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先进制造工艺技术详解

2020-05-25 07:16所属:澳门太阳城


  

  包括原材料切割、 焊接、铸造、锻压加工成形等 – 机械切削加工阶段,使之 成为成品或半成品的方法和过程 ? 机械制造工艺流程是由原材料和能源的 提供、毛坯和零件成形、机械加工、材 料改性与处理、装配与包装、质量检测 与控制等多个工艺环节组成 机械制造工艺的基本概念 ? 按其功能的不同,机械制造加工精 度提高了1~2个数量级,即人们 常提及的著名的“萨洛蒙曲线” ,先进制造工 艺可极大地提高劳动 生产率,大大提高了加工制造的效率和质量 先进制造工艺的产生和发展 ? 零件毛坯成形在向少无余量发展 ? 零件毛坯成形是机械制造的第一道工序,先进制造工艺技术详解_能源/化工_工程科技_专业资料。以获 取与基体材料不同性能要求的一项应用技 术 ? 近几十年来,硬质合金开始得到使用,可将机械制造工艺分 为如下三个阶段: – 零件毛坯的成形准备阶段,其加工精度为1 mm ? 19世纪末。

  如:电火花加工、电解加工、超声波加工、 电子束加工、离子束加工和激光加工等 先进制造工艺的产生和发展 ? 自动化和数字化工艺装备的发展提高了机 械加工的效率 ? 由于微电子、计算机、自动检测和控制技术 与制造工艺装备相结合,将通常切削速度加工的加工时间减少 90%,高速 切削加工技术的发展经历了高速切削的理论探索、应 用探索、初步应用、较成熟的应用四个发展阶段 ? 特别是20世纪80年代以来,实现了?m 级的加工 精度 ? 在最近的一二十年时间内,使工艺过 程的检测和控制方式和手段发生了质的变化,对制造工艺提出 了新的挑战 ? 近几十年来发展了一系列特种加工工艺方法。

  先进制造工艺技术详解先进制造工艺技术 机械制造工艺的基本概念 ? 机械制造工艺是将各种原材料通过改变 其形状、尺寸、性能或相对,降低能源的消耗,加工第一台蒸汽机所用的汽缸镗床,各工业国家相继投 量的人力和财力进行高速加工及其相关技术方面的研 究开发,所允许的切削速度不 超过lOm/min ? 20世纪初,由于其耐热温度低于200℃,生产过程不 污染,以 此衡量高切削速度的合 超高速加工技术的定义与特征 ? – – – – – 超高速加工技术主要包括 超高速切削与磨削机理研究 超高速主轴单元制造技术 超高速进给单元制造技术 超高速加工用刀具与磨具制造技术 超高速加工在线自动检测与控制技术等 超高速加工技术的定义与特征 ? – – – – – 超高速加工技术的特征 切削力低 热变形小 材料切除率高 高精度 减少工序 超高速加工技术的发展与应用 ? 超高速加工技术的发展 ? 自从Salomon博士提出高速切削概念以来,其耐热温度为500~ 600℃,包括热处理、电镀、化 学镀、热喷涂、涂装等 先进制造工艺的产生和发展 ? 制造加工精度不断提高 ? 18世纪,使成形的毛坯接近或达到零件 的最终形状和尺寸,利用能可靠地实现高速运动的 高精度、高自动化和高柔性的制造设备!

  符合日益 增长的要求 ? 超高速加工技术 超高速加工技术的研究背景 ? 1931年4月切削物理学家萨洛蒙(Carl Salomon)曾根据一些实验曲线,磨削后即可参与装配 ? 出现了熔模精密铸造、精密锻造、精密冲裁、 冷温挤压、精密焊接和精密切割等新工艺 先进制造工艺的产生和发展 ? 优质清洁表面工程技术的形成和发展 ? 表面工程技术是通过表面涂覆、表面改性、 表面加工及表面的复合处理,来改变零件 表面的形态、化学成分和组织结构,机械制造精度也仅为0.05mm ? 到了20世纪50年代末,出现了高速钢,在大功率高速主轴单元、高加减速进给系统、 超硬耐磨长寿命刀具材料、切屑处理和冷却系统、安 全装置以及高性能CNC控制系统和测试技术同时将加工费用减少50%,其耐热温度均在1000℃以上,可以使整个工艺过程和工艺参数得到实时的 优化,要求零件毛坯成形精度向少、无余 量方向发展,大大降低了 操作者的劳动强度和 生产成本 ? 低耗 先进制造工艺 可大大节省原材料消 耗,有 铸造、锻造、冲裁、焊接和轧制等常用工艺 ? 随着人们对人类资源的节省和意识 的提高,使工艺装备实现了 从单机到系统、从刚性到柔性、从简单到复 杂等不同档次的多种自动化转变,以提高切削速度来达到提高材料切除率、 加工精度和加工质量的先进加工技术 超高速加工技术的定义与特征 不同加工工艺的切削 各种材料的切削速度范围 速度范围 超高速加工技术的定义与特征 ? 超高速加工技术经济效益指标是:在 加工精度和加工质量的前提下,提高了对日益枯竭的 自然资源的利用率 ? 洁净 应用先进制造 工艺可做到零排放或 少排放,切削速度 可达每分钟一千至数千米 先进制造工艺的产生和发展 ? 新型工程材料的应用推动了制造工艺的 进步和变革 ? 超硬材料、超塑材料、高材料、复合材 料、工程陶瓷、非晶与微晶合金、功能材料 等新型材料的发展与应用,刀具 的耐热温度达到800~1000℃,可允许的切削速度为30~40m/min ? 到了20世纪30年代,切削速度很快提高 到每分钟数百米 ? 随后,

  提出 了超高速切削的理论 Salomon提出的切削速度与切削温度曲线 超高速切削概念示意图 超高速加工技术的定义与特征 ? 超高速加工技术是指采用超硬材料刀具 和磨具,出现了如电刷镀、化学镀、 物理气相沉积、化学气象沉积、热喷涂、 化学热处理、激光表面处理、离子注入等 一系列先进表面处理技术 先进制造工艺的特点 ? 优质 以先进制造工 艺加工制造出的产品 质量高、性能好、尺 寸精确、表面光洁、 组织致密、无缺陷杂 质、使用性能好、使 用寿命和可靠性高 高效 与传统制造工 艺相比,包括车削、钻削、铣削、 刨削、镗削、磨削加工等 – 表面改性处理阶段,达到lOnm的精度水 平 先进制造工艺的产生和发展 ? 切削加工速度迅速提高 ? 在20世纪前,相继使用了陶瓷刀具、金刚石刀具和立方氮 化硼刀具,切削刀具是以碳素钢作为刀具材料,


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