·名词解释·
2015-08-15
铸造 铸造生产是指熔炼金属,制造铸型,并将熔融(或液态)金属浇入铸型,凝固后获得一定形状和性能的铸件的成形方法。铸件通常作为毛坯,经机械加工制成零件。铸造方法一般分为砂型铸造和特种铸造。其中砂型铸造应用最为普遍。铸造生产在机械制造中占有很重要的地位,具有一系列的优点:1)铸造可以生产形状复杂,特别是内腔复杂的铸件。2)铸造可用各种合金来生产铸件。如:铸铁、铸钢、合金钢、铜合金、铝合金等各种金属材料都能用于铸造,成其对于脆性金属材料如灰铸铁和难以锻造和切削加工的合金材料,都可用铸造方法来生产零件和毛坯。3)铸造即可用于单件生产,也可用于批量生产。4)铸件与零件的的形状、尺寸很接近,因而铸件的加工余量小,可以节约金属材料和加工工时。5)铸件的成本低。但是,铸造生产工艺过程复杂,工序多,一些工艺过程难以控制,易出现铸造缺陷,铸件质量不够稳定,废品率较高,铸件力学性能不如同类材料的锻件高。此外,铸造生产还存在劳动强度大,劳动条件差等问题。
表面工程技术 表面工程技术是一项通过改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和组织结构,以获得所需要表面性能的系统工程。广义地说是直接与各种表面现象或过程有关的,能为人类造福或被人们利用的技术集成,是一个涉及面极广泛的综合性边缘学科。表面工程技术采用的方法包括:(1)施加各种覆盖层的技术。包括电镀、电刷镀、化学镀、涂装、粘结、堆焊、熔结、热喷涂、塑料汾末涂敷、热浸涂、搪瓷涂敷、陶瓷涂敷、真空蒸镀、溅射镀、离子镀、化学气相沉积、分子束外延制膜、离子束合成薄膜技术等。(2)用机械、物理、化学等方法。改变材料表面的形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状态、或应力状态,即采用各种表面改性技术。(3)综合运用两种或更多种的表面技术的复合表面处理,如等离子喷涂与激光辐射复合、热喷涂与喷丸复合、化学热处理与电镀复合、激光淬火与化学热处理复合、化学热处理与气相沉积复合等,是表面技术的重要趋向。
辊锻技术 辊锻是将轧制工艺应用到锻造生产中的一种锻造新工艺。其特点就在于通过一对反向旋转的模具使毛坯连续地产生局部变形,从而得到锻件所要求的形状和尺寸。辊锻工艺适用于减小坯料截面的锻造成形加工,如杆件的拔长,板坯的辗片以及沿杆件轴向分配金属体积的变形过程。辊锻变形是一个连续的静压过程,没有冲击和震动。与锤上锻造比较,具有以下特点:(1)所需设备吨位小。(2)生产率高。(3)公害小,劳动条件好。(4)模具制造费用低,且寿命高。(5)材料消耗少,辊锻件尺寸稳定。(6)易于实现机械化与自动化。(7)辊锻成的锻件形状和尺寸与模具相应部位的形状和尺寸不可能完全一致,往往出现畸形、充填不足等缺陷。因此,成形辊锻后,一般需要在压力机上进行整形工序。辊锻工艺按其用途可分为制坯辊锻和成形辊锻两类。制坯辊锻用于长轴类锻件模锻前的制坯,或作为成形辊锻前的制坯工步。常用于连杆、扳手、操纵杆等长轴类零件的模锻前或成形辊锻前的制坯。成形辊锻用于以下两种锻件:(1)扁料面的长杆件,如扳手、活动扳手和链环等。(2)带有头部而且沿长度方向横断面变化的锻件,例如叶片。
楔横轧技术 轧件轴线与轧辊轴线平行,两个带楔形凸棱的轧辊,以相同的方向旋转并带动圆形轧件反向旋转,轧件在楔形孔型的作用下,轧制成各种形状的台阶轴。楔横轧工艺与一般锻造工艺相比,产品质量好,尺寸形状精度高;材料利用率高;振动小,噪音低,劳动条件好,劳动强度低;易于实现机械化与自动化;模具成本低,比锻造一般低30%,且模具寿命长;设备重量轻,地基浅,投资少。楔横轧广泛应用于汽车、拖拉机、摩托车、内燃机等轴类零件毛坯的生产。如汽车变速箱轴、拖拉机变速箱轴、汽车差速器主动伞齿轮坯、羊角预制坯、凸轮轴以及空心的阶梯轴类。还可以用它为模锻件提供比其他锻造方法更精确的预制毛坯,例如连杆、扳手等。
特种铸造 特种铸造是指有别于普通砂型铸造的其他铸造方法。以金属模取代砂型模,以非重力浇注取代重力浇注,可使铸件尺寸精确,表面光洁,内部致密,铸件可实现少切削或无切削加工。特种铸造方法很多,各有其特点和适用范围,它们从各个不同的侧面来弥补普通砂型铸造的不同。常用的特种铸造有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造等。但每一种特种铸造方法都有其自身的特点,应用场合都有一定的局限性,一般仅适用于中、小型铸件的生产,除熔模铸造适用于铸钢件外,大多数特种铸造方法仅局限于有色合金铸件。
金属型铸造 金属型铸造是依靠重力将熔融金属浇入金属铸型而获得铸件的方法。其特点如下:金属铸型不同于砂型铸型,可“一型多铸”,一般可浇注几百次到几万次,故亦称为“永久型铸造”;铸件精度较高,表面质量较好;铸件冷却速度快,晶粒细,故铸件力学性能好;金属铸型制造成本高、周期长,不适合单件、小批量生产;铸件冷却快,不适合于浇注薄壁铸件,铸件形状不宜太复杂。目前,金属型铸造主要用于中、小型有色合金铸件的大批量生产,如铝活塞、气缸体、缸盖、油泵壳体、轴瓦、衬套等,有时也用于生产一些铸铁件和铸钢件。
挤压铸造 挤压铸造的实质是浇入金属型中的液态金属,在通过冲头传递的压力作用下,进行充填、成形和凝固结晶,从而获得铸件。由于液态金属的充填、成形和凝固都是在压力作用下完成的。因此,该工艺具有如下优点:铸件尺寸精度高且表面粗糙度低;铸件在凝固过程中能得到有效补缩,故铸件无缩孔、缩松及气孔等铸造缺陷,且组织致密,晶粒细化,力学性能可达到同类合金的铸件水平;此外,不必设置浇冒口系统,减少液态金属的消耗,提高了工艺实收率。目前,我国挤压铸造的主要产品有:摩托车、汽车铝合金轮、铝合金活塞和复合材料活塞、汽车及摩托车制动器、减震器、压力机连杆、摩托车发动机及传动箱铝件、铝压力锅及炊具、汽车空调压缩机铝件、自行车铝接头、曲柄件、铝合金光学镜架、仪表壳体件、各种铝合金泵体、铜合金轴套以及军品零件。
回轮车床 机床上有回转轴与主轴线平行的多工位回轮刀架,刀架上可安装多把刀具,并能纵向移动。在工件一次装夹中,由工人依次用不同刀具完成多种车削工序,适用于成批生产中加工尺寸不大且形状较复杂的工件。
超精密磨削加工 超精密磨削加工是利用细粒度的磨粒和微粉主要对黑色金属、硬脆材料等进行加工。对于铜、铝及其合金等软金属,用金刚石刀具进行超精密车削是十分有效的;而对于黑色金属、硬脆材料等,用超精密磨削加工在当前是最主要的精密加工手段。超精密磨削可分为固结磨料和游离磨料两大类加工方式。其中固结磨料加工主要有:超精密砂轮磨削和超硬材料微粉砂轮磨削、超精密砂带磨削、ELID 磨削、双端面精密磨削以及电泳磨削等。
柔性制造技术 柔性制造技术(flexible manufacturing technology,FMT)就是一种主要用于多品种中小批量或变批量生产的制造自动化技术,它是对各种不同形状加工对象进行有效地且适应性转化为成品的各种技术总称。FMT 的根本特征即“柔性”,是指制造系统(企业)对系统内部及外部环境的一种适应能力,也是指制造系统能够适应产品变化的能力,可分为瞬时、短期和长期柔性三种。FMT 是电子计算机技术在生产过程及其装备上的应用,是将微电子技术、智能化技术与传统加工技术融合在一起,具有先进性、柔性化、自动化、效率高的制造技术,FMT 是从机械转换、刀具更换、夹具可调、模具转位等硬件柔性化的基础上发展,已成为自动变换、人机对话转换、智能化任意变化地对不同加工对象实现程序化柔性制造加工的一种崭新技术,是自动化制造系统的基本单元技术。
电解磨削 电解磨削是靠阳极金属电化学腐蚀作用和机械磨削作用相结合进行加工的,比电解加工有更好的加工精度和表面质量,比机械磨削有更高的生产率。与普通机械磨削相比,电解磨削的特点为:(1)加工范围广,加工效率高。(2)磨削力小,磨削热很少,消耗功率也小,不会产生磨削烧伤、裂纹和毛刺,能获得比电解加工更高的加工精度和更好的表面质量。(3)砂轮磨损量小,电解磨削硬质合金时金刚石砂轮的损耗速度仅为普通磨削的1/10~1/5,可显著降低加工成本。电解磨削所存在的主要问题是需要增加一些辅助设备(如直流电源、电解液循环过滤系统等);另外,机床还应有防腐措施及防护和抽风吸雾装置。电解磨削可用于磨削外圆、内圆、平面及成形表面。目前,电解磨削主要用来磨削一些高硬度的零件,如硬质合金刀具、量具、挤压拉丝模、轧辊等。此外,电解磨削还适宜于加工易产生硬化现象及热敏感性材料的零件。
电解电火花加工 电解电火花复合加工是电化学腐蚀作用和电火花蚀除作用同时进行的加工方法。加工过程中电极(工件阳极和工具阴极)对接低压直流电源,以实现电解加工,同时由脉冲发生器供给脉冲电压,以保证电火花作用。在电解液中,去除金属是阳极电化学溶解和电火花蚀除综合作用的结果。应用电解电火花复合加工金属合金等导电材料时,合理选择工艺参数可使其达到加工效率高、表面质量好、电极损耗小以及加工精度好的工艺效果。由于电解电火花复合加工与通常的电加工一样,不受工件材料强度、硬度等物理机械性能的影响,并可加工传统机械加工方法无法获得的异形孔及复杂形状零件,因此,这一加工方法将在非导电超硬及硬脆材料的加工中发挥重要作用。
超声复合加工 超声加工是靠磨粒和液体分子的连续冲击、抛磨和空化作用去除被加工材料。与电火花加工、电解加工等其他特征加工方法相比,具有精度高、表面粗糙度低,不受工件材料的电、化学特征限制,工件无热损伤和残余应力等优点。它是加工玻璃、陶瓷、石英、宝石以及半导体等硬脆材料工件的有效方法。但是超声加工也有明显的缺点:工具磨损严重,加工效率低,加工过程中由于工具质量变化所造成的共振频率的游移使加工速度和加工质量受到影响等。而超声复合加工是以超声加工为主,辅助其他加工方法,应用机械、电力、磁力、流体力学等多种能量进行的综合加工,可以提高加工效率,减小工具磨损。
超声旋转加工 超声旋转加工方法是在近40年中逐步发展起来的以超声作用为主,结合不同的机械运动方式和不同的机械切削作用形成的复合加工方法。超声旋转加工方法按其工艺特征,大致可分为两类:一类是采用离散磨料和固结磨料磨具的超声旋转磨料加工;另一类主要是采用切削工具(如铣刀、钻头等),冲头、压头之类工具,或利用超声高频振动特征,与其他机械加工方法相结合的超声旋转加工。超声旋转加工实质上是将超声振动工具的锤击运动和工具旋转运动的磨削作用结合在一起的复合加工。此种加工方法适应的材料较广,可用于脆性材料(例如玻璃、石英、陶瓷、YAG 激光晶体、碳纤维复合材料等)的钻孔、套料、端铣、内外圆磨削及螺纹加工等。特别适用于深小孔的加工和细长棒的套料加工。
在线检测 在线检测是指检测器具、装置、系统或检测工作站在空间上被集成在制造系统中,控制过程与检测过程没有时间上的滞后或只有很短的时间滞后,而不是指检出时间与故障缺陷发生时间无时间滞后。因此,按检测是否与控制过程有时间滞后,在线检测分为在线过程中检测和在线过程后检测。在线过程中检测是在制造过程中完成,检测活动与工件的加工或者产品的装配同时进行,制造时间与检测时间重合。在线过程后检测是在制造过程刚一完成就立即进行测量,可采用手工方式或者自动化方式完成,但一般都希望进行100%检测。
超高速加工技术 超高速加工技术是指采用超硬材料刀具磨具和能可靠地实现高速运动的高精度、高自动化、高柔性的制造设备,以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代制造加工技术。它是提高切削和磨削效果以及提高加工质量、加工精度和降低加工成本的重要手段。其显著标志是使被加工塑性金属材料在切除过程中的剪切滑移速度达到或超过某一域限值,开始趋向最佳切除条件,使得被加工材料切除所消耗的能量、切削力、工件表面温度、刀具磨具磨损、加工表面质量等明显优于传统切削速度下的指标,而加工效率则大大高于传统切削速度下的加工效率。
砂型铸造 砂型铸造应用最为普遍,是以砂型作为造型材料,用人工或机械方法在砂箱内制造出型腔及浇注系统的铸造方法。砂型在取出铸件后便已损坏,所以砂型铸造亦称为一次型铸造。砂型铸造的工艺过程主要包括:制造模样和型芯盒;制备型砂和型芯砂;造型、造型芯;砂型和型芯的烘干;合箱;金属的熔炼及浇注;落砂,清理,检验等。