先進制造技術(shù)簡介.ppt

1、1-1,課題五先進制造技術(shù)簡介,1-2,教 學(xué) 重 點,典型零件的機械加工工藝路線。,教 學(xué) 難 點,本課題重點與難點,工件的安裝、定位基準的選擇。,1-3,6.5.1 精密加工與特種加工,1、精密加工,精密加工一般指加工精度在100.1m（相當于IT5級精度和IT5級以上精度），表面粗糙度Ra值在0.1m以下的加工方法，如金剛車、金剛鏜、研磨、珩磨、超精研、砂帶磨、鏡面磨削和冷壓加工等。用于精密機床、精密測量儀器等制造業(yè)中的關(guān)鍵零件加工，如精密絲杠、精密齒輪、精密蝸輪、精密導(dǎo)軌、精密滾動軸承等，在當前制造工業(yè)中占有極重要的地位。超精密加工是指被加工零件的尺寸公差為0.10.01m數(shù)量級，表面

2、粗糙度Ra值為0.001m數(shù)量級的加工方法。,1-4,6.5.1 精密加工與特種加工,2、特種加工,特種加工是指直接利用電能、聲能、光能、電化學(xué)能、熱能以及特殊機械能對材料進行加工。它與傳統(tǒng)的切削加工方法相比具有許多特點：在加工過程中工具與工件之間沒有顯著的切削力；加工用的工具材料硬度可以低于被加工材料的硬度；能用簡單的運動加工出復(fù)雜的型面。,1）電火花加工 電火花加工是指在一定介質(zhì)中，通過工具電極和工件電極之間脈沖放電的電蝕作用對工件進行的加工。能對任何導(dǎo)電材料加工而不受被加工材料強度和硬度的限制。,1-5,6.5.1 精密加工與特種加工,1-6,6.5.1 精密加工與特種加工,1-7,6.

3、5.1 精密加工與特種加工,）電解加工電解加工是利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽極溶解的電化學(xué)腐蝕將工件加工成形，又稱電化學(xué)加工。電解加工的工具（陰極）不發(fā)生溶解，可長期使用?？稍谝粋€工序內(nèi)完成復(fù)雜形狀的加工。,1-8,6.5.1 精密加工與特種加工,1-9,6.5.1 精密加工與特種加工,）超聲波加工超聲波加工是利用超聲頻振動的工具，使磨料撞擊和拋磨工件，進行成形的一種加工方法。 超聲波加工主要靠磨粒作用去除工件材料，加工設(shè)備較簡單，操作及維護方便。加工精度可達0.02m，表面粗糙度 Ra值達1.250.1m。超聲波加工廣泛用于各種超硬脆材料，特別是不導(dǎo)電的非金屬材料的加工。,1-10,6.5.1

4、精密加工與特種加工,）激光加工激光加工是利用能量密度很高的激光束使工件材料熔化、蒸發(fā)和氣化而予以去除的高能束加工。,1-11,6.5.2 機械制造自動化,1、成組技術(shù),成組技術(shù)是一門生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，它研究如何識別和發(fā)掘生產(chǎn)活動中有關(guān)事物的相似性，并把相似的問題歸類成組，尋求解決這一組問題相對統(tǒng)一的最優(yōu)方案，以取得所期望的經(jīng)濟效益。成組技術(shù)應(yīng)用于機械加工方面，乃是將多種零件按其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、毛坯、材料及工藝要求的相似性，通過一定手段對零件分類成族，并按各零件族的工藝要求配備相應(yīng)的工裝設(shè)備，采用適當?shù)牟贾眯问浇M織成組加工，從而達到擴大批量的目的。使得多品種小批量生產(chǎn)也能獲得近似于大批大量生產(chǎn)的

5、經(jīng)濟效果。,1-12,6.5.2 機械制造自動化,將品種眾多的零件按其相似性分類以形成為數(shù)不是很多的零件族；把同一零件族中諸零件分散的小批量匯集成較大的成組生產(chǎn)量；這樣成組技術(shù)巧妙得把品種多轉(zhuǎn)化為“少”，把產(chǎn)量小轉(zhuǎn)化為“大”，這就有效地解決了傳統(tǒng)小批生產(chǎn)方式的缺點，為提高多品種、中小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟效益開辟了廣闊的道路。成組技術(shù)已廣泛應(yīng)用于設(shè)計、制造和管理等各個方面。,1-13,6.5.2 機械制造自動化,將計算機輔助工藝規(guī)程設(shè)計（CAPP）是在成組技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過向計算機輸入被加工零件的原始數(shù)據(jù)、加工條件和加工要求，由計算機自動地進行編碼、編程直至最后輸出經(jīng)過優(yōu)化的工藝規(guī)程卡的過程。 CAP

6、P可使工藝人員避免查閱冗長的資料、數(shù)值計算，填寫表格等重復(fù)的繁重工作，大幅度地提高工藝人員的工作效率，提高生產(chǎn)工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量。它還可以考慮多方面的因素進行優(yōu)化設(shè)計，以高效率、低成本、合格的質(zhì)量和規(guī)定的標準化程度來擬訂一個最佳的制造方案，從而把產(chǎn)品的設(shè)計信息轉(zhuǎn)為制造信息。它是計算機輔助制造的重要環(huán)節(jié)，是連接計算機輔助制造和計算機輔助設(shè)計的紐帶，因此在現(xiàn)代機械制造業(yè)中有重要的作用。,2、計算機輔助工藝規(guī)程設(shè)計,1-14,6.5.2 機械制造自動化,數(shù)控加工技術(shù)是為了實現(xiàn)機床控制自動化要求而發(fā)展的。它是指用代碼化的數(shù)字、字母及符號表示加工要求、零件尺寸及其參數(shù)、加工步驟等，通過控制介質(zhì)，輸入到控

7、制裝置，經(jīng)過微機進行處理與計算，發(fā)出各種控制信號與數(shù)據(jù)，使機床各部件自動協(xié)調(diào)運動，實現(xiàn)自動加工的技術(shù)。采用數(shù)控加工技術(shù)的機床，稱為數(shù)控機床。數(shù)控加工的主要特點是：加工的零件精度高；生產(chǎn)效率高；特別適合加工形狀復(fù)雜的輪廓表面；有利于實現(xiàn)計算機輔助制造；對操作者（不含編程人員）技術(shù)水平的要求相對較低；初始投資大、加工成本高。此外，數(shù)控機床是技術(shù)密集型的機電一體化產(chǎn)品，數(shù)控加工技術(shù)的復(fù)雜性和綜合性加大了維修工作的難度，需要配備素質(zhì)較高的維修人員和維修設(shè)備。,3、數(shù)控加工,1-15,6.5.2 機械制造自動化,數(shù)柔性制造系統(tǒng)（FMS）是現(xiàn)代機械制造業(yè)中的新型自動化生產(chǎn)設(shè)備，它是為填補占機械制造中70的

8、中小批量生產(chǎn)自動化而發(fā)展起來的。它主要包括若干臺數(shù)控機床和加工中心（或其他直接參加產(chǎn)品零部件生產(chǎn)的自動化設(shè)備），用一套自動物料（包括工件和刀具）搬運系統(tǒng)連接起來，由分布式多級計算機系統(tǒng)進行綜合管理與控制，以適應(yīng)柔性的高效率零件加工（或零部件生產(chǎn)）。所謂柔性的零件加工是指能夠同時地和交替地加工不同的但是同系統(tǒng)的零件。柔性制造系統(tǒng)的適用范圍很廣，它主要解決了單件小批生產(chǎn)的自動化和中大批多品種的自動化加工。它把高柔性、高質(zhì)量、高效率結(jié)合和統(tǒng)一起來，在當今具有很強的生命力。,4、柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng),1-16,6.5.2 機械制造自動化,計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）是由計算機管理系統(tǒng)、計算機輔助設(shè)計與制造CAD/CAM以及柔性制造系統(tǒng)F