金属加工机械中的关键技术与装备.pptx

金属加工机械中的关键技术与装备汇报人：2024-01-30

目录contents关键金属切削技术金属成形技术与装备金属热处理技术与装备金属加工机械中的关键零部件金属加工机械的检测与评估技术金属加工机械的发展趋势与挑战

01关键金属切削技术

高速切削机理高速切削机床高速切削刀具高速切削工艺高速切削技术及应用研究高速切削过程中的力学、热学和物理现象，揭示切削变形、切削力、切削热和刀具磨损等规律。研制适用于高速切削的刀具材料和涂层技术，提高刀具的耐磨性、抗热震性和使用寿命。开发具备高刚度、高精度、高动态响应的机床结构，实现高速、高效、高精度的金属切削加工。优化切削参数和工艺路线，提高加工效率、降低加工成本，同时保证加工质量。

研究超精密切削过程中的尺寸效应、表面粗糙度形成机制和微观组织变化规律。超精密切削机理超精密切削机床超精密切削刀具超精密切削工艺开发具备高精度、高稳定性、高自动化程度的超精密切削机床，实现纳米级精度的金属切削加工。研制适用于超精密切削的刀具材料和刃磨技术，保证刀具的锋利度、耐磨性和加工精度。优化切削参数、采用先进的切削液和冷却技术，实现高效、高精度的超精密切削加工。超精密切削技术

研究难加工材料的力学性能、热学性能和化学性能对切削过程的影响规律。难加工材料切削机理开发适用于难加工材料的刀具材料和涂层技术，提高刀具的耐磨性、抗热震性和使用寿命。难加工材料切削刀具优化切削参数和工艺路线，采用先进的切削方法和加工技术，实现难加工材料的高效、高精度切削加工。难加工材料切削工艺建立难加工材料切削过程的仿真模型，预测切削力、切削热和刀具磨损等，为实际加工提供理论指导。难加工材料切削仿真难加工材料切削技术

切削过程优化与仿真切削过程优化基于切削理论和实验数据，优化切削参数、刀具路径和加工工艺，提高加工效率、降低加工成本。切削过程仿真建立切削过程的仿真模型，模拟切削过程中的力学、热学和物理现象，预测切削力、切削热和刀具磨损等。切削过程监控开发切削过程监控系统，实时监测切削力、切削温度、刀具磨损等参数，实现加工过程的自适应控制和优化。切削数据库与专家系统建立切削数据库和专家系统，为切削过程的优化和仿真提供数据支持和智能决策。

02金属成形技术与装备

通过锻造设备对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得所需形状和尺寸的工件。锻造技术将金属坯料放入挤压筒内，通过挤压杆对坯料施加压力，使其从挤压模孔中挤出成形。挤压技术将金属坯料通过拉拔模具的孔型，使其截面减小、长度增加，以获得所需形状的线材、管材等。拉拔技术包括冷精锻、温精锻、热精锻等，通过高精度模具和成形工艺，制造出高精度、高质量的金属零件。精密成形技术塑性成形技术及装备

粉末冶金成形技术粉末冶金工艺将金属粉末或金属粉末与非金属粉末的混合物进行压制、烧结等工艺，制造出具有特定形状和性能的金属零件或制品。粉末注射成形将金属粉末与粘结剂混合后注入模具中成形，再通过烧结等工艺去除粘结剂，得到最终产品。金属粉末激光熔化成形利用高能激光束将金属粉末逐层熔化堆积，制造出具有复杂形状的金属零件。

熔化焊通过电弧、激光等热源将焊件局部加热至熔化状态，然后冷却结晶形成焊缝，将焊件连接在一起。压力焊通过对焊件施加压力，使接触面产生塑性变形或熔化，再通过结晶和扩散等作用形成牢固连接的焊缝。钎焊使用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件。金属焊接与连接技术

增材制造技术在金属加工中应用金属粉末床熔融利用高能激光束或电子束将金属粉末逐层熔化堆积，制造出具有复杂形状的金属零件。定向能量沉积利用激光束、电子束或等离子弧等定向能量源将金属粉末或丝材熔化，并逐层堆积形成金属零件。该技术适用于修复和再制造领域。金属丝材增材制造通过熔化金属丝材并逐层堆积，形成金属零件。该技术具有较高的沉积速率和较好的力学性能。金属粘合剂喷射成形将金属粉末与粘合剂混合后喷射到打印平台上，通过层层堆积并后续处理得到金属零件。该技术具有较快的打印速度和较低的成本。

03金属热处理技术与装备

淬火与回火将金属加热到临界温度以上，保温一定时间后快速冷却，使金属获得高硬度和耐磨性；回火则用于消除淬火产生的内应力，稳定组织，调整硬度。退火与正火通过加热、保温和冷却过程，改变金属内部组织结构，达到软化、改善切削加工性能等目的。感应加热热处理利用电磁感应原理，在金属表面产生涡流并加热，实现局部快速热处理。常规热处理技术及装备

通过快速加热和冷却，使金属表面获得高硬度和耐磨性，而心部保持良好的韧性和塑性。表面淬火将金属置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入金属表层，改变其化学成分、组织和性能。化学热处理利用高能量密度的激光束对金属