第六章 先进制造技术幻灯片.pptVIP

二、虚拟制造 虚拟现实的明确定义不太好说，按最早提出虚拟现实概念的学者J.Laniar的说法，虚拟现实，又称假想现实，意味着“用电子计算机合成的人工世界”。从此可以清楚地看到，这个领域与计算机有着不可分离的密切关系，信息科学是合成虚拟现实的基本前提。 1．虚拟现实（Virtual Reality） 虚拟现实技术是使用感官组织仿真设备和真实或虚幻环境的动态模型生成或创造出人能够感知的环境或现实，使人能够凭借直觉作用于计算机产生的三维仿真模型的虚拟环境。 生成虚拟现实需要解决以下三个主要问题： （1）以假乱真的存在技术。 （2）相互作用。 （ 3）自律性现实。 2．虚拟制造的定义 虚拟制造（VM，Virtual Manufacturing）技术是制造技术与仿真技术相结合的产物。尽管虚拟制造的出现只有短短的几年时间，但它对制造业的革命性的影响却很快地显示出来。 典型的例子是波音777客机 （1）一个计算机模型，可反复修改性，有别于实际制造过程的一个最主要的特点。也正是这一特点使得虚拟制造可以根据不同情况快速的更改设计、工艺和生产过程，从而大幅度压缩新产品的开发时间，提高制造质量，降低成本。 （2）分布式：完成虚拟制造的人员和设备在空间上可以是相互分离的，不同地点的技术人员可以通过网络来协同完成同一个虚拟制造过程。 （3）一个并行的过程：产品设计加工过程和装配过程的仿真可以同时进行，大大加快了产品设计过程，减少新产品的试制时间。 3．虚拟制造的特点 4．虚拟制造的内涵 按照与生产各个阶段的关系，可以将虚拟制造分成三类： 以设计为核心的虚拟制造（Design Centered VM） 以生产为核心的虚拟制造（Production Centered VM） 以控制为中心的虚拟制造（Control Centered VM） 5．虚拟制造的体系结构 从产品生产的全过程来看，“虚拟制造”应包括产品的“可制造性”、“可生产性”和“可合作性”。 6．虚拟制造的发展 三、制造的明天 1．从传统加工到复合加工 从20世纪30年代到今天，随着制造技术和电子技术的结合，在机械制造业应用了一系列与传统加工完全不同的电物理和电化学加工方法——电加工及其复合加工。 复合加工是应用多种形式能量的综合作用来实现材料的去除。 （1）机械化学加工和化学机械加工 它主要用于进行脆性材料的更精密加工和表层及亚表层无损伤的加工。 （2）磁场辅助加工 主要用于解决精密加工的高效性问题。 （3）激光辅助车削 主要用于改善难切材料的切削加工性。 常见的复合加工的方法： 2．从狭义加工到广义加工 加工技术不断发展，无论是传统加工还是特种加工、复合加工，都从狭义走向广义，广义加工包括：变形加工、接合加工、减材加工和改性加工等。 变形加工是由一定体积的材料使其变形成为所需几何形状、尺寸要求和机械性能的毛坯、半成品或零件的工艺方法。 传统加工中： 1）冷固态（塑性）变形，主要靠超过材料屈服强度的机械力作用。例如：冷锻、冷压、冷拔、冷轧和冷挤等。 2）热固态变形，主要靠热能和机械力的作用。例如：热锻、热压、热拔、热轧和热挤等； 3)液态变形或半液态变形，主要靠热能，有时还加机械力的作用，例如铸造、压铸和注射成形等。 特种加工中:有放电成形、电磁成形和激光三维成形等。 四、超声加工的应用 （1）超声成形加工 第三节 超声波加工 （2）超声旋转加工 （3）超声清洗 第三节 超声波加工 （4）超声焊接 超声焊接的原理是利用超声振动去除工件表面的氧化膜，露出本体，在表面分子高速振动撞击下，摩擦发热，使两个被焊工件表面产生亲和作用而粘结在一起。 第三节 超声波加工 超声焊接有以下优点： ① 焊接时无需加热，对焊接件本身的理化性质影响很小； ② 焊接时无电弧、火焰产生，无需焊剂，故不会产生飞溅、污染、渗透等现象，使焊接件表面净洁美观，保持其纯洁度； ③ 焊接时不通过电流，不会发生熔化而烧毁焊件； ④ 焊接速度快，生产率高。 （5）超声的其它应用 ① 超声探伤 ② 超声测距 ③ 超声体检 第三节 超声波加工 * 超声波除尘 只要在烟囱里装一个超声波除尘器，不消片刻，烟囱就冒着干净的白烟了。 超声波除尘装置 * 超声波促进植物生长 种子发芽需要水分、氧气和一定的温度。种子外面裹着一层严严实实的种皮，它虽然能保护种子不受伤害，但是它的透水性和透气性都不好，使种子“喝”不到足够的水分，“呼吸”也特别微弱，就像睡着了。因此，有了合适的条件也不易发芽。 * 超声波促进植