《金屬加工工藝流程介紹》課件

金屬加工工藝流程介紹目錄1金屬加工概述定義、歷史、原理2主要加工工藝切削、成形、焊接、鑄造3工藝流程詳解各工藝步驟、質(zhì)量控制4新興技術(shù)與趨勢金屬加工的定義與重要性工業(yè)核心技術(shù)支撐制造業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)決定產(chǎn)品質(zhì)量精度與性能直接相關(guān)推動技術(shù)創(chuàng)新新工藝催生新產(chǎn)品金屬加工的歷史發(fā)展1古代手工時期青銅器、鐵器制作2工業(yè)革命時期蒸汽動力機械加工3現(xiàn)代精密加工數(shù)控技術(shù)、自動化4智能制造階段數(shù)字化、智能化金屬加工的基本原理材料科學(xué)基礎(chǔ)晶體結(jié)構(gòu)影響加工性能合金相組成決定機械特性力學(xué)原理應(yīng)力分布影響變形行為熱力學(xué)性質(zhì)決定加工溫度常見金屬材料及其特性鋼鐵強度高價格低易銹蝕鋁合金密度小耐腐蝕導(dǎo)熱好銅合金導(dǎo)電佳可塑性強抗菌性好鈦合金比強度高耐高溫生物相容金屬加工的分類按加工方式切削加工塑性成形焊接連接鑄造成型按加工溫度熱加工（高溫）溫加工（中溫）冷加工（常溫）切削加工概述原理刀具切除多余材料主要設(shè)備車床、銑床、鉆床基本要素切削力、熱量、精度車削加工工藝特點工件旋轉(zhuǎn)，刀具進給精度優(yōu)勢表面質(zhì)量好，尺寸穩(wěn)定應(yīng)用范圍軸類、盤類零件加工自動化水平數(shù)控化程度高銑削加工高精度成形復(fù)雜曲面加工多刃切削效率高，受力小多樣性材料適應(yīng)不同硬度鉆削加工1刀具特點螺旋鉆頭，切屑排出2加工特性軸向進給，徑向旋轉(zhuǎn)3應(yīng)用領(lǐng)域孔加工，套孔定位4技術(shù)難點深孔鉆削，飛邊控制磨削加工微量切削高精度，小余量多刃砂輪磨粒切削，熱量分散表面光潔精加工，后處理塑性成形加工概述0.2%塑性變形最小屈服應(yīng)力1500℃最高溫度熱成形工藝30%生產(chǎn)占比金屬加工中比例鍛造沖壓沖裁過程分離材料，精確切割彎曲成形改變板材形狀，保持完整拉深工藝形成空心件，減薄變形擠壓生產(chǎn)效率材料利用率軋制熱軋再結(jié)晶溫度以上加工變形抗力小成形能力強表面質(zhì)量差冷軋室溫下進行軋制精度高表面光潔硬化效應(yīng)明顯焊接加工概述熱能熔化金屬壓力接觸結(jié)合冶金原子擴散凝固形成連接電弧焊電極準(zhǔn)備選擇適合焊條引弧穩(wěn)弧形成熔池送進焊條控制焊縫成形清理檢查確保焊接質(zhì)量氣體保護焊焊接類型保護氣體適用材料特點TIG焊氬氣不銹鋼、鋁焊縫美觀MIG焊氬氣、混合氣碳鋼、低合金鋼效率高MAG焊CO2、混合氣碳鋼成本低電阻焊裝夾定位工件間緊密接觸電極加壓施加適當(dāng)壓力通電加熱局部熔化形成熔核保壓冷卻維持壓力直到凝固特種焊接鑄造加工概述成形原理液態(tài)金屬澆注成形適用范圍復(fù)雜形狀，難加工材料工業(yè)地位基礎(chǔ)成形技術(shù)，應(yīng)用廣泛砂型鑄造制作模樣木質(zhì)或金屬模具造型制芯制作砂型和砂芯熔煉澆注熔化金屬并澆入型腔清理熱處理落砂、去毛刺、熱處理壓力鑄造汽車零部件電子外殼機械設(shè)備建筑五金其他離心鑄造離心力原理利用離心力使金屬分布組織特點致密性好，無氣孔典型產(chǎn)品管狀件，回轉(zhuǎn)體精密鑄造1高精度尺寸精確，表面光潔復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)腔、薄壁、曲面優(yōu)質(zhì)材質(zhì)合金化均勻，性能穩(wěn)定熱處理加工概述熱處理目的改變內(nèi)部組織提高機械性能消除內(nèi)應(yīng)力主要類型退火正火淬火回火退火時間(小時)溫度(℃)正火工藝特點空氣冷卻冷卻速度中等操作簡便與退火區(qū)別冷卻速度更快組織更細(xì)小強度更高適用場景中碳鋼大型鑄件鍛件預(yù)處理淬火加熱升溫至奧氏體溫度保溫均勻化組織快速冷卻水、油或鹽浴冷卻馬氏體形成獲得高硬度組織回火150℃低溫回火減少內(nèi)應(yīng)力，保持硬度350℃中溫回火提高韌性，強度適中550℃高溫回火最大韌性，降低硬度表面處理概述防護目的防腐蝕，提高耐磨性裝飾目的改善外觀，增加價值功能目的特殊性能，電氣絕緣主要方法電鍍，氧化，涂裝電鍍前處理清洗、除油、酸洗電鍍鍍鉻、鍍鋅、鍍鎳后處理鈍化、烘干、封閉檢驗厚度測試，結(jié)合力檢查陽極氧化工藝過程電解形成氧化膜膜層結(jié)構(gòu)多孔六角柱狀結(jié)構(gòu)染色封閉多彩表面，高耐腐蝕噴涂表面處理打磨、除銹、脫脂涂料噴涂均勻覆蓋，控制厚度固化干燥加熱固化，形成保護層物理氣相沉積（PVD）1真空環(huán)境低壓腔體，高純度2靶材蒸發(fā)電弧、磁控濺射3氣相傳輸原子級遷移4沉積凝結(jié)納米級薄膜形成化學(xué)氣相沉積（CVD）特性PVDCVD操作溫度低溫高溫覆蓋性線性沉積全面覆蓋膜層結(jié)合力一般極強典型應(yīng)用裝飾、切削刀具耐磨、半導(dǎo)體特種加工方法概述能量方式電、光、聲能加工化學(xué)方式化學(xué)反應(yīng)加工適用場景難加工材料，復(fù)雜結(jié)構(gòu)電火花加工激光加工激光切割高精度輪廓切割激光雕刻表面圖案，淺層加工激光焊接精密焊接，熱影響小激光淬火局部硬化，變形小超聲波加工工作原理高頻振動，磨粒沖擊無熱、無力、微變形適用材料硬脆材料極佳玻璃陶瓷寶石硬質(zhì)合金電化學(xué)加工加工原理電解反應(yīng)陽極金屬溶解無接觸加工工藝特點無熱、無力表面光潔度高無工具磨損應(yīng)用領(lǐng)域復(fù)雜型腔硬質(zhì)合金零件精密小孔金屬粉末注射成型（MIM）配料混合金屬粉末與粘結(jié)劑混合注射成型注入模具，初步成形脫脂去除粘結(jié)劑燒結(jié)高溫致密化，提高強度增材制造（3D打?。┻x區(qū)激光熔化高密度，復(fù)雜結(jié)構(gòu)電子束熔融真空環(huán)境，高純度直接金屬沉積大型零件，修復(fù)應(yīng)用復(fù)合加工技術(shù)一次裝夾減少定位誤差2工藝集成車銑磨復(fù)合加工質(zhì)量提升精度高，一致性好智能制造在金屬加工中的應(yīng)用數(shù)據(jù)采集傳感器實時監(jiān)測數(shù)據(jù)分析大數(shù)據(jù)處理，模型建立智能決策自動優(yōu)化參數(shù)執(zhí)行控制智能設(shè)備執(zhí)行操作金屬加工自動化75%效率提升相比傳統(tǒng)工藝85%不良率降低質(zhì)量一致性提高30%成本節(jié)約長期運營成本加工工藝優(yōu)化分析現(xiàn)狀識別問題點1方案設(shè)計制定優(yōu)化計劃實施改進執(zhí)行優(yōu)化方案3評估效果驗證優(yōu)化成果4質(zhì)量控制與檢測尺寸檢測三坐標(biāo)測量，激光掃描內(nèi)部缺陷檢測X射線，超聲波探傷表面質(zhì)量檢測表面粗糙度，涂層厚度性能測試硬度，強度，疲勞壽命環(huán)保與節(jié)能技術(shù)安全生產(chǎn)危險源識別機械傷害高溫燙傷粉塵危害噪聲污染防護措施安全裝置警示標(biāo)識個人防護安全培訓(xùn)應(yīng)急處理應(yīng)急預(yù)案急救設(shè)備疏散路線演練考核金屬加工新材料微納加工技術(shù)微細(xì)加工微米級精度微銑削微電火花精密電鑄納米加工納米級精度原子層沉積納米壓印聚焦離子束綠色加工技術(shù)干式加工無切削液，零污染微量潤滑油霧冷卻，用量少近凈成形減少后續(xù)加工，節(jié)約材料金屬加工工藝選擇產(chǎn)品分析結(jié)構(gòu)、精度、材料工藝對比可行性、經(jīng)濟性最優(yōu)方案綜合評估，確定路線加工工藝經(jīng)濟性分析材料成本設(shè)備折舊人工成本能源費用工具耗材其他費用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)類型主要內(nèi)容適用范圍國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)基本要求全國范圍行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)規(guī)范特定行業(yè)國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)全球統(tǒng)一國際貿(mào)易企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)