《金屬加工技術(shù)》課件

金屬加工技術(shù)本課件將介紹金屬加工技術(shù)的基礎(chǔ)知識，涵蓋切割、成形、表面處理等方面。課程目標(biāo)掌握金屬加工基本知識理解金屬材料的基本性質(zhì)、加工工藝和特點。培養(yǎng)金屬加工技能學(xué)習(xí)使用常見金屬加工設(shè)備，如車床、銑床、鉆床等。了解金屬加工新技術(shù)掌握數(shù)控加工技術(shù)、自動化加工技術(shù)等。金屬的基本性質(zhì)延展性金屬可以被拉伸成細絲，例如銅線。展性金屬可以被壓成薄片，例如鋁箔。導(dǎo)熱性金屬可以快速傳遞熱量，例如鍋具。導(dǎo)電性金屬可以輕松傳遞電流，例如電線。金屬材料的分類黑色金屬鐵、錳、鉻等元素為主，具有強度高、硬度大、價格低廉等特點，廣泛用于建筑、機械制造等領(lǐng)域。有色金屬銅、鋁、鋅、錫等元素為主，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性等特點，廣泛用于電子、航空航天等領(lǐng)域。貴金屬金、銀、鉑等元素為主，具有稀有性、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕性等特點，廣泛用于貨幣、首飾、電子等領(lǐng)域。金屬材料的常見缺陷裂紋金屬材料中出現(xiàn)的斷裂或不連續(xù)性，可能導(dǎo)致強度降低，并影響材料的可靠性。孔洞金屬材料內(nèi)部存在的空腔，可能降低材料的密度和強度。夾雜物金屬材料中存在著與主體金屬成分不同的物質(zhì)，可能影響材料的物理和機械性能。金屬非切削加工工藝1鍛造利用壓力使金屬材料變形2鑄造將熔融金屬澆入模具中冷卻成型3焊接利用熱量或壓力使金屬材料連接鍛造加工的原理和特點塑性變形通過外力作用，使金屬材料發(fā)生塑性變形，從而改變其形狀和尺寸。晶粒細化鍛造過程中的反復(fù)變形會導(dǎo)致金屬內(nèi)部晶粒細化，提高材料的強度和韌性。纖維組織鍛造過程會使金屬材料形成纖維組織，增強材料的抗拉強度和抗沖擊性能。鑄造加工的原理和特點液體成型將熔化的金屬液注入模具，冷卻凝固后得到所需形狀的工件。形狀復(fù)雜鑄造加工可以制作形狀復(fù)雜的工件，例如汽車發(fā)動機缸體。材料多樣鑄造加工可以用于各種金屬材料，包括鐵、鋁、銅等。生產(chǎn)效率高鑄造加工可以實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較高。焊接加工的原理和特點原理利用熱能或壓力使兩個或多個金屬工件熔化，并在冷卻后形成牢固的結(jié)合。特點高效率、低成本、可用于各種金屬，但需要專業(yè)技術(shù)，焊接質(zhì)量受多種因素影響。金屬切削加工工藝1車削使用刀具在旋轉(zhuǎn)的工件上切削，形成圓柱形或圓錐形表面。2銑削使用多齒刀具在工件上切削，形成平面、溝槽或形狀復(fù)雜的表面。3鉆削使用鉆頭在工件上切削，形成圓形孔。4磨削使用磨料工具對工件進行精加工，提高表面光潔度和尺寸精度。切削工藝的基本原理切削力切削過程中的切削力，包括主切削力、背切削力和徑向力，是金屬加工中重要的影響因素。切削參數(shù)切削速度、進給量和切深等參數(shù)會影響切削過程的效率和金屬材料的加工質(zhì)量。切屑形態(tài)切屑是切削過程產(chǎn)生的金屬碎屑，其形態(tài)、大小和溫度會影響切削效率和刀具壽命。車削加工的原理和特點1旋轉(zhuǎn)切削工件旋轉(zhuǎn)，刀具沿軸向移動，切削形成圓柱形或錐形表面。2高效加工車削加工效率高，能快速切削出各種形狀的工件。3尺寸精度高車削加工能獲得較高的尺寸精度和表面光潔度。銑削加工的原理和特點多刃切削銑削加工使用多刃銑刀，通過刀具旋轉(zhuǎn)切削工件，實現(xiàn)高效加工。連續(xù)切削銑刀旋轉(zhuǎn)過程中，刀刃連續(xù)切削工件，形成連續(xù)的切削過程，提高加工效率。形狀復(fù)雜銑削加工能夠加工各種形狀的工件，包括平面、凹槽、斜面等。鉆削加工的原理和特點鉆削加工原理鉆削加工是指用鉆頭在工件上加工圓形孔的切削加工方法。鉆削加工特點鉆削加工的特點是加工效率高，加工精度較高，適用于各種材料的加工。磨削加工的原理和特點原理磨削加工是利用磨料顆粒對工件表面進行切削，從而達到加工精度和表面質(zhì)量要求的一種加工方法。特點磨削加工可以加工各種形狀的工件，加工精度高、表面質(zhì)量好，而且可以加工硬度高的材料。金屬切削工具刀具車刀、銑刀、鉆頭等夾具用于固定工件和刀具的裝置量具用于測量工件尺寸和形狀的工具切削參數(shù)的選擇1切削速度切削速度影響切削效率和刀具壽命。2進給量進給量影響切削力的大小和表面粗糙度。3切削深度切削深度影響切削效率和刀具壽命。切削液的作用和選擇冷卻作用切削液可以帶走切削熱量，降低工件和刀具的溫度，防止工件變形和刀具過早磨損。潤滑作用切削液可以降低刀具與工件之間的摩擦系數(shù)，減少切削阻力，延長刀具壽命。排屑作用切削液可以將切屑帶走，防止切屑堆積在刀具和工件之間，影響切削效果。數(shù)控機床的發(fā)展歷程第一代1950年代，出現(xiàn)第一代數(shù)控機床。它們使用穿孔紙帶作為控制程序。第二代1960年代，第二代數(shù)控機床采用磁帶或磁盤作為控制程序，開始使用專用集成電路。第三代1970年代，第三代數(shù)控機床使用微處理器進行控制，具有更強大的功能和更高的精度。第四代1980年代，第四代數(shù)控機床采用高性能微處理器和計算機，擁有更強大的控制功能，開始使用圖形用戶界面。第五代2000年代至今，第五代數(shù)控機床采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能控制技術(shù)，擁有更強的自動化能力，實現(xiàn)了人機交互和遠程控制。數(shù)控系統(tǒng)的組成和特點硬件數(shù)控系統(tǒng)硬件主要包括：數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機床本體和輔助設(shè)備。軟件數(shù)控系統(tǒng)軟件主要包括：操作軟件、編程軟件、診斷軟件和監(jiān)控軟件。特點數(shù)控系統(tǒng)具有高精度、高效率、高自動化、高柔性、高可靠性等特點。數(shù)控編程的基本知識程序格式程序格式包括指令和數(shù)據(jù)，由程序段組成，每個程序段以一個數(shù)字編號標(biāo)識。指令類型主要指令包括：準(zhǔn)備指令、運動指令、輔助指令和程序結(jié)束指令。編程語言常用的編程語言包括G代碼和M代碼，這些代碼代表不同的指令和操作。數(shù)控加工的優(yōu)缺點優(yōu)點精度高效率高自動化程度高加工范圍廣質(zhì)量穩(wěn)定缺點成本高設(shè)備維護成本高編程復(fù)雜對操作人員技術(shù)要求高金屬工件的表面處理提高耐腐蝕性表面處理可以防止金屬氧化、腐蝕，延長使用壽命。增強表面硬度表面處理可以提高金屬表面的硬度，增強耐磨性，提高零件的壽命。改善表面性能表面處理可以改善金屬表面的光潔度、顏色、潤滑性等性能，提升產(chǎn)品的美觀性和功能性。熱處理的原理和工藝熱處理的原理通過控制加熱、保溫和冷卻過程，改變金屬材料的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而改變其機械性能。熱處理的工藝常用的熱處理工藝包括退火、正火、淬火、回火和表面熱處理等。每種工藝都有其特定的操作流程和目的。化學(xué)鍍鎳的原理和工藝原理化學(xué)鍍鎳是指在無外加電流的情況下，利用化學(xué)還原反應(yīng)，將鎳離子還原沉積在金屬基體表面上的一種表面處理工藝。工藝化學(xué)鍍鎳工藝主要包括清洗、活化、鍍鎳、鈍化等步驟，每個步驟都有特定的化學(xué)溶液和操作參數(shù)。特點化學(xué)鍍鎳具有鍍層均勻、耐腐蝕性強、硬度高、耐磨性好等特點，廣泛應(yīng)用于電子、機械、航空航天等領(lǐng)域。陽極氧化的原理和工藝原理陽極氧化是利用電解原理，在金屬表面形成一層致密的氧化膜，從而提高金屬的耐腐蝕性、耐磨性、硬度和裝飾性等性能。工藝陽極氧化工藝一般包括預(yù)處理、陽極氧化、著色、封孔等步驟，具體工藝流程根據(jù)不同的金屬材料和應(yīng)用要求而有所不同。噴涂工藝的原理和特點噴涂原理噴涂是利用壓縮空氣將涂料霧化，噴灑到工件表面，形成均勻的涂層。工藝特點噴涂工藝效率高，涂層均勻，可實現(xiàn)多種圖案和紋理效果。金屬加工的發(fā)展趨勢自動化智能化和自動化技術(shù)應(yīng)用，提高效率和質(zhì)量。精密化高精度加工技術(shù)，滿足現(xiàn)代工業(yè)對精度的需求?？沙掷m(xù)發(fā)展環(huán)保材料和工藝，減少環(huán)境污染。金屬加工技術(shù)的應(yīng)用案例金屬加工技術(shù)在航空航天、汽車制造、電子設(shè)備等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。例如，飛機機身、發(fā)動機、發(fā)動機部件等；汽車發(fā)動機、底盤、車身、座椅等；手機、電腦、精密儀器等。金屬加工技術(shù)的應(yīng)用不僅提升了產(chǎn)品性能，還提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。本課程的重點及難點1