機械加工技術短訓學習心得

在培訓過程中進行了熱加工工藝的學習，內容主要包含鑄造、鍛壓、焊接以及金屬材料的前沿知識知識。

鑄造是歷史最悠久的製造工藝。通過鑄造，可以得到內腔和外形很複雜的毛坯，可以針對各種合金進行鑄造，並且鑄造件的尺寸大小可以在一個很大的範圍內波動。但是同時，鑄造也存在一些缺點，比如組織疏鬆，晶粒粗大，力學性能較差和難以精確控制等。儘管如此，隨着鑄造技術的發展，特種鑄造工藝的誕生，鑄造的精確度已經可以提高到ct4，表面粗糙度最小可以提高到0.8um。各種材料的鑄造性能有很大的差距，這主要由金屬的液態成形特徵決定。

鍛壓是對金屬坯料施加外力，使之產生塑性變形，以改變其形狀、尺寸，並改善其內部組織性能，從而獲得所需毛坯或零件的加工方法。鍛壓包含鍛造和衝壓兩種。鍛壓不同於鑄造的主要是金屬的加工形態，通常鍛壓的毛坯是由鑄造所得到的。鍛壓件的組織緻密，力學性能明顯好於相同化學成分的鑄件。鍛造的過程主要是金屬晶粒的變形，金屬晶粒變形的特性和鍛造流線的連貫性決定了所鍛造出來的鍛件的質量。鍛造分為自由鍛和模鍛，模鍛的精度要高於自由鍛。自由鍛投資費用低，但是隻適用於單件及小批量生產。模鍛是整體成形，易於實現機械化和自動化，它只適用於中、小型鍛件的成批或大批量生產，並且需要專門的模鍛設備，投資較高。衝壓主要是正對金屬板料的加工，低碳鋼、奧氏體不鏽鋼以及銅、鋁等有色金屬通常用於衝壓板料。對於板料的衝壓通常有衝裁、彎曲、拉深、脹形等。除此以外，鍛壓還包括精密模鍛、擠壓成形、軋製成形以及精密衝裁等。

焊接通常需要加熱或加壓，使工件的.原子互相結合。由於機械製造基礎學習的是關於金屬的知識，因此沒有涉及到高分子材料的焊接。焊接是一種不可替代的製造方法，幾乎所有工業部門都需要焊接。焊接方法可分為熔焊、壓焊和釺焊三種，主要用於製造金屬結構、機器零件和工具等。焊接省料省工並可以簡化工藝，所得焊件質量輕而性能好。但是焊接是不可拆卸連接，而且焊縫會存在力學與結構上的缺陷，因此焊接質量存在一定問題。常用的焊接方法有焊條電弧焊、埋弧自動焊、氣體保護電弧焊、等離子弧焊、電阻焊、摩擦焊和釺焊等。焊條電弧焊是手工焊接的主要方式，主要適用於單件小批生產；埋弧自動焊主要用於成批生產的平焊和平角焊；氣體保護焊得到的焊件質量較好，並且能對金屬起到保護作用；等離子弧焊廣泛用於航空航天等軍工和尖端工業技術上。不同的材料具有不同的焊接性，通常按照碳當量來計算和判斷。

金屬及其合金可分為黑色金屬和有色金屬兩大類，金屬材料的力學性能包括強度、塑性、硬度、人性和疲勞強度等。金屬所具有的性能特性決定了金屬的加工方法以及所使用的場合。除此以外，這一章還介紹了金屬的晶體結構的知識，主要類型有體心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格等三種，通常一種金屬在固態下存在一種晶格形式，有些金屬在固態下存在兩種或兩種以上的晶格形式。在金屬裏，最重要的是鐵碳合金，鐵碳相圖則是這一章的核心內容。鐵碳合金隨着温度的變化會有不同的結合方式，從而產生不同的形態。隨着碳含量的不同以及温度的不同，鐵碳合金會成為不同的材料，具有不同的特性。對於鋼來説，熱處理包括普通熱處理、表面熱處理和其他熱處理。通過熱處理以後鋼材的力學性質會得到很好的改善，這主要是因為熱處理使得鋼材的晶體結構發生了變化。

熱加工部分主要就是學習了這些內容，對熱加工的學習為冷加工奠定了基礎。冷加工中的坯料都是由熱加工所得到，並且進行過冷加工以後通常要進行熱加工改善零件的性能。

在冷加工的學習過程中，最先介紹了加工精度以及表面質量的知識。每種加工方法有各自的尺寸公差等級範圍和表面粗糙度ra，不同的構件在不同的使用場合具有特定的精度要求。如一半的車削加工，加工精度隨着車削階段的不同變化，粗加工精度可以達到 級，而超精密的切削加工可以達到高於3級的精度，表面粗糙度僅為0.0 2或者更低。

冷加工中最重要的部分就是切削加工，它的本質就是將材料從原來的坯料上減去，與鑄造等恰恰相反。切削加工可以分為機械加工和鉗工加工兩類，機械加工的方法又有車、鑽、鏜、銑、?、拉、磨、珩磨和超精加工，鉗工的加工包括劃線、鋸削、鏨削、銼削、鑽孔、擴孔等。切削過程中切削速度、進給量和吃刀量是切削用量的三要素。

切削加工中最重要的是刀具，不同形狀的刀具有不同的用處，如端頭車刀主要車斷面，車孔刀主要用來車內孔，外圓車刀主要用來車外圓等等。金屬的切削過程實際上是金屬塑性變形的過程，在切削力的作用下對金屬進行切削。切削過程中會產生積削瘤和切削熱，對刀具造成一定的影響。並且，切削會使物體內部具有參與應力，不利於優化產品。

磨削通常用在對產品的精加工上，磨削的本質其實就是無數個小的切削、刻劃和摩擦拋光過程的結合，在切削的過程中，磨粒不斷脱落，露出裏面新的磨粒。磨削可以分為普通磨削、無心磨削、高效磨削、低粗糙度磨削和砂帶磨削等，通常他們都被用來加工高硬度材料，塑性很大的金屬除外。普通刀具的加工中車削加工主要可以加工外圓、孔和平面，鑽削主要是鑽孔、擴孔、鉸孔和鍃孔，孔的加工中第一步通常是通過鑽孔得到的。銑削加工通常用來銑平面和溝槽，刨削也可以加工平面和溝槽，但是兩者比較來説，銑削的效率高於刨削，加工範圍也更廣，但是成本高。

接下來就是精密加工了，精密加工可以使零件的加工精度提高到 ~0. um，表面粗糙度為0. ~0.008um，主要包含研磨、珩磨、超精加工和拋光等。在這些加工方法中，研磨需要很多的時間，而珩磨可以通過機械化實現，廣泛用於大批大量生產。除此以外，各種不同的加工方法都有自己的加工特點。

特種加工工藝是為了解決前面的加工方法所不能達到加工目的的問題而探索得到的。特種加工可以直接利用電能、電化學能、聲能或光能等能量對材料進行加工，得到的零件機械應力不明顯，並且可以加工各種材料。

電火花加工是一種運用很廣泛的特種加工方法，主要運用的是電蝕現象來切割和成形。電火花加工必須提供一個脈衝電源，採用自動進給調節裝置來保證間隙，還要在有一定絕緣度的液體介質中進行。運用這種方法可以加工任何高齊納高度硬度和韌性的導電材料，可以在一台機牀上進行從粗加工到精加工的程序，但是電火花加工有可能導致電極容易損耗。並且效率低精度也不高。電火花可以用來磨削、鏜孔、切割和成形。

電解加工是電化學加工中的一種重要方法，它主要利用的是金屬在電解液中產生陽極溶解的電化學原理來進行的。電解加工一個突出的特點是工件陽極和睡不斷消耗而工具陰極和氧化鈉並不消耗。電解加工的生產效率較高，能以簡單的進給運動一次加工出形狀複雜的形狀與型面，並且不受材料本身的限制，但是看它需要的附屬設備多且造價高，加工穩定性尚不夠高。電解加工主要用於電解鍛模型腔和整體葉輪，她解決了一直以來葉輪為分體結構最後再連接起來而導致的硬度與剛性不夠的問題。除此以外，電解還用來去毛刺。

超聲波加工主要用於加工型孔型腔、進行切削加工、清洗和焊接。它還可以用於測距和無損檢測，並做成超聲手術刀。激光加工也是特種結構的一種方法，它最大的特點是可以透過透明材料進行加工，而且可以反射和折射，具有光的特性。電子束加工和離子束加工的主要區別是粒子種類的區別。電子束加工主要靠熱效應進行加工，可以用於打孔、切割、焊接、蝕刻和光刻等，離子束加工可以用來蝕刻、沉積、鍍膜和注入。

另外，培訓還介紹了關於結構工藝性的知識，例如壁厚原則、拔模斜度原則、圓角原則等。在最後，老師還帶領我們瞭解了關於數控機牀和現代機械製造工業的發展狀況，讓我頗有收益。