材料成形工藝基礎很全第1頁/共250頁Lesson1鑄造工藝基礎液態合金的充型鑄件的凝固收縮鑄造內應力，變形和裂紋鑄件中的氣孔鑄件的質量控制第2頁/共250頁鑄造的特點可以生產出形狀復雜的零件，特別是具有復雜內腔的零件。適應性廣。成本低。鑄件的尺寸和形狀與零件非常接近。可以減少切削加工量。缺點：工序多，質量不易控制，內部組織缺陷多，力學性能低。第3頁/共250頁液態合金的充型液態合金填充鑄型的過程，簡稱充型。充型能力液態合金充滿鑄型型腔，獲得形狀完整，輪廓清晰鑄件的能力，稱為液態合金的充型能力。影響充型能力的因素1、合金的流動性2、澆注條件3、鑄型填充能力充型能力不強，則易產生澆不足、冷隔等。概念第4頁/共250頁合金的充型能力之一

合金的流動性合金的流動性是指熔融合金的流動能力。流動性好，充型能力強，便于澆注出輪廓清晰、薄而復雜的鑄件。合金的流動性與合金的化學成份有關。第5頁/共250頁Fe-C合金的流動性與狀態圖的關系在流動性曲線上，對應著純金屬、共晶成分和金屬間化合物的地方出現最大值，而最大結晶溫度范圍附近出現最小值。第6頁/共250頁流動動性的測定流動性實驗第7頁/共250頁合金的充型能力之二

澆注條件澆注溫度澆注溫度越高，充型能力越好。但溫度過高。會出現其他鑄造缺陷。充型壓力壓力越大，充型能力越好。第8頁/共250頁合金的充型能力之三

鑄型填充條件鑄型的蓄熱能力散熱越快的鑄型，充型能力越差。鑄型溫度金屬型鑄造和熔模鑄造時，鑄型溫度越高，充型能力越好。鑄型中氣體鑄型中的氣體壓力增大，液態合金的流動困難，充型能力差。第9頁/共250頁鑄件的凝固方式之一逐層凝固純金屬和共晶成份的合金，結晶溫度是一固定值。凝固過程由表面向中心逐步進行溫度表層中心固液第10頁/共250頁第11頁/共250頁鑄件的凝固方式之二糊狀凝固結晶溫度范圍很寬的合金，從鑄件的表面至心部都是固液兩相混存。溫度表層中心固液第12頁/共250頁第13頁/共250頁鑄件的凝固方式之三中間凝固大多數合金屬于這種方式。溫度表層中心固液凝固方式與鑄件質量的關系：逐層凝固有利于充型，可防止縮孔和縮松。第14頁/共250頁影響鑄件凝固方式的因素合金的結晶溫度結晶溫度范圍越小，糊狀凝固區越小。鑄件的溫度梯度溫度梯度越大，糊狀凝固區越小。合金的性質鑄型的蓄熱能力澆注溫度第15頁/共250頁鑄造合金的收縮鑄造合金從澆注，凝固直到至冷卻到室溫的過程中，其體積或尺寸縮減的現象，稱為收縮。收縮是鑄件產生縮孔、縮松、裂紋、變形的根源。液態收縮凝固收縮固態收縮合金種類含碳量（%）澆注溫度液態收縮凝固收縮固態收縮總收縮（%）鑄造碳鋼0.3516101.637.812.46白口鑄鐵3.0014002.44.25.4~6.312~12.9灰口鑄鐵3.5014003.50.13.3~4.26.9~7.8第16頁/共250頁鑄件中的縮孔與縮松縮孔和縮松的形成液態合金在冷凝過程中，若其液態收縮和凝固收縮所縮減的容積的得不到補足，則在鑄件最后凝固的部位形成一些孔洞縮孔它是集中在鑄件上部或最后凝固的部位容積較大的孔洞縮松分散在鑄件某區域內的細小孔洞，稱為縮松第17頁/共250頁順序凝固原則（定向凝固）所謂順序凝固，就是在鑄件上可能出現縮孔的厚大部位通過安放冒口等工藝措施，使鑄件上遠離冒口的部位先凝固，爾后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。實現順序凝固的措施。合理設計冒口和安放冷鐵。第18頁/共250頁鑄件上可能產生縮孔或縮松的部位凝固等溫線法內切圓法等溫線未畫到的部位內切圓大的部位可能產生縮孔或縮松第19頁/共250頁鑄造內應力內應力的形成熱應力它是由于鑄件的壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以致在同一時期內鑄件各部分收縮不一致而引起的。薄壁處受壓應力，厚壁處受拉應力。機械應力它是合金的線收縮受到鑄型或型芯機械阻礙而形成的內應力。第20頁/共250頁同時凝固原則盡量減少鑄件各處的溫度差，使鑄件不同壁厚各處在同一時間內凝固。澆口開在薄壁處，在厚壁處安放冷鐵，力求使鑄件各處同時冷卻。同時凝固原則與順序凝固原則對比第21頁/共250頁鑄件的變形鑄件冷卻到室溫后，熱應力保留在鑄件中

殘余應力薄壁處受壓力，厚壁處受拉力變形第22頁/共250頁防止變形的措施設計鑄件時盡可能壁厚均勻，形狀對稱。采取同時凝固。設計“反變形”量。時效處理：有內應力的鑄件在加工前置于露天半年以上，或550~650oC去應力退火。第23頁/共250頁鑄件的裂紋與防止熱裂熱裂是鑄件在高溫下產生的裂紋。其形狀特征是：裂紋短，縫隙寬，形狀曲折，縫內呈氧化色。合金性質鑄造合金的結晶特點和化學成分對熱裂的產生均有明顯的影響鑄型阻力鑄型(包括型芯)的退讓性對熱力的形成有重要影響。冷裂冷裂是在低溫下行成的裂紋。其形狀特征是:裂紋細小，呈連續直線狀，有時縫內呈輕微氧化色。第24頁/共250頁鑄件中的氣孔氣孔的來源1、侵入氣孔侵入氣孔是由于砂型表面層聚集的氣體侵入金屬液中而形成的。2、析出氣孔溶解于金屬液中的氣體在冷凝過程中，因氣體溶解度下降而析出，在鑄件中形成的氣孔。3、反應氣孔澆入鑄型中的金屬液與鑄型材料、型芯撐、冷鐵或熔渣之間，因化學反應產生氣體而形成的氣孔。第25頁/共250頁鑄件中的偏析鑄件內部化學成份不均勻的現象，稱為偏析。偏析類型1、晶內偏析結晶溫度寬的合金易產生晶內偏析2、區域偏析合金中各成份因熔點的不同，引起不同時凝固。第26頁/共250頁常見的鑄造缺陷（JB302-62簡化）類別名稱類別名稱類別名稱孔眼氣孔形狀、尺寸和重量不合格多肉表面缺陷粘砂縮孔澆不足夾砂縮松落砂冷隔渣眼抬箱成份組織和性能不合格化學成份不合格砂眼錯箱金相不合格鐵豆偏芯偏析裂紋熱裂變形過硬（白口）冷裂物理、機械性能不合格第27頁/共250頁鑄造合金的分類鑄鋼鑄鐵灰口鑄鐵白口鑄鐵可鍛鑄鐵球墨鑄鐵鑄造鋁合金鑄造銅合金…第28頁/共250頁灰口鑄鐵的特性力學性能較低。良好的鑄造性能。良好的切削加工性。減振性。耐磨性缺口敏感低。第29頁/共250頁本課復習鑄件的常見缺陷有哪些？產生的原因是什么？怎樣防止？什么是同時凝固原則？什么是順序凝固原則？下例兩圖哪個是同時凝固？哪個是順序凝固？為了防止鑄件產生內應力，應采取哪種凝固方式？同時凝固順序凝固第30頁/共250頁課間休息第31頁/共250頁Lesson2鑄造工藝及方法砂型鑄造造型材料造型方法鑄造工藝與鑄造工藝圖其他鑄造方法金屬型鑄造壓力鑄造熔模鑄造離心鑄造第32頁/共250頁造型材料型（芯）砂的組成?型（芯）砂應具備哪些主要性能？型砂是砂、粘結劑附加物和水組成可塑性、強度、透氣性、耐火性、退讓性涂料的組成？作用？撲料？石墨（石英粉）+粘土+水第33頁/共250頁手工造型方法按砂箱特征兩箱造型三箱造型地坑造型第34頁/共250頁手工造型方法按模型特征整模造型分模造型挖砂造型活塊造型刮板造型假箱造型第35頁/共250頁鑄造工藝設計1、澆注位置澆注位置是澆注時鑄件在鑄型中所處的位置。2、分型面3、加工余量和鑄孔4、拔模斜度（起模斜度）5、收縮率6、型芯頭型芯端頭的延伸部分。第36頁/共250頁鑄造工藝之一

澆注位置的選擇原則1、鑄件的重要加工表面和主要工作面應朝下或呈側立。第37頁/共250頁鑄造工藝之一

澆注位置的選擇原則2、鑄件的大平面應朝下。不合理合理第38頁/共250頁鑄造工藝之一

澆注位置的選擇原則3、為防止鑄件薄壁部分產生澆不足或冷隔等缺陷，應將面積較大的薄壁部分朝下。第39頁/共250頁鑄造工藝之一

澆注位置的選擇原則4、容易形成縮孔的鑄件，應將截止面較厚的部分放在分型面附近的上部或側面，以便安放冒口。第40頁/共250頁鑄造工藝之二

分型面的選擇原則1、盡量使鑄件的大部分或全部置于同一砂箱中，或使加工面和加工基準面在同一砂箱中，以保證鑄件的精度，便于造型、型芯的安放和檢驗及合箱等操作。大批量小批量第41頁/共250頁鑄造工藝之二

分型面的選擇原則2、盡量減少分型面的數量，最好只有一個分型面。不好不好好第42頁/共250頁鑄造工藝之二

分型面的選擇原則3、分型面的選擇應盡力減少型芯和活塊的數量，以便簡化制模、造型、合箱等操作。第43頁/共250頁鑄造工藝之二

分型面的選擇原則4、為了便于造型、安放型芯、合箱及檢查型腔尺寸，應盡量使型腔和主要型芯置于下箱中。鑄件的重要加工表面和主要工作面應朝下或呈側立。第44頁/共250頁鑄造工藝之二

分型面的選擇原則5、應盡量采取直平面作為分型面。第45頁/共250頁澆注系統的組成及作用外澆口直澆道橫澆道內澆道冒口第46頁/共250頁鑄造工藝之三

加工余量及鑄孔加工余量值與鑄件大小、合金種類及造型方法等有關。單件小批生產的鑄鐵件的加工余量為4.5~5.5mm。小孔可不鑄出。單件小批生產時：<30~50mm的孔；成批生產時：<15~30mm的孔：大批量生產時:<12~15mm的孔。不加工孔必須鑄出。第47頁/共250頁鑄造工藝之四、五

拔模斜度、收縮率拔模斜度是指平行于起模方向的模樣壁的斜度。通常為15′~3o。收縮率指鑄件自高溫冷卻到室溫的尺寸收縮率。灰口鑄件為0.7~1.0%鑄鋼為1,3~2.0%鋁硅合金為0.8~1.2%第48頁/共250頁鑄造工藝之六

型芯頭分為垂直芯頭和水平芯頭。垂直芯頭高度取決于芯頭的截面尺寸。下芯頭的斜度3~10o，上芯頭的斜度6~15o。芯頭與鑄型之間的間隙1~4mm。第49頁/共250頁鑄造工藝圖下芯方便，須使用活塊，易產生錯箱。第50頁/共250頁鑄造工藝圖第51頁/共250頁熔模鑄造工藝過程蠟模制造壓型制造蠟模的壓制蠟模組裝焙燒和澆注脫蠟和造型—脫蠟—造型結殼—浸涂料—撒砂—硬化落砂和清理第52頁/共250頁熔模鑄造的特點與應用鑄件精度高（IT11~14）、表面粗糙度低（Ra6.3~1.6）。一般不再進行切削加工。適應于各種鑄造合金，特別是形狀復雜的耐熱合金鑄件。因為型殼材料是高溫的。可做出形狀復雜、難于切削加的鑄件。如汽輪機葉片。工藝過程復雜，生產成本高，不能生產大型鑄件。主要用航空、電器、儀器和刀具。第53頁/共250頁金屬型鑄造金屬型鑄造是將液態合金澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種鑄造方法。工藝要求：噴刷涂料。使金屬鑄型保持一定的工作溫度。合適的出型時間。防止鑄鐵件產生白口。第54頁/共250頁金屬型鑄造的特點一型多鑄生產率高冷卻速度快，鑄件組織致密，機械性能高。表面光潔，尺寸準確。缺點：金屬型成本高，加工費用大金屬型沒有退讓性，不宜生產形狀復雜的鑄件。金屬型冷卻速度快，易產生裂紋。用于大批量生產有色鑄件。第55頁/共250頁壓力鑄造壓力鑄造是將金屬液在高壓下高速充型，并在壓力下凝固，獲得鑄件的方法。工作過程：澆入金屬壓鑄取出鑄件第56頁/共250頁壓力鑄造的特點鑄件的精度及表面質量較高（IT11~13、Ra6.3~1.6），因此壓鑄件可不經機械加工。可壓出形狀復雜的薄壁件或鑲嵌件。鑄件的強度和表面硬度都較高。生產率高。缺點：成本高。不適于壓高熔點金屬。鑄件內部常有氣孔、縮孔等。不能進行熱處理。第57頁/共250頁離心鑄件將液態合金澆入高速旋轉（250~1500r/min）鑄型中，使金屬液在離心力作用下充填鑄型并結晶，這種鑄造方法稱為離心鑄造。立式臥式第58頁/共250頁離心鑄造的特點利用自由表面產生圓筒型鑄件，可省去型芯和澆注系統，省工、省料，降低成本。在離心力作用下成型，不易產生縮孔、氣孔、夾渣。充型能力強，便于流動性差的合金及薄件的生產。便于制造雙金屬鑄件缺點：內表面粗糙，加工余量大。第59頁/共250頁本課小結型砂的組成？性能？手工造型方法有哪些？鑄造工藝的內容包括哪些？怎樣確定澆注位置與分型面？（見P28、29練習）常見的特種鑄造方法有哪些？第60頁/共250頁第61頁/共250頁第62頁/共250頁課間休息第63頁/共250頁Lesson3鑄件結構設計鑄造工藝對鑄件結構的要求；鑄件結構與砂型鑄造工藝的關系鑄件結構與其他鑄造方法的關系合金的鑄造性能對鑄件結構的要求；后續工藝對鑄件結構的要求；第64頁/共250頁鑄件外形的設計鑄件外形的設計應考慮便于起模盡量避免操作費時的三箱造型、挖砂造型、活塊造型及不必要的外部型芯。第65頁/共250頁鑄造工藝對鑄件結構的要求

鑄件外形的設計之一避免外部側凹以便于造型。不好好第66頁/共250頁鑄造工藝對鑄件結構的要求

鑄件外形的設計之二分型面要盡量平面（注意去掉不必要的外圓角）不合理合理第67頁/共250頁鑄造工藝對鑄件結構的要求

鑄件外形的設計之三凸臺、筋條的設計要方便造型不好好第68頁/共250頁鑄造工藝對鑄件結構的要求

鑄件外形的設計之三凸臺、筋條的設計要方便造型不好好第69頁/共250頁鑄造工藝對鑄件結構的要求

鑄件內腔的設計良好的內腔設計，既可減少型芯數量，又有利于型芯的固定、排氣和清理，因而可防止偏芯、氣孔等缺陷，并降低成本。第70頁/共250頁鑄件內腔的設計之一應盡量減少和避免型芯第71頁/共250頁鑄件內腔的設計之一應盡量減少和避免型芯用吊砂代替型芯第72頁/共250頁鑄件內腔的設計之二便于型芯的固定、排氣和清理第73頁/共250頁接上向上排氣便于型芯的固定、排氣和清理向下排氣不好增設工藝孔第74頁/共250頁鑄件的結構斜度鑄件上垂直于分型面的不加工表面最好具有結構斜度，這樣起模省力、鑄件精度高。第75頁/共250頁結構斜度設計斜度a:h角度β適應范圍1：511o30ˊh<25mm的鋼和鑄鐵1:105o30ˊh=25~500mm………1:203oh=25~500mm………1:501oh>500mm…………..1:10030ˊ有色合金第76頁/共250頁鑄件結構與鑄造方法的關系

熔模鑄造便于取出蠟和型芯(與砂型鑄造相似)為了便于浸漬和撒砂，孔、槽不宜過小或過深。孔徑應>2mm，通孔時，孔徑/孔深<4~6，盲孔時，孔深/孔徑<2mm。槽寬應>2mm,槽深/槽寬<2~6。應可能滿足順序凝固的要求。應盡量避免有大平面。可在大平面上增設工藝孔和工藝筋。第77頁/共250頁增加工藝孔增加工藝筋第78頁/共250頁鑄件結構與鑄造方法的關系

金屬型鑄造鑄件應能順利地出型，尤其便于金屬型芯的抽出。第79頁/共250頁鑄件結構與鑄造方法的關系

壓鑄件盡量消除側凹和深腔。在無法避免的情況下，也應便于抽芯。內側凹無法抽芯外凹便于抽芯第80頁/共250頁鑄件結構與合金鑄造性能的關系合理設計鑄件壁厚。最小壁厚的大小與合金的流動性有關。砂型鑄造條件下的最小壁厚第81頁/共250頁鑄件結構與合金鑄造性能的關系

最小壁厚鑄件尺寸鑄鋼灰口鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵鋁合金銅合金<200×2005~83~54~63~53~3.53~5200×200~

500×50010~124~108~126~84~66~8>500×50015~2010~1512~20第82頁/共250頁鑄件結構與合金鑄造性能的關系

鑄件壁厚參考值第83頁/共250頁鑄件結構與合金鑄造性能的關系

鑄件壁厚要均勻若鑄件各部分的壁厚差別過大,則厚壁處形成金屬積聚的熱節,致使厚壁處易于產生縮孔、縮松、裂紋等缺陷。第84頁/共250頁鑄件結構與合金鑄造性能的關系

鑄件壁與壁之間的聯接應合理設計鑄件壁的聯接或轉角時，也應盡力避免金屬的積聚和內應力的產生。鑄件壁的聯接或轉角處，應有結構圓角熱節處易產生縮松和縮孔，應力集中。產生結晶分界面，分界面處易積聚雜質第85頁/共250頁鑄件結構與合金鑄造性能的關系

鑄件壁與壁之間的聯接應合理設計鑄件壁的聯接或轉角時，也應盡力避免金屬的積聚和內應力的產生。鑄件壁的聯接或轉角處，應有結構圓角熱節處易產生縮松和縮孔，應力集中。產生結晶分界面，分界面處易積聚雜質第86頁/共250頁鑄件結構與合金鑄造性能的關系

鑄件壁與壁之間的聯接應合理設計鑄件壁的聯接或轉角時，也應盡力避免金屬的積聚和內應力的產生。鑄造內圓角的大小應與鑄件的壁厚相適應，圓角直徑約為相鄰壁厚的1.5倍第87頁/共250頁鑄件結構與合金鑄造性能的關系

鑄件壁與壁之間的聯接應合理設計鑄件壁的聯接或轉角時，也應盡力避免金屬的積聚和內應力的產生。應避免銳角聯接第88頁/共250頁鑄件結構與合金鑄造性能的關系

鑄件壁與壁之間的聯接應合理設計鑄件壁的聯接或轉角時，也應盡力避免金屬的積聚和內應力的產生。不同壁厚間的聯接應逐步過渡第89頁/共250頁鑄件結構與合金鑄造性能的關系鑄件應量避免有過大的水平面第90頁/共250頁鑄件結構與合金鑄造性能的關系鑄件在冷卻時應能自由收縮第91頁/共250頁后續工藝對鑄件結構的要求應有合理的加工余量，盡量減少切削加工面積。應有可靠的粗加工基準面和夾緊部位。應考慮熱處理時產生變形和開裂。第92頁/共250頁下例鑄件結構是否合理？如不合理，請在圖上進行修改習題結構斜度的設計圓角的設計凸臺的設計第93頁/共250頁試用內接法確定下圖所示鑄件的熱節部位。在保證尺寸H的前提下，如何使鑄件的壁厚尺寸均勻習題第94頁/共250頁為什么空心球難以鑄造？要采取什么措施？試用圖示出。習題第95頁/共250頁課間休息第96頁/共250頁Lesson4自由鍛自由鍛的基本工序自由鍛工藝規程的制定自由鍛件的結構工藝性第97頁/共250頁自由鍛工序基本工序自由鍛基本工序是使金屬坯料產生一定程度的塑性變形，以達到所需形狀和尺寸的工藝過程。包括鐓粗、拔長、彎曲、沖孔、擴孔、切割、扭轉和錯移等。輔助工序輔助工序是為基本工序操作方便而進行的預先變形工序。如鋼錠倒棱、預壓鉗把、壓肩（分段壓痕）等。修整工序修整工序是為了減少表面缺陷而進行的工序。如整形、滾圓、校正等。第98頁/共250頁自由鍛基本工序舉例之一鐓粗鐓粗帶尾梢鐓粗局部鐓粗展平鐓粗第99頁/共250頁自由鍛基本工序舉例之二拔長拔長芯軸拔長第100頁/共250頁自由鍛基本工序舉例之三芯軸擴孔沖孔與擴孔實心沖子沖孔空心沖子沖孔沖子沖孔第101頁/共250頁繪制鍛件圖坯料重量及尺寸計算選擇鍛造工序計算變形力、選擇合適的鍛造設備確定鍛造溫度范圍、加熱及冷卻規范確定鍛件熱處理制度自由鍛工藝規程的制定第102頁/共250頁自由鍛工藝規程的制定之一以零件圖為基礎再結合鍛造工藝確定敷料為了簡化鍛件形狀，便于進行鍛造而增加的一部分金屬。鍛件余量鍛件上凡需要切削加工的表面都應留有加工余量。鍛件公差零件的基本尺寸加上加工余量稱為鍛件基本尺寸，鍛造公差是鍛件基本尺寸的允許變動量。繪制鍛件圖第103頁/共250頁第104頁/共250頁自由鍛工藝規程的制定之二

計算坯料的重量和尺寸坯料重量可按下式計算：

G料=G鍛件+G燒損+G料頭式中G料——坯料重量

G鍛件——鍛件重量

G燒損——燒損重量，第一次加熱取被加熱金屬的2~3%，以后各次加熱取1.5~2%。

G料頭——在鍛造過程中沖掉或被切掉的那部分金屬的重量。第105頁/共250頁自由鍛工藝規程的制定之二

計算坯料的重量和尺寸坯料的尺寸(橫截面積）根據坯料重量可選計算出坯料體積。

V=G/ρ（dm3)確定橫截面積時主要考慮：鍛件的鍛造比和采取的變形方式（鍛造比是變形前后的橫截面積之比。）對于錠坯鍛造比應大于2.5~3對于軋坯：鐓粗時考慮高/徑比。H0/D0=1.25~2.5拔長時若有鍛造比要求，則考慮鍛造比。第106頁/共250頁根據鍛件形狀和鍛造工序的特點確定鍛造工序。自由鍛工藝規程的制定之三

選擇鍛造工序盤類零件鍛造工序：鐓粗（或拔長及鐓粗）沖孔第107頁/共250頁根據鍛件形狀和鍛造工序的特點確定鍛造工序。自由鍛工藝規程的制定之三

選擇鍛造工序軸類零件鍛造工序：拔長（或鐓粗及拔長），切肩和鍛臺階第108頁/共250頁根據鍛件形狀和鍛造工序的特點確定鍛造工序。自由鍛工藝規程的制定之三

選擇鍛造工序筒類零件鍛造工序：鐓粗（或拔長及鐓粗），沖孔，在芯軸上拔長。第109頁/共250頁根據鍛件形狀和鍛造工序的特點確定鍛造工序。自由鍛工藝規程的制定之三

選擇鍛造工序環類零件鍛造工序：鐓粗（或拔長及鐓粗），沖孔，在芯軸上擴孔。第110頁/共250頁根據鍛件形狀和鍛造工序的特點確定鍛造工序。自由鍛工藝規程的制定之三

選擇鍛造工序曲軸類零件鍛造工序：拔長（或鐓粗及拔長），錯移，鍛臺階，扭轉第111頁/共250頁根據鍛件形狀和鍛造工序的特點確定鍛造工序。自由鍛工藝規程的制定之三

選擇鍛造工序彎曲類零件鍛造工序：拔長，彎曲第112頁/共250頁坯料的加熱加熱的目的？始鍛溫度？終鍛溫度？加熱過程中常見的缺陷有哪些？第113頁/共250頁鍛件的冷卻常見的冷卻方式有哪些？第114頁/共250頁半軸自由鍛工藝卡重量：25kg坯料尺寸：ф130×240材料：18CrMnTi鍛件圖第115頁/共250頁半軸自由鍛工藝卡重量：25kg

坯料尺寸ф130×240

材料：18CrMnTi工序1鍛出頭部第116頁/共250頁半軸自由鍛工藝卡重量：25kg

坯料尺寸ф130×240

材料：18CrMnTi工序2拔長第117頁/共250頁半軸自由鍛工藝卡重量：25kg

坯料尺寸ф130×240

材料：18CrMnTi工序3拔長及修整臺階第118頁/共250頁半軸自由鍛工藝卡重量：25kg

坯料尺寸ф130×240

材料：18CrMnTi工序4拔長及留出臺階第119頁/共250頁半軸自由鍛工藝卡重量：25kg

坯料尺寸ф130×240

材料：18CrMnTi工序5鍛出凹擋及拔長端面并修整第120頁/共250頁自由鍛件的結構工藝性圓錐體的鍛造須用專門工具，鍛造比較困難，應盡量避免。不合理合理第121頁/共250頁自由鍛件的結構工藝性圓柱體與圓柱體交接處的鍛造很困難，應改成平面與圓柱體交接。不合理合理第122頁/共250頁自由鍛件的結構工藝性加強筋與表面凸臺等結構難以用自由鍛方法獲得，應避免這種設計，對于橢圓形或工字形截面、弧線及曲線形表面，也應避免。不合理合理第123頁/共250頁自由鍛件的結構工藝性橫截面有急劇變化或形狀比較復雜的零件，應分成幾個簡單部分，再用焊接或機械聯接法組合成整體。不合理合理第124頁/共250頁高合金鋼的鍛造特點備料

高合金鋼坯料不允許有表面裂紋等缺陷，鍛前需進行退火處理。加熱特點與鍛造溫度范圍

應低溫裝爐，緩慢升溫。鍛造溫度范圍窄，只有100~200oC鍛造特點控制變形量增大鍛造比變形要均勻避免出現拉應力鍛后冷卻爐冷或坑冷第125頁/共250頁常見的鍛造缺陷裂紋鍛造過程中由于加熱、冷卻、變形、熱處理等工藝不當所致。晶粒局部粗大由于加熱溫度過高、變形不均勻、鍛造比太小等。彎曲和變形白點（氫脆）對白點敏感的鋼，加熱或冷卻不當，造成的裂紋。第126頁/共250頁本課小結自由鍛工序有哪幾類？自由鍛基本工序有哪些？基本工序輔助工序修整工序鐓粗、拔長、沖孔與擴孔、彎曲、扭轉、錯移、切斷（割）鋼錠倒棱、預壓鉗把、分段壓痕修整平面、彭形滾圓、彎曲第127頁/共250頁本課小結制定自由鍛工藝規程應考慮哪些內容？繪制鍛件圖應考慮哪些內容？自由鍛件可分為哪幾種類型？下列自由鍛件結構是否合理？如不合理，請修改。第128頁/共250頁課間休息第129頁/共250頁Lesson5模鍛錘上模鍛胎模鍛其他設備上模鍛第130頁/共250頁

模鍛的優點1、生產率高。2、模鍛件尺寸精確，加工余量小，精密模鍛能取代切削加工3、可鍛出形狀復雜零件4、節省金屬材料，減少切削加工。在批量足夠的條件下可降低成本第131頁/共250頁模鍛錘蒸氣-空氣模鍛錘1—踏板2—機架3—砧座4—操縱系統

模鍛錘噸位（KN）5~7.5101520205070~100130鍛件重量

(kg)<0.505~1.51.5~55~1212~2525~4040~100>100第132頁/共250頁鍛模結構錘頭上模毛邊槽下模模墊砧座分模面模膛楔鐵第133頁/共250頁模膛類型模鍛模膛終鍛模膛預鍛模膛制坯模膛拔長模膛滾擠模膛彎曲模膛切斷模膛終鍛模膛預鍛模膛拔長模膛滾擠模膛彎曲模膛第134頁/共250頁制訂鍛件圖坯料重量及尺寸計算確定模鍛工步（模膛）計算變形力、選擇合適的鍛造設備確定鍛造溫度范圍、加熱及冷卻規范確定鍛件熱處理制度模鍛工藝規程的制定第135頁/共250頁制定模鍛鍛件圖確定分模面原則要保證鍛件能從模膛中取出。分模面應選在鍛件最大尺寸的位置。必須使分模面處上下模膛的外形一致。以便于發現錯模事故。最好把分模選在能使模膛的深度最淺的的位置處。選定的分模面應使零件上所加的敷料最少。最好使分模面為一個平面。第136頁/共250頁制定模鍛鍛件圖余量、公差和敷料余量一般在1~4mm，為自由鍛的1/2~1/3左右。公差一般在±0.3~3mm。直徑小于25的孔不鍛出。直徑大于25的孔鍛出時應留沖孔連皮。連皮厚度與孔徑有關，當孔徑為30~80mm時，連皮厚度為4~8mm。第137頁/共250頁制定模鍛鍛件圖模鍛斜度和圓角半徑模鍛斜度與h/b有關，h/b越大，斜度越大。一般為5o~15o。內模鍛斜度比外模鍛斜度大2o~5o。外圓角半徑(r)一般取1.5~12mm.內圓角半徑(R)一般取外圓角半徑的2~3倍第138頁/共250頁第139頁/共250頁確定模鍛工步模鍛分類1、長軸類2、盤類第140頁/共250頁長軸類模鍛件工步

常用工步：拔長滾擠彎曲預鍛終鍛第141頁/共250頁盤類模鍛件工步

常用工步：。鐓粗。終鍛第142頁/共250頁修整工序切邊和沖孔●校正●熱處理●清理●精壓第143頁/共250頁模鍛件結構工藝性鍛件必須具有一個合理的分模面。以保證模鍛件易于從模膛中取出，敷料最少，鍛模容易制造。只在零件上有與其他機件配合的表面留加工余量。設計零件的外形要力求簡單。避免薄壁、高筋、凸起結構。對于復雜零件宜采用鍛焊工藝第144頁/共250頁胎模鍛胎模鍛是在自由鍛設備上使用胎模生產模鍛件的工藝方法。其工藝特點介于自由鍛和模鍛之間。胎模主要有扣模、套筒模及合模等。第145頁/共250頁胎模介紹1、扣模2、套筒模3、合模第146頁/共250頁塑性變形后

金屬組織與性能的變化冷變形后組織變化晶粒沿變形最大的方向伸長晶粒與晶粒均發生扭曲，產生內應力晶粒間產生破碎冷變形后性能變化強度硬度升高、塑性韌性降低。→加工硬化金屬的回復與再結晶

T回=（0.25~0.30)T熔

T再=0.4T熔

第147頁/共250頁鍛造后組織性能的變化鑄件內有各種缺陷：通過鍛造：鍛合孔隙，微裂紋，破碎夾雜（渣），細化、均化組織。出現纖維組織性能變化：強度、硬度、塑性提高，特別是沖擊韌性提高。第148頁/共250頁纖維組織第149頁/共250頁練習（見P105）第150頁/共250頁課間休息第151頁/共250頁Lesson6

焊接原理與方法焊接的基本原理焊接電弧電弧焊冶金過程的特點焊接接頭金屬組織與性能的變化焊接應力與變形常用焊接方法焊條電弧焊埋弧自動焊氣體保護焊氣焊與氣割釬焊第152頁/共250頁焊接電弧焊接電弧是電極與工件之間的氣體介質中長時間而強有力的放電現象。2600K2400K厚件薄件空載電壓？工作電壓？電弧長度？第153頁/共250頁焊條電弧焊冶金過程的特點焊接電弧和熔池的溫度高于一般的冶煉溫度。導致金屬元素蒸發燒損。金屬熔池體積小，高溫時間短，導致化學成份不均勻，氣體和雜質來不及浮出。易產生氣孔和夾渣等缺陷。空氣中的氧與金屬發生化學反應，使金屬元素燒蝕，同時殘留在焊縫金屬中，導致氣孔夾渣。空氣中的氫、氮留在金屬中，使力學性能變脆。焊縫處的力學性能變差第154頁/共250頁保證焊縫質量的措施造成有效的保護，限制空氣進入焊接區。滲入有用的合金元素，以保證焊縫的化學成分。進行脫氧、脫硫和脫磷。

Fe2O3+Mn→MnO+2FeOFeO+Mn→MnO+Fe2FeO+Si→SiO2+2FeMnO·SiO2加入CaO脫硫、脫磷第155頁/共250頁焊接接頭組織與性能的變化溫度分布第156頁/共250頁焊接接頭組織區與性能的變化焊縫區→鑄態組織焊接熱影響區熔合區→鑄態組織與過熱粗晶組織，性能低。過熱區→過熱粗晶組織，性能低。正火區→細晶組織，性能高。部分相變區→晶粒大小不均勻，性能稍低。重要的焊接結構件應進行正火或退火處理。第157頁/共250頁焊接應力產生的原因與示例平板對焊長方形鋼板邊緣焊：圓筒形環縫原因：焊件上溫度不均勻→熱脹冷縮不均勻→焊縫處冷卻收縮受阻→焊縫處受拉應力第158頁/共250頁減少焊接應力的措施合理選材、避免焊縫密集交叉、避免焊接面過大、焊縫過長。選擇合理的焊接次序。預熱法：預熱到350~400oC焊后退火處理：加熱到500~650°CⅠ、Ⅱ之間不能自由收縮而開裂好第159頁/共250頁焊接變形收縮變形：角變形：彎曲變形：扭曲變形：波浪形變形：第160頁/共250頁減少焊接變形的措施焊縫對稱設計反變形法加裕法剛性夾持法選擇合理的焊接次序不合理矯正機械矯正火焰加熱矯正合理對稱進行施焊第161頁/共250頁焊條電弧焊

電焊條的組成與作用電焊條的組成？焊芯起導電和填充焊縫金屬的作用。焊芯采用專門冶煉的鋼絲制造，常見牌號H08、H08A、H08E、H08Mn2Si等，直徑1.6~5mm.藥皮的作用：提高電弧的穩定性，改善焊接工藝性；將空氣與熔池隔開以保護熔池；對熔池中金屬脫氧并滲合金；造渣緩冷，進行冶金處理；從而提高焊縫力學性能。焊芯與藥皮第162頁/共250頁藥皮的組成與作用原料種類作用穩弧劑改善引弧性能，提高電弧燃燒的穩定性。造渣劑造渣、保護焊縫、脫硫脫磷造氣劑造成一定量的氣體，隔絕空氣，保護焊接熔滴與熔池。脫氧劑降低電弧氣氛和熔渣的氧化性，脫除金屬中的氧，錳還起脫硫作用。合金劑使焊縫金屬獲得必要的合金成分稀渣劑增加熔渣流動性，降低熔渣粘度粘結劑將藥皮牢固的粘結在焊芯上。第163頁/共250頁焊條的分類及牌號按藥皮化學性質可分為酸性和堿性（低氫）按用途不同可分為10大類。即結構鋼焊條（J）、低溫鋼焊條（W）、鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條（R）、不銹鋼焊條（A、G）、堆焊焊條（D）、鑄鐵焊條（Z）、鎳和鎳合金焊條（Ni）銅及銅合金焊條（T）、鋁及鋁合金焊條（L）、特殊用途焊條（Ts）酸性焊條堿性焊條熔渣呈酸性保護氣體是H2、CO熔渣呈堿性保護氣體是CO、CO2電弧穩定、可交、直兩用。焊接電流大，焊縫成型好。操作要求不嚴氟化物降低電弧穩定性、用直流焊接電流小，焊縫成型差。操作要求嚴藥皮成分氧化性強，易燒蝕有用合金，合金元素過渡效果差脫硫、磷能力差、抗裂性差。易產生“白點”，沖擊韌性一般。藥皮成分有還原性，合金燒蝕少，合金元素過渡效果好脫硫、磷能力好、抗裂性好。沖擊韌性高。用于一般鋼結構、生產率高。用于鍋爐壓力容器。的受壓元件與重要結構件。第164頁/共250頁焊條牌號焊條類別代碼焊條類別代碼藥皮類型代號焊條抗拉強度（Kg/mm2）J422表示：結構鋼焊條，焊縫強度不低于420MPa，藥皮類型為氧化鈦鈣型第165頁/共250頁焊條的選用原則低碳鋼和普通低合金鋼構件，一般都要求焊縫金屬與母材等強度，因此可根據鋼材強度等級來選用相應的焊條。同一強度等級的酸性焊條或堿性焊條的選用，主要應考慮焊接件的結構形狀（簡單或復雜），鋼板厚度，載荷性質（靜載或動載）和鋼材的抗裂性能而定。低碳鋼與低合金結構鋼焊接，可按異種鋼接頭中強度較低的鋼材來選用相應的焊條。鑄鋼的含碳量一般都比較高，而且厚度較大，形狀復雜，很容易產生焊接裂紋。選用堿性焊條。焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，應選用相應的專用焊條，以保證焊縫金屬的主要化學成分與性能和母材相同第166頁/共250頁焊條的選用實例

某工字梁采用16Mn鋼焊接而成。母材的力學性能和化學成分如下：σb=520MPa，σs=350MPa，δ5=21%,，40oC時，αk=30J/cm2，C=0.2%，Mn=1.6%，Si=0.6%，S≤0.05%，P＜0.05%，梁受力大且受沖擊載荷,工作溫度：-20~40oC，試選用合適的焊條牌號。分析16Mn鋼屬低合金結構鋼，根據焊條選用原則，應按等強度原則選用。梁受力大，且受沖擊載荷，工作溫度較抵，是較重要結構，要求沖擊韌度好，抗裂性，低溫沖擊韌度好，應選用耐沖擊較好的堿性焊條。第167頁/共250頁焊條的選用實例查閱焊接手冊J**1、…J**5均為酸性焊條，J**6、J**7為堿性焊條。常見牌號有：J422、J426、J427、J502、J506、J507、J553、J556、J557、J606J507的力學性能指示與母材接近。第168頁/共250頁埋弧自動焊第169頁/共250頁埋弧自動焊的特點生產率高。是手弧焊的5~10倍焊質量高且穩定節省金屬材料改善了勞動條件缺點：設備費用貴，工藝準備復雜，對接頭加工與裝配要求嚴。用于直線焊縫與圓筒形工件的縱、環焊接。不宜焊薄板。第170頁/共250頁氬弧焊氬弧焊是用氬氣（Ar2）作為保護氣體的氣體保護焊。分為熔化極氬弧焊和鎢極氬弧焊兩種第171頁/共250頁氬弧焊的特點由于用惰性氣體保護，適合于接各類合金鋼，易氧化的有色金屬以及鋯、鉭、鈮等稀有金屬。氬弧焊電弧穩定，飛濺小，焊縫致密，表面沒有焊渣，成形美觀。電弧和熔池是氣體保護，明弧可見，便于操作，易實現自動化。電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，熔池較小，焊接速度較快，焊接熱影響區小，工件焊后變形小。氬氣價格高，控制系統較復雜，操作時忌自然吹風，只能在室內進行。目前主要用于焊接有色金屬及不銹鋼、耐熱鋼。第172頁/共250頁二氧化碳氣體保護焊二氧化碳氣體保護焊是利用二氧化碳氣體作為保護氣體的電弧焊。它利用焊絲作電極，以自動或半自動的方式進行焊接。第173頁/共250頁二氧化碳氣體保護焊的特點成本低焊接質量較好生產率高，焊接變形小，操作性能好。缺點：飛濺大，煙霧多，弧光強烈，焊縫表面不夠美觀，忌吹風，易產生氣孔，設備較復雜。目前廣泛用于汽車、造船、機車車輛、農機生產等。第174頁/共250頁氣焊氣焊是利用氣體火焰作為熱源來熔化母材和填充金屬的一種焊接方法。使用的氣體是氧氣和乙炔。氣焊常用于厚度3mm以下的低碳鋼薄板和管子的焊接。氣焊火焰有哪幾種？第175頁/共250頁氧氣切割氧氣切割是根據某些金屬（如鐵）在氧氣流中能夠劇烈氧化（即燃燒）的原理，利用割炬來進行切割的。切割過程：金屬氧氣切割的條件：金屬材料的燃點必須低于熔點。燃燒生成的金屬氧化物的熔點，應低于金屬本身的熔點。金屬燃燒時能放出大量的熱，而且金屬本身的導熱性要低。滿足上述條件的金屬：純鐵、低碳鋼、中碳鋼和普通低合金鋼。第176頁/共250頁釬焊釬焊是利用熔點比焊件低的釬料作填充金屬，適當加熱后釬料熔化而將處于固態的焊件聯結起來的一種焊接方法。分為硬釬焊與軟釬焊釬焊接頭的型式：釬焊的熔劑：軟釬焊時用松香或氯化鋅硬釬焊時用硼砂、硼酸氟化物等。第177頁/共250頁釬焊的特點溫度低，性能變化小，變形也小。接頭光滑平整，工件尺寸精準。可焊接性能差別很大的異種金屬，對工件厚度差沒有嚴格限制。設備簡單，生產投資費用少。主要用于精密儀表、電器零部件、硬質合金刀具。第178頁/共250頁本課小結焊接電弧的產生、電弧區溫度高低、空載電壓與工作電壓、直流正接與反接的應用。焊接熱影響區組織性能變化。焊接應力與變形產生的原因與防止措施。電焊條的組成、牌號、選用。氣焊火焰種類、氣割過程、氣割原理。埋弧焊的特點與應用。第179頁/共250頁課間休息第180頁/共250頁Lesson7常用金屬材料的焊接與

焊件結構工藝性常用金屬材料的焊接可焊性與C當量低C鋼的焊接中高C鋼的焊接合金結構鋼的焊接不銹鋼的焊接鑄鐵的補焊焊件結構工藝性第181頁/共250頁金屬材料的可焊性金屬材料的可焊性是指被焊金屬在采用一定的焊焊接方法、焊接材料、工藝參數(工藝參數包括？）及結構形式條件下，獲得優質焊接接頭的難易程度。概念估算鋼材可焊性的方法碳當量碳當量經驗公式：第182頁/共250頁金屬材料的可焊性C當量﹤0.4%時，鋼材塑性良好，淬硬傾向不明顯，焊件不會產生裂紋。可焊性好。C當量=0.4~0.6%時，鋼材塑性下降，淬硬傾向明顯。可焊較差。C當量﹥0.6%時，鋼材塑性較差，淬硬傾向強。可焊性差第183頁/共250頁低C鋼的焊接C含量小于0.25%時，其塑性好，沒有淬硬傾向，對焊接過程不敏感焊接性好。焊接性好、應用廣泛。一般選用J42×H08A。除低溫度環境以及50mm厚度以上外、一般不需要采取措施。第184頁/共250頁中、高C鋼的焊接C含量在0.25%~0.6%之間中C鋼，隨著C含量增加，淬硬、開裂傾向增加。焊接性較差，主要用于鑄鋼件的鑄件的焊接。高C鋼僅用于修補焊。一般選用J506、J506、J606、J607等。選用細焊條，小電流，開坡口進行多層焊焊前焊件要預熱到150~250oC或更高。低C低合金的結構鋼其焊接性可利用C當量并參照低C鋼確定。第185頁/共250頁不銹鋼的焊接奧氏體不銹鋼鐵素體不銹鋼馬氏體不銹鋼有晶間腐蝕現象，裂紋傾向小裂紋傾向大、易產生晶間腐蝕焊前需要預熱。含C量高、淬硬與開裂傾向大焊前需要預熱焊接性好焊接性較差焊接性差第186頁/共250頁鑄鐵的補焊用于鑄件的修補其焊接特點是：熔合區易產生白口組織易產生裂紋易產生氣孔C+O2→CO（CO2）焊接方法：熱焊法冷焊法第187頁/共250頁鑄鐵件的補焊之一—熱焊法焊前預熱到600~700oC焊補后緩慢冷卻可防止白口組織，焊縫質量好，焊后可進行切削加工用于焊后需要進行切削加工的重要的、形狀復雜的零件的的修補。用氣焊方法較方便。鑄鐵鐵棒、硼砂（或CJ201）焊劑也可用焊條電弧焊。選擇鑄鐵焊條第188頁/共250頁鑄鐵件的補焊之一—冷焊法焊前不預熱或只預熱到400oC依靠焊條成份變化來調整焊縫化學成份防止和減少白口組織和避免裂紋。方便靈活、生產率高、成本低、勞動條件好，焊后不能進行切削加工用焊條電弧焊。盡量采用小電流、短弧、窄焊道。第189頁/共250頁銅合金的焊接散熱快，焊件要預熱，選用大電流或火焰。易造成焊不透。液態銅易氧化→低熔點共晶沿晶界分布→在熱脹冷縮產生的應力作用下→開裂。液態銅易吸氣→氣孔不適于電阻焊銅合金比純銅更難焊接一般采用氬弧焊、氣焊等。特點第190頁/共250頁鋁合金的焊接散熱快，焊件要預熱，選用大電流或火焰。易造成焊不透。液態鋁易氧化→夾渣液態鋁易吸氣→氣孔不適于電阻焊焊接時需用墊板墊著。一般采用氬弧焊、氣焊等。特點第191頁/共250頁焊接件結構工藝性焊接接頭的設計接頭過渡形式坡口形式焊縫布置第192頁/共250頁常見的焊接接頭與坡口形式第193頁/共250頁焊接接頭搭接第194頁/共250頁焊縫布置焊縫的布置盡可能分散。兩焊縫之間的距離大于三倍鋼板厚度，且不小于100mm第195頁/共250頁焊縫布置焊縫的位置盡可能對稱第196頁/共250頁焊縫布置焊縫應盡量避開最大應力和應力集中的位置第197頁/共250頁焊縫布置焊縫應盡量避開機械加工表面。第198頁/共250頁焊縫布置焊縫位置應便于焊接操作。第199頁/共250頁焊接工藝參數

正確選擇焊接工藝參數才能獲得優良的焊接接頭(1)焊條直徑d

根據焊件厚度選擇焊條直徑焊件厚度(MM)234~56~12﹥12焊條直徑23.23.2或4.04或54、5、6(2)焊接電流I:I焊=(30~50)d第200頁/共250頁焊接工藝參數(3)焊接速度:

單位時間內完成的焊縫長度電流和焊速對焊縫形狀的影響a電流、焊速合適；b電流太小；c電流太大；d焊速太慢；e焊速太快第201頁/共250頁焊接工藝參數(4)焊弧長度

電弧長度是焊芯端部與熔池之間的距離。一般要求電弧的長度小于或等于焊條直徑。電弧過長，燃燒不穩定，熔深減少，容易產生焊接缺陷。第202頁/共250頁問答：焊接工藝參數有哪些？如何選用？答：焊條直徑、焊接電流、運條速度、電弧長度。

根據焊件厚度選擇焊條直徑根據焊條直徑選擇焊接電流

I焊=(30~50)d

觀察焊縫寬度與堆高選擇合適的運條速度電弧長度小于或等于焊條直徑。第203頁/共250頁練習見（P172）第204頁/共250頁課間休息第205頁/共250頁電火花加工電火花加工的基本原理與條件電火花線切割的工作原理電火花線切割的工藝要求電火花線切割的編程電火花線切割特點與應用電火花成形加工的工作原理電火花成形加工的編程第206頁/共250頁電火花加工的基本原理電火花加工是利用兩個電極間隙脈沖放電的腐蝕原理進行的。電火花加工的實質是“電蝕”。所謂電蝕是帶電兩極間的絕緣介質被瞬時擊穿產生火花放電，并瞬時產生大量的熱能，使工件的放電部分熔化、甚至氣化，電極金屬放電局部被蝕除的過程。電火花加工也被稱做放電加工或電蝕加工。第207頁/共250頁電火花加工的條件必須采用脈沖電源，以形成瞬時脈沖放電。

必須采用自動進給調節裝置，以保持工具電極與工件間微小的放電間隙。

火花放電必須在具有一定絕緣強度的液體介質中進行。電火花加工的種類：電火花線切割、電火花成形，電火花穿孔、電火花強化等。第208頁/共250頁電火花線切割的工作原理鉬絲導輪工件運絲筒絲架脈沖電源第209頁/共250頁線切割的工藝要求

電規準的選擇粗加工時應選用較大的加工電流和大的單個脈沖能量，可獲得較高的材料去除率。應注意所選電極絲的截面積對加工電流的限制，以免引起斷絲。精加工時，應選用較小的加工電流和小的單個脈沖能量，可以獲得較好的表面粗糙度。電規準主要指：加工電流：加工區的平均電流單個脈沖能量（單個脈沖能量大小是由脈沖寬度、峰值電流、峰值電壓等決定）第210頁/共250頁切割路線的確定切割編程起始位置與切割路線要合理選擇。選擇切割編程起始位置與切割路線應以工件裝夾位置為依據，再考慮工件切割過程中剛性的變化以及工件內是否存在殘余應力等。

不合理合理第211頁/共250頁影響加工精度因素電規準切割路線電極絲張力走絲速度工件厚度進給速度第212頁/共250頁線切割編程根據圖形自動編程圖形來源：用機床自帶軟件繪制。用其他繪圖軟件繪制，并以“DXF”格式保存下來的圖形。掃描并用專門軟件進行圖形轉換而得到的圖形。第213頁/共250頁編程代碼含義一般數控線切割機床編程系統采用的代碼是國際通用ISO代碼。其格式如下：

G92X____Y____：以相對坐標方式設定加工坐標起點

G27：設定XY／UV平面聯動方式

G01X____Y____(U____V____）：直線插補指令

XY表示在XY平面中以直線起點為坐標原點的終點坐標

UV表示在UV平面中以直線起點為坐標原點的終點坐標

G02X____Y____I____J____：順圓插補指令

G02U____V____I____J____

以圓弧起點為坐標原點，XY（UV）表示終點坐標，IJ表示圓心坐標

G03X____Y____I____J____：逆圓插補指令

M00：暫停指令

M02：加工結束指令第214頁/共250頁編程實例

G92X0Y30000G01X0Y10000G02X10000Y-10000I0J-10000G01X0Y-20000G01X20000Y0G02X0Y-20000I0J-10000G01X-40000Y0G01X0Y40000G02X10000Y10000I10000J0G01X0Y-10000M00M02第215頁/共250頁線切割的特點與應用電火花線切割能切割加工傳統方法難于加工或無法加工的高硬度、高強度、高脆性、高韌性等導電材料及半導體材料。由于電極絲極細，可以加工細微異形孔、窄縫和復雜形狀零件。工件被加工表面受熱影響小，適合于加工熱敏感性材料加工精度較高，可達0.02～0.0lmm，表面粗糙度Ra可達l.6μm加工過程中，工具與工件不直接接觸，不存在顯著的切削力，有利于加工低剛度工件。由于切縫很細，實際金屬蝕除量很少，材料利用率高，對于貴重金屬加工更具有重要意義。第216頁/共250頁電火花成形加工的工作原理第217頁/共250頁平動加工平動加工是指在單軸加工時，其他兩軸進行特定軌跡合成動作的加工方式。其作用修光表面和精確控制尺寸精度。補償因電極損耗而引起的加工偏差。利于排屑。第218頁/共250頁平動加工方式圓形平動方形平動交叉平動第219頁/共250頁電火花成形加工的編程

一般代碼及含義代碼功能代碼功能G00快速定位G92設定坐標值G01直線插補G97三坐標清零G04延時M02程序結束G80接觸感知M04回加工起點G82半程移動M05忽略接觸感知G90絕對坐標M98子程序調用G91增量坐標M99子程序返回第220頁/共250頁電火花成形加工的編程

特殊代碼

LN代碼是平動加工代碼

C代碼

是指加工條件（加工時脈沖電源參數）代碼

H代碼

為宏代碼。在編程時某些數據會經常出現。為簡化編程，采用指定代碼形式來代替這些數據，以便反復使用而不出錯。系統在編程菜單下設置有C代碼、H代碼編輯子菜單。C代碼和H代碼只有事先編好才能在程序中應用

第221頁/共250頁編程要求在一個語句中，如果既有C代碼，又有M代碼和G代碼，規定C代碼在前，M代碼在中，G代碼在后，代碼與代碼之間空一格。在一個語句中，如果既有LN代碼，又有C代碼和G代碼，規定C代碼在前，LN代碼在中，G代碼在后，代碼與代碼之間空一格。

第222頁/共250頁編程實例設加工零件孔深為20mm，Ra<1.25μm，事先定義H1=20000（孔深），H2=工件名義尺寸-（電極尺寸+STEP***）（STEP***為最后加工條件的STEP值），并編輯好C01、C02、C03、C04、C05、C06、C80等C條件，規定平動類型為LN01。加工程序如下：

第223頁/共250頁編程G90G80Z-G92X0Y0Z0G00M05Z10C01LN01STEP60+H2G01Z260-H1G00M05Z10C02LN01STEP100+H2G01Z180-H1G00M05Z10第224頁/共250頁接上頁C03LN01STEP140+H2G01Z140-H1G00M05Z10C04LN01STEP160+H2G01Z100-H1G00M05Z10C05LN01STEP180+H2G01Z60-H1G00M05Z10C06LN01STEP200+H2G01Z30-H1G00M05Z10C80LN01STEP220+H2G01Z0-H1G00M05Z10M02第225頁/共250頁反譯程序G92X-10000Y0G01X10000Y10000G02X10000Y-10000I0J-10000G01X-10000Y-10000G02X-10000Y10000I0J10000M00M02習題第226頁/共250頁課間休息第227頁/共250頁Lesson9金屬材料的力學性能金屬材料的力學性能是指金屬材料在外力作用下所反映出來的性能。主要性能指標有：彈性、塑性、剛性（度）強度、硬度、沖擊韌性、疲勞強度和斷裂韌性第228頁/共250頁金屬材料的力學性能之一

彈性與塑性彈性金屬材料受外力作用時產生變形，當外力去掉后能回復其原來形狀的性能，叫做彈性。彈性變形隨著外力消失而消