金屬 非金屬材料加工(最新版)ppt課件

1、1-1-金屬與非金屬金屬與非金屬2-2-資資料成型過程料成型過程3-3-加工方法及應用加工方法及應用4-4-各加工方法介紹各加工方法介紹5-5-機械加工介紹機械加工介紹6-6-塑膠成型介紹塑膠成型介紹1.1.金屬金屬: : 具有不透明、金屬光澤良好的導熱和導電性并且具有不透明、金屬光澤良好的導熱和導電性并且 其導電才干隨溫度的增高而減小其導電才干隨溫度的增高而減小, ,富有延性和展性等特性富有延性和展性等特性 的物質的物質. .金屬內部原子具有規(guī)律性陳列的固體金屬內部原子具有規(guī)律性陳列的固體( (即晶體即晶體).).金屬與非金屬2.2.非金屬非金屬: : 普通說沒有金屬光澤和延展性、不易導電、

2、傳普通說沒有金屬光澤和延展性、不易導電、傳 熱的單質，除溴以外熱的單質，除溴以外, ,在常溫下都是氣體或固體，這就在常溫下都是氣體或固體，這就 就是就是“非金屬的定義非金屬的定義, ,它的范圍比較廣，像氧、氮、硫、它的范圍比較廣，像氧、氮、硫、 磷等的物質磷等的物質. .金屬內部原子具有規(guī)律性陳列的固體金屬內部原子具有規(guī)律性陳列的固體( (即晶即晶體體).).金屬組織金屬組織合金：一種金屬元素與另外一種或幾種元素，經(jīng)過熔化或其他方法結合而成的具有金屬合金：一種金屬元素與另外一種或幾種元素，經(jīng)過熔化或其他方法結合而成的具有金屬特性的物質。特性的物質。 相：合金中同一化學成分、同一聚集形狀，并以界

3、面相互分開的各個相：合金中同一化學成分、同一聚集形狀，并以界面相互分開的各個均勻組成部分。均勻組成部分。固溶體：是一個或幾個組元的原子化合物溶入另一個組元的晶格中，而仍堅持固溶體：是一個或幾個組元的原子化合物溶入另一個組元的晶格中，而仍堅持另一組元的晶格類型的固態(tài)金屬晶體，固溶體分間隙固溶體和置換固溶體兩種。另一組元的晶格類型的固態(tài)金屬晶體，固溶體分間隙固溶體和置換固溶體兩種。固溶強化：由于溶質原子進入溶劑晶格的間隙或結點，使晶格發(fā)生畸變，使固溶體硬度固溶強化：由于溶質原子進入溶劑晶格的間隙或結點，使晶格發(fā)生畸變，使固溶體硬度和強度升高，這種景象叫固溶強化景象。和強度升高，這種景象叫固溶強化景

4、象。金屬化合物：合金的組元間以一定比例發(fā)生相互作用兒生成的一種新相，通常能以化學金屬化合物：合金的組元間以一定比例發(fā)生相互作用兒生成的一種新相，通常能以化學式表示其組成。式表示其組成。機械混合物：由兩種相或兩種以上的相機械的混合在一同而得到的多相集合體。機械混合物：由兩種相或兩種以上的相機械的混合在一同而得到的多相集合體。鐵素體：碳在鐵素體：碳在a-Fe體心立方構造的鐵中的間隙固溶體。體心立方構造的鐵中的間隙固溶體。奧氏體：碳在奧氏體：碳在g-Fe面心立方構造的鐵中的間隙固溶體。面心立方構造的鐵中的間隙固溶體。滲碳體：碳和鐵構成的穩(wěn)定化合物滲碳體：碳和鐵構成的穩(wěn)定化合物Fe3c。珠光體：鐵素體

5、和滲碳體組成的機械混合物珠光體：鐵素體和滲碳體組成的機械混合物F+Fe3c 含碳含碳0.77%高溫萊氏體：滲碳體和奧氏體組成的機械混合物含碳高溫萊氏體：滲碳體和奧氏體組成的機械混合物含碳4.3% 資資料成型過程料成型過程加工方法及應用加工方法及應用 凝固成形：熔煉金屬，并將熔凝固成形：熔煉金屬，并將熔融金屬澆注、壓射或吸入鑄型融金屬澆注、壓射或吸入鑄型型腔中，凝固成為一定外形和型腔中，凝固成為一定外形和性能的鑄件。性能的鑄件。凝固成形凝固成形加工方法介紹加工方法介紹機械加工機械加工 1.切削加工：金屬切削加工是用切削工具將坯料或工件上的多余資料切除，以獲得所要求的尺寸、外形、位置精度和外表質量

6、的加工方法. 2.切削加工類別：按其所用切削工具的類型又可分為刀具切削加工和磨料切削加工. -刀具切削加工的主要方式有車削、鑽削、鏜削、銑削、刨削等 -磨料切削加工的方式有磨削、珩磨、研磨、超精加工等切削加工及其分類切削加工及其分類切削加工方法(1)軌跡法 (2)成形法 (3)相切法 (4)展成法 金屬切削加工的根底知識金屬切削加工的根底知識1.加工質量要求加工質量要求 2外表加工質量以外表粗糙度標志外表加工質量以外表粗糙度標志 標志：標志： 、 、 、 數(shù)字為數(shù)字為Ram。 Ra越小，外表越小，外表愈光潔。愈光潔。6.30.8 1.6 3.2 1 加工精度加工精度尺寸精度：分為尺寸精度：分為

7、20級：級： T00、T01、T1、T2 - T18 T7 T6常用于機床、機器、車輛和儀表；常用于機床、機器、車輛和儀表； T9 T8屬于中等精度，用于重型機械。屬于中等精度，用于重型機械。外形精度：直線度、平面度、圓度、圓柱度等。外形精度：直線度、平面度、圓度、圓柱度等。位置精度：平行度、垂直度、同軸度、對稱度等。位置精度：平行度、垂直度、同軸度、對稱度等。2 切削運動與切削要素切削運動與切削要素 1).切削運動切削運動各種外表均可視為母線沿各種外表均可視為母線沿軌跡運動而構成的軌跡運動而構成的,因此在機床上加工各因此在機床上加工各種外表時種外表時,切削機床上刀具與工件之間必切削機床上刀具

8、與工件之間必須有適當?shù)南鄬\動。須有適當?shù)南鄬\動。 根據(jù)其作用不同而分為主運動和根據(jù)其作用不同而分為主運動和進給運動。進給運動。車車 削削銑銑 削削主運動主運動 是切下切屑所需求的最根本的運動是切下切屑所需求的最根本的運動,速度最高；耗費功率最速度最高；耗費功率最大；切下金屬的主體運動。如車削中工件的旋轉運動；銑削大；切下金屬的主體運動。如車削中工件的旋轉運動；銑削中刀具的旋轉等。中刀具的旋轉等。 進給運動個或多個進給運動個或多個 是使切削工具不斷切下切屑所需求的運運是使切削工具不斷切下切屑所需求的運運,維持新的金屬層維持新的金屬層延續(xù)投入切削，耗費功率小。如車削中車刀的直線平移軸向或延續(xù)投

9、入切削，耗費功率小。如車削中車刀的直線平移軸向或徑向進給和銑削中任務臺帶著工件的直線挪動。徑向進給和銑削中任務臺帶著工件的直線挪動。注釋注釋:1、主運動可以使旋轉運動，也可以是往復運動；、主運動可以使旋轉運動，也可以是往復運動；2、主運動可以是工件來實現(xiàn)車外圓、主運動可以是工件來實現(xiàn)車外圓,主運動主運動 也可以是刀具也可以是刀具來實現(xiàn)切斷、刨、銑加工來實現(xiàn)切斷、刨、銑加工;3、主運動只需一個，進給運動可以一個以上。、主運動只需一個，進給運動可以一個以上。 .切削三要素切削三要素切削速度切削速度v進給量進給量f切削深度切削深度a指在主運動一個指在主運動一個循環(huán)內，刀具與循環(huán)內，刀具與工件在進給方

10、向工件在進給方向上的相對位移上的相對位移指在單位時間內工指在單位時間內工件和刀具沿主運動件和刀具沿主運動方向的相對位移方向的相對位移待加工外表到待加工外表到已加工外表間已加工外表間的垂直間隔的垂直間隔3.切削層參數(shù)切削層參數(shù)切削厚度：垂直于加工外表度量的切削層尺寸；切削厚度：垂直于加工外表度量的切削層尺寸；切削寬度：沿主切削刃度量的切削層尺寸；切削寬度：沿主切削刃度量的切削層尺寸；切削面積：切削層在垂直于切削速度截面內的面積。切削面積：切削層在垂直于切削速度截面內的面積。 4.刀具構造刀具構造刀具的刀具的構造方式構造方式整體式整體式焊接式焊接式機夾不機夾不重磨式重磨式不需焊接和刃磨，防止不需焊

11、接和刃磨，防止了焊接和刃磨引起的缺了焊接和刃磨引起的缺陷，堅持了硬質合金的陷，堅持了硬質合金的原有性能，提高了刀具原有性能，提高了刀具的耐用度的耐用度構造簡單、緊湊、剛性構造簡單、緊湊、剛性好，可磨出各種所需角好，可磨出各種所需角度，運用廣泛度，運用廣泛多為高速鋼車刀，其構多為高速鋼車刀，其構造簡單，制造、運用都造簡單，制造、運用都方便方便5.金屬的切削過程金屬的切削過程 金屬在切削過程中金屬在切削過程中,會出現(xiàn)一系列物理景象會出現(xiàn)一系列物理景象,如金屬變如金屬變形、切削力、切削熱、刀具磨損等，這些都是以切屑構形、切削力、切削熱、刀具磨損等，這些都是以切屑構成過程為根底而消費中出現(xiàn)的許多問題，

12、如積屑瘤、振成過程為根底而消費中出現(xiàn)的許多問題，如積屑瘤、振動、卷屑、斷屑等，都與切削過程親密相關。動、卷屑、斷屑等，都與切削過程親密相關。切削熱和切削液切削熱和切削液 2切削熱由切屑、工件、刀具及周圍介質空氣傳出切削熱由切屑、工件、刀具及周圍介質空氣傳出 以切屑傳熱為主。散熱條件不好，切削溫度提高以切屑傳熱為主。散熱條件不好，切削溫度提高.切削切削 溫度過高會影響工件加工精度和刀具耐用度。溫度過高會影響工件加工精度和刀具耐用度。1.1.切削熱切削熱 1 1切削熱來源切削熱來源 切削過程中工件彈、塑性變形直至分別所切削過程中工件彈、塑性變形直至分別所產(chǎn)生的產(chǎn)生的 熱；熱； 切削與刀頭前刀面的摩

13、擦熱；切削與刀頭前刀面的摩擦熱； 工件與刀頭后刀面的摩擦熱。工件與刀頭后刀面的摩擦熱。2.切削液 作用：改善光滑條件，減小摩擦熱；冷卻降 溫， 改善散熱條件；清洗工件等。3.切削液分類：切削液分類： 1) 水溶液加一定量的防銹劑水溶液加一定量的防銹劑蘇打蘇打 主主要起冷卻降溫要起冷卻降溫 作用作用;用于粗加工。用于粗加工。 2) 礦物油礦物油 同時起光滑和冷卻作用同時起光滑和冷卻作用,以光滑為主以光滑為主; 用于精加用于精加 工。工。(如如:錠子油錠子油)3) 乳化液乳化油加水稀釋，乳化液乳化油加水稀釋，70%98%的水，可的水，可用粗、精加工。用粗、精加工。加工鑄鐵普通不用切削液。組織內有石

14、墨能起光滑作加工鑄鐵普通不用切削液。組織內有石墨能起光滑作用。用硬質合金刀具，也不用切削液。用。用硬質合金刀具，也不用切削液。 鑽孔工鑽孔工藝藝 1.各種零件的孔加工，除去一部分由車、鏜、銑等機床完成外，很大一部分是由鉗工利用鉆床和鉆孔工具(鉆頭、擴孔鉆、鉸刀等)完成的2.鉗工加工孔的方法普通指鉆孔、擴孔和鉸孔。攻絲和套絲攻絲和套絲 攻螺紋攻螺紋(亦稱攻絲亦稱攻絲)：用絲錐：用絲錐在工件內圓柱面上加工出內螺在工件內圓柱面上加工出內螺紋紋 套螺紋(或稱套絲、套扣)：用板牙在圓柱桿上加工外螺紋。 光整加工光整加工 工件光整加工后，可獲得很高的加工精度尺工件光整加工后，可獲得很高的加工精度尺寸精度可

15、達寸精度可達IT6IT5和良好的外表質量和良好的外表質量粗糙度可達粗糙度可達Ra0.10.008m。 1.研磨研磨: 研磨是指在相對運動的研具與工件外研磨是指在相對運動的研具與工件外表之間添加研磨劑，并施加一定的壓力，對工表之間添加研磨劑，并施加一定的壓力，對工件外表進展光整加工的方法。件外表進展光整加工的方法。 研磨工件可獲得研磨工件可獲得IT6IT4的尺寸精的尺寸精度度,外表粗糙度為外表粗糙度為Ra0.10.08m, -方法：機械研磨方法：機械研磨,手工研磨手工研磨 -研磨劑：研磨劑： 磨料磨料,油脂油脂 -研具：鑄鐵研具：鑄鐵,硬木硬木 -研磨不能提高位研磨不能提高位置精度置精度, 但能

16、提高外形精但能提高外形精度度 2.珩磨珩磨 珩磨是利用珩磨頭對已珩磨是利用珩磨頭對已加工孔進展光整加工的加工孔進展光整加工的 -工藝方法工藝方法: 加工精度可加工精度可達達IT6 IT5，外表粗糙度可達，外表粗糙度可達 Ra0.20.025m, 珩磨可獲得較正確的幾珩磨可獲得較正確的幾何外形不能糾正孔何外形不能糾正孔 的位置誤差的位置誤差3.超極光磨超極光磨 超極光磨是在良好光滑和較低壓力超極光磨是在良好光滑和較低壓力520MPa條件下，利用細粒度油石高頻條件下，利用細粒度油石高頻往復擺動，對工件進展光整加工的工藝方往復擺動，對工件進展光整加工的工藝方法。這是一種以提高外表質量為目的的光法。這

17、是一種以提高外表質量為目的的光整加工方法。可達整加工方法?？蛇_Ra0.025一一0.008m 三種運動合成使磨粒在工件外三種運動合成使磨粒在工件外表上構成不反復的軌跡，普通不用以提高表上構成不反復的軌跡，普通不用以提高尺寸精度，也不能糾正預加工中產(chǎn)生的形尺寸精度，也不能糾正預加工中產(chǎn)生的形位位(特別是位置特別是位置)誤差。誤差。 4.4.拋光拋光 拋光是用粘有拋光膏的高速旋轉的彈性拋光是用粘有拋光膏的高速旋轉的彈性輪或砂帶來加工工件外表的光整加工方法，輪或砂帶來加工工件外表的光整加工方法，其主要目的是降低工件外表粗糙度值?？善渲饕康氖墙档凸ぜ獗泶植诙戎怠？蛇_達Ra0.025Ra0.0250

18、.0100.010。 拋光加工時不但有機拋光加工時不但有機械作用而且有化學作用。彈性輪拋光不能械作用而且有化學作用。彈性輪拋光不能糾正預加工所產(chǎn)生的尺寸及形位誤差。糾正預加工所產(chǎn)生的尺寸及形位誤差。超精細砂帶拋光超精細砂帶拋光塑膠成型介紹塑膠概述工程塑料的成型塑料制品消費系統(tǒng)組成成型、機械加工、修飾三個過程組成。簡單消費流程簡單消費流程:工程塑料的成型 粘度及其影響要素粘度及其影響要素 收縮性收縮性 吸濕性吸濕性 定向作用定向作用 工程塑料對各種工程塑料對各種成型方法、成型工成型方法、成型工藝及模具構造的適藝及模具構造的適應才干。應才干。 將坯料或粉狀塑料從注塑機的料抖松緊加熱得料桶，經(jīng)過加熱

19、熔化至粘流太后，由注塞或螺桿的推進而經(jīng)過料桶端部的噴嘴并注入溫度較低的閉合塑模中，從曼蘇模的熔料在收壓的情況下，經(jīng)冷卻固化后，即可堅持塑料行腔所賦予的外形，最后送楷模具，頂出制品。 又稱注塑模塑或注射法，是熱塑性塑料的重要成型方法之一，幾乎一切的熱塑性塑料都可以用注射成型。 周期短 消費率高 能一次成型空間幾何外形復雜、尺寸精度高、帶有各種嵌件的塑料制品， 對多種成型塑料的順應性強 消費過程易于實現(xiàn)自動化 運用 用于熱固性塑料的成型 成型過程 特點 設備 壓機 模具 2壓制成型成型過程成型過程 將粉狀、粒狀或纖維狀熱固性塑料將粉狀、粒狀或纖維狀熱固性塑料轉為熔融的粘流態(tài)，并在這種形狀下流滿型轉

20、為熔融的粘流態(tài)，并在這種形狀下流滿型腔而獲得型腔所賦予的外形，隨后發(fā)生交聯(lián)腔而獲得型腔所賦予的外形，隨后發(fā)生交聯(lián)反響，分子構造由原子線型分子構造轉變?yōu)榉错?，分子構造由原子線型分子構造轉變?yōu)榫W(wǎng)狀分子構造，塑料也由粘流態(tài)轉變?yōu)椴ＡЬW(wǎng)狀分子構造，塑料也由粘流態(tài)轉變?yōu)椴ＡB(tài)，即硬化定型成塑料制品，最后脫模取出態(tài)，即硬化定型成塑料制品，最后脫模取出制品。制品。特點特點設備和模具構造簡單，投資少；設備和模具構造簡單，投資少；可消費大型制品，尤其是有較大平面的平可消費大型制品，尤其是有較大平面的平板類制品，也利用多槽模具大量消費中、板類制品，也利用多槽模具大量消費中、小型制品，制品強度高；小型制品，制品強度

21、高；壓制成型消費周期長，效率低，勞動強度壓制成型消費周期長，效率低，勞動強度大，難以實現(xiàn)自動化。大，難以實現(xiàn)自動化。3層壓成型層壓成型螺桿式擠出機 擠出過程延續(xù)拄塞式擠出機 擠出過程是間隙的 消費棒材、板材、線材、 薄板、 延續(xù)的塑料型材。特點:成型過程延續(xù) 消費率高 制品內部組織均勻致密， 尺寸穩(wěn)定性高 模構造簡單1固態(tài)塑料塑化，并在加壓固態(tài)塑料塑化，并在加壓 情況下使其經(jīng)過情況下使其經(jīng)過 特殊外形特殊外形 的口模而成為截面峪口模的口模而成為截面峪口模 外形類似的延續(xù)體。外形類似的延續(xù)體。2用適當?shù)奶幹梅椒ǎ瑪D出用適當?shù)奶幹梅椒?，擠出 具有粘流態(tài)的延續(xù)體轉變具有粘流態(tài)的延續(xù)體轉變 成玻璃臺延

22、續(xù)體，得到型成玻璃臺延續(xù)體，得到型 材或制材或制 品。品。 注射吹塑成型 擠出吹塑成型 注射機 擠出機 模具 模具中冷卻系統(tǒng) 制品壁厚均勻，尺寸精度 高，事后加工量??； 適于多種熱塑性塑料。 是將已加熱塑化的接近粘流溫度的是將已加熱塑化的接近粘流溫度的熱塑性塑料經(jīng)過一系列相向旋轉的程度熱塑性塑料經(jīng)過一系列相向旋轉的程度滾筒間隙，并在擠壓和延展作用下，成滾筒間隙，并在擠壓和延展作用下，成為規(guī)定尺寸的延續(xù)片狀制品的成型方向。為規(guī)定尺寸的延續(xù)片狀制品的成型方向。 各種薄膜農業(yè)用保溫、保濕薄膜，工業(yè)用包裝薄膜錄象帶基材各種熱成型用片材 大多是熱敏性非晶態(tài)塑料，用得最多：聚氯乙烯。 加工才干大，消費速度

23、快，產(chǎn)質量量 好，消費延續(xù)，可實現(xiàn)自動化；設備龐大，前期投資高，維修復雜， 制品寬度受壓延機滾筒長度的限制。 配制塑料塑化塑料向壓延機供料壓延牽引軋花冷卻卷取切割壓延軟質聚氯乙烯薄膜時，將布or紙張伴隨薄膜一同壓延成型，那么薄膜就會粘在布或紙張上，所得制品為涂層布，也就是人造革or塑料墻紙，這種成型方法稱壓延涂層法。 1熱成型過程 3特點 消費率高，設備投資少，能生 產(chǎn)面積大的塑料制品；后續(xù)加工工序多，本錢高。 利用熱塑性塑料的片材作為原資料來利用熱塑性塑料的片材作為原資料來制造塑料制品的一種塑料成型方法。制造塑料制品的一種塑料成型方法。 2用途 消費內凹外凸的半殼形塑料制品 先將裁成一定尺寸

24、外形的塑料片材夾在先將裁成一定尺寸外形的塑料片材夾在框架上，塑料片材被加熱至熱彈形狀，然后框架上，塑料片材被加熱至熱彈形狀，然后借助施加的壓力使塑料片材貼近模具型面，借助施加的壓力使塑料片材貼近模具型面，得到與模具型面相仿的外形，經(jīng)冷卻脫模后得到與模具型面相仿的外形，經(jīng)冷卻脫模后獲得制品。獲得制品。 澆筑成型澆筑成型 將已預備將已預備好的澆注原料注入模具中，好的澆注原料注入模具中，并使其固化，從而獲得與并使其固化，從而獲得與模具型腔相吻合的塑料制模具型腔相吻合的塑料制品。品。嵌鑄成型嵌鑄成型 又稱封入又稱封入成型，是將各種物體包封成型，是將各種物體包封在塑料中的一種成型方法。在塑料中的一種成型方法。 滾塑滾塑 靠液態(tài)塑料自重靠液態(tài)塑料自重 作用流動并粘附于旋轉模作用流動并粘附于旋轉模 具的型腔壁上，經(jīng)固化定具的型腔壁上，經(jīng)固化定 型獲