材料加工原理课件(ppt)

• 切削力稳定，精度高 • 适用于钢、铁、铝等材料
车床
• 能够加工中小孔以及薄 壁管材
• 适用于黑心铸件、铸锭 等材料
磨床
• 将零件磨成规定的形状 和尺寸
• 适用于制作精密零件的 加工工具
案例分析
1 创新成型技术
通过引入计算机数字控制技术，创造出对计算机程序控制成型、整体车削加工等全新加 工程序。
2 高速切削技术
运用高速减摩来提高切削效率和精度，并降低温度和成本。
3 悬臂梁加工
通过悬臂的方式，增加机械加工的运动自由度和机械性能，快速完成工艺。
课程总结
观念变革
要把握知识和技术的最新变化，灵活运用创新 思维，注重产品质量与市场需求。
实践操作
不断提高自身的能力，通过实践和交流，进一 步提高自己的加工技巧和知识水平。
原理概述
材料本质
材料加工原理是连续弹性加工和塑性加工相结合的物理过程，对材料本身的特点和力学性能 有很高的要求。
成形技术
通过变形和分离来形成所需材料的几何尺寸和表面特征，成为成形加工技术。
加工方法
1
机加工
包括车、铣、刨等，能够应对不同材料的需求。
2
锻压成型
通过冲压和挤压将钢材等材料变成所需形状，广泛应用于大量生产中。
3
热加工
如高温形变，热轧，热锻等，能够改变材料的性质和结构。
加工工艺
冷拔工艺
通过金属材料的塑性变形，实现 长轴向尺寸的压缩。
炼钢工艺
将生铁和轧钢坯中的杂质去除或 控制，达到制造出优质钢铁的目 的。
铸造工艺
将熔化后的金属注入预先准备好 的铸模中，通过冷却定形为所需 要的金属制品。
加工工具与设备
铣床

详细描述
总结词
高分子材料具有粘弹性、热塑性、热固性、绝缘性等特点。
要点一
要点二
详细描述
高分子材料具有粘弹性，表现为在外力作用下既可发生弹性形变，也可发生塑性形变；热塑性是指高分子材料在加热时可以流动，冷却后可以固化；热固性是指高分子材料在加热时可以固化，冷却后性质稳定；绝缘性是指高分子材料具有良好的绝缘性能，不易导电。这些特性使得高分子材料在现代工业和科技领域中具有广泛的应用价值。
热力学第二定律
03
成型工艺参数
介绍影响成型质量的工艺参数，如温度、压力、时间等。
01
高分子材料的加工过程
详细介绍高分子材料的加工过程，包括原料准备、成型、后处理等环节。
02
成型方法
列举常见的成型方法，如注塑、挤出、压延等，并介绍其原理和特点。
高分子材料加工设备与工艺流程
04
设备日常维护
介绍了如何进行日常的设备检查、清洁和润滑工作。
高分子加工技术基础
02
高分子材料通过加热、加压等方式进行成型加工，使其从流动的液体状态转变为固态，并形成所需的形状和结构。
成型原理
成型加工需要使用各种成型设备，如注塑机、压延机、热压机等。
成型设备
成型加工过程中，需要控制各种工艺参数，如温度、压力、时间等，以获得高质量的成型品。
成型工艺参数
二次加工方法
高性能化：随着对高分子材料性能要求的不断提高，加工技术也在不断向高性能化方向发展。通过改进加工工艺和选用高性能的助剂，可以显著提高高分子材料的强度、刚性、耐热性和耐腐蚀性等性能。
高分子材料加工技术在航空航天领域具有广泛的应用前景。由于航空航天器对材料的轻量化和高性能要求极高，高分子材料成为重要的选择之一。通过采用先进的加工技术，可以实现高分子材料的轻量化、高性能化和多功能化，为航空航天器的制造提供更加可靠的支撑。

材料加工原理课件
欢迎来到材料加工原理课件！本课程将带你深入了解材料加工的基本原理和 各种工艺，展示最新的技术和行业趋势。让我们开始探索吧！
材料加工原理介绍
1
加工基础
解释什么是材料加工以及其在工业生产中的重要性。
2
物质结构
探索不同材料的结构和性质对加工过程的影响。
3
加工参数
介绍影响加工质量和效率的关键参数。
了解车削的基本原理以及用于粗加工和精加工的不同类型。
2
铣削
探索铣削的原理和用途，以及不同刀具类型的特点。
3
钻削
介绍钻削工艺及其在孔加工中的应用。
塑性加工及其原理
挤压
了解挤压工艺以及在制造连续性截面的材料中 的应用。
冲压
介绍冲压工艺及其在快速制造大批量零件中的 应用。
拉伸
探索拉伸过程中材料的行为和塑性变形的机制。
基本材料加工工艺
1 铸造
了解铸造工艺以及其在制造复杂形状和大型 件和热量改变材料的形状。
3 成型
4 切削制造
介绍常见的成型工艺，如挤压、拉伸和压缩， 以及它们的应用。
讨论切削工艺及其在制造各种形状的零件时 的作用。
热加工及其原理
焊接
了解不同类型的焊接工艺和焊接过程中的热能转化。
锻压
讨论锻压的原理和用途，以及在制造高强度零 件时的优势。
材料焊接及其原理
电弧焊接
了解电弧焊接的原理、设备和常 见应用。
激光焊接
探索激光焊接技术的原理和在高 精度制造中的应用。
摩擦焊接
介绍摩擦焊接的原理以及在异种 材料连接中的优势。
材料压缩及其原理
1 挤压
了解压缩的原理和在制造复杂形状和构件中 的应用。

个性化与定制化
随着个性化需求的增加，未来材料加工将更加注重个性化与定制化， 满足不同用户的需求。
THANKS
感谢观看
04
材料加工设备与、落砂机、抛丸机等，用于生产砂型铸件。
特种铸造设备
如金属型铸造机、离心铸造机、连续铸造机等，适用于特定类型的铸件生产。
焊接设备
手工焊接设备
包括焊枪和焊条，适用于手工焊接金属材料。
自动焊接设备
如焊接机器人、焊接专机等，能够实现自动化焊接，提高生产效率。
电子信息产业
医疗器械制造
材料加工在电子信息产业中广泛应用，涉 及芯片制造、电子封装、PCB板制造等领域， 是现代电子产品的核心技术之一。
材料加工在医疗器械制造中具有重要作用， 如钛合金、医用不锈钢等材料的加工制造， 对医疗技术的发展起到关键作用。
材料加工新技术与新工艺
增材制造
增材制造技术通过逐层堆积材料来制造三维实体，具有个 性化定制、高效、节能等优点，是现代制造技术的重要发 展方向。
对流换热定律
在流体流动过程中，流体与固体壁面之间的热量 交换速率与表面积、温差及流体的性质有关。
辐射换热定律
物体之间相互辐射和吸收热量，其交换速率与物 性、温度、波长等因素有关。
传质学原理
扩散定律
物质在静止或缓慢流动的流体中传递 的速率与该物质的浓度梯度和扩散系 数成正比。
对流传质定律
在流动的流体中，溶质传递的速率与 浓度梯度、流体流动的速度、扩散系 数及质量作用系数成正比。
钎焊
使用熔点低于母材的金属作为钎料，将母材连接在一起。
塑性加工技 术
轧制
01
通过旋转轧辊将金属板材轧制成各种形状和尺寸的板材和管材。
锻造

02
01
医疗器械领域
医疗器械的制造需要高精度和高洁净度的机 械材料加工技术。
04
03
机械材料加工的发展趋势
A
高精度和高效率
随着科技的发展，机械材料加工技术越来越趋 向于高精度和高效率，以提高生产效率和产品 质量。
智能化和自动化
智能化和自动化是机械材料加工技术的重 要发展方向，通过引入人工智能和机器人 技术，实现自动化和智能化生产。
复合材料
由两种或多种材料组成，具有各组成材料的优点，如 玻璃纤维增强塑料等。
材料的选择与使用原则
根据工作条件选择材 料
根据零件的工作环境，
如温度、压力、腐蚀等
选择合适的材料。
考虑加工工艺性
选择易于加工的材料， 降低生产成本。
兼顾成本与性能
在满足性能要求的前提 下，尽量选择成本较低 的材料。
注意环保和可持续发 展
B
C
复合加工
复合加工技术能够同时实现多种材料的加工 和复合，提高加工效率和产品质量。
环保和可持续发展
随着环保意识的提高，机械材料加工技术越 来越趋向于环保和可持续发展，采用绿色制 造技术和清洁生产方式，降低能耗和减少废
D
弃物排放。
机械材料基础知识
02
金属材料的分类与特性
01
钢铁材料
钢铁是机械加工中常用的金属材料，其特性包括高强度 、耐磨性和耐腐蚀性。
表面处理技术应用案例
表面处理技术简介
介绍表面处理技术的种类、原理和应 用范围，以及表面处理技术的发展趋 势和未来发展方向。
表面处理技术应用案例
介绍不同表面处理技术的应用场景和 效果，包括涂装、电镀、热处理等， 以及在实际生产中如何根据产品特性 和要求选择合适的表面处理技术和方 法。

研究方法： 数学－－力学模型法
化 简
真实加工过程
简单过程
建立数学模型
求解参数及分布 制品性能预测
修正
描述真实生产过程
加工原理的研究方法总结： 建立场的概念，利用数学、化学、力学、化
工原理的基本概念和理论，建立数学模型，研究 外力作用与材料形变之间的定量关系，解释材料 凝聚态结构的形成原理。从而可将工艺的“宏观 ”考虑方式与原理的“微观”具体分析相结合， 推动高分子成型技术研究的深入与创新。
天 然 胶 制 品 加 工 厂
注 压 成 型 机
二十世纪（合成高分子材料和加工技术的大发展期）
Standinger 创立了大分子的概念，合成高分子 快速发展 30～80年代 大批合成高分子（塑料、橡胶、纤维）问世 如醋酸纤维素、PVC、PP、SBR、NBR、PA、 EPDM、PE、IIR、CR等投入市场 1920年 研究内容 材料结构与性能的关系 应用理论 提出了聚合物的凝聚态结构、填充、交联、 老化、力化学改性等理论
材料的相互作用参数（扩散、相容、界面作 用等） 材料结构参数 (Tg、 Tf 、Td、Tm、粘度、M MW等） 工艺参数 ( T、P、V、σ、τ） 设备参数 （容量、转速、几何形状尺寸）
加工过程参数
之间关系 材料性能
流变响应性能（η、γ或ε、形变速率） 力学性能 热学性能 动态力学性能 功能性能（光、电、磁、声）
开创成型加工新的理论，指导开创新工艺和技
术，设计先进的设备和机台。
二、材料加工原理的研究内容及方法 1、材料加工工艺的研究 研究内容： 材料结构的特点 配备相应的工艺条件 加工设备的特征 制品的性能测定。
研究方法：采用模糊处理的方法，评经验解
决问题

近代材料加工
随着工业革命的发展，出现了各 种机械加工设备和工艺，如铣削、
车削等。
现代材料加工
随着科技的不断进步，材料加工 技术不断创新和发展，出现了许 多先进的加工方法和设备，如激
光加工、3D打印等。
03 现代材料加工方法
激光加工
01
02
03
激光切割
利用高能激光束对材料进 行切割，具有高精度、高 速度和高效率的特点。
材料加工与环境保护的结合
绿色加工技术
01
在加工过程中尽量减少或消除对环境的负面影响，如采用可再
生能源、减少废弃物排放、降低能耗等。
循环利用和再利用
02
对废旧材料进行回收、再生和再利用，以减少资源浪费和环境
污染。
无损检测和评估技术
03
在加工过程中对材料进行无损检测和评估，以避免过度加工和
浪费，同时减少对环境的污染。
创新性原则
在选择加工方法时，应积极探索和应用新技术、新工艺和 新设备，以提高生产效率和产品质量，推动产业升级和创 新发展。
05 现代材料加工方法的未来 发展
新材料的发展趋势
高性能复合材料
利用先进技术将多种材料组合在一起，以获得更好的性能，如强 度、耐热性、耐腐蚀性等。
智能材料
能够感知外部刺激并作出响应的材料，如形状记忆合金、压电陶瓷 等，广泛应用于传感器、执行器等领域。现代源自料加工的重要性促进科技进步
满足社会需求
现代材料加工技术的发展对于推动科 技发展、提高国家竞争力具有重要意 义。
随着人们对产品品质和性能的要求不 断提高，现代材料加工方法能够满足 人们在生产、生活等方面的需求。
提升工业制造水平
现代材料加工方法能够提高工业制造 的精度、效率和质量，促进产业升级 和转型。

根据产品需求选择合适的高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯 乙烯等。
原材料处理
对原材料进行干燥、除湿、清洁等预处理，确保其质量和稳定性。
配料与混合
根据生产需要，将多种原材料按比例混合，制备成适合加工的混 合料。
模具设计
模具材料选择
选用耐高温、耐腐蚀、高硬度的材料制作模具。
模具结构设计
根据产品形状、尺寸和性能要求，设计合理的模具结构。
环保化
总结词
环保意识的提高促使高分子材料成型加工向 更加环保的方向发展。
详细描述
为了降低高分子制品在生产和使用过程中的 环境污染，人们正在积极开发环保型的高分 子材料和加工技术。例如，采用可降解的高 分子材料、开发无毒或低毒的加工助剂、优 化加工工艺以减少能源和资源的消耗等。
智能化
总结词
智能化是高分子材料成型加工的未来重要发展方向。
表面处理
根据需要，对成品进行表面处理，如喷涂、电镀、热压等。
包装与储存
将成品进行包装，并选择适当的储存环境，以防受潮、尘土和紫外 线等因素影响。
04 高分子材料成型加工中的问题与对策
CHAPTER
气泡问题
总结词
气泡问题在高分子材料成型加工中较为常见，主要是由于气体在材料中滞留或挥 发所致。
详细描述
翘曲问题
总结词
翘曲问题是指高分子材料成型加工后 出现弯曲、变形的情况。
详细描述
翘曲问题会影响产品的外观和性能，如 导致不平整的表面或扭曲的形状。解决 翘曲问题的方法包括优化加工工艺、调 整模具设计和选择合适的材料等。
其他问题与对策
总结词
除上述问题外，高分子材料成型加工中还可能遇到其他问题，如裂纹、变色等。
02

通常 hs＝KD
（hs为均化段螺槽深度） K—常数 取0.02～0.06
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
(3)螺杆的结构形式
•渐变形：适于无定形塑料 •突变形：适于结晶型塑料
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
一、螺杆挤出机的基本结构 （一）单螺杆挤出机
单螺杆挤出机由传动系统、挤出 系统、加热和冷却系统等几部分组成。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
单螺杆挤出机
基本结构
控制单元 Control unit 加料装置 Feeding unit 驱动装置 Driving unit 料 筒 Barrel 螺 杆 Screw 口 模 Die
第二节 口模成型
定义 借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔化的聚 合物物料在压力推动下，强行通过口模并冷却 而成为具有恒定截面的连续型材的成型方法。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
管材挤出生产线
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二. 双螺杆挤出机
双螺杆挤出机结构
Main Structure of a Twin Screw Extruder
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统

材料加工技术面临的挑战
技术创新不足
当前材料加工技术的发展面临着技术创新不足的挑战。新 的材料加工技术需要不断探索和研究，需要加大科研力度 和资金投入。
人才短缺
随着材料加工技术的不断发展，人才短缺问题逐渐凸显。 培养具备专业技能和创新能力的材料加工人才成为当前的 重要任务。
成本压力
随着材料加工技术的精密化、智能化发展，生产成本不断 提高。如何在保证产品质量和性能的同时降低生产成本是 当前材料加工技术面临的重要挑战。
电子领域应用
半导体制造
半导体制造是电子领域的关键环节，其中材料加工技术如薄膜沉积、光刻和刻 蚀等是必不可少的。这些技术可以制造出高度集成的半导体芯片。
电子封装
电子封装中，材料加工技术如金属引线框架的制作和焊接等是关键。这些技术 可以确保电子产品的可靠性和性能。
建筑领域应用
钢结构制造
建筑领域中，钢结构是常见的结构形式之一。为了确保钢结构的安全性和稳定性 ，材料加工技术如切割、弯曲和焊接等是必不可少的。
案例三：高强度钢焊接工艺研究
总结词
高强度钢焊接工艺研究可以提高焊接质量和效率，降 低成本。
详细描述
高强度钢焊接工艺研究主要包括优化焊接参数、选择合 适的焊接方法和采用先进的焊接设备等。优化焊接参数 可以控制熔池温度、冷却速度和热影响区等，提高焊接 质量和效率。选择合适的焊接方法可以适应不同的材料 类型和厚度要求，例如激光焊接、电子束焊接和气体保 护焊等。采用先进的焊接设备可以实现自动化和机器人 焊接，提高生产效率和质量稳定性。此外，高强度钢焊 接工艺研究还可以涉及焊接缺陷检测和修复技术，以确 保产品质量。
推动科技进步
材料加工技术的发展不断推动着科 技进步，促进新材料、新工艺和新 设备的研发和应用。