金属 非金属材料加工(最新版)ppt课件

1、1-1-金屬與非金屬金屬與非金屬2-2-资资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.金属金属: : 具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且 其导电才干随温度的增高而减小其导电才干随温度的增高而减小, ,富有延性和展性等特性富有延性和展性等特性 的物质的物质. .金属内部原子具有规律性陈列的固体金属内部原子具有规律性陈列的固体( (即晶体即晶体).).金屬與非金屬2.2.非金属非金属: : 普通说没有金属光泽和延展性、不易导电、

2、传普通说没有金属光泽和延展性、不易导电、传 熱的单质，除溴以外熱的单质，除溴以外, ,在常温下都是气体或固体，这就在常温下都是气体或固体，这就 就是就是“非金属的定义非金属的定义, ,它的范围比较广，像氧、氮、硫、它的范围比较广，像氧、氮、硫、 磷等的物质磷等的物质. .金属内部原子具有规律性陈列的固体金属内部原子具有规律性陈列的固体( (即晶即晶体体).).金属组织金属组织合金：一种金属元素与另外一种或几种元素，经过熔化或其他方法结合而成的具有金属合金：一种金属元素与另外一种或几种元素，经过熔化或其他方法结合而成的具有金属特性的物质。特性的物质。 相：合金中同一化学成分、同一聚集形状，并以界

3、面相互分开的各个相：合金中同一化学成分、同一聚集形状，并以界面相互分开的各个均匀组成部分。均匀组成部分。固溶体：是一个或几个组元的原子化合物溶入另一个组元的晶格中，而仍坚持固溶体：是一个或几个组元的原子化合物溶入另一个组元的晶格中，而仍坚持另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种景象叫固溶强化景象。和强度升高，这种景象叫固溶强化景

4、象。金属化合物：合金的组元间以一定比例发生相互作用儿生成的一种新相，通常能以化学金属化合物：合金的组元间以一定比例发生相互作用儿生成的一种新相，通常能以化学式表示其组成。式表示其组成。机械混合物：由两种相或两种以上的相机械的混合在一同而得到的多相集合体。机械混合物：由两种相或两种以上的相机械的混合在一同而得到的多相集合体。铁素体：碳在铁素体：碳在a-Fe体心立方构造的铁中的间隙固溶体。体心立方构造的铁中的间隙固溶体。奥氏体：碳在奥氏体：碳在g-Fe面心立方构造的铁中的间隙固溶体。面心立方构造的铁中的间隙固溶体。渗碳体：碳和铁构成的稳定化合物渗碳体：碳和铁构成的稳定化合物Fe3c。珠光体：铁素体

5、和渗碳体组成的机械混合物珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物F+Fe3c 含碳含碳0.77%高温莱氏体：渗碳体和奥氏体组成的机械混合物含碳高温莱氏体：渗碳体和奥氏体组成的机械混合物含碳4.3% 资资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：熔炼金属，并将熔凝固成形：熔炼金属，并将熔融金属浇注、压射或吸入铸型融金属浇注、压射或吸入铸型型腔中，凝固成为一定外形和型腔中，凝固成为一定外形和性能的铸件。性能的铸件。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：金属切削加工是用切削工具将坯料或工件上的多余资料切除，以获得所要求的尺寸、外形、位置精度和外表质量

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)轨迹法 (2)成形法 (3)相切法 (4)展成法 金属切削加工的根底知识金属切削加工的根底知识1.加工质量要求加工质量要求 2外表加工质量以外表粗糙度标志外表加工质量以外表粗糙度标志 标志：标志： 、 、 、 数字为数字为Ram。 Ra越小，外表越小，外表愈光洁。愈光洁。6.30.8 1.6 3.2 1 加工精度加工精度尺寸精度：分为尺寸精度：分为

7、20级：级： T00、T01、T1、T2 - T18 T7 T6常用于机床、机器、车辆和仪表；常用于机床、机器、车辆和仪表； T9 T8属于中等精度，用于重型机械。属于中等精度，用于重型机械。外形精度：直线度、平面度、圆度、圆柱度等。外形精度：直线度、平面度、圆度、圆柱度等。位置精度：平行度、垂直度、同轴度、对称度等。位置精度：平行度、垂直度、同轴度、对称度等。2 切削运动与切削要素切削运动与切削要素 1).切削运动切削运动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构成的軌跡運動而构成的,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,切削机床上刀具与工件之間必切削机床上刀具

8、与工件之間必須有適當的相对运动。須有適當的相对运动。 根据其作用不同而分为主运动和根据其作用不同而分为主运动和进给运动。进给运动。车车 削削铣铣 削削主运动主运动 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；耗费功率最速度最高；耗费功率最大；切下金属的主体运动。如车削中工件的旋转运动；铣削大；切下金属的主体运动。如车削中工件的旋转运动；铣削中刀具的旋转等。中刀具的旋转等。 进给运动个或多个进给运动个或多个 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,维持新的金属层维持新的金属层延续投入切削，耗费功率小。如车削中车刀的直线平移轴向或延续投

9、入切削，耗费功率小。如车削中车刀的直线平移轴向或径向进给和铣削中任务台带着工件的直线挪动。径向进给和铣削中任务台带着工件的直线挪动。注释注释:1、主运动可以使旋转运动，也可以是往复运动；、主运动可以使旋转运动，也可以是往复运动；2、主运动可以是工件来实现车外圆、主运动可以是工件来实现车外圆,主运动主运动 也可以是刀具也可以是刀具来实现切断、刨、铣加工来实现切断、刨、铣加工;3、主运动只需一个，进给运动可以一个以上。、主运动只需一个，进给运动可以一个以上。 .切削三要素切削三要素切削速度切削速度v进给量进给量f切削深度切削深度a指在主运动一个指在主运动一个循环内，刀具与循环内，刀具与工件在进给方

10、向工件在进给方向上的相对位移上的相对位移指在单位时间内工指在单位时间内工件和刀具沿主运动件和刀具沿主运动方向的相对位移方向的相对位移待加工外表到待加工外表到已加工外表间已加工外表间的垂直间隔的垂直间隔3.切削层参数切削层参数切削厚度：垂直于加工外表度量的切削层尺寸；切削厚度：垂直于加工外表度量的切削层尺寸；切削宽度：沿主切削刃度量的切削层尺寸；切削宽度：沿主切削刃度量的切削层尺寸；切削面积：切削层在垂直于切削速度截面内的面积。切削面积：切削层在垂直于切削速度截面内的面积。 4.刀具构造刀具构造刀具的刀具的构造方式构造方式整体式整体式焊接式焊接式机夹不机夹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，坚持了硬质合金的陷，坚持了硬质合金的原有性能，提高了刀具原有性能，提高了刀具的耐用度的耐用度构造简单、紧凑、刚性构造简单、紧凑、刚性好，可磨出各种所需角好，可磨出各种所需角度，运用广泛度，运用广泛多为高速钢车刀，其构多为高速钢车刀，其构造简单，制造、运用都造简单，制造、运用都方便方便5.金属的切削过程金属的切削过程 金属在切削过程中金属在切削过程中,会出现一系列物理景象会出现一系列物理景象,如金属变如金属变形、切削力、切削热、刀具磨损等，这些都是以切屑构形、切削力、切削热、刀具磨损等，这些都是以切屑构成过程为根底而消费中出现的许多问题，

12、如积屑瘤、振成过程为根底而消费中出现的许多问题，如积屑瘤、振动、卷屑、断屑等，都与切削过程亲密相关。动、卷屑、断屑等，都与切削过程亲密相关。切削热和切削液切削热和切削液 2切削热由切屑、工件、刀具及周围介质空气传出切削热由切屑、工件、刀具及周围介质空气传出 以切屑传热为主。散热条件不好，切削温度提高以切屑传热为主。散热条件不好，切削温度提高.切削切削 温度过高会影响工件加工精度和刀具耐用度。温度过高会影响工件加工精度和刀具耐用度。1.1.切削热切削热 1 1切削热来源切削热来源 切削过程中工件弹、塑性变形直至分别所切削过程中工件弹、塑性变形直至分别所产生的产生的 热；热； 切削与刀头前刀面的摩

13、擦热；切削与刀头前刀面的摩擦热； 工件与刀头后刀面的摩擦热。工件与刀头后刀面的摩擦热。2.切削液 作用：改善光滑条件，减小摩擦热；冷却降 温， 改善散热条件；清洗工件等。3.切削液分类：切削液分类： 1) 水溶液加一定量的防锈剂水溶液加一定量的防锈剂苏打苏打 主主要起冷却降温要起冷却降温 作用作用;用于粗加工。用于粗加工。 2) 矿物油矿物油 同时起光滑和冷却作用同时起光滑和冷却作用,以光滑为主以光滑为主; 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释，乳化液乳化油加水稀释，70%98%的水，可的水，可用粗、精加工。用粗、精加工。加工铸铁普通不用切削液。组织内有石

14、墨能起光滑作加工铸铁普通不用切削液。组织内有石墨能起光滑作用。用硬质合金刀具，也不用切削液。用。用硬质合金刀具，也不用切削液。 鑽孔工鑽孔工藝藝 1.各种零件的孔加工，除去一部分由车、镗、铣等机床完成外，很大一部分是由钳工利用钻床和钻孔工具(钻头、扩孔钻、铰刀等)完成的2.钳工加工孔的方法普通指钻孔、扩孔和铰孔。攻丝和套丝攻丝和套丝 攻螺纹攻螺纹(亦称攻丝亦称攻丝)：用丝锥：用丝锥在工件内圆柱面上加工出内螺在工件内圆柱面上加工出内螺纹纹 套螺纹(或称套丝、套扣)：用板牙在圆柱杆上加工外螺纹。 光整加工光整加工 工件光整加工后，可获得很高的加工精度尺工件光整加工后，可获得很高的加工精度尺寸精度可

15、达寸精度可达IT6IT5和良好的外表质量和良好的外表质量粗糙度可达粗糙度可达Ra0.10.008m。 1.研磨研磨: 研磨是指在相对运动的研具与工件外研磨是指在相对运动的研具与工件外表之间添加研磨剂，并施加一定的压力，对工表之间添加研磨剂，并施加一定的压力，对工件外表进展光整加工的方法。件外表进展光整加工的方法。 研磨工件可获得研磨工件可获得IT6IT4的尺寸精的尺寸精度度,外表粗糙度为外表粗糙度为Ra0.10.08m, -方法：机械研磨方法：机械研磨,手工研磨手工研磨 -研磨剂：研磨剂： 磨料磨料,油脂油脂 -研具：铸铁研具：铸铁,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 珩磨是利用珩磨头对已珩磨是利用珩磨头对已加工孔进展光整加工的加工孔进展光整加工的 -工艺方法工艺方法: 加工精度可加工精度可达达IT6 IT5，外表粗糙度可达，外表粗糙度可达 Ra0.20.025m, 珩磨可获得较正确的几珩磨可获得较正确的几何外形不能纠正孔何外形不能纠正孔 的位置誤差的位置誤差3.超极光磨超极光磨 超极光磨是在良好光滑和较低压力超极光磨是在良好光滑和较低压力520MPa条件下，利用细粒度油石高频条件下，利用细粒度油石高频往复摆动，对工件进展光整加工的工艺方往复摆动，对工件进展光整加工的工艺方法。这是一种以提高外表质量为目的的光法。这

17、是一种以提高外表质量为目的的光整加工方法。可达整加工方法。可达Ra0.025一一0.008m 三种运动合成使磨粒在工件外三种运动合成使磨粒在工件外表上构成不反复的轨迹，普通不用以提高表上构成不反复的轨迹，普通不用以提高尺寸精度，也不能纠正预加工中产生的形尺寸精度，也不能纠正预加工中产生的形位位(特别是位置特别是位置)误差。误差。 4.4.抛光抛光 抛光是用粘有抛光膏的高速旋转的弹性抛光是用粘有抛光膏的高速旋转的弹性轮或砂带来加工工件外表的光整加工方法，轮或砂带来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。可其主要目的是降低工件外表粗糙度值。可达达Ra0.025Ra0.0250

18、.0100.010。 抛光加工时不但有机抛光加工时不但有机械作用而且有化学作用。弹性轮抛光不能械作用而且有化学作用。弹性轮抛光不能纠正预加工所产生的尺寸及形位误差。纠正预加工所产生的尺寸及形位误差。超精细砂带抛光超精细砂带抛光塑膠成型介紹塑膠概述工程塑料的成型塑料制品消费系统组成成型、机械加工、修饰三个过程组成。简单消费流程简单消费流程:工程塑料的成型 粘度及其影响要素粘度及其影响要素 收缩性收缩性 吸湿性吸湿性 定向作用定向作用 工程塑料对各种工程塑料对各种成型方法、成型工成型方法、成型工艺及模具构造的适艺及模具构造的适应才干。应才干。 将坯料或粉状塑料从注塑机的料抖松紧加热得料桶，经过加热

19、熔化至粘流太后，由注塞或螺杆的推进而经过料桶端部的喷嘴并注入温度较低的闭合塑模中，从曼苏模的熔料在收压的情况下，经冷却固化后，即可坚持塑料行腔所赋予的外形，最后送楷模具，顶出制品。 又称注塑模塑或注射法，是热塑性塑料的重要成型方法之一，几乎一切的热塑性塑料都可以用注射成型。 周期短 消费率高 能一次成型空间几何外形复杂、尺寸精度高、带有各种嵌件的塑料制品， 对多种成型塑料的顺应性强 消费过程易于实现自动化 运用 用于热固性塑料的成型 成型过程 特点 设备 压机 模具 2压制成型成型过程成型过程 将粉状、粒状或纤维状热固性塑料将粉状、粒状或纤维状热固性塑料转为熔融的粘流态，并在这种形状下流满型转

20、为熔融的粘流态，并在这种形状下流满型腔而获得型腔所赋予的外形，随后发生交联腔而获得型腔所赋予的外形，随后发生交联反响，分子构造由原子线型分子构造转变为反响，分子构造由原子线型分子构造转变为网状分子构造，塑料也由粘流态转变为玻璃网状分子构造，塑料也由粘流态转变为玻璃态，即硬化定型成塑料制品，最后脱模取出态，即硬化定型成塑料制品，最后脱模取出制品。制品。特点特点设备和模具构造简单，投资少；设备和模具构造简单，投资少；可消费大型制品，尤其是有较大平面的平可消费大型制品，尤其是有较大平面的平板类制品，也利用多槽模具大量消费中、板类制品，也利用多槽模具大量消费中、小型制品，制品强度高；小型制品，制品强度

21、高；压制成型消费周期长，效率低，劳动强度压制成型消费周期长，效率低，劳动强度大，难以实现自动化。大，难以实现自动化。3层压成型层压成型螺杆式挤出机 挤出过程延续拄塞式挤出机 挤出过程是间隙的 消费棒材、板材、线材、 薄板、 延续的塑料型材。特點:成型过程延续 消费率高 制品内部组织均匀致密， 尺寸稳定性高 模构造简单1固态塑料塑化，并在加压固态塑料塑化，并在加压 情况下使其经过情况下使其经过 特殊外形特殊外形 的口模而成为截面峪口模的口模而成为截面峪口模 外形类似的延续体。外形类似的延续体。2用适当的处置方法，挤出用适当的处置方法，挤出 具有粘流态的延续体转变具有粘流态的延续体转变 成玻璃台延

22、续体，得到型成玻璃台延续体，得到型 材或制材或制 品。品。 注射吹塑成型 挤出吹塑成型 注射机 挤出机 模具 模具中冷却系统 制品壁厚均匀，尺寸精度 高，事后加工量小； 适于多种热塑性塑料。 是将已加热塑化的接近粘流温度的是将已加热塑化的接近粘流温度的热塑性塑料经过一系列相向旋转的程度热塑性塑料经过一系列相向旋转的程度滚筒间隙，并在挤压和延展作用下，成滚筒间隙，并在挤压和延展作用下，成为规定尺寸的延续片状制品的成型方向。为规定尺寸的延续片状制品的成型方向。 各种薄膜农业用保温、保湿薄膜，工业用包装薄膜录象带基材各种热成型用片材 大多是热敏性非晶态塑料，用得最多：聚氯乙烯。 加工才干大，消费速度

23、快，产质量量 好，消费延续，可实现自动化；设备庞大，前期投资高，维修复杂， 制品宽度受压延机滚筒长度的限制。 配制塑料塑化塑料向压延机供料压延牵引轧花冷却卷取切割压延软质聚氯乙烯薄膜时，将布or纸张伴随薄膜一同压延成型，那么薄膜就会粘在布或纸张上，所得制品为涂层布，也就是人造革or塑料墙纸，这种成型方法称压延涂层法。 1热成型过程 3特点 消费率高，设备投资少，能生 产面积大的塑料制品；后续加工工序多，本钱高。 利用热塑性塑料的片材作为原资料来利用热塑性塑料的片材作为原资料来制造塑料制品的一种塑料成型方法。制造塑料制品的一种塑料成型方法。 2用途 消费内凹外凸的半壳形塑料制品 先将裁成一定尺寸

24、外形的塑料片材夹在先将裁成一定尺寸外形的塑料片材夹在框架上，塑料片材被加热至热弹形状，然后框架上，塑料片材被加热至热弹形状，然后借助施加的压力使塑料片材贴近模具型面，借助施加的压力使塑料片材贴近模具型面，得到与模具型面相仿的外形，经冷却脱模后得到与模具型面相仿的外形，经冷却脱模后获得制品。获得制品。 浇筑成型浇筑成型 将已预备将已预备好的浇注原料注入模具中，好的浇注原料注入模具中，并使其固化，从而获得与并使其固化，从而获得与模具型腔相吻合的塑料制模具型腔相吻合的塑料制品。品。嵌铸成型嵌铸成型 又称封入又称封入成型，是将各种物体包封成型，是将各种物体包封在塑料中的一种成型方法。在塑料中的一种成型方法。 滚塑滚塑 靠液态塑料自重靠液态塑料自重 作用流动并粘附于旋转模作用流动并粘附于旋转模 具的型腔壁上，经固化定具的型腔壁上，经固化定 型获