現(xiàn)代機械制造新工藝概述教學課件(29張)

1、第13章 現(xiàn)代制造新工藝一、設(shè)計目的 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，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，選擇某種零件進行工藝的制定及其制造過程設(shè)計。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，進行工藝設(shè)計。（3）現(xiàn)代制造工藝過程的設(shè)計及主要步驟。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、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（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速度可調(diào)，能實現(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，易于實現(xiàn)自動化

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（5）可穿越介質(zhì)進行加工，如通過空氣、透明介質(zhì)對工件進行加工。（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、高能量密度的極細束流，沖擊工件表面極小的面積，電子動能大部分轉(zhuǎn)換為熱能，令這一極小面積的材料在極短時間內(nèi)達到幾千攝氏

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（1）電子束的能量密度大，功率密度高； （2）工件變形小；（3）電子束強度、位置、聚焦可精確控制，加工過程能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制；（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)進行熱性加工，另一方面也利用電子束的化學效應(yīng)進行非熱性加工。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材料進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（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械振蕩，再經(jīng)過變幅棒

6、5，使其前端振幅放大，以驅(qū)動工具1的端面作超聲振動。在工具1的超聲振動和一定壓力下，磨料懸浮液不斷高速沖擊工件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（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（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、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，使水壓勢能轉(zhuǎn)變?yōu)樗淞鞯膭?、能，借助高速高密集度水射流的沖擊作用來進行、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（1）無切割方向的限制，可作全方位的切割；（2）不會產(chǎn)生熱變形，不需二次加工，可節(jié)省時間及制造成本。（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硬的大理石、花崗巖等，對那些因其他方法難以切割的材料如芳綸、鈦合金等各種復合材料更是非常理想或唯一的加工手段。（5）切割時不會產(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成形坯，將粉末燒結(jié)的預成形坯經(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、機械制造、精密儀器、石油和鉆探、家電、電機及電器制造業(yè)等領(lǐng)域。 13.8 拓展訓練訓練：線切割機床的編程與操作訓練目的：了解線切割機床的結(jié)構(gòu)和線切割加工

11、的原理、特點、用途；訓練要點：掌握YH系統(tǒng)的控制、繪圖、編程等基本功能；學會編制簡單零件的線切割程序，掌握線切割機床的基本操作能切割簡單零件。13.9 實踐中常見問題解析（1）激光切割中有藍色的等離子氣體產(chǎn)生，工件不能切透，起主要原因可能是：輔助氣體接錯，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）激光切縫底部兩側(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，或焦點位置偏高等。 13.9 實踐中常見問題解析（4）電解拋光后，表面會發(fā)現(xiàn)似未拋光的斑點或小塊；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，拋光時間過長，導致過度溶解。 13.9 實踐中常見問題解析（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、孤單一人的時間使自己變得優(yōu)秀，給來的人一個驚喜，也給

13、自己一個好的交代。3、命運給你一個比別人低的起點是想告訴你，讓你用你的一生去奮斗出一個絕地反擊的故事，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，對人家笑笑，對自己笑笑，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，陽光自然就會蔓延開來。陽光那么好，何必自尋煩惱，過好每一個當下，一萬個美麗的未來抵不過一個溫暖的現(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，永遠展現(xiàn)在她的進取之中;就像大樹的美麗，是展現(xiàn)在它負勢向上高聳入云的蓬勃生機中;像雄鷹的美麗，是展現(xiàn)在它搏風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。人生無完美，曲折亦風景。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，相信屬于你的風景就在下一個拐彎處。10、有些事想開了，你就

15、會明白，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。與其費盡周折繞過去，不如勇敢地攀登，或許這會鑄就你人生的高點。12、有些壓力總是得自己扛過去，說出來就成了充滿負能量的抱怨。尋求安慰也無濟于事，還徒增了別人的煩惱。13、認識到我們的所見所聞都是假象，認識到此生都是虛幻，我們才能真正認識到佛法的真相。錢多了會壓死你，你承受得了嗎?帶，帶不走，放，放不下。時時刻刻發(fā)悲心，饒益眾生為他人。14、夢想總是跑在我的前面。努力追尋它們，為了那一瞬間的同步，這就是動人的生命奇跡。15、懶惰不會讓你一下子跌倒，但會在不知不覺中減少你的收獲;勤奮也不會讓你一夜成功，但會在不知不覺中積累你的成果。人生需要挑戰(zhàn)，更需要堅持和勤奮!16、人生在