金属工艺学课题研究
① 金属工艺学和机械制造技术基础有什么区别
机械制造基础主要是讲如何将零件生产出来,使用什么样的设备,例如:车,磨,铣等。用什么样的步骤,怎么样定位。热处理,表面处理,等等。
金属工艺学主要是研究金属本身的物理性质。
② 化学研究性课题金属防锈
1。来自于http://www.jle.com.cn/bksc/化学/化学与社会/铁容易生锈的原因是什么.doc
人们常常把贵重的东西锁到保险柜里.金子在保险柜里躺上几千年,可以分毫不差.铁却不然,即使在保险柜里,它也会被"偷"走——生锈啦.
博物馆里陈列的古代铁器,几乎没有一个不是铁锈斑斑的;切菜刀几个月不用,就会满身是锈,正如俗话所说:"快刀不用黄锈生".铁,的确容易生锈.每年,世界上有几千万吨的钢铁,变成了铁锈.
铁容易生锈,除了由于它的化学性质活泼以外,同时与外界条件也极有关系.
水分是使铁容易生锈的条件之一.化学家们证明:在绝对无水的空气中,铁放了几年也不生锈.
然而,光有水也不会使铁生锈,人们曾经试验过,把一块铁放在煮沸过的,密闭的蒸馏水瓶里,铁并不生锈.
你注意到河边的那些自来水管吗它们常常是上边不锈,下边不锈,只是靠近水面的那一段才生锈.原来,只有当空气中的氧气一旦溶解在水里,才会使铁生锈.在靠近水面的部分,与空气距离最近,水中所溶解的氧气也最多,所以容易生锈.空气中的二氧化碳溶在水里,也能使铁生锈.铁锈的成分很复杂,主要是氧化铁,氢氧化铁与碱式碳酸铁等.
铁锈真糟糕,它又松又软,象块海绵,一块铁完全生锈后,体积可胀大八倍.这海绵状的铁锈特别容易吸收水分,自然,铁就烂得更快了.还有不少因素,使铁容易生锈,如水中有盐,铁制品表面不干净,粗糙,铁中杂有其他金属……等等"
人们决不能坐视空气中的水蒸气,氧气和二氧化碳等这般猖獗,从人们手中"偷"走那么多钢铁,人们想出各种各样的办法,来保护钢铁.
最普通的防锈办法,是给铁穿"衣服"——在铁的表面涂上油漆或者镀上别的不容易生锈的金属.例如,小轿车穿着一身闪闪发亮的喷漆;暖气管上涂着铝漆;做罐头用的马口铁镀了层锡;房顶上的白铁皮表面镇了一层锌;你的自来水笔笔插上,镀着一层铬或镍.更彻底的办法,是给铁注射"强心针"——加入其他金属,制成不锈合金.大名鼎鼎的不锈钢,就是在钢中加入一点镍和铝而制成的合金.
2。来自于http://www.weijun.wje.net/lunwen/liveche/200611/517.html
防锈应针对金属腐蚀的原因采取适当的方法。常用的方法有:
[改变金属的内部组织结构] 例如制造各种耐腐蚀的合金,如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。
[保护层法] 在金属表面覆盖保护层,使金属制品与周围腐蚀介质隔离,从而防止腐蚀。如:1.在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。2.用电镀、热镀、喷镀等方法,在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属,如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。3.用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等。
[电化学保护法] 利用原电池原理进行金属的保护,设法消除引起电化腐蚀的原电池反应。电化学保护法分为阳极保护和阴极保护两大类。应用较多的是阴极保护法。
[对腐蚀介质进行处理] 消除腐蚀介质,如经常揩净金属器材、在精密仪器中放置干燥剂和在腐蚀介质中加入少量能减慢腐蚀速度的缓蚀剂等。
[电化学保护] 将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极,使其不受到腐蚀,所以也叫阴极保护法。这种方法主要有以下两种:
[牺牲阳极保护法] 此法是将活泼金属(如锌或锌的合金)连接在被保护的金属上,当发生电化腐蚀时,这种活泼金属作为负极发生氧化反应,因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等,例如水中钢铁闸门的保护,通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋桨的舵上焊上若干块锌块,来防止船壳等的腐蚀。
[外加电流保护法] 将被保护的金属和电源的负极连接,另选一块能导电的惰性材料接电源正极。
通电后,使金属表面产生负电荷(电子)的聚积,因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。
电化学保护的另一种方法叫阳极保护法,即通过外加电压,使阳极在一定的电位范围内发生钝化的过程。可有效地阻滞或防止金属设备在酸、碱、盐类中腐蚀。
③ 金属工艺学的介绍
金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科。它主要研究:各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用和相互联系;金属机件的加工工艺过程和结构工艺性;常用金属材料性能对加工工艺的影响;工艺方法的综合比较等。研究在机械制造中金属材料(或坯料、半成品等)的冶炼、铸造、锻压、焊接、金属热处理、切削加工、机械装配等的工艺过程和方法的一门学科。另有相关书籍。
④ 什么是金属工艺学
《金属工艺学》教学大纲
Technology of Metals
课程编号:011C2050 适用专业:机械设计制造及其自动化 学时: 44 学分:2
一、内容简介
本课程主要教学内容为热加工工艺基础,包括金属材料的主要性能,常用工程材料的选择,铸、锻、焊的基本原理与工艺特点,毛坯的选择与结构工艺性分析,新材料、新技术、新工艺简介等。
二、本课程的目的和任务
本课程是机械设计制造专业的一门重要技术基础课。在金工实习的基础上,通过本课程的学习,使学生获得常用工程材料及材料成形的基础知识,培养工艺分析的初步能力,并为学习其它有关课程及以后从事机械设计和加工制造工作奠定必要的基础。
本课程的任务(1)熟悉常用工程材料的种类、牌号和性能,具有选用工程材料的初步能力;(2)掌握主要加工方法的基本原理和工艺特点,具有选择毛坯及工艺分析的初步能力;(3)了解与本课程有关的新材料、新工艺、新技术及发展趋势。
三、本课程与其它课程的关系
学生在学习本课程之前应学过下列课程:(1)大学化学概论;(2)大学物理;(3)机械制图;并必须先完成金工实习。
本课程学习结束后,才能进入下列课程的学习阶段;(1)机械工程材料:(2)机械设计;(3)机械制造技术基础等。
本课程在培养学生综合素质、实践能力、创新意识和创新精神等方面发挥着其它课程不可替代的作用,学生应对本课程予以足够的重视。
四、本课程的基本要求
通过对本课程的学习,使学生掌握金属工艺学的基本理论及基本知识,初步具备应用金属工艺学基本知识的能力,初步具备应用所学知识分析和解决实际问题的能力,并具有创新意识。
五、课程内容
●理论教学内容
绪 论(1学时)
第一章 工程材料(13学时)
熟悉金属材料的主要性能;了解金属和合金的晶体结构和结晶;熟悉铁碳合金相图;熟悉钢的热处理工艺;熟悉常用机械工程材料的种类、性能、特点及应用。
第二章 铸造(10学时)
熟悉合金的铸造性能及对铸件质量影响;了解常用铸造合金的熔炼及铸造特点;掌握砂型铸造和常用特种铸造方法的特点和应用;具有铸件结构设计的初步能力,了解铸造新工艺、新技术及其发展趋势。
第三章 压力加工(8学时)
熟悉金属的塑性变形规律及对组织和性能的影响;掌握自由锻和模锻的特点及应用;掌握板料冲压的特点和基本工序;了解先进压力加工方法及发展趋势。
第四章 焊接(8学时)
熟悉熔焊及其它常用焊接方法的特点及应用;熟悉焊接应力、变形与裂纹的产生原因及对焊接质量的影响;了解常用金属材料的焊接性能;熟悉焊接件结构设计的主要原则;了解焊接新技术、新工艺及其发展趋势。
第五章 毛坯选择(4学时)
熟悉各类毛坯的特点及应用;了解毛坯的成本及质量;具有选择毛坯的初步能力。
●实践教学内容
为配合理论教学需要,加强实践性教学环节,将金工实验与金工实习逐步融合,结合金工实习开设综合性、设计性实验。
六、教材与参考书
1、 教材
《金属工艺学》 徐国义、沙桂英主编,哈尔滨工程大学出版社出版 1997年8月
2、主要参考书
《金属工艺学》邓文英主编,高等教育出版社出版,1998年6月
《金属工艺学》 袁名炎等编,航空工业出版社出版,1993年6月
七、本课程的教学方式
本课程的特点是实践性强,综合性强,与专业课程联系密切。其教学方式应注重启发式,引导式,善于归纳总结并理论联系实际,培养学生主动获取知识和创新思维能力,在教学过程中要安排课堂讨论,综合性作业等,并充分利用影视教学手段,形象化教学和多媒体金工CAI等。
八、各教学环节课时分配
章节 课堂讲授 课堂讨论 小计
绪论 1 1
第一章 13 13
第二章 8 2 10
第三章 8 8
第四章 8 8
第五章 2 2 4
总计 40 4 44
九、执行大纲时应注意的问题
1、 本课程与生产实践联系密切,对学生的实践基础要求很高,为达到教学基本要求,学习本课程之前必须先完成金工实习。
2、 针对机械设计制造专业在后续专业课中要重点讲授机械制造工艺基础方面的内容,为避免重复,因此在本课程中主要讲授工程材料和热加工工艺基础。
《机械制造基础》教学大纲
Basis of Machine Building
课程编号:010C2040 适用专业:金属材料工程 学时:28 学分:2
一、内容简介
机械加工毛坯的选择;金属切削原理与刀具的基础知识;金属切削机床基础;各种机械加工方法的工艺特点及应用;常用光整加工和特种加工方法简介;切削加工的零件工艺性;制订零件机械加工工艺过程的基础知识。
二、本课程的目的和任务
机械制造基础是高等学校工科专业的一门重要技术基础课。它研究制造机械零件的工艺方法;各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用和相互关系;机械零件的加工工艺过程和结构工艺性;常用材料的性能对加工工艺的影响及工艺方法的综合比较等。它使学生了解机械制造的整个过程;常用加工工艺的基础知识;为后续课程的学习、各种实践性教学的实施及以后的工作打下良好的机械制造基础。使培养的学生具有实际工作能力和开拓创新精神。
三、本课程与其他课程的关系
本课程是一门实践性很强的技术基础课,应在工程训练之后讲授。通过工程训练使学生了解金属机件的材料选择、毛坯和零件的加工工艺过程、常用设备和工具的工作原理、并受到一定的操作技能训练。学习本课程之前学生应具有物理学、理论力学、材料力学、机械设计基础和材料学的基础知识。作为技术基础课,它为许多专业课打下良好的工艺和实践基础。
四、本课程的基本要求
通过本课程的学习,要求学生了解金属切削过程中的一般现象和规律,具有按加工条件选择刀具及切削用量的能力,并解决生产中的实际问题。了解各种机床的工作原理、结构及加工范围。掌握各种加工方法的工艺特点。熟悉典型零件的技术要求、工艺过程。
具有判别一般零件结构工艺性和初步制订工艺规程的能力。
五、课程内容
理论教学内容
第一章 绪论及毛坯选择(3学时)
熟悉常用金属材料的牌号与性能;各种毛坯的特点及应用;毛坯的成本与质量;毛坯选择。
第二章 金属切削加工的基础知识 (8学时)
切削运动与切削要素;刀具材料与刀具结构;金属切削过程;切削加工的经济性。
第三章 金属切削机床的基础知识 (3学时)
机床的类型与结构;机床的传动;普通车床传动系统分析。
第四章 常用切削加工方法 (6学时)
车削加工;钻削镗削加工;刨削拉削加工;铣削加工; 磨削加工;齿轮齿形加工。
第五章 精密加工和特种加工 (2学时)
光整加工;特种加工。
第六章 切削加工零件的结构设计 (2学时)
结构设计的基本原理;对零件结构的要求。
第七章 机械加工工艺的基础知识 (4学时)
制订工艺过程的基础知识;工件的安装定位与夹具;制订零件机械加工工艺过程示例。
六、教材与参考书
《金属工艺学》(第四版)下册 邓文英主编 高等教育出版社
《机械制造工程学》 黄光宇主编
《金属切削机床概论》 贾亚洲主编 机械工业出版社
七、本课程的教学方式
本课程以课堂教学为主,综合运用CAI、录像等先进教学手段。在传授知识的同时,注重技能培养,以提高学生的实际工作能力。
八、各教学环节学时分配
章 节 授 课 小 计
绪论,第一章 3 3
第二章 8 8
第三章 3 3
第四章 6 6
第五章 2 2
第六章 2 2
第七章 4 4
总计 28 28
九、 执行大纲时应注意的问题
由于学时较少,讲课时要精练,给学生指出多本参考书,供课外阅读,有些内容可让学生自学完成。
《工程训练》教学大纲
Engineering Practice
课程编号: 适用专业: 机械类专业学时: 学分:
一、课程的性质和任务:
1. 课程的性质
工程训练是一门实践性的技术基础课,是机械类各专业学生学习机械制造的基本工艺方法,完成工程基本训练,培养工程素质的重要必修课。工程训练以实践教学为主,学生必须进行独立操作,在保证贯彻教学基本要求的前提下,教学尽可能结合生产进行。
2 .课程的任务
了解机械制造的一般过程。熟悉机械零件的常用加工方法、所用主要设备的工作原理和典型机构、工夹量具以及安全操作技术。了解机械制造的基本工艺知识和一些新工艺、新技术在机械制造中的应用;对简单零件初步具有进行工艺分析和选择加工方法的能力。在主要工种上应具有独立完成简单零件加工制造的实践能力;培养劳动观点、创新精神和理论联系实际的科学作风。初步建立市场、信息、质量、成本、效益、安全、环保等工程意识。
二、教学基本内容:
(一)铸造
1、基本知识
熟悉铸造生产工艺过程、特点和应用;了解型砂、芯砂、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理及常见铸造缺陷。熟悉铸件分型面的选择。掌握手工两箱造型(整模、分模、挖砂、活块等)的特点及应用。了解三箱造型及刮板造型的特点和应用。了解常用特种铸造方法的特点和应用。了解铸造生产安全技术、环境保护,并能进行简单经济分析。
2、基本技能
掌握手工两箱造型的操作技能,并能对铸件进行初步的工艺分析。
(二)锻压
1、基本知识
熟悉锻压生产工艺过程、特点和应用;了解坯料的加热、非合金钢的锻造温度范围和自由锻设备。掌握自由锻基本工序的特点。了解轴类和盘套类锻件自由锻工艺过程。了解锻件的冷却及常见锻造缺陷;了解胎模锻的特点和胎模结构;了解冲床、冲模和常见冲压缺陷。熟悉冲压基本工序;了解锻压生产安全技术、环境保护,并能进行简单经济分析。
2、基本技能
初步掌握自由锻和板料冲压的操作技能,并能对自由锻件和冲压件进行初步的工艺分析。
(三)焊接
1、基本知识
熟悉焊接生产工艺过程、特点和应用;了解焊条电弧焊机的种类和主要技术参数、电焊条、焊接接头型式、坡口型式及不同空间位置的焊接特点。熟悉焊接工艺参数及其对焊接质量的影响。了解常见的焊接缺陷;了解气焊设备、气焊火焰、焊丝机焊剂的作用;了解其它常用焊接方法的特点和应用;熟悉氧气切割原理、过程和金属气割条件。了解等离子弧切割的特点和应用;了解焊接生产安全技术、环境保护,并能进行简单经济分析。
2、基本技能
能正确选择焊接电流及调整火焰。掌握焊条电弧焊、气焊的平焊操作。
(四)热处理
了解钢的热处理作用、常用热处理方法和设备。
(五)机械加工
1、基础知识
了解金属切削加工的基本知识;了解车床的型号、熟悉卧式车床的组成、运动、传动系统及用途;熟悉常用车刀的组成和结构、车刀的主要角度及其作用。了解对刀具材料性能的要求和常用刀具材料;了解轴类、盘套类零件装夹方法的特点及常用附件的大致结构和用途;掌握车外圆、车端面、钻孔和车孔的方法;了解车槽、车断和锥面、成型面、螺纹的车削方法;了解常用铣床、刨床和磨床的组成、运动和用途。了解其常用刀具和附件的大致结构、用途及简单分度的方法;熟悉铣削、磨削的加工方法。了解刨削和常用齿形加工方法;了解常用特种加工方法的特点和应用;熟悉数控机床的组成、加工特点和应用;了解切削加工常用方法所能达到的尺寸公差等级、表面粗造度Ra值的范围及其测量方法;了解机械加工安全技术,并能进行简单经济分析。
2、基本技能
掌握卧式车床的操作技能,能按零件的加工要求正确使用刀、夹、量具,独立完成简单零件的车削加工;熟悉铣床和磨床的操作方法;能进行数控线切割机床和数控车床的编程和操作;能对简单的机械加工工件进行初步的工艺分析。
(六)钳工
1、基本知识
熟悉钳工工作在机械制造及维修中的作用;掌握划线、锯削、锉削、钻孔、攻螺纹和套螺纹的方法和应用;了解刮削的方法和应用;了解钻床的组成、运动和用途。了解扩孔、铰孔和孔的方法;了解机械部件装配的基本知识。
2、基本技能
掌握钳工常用工具、量具的使用方法。能独立完成钳工作业件;具有装拆简单部件的技能。
三、大纲说明:
1、工程训练时间的比例为:铸造、锻压、焊接训练时间占1/3;车工训练时间占1/3;铣工、刨工、磨工训练时间占1/6;钳工训练时间占1/6。
2、应积极创造条件,充实新工艺、新技术的教学内容。
3、在工程训练过程中,可运用实验、现场教学、参观、多媒体教学、电化教学、讨论、写小论文、写实习报告等多种方式和手段,丰富教学内容,培养学生分析和解决问题的能力和创新精神。
4、在教学基本要求中有关认知层次提法的说明:
了解:指对知识有初步和一般的认识。
熟悉:指对知识有较深入的认识,具有初步运用的能力。
掌握:指对知识有具体和深入的认识,具有一定的分析和运用能力。
⑤ 机械制造基础和金属工艺学有什么区别专升本考的机械制造基础可以看金属工艺学吗
机械制造基础是机械类本科的一个主干课程,旗下包括1工程材料,2金属热加工工艺基础,3机加工工艺基础,三个课程部分,通俗讲就是这个主干课程包括三本分教材
金属工艺学从课程上讲应该是机械类专科的机械制造基础的课本名称,也就是说一本书包含上面三本的内容,相比较简单些,但麻雀虽小五脏俱全的
从学科上说,金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科。它主要研究:各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用和相互联系;金属机件的加工工艺过程和结构工艺性;常用金属材料性能对加工工艺的影响;工艺方法的综合比较等。研究在机械制造中金属材料(或坯料、半成品等)的冶炼、铸造、锻压、焊接、金属热处理、切削加工、等的工艺过程和方法的一门学科。
其实二者没有本质区别
⑥ 研究性学习课题
研究河道中的水的主要离子
⑦ 我是一名职业学校金属材料工艺学的老师,现在想发表论文,我应该怎么去找课题、写课题来源
课题来源就是看看是不是985项目,国家自然科学基金项目,您如果说是不内是光上这么一个课题就容易容发表,那肯定是的,在中国期刊里面,如果挂上一个课题,确实比较容易发表,但是如果没有课题来源,不写的话,如果您的论文足够好,不写课题来源也绝对没有问题。再说您做研究总有个经费吧,您就大致写一下是个什么项目,审稿人不会去亲自核实这个信息的,这个属于附加信息。
⑧ 罗丽萍的学术研究
1、研究课题
⑴《机械制造基础》CAI讲课课件研制与开发 校级教研课题 主持完成 2001年
⑵《机械制造基础》网络课程学习课件的研制 校级教研课题 主持完成 2004年
⑶ 工程训练立体化教学系统的研究 省级教研课题 主持完成2005年
⑷ 机械制造工厂常用设备简明图谱的研制 省级教研课题 排名第二 2002年
⑸ 大学生电子设计制作竞赛专题研究 省级教研课题 排名第二 2002年
⑹ 面外“Moire”理沦体系模拟技术研究及“Moire”仪研制 家自然科学基金 排名第二2003年
⑺ 引进模具消化级收——日本汽车冲压模具的分析研究 省级重点课题 主要完成者1994年
⑻ 分宜驱动桥厂车床数控改造 横向课题 主持完成 1995年
⑼ 兰丰水泥集散控制系统组态 横向课题排名第二 2004年
⑽ 气体放电加工机理与控制技术的研究省教育厅科技项目 2006年排名第二
2、发表的论文和出版的著作、教材
⑴《金属工艺学》(Ⅳ) 高校教材航空工业出版社 主编1993年
⑵《金属工艺学》高校教材航空工业出版社 参编1993年
⑶《铸造设备常见故障分析与排除方法》 航空工业出版社 主编 1997年
⑷《Y315电机转子浇铝模叶片槽的加工方法与夹具设计研究》 南昌大学学报第17卷 第3期第一作者 1995年
⑸《简易数控技术在普通车床上的应用》南昌大学学报第18卷 第1期第一作者1996年
⑹《脂硬化水玻璃旧砂再生工艺方法的选择》 铸造设备研究 第二作者1996年第2期
⑺《经济型数控车床编程中的几个问题》南昌大学学报第19卷 第1期 第二作者 1997年
⑻《机械制造基础》 下册 清华大学出版社 主编 2004年
⑼《高校知识管理及其实施》科技管理研究(CSSCI) 2004年第6期 第一作者
⑽《简论多媒体教学课件制作的五要素》 实验室研究与探索 第二作者 2003年第3期
⑾《高校信息化三维综合平价指标体系研究》科技管理研究(CSSCI) 第一作者 2006年第1期
⑿《柱栅传感器位移检测》机电产品开发与创新(核心期刊)第一作者 2006年第1期
⒀《工程训练立体教学体系的构思与探索》实验技术与管理 第一作者 2006年第5期(核心刊物)
⒁《改善机械类课程教学效果的一种对策》 全国首届机械类课程报告论坛交流文集 2006年5月 第二作者
⑨ 急求 《金属工艺学论文》
电火花曲面展成加工的研究
来源:福建泉州华侨大学机电及自动化学院 作者:刘石安
【摘 要】研究数控电火花铣削加工工艺,探索大面积曲面铣削加工方法,加工路径直接由通用模具设计软件生成,电极损耗补偿按加工路径均匀递增补偿法计算。
【关键词】电火花加工;电火花铣削加工;电极补偿
http://www.suzhou-mould.com/tech_detail.asp?keyno=83
电火花成形是模具型腔加工的主要方式,其加工质量关键之一是电极的制造,由于粗、中、精加工时的放电间隙不同,电极尺寸也应不同,因此需制作多个电极才能最终满足加工精度的要求。特别是型腔加工面积较大时,有时还必须使用分割电极加工法,依次完成型腔各个部分的加工。由此使电极制作成本增高。分割电极加工时,型腔表面还会产生接缝以及电极二次装夹重复定位精度问题,这些都会影响电火花成形加工的质量。
随着数控技术的发展,模具型腔加工有了新的工艺方法——数控电火花铣削加工,即用简单电极展成复杂型面。数控电火花铣削加工工艺的关键是加工路径的生成和电极损耗的补偿。对此国内外许多电加工学者做了大量深入细致的研究,如研究等损耗分层加工模型以及基于该模型建立加工路径生成的专用CAM软件,研究电极损耗精密检测技术、在线电极补偿等[1~4]。
数控电火花铣削工艺可进行修尖角加工、窄缝加工及侧面伺服加工等,但本文更关心的是空间直线伺服进给问题,研究的主要内容集中于空间曲线轨迹加工方向、空间曲面展成加工方向,探索型腔型面的数控电火花铣削加工工艺。
本文引用金属切削加工中心的工艺路线,应用通用的模具加工软件UG造型,生成加工路径,并将加工代码编译成具体机床的数控指令。在电极损耗补偿方面,只考虑Z轴方向的补偿,并提出沿电极加工路径、按轨迹路程均匀递增补偿电极损耗的方法。
1 数控电火花铣削加工工艺
加工中心的铣削加工工艺已很成熟,故将其引入数控电火花铣削加工工艺中。经过研究和实验,已证实轮廓加工、挖槽加工、沿曲面加工、修边、去残留等加工问题都能用数控电火花铣削加工方法解决,也就是说数控电火花铣削加工中的加工路径生成问题可以用通用模具加工软件解决。
值得注意的是电火花铣削加工并不等同金属切削加工,由于放电间隙和电极损耗的存在,会对型腔尺寸精度产生影响,因此在给数控电火花铣削加工编程时必须注意如下问题:
(1) 加工余量。该参量的最小值要求大于放电间隙,超精加工时加工余量并不为零,且前一道工序要给后一道工序留下余量。
(2) 加工方式。在轮廓加工或挖槽加工时可以选择生成圆弧段程序。而在沿曲面加工时必须选择直线加工方式,包括切入切出程序,即程序段必须是空间微直线段,这也有利于电极损耗补偿计算。
(3) 加工精度。加工精度越高,弦线对空间曲线的逼近度越高,空间微直线段越多,程序越长。实际加工时,粗加工可以选择低一点的精度,以减少程序段数。
(4) 残余波峰高。该参量指刀具横向进给量,其值越小,加工曲面越光顺。该参量也可以用刀具直径的百分比表示。
(5) 电极尺寸。本文要求每次加工编程时输入电极直径的实测值,这样可让电极损耗补偿计算只须放在Z轴方向。
(6) 电参量和电极长度补偿。电参量的选择要参考加工余量,超精加工时要选择正极性加工方式,要用电子的能量去修平放电痕凸起。电极损耗补偿值依工艺经验而定,它与电参量、电极材料对及工作液等相关。电极损耗补偿值均匀插入每个微直线段端点上。
数控电火花铣削加工编程路线(图1)按上述6个方面要求设置参量,就可生成粗、中、精加工路径及机床数控指令。
加工余量、加工方式、精度、残余波峰高、实际电极尺寸
零件
毛坯
UG-NX
刀具路径补偿软件
电参数
刀具长度补偿值输入
电火花数控铣削加工程序
图1 数控电火花铣削加工编程路线
用模具软件UG设计了一空间曲面,上有“电火花”字样。为体现数控电火花铣削加工能力,将所有工序全部采用数控电火花铣削加工方案。粗加工用ф14mm电极,按挖槽采用分层加工,横向进刀为电极直径的80%;中精加工用ф8mm和ф4mm的端电极,按矢量、沿曲面方式加工,横向进刀分别为电极直径的8%和2.5%。图2为中精加工刀具路径。
电极ф8mm,E293 电极ф4mm,E250
(a)中加工 (b)中精加工
电极ф4mm,E250 电极ф4mm,E200
(c)中精加工 (d)精加工
图2 电火花中、精铣削加工刀具路径
在图2d中左下角有一块粉红色的残留区域(在曲面曲率较大凹处),该区域端刀无法深入,因此在精加工之后还需要再用ф4mm指状R刀电极进行最后的光整和去残留加工。
另外,在同一加工余量条件下,工艺上还要求生成反向刀具路径,进行反向铣削加工,消除前一道工序正向加工时因电极损耗而产生的阶梯波浪面,以提高表面形状精度。
2 电极损耗补偿对策
2.1 电极损耗的影响
在数控电火花铣削加工过程中,放电一般发生在电极端部前沿尖角处,电流密度较大,放电集中度高,存在着较严重的电极损耗现象。在加工的开始阶段,工件材料去除量较大;在加工的末尾阶段,工件材料去除量最小,因此实际加工面是一个“斜坡面”,如图3A表面所示。在A表面与B表面之间是本道工序的未加工区。显而易见,电极损耗影响加工精度。
电极补偿过量面C
无电极损耗理想加工面B
没有补偿的加工面A
h1当前层厚度
h2下一层厚度
图3 电极损耗补偿控制参考面
2.2 电极损耗补偿的目的
一方面可控制每一层铣削加工的尺寸及形状精度,另一方面还可给下一层铣削加工减少加工余量累计负担。电极损耗补偿值的给定应按不过度补偿为原则,即其值应小于本层加工量与下一层加工余量之和。
2.3 电极损耗补偿计算的方法
沿曲面铣削加工时按直线方式生成加工路径,所有程序段都是空间微直线段,假设在加工路径相对较长的条件下,电极损耗沿路程均匀分布,其补偿值沿轨迹,按路程均匀递增补偿到每段空间直线终点上,那么电极损耗补偿值在第i程序段的值为:
△i=(△/∑Lk)·(∑j=0→iLj)
式中:△i为第i程序段的电极损耗补偿值;△为当前层铣削加工电极损耗预估值;∑Lk为当前层总的加工路径长;∑j=0→iLj为电极在第i程序段已走过的加工路径长。
△值与电参数和加工路径长度有关,主要用于电火花中、精加工;超精加工时其值设为零。
△i值用于第i程序段的电极损耗Z轴方向的补偿值,是用离线补偿计算法得到的。
3 电火花曲面铣削加工工艺实验
工艺实验在RobForm30三轴数控电火花成形机上进行,用UG软件造型、生成加工路径文件,选用专家系统生成的加工余量和电参数,再经电极损耗补偿处理,生成数控电火花铣削加工程序代码。
表1 是实验选用的加工参数。在精加工中去除的工件材料厚0.016mm,而预估电极损耗△取值0.05~0.07mm(实验值),实际的加工路径总长约为45000.00mm,如按理论计算,每100mm长得到0.10~0.16μm的补偿,18000条程序平均每条得到0.0025~0.0038μm的补偿,因此,如果按规格化计算,那么只有刀具加工很长一段距离之后,刀具电极才会作出实际意义上的补偿,真正作出实际意义上补偿的程序段比例很低。
表1 电火花铣削加工参 mm
加工类型 加工余量 电参数 电极补偿
粗加工
粗加工
中加工
中精加工
精加工
超精加工
0.800 E383 0.500
0.400 E373 0.250
0.200 E293 0.100
0.150 E250 0.075
0.134 E220 0.050~0.070
0.122 E200 0
注:电参数采用RobForm30电火花成形机规准。
粗加工时电极补偿视具体情况而定,首先选择补偿方式加工,补偿取值一般小于加工余量,如果电极损耗较大,电极端面圆角过大,此时应更换电极,Z轴重新对零位后,再进行加工。超精加工时只需生成正、反向加工刀具路径,来回打光打抛曲面。实验中还加入了轮廓加工、残余加工、修边,并考虑了加工精度设置、最大微直线段长度设置等内容。
电极制作部分是一个比较重要的环节,故自制了机上修磨装置,依据铣床刀具工具磨原理,设计有“电碰”定位基准,可精确定位,可修整电极圆柱面,也可修整电极端部球面。但由于铜电极在机械力作用下容易变形让刀,因此只成功修整了φ5~8mm指状棒电极。
图4是数控电火花铣削加工的实物照片,是一个面积约为100mm×70mm的曲面。 答案补充 也可以去网络去看看!
⑩ 金属工艺学习题
这个零件要看28和16的同轴度要求怎么样还要看批量大小,要是同轴度高的话需要用外圆磨床的,现在从图纸上看同轴度并不高。
首先说第一种方案:属于一般小型企业的加工方法,生产效率低,工序是先粗车,然后车28处,卡28处车16处。
第二种是大型企业的加工方法,生产效率高,工序是就是你上面说的。
对于工艺的编排要结合许多因数综合考虑的,并不能说那个好。