先進(jìn)制造工藝技術(shù)概述

先進(jìn)制造工藝技術(shù)概述第一頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日先進(jìn)制造技術(shù)全生命周期設(shè)計(jì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)制造工藝技術(shù)制造自動(dòng)化技術(shù)可靠性設(shè)計(jì)智能設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人數(shù)控技術(shù)企業(yè)資源計(jì)劃ERP柔性制造技術(shù)集成制造系統(tǒng)CIMS精密潔凈鑄造精確高效金屬塑性成形工藝超精密加工技術(shù)現(xiàn)代管理技術(shù)…………并行工程第二頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)：概述：先進(jìn)制造工藝技術(shù)精密、超精密加工技術(shù)精密加工：精度為3～0.3μmRa0.3～0.03μm超精密加工：精度為0.3～0.03μmRa0.3～0.005μm納米加工：精度高于0.03μmRa小于0.3～0.005μm精密成型制造技術(shù)從制造工件的毛坯、接近零件形狀向直接制成工件的方向發(fā)展特種加工技術(shù)高能束流加工（電子束、離子束、激光束）電加工（電解和電火花)超聲波加工高壓水加工多種能源的組合加工先進(jìn)制造工藝技術(shù)第三頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日零件為什么比毛坯值錢？第四頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日制造過(guò)程是原材料或毛坯所包含知識(shí)量或信息量的增值過(guò)程。第五頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日構(gòu)成制造系統(tǒng)的三大要素

能量信息物質(zhì)第六頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日制造行為的“三域”活動(dòng)物流域活動(dòng)

信息域活動(dòng)加工域活動(dòng)第七頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日一、加工域活動(dòng)直接改變零件形狀、尺寸、性能的行為活動(dòng)，是制造行為的基礎(chǔ)域活動(dòng)。第八頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日1、機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷18世紀(jì)前，是一種手工業(yè)生產(chǎn)方式，工匠使用手錘制造產(chǎn)品。19世紀(jì)發(fā)明了蒸汽機(jī)，形成制造機(jī)械化。20世紀(jì)CAD、CAPP、CAM等技術(shù)出現(xiàn)，工廠自動(dòng)化程度增加。21世紀(jì)，制造系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、信息化，智能控制，虛擬制造公司的出現(xiàn)。加工方法的進(jìn)步歷程：機(jī)械加工物理與電物理加工化學(xué)與電化學(xué)加工生物或仿生加工。完全符合科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從粗糙到細(xì)致的發(fā)展方向。

第九頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日定義工藝就是使各種原材料、半成品制造成為產(chǎn)品的方法和過(guò)程。機(jī)械制造工藝是將各種原材料、半成品加工成機(jī)械產(chǎn)品的方法和過(guò)程、是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)之一。

2、機(jī)械制造工藝的定義及內(nèi)涵機(jī)械的制造工藝過(guò)程通?？蓞^(qū)分為熱加工工藝過(guò)程（包括鑄造、塑性加工、焊接、熱處理、表面改性等）及冷加工工藝過(guò)程。

第十頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日第十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日工藝技術(shù)是核心1）工藝是制造技術(shù)的關(guān)鍵工藝是設(shè)計(jì)和制造的橋梁，設(shè)計(jì)的可行性往往會(huì)受到工藝的制約，工藝和檢測(cè)往往是“瓶頸”。

“設(shè)計(jì)”、“工藝”二者均重要。2）工藝是生產(chǎn)中最活躍的因素同樣的設(shè)計(jì)可以用不同的工藝方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，工藝不同，使用的加工設(shè)備、工藝裝備不同，其質(zhì)量、生產(chǎn)率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性亦有差別。第十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日

加工技術(shù)的發(fā)展多數(shù)是從工藝突破的。有了新的工藝方法才又有相應(yīng)的工具和設(shè)備出現(xiàn)，從而形成或帶動(dòng)一個(gè)產(chǎn)業(yè)。如電加工方法；激光、超聲波在加工中的應(yīng)用等例子。3）工藝技術(shù)已形成科學(xué)長(zhǎng)期以來(lái)，工藝未受重視，認(rèn)為工藝是手藝，是工匠、技師的工作，未上升到理論高度。20世紀(jì)初，德國(guó)非常重視工藝，出版了不少專著和工作手冊(cè)。20世紀(jì)50年代，原蘇聯(lián)出版了《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)械制造工藝原理》等著作，在大學(xué)開(kāi)設(shè)了機(jī)械制造專業(yè)，將工藝作為一門學(xué)問(wèn)對(duì)待，上升為理論。70年代又形成機(jī)械制造系統(tǒng)，使工藝逐步走向科學(xué)。第十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日世界制造技術(shù)強(qiáng)國(guó)德國(guó)、日本、美國(guó)、英國(guó)和意大利都十分重視工藝；他們的制造工藝比較發(fā)達(dá)，產(chǎn)品質(zhì)量上乘。應(yīng)該說(shuō)產(chǎn)品質(zhì)量是個(gè)綜合因素與工藝技術(shù)、管理和人員素質(zhì)等多個(gè)因素有關(guān)，但與工藝技術(shù)的關(guān)系最密切。第十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日3、20世紀(jì)制造理論和技術(shù)上的發(fā)展1）工藝?yán)碚摚?）加工成形機(jī)理含：分離（去除）加工；結(jié)合（堆積、分層）加工；變形（流動(dòng)）加工。（2）精度原理精度是工藝的關(guān)鍵問(wèn)題之一，圍繞精度、質(zhì)量和優(yōu)化出現(xiàn)了許多理論。

A提出了機(jī)械加工精度原則：繼承性原則和創(chuàng)造性原則；第十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日B提出了定位與基準(zhǔn)的概念和六點(diǎn)定位規(guī)律；C提出了尺寸鏈原理和計(jì)算方法；D提出了質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析原理和方法。（3）相似性原理相似性是成組技術(shù)的理論基礎(chǔ)，成組工藝是成組技術(shù)的核心，零件的分類成組方法是成組技術(shù)的關(guān)鍵。（4）工藝決策原理提出了數(shù)學(xué)模型決策、邏輯推理決策、智能思維決策等方法（5）優(yōu)化技術(shù)在工藝問(wèn)題上的應(yīng)用

20世紀(jì)制造理論和技術(shù)上的發(fā)展第十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日先進(jìn)制造工藝是在不斷變化和發(fā)展的傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)上逐步形成的一種制造工藝技術(shù)，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和傳統(tǒng)工藝高新技術(shù)化的結(jié)果。先進(jìn)制造工藝是先進(jìn)制造技術(shù)的核心和基礎(chǔ)，一個(gè)國(guó)家的制造工藝技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定了其制造業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。4、先進(jìn)制造工藝的定義及地位第十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日制造加工精度不斷提高；0.25nm切削加工速度迅速提高；>1000m/min新型工程材料的應(yīng)用推動(dòng)了制造工藝的進(jìn)步和變革；自動(dòng)化和數(shù)字化工藝裝備的發(fā)展提高了機(jī)械加工的效率；零件毛坯成形在向少無(wú)余量發(fā)展；優(yōu)質(zhì)清潔表面工程技術(shù)的形成和發(fā)展。1）先進(jìn)制造工藝的發(fā)展第十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日2）制造工藝流程第十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日5、機(jī)械制造工藝方法與分類JB/T5992-92——按大、中、小和細(xì)分類四個(gè)層次劃分大類中類代碼代碼名稱0123456789中類名稱0鑄造砂型鑄造特種鑄造1壓力加工鍛造軋制沖壓擠壓旋壓拉拔其他2焊接電弧焊電阻焊氣焊壓焊特種焊接釬焊3切削加工刃具加工磨削鉗加工4特種加工電物理加工電化學(xué)加工化學(xué)加工復(fù)合加工其他5熱處理整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理6覆蓋層電鍍化學(xué)鍍真空沉積熱侵鍍轉(zhuǎn)化膜熱噴涂涂裝其他7裝配包裝裝配試驗(yàn)與檢驗(yàn)包裝8其他粉末冶金冷作非金屬成形表面處理防銹纏繞編織其他機(jī)械制造工藝方法類別劃分及代碼（JB/T5992-92）第二十頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日6、機(jī)械制造工藝的分類受迫成形去除成形添加（堆積）成形生長(zhǎng)成形第二十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日汽車模具系列MouldingDieForAutomotive保險(xiǎn)杠注射模輪轂壓鑄模輪胎橡膠模密封圈擠出模大型覆蓋件模反光鏡玻璃模絕緣陶瓷模受迫成形第二十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日激光快速成形

第二十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日7、機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)1)、從傳統(tǒng)加工到特種加工；2)、從狹義加工到廣義加工；3)、從減材加工到增材加工；4)、從制造死物到制造活物；5)、從它成形到自成形。第二十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日1）從傳統(tǒng)加工到特種加工制造技術(shù)是古老而又不斷刷新的生產(chǎn)技術(shù)。從18世紀(jì)起，在歐美就形成了近代機(jī)械制造業(yè)；第一次工業(yè)革命，到了19世紀(jì)又實(shí)現(xiàn)了制造機(jī)械化；這時(shí)，已經(jīng)形成了一整套傳統(tǒng)加工技術(shù)，即機(jī)械加工技術(shù)。

隨著機(jī)械壽命和材料強(qiáng)度的提高，使難切削材料愈來(lái)愈多，產(chǎn)品集成化使零件愈來(lái)愈復(fù)雜，產(chǎn)品小型化又提出了微細(xì)加工的需要，以及加工過(guò)程要求易於自動(dòng)化等，使傳統(tǒng)加工很難滿足社會(huì)對(duì)機(jī)械制造業(yè)日益提高的要求。從20世紀(jì)30年代到80年代，隨著制造技術(shù)與電力技術(shù)和電子技術(shù)結(jié)合，爆發(fā)了第一次制造革命。在這些年代，一個(gè)接一個(gè)的發(fā)明并在機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用了一系列與傳統(tǒng)加工完全不同的新加工方法，這些方法統(tǒng)稱為特種加工，其中包括物理和化學(xué)加工，簡(jiǎn)稱理化加工；電物理和電化學(xué)加工，簡(jiǎn)稱電加工及其復(fù)合加工。第二十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日2）從狹義加工到廣義加工無(wú)論是傳統(tǒng)加工還是特種加工，都有廣義加工和狹義加工之分。廣義加工包括：變形加工、接合加工、減材加工和改性加工等。

變形加工簡(jiǎn)稱成形，是由一定體積的材料使其變形成為所需形狀、尺寸和性狀的毛坯、半成品或零件的工藝方法。在傳統(tǒng)加工中變形加工有冷固態(tài)變形，主要靠超過(guò)材料彈性界限的機(jī)械力作用，例如冷鍛、冷壓、冷拔、冷軋和冷擠等；也有熱固態(tài)變形，主要靠熱能和機(jī)械力的作用，例如熱鍛、熱壓、熱拔、熱軋和熱擠等；此外還有液態(tài)變形或半液態(tài)變形，主要靠熱能，有時(shí)還加機(jī)械力的作用，例如鑄造、壓鑄和注射成形等。在特種加工中變形加工有放電成形、電磁成形和激光三維成形等。

第二十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日接合加工簡(jiǎn)稱連接，是將兩種或兩種以上的材料或半成品連接在一起，使之成為半成品或零件的工藝方法。在傳統(tǒng)加工中接合加工有壓接、鉚接、焊接和膠接等。在特種加工中接合加工有放電沖擊焊接、電子束焊接、激光焊接和等離子焊接等。減材加工簡(jiǎn)稱去除，是由大塊原材料或有余量的毛坯逐步去除多余的材料，而得到所需形狀、尺寸和性狀零件的工藝方法。在傳統(tǒng)加工中，減材加工主要利用機(jī)械力的作用去除原材料或毛坯的多余部分，即用高硬度的刀具切削原材料或毛坯使之變成零件，例如車、刨、剃、鋸、鉆、鏜、銑、拉、鉸、攻絲等切削加工和磨削加工。特種加工中減材加工有放電加工、電解加工、激光加工、超聲加工、電子束加工、化學(xué)加工、等離子加工和離子束加工等。

第二十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日

改性加工簡(jiǎn)稱處理，是用冷、熱和化學(xué)處理以及腐蝕、拋光、包涂、合金化和噴丸等來(lái)改變材料、毛坯、半成品或零件內(nèi)部、表層或表面的物理、化學(xué)或幾何等特性的工藝方法。

狹義加工單指減材加工。雖然傳統(tǒng)加工和特種加工都包含著廣義加工，但它們都以減材加工為主要加工手段。隨著精密變形加工和精密接合加工技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械制造業(yè)以減材加工為主要精加工手段的局面被打破，代之以各種廣義加工方法并用的局面。第二十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日3）從減材加工到增材加工在進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)，面臨動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的機(jī)械制造業(yè)，產(chǎn)品周期縮短、產(chǎn)品更新加快、品種增多、批量減少；產(chǎn)品的質(zhì)量、價(jià)格和交貨期已成為增加企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的三個(gè)決定性因素。以減材加工為主要手段的制造業(yè)，難以滿足如上的要求。為此，隨著制造技術(shù)與材料技術(shù)、能源技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)的結(jié)合，以增材加工為主要內(nèi)容的第二次制造革命應(yīng)運(yùn)而生。

第二十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日增材加工簡(jiǎn)稱生長(zhǎng)，是用類似生長(zhǎng)的方法逐漸增加材料，直到生成所需形狀、尺寸和性狀的樣件或零件。在傳統(tǒng)加工的基礎(chǔ)上，雖然有人試圖用形狀熔化或焊接，以及三維焊接來(lái)發(fā)展增材加工，但沒(méi)有取得實(shí)用性進(jìn)展。后來(lái)又在特種加工的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了增材加工。它是采用粘結(jié)、熔結(jié)和聚合作用或化學(xué)反應(yīng)等手段，選擇性地固化液體材料或粘結(jié)固體材料等，以此制造所需形狀、尺寸和性狀的零件。這種制造技術(shù)是一種多學(xué)科的綜合技術(shù)，包括：CAD技術(shù)、CNC技術(shù)、能源技術(shù)和材料技術(shù)等。采用這種制造技術(shù)可以在短短兩天給顧客制造新型樣件，它不是顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上的畫(huà)面，而是一個(gè)實(shí)際物體。如顧客不滿意，可以立即在CAD系統(tǒng)中進(jìn)行修改，再制造出一個(gè)新樣件，直到顧客滿意為止。專家預(yù)言，這種新型制造技術(shù)給制造業(yè)帶來(lái)的影響，可以同數(shù)控技術(shù)相媲美。最初人們把它叫做快速原型制造或快速成形，至今還廣泛使用這個(gè)名稱。

第三十頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日目前已有多種增材加工方法，其中應(yīng)用較好的如化學(xué)法中的液態(tài)光敏樹(shù)脂選擇性固化、復(fù)合法中的紙基材料選擇性切割、熱物理法中的絲狀材料選擇性熔覆和粉末材料選擇性燒結(jié)，以及噴射法中的粉末材料選擇性粘結(jié)和基于創(chuàng)新的數(shù)字化噴射RP技術(shù)等。

“快速原型制造”或“快速成形”這個(gè)名稱不是最合理，因?yàn)椤翱焖佟辈⒎侵讣庸に俣瓤欤侵溉考庸r(shí)間短；另外，現(xiàn)有的眾多方法早已超出“原型制造”的范圍。因此，采用“增材加工”這個(gè)名稱，足以概括全部方法和應(yīng)用，清楚地指出了加工原理，并能用其英文縮寫(xiě)MAM清楚地與減材加工的英文縮寫(xiě)MRM相對(duì)應(yīng)。第三十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日4）從制造死物到制造活物自古以來(lái)，制造業(yè)一直制造死物，無(wú)法制造活物，因?yàn)樗侨祟惖闹圃爝^(guò)程。自地球上有生命以來(lái)，生物界一直繁衍活物，不會(huì)繁衍死物，因?yàn)樗亲匀唤绲纳^(guò)程。但是，在制造業(yè)日趨信息化和生命科學(xué)走向工程化的今天，如果把制造工程、生命科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、材料工程各領(lǐng)域的最新成果組合起來(lái)，使其彼此溝通，那麼制造業(yè)不僅能制造出無(wú)生命的復(fù)雜智能機(jī)器，而且還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。

第三十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日腦與認(rèn)知科學(xué)的成就將使部分地模擬腦功能和行為成為可能，人類進(jìn)而在21世紀(jì)制造出可部分地模擬人類智慧的人造腦和機(jī)器人。這就形成了一種特殊的制造工程，即生物制造工程。生物制造工程不僅包括制造類生物或生物體，而且還包括利用生物的機(jī)能進(jìn)行制造（基因復(fù)制、生物去除或生物生長(zhǎng)）即自成形。

第三十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日5）從它成形到自成形在此以前不管是變形加工的塑性成形，還是接合加工的連接成形，也不管是減材加工的去除成形，還是增材加工的生長(zhǎng)成形，它們都屬于它成形。所謂它成形，就是在外界強(qiáng)制作用下的成形。這種外界的強(qiáng)制作用如：熱熔金屬在模具中的澆鑄、靠熱和機(jī)械力作用下的模鍛、在超過(guò)材料彈性界限機(jī)械力作用下的模壓以及輪廓控制下的去除和生長(zhǎng)等。隨著生物制造的需要，將有非常精巧、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)等待制造。它成形的加工方法已不能滿足生物制造日益提高的要求。因此，一種按生物生長(zhǎng)、發(fā)育，在其內(nèi)在基因控制下，通過(guò)細(xì)胞并行分裂而進(jìn)行的自成形，又稱自組織成形或自生長(zhǎng)成形的加工新方法即將誕生。這種方法是仿生制造中最核心的問(wèn)題。

仿生制造技術(shù)屬于制造科學(xué)和生命科學(xué)的“遠(yuǎn)緣雜交”，是模仿生物的組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式的制造系統(tǒng)和制造過(guò)程的總稱。第三十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日二、物流域活動(dòng)物流是物料的流動(dòng)過(guò)程。分為：工件流工具流配套流物流域活動(dòng)是指工件流、工具流和配套流的移動(dòng)和存儲(chǔ)，主要完成物料的存儲(chǔ)、輸送、裝卸等功能。第三十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日物流域活動(dòng)21世紀(jì)是一個(gè)消耗多樣化、生產(chǎn)少量化、流通高效化的時(shí)代。物流服務(wù)的優(yōu)質(zhì)化是今后發(fā)展的趨勢(shì)。把好的產(chǎn)品（Therightproduct），在規(guī)定的時(shí)間（Attherighttime），規(guī)定的地點(diǎn)（Intherightplace），以需要的數(shù)量（Intherightquantity），合適的價(jià)格（Attherightprice）提供給客戶將成為物流優(yōu)質(zhì)服務(wù)的目的。第三十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日1、物流域活動(dòng)的主要裝備1）、夾具2）、連續(xù)輸送裝置3）、吊車和卷?yè)P(yáng)機(jī)4）、運(yùn)貨車5）、自動(dòng)導(dǎo)引小車（AGV，AutomatedguidedVehicles）6）、物流系統(tǒng)中的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)第三十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日可分為鉆床夾具、銑床夾具、車床夾具、磨床夾具等?！舭词褂脵C(jī)床劃分可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、真空夾具、電動(dòng)夾具等?！舭磰A緊力源劃分1）夾具的分類氣動(dòng)虎鉗液壓夾具第三十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日機(jī)床夾具三爪卡盤四爪卡盤萬(wàn)向平口鉗回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度頭通用夾具第三十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日組合夾具實(shí)例機(jī)床夾具第四十頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日2）機(jī)床的分類與型號(hào)編制

機(jī)床的分類

按機(jī)床的加工性質(zhì)和所用刀具來(lái)分類，分成為12大類：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨插床、拉床、特種加工機(jī)床、鋸床和其它機(jī)床。每一類機(jī)床，又可按其結(jié)構(gòu)、性能和工藝特點(diǎn)的不同細(xì)分為若干組。第四十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2-35臥式車床的基本結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)1—主軸箱2—夾盤3—刀架4—后頂尖5—尾座6—床身7—光杠8—絲杠9—溜板箱10—底座11—進(jìn)給箱XZn

◆普通車床第四十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日

nXY萬(wàn)能臥式升降臺(tái)銑床的組成

萬(wàn)能臥式升降臺(tái)銑床1—底座2—床身3—懸梁4—主軸5—支架6—工作臺(tái)7—回轉(zhuǎn)盤8—床鞍9—升降臺(tái)第四十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日立式鉆床1—工作臺(tái)2—主軸3—主軸箱4—立柱5—底座搖臂鉆床1—底座2—工作臺(tái)3—立柱4—搖臂5—主軸箱和進(jìn)給箱6—主軸nnff

◆立式鉆床與搖臂鉆床的組成

第四十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日臥式鏜床1—床身2—下滑座3—工作臺(tái)4—主軸箱5—前立柱6—主軸7—后立柱8—后支撐XZfn臥式鏜床的組成

第四十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日

圖2-40普通外圓磨床1—床身2—床頭箱3—砂輪4—砂輪主軸箱5—尾座6—導(dǎo)軌7—工件8—工作臺(tái)fLfRnGnW普通外圓磨床的組成

第四十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日

立式加工中心的組成

nXYZ立式加工中心1—床身2—滑座3—工作臺(tái)4—立柱5—數(shù)控柜6—機(jī)械手7—刀庫(kù)8—主軸箱9—驅(qū)動(dòng)電柜10—操縱面板第四十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日三、信息域活動(dòng)1)、設(shè)計(jì)過(guò)程的信息域活動(dòng)2)、加工過(guò)程的信息域活動(dòng)3)、物流過(guò)程的信息域活動(dòng)4)、管理中的信息域活動(dòng)第四十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日第四十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)：常見(jiàn)的先進(jìn)制造工藝技術(shù)1)、精密潔凈鑄造工藝2)、精確高效金屬塑性成形工藝3)、優(yōu)質(zhì)高效焊接及切割技術(shù)4)、優(yōu)質(zhì)低耗潔凈熱處理技術(shù)5)、優(yōu)質(zhì)清潔表面工程技術(shù)6)、超高速加工技術(shù)7)、超精密加工技術(shù)8)、微型機(jī)械加工技術(shù)9)、非傳統(tǒng)加工技術(shù)第五十頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日先進(jìn)制造工藝的特點(diǎn)1、優(yōu)質(zhì)2、高效3、低耗4、潔凈5、靈活

第五十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日一、特種鑄造特種鑄造金屬型鑄造離心鑄造壓力鑄造熔模鑄造低壓鑄造擠壓鑄造陶瓷型鑄造第五十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日4－3壓力鑄造

壓力鑄造是在專用設(shè)備—壓鑄機(jī)上進(jìn)行的一種鑄造。即在高速、高壓下將熔融的金屬液壓入金屬鑄型，使它在壓力下凝固獲得鑄件的方法。第五十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日第五十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日壓鑄工藝過(guò)程第五十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日4－4低壓鑄造

低壓鑄造是采用較壓力鑄造低的壓力（一般為0.03～0.07Mpa），將金屬液從鑄型的底部壓入，并在壓力下凝固獲得鑄件的方法第五十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日帶保溫爐不帶保溫爐1-坩堝；2-升液管；3-金屬液；4-進(jìn)氣管；5-密封蓋；6-澆道；7-型腔；8-鑄型第五十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日4－5熔模鑄造

熔模鑄造又名“失蠟法鑄造”，是采用易熔的蠟質(zhì)材料制成模型，然后用造型材料將其包覆若干層，待其干燥硬化后將蠟?zāi)Ｈ刍@得無(wú)分型面的殼型，經(jīng)烘干后澆注金屬液而獲得鑄件的鑄造方法。第五十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日蠟?zāi)ｈT造工藝流程：蠟?zāi)Ｖ圃旖Y(jié)殼澆注焙燒脫模第五十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日脫蠟和造型第六十頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日4－6離心鑄造

離心鑄造是將金屬液澆入高速旋轉(zhuǎn)（250～1500r/min）的鑄型中，并在離心力作用下充型和凝固的鑄造方法。其鑄型可以是金屬型，也可以是砂型。既適合制造中空鑄件，也能用來(lái)生產(chǎn)成形鑄件。

第六十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日第六十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日第六十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日第六十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日精密工程與納米技術(shù)是衡量現(xiàn)在制造技術(shù)水平的重要指標(biāo)之一，是現(xiàn)代制造技術(shù)中最活躍的因素。

精密工程包括精密加工技術(shù)和超精密加工技術(shù)；納米技術(shù)通常是指納米級(jí)制造技術(shù)，實(shí)際上它是超精密加工技術(shù)的一部分，代表了超精密加工的最高水平，受到了世界各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的重視。二、精密工程和納米技術(shù)第六十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日目前，大多數(shù)學(xué)者都將精密和超精密加工技術(shù)分為機(jī)械和非機(jī)械兩大類，同時(shí)以加工半導(dǎo)體和制作集成電路為背景，提出了微細(xì)加工技術(shù)，以后又出現(xiàn)了反映當(dāng)前最高精度的納米加工技術(shù)。

(1)機(jī)械精密和超精密加工技術(shù)主要指金剛石刀具超精密切削、金剛石微粉砂輪超精密磨削、精密研磨和拋光等傳統(tǒng)加工方法及其微型化。(2)非機(jī)械精密和超精密加工技術(shù)。主要指微電子束加工及離子束加工、激光束加工等非傳統(tǒng)加工及其微型化?？梢院苊黠@地看出,所謂非機(jī)械超精密加工技術(shù)實(shí)際上就是超精密特種加工。第六十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日(3)微細(xì)加工技術(shù)。微細(xì)加工技術(shù)是指制造微小尺寸零件的加工技術(shù)。它是在半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)的基礎(chǔ)上形成并發(fā)展的,是大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ),是信息時(shí)代、微電子時(shí)代、光電子時(shí)代的關(guān)鍵制造技術(shù)之一。在微細(xì)加工時(shí),由于加工尺寸很小,精度是用去除材料大小的絕對(duì)值來(lái)表示,引入了加工單位尺寸的概念。加工單位尺寸i簡(jiǎn)稱加工單位,它表示去除材料的大小,例如:原子加工單位表示能去除一個(gè)原子。第六十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日下圖示意表示了常用的非機(jī)械微細(xì)加工第六十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日微細(xì)加工的發(fā)展出現(xiàn)了超微細(xì)加工,它們都以電子束、離子束和激光束三束加工為基礎(chǔ)，采用沉積、刻蝕、濺射和蒸鍍等加工手段進(jìn)行各種處理。（4）納米技術(shù)

納米技術(shù)是當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，通常指0.1~100nm的材料、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)及控制等一系列技術(shù)。它是科技發(fā)展的一個(gè)新興領(lǐng)域，它不是簡(jiǎn)單的“精度提高”和“尺寸縮小”，而是從物理的宏觀領(lǐng)域進(jìn)入到微觀領(lǐng)域，一些宏觀的幾何學(xué)、力學(xué)、熱力學(xué)和電磁學(xué)等都不能正常描述納米級(jí)的工程現(xiàn)象與規(guī)律。納米技術(shù)主要包括:納米材料、納米級(jí)精度制造技術(shù)、納米級(jí)精度和表面質(zhì)量檢測(cè)、納米級(jí)微傳感器和控制技術(shù)、微型機(jī)電系統(tǒng)和納米生物學(xué)等。第六十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日微型機(jī)電系統(tǒng)(Microelectromechanicalsystems,MEMS)是指集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器、信號(hào)處理、控制電路、接口、通信和電源等于一體的微型機(jī)電器件或綜合體，它是美國(guó)的慣用詞，日本習(xí)慣地稱為微型機(jī)械(Micromachine)，歐洲稱之為微型系統(tǒng)(Microsystems)，現(xiàn)在大多稱為微型機(jī)電系統(tǒng)，它可以認(rèn)為是一個(gè)產(chǎn)品，如圖2所示。目前,微型機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展前沿主要有：微型機(jī)械學(xué)研究、微型結(jié)構(gòu)加工技術(shù)(高深寬比多層微結(jié)構(gòu)的表面加工和體加工技術(shù))、微裝配、微鍵合、微封裝技術(shù)、微測(cè)試技術(shù)、典型微器件及微機(jī)械的設(shè)計(jì)制造技術(shù)等。第七十頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日第七十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日三、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS制造科學(xué)和工程技術(shù)專家總結(jié)了制造系統(tǒng)的發(fā)展，將其分為四個(gè)階段。(1)剛性自動(dòng)線?，F(xiàn)在仍然是單一品種大批量生產(chǎn)自動(dòng)化的主要形式。(2)柔性制造系統(tǒng)。它是在數(shù)控機(jī)床和加工中心的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它由數(shù)控機(jī)床和加工中心(一般為2至8臺(tái))、物流、檢測(cè)和清洗等裝備構(gòu)成，具有工件的自動(dòng)加工、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、上下料和檢測(cè)等功能，實(shí)現(xiàn)了高度的自動(dòng)化和高柔性。第七十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日(3)集成制造系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)的支撐環(huán)境下，由以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為核心的工程信息分系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助制造為中心的柔性制造分系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)管理信息分系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)質(zhì)量管理分系統(tǒng)所組成，體現(xiàn)了功能集成、信息集成、過(guò)程集成、人機(jī)集成和學(xué)科集成，實(shí)現(xiàn)了車間、工廠的綜合自動(dòng)化。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)很快就發(fā)展為并行工程，它是在集成的基礎(chǔ)上并行有序地設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)產(chǎn)品全生命周期的各個(gè)過(guò)程的系統(tǒng)方法，它要求產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員在設(shè)計(jì)一開(kāi)始就能考慮產(chǎn)品從概念形成到報(bào)廢處理的所有因素，從而能夠縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高質(zhì)量，降低成本，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。第七十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日(4)智能制造系統(tǒng)。它是發(fā)揮人的創(chuàng)造能力和具有人的智能的制造系統(tǒng)，制造工作者認(rèn)為它是當(dāng)前制造系統(tǒng)發(fā)展的最高階段，展現(xiàn)了與人類智能行為相關(guān)的特性，如理解語(yǔ)言、學(xué)習(xí)能力、邏輯推理和解決問(wèn)題等能力，能夠深入了解人腦活動(dòng)機(jī)理，取代人的部分腦力勞動(dòng)，強(qiáng)調(diào)企業(yè)的自組織能力。智能制造技術(shù)的內(nèi)容大體包括專家系統(tǒng)、模糊推理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳因子等方面，其表現(xiàn)形式有智能制造單元和系統(tǒng)，如智能數(shù)控機(jī)床、智能機(jī)器人、制造過(guò)程的智能控制、智能監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)等。第七十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日四、特種加工技術(shù)

特種加工由于具有工具的強(qiáng)度和硬度可以低于工件的強(qiáng)度和硬度的特點(diǎn)，因此適于加工高硬度材料、脆性材料等難加工材料：由于它不是靠力來(lái)進(jìn)行加工，所以適于加工微細(xì)零件、薄壁零件、彈性零件：又由于工具損耗很少，因此適于舶工復(fù)雜成形表面和型腔等模具零件。（1）電加工主要有電火花線切割和電火花成形兩種加工形式。

（2）電化學(xué)加工。主要有電解加工、電鍍、電鑄、刷鍍及一些復(fù)合加工方法第七十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日（3）高能束流加工。這是20世紀(jì)的重大科技成果，主要是指電子束、離子束和激光束三束加工又稱高能束流加工，現(xiàn)己成為微細(xì)加工方法的主流。（4）超聲波加工。主要有超聲波成形加工、旋轉(zhuǎn)加工、振動(dòng)切削、探測(cè)(如探傷、測(cè)距等)和焊接等加工，已經(jīng)發(fā)展為一種不可缺少的特種加工方法，其中的超聲波旋轉(zhuǎn)加工已成功的運(yùn)用在硬脆材料的孔加工上。第七十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日特種加工的發(fā)展一方面在能源上己從機(jī)械能向聲能、光能、電能、磁能、熱能、分子運(yùn)動(dòng)能、化學(xué)能及電化學(xué)能等方向發(fā)展,甚至向量子能加工方向邁進(jìn),尋求新的能源:另一方面特種加工和精密加工又是密切結(jié)合的,形成了精密特種加工,許多特種加工方法同時(shí)又是精密加工方法,相輔相成,相互促進(jìn),特別是在納米加工中,正是采用了許多特種加工手段才得以解決。第七十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日（5）、快速成形制造它是一種堆積(分層)加工方法，屬于結(jié)合加工的一種，目前多歸在特種加工范疇內(nèi)。第七十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日現(xiàn)在，平面分層方法多稱之為快速原型制造，并已發(fā)展為快速成形制造，即可以直接形成零件，不必要經(jīng)過(guò)原型階段，不僅可以制造塑料、紙、蠟等材料的模具和制品，而且可以直接形成金屬零件，特別是可以利用抽殼技術(shù)直接成形如人的骨筋等中空零件間，在生物工程上有頗多應(yīng)用，成為20世紀(jì)具有突破性的重要制造科技成果之一。第七十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日（6）、表面工程零件表面進(jìn)行的鍍層、涂敷、注入和氧化等表面處理，可統(tǒng)稱為表面工程。它是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新學(xué)科。表面工程學(xué)是由材料學(xué)、冶金學(xué)、機(jī)械學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)和電子學(xué)等多個(gè)學(xué)科交叉、融合發(fā)展起來(lái)的，以研究“表面”為主線,主要有表面層失效分析理論、表面摩擦與磨損理論、表面腐蝕與防護(hù)理論、表面結(jié)合與復(fù)合理論，以及表面處理技術(shù)等方面。表面處理技術(shù)基本上屬于結(jié)合加工，其主要的加工方法有：原子分子沉積(如鍍、氣相沉積等)、顆粒沉積(如熱噴涂等)、涂敷覆蓋(如噴塑、刷鍍等)、第八十頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日表面改性處理（如離子濺射注入、激光表面處理等）涂敷覆蓋（如噴塑、刷鍍等）、表面改性處理（如離子濺射注入、激光表面處理等）和表面接合（如包金屬箱、化學(xué)粘接等）。如激光表面處理就可以進(jìn)行固態(tài)相變、重熔、涂敷和鍍膜，是一種非常有前途的表面加工方法。第八十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日

(7)水噴射加工水噴射加工系統(tǒng)及其應(yīng)用技術(shù)

a.加工裝置

其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。第八十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日第八十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日第八十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日1）超高壓水射流發(fā)生器

它包括盛液箱、使脈動(dòng)的液壓趨于平穩(wěn)的儲(chǔ)液罐、液壓泵、增壓器、液壓站和調(diào)節(jié)壓力的控制器。2）磨料混合和液流處理

它包括磨料倉(cāng)、磨料與高壓水的混合器、渦旋分離式磨料過(guò)濾器、以及噴射加工后回流液中雜質(zhì)和油脂的清濾裝置。根據(jù)磨料與超高壓水混合時(shí)的部位不同分為：

第八十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日在噴嘴前已混合好的前混式。

利用高速水流的負(fù)壓效應(yīng)在噴嘴旁路吸入磨料進(jìn)行混合的后混式。

兩者性能對(duì)比見(jiàn)表13）噴嘴

噴射的材料及工作條件如表2所示。采用金剛石噴嘴的壽命一般約200h。第八十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日表1

磨料液采用前混式和后混式的性能對(duì)比磨料混合方式噴嘴結(jié)構(gòu)復(fù)雜性磨料與水的

混合均勻度磨料與水的

混合技術(shù)噴射液壓力

及密封要求功率消耗前混式較簡(jiǎn)單易達(dá)到較高均勻度較復(fù)雜較低較低后混式較復(fù)雜均勻度一般較簡(jiǎn)單較高較高第八十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日表2

噴嘴材料及其工作條件項(xiàng)

目材料及工作條件材料種類人造金剛石、藍(lán)寶石、淬火鋼噴口孔徑/mm0.075～0.4噴口至工件距離/mm2.5～50，常用的距離為3噴射角度（噴嘴傾角）/（°）0°～30第八十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日4）數(shù)控的三維切割機(jī)床

具有三軸聯(lián)動(dòng)功能，一般其定位精度≤0.2mm，重復(fù)定位精度≤±0.05mm。

5）外圍設(shè)備

包括成型切割加工的CAD/CAM系統(tǒng)和全封閉防護(hù)罩等。

b．工藝參數(shù)

水噴射加工不同的工件材料和工件厚度時(shí)，為獲得高的效率和加工精度要注意以下幾個(gè)參數(shù)：

1）水束直徑的波動(dòng)；

2）噴射流的壓力；

3）噴射流的流速；

4）磨料流速，它決定了噴射流中的磨料含量和磨料的耗量。過(guò)高或過(guò)低的磨料含量將使切割速度降低；

5）磨料類型，通常在射流中加入氧化物系剛玉類磨料以改善加工性能和提高材料去除率。在切割薄的和軟的金屬以及非金屬時(shí)，可使用甘油、長(zhǎng)鏈聚合物或聚乙烯作磨料。

第八十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，2022年，8月28日表3

水噴射加工的工藝參數(shù)參

數(shù)

名

稱常