机械制造概述

⑤便于机械化和自动化操作。 ⑥焊件会产生应力和变形,且易开裂。
4、热处理工
金属材料可通过热处理改变其内部组织，从 而改善材料的工艺性能和使用性能，所以热处理 在机械制造业中占有很重要的地位。
热处理工是指操作热处理设备，对金属材料进 行热处理加工的工种。
根据不同的热处理工艺，一般可以将热处理分 成整体热处理、表面热处理、化学热处理和其他热 处理四类。
① 模锻锤上模锻（锤上模锻)
锤上模锻 1－模座 2、4、6－楔子 3－模垫 5－锻模 7－锤头 8、9－燕尾
②压力机上模锻
曲柄压力机
摩擦压力机
③ 胎模锻
胎模锻是一种在自由锻造的设备上用胎模生产锻件的方法。
胎模锻 1－导销孔 2－导销 3－小孔
4－模膛 5－毛边槽
③ 板料冲压
板料冲压是用冲模使板料分离或变形的一种加工方法。 板料冲压通常在冷态下进行，所以又称为冷冲压。
剪床 冲 床
板料冲压的基本工序
(1) 剪切 (2) 落料和冲孔
落料和冲孔时金属的变形过程
(3) 修整 (4) 弯曲
修整工序简图 a)外圆修整 b)内孔修整
弯曲工序简图
(5) 拉深
拉深工序简图
(6) 成形
成形简图 a）橡皮压筋 b）胀形
(7) 翻边
翻边简图
3、焊接工
焊接是通过加热或加压（或两者并用），并且 用（或不用）填充材料，使焊件达到原子间结合的 连接方法。
焊条药皮 CO2气体
渣壳 熔渣 焊缝
焊条电弧焊
焊条 熔滴 熔池 焊件
硬钎焊
钎焊
软钎焊
CO2焊
摩擦焊 电阻焊
压焊
氩弧焊
（1） 焊接方法分类
熔焊
气体保护焊
电渣焊 气焊 电弧焊
埋弧焊 焊条电弧焊
（2） 焊接的特点
①能减轻结构件的重量，节约大量金属材料。 ②生产率高，生产周期短，劳动强度低。
③接头质量高，致密性好。 ④产品成本低。
（1）铸造的方法
砂型铸造
以沙为主要造型材料制备铸型的一种铸造方法。
特种铸造
砂型铸造以外的其他铸造方法。
砂型铸造
砂型铸造生产过程
（1）金属砂型铸造 （2）熔模铸造 （3）压力铸造
（4）离心铸造
（1）金属砂型铸造
根据分型面位置的不同，金属砂型可分为垂直分型式、 水平分型式和复合分型式等。其中垂直分型式的金属型应 用较多。
垂直分型式金属砂型铸造 1－左半型 Leabharlann Baidu－垂直型芯 3－右半型 4－水平型芯 5－铝活塞铸件
（2）压力铸造
压力铸造是将熔融的金属在高压下快速地压入金属 型中，并在压力下凝固以获得铸件的方法。
卧式压铸机工艺过程 a) 浇注 b) 压射 c) 开型 b) 1－压缸 2－活塞 3－压型 4－铸件 5－推杆
利用冲击力或 静压力使经过加热 的金属在锻压设备 上、下砧铁之间塑 性变形、自由流动 称为自由锻造。
水压机锻造
例：
（2）模样锻造
模型锻造是将金属 坯料放在具有一定形状 的锻模模膛内受冲击力 或压力后变形而获得锻 件的方法。
模型锻造按使用设 备的不同分为模锻锤上 模锻、压力机上模锻和 胎模锻等。
a) 自由锻造 b) 模型锻造 c) 板料冲压 d) 轧制 e) 挤压 f) 拉丝
❖ 锻压加工的特点
1）改善金属组织、提高力学性能。 2）有较高的生产率。 3）节约金属材料。 4）锻压主要生产承受重载荷零件的毛坯，如机 器中的主轴、齿轮等，但不能获得形状复杂的 毛坯或零件。
❖ 锻压加工的分类
（1）自由锻造
第１章 机械制造概述
§1-3 机械加工工种分类(二)
➢机械加工工种一般可以分为几大类？
➢冷加工又有哪些种类？各采用哪些设备？
§1-3 机械加工工种分类
二、热加工工种
1、铸造工 铸造工指操作铸造设备进行铸造加工的工种。
铸造是将经过融化的液态金属浇注到与零件形 状、尺寸相适应的铸型中，冷却凝固后获得毛坯或 零件的一种工艺方法。
故性能不如锻件。
2、锻压工 锻压工指操作锻造机械设备及辅助工具进行
金属工件的毛坯剁料、镦粗、冲孔、成型等锻造 加工的工种。
锻造是借助于外力作用，使金属坯料产生塑 性变形，从而获得所要求的形状、尺寸和力学性 能的毛坯或零件的一种工艺方法。
锻压是锻造与板料冲压的合称，属于金属压 力加工生产的一部分，它包括自由锻造、模样锻 造、板料冲压等方法（金属压力加工另外还有轧 制、拉拔、挤压等）。
3. 加工过程中工具和工件之间不存在显著的 切削力。
常用特种加工方法分类表
特种加工方法
能量形式 作用原理 英文缩写
成形加工 电能、热能 电火花加工
线切割加工 电能、热能
熔化、气化 熔化、气化
EDM WEDM
电解加工 电化学能
阳极溶解
ECM
电化学加工 电解磨削 电化学机械能 阳极溶解 磨削 EGM
激光加工
电铸、电镀 电化学能 切割、打孔 光能、热能 表面改性 光能、热能
阴极沉积 熔化、气化 熔化、相变
EFM EPM LBM LBT
电子束加工 切割、打孔 电能、热能 熔化、气化 EBM
离子束加工 刻蚀、镀膜 电能、动能 原子撞击
IBM
超声加工 切割、打孔 声能、机械能 磨料高频撞击 USM
1、 电火花加工与线切割加工工种
（3）熔模铸造
熔模铸造是最常用的精密铸造方法。
熔模铸造的工艺过程
a) 压型 b) 注蜡 c) 单个蜡模 d) 组合蜡模 e) 结壳、熔蜡 f) 填砂浇 注
（4）离心铸造
离心铸造是将液体金属浇入高速旋转的铸型中，使金属 在离心力作用下填充铸型并结晶凝固而制成铸件的方法。
离心铸造一般都是在离心机上进行的。
三、特种加工工种 特种加工工种所解决的几大问题：
1. 解决各种难切削材料的加工问题； 2. 解决各种复杂表面的加工问题； 3. 解决各种超精或具有特殊要求的零件
的加工问题。
❖ 特种加工的特点
1. 主要利用电能、电化学能、声能、光能、 热能等去除材料，而不是主要依靠机械能。
2. 工具硬度可以低于被加工材料的硬度。
离心铸造示意图 a) 立式离心铸造 b) 卧式离心铸造
（2）铸造的特点
1) 可以制成形状十分复杂的铸件。 2) 铸件的形状和尺寸皆接近于零件，可节省金属， 减少切削加工的工作量。 3) 适应的生产范围较广。 4) 原材料来源广泛，价格低廉，工艺设备简单，生 产成本低。 5）工艺过程难以控制，质量不够稳定，废品率较高。 6）铸件内部易出现缩孔、缩松、气孔、砂眼等缺陷，