43 零部件加工工艺及设备

4.3零部件加工工艺及设备4.3.1塑料制品的成型与加工塑料制品的成型是指将原材料（树脂和各种添加剂的混合料或压缩粉）制成具有一定形状和尺寸的制品。塑料制品的加工则是指对成型后的制品再进行加工以达到某些要求。1.塑料制品的成型通常在大批量生产时，热塑性塑料多采用注射、挤压等方法成型；热固性塑料多采用模压、浇铸等方法成型。在单件或小批量生产时，也可用切削加工成型。（1）注射法（2）挤出法（3）吹塑法（4）压制法（模压法）（5）浇铸法在液体状态的树脂中加入适量的固化剂或催化剂，然后浇入模具型腔中，在常温或适当加热、常压或低压的条件下，逐渐固化成型。如环氧塑料、酚醛塑料等。注射法：主要用于形状复杂的中小型热塑性塑料件的成型。自动化程度高，制品尺寸精确，适合大批量生产。挤压法：适用于热塑性塑料的管材、线材、型材的成型。吹塑法：用于热塑性塑料的中空制品成型。压制法：用于热固性塑料成型。浇铸法：用于热固性塑料成型。2.塑料制品的加工（1）机械加工（2）表面处理在金属等材料表面喷涂塑料，以达到耐腐蚀、耐磨和绝缘等目的。在塑料制品表面镀金属，使其具备金属特性。（3）塑料的连接：除一般机械连接外，还可采用热熔粘接、溶剂粘接、胶粘剂粘接等方法。4.3.2金属热加工及相应设备金属的热加工一般包括铸造、锻压、焊接以及金属的热处理等。冷加工则一般指切削加工（包括车、铣、刨、钻、镗、磨等）以及冷轧、冲压等。1.铸造铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体后浇在铸型里，经冷却凝固、清理后得到预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。与砂型铸造不同的其他铸造方法统称为特种铸造。金属型铸造：在重力下把金属液浇入金属铸型。用于大批量生产有色金属铸件。压力铸造：金属液在高压下高速充填金属铸型并在压力下凝固。用于大批量生产有色合金的薄壁小型铸件。离心铸造：金属液浇入旋转的金属铸型中，在离心力的作用下凝固成形。熔模铸造（失蜡铸造）：在蜡模上涂挂若干层耐火涂料后，融化蜡模，得到中空的硬型壳，型壳经高温焙烧后浇注金属液。2.锻压锻压是锻造和冲压的合称。它是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头等对坯料施加压力，使之产生塑性变形而获得所需形状和尺寸的制品。4.3.2金属切削加工及相应设备常见的切削加工工艺：车、铣、刨、磨、钻、镗、铰、拉、插、锯等。机床：对金属或其他材料的坯料或工件进行加工并使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器，通常指金属切削机床。1.车削及车床工件旋转、车刀在平面内作直线或曲线移动的切削加工叫车削。在车床上主要加工回转表面，其中包括：内外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹、成形面、端面以及沟槽等。整体车刀机夹车刀焊接车刀2.钻削及钻床工件不动、钻头作旋转运动和轴向进给的切削加工叫钻削。在钻床上主要进行孔的加工，其中包括：钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、攻丝等。3.镗削及镗床工件不动、镗刀作旋转运动和轴向进给的切削加工叫镗削。镗削用于把工件上的预制孔扩大到一定尺寸,使之达到要求的精度和表面粗糙度。单刃镗刀模块式镗刀双刃镗刀4.磨削及磨床磨削：利用高速旋转的砂轮等磨具加工工件表面的方法。用途：精加工内外圆柱面、圆锥面和平面，以及螺纹、齿轮和花键等特殊、复杂的成形表面。特点：能够加工硬度很高的材料，如淬火钢。磨床：外圆磨床、内圆磨床、平面磨床等。5.刨削及刨床刨削：利用刨刀与工件在水平方向上的相对直线往复运动的切削加工。用途：加工平面及沟槽，适用于中小批量及单件加工刨床：牛头刨床、龙门刨床等。6.铣削及铣床定义：铣刀旋转、工件作直线或曲线移动的切削加工叫铣削。应用：加工平面、沟槽、各种成形面（花键、齿轮、螺纹等）以及模具的特殊型面。铣削方式:周铣、端铣。7.齿轮加工机床齿轮的切削加工方法：铣齿、磨齿、插齿、滚齿、剃齿、珩齿等齿轮加工机床：圆柱齿轮加工机床：滚齿机、插齿机、铣齿机、剃齿机、磨齿机、挤齿机、齿轮倒角机等圆锥齿轮加工机床：直齿锥齿轮刨齿机、双刀盘直齿锥齿轮铣齿机、直齿锥齿轮拉齿机、弧齿锥齿轮铣齿机、弧齿锥齿轮磨齿机、延长外摆线锥齿轮铣齿机、准渐开线锥齿轮铣齿机等8.组合机床特点：采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，成本低，效率高，可以组成自动化生产线。通用部件已经系列化和标准化，可以根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。用途:适合于箱体类及特殊形状零件的大批量生产。组成：动力部件、支承部件、输送部件、辅助部件等组成。4.3.4特种加工简介定义：直接利用电能、声能、光能、化学能及电化学能进行加工的总称。用途：加工难加工材料及细微、复杂形状的加工种类：电火花加工、电解加工、电解磨削、超声波加工、激光加工、电子束加工、离子束加工等1.电火花加工（1）电火花加工原理（2）电火花加工的特点可以加工任何硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料加工时无切削力，适用于加工细微及复杂形状的孔及零件可加工高热敏感性材料，且有利于提高表面质量脉冲参数可任意调节，可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工（3）电火花加工的应用1穿孔加工可以加工各种型孔（圆孔、方孔、异型孔）、小孔、微孔2型腔加工关键问题：电蚀产物的排除和降低工具电极的损耗措施：电机中输入压力油，选择石墨、紫铜等耐蚀性高的电极材料，采用多电极进行粗、半精、精加工3线切割2.电解加工（1）电解加工的原理（2）电解加工的特点和应用可加工高硬度、高强度及高韧性的导电材料可一次加工出形状复杂的型腔或型面，可获得较低的表面粗糙度生产效率较高加工精度不太高造价昂贵，占地面积大电解液腐蚀机床，易污染环境3.电解磨削电解磨削的特点磨削效率比纯机械磨削较高砂轮的损耗远比机械磨削少磨削的表面质量好投资费用高，对环境有污染应用：磨削高硬度，高强度，热敏性及高精度及表面质量的零件4.超声波加工应用范围：适宜加工各种硬脆材料，如玻璃、陶瓷、宝石、玛瑙、金刚石、硅等。可加工高硬金属材料，但效率低不宜加工韧性好的材料5.激光加工6.电子束加工7.离子束加工4.3.5机械零件加工工艺的制定1.工艺过程的组成工艺过程：生产过程中，直接改变原材料或毛坯形状、尺寸和性能，使之变为成品的过程。组成：工艺过程－工序－安装－工步－走刀2.生产类型对加工工艺的影响3.毛坯的选择（1）毛坯选择的原则①可加工性原则②适应性原则③生产条件原则④经济性原则（2）毛坯成型方法的选择轴杆类零件盘套类零件机架、箱体类零件4.加工余量和定位基准加工余量定义：在毛坯加工成零件的过程中，在某加工表面上切除的金属层的总厚度定位基准基准：确定零件上某一点、线面的位置时所依据的点、线、面称为基准。分类：设计基准，工艺基准5.各种表面加工方案的选择6.工艺路线的拟定（1）加工阶段的划分粗加工阶段半精加工阶段精加工阶段光整加工阶段（2）加工工序的安排先主后次原则先基面后其他原则热处理工序7.典型零件的加工工艺