机械制造工艺学概述.pptVIP

机械制造工艺学概述机械制造工艺学研究范围机械制造工艺学要解决的主要问题机械制造面临新的挑战机械制造现状及发展发展制造技术的意义一、机械制造工艺学研究内容研究机械加工过程中工艺过程的规律,以及合理选择过程参数和控制这些参数的方法和手段，即研究制造过程的本质、相互联系和发展规律的科学。二、机械制造工艺学解决的主要问题质量、生产率、经济性和环保性是机械制造要解决的永恒课题，即在保证产品质量的前提下，以高的生产率，低成本进行生产；同时注意节省能源，有效利用资源，保护环境。机械制造业发展大致经历的阶段：1.劳动密集型生产方式2.设备密集型生产方式3.信息密集型生产方式4.知识密集型生产方式5.智能密集型生产方式｝传统制造技术｝现代制造技术机械制造的发展过程是一个不断提高机械制造产品的加工精度和表面质量，不断提高和完善制造过程的自动化水平和不断降低制造成本的过程。三、机械制造面临的问题1.加工精度和表面质量要求越来越高时间加工极限精度时间加工极限精度1800年1mm1970年0.0001mm1850年0.1mm1990年0.00001mm1900年0.01mm2000年纳米级1950年0.001mm现在原子分子挪移精密加工:加工精度在0.1～1μm；Ra0.02～0.1μm超精密加工:加工精度高于0.1μm；Ra小于0.01μm微细电火花加工机床加工的直径为ф7μm微细轴微细电火花加工机床加工的微型传感器微细电火花线切割加工微细电火花线切割加工的微细齿轮（Z=7，模数m=0.04mm，分度圆直径0.28mm）微细电火花加工机床加工的微细三维结构自由曲面（1mmX0.3mmX0.18mm）ф3mm的涡轮盘2.材料加工越来越难3.零件结构越来越复杂4.产品品种多，个性化5.市场竞争越来越激烈6.产品更新换代越来越快7.制造工艺、技术关键无法从国外引进要求我们必须不断地发展新技术、新方法满足国民经济发展的需要。四、机械制造现状及发展方向我国机械制造现状是工艺落后于设计。我国的工艺水平与先进的工业国家相比，整体上落后十几年甚至几十年。机械制造技术发展方向:发展与传统加工不同，或与传统加工相结合的特种加工技术。先进的切削技术⑴高速切削技术不同工件材料对应的（超）高速切削线速度范围工件材料高速切削速度（m/min）超高速切削速度（m/min）纤维增强塑料1000～8000＞8000铝合金1000～7000＞7000铜合金900～5000＞5000灰铸铁800～3000＞3000钢500～2000＞2000钛合金100～1000＞1000不同加工工艺对应的高速切削线速度范围加工工艺高速切削速度（m/min）车削700～7000铣削300～6000钻削200～1100拉削30～75铰削20～500⑵干切削技术⑶硬切削加工技术（加工硬度＞54HRC）①加工灵活性强，易于保证加工精度；②加工成本低于磨削；③不需要专用机床、刀具和夹具，在现有设备上可进行；④生产效率高于磨削；⑤磨削产生的磨屑和废液易污染环境，而硬切削易实现干切。PCBN（聚晶立方氮化硼）刀具切削淬硬钢的切削用量工序工件材料切削速度（m/min）进给量（mm/r）粗加工（ap＞0.64）淬硬高碳钢90～1400.10～0.30淬硬合金钢90～1200.10～0.30淬硬工具钢60～900.10～0.20精加工（ap0.64）淬硬高碳钢120～1800.10～0.20淬硬合金钢120～1500.10～0.20淬硬工具钢75～1100.10～0.20⑷微细、精密和超精密切削技术⑸虚拟切削技术3．加工过程自动化技术五、研究制造技术的意义在一定程度上制造技术水平标志着一个国家的技术水平2.机械制造工艺与科学技术水平相互促进虚拟切削加工技术是在对零件几何参数、材料物理性能、加工过程切削参数以及加工物理过程进行全面物理建模的基础上，利用计算机数值仿真技术对加工过程的动态情况和加工结果进行实际综合分析的一种新兴技术。