先进制造工艺技术概述.pptVIP

第62页，共95页，星期日，2025年，2月5日第63页，共95页，星期日，2025年，2月5日第64页，共95页，星期日，2025年，2月5日精密工程与纳米技术是衡量现在制造技术水平的重要指标之一，是现代制造技术中最活跃的因素。精密工程包括精密加工技术和超精密加工技术；纳米技术通常是指纳米级制造技术，实际上它是超精密加工技术的一部分，代表了超精密加工的最高水平，受到了世界各个工业发达国家的重视。二、精密工程和纳米技术第65页，共95页，星期日，2025年，2月5日目前，大多数学者都将精密和超精密加工技术分为机械和非机械两大类，同时以加工半导体和制作集成电路为背景，提出了微细加工技术，以后又出现了反映当前最高精度的纳米加工技术。(1)机械精密和超精密加工技术主要指金刚石刀具超精密切削、金刚石微粉砂轮超精密磨削、精密研磨和抛光等传统加工方法及其微型化。(2)非机械精密和超精密加工技术。主要指微电子束加工及离子束加工、激光束加工等非传统加工及其微型化。可以很明显地看出,所谓非机械超精密加工技术实际上就是超精密特种加工。第66页，共95页，星期日，2025年，2月5日(3)微细加工技术。微细加工技术是指制造微小尺寸零件的加工技术。它是在半导体集成电路制造技术的基础上形成并发展的,是大规模集成电路和计算机技术的基础,是信息时代、微电子时代、光电子时代的关键制造技术之一。在微细加工时,由于加工尺寸很小,精度是用去除材料大小的绝对值来表示,引入了加工单位尺寸的概念。加工单位尺寸i简称加工单位,它表示去除材料的大小,例如:原子加工单位表示能去除一个原子。第67页，共95页，星期日，2025年，2月5日增材加工简称生长，是用类似生长的方法逐渐增加材料，直到生成所需形状、尺寸和性状的样件或零件。在传统加工的基础上，虽然有人试图用形状熔化或焊接，以及三维焊接来发展增材加工，但没有取得实用性进展。后来又在特种加工的基础上开发了增材加工。它是采用粘结、熔结和聚合作用或化学反应等手段，选择性地固化液体材料或粘结固体材料等，以此制造所需形状、尺寸和性状的零件。这种制造技术是一种多学科的综合技术，包括：CAD技术、CNC技术、能源技术和材料技术等。采用这种制造技术可以在短短两天给顾客制造新型样件，它不是显示在计算机屏幕上的画面，而是一个实际物体。如顾客不满意，可以立即在CAD系统中进行修改，再制造出一个新样件，直到顾客满意为止。专家预言，这种新型制造技术给制造业带来的影响，可以同数控技术相媲美。最初人们把它叫做快速原型制造或快速成形，至今还广泛使用这个名称。

第30页，共95页，星期日，2025年，2月5日目前已有多种增材加工方法，其中应用较好的如化学法中的液态光敏树脂选择性固化、复合法中的纸基材料选择性切割、热物理法中的丝状材料选择性熔覆和粉末材料选择性烧结，以及喷射法中的粉末材料选择性粘结和基于创新的数字化喷射RP技术等。

“快速原型制造”或“快速成形”这个名称不是最合理，因为“快速”并非指加工速度快，而是指全部加工时间短；另外，现有的众多方法早已超出“原型制造”的范围。因此，采用“增材加工”这个名称，足以概括全部方法和应用，清楚地指出了加工原理，并能用其英文缩写MAM清楚地与减材加工的英文缩写MRM相对应。第31页，共95页，星期日，2025年，2月5日4）从制造死物到制造活物自古以来，制造业一直制造死物，无法制造活物，因为它是人类的制造过程。自地球上有生命以来，生物界一直繁衍活物，不会繁衍死物，因为它是自然界的生命过程。但是，在制造业日趋信息化和生命科学走向工程化的今天，如果把制造工程、生命科学、计算机技术、信息技术、材料工程各领域的必威体育精装版成果组合起来，使其彼此沟通，那麽制造业不仅能制造出无生命的复杂智能机器，而且还可利用基因工程的成就，制造出有生命、可供移植的器官和可供利用的仿生部件。

第32页，共95页，星期日，2025年，2月5日脑与认知科学的成就将使部分地模拟脑功能和行为成为可能，人类进而在21世纪制造出可部分地模拟人类智慧的人造脑和机器人。这就形成了一种特殊的制造工程，即生物制造工程。生物制造工程不仅包括制造类生物或生物体，而且还包括利用生物的机能进行制造（基因复制、生物去除或生物生长）即自成形。第33页，共95页，星期日，2025年，2月5日5）从它成形到自成形在此以前不管是变形加工的塑性成形，还是接合加工的连接成形，也不管是减材加工的去除成形，还是增材加工的生长成形，它们都属于它成形。所谓它成形，就是在外界强制作用下的成形。这种外界的强制作用如：热熔金属在模具中的浇铸、靠热和机械力作用下的模锻、在超过材料弹性界限机械力作用下的模压以及轮