Chapter1 精密與非傳統(tǒng)加工技術(shù)緒論

1、精密與非傳統(tǒng)加工基礎(chǔ)Fundamental of Precision and Non-traditional Machining 現(xiàn)代制造技術(shù)1參考教材袁哲俊、王先逵 主編，精密和超精密加工技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，1999年7月劉晉春、趙家齊、趙萬生 主編，特種加工（第3版）， 機(jī)械工業(yè)出版社，2003年王先逵等. 精密加工技術(shù)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社， 2001年3月，第一版。 張建華等. 精密與特種加工技術(shù)， 機(jī)械工業(yè)出版社， 2003年7月第1版. 2第1章 緒 論在21世紀(jì)中，隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，隨著市場需求個(gè)性化與多樣化，未來先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢是向精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)

2、化、虛擬化、智能化、清潔化、集成化、全球化的方向發(fā)展。當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢大致有以下幾個(gè)方面： 31.1 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢信息技術(shù)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展起著越來越重要的作用 設(shè)計(jì)技術(shù)不斷現(xiàn)代化 成形及改進(jìn)制造技術(shù)向精密、精確、少能耗、無污染方向發(fā)展 加工制造技術(shù)向著超精密、超高速以及發(fā)展新一代制造裝備的方向發(fā)展 工藝由技藝發(fā)展為工程科學(xué)，工藝模擬技術(shù)得到迅速發(fā)展 專業(yè)、學(xué)科間的界限逐漸淡化、消失 綠色制造將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)中獲得越來越多的應(yīng)用 信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展 4超高速、超精密和非傳統(tǒng)加工是先進(jìn)制造技術(shù)

3、的主要發(fā)展方向之一機(jī)械制造技術(shù)從提高精度與生產(chǎn)率兩個(gè)方面同時(shí)迅速發(fā)展超高速加工技術(shù)采用超硬材料的刀具和磨具，通過極大地提高切削速度和進(jìn)給速度來提高材料切除率、加工精度和加工質(zhì)量。以超高速切削和超高速磨削為代表。超精密和非傳統(tǒng)加工技術(shù)主要包括超精密切削（車削、銑削）、超精密磨削、超精密研磨、超精密拋光以及微細(xì)加工；非傳統(tǒng)加工以激光束、電子束、離子束加工為代表的高能束加工 51.2 加工方法分類根據(jù)加工方法的機(jī)理和特點(diǎn)，加工方法可以分為去除加工、結(jié)合加工和變形加工三大類。（1）去除加工去除加工是從工件上去除一部分材料。主要加工方法包括:電火花加工、電解加工、蝕刻、磨削、研磨、珩磨、等離子加工、激光

4、加工、脫碳處理等加工方法。6（2）結(jié)合加工結(jié)合加工是利用理化方法將不同材料結(jié)合在一起，又分為附著、注入和連接三種。附著(Deposition)加工是在工件表面上覆蓋一層物質(zhì)，是一種弱結(jié)合，典型的加工方法是鍍，主要包括：化學(xué)鍍、化學(xué)氣相沉積、電鍍、真空蒸鍍、離子鍍、物理氣相沉積等加工方法；注入(Injection)加工是在工件表面注入某些元素，使之與基體材料產(chǎn)生物化反應(yīng)，是具有共價(jià)鍵、離子鍵、金屬鍵的強(qiáng)結(jié)合，用以改變工件表層材料的力學(xué)機(jī)械性質(zhì)，包括氧化、氮化、活性化學(xué)、陽極氧化、晶體生長、離子生長、離子束外延等加工方法；連接(Jointed)加工是將兩種相同或不同材料通過物化方法連接在一起，包括

5、激光焊接、氣焊、快速成形加工等加工方法。7（3）變形加工變形加工是利用力、熱、分子運(yùn)動(dòng)等手段使工件產(chǎn)生變形，改變其尺寸、形狀和性能，主要包括鍛造、熱流動(dòng)加工、鑄造、液體流動(dòng)加工、液晶定向等加工方法。8加工方法分類（2）從加工過程中的材料流動(dòng)來分析：去除加工是使材料逐漸減少，一部分材料變?yōu)榍行?，這種流動(dòng)稱之為分散流；結(jié)合加工是使材料逐漸增加，這種流動(dòng)稱之為匯合流；變形加工是使材料基本不變,這種流動(dòng)稱之為直通流。近年來,提出了電鑄、晶體生長、分子束外延、快速成形等加工方法，突破了傳統(tǒng)加工概念，特別是快速成形加工是一種利用離散/堆積成形技術(shù)的分層制造，是一種結(jié)合法。 9加工方法分類（3）從加工方法的機(jī)理、特點(diǎn)和傳統(tǒng)來分類：傳統(tǒng)加工是指刀具切削加工、固結(jié)磨料和游離磨料的磨削加工；非傳統(tǒng)加工是指利用電能、磁能、聲能、光能、化學(xué)能、核能等對(duì)材料進(jìn)行加工和處理；復(fù)合加工是采用多種加工方法的復(fù)合作用，進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，相輔相