机械制造工艺学 第2版 王先逵 清华大学 主编 第七章新.ppt

第七章 机械制造工艺理论和技术的发展 第一节 现代制造工艺理论和技术 第二节 先进制造工艺和理论 第三节 现代制造工艺理论和方法 第四节 制造单元和制造系统 第五节 先进制造模式 第六节 智能制造技术 第一节 现代制造工艺理论和技术 一、制造工艺的重要性 工艺是制造技术的灵魂、核心和关键 工艺是生产中最活跃的因素 二、现代制造工艺理论和技术的发展 （一）现代制造技术理论的形成和特点计算机技术、数控技术、控制论及系统工程与制造技术的结合，出现了制造系统，形成了现代制造工程学。现代制造技术的特点主要表现在三个方面：1）制造已经成为一个系统2）设计与工艺一体化3）形成了制造科学 （二）现代制造技术的内容和发展方向现代制造技术的内容和发展方向大体上可以从5个方面来论述。1）制造系统的自动化、集成化和智能化2）精密工程3）特种加工方法4）快速成形（零件）制造 5）传统加工工艺的改造和革新 第二节 先进制造工艺理论 一、加工成形机理 分层加工 内加工 刀具材料 被加工材料 使用的能源 第二节 先进制造工艺理论 第二节 先进制造工艺理论 第三节 现代制造工艺方法 一、特种加工技术 （一）特种加工的领域特种加工是指非传统性加工，是相对于常规加工而言的。 （二）特种加工方法的种类1）力学加工2）电物理加工3）电化学加工4）激光加工5）化学加工6）复合加工 （三）特种加工的特点及应用范围 第三节 现代制造工艺方法 二、特种加工方法 （一）电火花加工 １.电火花加工原理电火花加工是利用工具电极与工件电极之间脉冲性的火花放电，产生瞬时高温将金属蚀除，又称为放电加工、电蚀加工、电脉冲加工。 二、特种加工方法 ２.电火花加工的基本工艺１）极性效应单位时间蚀除工件金属材料的体积或重量，称之为蚀除量或蚀除速度，由于正负极性的接法不同而蚀除量不一样，称之为极性效应。２）工作液３）电极材料必须是导电材料，要求在加工过程中损耗小，稳定，机械加工性好。 ３.电火花加工的类型１）电火花成形加工２）电火花线切割加工 ４.电火花加工的特点 电火花加工可加工任何导电材料，不论其硬度、脆性、熔点如何 ５.电火花加工的应用范围  二、特种加工方法 （二）电解加工 １.电解加工基本原理电解加工是在工具和工件之间接上直流电源，工件接阳极，工具接阴极。 ２.电解加工的特点 ３.电解加工方法及其应用  二、特种加工方法 （三）超声波加工 超声波加工是利用工具作超声振动，通过工件与工具之间的磨料悬浮液而进行加工。 １.超声波加工的基本原理 ２.超声波加工设备主要由超声波发生器、超声频振动系统、磨料悬浮液系统和基本体组成。 ３.超声波加工特点 ４.超声波加工方法的应用  二、特种加工方法 （四）电子束加工 １.电子束加工原理 ２.电子束加工装置主要由电子枪系统、真空系统、控制系统和电源系统等组成。 ３.电子束加工的应用范围  二、特种加工方法 （五）离子束加工 １.离子束溅射加工原理离子束加工与电子束加工不同，离子束加工时，离子质量比电子质量大千倍甚至万倍，但速度较低，因此主要通过力效应进行加工。 ２.离子束加工装置由离子源系统、真空系统、控制系统和电源组成。 ３.离子束加工的应用范围  二、特种加工方法 （六）激光加工 １.激光加工机理激光是一种通过受激辐射而得到放大的光。 ２.激光加工设备主要有激光器、电源、光学系统和机械系统等。 ３.激光加工特点和应用范围 三、快速成形原理 （一）快速原型制造和成形制造原理 （二）快速原型制造和成形制造方法 1、分层实体制造 2、光固化立体造型 3、选择性激光烧结 4、熔融沉积制造 5、喷射印制成形 6、滴粒印制成形 四、高速加工和超高速加工 （一）概念 （二）高速加工的特点和应用 1、提高加工效率、降低加工成本 2、提高加工精度和表面质量 3、加工范畴较大 4、提高刀具、砂轮的使用寿命 5、可不加切削液，绿色环保 6、必须有安全保护装置 四、高速加工和超高速加工 （三）高速加工的机理 （四）高速加工的体系结构和相关技术 五、精密工程和纳米技术 （一）精密加工和超精密加工 1、概念 现在，精密加工的精度为1--0.1μm，精密加工的精度高于0.1μm 2、精密和超精密加工的特点 1）“蜕化”和“进化”加工原则