先進制造工藝技術(shù)

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1、先進制造工藝技術(shù)機械制造工藝的基本概念機械制造工藝是將各種原材料通過改變其形狀、尺寸、性能或相對位置，使之成為成品或半成品的方法和過程機械制造工藝流程是由原材料和能源的提供、毛坯和零件成形、機械加工、材料改性與處理、裝配與包裝、質(zhì)量檢測與控制等多個工藝環(huán)節(jié)組成機械制造工藝的基本概念按其功能的不同，可將機械制造工藝分為如下三個階段：零件毛坯的成形準備階段，包括原材料切割、焊接、鑄造、鍛壓加工成形等機械切削加工階段，包括車削、鉆削、銑削、刨削、鏜削、磨削加工等表面改性處理階段，包括熱處理、電鍍、化學(xué)鍍、熱噴涂、涂裝等先進制造工藝的產(chǎn)生和發(fā)展制造加工精度不斷提高18世

2、紀，加工第一臺蒸汽機所用的汽缸鏜床，其加工精度為1mm19世紀末，機械制造精度也僅為0.05mm到了20世紀50年代末，實現(xiàn)了μm級的加工精度在最近的一二十年時間內(nèi)，機械制造加工精度提高了1～2個數(shù)量級，達到lOnm的精度水平先進制造工藝的產(chǎn)生和發(fā)展切削加工速度迅速提高在20世紀前，切削刀具是以碳素鋼作為刀具材料，由于其耐熱溫度低于200℃，所允許的切削速度不超過lOm／min20世紀初，出現(xiàn)了高速鋼，其耐熱溫度為500～600℃，可允許的切削速度為30～40m／min到了20世紀30年代，硬質(zhì)合金開始得到使用，刀具的耐熱溫度達到800～1000℃，切削速度很快

3、提高到每分鐘數(shù)百米隨后，相繼使用了陶瓷刀具、金剛石刀具和立方氮化硼刀具，其耐熱溫度均在1000℃以上，切削速度可達每分鐘一千至數(shù)千米先進制造工藝的產(chǎn)生和發(fā)展新型工程材料的應(yīng)用推動了制造工藝的進步和變革超硬材料、超塑材料、高分子材料、復(fù)合材料、工程陶瓷、非晶與微晶合金、功能材料等新型材料的發(fā)展與應(yīng)用，對制造工藝提出了新的挑戰(zhàn)近幾十年來發(fā)展了一系列特種加工工藝方法，如：電火花加工、電解加工、超聲波加工、電子束加工、離子束加工和激光加工等先進制造工藝的產(chǎn)生和發(fā)展自動化和數(shù)字化工藝裝備的發(fā)展提高了機械加工的效率由于微電子、計算機、自動檢測和控制技術(shù)與制造工藝裝備相結(jié)合，

4、使工藝裝備實現(xiàn)了從單機到系統(tǒng)、從剛性到柔性、從簡單到復(fù)雜等不同檔次的多種自動化轉(zhuǎn)變，使工藝過程的檢測和控制方式和手段發(fā)生了質(zhì)的變化，可以使整個工藝過程和工藝參數(shù)得到實時的優(yōu)化，大大提高了加工制造的效率和質(zhì)量先進制造工藝的產(chǎn)生和發(fā)展零件毛坯成形在向少無余量發(fā)展零件毛坯成形是機械制造的第一道工序，有鑄造、鍛造、沖裁、焊接和軋制等常用工藝隨著人們對人類生存資源的節(jié)省和保護意識的提高，要求零件毛坯成形精度向少、無余量方向發(fā)展，使成形的毛坯接近或達到零件的最終形狀和尺寸，磨削后即可參與裝配出現(xiàn)了熔模精密鑄造、精密鍛造、精密沖裁、冷溫擠壓、精密焊接和精密切割等新工藝先進制造

5、工藝的產(chǎn)生和發(fā)展優(yōu)質(zhì)清潔表面工程技術(shù)的形成和發(fā)展表面工程技術(shù)是通過表面涂覆、表面改性、表面加工及表面的復(fù)合處理，來改變零件表面的形態(tài)、化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)，以獲取與基體材料不同性能要求的一項應(yīng)用技術(shù)近幾十年來，出現(xiàn)了如電刷鍍、化學(xué)鍍、物理氣相沉積、化學(xué)氣象沉積、熱噴涂、化學(xué)熱處理、激光表面處理、離子注入等一系列先進表面處理技術(shù)先進制造工藝的特點優(yōu)質(zhì)以先進制造工藝加工制造出的產(chǎn)品質(zhì)量高、性能好、尺寸精確、表面光潔、組織致密、無缺陷雜質(zhì)、使用性能好、使用壽命和可靠性高高效與傳統(tǒng)制造工藝相比，先進制造工藝可極大地提高勞動生產(chǎn)率，大大降低了操作者的勞動強度和生產(chǎn)成本低耗先

6、進制造工藝可大大節(jié)省原材料消耗，降低能源的消耗，提高了對日益枯竭的自然資源的利用率潔凈應(yīng)用先進制造工藝可做到零排放或少排放，生產(chǎn)過程不污染環(huán)境，符合日益增長的環(huán)境保護要求超高速加工技術(shù)超高速加工技術(shù)的研究背景1931年4月德國切削物理學(xué)家薩洛蒙(CarlSalomon)曾根據(jù)一些實驗曲線，即人們常提及的著名的“薩洛蒙曲線”，提出了超高速切削的理論Salomon提出的切削速度與切削溫度曲線超高速切削概念示意圖超高速加工技術(shù)的定義與特征超高速加工技術(shù)是指采用超硬材料刀具和磨具，利用能可靠地實現(xiàn)高速運動的高精度、高自動化和高柔性的制造設(shè)備，以提高切削速度來達到提高材料

7、切除率、加工精度和加工質(zhì)量的先進加工技術(shù)不同加工工藝的切削速度范圍各種材料的切削速度范圍超高速加工技術(shù)的定義與特征超高速加工技術(shù)的定義與特征超高速加工技術(shù)經(jīng)濟效益指標是：在保證加工精度和加工質(zhì)量的前提下，將通常切削速度加工的加工時間減少90％，同時將加工費用減少50％，以此衡量高切削速度的合理性超高速加工技術(shù)的定義與特征超高速加工技術(shù)主要包括超高速切削與磨削機理研究超高速主軸單元制造技術(shù)超高速進給單元制造技術(shù)超高速加工用刀具與磨具制造技術(shù)超高速加工在線自動檢測與控制技術(shù)等超高速加工技術(shù)的定義與特征超高速加工技術(shù)的特征切削力低熱變形小材料切除率高高精度減少工序超高

8、速加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用超