工程材料中應(yīng)用較多的是金屬材料,具有強(qiáng)度高、韌性好、疲勞抗力高等優(yōu)良性能,用來制造各種重要的機(jī)器零件和工程結(jié)構(gòu)件。一、機(jī)床零件的選材分析機(jī)床零件的品種繁多,按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功用和受載特點(diǎn)可分為:軸類零件、齒輪類零件、機(jī)床導(dǎo)軌等。1.機(jī)床軸類零件的選材機(jī)床主軸是機(jī)床中最主要的軸類零件。機(jī)床類型不同,主軸的工作條件也不一樣。根據(jù)主軸工作時(shí)所受載荷的大小和類型,大體上可以分為四類:(1)輕載主軸。工作載荷小,沖擊載荷不大,軸頸部位磨損不嚴(yán)重,例如普通車床的主軸。這類軸一般用45鋼制造,經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火處理,在要求耐磨的部位采用高頻表面淬火強(qiáng)化。(2)中載主軸。中等載荷,磨損較嚴(yán)重,有一定的沖擊載荷,例如銑床主軸。一般用合金調(diào)質(zhì)鋼制造,如40Cr鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,要求耐磨部位進(jìn)行表面淬火強(qiáng)化。(3)重載主軸。工作載荷大,磨損及沖擊都較嚴(yán)重,例如工作載荷大的組合機(jī)床主軸。一般用20CrMnTi鋼制造,經(jīng)滲碳、淬火處理。(4)高精度主軸。有些機(jī)床主軸工作載荷并不大,但精度要求非常高,熱處理后變形應(yīng)極小。工作過程中磨損應(yīng)極輕微,例如精密鏜床的主軸。一般用38CrMoAlA專用氮化鋼制造,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后,進(jìn)行氮化及尺寸穩(wěn)定化處理。過去,主軸幾乎全部都是用鋼制造的,現(xiàn)在輕載和中載主軸已經(jīng)可用球墨鑄鐵制造。2.機(jī)床齒輪類零件的選材機(jī)床齒輪按工作條件殼分為三類:(1)輕載齒輪。轉(zhuǎn)動(dòng)速度一般都不高,大多用45鋼制造,...
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焊接:通常是指金屬的焊接。是通過加熱或加壓,或兩者同時(shí)并用,使兩個(gè)分離的物體產(chǎn)生原子間結(jié)合力而連接成一體的成形方法。分類:根據(jù)焊接過程中加熱程度和工藝特點(diǎn)的不同,焊接方法可以分為三大類。(1)熔焊 。將工件焊接處局部加熱到熔化狀態(tài),形成熔池(通常還加入填充金屬),冷卻結(jié)晶后形成焊縫,被焊工件結(jié)合為不可分離的整體。常見的熔焊方法有氣焊、電弧焊、電渣焊、等離子弧焊、電子束焊、激光焊等。(2)壓焊。在焊接過程中無論加熱與否,均需要加壓的焊接方法。常見的壓焊有電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、擴(kuò)散焊、爆炸焊等。(3)釬焊 。采用熔點(diǎn)低于被焊金屬的釬料(填充金屬)熔化之后,填充接頭間隙,并與被焊金屬相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接。釬焊過程中被焊工件不熔化,且一般沒有塑性變形。焊接生產(chǎn)的特點(diǎn):(1)、節(jié)省金屬材料,結(jié)構(gòu)重量輕。(2)、以小拼大、化大為小,制造重型、復(fù)雜的機(jī)器零部件,簡(jiǎn)化鑄造、鍛造及切削加工工藝,獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。(3)、焊接接頭具有良好的力學(xué)性能和密封性。(4)、能夠制造雙金屬結(jié)構(gòu),使材料的性能得到充分利用。電弧:一種強(qiáng)烈而持久的氣體放電現(xiàn)象,正負(fù)電極間具有一定的電壓,而且兩電極間的氣體介質(zhì)應(yīng)處在電離狀態(tài)。引燃焊接電弧時(shí),通常是將兩電極(一極為工件,另一極為填充金屬絲或焊條)接通電源,短暫接觸并迅速分離,兩極相互接觸時(shí)發(fā)生短路,形成電弧。這種方式稱為接觸引弧。電弧形成后,只要電源保持兩極之間一定的...
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建設(shè)背景當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)正處在轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵期,國家提出實(shí)施“中國制造2025”,堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展,推動(dòng)“中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變、中國速度向中國質(zhì)量轉(zhuǎn)變、中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變”。在這一過程中,智能制造是主攻方向,也是從制造大國轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國的根本路徑。目前國內(nèi)80%的集成電路芯片制造裝備、90%的高檔數(shù)控機(jī)床及機(jī)器人、70%的汽車制造關(guān)鍵設(shè)備等嚴(yán)重依賴進(jìn)口。日本公司占據(jù)中國工業(yè)機(jī)器人銷售額的50%以上,而中國本土的四大機(jī)器人設(shè)備制造商合計(jì)僅占中國市場(chǎng)份額的5%。即使是國產(chǎn)的中高端數(shù)控裝備(譬如國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床),其中的關(guān)鍵核心部件——伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、數(shù)控系統(tǒng)等也大多依靠進(jìn)口。由此可見,伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)成為我國高端制造裝備的短板與瓶頸,嚴(yán)重制約著我國裝備制造業(yè)的發(fā)展。另一方面,電機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)和生活中極為重要的動(dòng)力設(shè)備,其耗電量占世界總用電量的50 %以上,占我國工業(yè)用電量的將近80%。不僅如此,現(xiàn)代技術(shù)更是要求電機(jī)向高速化和高功率密度化發(fā)展,如以高速主軸電機(jī)、高速離心機(jī)和高速飛輪儲(chǔ)能等設(shè)備用的高速電機(jī),飛機(jī)螺旋槳和燃油泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、雷達(dá)和天線驅(qū)動(dòng)電機(jī)、魚雷和機(jī)器人等設(shè)備用的高功率密度電機(jī)都是當(dāng)前我國急需的關(guān)鍵設(shè)備。隨著頻率的提高, 以現(xiàn)有的硅鋼制造電機(jī)鐵芯的損耗將變得非常嚴(yán)重, 直接導(dǎo)致電機(jī)效率顯著下降, 甚至造成電機(jī)的過熱損壞,因此,發(fā)展高效節(jié)能...
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焊接就是通過加熱或加壓,或兩者并用,有時(shí)還采用填充材料,使焊件達(dá)到原子間結(jié)合的一種加工方法。焊接技術(shù)在空空導(dǎo)彈彈體的制造工藝中占有重要地位。目前,空空導(dǎo)彈彈體中幾乎所有的重要部件,包括動(dòng)力部件殼體、各艙段殼體、舵面和翼面等,都是通過焊接組合而成的。先進(jìn)焊接技術(shù)的采用還使以前認(rèn)為無法進(jìn)行加工的焊接結(jié)構(gòu)和難以接近的焊接部位得以實(shí)現(xiàn)可靠的焊接,這對(duì)新一代先進(jìn)空空導(dǎo)彈的研制開發(fā)起到了重要的促進(jìn)作用。可以毫無夸張地說,沒有先進(jìn)焊接技術(shù)作為支撐,就沒有現(xiàn)代空空導(dǎo)彈彈體結(jié)構(gòu)的發(fā)展。空空導(dǎo)彈彈體的焊接特點(diǎn)1 焊縫質(zhì)量要求嚴(yán)格由于在飛行過程中空空導(dǎo)彈的彈體不但要承受很大的縱向和橫向過載,而且動(dòng)力部件殼體還要承受高速氣流的沖擊和火藥燃燒時(shí)高溫高壓的惡劣環(huán)境,這就對(duì)其焊縫的質(zhì)量、焊接接頭的力學(xué)性能等技術(shù)指標(biāo)提出了很高的要求。因此設(shè)計(jì)一般都選用國軍標(biāo)、航天系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)作為焊縫探傷和接頭質(zhì)量驗(yàn)收的依據(jù),焊縫大都定為I級(jí)要求。2 尺寸精度難以保證空空導(dǎo)彈的彈體大都是筒形薄壁細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)件,設(shè)計(jì)對(duì)其圓度、直線度、跳動(dòng)量提出了很高的要求。但由于其筒壁薄、剛性差、易變形,而且由多個(gè)零件組成,如某艙段殼體,由60多個(gè)零件通過多種焊接方法組合為一個(gè)整體,不但焊接變形難以控制,而且各零件之間的相對(duì)位置精度也難以保證。3 材料的焊接性較差為了減輕重量、增加射程,設(shè)計(jì)所選用的材料大都是超高強(qiáng)度合金鋼、馬氏體沉淀硬化不銹鋼、高強(qiáng)鈦合...
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