先进制造技术.ppt

1、机械本081张瑞朋01,先进加工技术,激光加工技术！高能束加工技术！超高速加工技术快速成形制造技术生物制造工程！,先进加工技术,激光加工技术,激光的本质：受激辐射放大,E,外来能量激发，原子由基态跃迁到激发态。处于激发态的原子不稳定，在外来辐射作用下，发射一个光子并由激发态跃迁到基态。受激辐射出的光子又激发另外的原子受激辐射，光得到放大，且具有方向性。,激光加工技术的基本原理,激光加工就是指将激光束照射到待加工材料的表面，利用激光束的能量熔合材料或去除材料以及改变材料的表面性质，从而达到加工的目的。,激光加工技术的应用,激光表面改性激光快速成形激光焊接激光切割激光雕刻激光蚀刻激光打孔激光打标,

2、激光,高能束加工技术,高能束类型：激光束、电子束、离子束和高压水射流束等高能量密度的束流。加工技术范围：焊接、切割、制孔、喷涂、表面改性、蚀刻、精密加工研究方向和重点:提高高能束流性能及可控性，含束源功率、束流品质及工作的稳定性、可靠性，实现高能束流加工的计算机模拟及优化控制；新型材料及难加工材料的高能束流加工方法，工艺参数优化研究高能束流加工对材料性能及其试验寿命和可靠性影响的研究；飞行器及武器装备新型结构的高能束流加工方法，关键技术和关键工艺装备的研究。,电子束,电子束焊接,离子束,三种高能束的区别,离子束加工是以激发离子作为载体，电子束则以电子为载体。离子束加工是一种元素注入过程，具有辐

3、照损伤、喷丸作用、表面压缩、形成表面非晶态，形成弥散化合物质点等效应，而电子束与激光束的主要作用在高能量，没有辐照、表面压缩等特性。,超高速加工技术,超高速加工是一种用比常规高的多（一般指10倍左右）的速度对零件进行加工的先进技术。,特点：,高加工速度、高加工精度、高生产效率,超高速切削理论：,在常规切削速度范围内，切削温度随着切削的增加而提高，但当切削速度增大到某一个值以后，切削速度再增加，切削温度反而降低。,定义：,超高速加工技术是指采用超硬材料的刃具，通过极大地提高切削速度和进给速度来提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代加工技术。超高速加工的切削速度范围因不同的工件材料、不同的切削方

4、式而异。目前，一般认为，超高速切削各种材料的切速范围为：铝合金已超过1600m/min，铸铁为1500m/min，超耐热镍合金达300m/min，钛合金达1501000m/min，纤维增强塑料为20009000m/min。各种切削工艺的切速范围为：车削7007000m/min，铣削3006000m/min，钻削2001100m/min，磨削250m/s以上等等。超高速加工技术主要包括：超高速切削与磨削机理研究，超高速主轴单元制造技术，超高速进给单元制造技术，超高速加工用刀具与磨具制造技术，超高速加工在线自动检测与控制技术等。,快速成形制造技术,快速成形制造技术是二十世纪八十年代末九十年代初兴起并迅速发展起来的新的先进制造技术。是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维物理实体的技术总称。,基本过程是：,首先设计出所需零件的计算机三维模型（数字模型、CAD模型）；然后根据工艺要求，按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元，通常在Z向将其按一定厚度进行离散（习惯称为分层），把原来的三维CAD模型变成一系列的层片；再根据每个层片的轮廓信息，输入加工参数，自动生成数控代码；