鑄造，鍛造，焊接三種熱加工工藝各自的分類和應(yīng)用場合

1介紹鑄造，鍛造，焊接三種熱加工工藝各自的分類和應(yīng)用場合。

1）鑄造

鑄造工藝可分為重力鑄造、壓力鑄造和砂型鑄造。

鑄造方法常用的是砂型鑄造，其次是特種鑄造方法，如：金屬型鑄造、熔模鑄造、石膏型鑄造等。而砂型鑄造又可以分為粘土砂型鑄造、有機粘結(jié)劑砂型鑄造、樹脂自硬砂型鑄造、消失模鑄造等等。

重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱重力澆注機。

壓力鑄造是指金屬液在其他外力（不含重力）的作用下注入鑄型的工藝，目前有色金屬鑄造中最常用的、也是相對價格最低的。

砂型鑄造是一種以砂作為主要造型材料，制作鑄型的傳統(tǒng)鑄造工藝。

砂型一般采用重力鑄造，有特殊要求時也可采用低壓鑄造、離心鑄造等工藝。砂型鑄造的適應(yīng)性很廣，小件、大件，簡單件、復(fù)雜件，單件、大批量都可采用，比金屬型鑄造用的模具便宜得多，在小批量及大件生產(chǎn)中，價格優(yōu)勢尤為突出，此外，砂型比金屬型耐火度更高，因而如銅合金和黑色金屬等熔點較高的材料也多采用這種工藝。

重力澆注機特種鑄造方法

金屬型既可采用重力鑄造，也可采用壓力鑄造。在大批量生產(chǎn)有色金屬的中、小鑄件時，只要鑄件材料的熔點不過高，一般都優(yōu)先選用金屬型鑄造。失蠟法鑄造現(xiàn)稱熔模精密鑄造，是一種少切削或無切削的鑄造工藝，是鑄造行業(yè)中的一項優(yōu)異的工藝技術(shù)，其應(yīng)用非常廣泛。它不僅適用于各種類型、各種合金的鑄造，而且生產(chǎn)出的鑄件尺寸精度、表面質(zhì)量比其它鑄造方法要高，甚至其它鑄造方法難于鑄得的復(fù)雜、耐高溫、不易于加工的鑄件，均可采用熔模精密鑄造鑄得。熔模鑄造方法的另一優(yōu)點是，它可以鑄造各種合金的復(fù)雜的鑄件，特別可以鑄造高溫合金鑄件。用熔模鑄造工藝生產(chǎn)不僅可以做到批量生產(chǎn)，保證了鑄件的一致性，而且避免了機械加工后殘留刀紋的應(yīng)力集中。

2）鍛造

鍛造是利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形，以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸的鍛件的加工方法。鍛造是機械制造中常用的成形方法。通過鍛造能消除金屬的鑄態(tài)疏松、焊合孔洞，鍛件的機械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。鍛造按坯料在加工時的溫度可分為冷鍛和熱鍛。冷鍛一般是在室溫下加工，熱鍛是在高于坯料金屬的再結(jié)晶溫度上加工。鍛造按成形方法則可分為自由鍛、模鍛、冷鐓、徑向鍛造、擠壓、成形軋制、輥鍛、輾擴等。坯料在壓力下產(chǎn)生的變形基本不受外部限制的稱自由鍛，也稱開式鍛造；其他鍛造方法的坯料變形都受到模具的限制，稱為閉模式鍛造。成形軋制、輥鍛、輾擴等的成形工具與坯料之間有相對的旋轉(zhuǎn)運動，對坯料進行逐點、漸近的加壓和成形，故又稱為旋轉(zhuǎn)鍛造。液態(tài)金屬模鍛是介于壓鑄和模鍛間的成形方法，特別適用于一般模鍛難于成形的復(fù)雜薄壁件。

3）焊接

1電弧焊:電弧焊是目前應(yīng)用最廣泛的焊接方法。它包括有：手弧焊、埋弧焊、鎢極氣體保護電弧焊、等離子弧焊、熔化極氣體保護焊等?？梢赃M行平焊、立焊、橫焊和仰焊等多位置焊接。另外由于焊條電弧焊設(shè)備輕便，搬運靈活，所以說，焊條電弧焊可以在任何有電源的地方進行焊接作業(yè)。適用于各種金屬材料、各種厚度、各種結(jié)構(gòu)形狀的焊接。2電阻焊:這是以電阻熱為能源的一類焊接方法，包括以熔渣電阻熱為能源的電渣焊和以固體電阻熱為能源的電阻焊。電阻焊包括：電阻點焊，涂焊，縫焊，高頻焊，閃光對焊。焊前必須將電極與工件以及工件與工件間的接觸表面進行清理。點焊、縫焊和凸焊的特點在于焊接電流（單相）大（幾千至幾萬安培），通電時間短，設(shè)備昂貴、復(fù)雜，生產(chǎn)率高，因此適于大批量生產(chǎn)。主要用于焊接厚度小于3mm的薄板組件。各類鋼材、鋁、鎂等有色金屬及其合金、不銹鋼等均可焊接。3．高能束焊:這一類焊接方法包括：電子束焊和激光焊4，釬焊:釬焊的能源可以是化學(xué)反應(yīng)熱，也可以是間接熱能。它是利用熔點比被焊材料的熔點低的金屬作釬料，經(jīng)過加熱使釬料熔化，靠毛細管作用將釬料及入到接頭接觸面的間隙內(nèi)，潤濕被焊金屬表面，使液相與固相之間互擴散而形成釬焊接頭。因此，釬焊是一種固相兼液相的焊接方法。釬焊加熱溫度較低，母材不熔化，而且也不需施加壓力。釬料的液相線濕度高于450℃而低于母材金屬的熔點時，稱為硬釬焊；低于450℃時，稱為軟釬焊。根據(jù)熱源或加熱方法不同釬焊可分為：火焰釬焊、感應(yīng)釬焊、爐中釬焊、浸沾釬焊、電阻釬焊等。釬焊時由于加熱溫度比較低，故對工件材料的性能影響較小，焊件的應(yīng)力變形也較小。但釬焊接頭的強度一般比較低，耐熱能力較差。釬焊可以用于焊接碳鋼、不銹鋼、高溫合金、鋁、銅等金屬材料，還可以連接異種金屬、金屬與非金屬。適于焊接受載不大或常溫下工作的接頭，對于精密的、微型的以及復(fù)雜的多釬縫的焊件尤其適用；5．其它焊接方法：這些焊接方法屬于不同程度的專門化的焊接方法，其適用范圍較窄。主要包括以電阻熱為能源的電渣焊、高頻焊；以化學(xué)能為焊接能源的氣焊、氣壓焊、爆炸焊；以機械能為焊接能源的摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、擴散焊。

2請收集車削、磨削、銑削、刨削、鉆、拉、滾齒等加工工藝方法的資料、并總結(jié)各自的應(yīng)用范圍、使用的刀、切削運動的運動方式和工藝能力。

車削：加工工藝方法：車床加工主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應(yīng)的加工。分為粗車和精車。應(yīng)用范圍：車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床加工。使用刀具：車刀按結(jié)構(gòu)可分為整體車刀、焊接車刀、機夾車刀、可轉(zhuǎn)位車刀和成型車刀。車刀按用途可分：（a）90°車刀（偏刀）；（b）45°車刀(彎頭車刀)；（c）切斷刀;（d）鏜孔刀;（e）成形車刀;（f）螺紋車刀；（g）硬質(zhì)合金不重磨車刀

（2）各種車刀的基本用途：（a）90°車刀：用來車削工件的外圓,階臺和端面。（b）45°車刀：用來車削工件的外圓.端面和倒角。（c）切斷刀：用來切斷工件或工件上切出的溝槽（d）鏜孔刀：用來車削工件的內(nèi)孔。（e）成形車刀：用來車削階臺處的圓角,圓槽或車削特殊形狀工件。（f）紋車刀：用來車削螺紋。運動方式：車削內(nèi)外圓柱面時，車刀沿平行于工件旋轉(zhuǎn)軸線的方向運動。車削端面或切斷工件時，車刀沿垂直于工件旋轉(zhuǎn)軸線的方向水平運動。如果車刀的運動軌跡與工件旋轉(zhuǎn)軸線成一斜角，就能加工出圓錐面。車削成形的回轉(zhuǎn)體表面，可采用成形刀具法或刀尖軌跡法。車削時，工件由機床主軸帶動旋轉(zhuǎn)作主運動；夾持在刀架上的車刀作進給運動。切削速度v是旋轉(zhuǎn)的工件加工表面與車刀接觸點處的線速度（米/分）；切削深度是每一切削行程時工件待加工表面與已加工表面間的垂直距離（毫米），但在切斷和成形車削時則為垂直于進給方向的車刀與工件的接觸長度（毫米）。工藝能力：粗車所能達到的加工精度為IT12～ITll，表面粗糙度Ra為50～12．5μm。精車的加工精度可達IT8～IT6級，表面粗糙度Ra可達1．6～0．8μm。精細車的加工精度及表面粗糙度與普通外圓磨削大體相當，加工精度可達IT6以上，表面粗糙度Ra可達0．4～0.005μm。磨削：加工工藝方法：磨削加工方法的形式很多，生產(chǎn)中主要是指用磨具進行磨削，磨具以較高的線速度旋轉(zhuǎn)，對工件表面進行加工；應(yīng)用范圍磨床能加工硬度較高的材料，如淬硬鋼、硬質(zhì)合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花崗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能進行高效率的磨削，如強力磨削等；用具：砂輪；運動方式：砂輪高速旋轉(zhuǎn)；工藝能力：磨削通常用于半精加工和精加工,精度可達IT8～5甚至更高，表面粗糙度一般磨削為Ra1.25～0.16微米，精密磨削為Ra0.16～0.04微米，超精密磨削為Ra0.04～0.01微米,鏡面磨削可達Ra0.01微米以下。銑削：工藝方法：使用旋轉(zhuǎn)的多刃刀具切削工件；應(yīng)用范圍：平面類零件和曲面類零件；使用刀具：平面類零件粗、精加工都可采用端銑刀或牛鼻刀，曲面類零件表面精加工多采用球頭銑刀進行。切削運動方式：銑刀旋轉(zhuǎn)作主運動，工件或銑刀作進給運動；工藝能力:銑削與刨削的加工質(zhì)量相近。一般經(jīng)粗、精兩道工序后，精度都可達到IT9一IT7，表面粗糙度可達Ra6.3～1.6μm。刨削：刨刀與工件作水平方向相對直線往復(fù)運動；應(yīng)用范圍：可加工垂直、水平的平面，還可加工T型槽、V型槽，燕尾槽等。刀具常用的刨刀有平面刨刀、偏刀、角度偏刀、切刀、彎切刀、成形切刀等。運動方式：刨刀相對于工件作直線往復(fù)運動形式的主運動，工件作間隙性移動進給；工藝能力：通用性好，生產(chǎn)率低，加工精度不高，IT8～7，Ra為1.6～6.3μm但在龍門刨床上用寬刀細刨，Ra為0.4～0.8μm鉆削：鉆削刀具與工件作相對運動并作軸向進給運動，在工件上加工孔；應(yīng)用范圍：在各類機器零件上進行鉆孔；刀具：麻花鉆是最常用刀具；切削運動方式：鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動為主切削運動，鉆削刀具與工件作相對運動并作軸向進給運動；工藝能力：鉆削的精度較低，表面較粗糙，一般加工精度在IT10以下，表面粗糙度Ra值大于12.5μm，生產(chǎn)效率也比較低。因此，鉆孔主要用于粗加工。拉削：加工工藝方法：用拉刀在拉力作用下作軸向運動，加工工件內(nèi)、外表面；應(yīng)用范圍：內(nèi)拉削可以加工各種形狀的通孔，例如圓孔、方孔、多邊形孔、花鍵孔和內(nèi)齒輪等，還可以加工多種形狀的溝槽，例如鍵槽、T形槽、燕尾槽和渦輪盤上的榫槽等。外拉削可以加工平面、成形面、外齒輪和葉片的榫頭等；刀具：拉刀；運動方式當拉刀相對工件作直線移動時，工件的加工余量由拉刀上逐齒遞增尺寸的刀齒依次切除；工藝能力：一般拉孔的精度為IT8一IT7，表面粗糙度R值為0.4一0.8μm，拉削型面的尺寸精度可達IT8～5，表面粗糙度為Ra2.5～0.04微米，拉削齒輪精度可達6～8級（JB179-83）。滾齒：加工工藝方法：用齒輪滾刀或蝸輪滾刀按展成法加工齒輪或蝸輪等的齒面；應(yīng)用范圍：加工齒輪或蝸輪等的齒面；刀具：齒輪滾刀，蝸輪滾刀；運動方式：齒旋轉(zhuǎn)一周時，相當于齒條在法向移動一個刀齒，滾刀的連續(xù)傳動，猶如一根無限長的齒條在連續(xù)移動。當滾刀與滾齒坯間嚴格按照齒輪于齒條的傳動比強制嚙合傳動時，滾刀刀齒在一系列位置上的包絡(luò)線就形成了工件的漸開線齒形。隨著滾刀的垂直進給，即可滾切出所需的漸開線齒廓；工藝能力：Ⅰ型滾刀適用于精密齒輪滾齒，一般加工齒輪精度7級；Ⅱ型滾刀適用于普通齒輪滾齒，一般加工齒輪精度8～9級。

3、請介紹線切割、電火花加工的原理和特點、并闡述各自的應(yīng)用范圍和工藝能力。

線切割

原理：利用連續(xù)移動的細金屬絲（稱為電極絲）作電極，對工件進行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。繞在運絲筒4上的電極絲1沿運絲筒的回轉(zhuǎn)方向以一定的速度移動，裝在機床工作臺上的工件3由工作臺按預(yù)定控制軌跡相對于電極絲做成型運動。脈沖電源的一極接工件，另一極接電極絲。在工件與電極絲之間總是保持一定的放電間隙且噴灑工作液，電極之間的火花放電蝕出一定的縫隙，連續(xù)不斷的脈沖放電就切出了所需形狀和尺寸的工件。

重力澆注機

線切割加工的特點：

（1）它以0.03～0.35mm的金屬線為電極工具，不需要制造特定形狀的電極。

（2）雖然加工的對象主要是平面形狀，但是除了有金屬絲直徑?jīng)Q定的內(nèi)側(cè)腳的最小直徑R（金屬線半徑+放電間隙）這樣的限制外，任何的限制外，任何復(fù)雜的開頭都可以加工。

（3）輪廓加工所需加工的余量少，能有效地節(jié)約貴重的材料。

（4）可無視電極絲損耗（高速走絲切割采用低損耗脈沖電源；慢速走絲線切割采用單向連續(xù)供絲，在加工區(qū)總是保持新電極絲加工），加工精度高

（5）依靠微型計算機控制電極絲軌跡和間隙補償功能，同時加工凹凸兩種模具時，間隙可任意調(diào)節(jié)。

（6）采用乳化液或去離水的工作液，不必擔心發(fā)生火災(zāi)，可以晝夜無人連續(xù)加工。

（7）無論被加工工件的硬度如何，只要是導(dǎo)體或半導(dǎo)體的材料都能實現(xiàn)加工。

（8）任何復(fù)雜開頭的零件，只要能編制加工程序就可以進行加工，因而很適合小批零件和試制品的生產(chǎn)加工，加工周期短，應(yīng)用靈活。

（9）采用四軸聯(lián)動，可加工上，下面異形體，形狀扭曲曲面體，變錐度和球形等零件。

應(yīng)用范圍：試制新產(chǎn)品，加工模具，加工特殊材料。

工藝能力：精度可達0.001mm級，表面質(zhì)量也接近磨削水平。 全自動造型機

電火花加工

原理：電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料；特點：①能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件；②加工時無切削力；③不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷；④工具電極材料無須比工件材料硬；⑤直接使用電能加工，便于實現(xiàn)自動化；⑥加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層，在某些應(yīng)用中須進一步去除；⑦工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩。應(yīng)用范圍：①加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件；②加工各種硬、脆材料如硬質(zhì)合金和淬火鋼等；③加工深細孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等；④加工各種成形刀具、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具和量具。