先进制造技术实验报告.doc

实验一 材料成形技术机械工程材料种类很多, 主要包括金属材料、非金属材料和复合材料。金属材料又包括钢铁材料和非铁金属材料。由于金属材料来源丰富, 性能优良, 在现代工业、农业、国防以及日常生活中得到广泛应用, 所以是最重要的机械工程材料, 约占各种机械产品所用材料的90%以上。金属的力学性能是指金属材料抵抗各种外加载荷的能力，其中包括：弹性和刚度、强度、塑性、硬度、冲击韧度、断裂韧度及疲劳强度等，它们是衡量材料性能极其重要的指标。金属材料的物理、化学性能，1、物理性能：密度、外观、导热性能、光学性能、磁性能、电性能、超导性能、形状记忆性能等，如电镀金利用金的外观、飞机用铝合金利用密度、电热器用铜制作利用导热导电、永磁材料利用磁性能等等2、化学性能：耐热性、耐蚀性、耐晒性、催化特性、感光特性等，不锈钢利用耐蚀性、高温合金利用耐热性等等。金属成形的原理利用金属的熔融/延展/可塑性使其形成我们需要的各种不同的现状。金属材料成形的方式有：铸造 锻压 焊接铸造指熔炼金属、制造铸型并将熔融金属浇入铸型凝固后, 获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成形方法。到进入20世纪之后，铸造的发展速度特别快，它的重要因素之一是产品技术的进步 ，要求铸件各种机械物理性能就更好，同时还具有良好的机械加工性能；另一个原因是机械工业本身和其他工业就如化工、仪表等的发展，给铸造业创造了有利的物质条件。就如检测手段的发展，保证了铸件质量的提高和稳定，也给铸造理论的发展提供了条件；电子显微镜等的发明，还可以帮助人们深入到金属的微观世界，探查金属结晶的奥秘，研究金属凝固的理论，指导铸造生产。 铸型（让液态金属成为固态铸件的容器）准备，铸型按所用材料可以分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等，按使用次数可以分为一次性型、半永久型和永久型，铸型准备的优劣是影响着铸件质量的主要因素；铸造金属的熔化和浇注，铸造金属（铸造合金）主要是有各类铸铁、铸钢和铸造有色金属及合金；铸件处理和检验，铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。 不过近年来, 随着铸造技术的迅速发展, 制件的质量和性能已大大提高, 应用越来越广泛。铸造适于制造形状复杂、特别是内腔形状复杂的零件或毛坯, 尤其是要求承压、抗振或耐磨的零件。铸造是现代工业的基础, 铸件在机械产品中占有很大的比例。锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。锻压的特点是：锻压可以改变金属组织，提高金属性能。铸锭经过热锻压后，原来的铸态疏松、孔隙、微裂等被压实或焊合；原来的枝状结晶被打碎，使晶粒变细；同时改变原来的碳化物偏析和不均匀分布，使组织均匀，从而获得内部密实、均匀、细微、综合性能好、使用可靠的锻件。锻件经热锻变形后，金属是纤维组织；经冷锻变形后，金属晶体呈有序性 连接成形是将若干个构件连接为一体的成形方法, 按连接的机理不同, 可分为焊接、胶接和机械连接等三大类。1. 焊接 即通过加热或加压, 或两者并用, 并且用或不用填充材料, 使工件达到结合的一种方法。根据焊接过程的特点不同, 可将焊接方法分为熔焊、压焊、钎焊等三大类。焊接省工省料、效率高, 适于焊接的材料广泛, 目前已基本取代铆接成为金属连接成形的主要方法。但焊接部位可能产生气孔、裂纹等焊接缺陷, 焊件上常存在焊接应力和焊接变形, 某些高熔点金属、活泼金属及异种材料焊接尚有一定困难。焊接不仅是传统制造领域的基本加工手段之一, 而且在微电子工业、表面工程、新材料工程中也发挥着独特的作用。2. 胶接 又称为粘接, 是用胶粘剂将被粘物表面连接在一起的方法。胶接工艺简便、生产效率高、成本低, 在工业生产中应用越来越广泛。材料组织强度适用范围铸造组织疏松，晶粒较大受制于工艺、材料的限制，一般比塑性成形差外形较复杂零件锻压组织致密，晶粒细小力学性能好力学性能要求较高的零件连接成形不改变零件组织连接强度可靠拆装频繁的部件金属热处理金属热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺, 热处理只改变金属材料的组织和性能, 而不能改变其形状和大小, 这是与铸造、锻造、焊接、切削加工等工艺的不同之处。经过适当热处理, 可改善或提高金属材料的力学性能与工艺性能, 故热处理是挖掘金属材料潜力的重要手段。钢的普通热处理1. 退火 即工件加热到适当温度, 保持一定时间, 然后缓慢冷却的热处理工艺。其目的是降低硬度, 提高塑性、韧性, 以利压力加工或切削加工; 细化晶粒、改善组织、提高力学性能; 消除内应力以减少工件变形并为以后的热处理作准备。按退火目的和加热温度的不同, 可将退火分为完全退火、球化退火和去应力退火等。(1) 完全退火: 即将工件完全奥氏体化后缓慢冷却, 获得接近平衡组织的退火工艺, 其目的是通过完全重结晶, 细化晶粒、改善组织, 且降低硬度,以便于切削加工。完全退火主要用于亚共析钢和共析钢的铸件、锻件或热轧型材( 有时也用于焊接件) , 可作为不重要零件的最终热处理或重要零件的预先热处理。(2) 球化退火: 指为使工件中的碳化物球化而进行的退火, 主要用于过共析钢, 目的是使网状渗碳体球化, 降低硬度和提高韧性, 改善切削加工性能, 并为淬火作准备。(3) 去应力退火: 即为去除工件塑性加工、切削加工或焊接造成的内应力及铸件内存在的残余应力而进行的退火, 主要用于消除铸件、锻件或焊接件的内应力及由粗切削加工所引起的内应力。2. 正火 即工件加热到奥氏体化后, 在静止的空气中冷却的热处理工艺。正火目的与退火相似, 但冷却速度比退火快, 因此同样钢件在正火后的强度、硬度比退火后高, 高碳钢更为显著。因为正火冷却速度较快、操作简便、生产率高, 所以在可能的条件下, 应优先采用正火, 如低碳钢多采用正火代替退火。3. 淬火 即工件加热到奥氏体化后, 以适当方式冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。淬火的目的主要是为了得到马氏体, 以便通过回火获得所需的组织和性能。4. 回火 即工件淬硬后加热到Ac1 以下的某一温度, 保温一定时间然后冷却到室温的热处理工艺。其目的是为了消除淬火时因冷却过快而产生的内应力及降低淬火钢的脆性, 并获得所需的组织和力学性能以及稳定工件的形状和尺寸。按零件性能要求和加热温度不同, 回火可分为低温回火、中温回火和高温回火等三类。(1) 低温回火: 工件在250以下进行的回火, 回火组织为回火马氏体。低温回火的目的是保持淬火后的高硬度( 5862HRC) 和耐磨性, 且降低内应力和脆性, 多用于处理各种工具、量具、冷作模具、渗碳件和表面淬火件。(2) 中温回火: 即工件在250500 之间进行的回火, 回火组织为回火托氏体。中温回火的目的是降低硬度( 35 45HRC) , 提高弹性、屈服强度和韧性, 多用于处理各种弹簧和锻模。(3) 高温回火: 即工件在500以上进行的回火, 回火组织为回火索氏体。高温回火的目的是使硬度降得更低( 2535HRC) , 得到强度、塑性、韧性都较好的综合力学性能。多用于处理如轴、齿轮等重要的结构零件。工件淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质。 钢的表面淬火与化学热处理有些零件的工作表面要求具有高的硬度和耐磨性, 而心部要求有足够的韧性和塑性, 如齿轮、曲轴等, 这些零件大多需要进行表面热处理。表面热处理分为两类:1. 表面淬火 指仅对工件表层进行的淬火工艺。按热源不同, 表面淬火可分为感应淬火、接触电阻淬火、火焰淬火、激光淬火、电子束淬火等。2. 化学热处理 将工件置于适当的活性介质中加热、保温, 使一种或几种元素渗入它的表层, 以改变其化学成分、组织和性能的热处理。化学热处理的方法很多, 常见的有渗碳、渗氮、渗铝和渗铬等, 用以调整零件表层的力学性能,或用以改善一些价廉材料的性能, 以代替某些比较贵重的材料。化学热处理是发展最快的热处理技术, 并促进了表面工程技术的发展。实验二 焊接技术焊接即通过加热或加压, 或两者并用, 并且用或不用填充材料, 使工件达到结合的一种方法。根据焊接过程的特点不同, 可将焊接方法分为熔焊、压焊、钎焊等三大类。焊接省工省料、效率高, 适于焊接的材料广泛, 目前已基本取代铆接成为金属连接成形的主要方法。但焊接部位可能产生气孔、裂纹等焊接缺陷, 焊件上常存在焊接应力和焊接变形, 某些高熔点金属、活泼金属及异种材料焊接尚有一定困难。焊接不仅是传统制造领域的基本加工手段之一, 而且在微电子工业、表面工程、新材料工程中也发挥着独特的作用。熔焊是将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。常用的熔焊方法有气焊、电弧焊、电渣焊等。熔焊是最基本的焊接方法, 在焊接生产中占主导地位。常用的熔焊方法有电弧焊、电渣焊、堆焊等。1 . 电弧焊即利用电弧作为热源的熔焊方法, 简称弧焊。电弧焊热量集中、温度高、设备较简单、使用方便, 是目前应用最广泛的焊接方法。常用的电弧焊方法有焊条电弧焊、埋弧焊和气体保护焊等。2 . 电渣焊即利用电流通过液体熔渣产生的电阻热进行焊接的方法，焊接时焊接接头处于垂直位置, 两侧装有水冷滑块, 焊接时电流通过液体熔渣产生大量的电阻热, 可使渣池温度高达18001900。高温使进入渣池的焊丝和接缝边缘的金属熔化且在渣池下形成熔池。随着熔池与渣池逐渐升高, 两侧水冷式滑块也同步上升, 熔池下部受强制冷却凝固成连续的焊缝。电渣焊适用于焊接厚度30mm以上的厚板或大截面结构, 可焊接碳钢、合金钢、铝等金属材料, 在重型机械、船舶、压力容器等制造业中应用普遍。3 . 堆焊即为增大或恢复焊件尺寸, 或使焊件表面获得具有特殊性能的熔敷金属而进行的焊接。常用的堆焊材料有合金钢、合金铸铁、钴基和镍基合金、碳化钨等, 多制成焊条、焊丝、铸条或粉状。堆焊几乎可采用任何一种熔焊方法, 尤其以焊条电弧堆焊和氧乙炔焰堆焊操作简便, 应用最多。堆焊可提高零件的使用寿命, 易于调节熔敷金属的成分和组织, 可获得耐磨、耐蚀、耐热等特殊性能; 熔敷速度快、效率高, 且可利用已有的焊接设备。但堆焊往往具有异种金属焊接的特点, 难度较大, 技术要求较高, 且易产生焊接应力和变形。堆焊是一种重要的表面工程技术, 广泛用于各种机械零件和工具、模具的制造和修复。压焊即焊接过程中, 必须对焊件施加压力( 加热或不加热) , 以完成焊接的方法, 常用的压焊方法有电阻焊、摩擦焊等。常用的压焊方法有电阻焊和摩擦焊等。1 . 电阻焊即焊件组合后通过电极施加压力, 利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法, 可分为电阻点焊、缝焊和对焊等类型。 (1) 电阻点焊: 即焊件装配成搭接接头, 并压紧在两电极之间, 利用电阻热熔化母材金属, 形成焊点的电阻焊方法。焊接时先加压使焊件紧密贴合, 通电后在焊件贴合处产生的电阻热使该处金属熔化, 同时焊接区受压产生塑性变形, 以阻止熔融金属流失, 并使导电顺利。断电后继续保持或加大压力, 使熔融金属在压力下凝固, 以形成组织致密的焊点( 熔核)。与铆接和其它焊接方法相比, 电阻点焊接头质量高, 内应力与变形小, 不需填充材料, 生产率高, 劳动条件好。但所需设备功率大, 接头无损检验困难, 且非导电材料无法焊接。电阻点焊适用于薄板、网和空间构架等的焊接, 焊件厚度一般为0 . 36mm, 钢筋和棒料直径可达25mm。(2) 缝焊: 指将焊件装配成搭接或对接接头, 并置于两滚轮电极之间, 滚轮对焊件加压并转动, 连续或断续通电, 形成一条连续焊缝的电阻焊方法。缝焊原理及特点和点焊基本相同, 但生产率更高, 且焊缝可具有密封性。缝焊适宜焊接厚度0 . 22mm、焊缝较规则的钢件和轻合金焊件, 常用于焊接各类有密封要求的薄板容器, 如油箱、罐体、散热器等。(3) 对焊: 指将焊件以整个接触面焊合的电阻焊方法, 按焊接过程不同, 可分为电阻对焊和闪光对焊两类。1) 电阻对焊: 指将焊件装配成对接接头, 使其端面紧密接触, 利用电阻热加热至塑性状态, 然后迅速施加顶锻力完成焊接的方法。电阻对焊设备和操作简便, 接头外形匀称; 但焊接处的断面形状需尽量相同, 待焊端面须严格清理, 且接头力学性能较差。电阻对焊适用于焊接断面紧凑、直径小于20mm 的低碳钢棒料和管子, 以及直径小于8mm 的非铁金属棒料和管子。2) 闪光对焊: 指将焊件装配成对接接头, 接通电源, 并使其端面逐渐移近达到局部接触, 利用电阻热加热这些接触点(产生闪光) , 使端面金属熔化, 直至端部在一定深度范围内达到预定温度时, 迅速施加顶锻力完成焊接的方法。较之电阻对焊, 闪光对焊接头夹渣少、质量高、力学性能好; 待焊端面不需清理; 可焊接较大截面。但其设备和操作较复杂, 待焊端面形状也需尽量相同,且接头有毛刺, 劳动条件差。闪光对焊适用于焊接各种金属材料和各种断面的焊件, 如钻头、刀具、钢轨和大型管道等。2 . 摩擦焊即利用焊件表面相互摩擦所产生的热, 使端面达到热塑性状态, 然后迅速顶锻, 完成焊接的一种压焊方法。焊接时，先将一焊件驱动到恒定转速,再将另一不转动的焊件以相当大的轴向力压向旋转件, 使之摩擦生热。当焊件端面被加热到塑性状态时迅速停转, 并增大压力进行顶锻, 使焊件端面产生塑性变形而实现焊接。摩擦焊接头质量好, 焊件精度高; 劳动条件好, 生产效率高并可焊接异种材料。但非圆形截面、大型盘状或薄壁件以及摩擦因数小或易碎的材料难于焊接,且设备投资较大。摩擦焊适于圆形、管形截面焊件的对接, 如刀具、阀门、钻杆等, 在这些领域有逐步取代闪光对焊的趋势。钎焊指采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, 低于母材熔化温度, 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的方法。常用的钎焊方法有火焰钎焊、电阻钎焊、浸渍钎焊等。与其它焊接方法不同, 钎焊是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的。较之熔焊, 钎焊时母材不熔化, 仅钎料熔化; 较之压焊, 钎焊时不对焊件施加压力。钎焊加热温度较低, 接头光滑平整, 组织和力学性能变化小, 焊件变形小, 且适于焊接异种材料; 有些钎焊方法可同时焊多焊件、多接头, 生产效率高。但其接头强度和耐热性能较低, 焊前清理和装配要求较高。钎焊适用于精密、微型、形状复杂或多钎缝的焊件及异种材料间的焊接, 广泛用于焊接换热器、夹层结构、电真空器件和硬质合金刀具等。其它焊接方法随着焊接技术的迅速发展, 先进的焊接方法不断涌现, 大大提高了焊接质量和生产效率, 拓宽了焊接的应用领域。1 . 等离子弧焊 即借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用, 获得较高能量密度的等离子弧进行焊接的方法。焊接时，当电弧通过水冷喷嘴的细长孔道时,受到机械压缩、热压缩和电磁压缩效应, 截面缩小、电流密度增大、电离度提高, 成为等离子弧,其能量密度和温度均远高于钨极氩弧焊电弧。等离子弧焊有熔透型和穿透型两种形式。熔透型焊时电弧的能量密度较小, 主要靠熔池的热传导焊透焊件, 多用于板厚3mm 以下的焊件。穿透型焊时电弧能量密度大, 主要靠强劲的电弧穿透母材, 多用于312mm 板厚的焊件。利用等离子弧的热能还可实现切割, 其原理是利用等离子弧将切割部位的金属迅速熔化, 并立即将其吹除而形成切口。等离子弧切割厚度大(可达150 200mm) , 质量好, 切口窄, 生产效率高, 且可切割各种材料。在板厚20mm 以下的碳钢和低合金钢切割上, 其综合效益已超过氧乙炔气割。2 . 电子束焊 即利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。焊接时， 在真空中从炽热阴极发射的电子, 被高压静电场加速和聚焦后, 又进一步被电磁场会聚成高能量密度的电子束, 能量密度约达5 ( 106 109 ) W/cm2 。当电子束轰击金属表面时( 焦斑直径仅0 . 11mm) , 电子的动能瞬间转变为热能, 使金属熔化或蒸发, 形成深熔空腔。当电子束和焊件相对移动时, 便形成窄而深的焊缝。电子束焊焊接速度快, 热输入小, 焊缝深宽比大( 可达201 501 ) , 热影响区窄, 焊件变形小; 电子束可控性好, 焊缝纯度高, 易于保证焊接质量; 节能、节材, 大批量生产或焊厚板时成本低; 可焊接大多数金属材料、陶瓷和异种材料, 且可在宇宙空间进行焊接。但其设备复杂、造价及使用维护技术要求高, 且焊件尺寸受限制。电子束焊适用于厚板件、微型器件、真空密封件、精密零件和异种材料等的焊接, 且可用于堆焊和钎焊。3 . 激光焊 即以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。焊接时, 通过激励电流使红宝石、CO2 气体等物质受激产生方向性强、亮度高的单色光, 经透射或反射聚焦后成为能量密度极高(可达101 0 W/cm2 ) 的激光束, 照射到材料表面时, 可迅速转化为高度集中的热能, 使金属快速熔化以进行焊接。激光焊焊接速度高, 热输入小, 焊缝窄, 热影响区及焊接变形小, 焊缝平整光滑; 激光束指向稳定, 不受电场、磁场及气流干扰, 且焦斑位置可精确定位;可借助棱镜和光导纤维对难接触位置和远距离处进行焊接; 既可焊一般金属材料, 也可焊难熔金属和异种金属, 以及有机玻璃、陶瓷等非金属材料。但其设备较复杂、功率较小且能量转换率低, 故可焊厚度受限制。激光焊特别适合于精密结构件及热敏感件的焊接, 如继电器外壳、阴极射线管、薄壁管和齿轮组件等。利用激光束的热能还可实现切割, 其原理是利用激光束将材料加热到熔化、升华或燃烧, 并通过气体射流将熔融金属、蒸发物或氧化物吹除以形成切口。激光切割可切割各类材料, 热影响区小, 切口窄, 切割面光洁, 切割精度高, 生产效率高, 环境污染很小, 但切割厚度受限制。4 . 扩散焊 即将焊件在高温下加热, 但不产生可见变形和相对位移的固态焊接方法, 属于压焊类型。目前应用较广的是真空扩散焊, 焊接时，将焊件置于真空室内, 通过感应线圈加热和液压缸施压。在一定的温度、压力和真空条件下, 焊件接合面处产生塑性变形, 使氧化膜破碎分解。当达到净面接触时, 原子相互扩散, 并产生再结晶形成牢固的接头。真空扩散焊一般不需填充材料和焊剂; 接头无铸态组织, 不影响原有性能;可焊各类金属、非金属和异种材料; 可焊接很厚和很薄的材料, 且可同时焊接多个接头; 残余应力小、焊接变形极微, 焊后无需加工和清理; 无环境污染, 劳动条件很好。但其焊件表面制备要求高, 焊接和辅助装配时间长, 焊接费用高且焊件尺寸受限制。真空扩散焊适用于精密零件和异种材料的焊接, 如发动机喷管、飞机蒙皮、复合金属板、钻头与钻杆的焊接等。实验三 先进制造技术先进制造技术是当代信息技术、自动化技术、现代企业管理技术和通用制造技术的有机结合；是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理技术成果，将其综合应用于制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，获得理想技术经济效果的制造技术的总称。包括计算机技术、自动控制理论、数控技术、机器人、CADCAM技术、CIM技术以及网络通信技术等在内的信息自动化技术的迅猛发展，为先进制造技术的发展和应用提供了日益增多的高效能手段。先进制造技术主要包括三个技术群：主体技术群、支撑技术群和制造技术基础设施群。其具体内容主要有：现代设计技术、精密及超精密加工技术、精密快速成型技术、特种加工技术、制造业综合自动化、过程工业综合自动化、系统管理技术等。视频中，每一种产品都能看到各种先进制造技术在其身上的体现，例如超精密加工和机器人技术的应用。1.超精密加工技术现阶段通常把被加工零件的尺寸精度和形位精度达到零点几微米，表面粗糙度优于百分之几微米的加工技术称为超精密加工技术。超精密加工技术综合应用了机械技术发展的新成果及现代光电技术、计算机技术、测量技术和传感技术等先进技术。同时，作为现代高科技的基础技术和重要组成部分，它推动着现代机械、光学、半导体、传感技术、电子、测量技术以及材料科学的发展进步。超精密加工在现代武器和一些尖端产品制造中具有举足轻重的地位，是其它一些加工方法无可替代的，它不仅可以应用于国防，而且可以广泛地应用于比较高端的民用产品中。超精密加工主要包括超精密切削(车、铣)、超精密磨削、超精密研磨(机械研磨、机械化学研磨、研抛、非接触式浮动研磨、弹性发射加工等)以及超精密特种加工(电子束、离子束、等离子加工、激光束加工以及电加工等)以及最新研发的纳米技术。（1）超精密切削加工超精密切削加工是采用金刚石刀具在超精密机床上进行超精密切削，可以加工出光洁度极高的镜面。金刚石刀具的优点在于其与有色金属亲和力小，硬度、耐磨性以及导热性都非常优越，且能刃磨得非常锋利，其刃口圆弧半径可小于1m，实际应用的一般为哟R005m，可加工出优于Ra001m的表面粗糙度。此外，超精密切削加工还采用了高精度的基础元部件(如，空气轴承、气浮导轨等)、高精度的定位检测元件(如，光栅、激光检测系统等)以及高分辨率的微量进给机构。机床本身采取恒温、防振以及隔振等措施，还要有防止污染工件的装置。机床必须安装在洁净室内。进行超精密切削加工的零件材料必须质地均匀，没有缺陷。（2）超精密磨削超精密磨削技术是基于一般精密磨削而发展起来的，是用精确修整过的砂轮在精密磨床上进行的微量磨削加工，金属的去除量可在亚微米级甚至更小，可以达到很高的尺寸精度、形位精度和很低的表面粗糙度值。但磨削加工后，被加工的表面在磨削力及磨削热的作用下金相组织要发生变化，易产生加工硬化、淬火硬化、热应力层、残余应力层和磨削裂纹等缺陷。其加工对象主要是玻璃、陶瓷等硬脆材料。超精密磨削不仅要得到镜面级的表面粗糙度，还要保证能够获得精确的几何形状和尺寸。目前超精密磨削的加工目标是35nm的平滑表面，也就是通过磨削加工而不需抛光即可达到要求的表面粗糙度。（3）超精密研磨超精密研磨包括机械研磨、化学机械研磨、浮动研磨、弹性发射加工以及磁力研磨等加工方法。研磨金刚石车刀除采用机械磨料研磨之外，还采用了离子刻蚀和热化学方法。在研磨中，研磨盘原来均用高磷铸铁，后来采用高速钢研磨盘。超精密研磨可解决大规模集成电路基片的加工和高精度硬磁盘的加工等。其加工出的球面不球度达0025m，表面粗糙度达Ra0003m。（4）超精密特种加工当加工精度要求达到纳米，甚至达到原子单位 (原子晶格距离为0102nm)时，切削加工方法已不能符合加工精度要求了，这时就需要借助特种加工的方法，即应用化学能、热能、电能或电化学能等，使这些能量超越原子间的结合能，从而去除工件表面的部分原子间的附着、结合或晶格变形，以达到超精密加工的目的。超精密特种加工有电子束加工、离子束加工、激光束加工、细电火花加工等。2.机器人技术机器人技术是涉及机械学、传感器技术、驱动技术、控制技术、通信技术和计算机技术的一门综合性高新技术，既是光机电软一体化的重要基础，又是光机电软一体化技术的典型代表。机器人是工业和非产业界的重大生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。工业机器人作为一种特殊的自动化设备，具备智能技术，所以工业机器人在传统产业的应用将大大的提升企业产品的竞争力，促进产品的更新换代，对国家经济产生巨大的推动作用。机器人系统是由机器人和作业对象及环境共同组成的，其中包括机器人机械系统，驱动系统，控制系统，和感知系统四的部分组成。可以说机器人的组成部分与人类极为类似。一个典型的机器人有一套可移动的身体结构、一部类似于马达的装置、一套传感系统、一个电源和一个用来控制所有这些要素的计算机“大脑”。从本质上讲，机器人是由人类制造的“动物”，它们是模仿人类和动物行为的机器。机器人系统实际上是一个典型的机电一体化系统，其工作原理为：控制系统发出动作指令，控制驱动器动作，驱动器带动机械系统运动，使末端操作器到达空间某一位置和实现某一姿态，实施一定的作业任务。末端操作器在空间的实时位姿由感知系统反馈给控制系统，控制系统把实际位姿与目标位姿相比较，发出下一个动作指令，如此循环，直到完成作业任务为止。机器人已广泛应用于汽车与汽车零部件制造业，机械加工行业，电子电器行业，橡胶及塑料工业，食品工业，木材与家具制造业等领域。在工业生产中，弧焊机器人，点焊机器人，喷涂机器人及装配机器人等都被大量使用。焊接机器人是从事焊接作业的工业机器人，广泛用于汽车及其零部件制造，摩托车，工程机械等行业，焊接机器人主要包括弧焊机器人和点焊机器人量大类。在喷涂工序中雾状涂料对人体的危害很大，并且在喷涂环境中照明通风的条件很差，因此在喷涂作业中大量使用了机器人，与其他机器人相比，喷涂机器人要足够灵活，平稳，控制方式通常为手把手示教的方式，并且还要有防爆机构等。实验四 先进制造企业联想海尔社会地位全球PC领军企业，世界500强世界白色家电第一品牌、中国最具价值品牌，世界500强社会责任让更多的人获得更新、更好的技术支持国家发展，坚持自主创新，为用户提供更多优质的产品和服务历史1984年成立，2003年4月，标识“lenovo联想”，2004年收购IBMPC事业部，2008年推出自主品牌Idea系列1984年创立于中国青岛。2005年进入全球化品牌战略阶段。2009年，海尔品牌价值高达812亿元。产品分类台式机，笔记本，手机等家电，通讯，IT等联想集团于1984年在中国北京成立，到今天已经发展成为全球领先PC企业之一，目前总部设在美国罗利，在全球66个国家拥有分支机构，在166个国家开展业务，在全球拥有22511名员工，年营业额达146亿美元，并建立了以中国北京、日本东京和美国罗利三大研发基地为支点的全球研发架构。 联想是一家极富创新性的国际化的科技公司，由联想及原IBM个人电脑事业部所组成。作为全球个人电脑市场的领导企业，联想从事开发、制造并销售最可靠的、安全易用的技术产品及优质专业的服务，帮助全球客户和合作伙伴取得成功。联想集团秉承自主创新与追求卓越的传统，持续不断地在用户关键应用领域进行技术研发投入。联想将最新的研发成果从实验室带到市场，转化为生产力并改善人们的工作和生活。联想集团建立了以中国北京、日本东京和美国罗利三大研发基地为支点的全球研发架构；在中国大陆，联想还拥有北京、深圳、上海和成都四大研发机构。联想为全球PC技术的进步做出了重要贡献。集团拥有包括众多世界级技术专家在内的一流研发人才，他们曾赢得了数百项技术和设计奖项，并拥有2000多项专利，开创了诸多业界第一。联想研发团队的最终目标是改善个人电脑拥有者的整体体验，同时降低总体拥有成本。联想集团的强大实力包括享誉全球的“Think”电脑品牌及最新的“Idea”电脑品牌，为商用客户和个人用户提供优质专业服务的能力。联想ThinkPad笔记本电脑和ThinkCentre台式机在全球屡获殊荣，电脑配备了ThinkVantage 技术、ThinkVision显示器和一整套PC附件和选件。IdeaPad笔记本电脑和IdeaCentre台式电脑，通过创新的技术应用体验，极富魅力的时尚设计，帮助用户享受科技生活、工作和娱乐休闲。2004年12月8日，联想集团在北京正式宣布以总价12.5亿美元收购IBM的全球PC业务，其中包括台式机业务和笔记本业务。而随着并购的完成联想集团成为年收入超过百亿美元的世界第三大PC厂商。在Lenovo收购IBMPC事业部之后，ThinkPad商标为Lenovo所有。联想在其后对其进行了一系列的推新之，并采用了新的销售思路，把原本价格高高在上的ThinkPad笔记本电脑廉价化，使得其更加接近于普通的笔记本的销售价格，这样就促进了ThinkPad销量的进一步攀升，特别是在中国市场，ThinkPad的销量逐月递增。IdeaPad是联想最新的国际战略产品，中文名为“思想本”，于2008年上市。上市的目的是为了弥补收购欧洲第四大PC制造商Packard Bell失败后国际市场的空缺，定义为消费级产品（与商务级的ThinkPad呼应），取代现在的国际上的LENOVO3000系列和国内的天逸系列。联想创新设计Lenovo ideapad有 Y（多媒体娱乐），S（完备的互联），V（影音操控自由流畅的设计），U（纤薄，便携），不同系列符合不同人的需要。联想移动通信科技公司成立于2002年，总部设在中国福建厦门。在北京、上海、厦门分别设有研发和海外业务中心，拥有丰富的产品线和先进的生产设备，以及强大的销售网络和完备的售后服务体系。时至今日，联想移动为产业奉献了多款出众的手机产品，其中包括第一款国产自主研发的GSM手机，第一款40和弦手机G808，第一款电脑手机ET180，国产首款百万像素拍照手机，首款支持手机电视的DAB移动多媒体手机ET980T等等。联想手机的产品设计也广受赞誉：2005年，ET960手机荣获美国商业周刊评比的IDEA设计大奖，这也是国内手机厂商首次获得此类殊荣。同时，i717、i720（外型创新奖）、ET980T等产品也都在IF、CIDF、创新盛典中纷获不同的殊荣。在3G方面，作为TD-SCDMA产业联盟发起者和核心理事成员单位之一，联想移动一直是TDSCDMA终端研发领域的领跑者，率先推出了多款自主研发的TD-SCDMA/GSM双模手机，实现了可视电话和高速上网等高端3G功能。其中TD800手机在2008年1月成为国内首批取得入网许可证的3G产品。海尔集团是世界白色家电第一品牌、中国最具价值品牌。海尔在全球建立了29个制造基地，8个综合研发中心，19个海外贸易公司，全球员工总数超过6万人，已发展成为大规模的跨国企业集团，2008年海尔集团1实现全球营业额1190亿元。2008年3月，海尔第二次入选英国金融时报评选的“中国十大世界级品牌”。2008年6月，在福布斯“全球最具声望大企业600强”评选中，海尔排名13位，是排名最靠前的中国企业。2008年7月，在亚洲华尔街日报组织评选的“亚洲企业200强”中，海尔集团连续五年荣登“中国内地企业综合领导力”排行榜榜首。2008年海尔入选世界品牌价值实验室编制的中国购买者满意度第一品牌，排名第四。海尔已跻身世界级品牌行列，其影响力正随着全球市场的扩张而快速上升。 据世界著名消费市场研究机构欧洲透视（Euromonitor）发布最新数据显示，海尔在世界白色家电品牌中排名第一，全球市场占有率5.1%。这是中国白色家电首次成为全球第一品牌。同时，海尔冰箱、海尔洗衣机分别以10.4%与8.4%的全球市场占有率，在行业中均排名第一。在智能家居集成、网络家电、数字化、大规模集成电路、新材料等技术领域，海尔也处于世界领先水平。“创新驱动”型的海尔致力于向全球消费者提供满足需求的解决方案，实现企业与用户之间的双赢。 截止到2009年上半年，海尔累计申请专利9258项，其中发明专利2532项。在自主知识产权的基础上，海尔已参与19项国际标准的制定，其中5项国际标准已经发布实施，这表明海尔自主创新技术在国际标准领域得到了认可；海尔主持或参与了215项国家标准的编制、修订，其中172项已经发布，并有8项获得了国家标准创新贡献奖；参与制定行业及其它标准441项。海尔是参与国际标准、国家标准、行业标准最多的家电企业。海尔的产业涵盖了家电、通讯、IT、家居、生物、软件、物流、金融、旅游、房地产、电器部品、数字家庭、生物医疗设备等众多方面。海尔空调是海尔品牌旗下名牌产品，1985年，海尔生产中国第一台分体式空调。1993年，中国第一台变频分体式空调在海尔下线时，意味着国内空调器生产技术固定不变的格局被打破，中国节能技术时代到来了。 1998年，海尔空调推出国内首台全直流数字变频健康负离子空调，填补了国际空白。 1998年，海尔空调将