金用于制造座椅、儀表盤、艙門等要求重量輕、減震性好的零部件。鋁合金用于制造飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼、尾翼等要求重量輕、強(qiáng)度高的零部件。航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用用于制造車身結(jié)構(gòu)件、保險(xiǎn)杠等要求抗撞擊性能好的零部件。高強(qiáng)度鋼用于制造車輪、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋等要求重量輕、散熱性能好的零部件。鋁合金用于制造內(nèi)飾件、保險(xiǎn)杠、