先进制造工艺

1、1,先进制造技术简介,2,教 学 重 点,典型零件的机械加工工艺路线。,教 学 难 点,本课题重点与难点,工件的安装、定位基准的选择。,3,6.5.1 精密加工与特种加工,1、精密加工,精密加工一般指加工精度在100.1m（相当于IT5级精度和IT5级以上精度），表面粗糙度Ra值在0.1m以下的加工方法，如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精研、砂带磨、镜面磨削和冷压加工等。用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件加工，如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等，在当前制造工业中占有极重要的地位。超精密加工是指被加工零件的尺寸公差为0.10.01m数量级，表面粗糙度Ra值为0.

2、001m数量级的加工方法。,4,6.5.1 精密加工与特种加工,2、特种加工,特种加工是指直接利用电能、声能、光能、电化学能、热能以及特殊机械能对材料进行加工。它与传统的切削加工方法相比具有许多特点：在加工过程中工具与工件之间没有显著的切削力；加工用的工具材料硬度可以低于被加工材料的硬度；能用简单的运动加工出复杂的型面。,1）电火花加工 电火花加工是指在一定介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电蚀作用对工件进行的加工。能对任何导电材料加工而不受被加工材料强度和硬度的限制。,5,6.5.1 精密加工与特种加工,6,6.5.1 精密加工与特种加工,7,6.5.1 精密加工与特种加工,）电解

3、加工电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学腐蚀将工件加工成形，又称电化学加工。电解加工的工具（阴极）不发生溶解，可长期使用。可在一个工序内完成复杂形状的加工。,8,6.5.1 精密加工与特种加工,9,6.5.1 精密加工与特种加工,）超声波加工超声波加工是利用超声频振动的工具，使磨料撞击和抛磨工件，进行成形的一种加工方法。 超声波加工主要靠磨粒作用去除工件材料，加工设备较简单，操作及维护方便。加工精度可达0.02m，表面粗糙度 Ra值达1.250.1m。超声波加工广泛用于各种超硬脆材料，特别是不导电的非金属材料的加工。,10,6.5.1 精密加工与特种加工,）激光加工激光加工是利用能

4、量密度很高的激光束使工件材料熔化、蒸发和气化而予以去除的高能束加工。,11,6.5.2 机械制造自动化,1、成组技术,成组技术是一门生产技术科学，它研究如何识别和发掘生产活动中有关事物的相似性，并把相似的问题归类成组，寻求解决这一组问题相对统一的最优方案，以取得所期望的经济效益。成组技术应用于机械加工方面，乃是将多种零件按其结构形状、尺寸大小、毛坯、材料及工艺要求的相似性，通过一定手段对零件分类成族，并按各零件族的工艺要求配备相应的工装设备，采用适当的布置形式组织成组加工，从而达到扩大批量的目的。使得多品种小批量生产也能获得近似于大批大量生产的经济效果。,12,6.5.2 机械制造自动化,将品

5、种众多的零件按其相似性分类以形成为数不是很多的零件族；把同一零件族中诸零件分散的小批量汇集成较大的成组生产量；这样成组技术巧妙得把品种多转化为“少”，把产量小转化为“大”，这就有效地解决了传统小批生产方式的缺点，为提高多品种、中小批量生产的经济效益开辟了广阔的道路。成组技术已广泛应用于设计、制造和管理等各个方面。,13,6.5.2 机械制造自动化,将计算机辅助工艺规程设计（CAPP）是在成组技术的基础上，通过向计算机输入被加工零件的原始数据、加工条件和加工要求，由计算机自动地进行编码、编程直至最后输出经过优化的工艺规程卡的过程。 CAPP可使工艺人员避免查阅冗长的资料、数值计算，填写表格等重复

6、的繁重工作，大幅度地提高工艺人员的工作效率，提高生产工艺水平和产品质量。它还可以考虑多方面的因素进行优化设计，以高效率、低成本、合格的质量和规定的标准化程度来拟订一个最佳的制造方案，从而把产品的设计信息转为制造信息。它是计算机辅助制造的重要环节，是连接计算机辅助制造和计算机辅助设计的纽带，因此在现代机械制造业中有重要的作用。,2、计算机辅助工艺规程设计,14,6.5.2 机械制造自动化,数控加工技术是为了实现机床控制自动化要求而发展的。它是指用代码化的数字、字母及符号表示加工要求、零件尺寸及其参数、加工步骤等，通过控制介质，输入到控制装置，经过微机进行处理与计算，发出各种控制信号与数据，使机床

7、各部件自动协调运动，实现自动加工的技术。采用数控加工技术的机床，称为数控机床。数控加工的主要特点是：加工的零件精度高；生产效率高；特别适合加工形状复杂的轮廓表面；有利于实现计算机辅助制造；对操作者（不含编程人员）技术水平的要求相对较低；初始投资大、加工成本高。此外，数控机床是技术密集型的机电一体化产品，数控加工技术的复杂性和综合性加大了维修工作的难度，需要配备素质较高的维修人员和维修设备。,3、数控加工,15,6.5.2 机械制造自动化,数柔性制造系统（FMS）是现代机械制造业中的新型自动化生产设备，它是为填补占机械制造中70的中小批量生产自动化而发展起来的。它主要包括若干台数控机床和加工中心（或其他直接参加产品零部件生产的自动化设备），用一套自动物料（包括工件和刀具）搬运系统连接起来，由分布式多级计算机系统进行综合管理与控制，以适应柔性的高效率零件加工（或零部件生产）。所谓柔性的零件加工是指能够同时地和交替地加工不同的但是同系统的零件。柔性制造系统的适用范围很广，它主要解决了单件小批生产的自动化和中大批多品种的自动化加工。它把高柔性、高质量、高效率结合和统一起来，在当今具有很强的生命力。,4、柔性制造系统和计算机集成制造系统,16,6.5.2 机械制造自动化,计算机集成制造系统（CIMS）是由计算机管理系统、计算机辅助设计与制造CAD/CAM以及柔性制造系统FMS