機(jī)械制造中的加工方法很多,按照工件在加工過(guò)程中質(zhì)量的變化( ),可將加工方法分為材料去除加工( )、材料成形加工( )和材料堆積加工( )三種形式。
1.材料去除加工
材料去除加工是通過(guò)在被加工對(duì)象上去除一部分材料后才制成一合格零件的。與其它方法相比,其材料利用率較低,但由于該方法的加工精度相對(duì)較高、表面質(zhì)量相對(duì)較好,并且有很強(qiáng)的加工適應(yīng)性,故至今仍然是機(jī)械制造中應(yīng)用最廣泛的加工方法,而且在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)仍將占有重要地位。
在材料去除加工中,還可按材料去除方式不同分為切削加工和特種加工兩種加工方法。切削加工是利用切削刀具從工件上切除多余材料的方法,切削刀具的硬度比工件硬度高得多;常用的切削加工方法有車削、銑削、刨削、拉削、磨削等。特種加工主要是指利用機(jī)械能以外的其它能量(如光、電、化學(xué)、聲、熱能等)直接去除材料的加工方法,加工過(guò)程中基本上無(wú)機(jī)械力作用;常見(jiàn)的特種加工方法有電火花加工、電子束加工、離子束加工、激光加工等。
2.材料成形加工
材料成形加工是一種在較高溫度(或壓力)下,使材料在模具中成形的方法,如鑄造、鍛造 、擠壓、粉末冶金等,它的主要特點(diǎn)是生產(chǎn)效率較高。由于材料成形方法目前所能達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精度還較低,一般常用于制造零件的毛坯,也可用于制造形狀復(fù)雜但精度和表面粗糙度要求較低的 零件。應(yīng)用“接近最終形狀(near-net-shape)成型技術(shù)”,例如精密鑄造、精密鍛造、擠壓及粉末冶金等,則可用來(lái)直接制造精度要求較高(例如it7)的零件。
3.材料堆積加工
材料堆積加工是利用微體積材料逐漸疊加的方式使零件成形的。這類加工方法中包括電鍍、 化學(xué)鍍等原子沉積加工,熱噴涂、靜電噴涂等微粒沉積加工以及快速原型制造等。
快速原型制造的基本原理是:先將零件的三維實(shí)體cad模型數(shù)據(jù)沿某一坐標(biāo)軸進(jìn)行分層處理, 得到分層截面的一系列二維數(shù)據(jù), 然后讓成型材料在計(jì)算機(jī)控制下逐層堆積成型,生成三維實(shí)體原型??焖僭椭圃旆椒ǖ奶攸c(diǎn)是:可以制造任意復(fù)雜的零件,不需任何刀具、模具??焖僭椭圃炷壳俺糜诳焖僦圃炝慵娜S實(shí)體模型外,還可用于模具和少量零件的快速制造。
材料成型方法將在機(jī)械類專業(yè)開(kāi)設(shè)的另一門技術(shù)基礎(chǔ)課《材料成型技術(shù)》中討論,此處不作介紹。本書以討論典型表面的切削加工方法及其裝備為主,也要介紹一部分常用的特種加工方法和快速原型制造方法。