機(jī)械加工技術(shù)短訓(xùn)學(xué)習(xí)心得體會(huì)
在培訓(xùn)過(guò)程中進(jìn)行了熱加工工藝的學(xué)習(xí)，內(nèi)容主要包含鑄造、鍛壓、焊接以及金屬材料的前沿知識(shí)知識(shí)。
鑄造是歷史最悠久的制造工藝。通過(guò)鑄造，可以得到內(nèi)腔和外形很復(fù)雜的毛坯，可以針對(duì)各種合金進(jìn)行鑄造，并且鑄造件的尺寸大小可以在一個(gè)很大的范圍內(nèi)波動(dòng)。但是同時(shí)，鑄造也存在一些缺點(diǎn)，比如組織疏松，晶粒粗大，力學(xué)性能較差和難以精確控制等。盡管如此，隨著鑄造技術(shù)的發(fā)展，特種鑄造工藝的誕生，鑄造的精確度已經(jīng)可以提高到CT4，表面粗糙度最小可以提高到0.8um。各種材料的鑄造性能有很大的差距，這主要由金屬的液態(tài)成形特征決定。
鍛壓是對(duì)金屬坯料施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形，以改變其形狀、尺寸，并改善其內(nèi)部組織性能，從而獲得所需毛坯或零件的加工方法。鍛壓包含鍛造和沖壓兩種。鍛壓不同于鑄造的主要是金屬的加工形態(tài)，通常鍛壓的毛坯是由鑄造所得到的。鍛壓件的組織致密，力學(xué)性能明顯好于相同化學(xué)成分的鑄件。鍛造的過(guò)程主要是金屬晶粒的變形，金屬晶粒變形的特性和鍛造流線的連貫性決定了所鍛造出來(lái)的鍛件的質(zhì)量。鍛造分為自由鍛和模鍛，模鍛的精度要高于自由鍛。自由鍛投資費(fèi)用低，但是只適用于單件及小批量生產(chǎn)。模鍛是整體成形，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，它只適用于中、小型鍛件的成批或大批量生產(chǎn)，并且需要專門的模鍛設(shè)備，投資較高。沖壓主要是正對(duì)金屬板料的加工，低碳鋼、奧氏體不銹鋼以及銅、鋁等有色金屬通常用于沖壓板料。對(duì)于板料的沖壓通常有沖裁、彎曲、拉深、脹形等。除此以外，鍛壓還包括精密模鍛、擠壓成形、軋制成形以及精密沖裁等。
焊接通常需要加熱或加壓，使工件的原子互相結(jié)合。由于機(jī)械制造基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的是關(guān)于金屬的知識(shí)，因此沒(méi)有涉及到高分子材料的焊接。焊接是一種不可替代的制造方法，幾乎所有工業(yè)部門都需要焊接。焊接方法可分為熔焊、壓焊和釬焊三種，主要用于制造金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)器零件和工具等。焊接省料省工并可以簡(jiǎn)化工藝，所得焊件質(zhì)量輕而性能好。但是焊接是不可拆卸連接，而且焊縫會(huì)存在力學(xué)與結(jié)構(gòu)上的缺陷，因此焊接質(zhì)量存在一定問(wèn)題。常用的焊接方法有焊條電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、氣體保護(hù)電弧焊、等離子弧焊、電阻焊、摩擦焊和釬焊等。焊條電弧焊是手工焊接的主要方式，主要適用于單件小批生產(chǎn)；埋弧自動(dòng)焊主要用于成批生產(chǎn)的平焊和平角焊；氣體保護(hù)焊得到的焊件質(zhì)量較好，并且能對(duì)金屬起到保護(hù)作用；等離子弧焊廣泛用于航空航天等軍工和尖端工業(yè)技術(shù)上。不同的材料具有不同的焊接性，通常按照碳當(dāng)量來(lái)計(jì)算和判斷。
金屬及其合金可分為黑色金屬和有色金屬兩大類，金屬材料的力學(xué)性能包括強(qiáng)度、塑性、硬度、人性和疲勞強(qiáng)度等。金屬所具有的性能特性決定了金屬的加工方法以及所使用的場(chǎng)合。除此以外，這一章還介紹了金屬的晶體結(jié)構(gòu)的知識(shí)，主要類型有體心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格等三種，通常一種金屬在固態(tài)下存在一種晶格形式，有些金屬在固態(tài)下存在兩種或兩種以上的晶格形式。在金屬里，最重要的是鐵碳合金，鐵碳相圖則是這一章的核心內(nèi)容。鐵碳合金隨著溫度的變化會(huì)有不同的結(jié)合方式，從而產(chǎn)生不同的形態(tài)。隨著碳含量的不同以及溫度的不同，鐵碳合金會(huì)成為不同的材料，具有不同的特性。對(duì)于鋼來(lái)說(shuō)，熱處理包括普通熱處理、表面熱處理和其他熱處理。通過(guò)熱處理以后鋼材的力學(xué)性質(zhì)會(huì)得到很好的改善，這主要是因?yàn)闊崽幚硎沟娩摬牡木w結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。
熱加工部分主要就是學(xué)習(xí)了這些內(nèi)容，對(duì)熱加工的學(xué)習(xí)為冷加工奠定了基礎(chǔ)。冷加工中的坯料都是由熱加工所得到，并且進(jìn)行過(guò)冷加工以后通常要進(jìn)行熱加工改善零件的'性能。
在冷加工的學(xué)習(xí)過(guò)程中，最先介紹了加工精度以及表面質(zhì)量的知識(shí)。每種加工方法有各自的尺寸公差等級(jí)范圍和表面粗糙度Ra，不同的構(gòu)件在不同的使用場(chǎng)合具有特定的精度要求。如一半的車削加工，加工精度隨著車削階段的不同變化，粗加工精度可以達(dá)到11級(jí)，而超精密的切削加工可以達(dá)到高于3級(jí)的精度，表面粗糙度僅為0.012或者更低。
冷加工中最重要的部分就是切削加工，它的本質(zhì)就是將材料從原來(lái)的坯料上減去，與鑄造等恰恰相反。切削加工可以分為機(jī)械加工和鉗工加工兩類，機(jī)械加工的方法又有車、鉆、鏜、銑、铇、拉、磨、珩磨和超精加工，鉗工的加工包括劃線、鋸削、鏨削、銼削、鉆孔、擴(kuò)孔等。切削過(guò)程中切削速度、進(jìn)給量和吃刀量是切削用量的三要素。
切削加工中最重要的是刀具，不同形狀的刀具有不同的用處，如端頭車刀主要車斷面，車孔刀主要用來(lái)車內(nèi)孔，外圓車刀主要用來(lái)車外圓等等。金屬的切削過(guò)程實(shí)際上是金屬塑性變形的過(guò)程，在切削力的作用下對(duì)金屬進(jìn)行切削。切削過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生積削瘤和切削熱，對(duì)刀具造成一定的影響。并且，切削會(huì)使物體內(nèi)部具有參與應(yīng)力，不利于優(yōu)化產(chǎn)品。
磨削通常用在對(duì)產(chǎn)品的精加工上，磨削的本質(zhì)其實(shí)就是無(wú)數(shù)個(gè)小的切削、刻劃和摩擦拋光過(guò)程的結(jié)合，在切削的過(guò)程中，磨粒不斷脫落，露出里面新的磨粒。磨削可以分為普通磨削、無(wú)心磨削、高效磨削、低粗糙度磨削和砂帶磨削等，通常他們都被用來(lái)加工高硬度材料，塑性很大的金屬除外。普通刀具的加工中車削加工主要可以加工外圓、孔和平面，鉆削主要是鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔和锪孔，孔的加工中第一步通常是通過(guò)鉆孔得到的。銑削加工通常用來(lái)銑平面和溝槽，刨削也可以加工平面和溝槽，但是兩者比較來(lái)說(shuō)，銑削的效率高于刨削，加工范圍也更廣，但是成本高。
接下來(lái)就是精密加工了，精密加工可以使零件的加工精度提高到1~0.1um，表面粗糙度為0.1~0.008um，主要包含研磨、珩磨、超精加工和拋光等。在這些加工方法中，研磨需要很多的時(shí)間，而珩磨可以通過(guò)機(jī)械化實(shí)現(xiàn)，廣泛用于大批大量生產(chǎn)。除此以外，各種不同的加工方法都有自己的加工特點(diǎn)。
特種加工工藝是為了解決前面的加工方法所不能達(dá)到加工目的的問(wèn)題而探索得到的。特種加工可以直接利用電能、電化學(xué)能、聲能或光能等能量對(duì)材料進(jìn)行加工，得到的零件機(jī)械應(yīng)力不明顯，并且可以加工各種材料。
電火花加工是一種運(yùn)用很廣泛的特種加工方法，主要運(yùn)用的是電蝕現(xiàn)象來(lái)切割和成形。電火花加工必須提供一個(gè)脈沖電源，采用自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置來(lái)保證間隙，還要在有一定絕緣度的液體介質(zhì)中進(jìn)行。運(yùn)用這種方法可以加工任何高齊納高度硬度和韌性的導(dǎo)電材料，可以在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行從粗加工到精加工的程序，但是電火花加工有可能導(dǎo)致電極容易損耗。并且效率低精度也不高。電火花可以用來(lái)磨削、鏜孔、切割和成形。
電解加工是電化學(xué)加工中的一種重要方法，它主要利用的是金屬在電解液中產(chǎn)生陽(yáng)極溶解的電化學(xué)原理來(lái)進(jìn)行的。電解加工一個(gè)突出的特點(diǎn)是工件陽(yáng)極和睡不斷消耗而工具陰極和氧化鈉并不消耗。電解加工的生產(chǎn)效率較高，能以簡(jiǎn)單的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一次加工出形狀復(fù)雜的形狀與型面，并且不受材料本身的限制，但是看它需要的附屬設(shè)備多且造價(jià)高，加工穩(wěn)定性尚不夠高。電解加工主要用于電解鍛模型腔和整體葉輪，她解決了一直以來(lái)葉輪為分體結(jié)構(gòu)最后再連接起來(lái)而導(dǎo)致的硬度與剛性不夠的問(wèn)題。除此以外，電解還用來(lái)去毛刺。
超聲波加工主要用于加工型孔型腔、進(jìn)行切削加工、清洗和焊接。它還可以用于測(cè)距和無(wú)損檢測(cè)，并做成超聲手術(shù)刀。激光加工也是特種結(jié)構(gòu)的一種方法，它最大的特點(diǎn)是可以透過(guò)透明材料進(jìn)行加工，而且可以反射和折射，具有光的特性。電子束加工和離子束加工的主要區(qū)別是粒子種類的區(qū)別。電子束加工主要靠熱效應(yīng)進(jìn)行加工，可以用于打孔、切割、焊接、蝕刻和光刻等，離子束加工可以用來(lái)蝕刻、沉積、鍍膜和注入。
另外，培訓(xùn)還介紹了關(guān)于結(jié)構(gòu)工藝性的知識(shí)，例如壁厚原則、拔模斜度原則、圓角原則等。在最后，老師還帶領(lǐng)我們了解了關(guān)于數(shù)控機(jī)床和現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，讓我頗有收益。
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