《金属加工技术》课件.ppt

《金属加工技术》欢迎来到《金属加工技术》课程！本课程旨在全面介绍金属加工的各种技术与工艺，涵盖从传统加工方法到现代特种加工技术的各个方面。通过本课程的学习，您将掌握金属材料的性能特点、各种加工方法的基本原理、工艺流程以及质量控制等关键知识，为未来的工程实践奠定坚实的基础。让我们一起探索金属加工的奥秘，开启精彩的学习之旅！

课程目标与内容概述本课程旨在使学生掌握金属加工的基本原理、工艺方法和设备操作。内容涵盖金属材料的分类与性能、铸造、锻压、焊接、切削、数控、特种加工和表面处理等关键技术。通过理论学习与实践操作，培养学生解决实际工程问题的能力，为从事相关领域的工作奠定基础。重点在于理解各种加工方法的适用范围、优缺点以及质量控制要点。明确目标掌握金属加工原理、工艺与设备操作。核心内容涵盖铸造、锻压、焊接、切削、数控等关键技术。能力培养培养解决实际工程问题的能力。

金属材料的分类与性能金属材料根据化学成分、加工方法和用途等可分为黑色金属（如钢铁）、有色金属（如铝、铜）和特种金属（如钛、镁）等。每种金属材料都具有独特的物理、化学和力学性能。物理性能包括密度、熔点、导电性和导热性等；化学性能包括耐腐蚀性和氧化性等；力学性能包括强度、硬度、塑性和韧性等。了解这些性能对于选择合适的加工方法至关重要。1黑色金属主要包括钢铁，是工业中最常用的金属材料。2有色金属如铝、铜等，具有良好的导电性和耐腐蚀性。3特种金属如钛、镁等，具有特殊的物理和化学性能。

金属的晶体结构与缺陷金属通常以晶体形式存在，其原子按一定规律排列形成晶格结构。常见的晶格结构包括面心立方、体心立方和密排六方等。金属晶体中存在各种缺陷，如点缺陷（空位、间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）。这些缺陷会影响金属的力学性能，如强度、塑性和韧性。通过控制晶体结构和缺陷，可以改善金属材料的性能。晶格结构金属原子按规律排列形成晶格，如面心立方、体心立方等。点缺陷包括空位和间隙原子，影响金属的扩散和塑性。线缺陷位错是塑性变形的主要载体，影响金属的强度。

金属的塑性变形塑性变形是指金属在外力作用下发生永久性形变而不产生断裂的现象。塑性变形是许多金属加工工艺的基础，如锻压、轧制和拉拔等。塑性变形的过程涉及位错的产生、移动和相互作用。影响塑性变形的因素包括温度、应变速率和金属的晶体结构。通过控制这些因素，可以实现对金属材料的精确成形。位错产生外力作用下，金属内部产生大量位错。位错移动位错在晶格中移动，导致金属发生形变。位错交互位错相互作用，影响塑性变形的程度和均匀性。

金属的回复与再结晶金属经过冷加工后，内部会积累大量的塑性变形能，导致硬度升高、塑性降低。通过加热处理，可以消除冷加工带来的不利影响。回复是指金属在较低温度下加热时，内部应力得到释放，但晶体结构没有明显变化。再结晶是指在较高温度下加热时，金属内部形成新的、无应力的晶粒，从而恢复其塑性。控制回复和再结晶的温度和时间，可以获得所需的组织和性能。1冷加工金属内部积累塑性变形能，硬度升高。2回复较低温度加热，应力释放，晶体结构不变。3再结晶较高温度加热，形成新的无应力晶粒，恢复塑性。

冷加工与热加工冷加工是指在再结晶温度以下进行的金属加工，如冷轧、冷拔和冷冲压等。冷加工可以提高金属的强度和硬度，但会降低其塑性和韧性。热加工是指在再结晶温度以上进行的金属加工，如热轧、热锻和热挤压等。热加工可以改善金属的塑性和韧性，但会降低其强度和硬度。选择合适的加工方法取决于具体的应用需求。冷加工在再结晶温度以下进行，提高强度和硬度，降低塑性和韧性。热加工在再结晶温度以上进行，改善塑性和韧性，降低强度和硬度。

铸造技术概述铸造是将熔融金属浇注入铸型中，待其冷却凝固后获得所需形状的零件或毛坯的加工方法。铸造适用于制造形状复杂、尺寸较大的零件，如机床床身、发动机缸体等。铸造的优点是成本低、适应性强，但精度较低、表面粗糙。铸造工艺包括砂型铸造、特种铸造等。工艺原理熔融金属注入铸型，冷却凝固成形。适用范围制造形状复杂、尺寸较大的零件。优点成本低、适应性强。

铸造工艺流程铸造工艺流程主要包括：模型制造、型芯制造、铸型准备、熔炼金属、浇注、冷却凝固、清理和检验等环节。每个环节都会影响铸件的质量。模型用于形成铸件的外形，型芯用于形成铸件的内部形状。铸型准备包括砂型混合、造型和合型等步骤。熔炼金属需要控制温度和成分。浇注过程中要防止气体和夹杂物的进入。清理和检验是为了去除浇冒口和缺陷，确保铸件的质量。模型制造制作铸件外形模型。型芯制造制作铸件内部形状型芯。铸型准备砂型混合、造型、合型。熔炼金属控制温度和成分。

常用铸造方法：砂型铸造砂型铸造是最常用的铸造方法，其特点是成本低、工艺简单、适应性强。砂型铸造使用砂作为铸型材料，可以制造各种形状和尺寸的铸件。砂型铸造的缺点是精度较