先进制造技术 ppt课件
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先进制造技术课件
工业机器人编程与操作实践
工业机器人概述
工业机器人是一种能够自动执 行工作任务的机器装置，具有 高度的灵活性、精确性和可靠 性，广泛应用于焊接、装配、 搬运、喷涂等领域。
工业机器人编程技 术
工业机器人编程是实现机器人 自动化作业的关键技术，包括 示教编程、离线编程和自主编 程等方式，通过编程实现对机 器人运动轨迹、作业顺序和作 业参数等控制。
05 精益生产与持续改进方法
精益生产理念及实施步骤
精益生产理念
追求卓越、消除浪费、持续改进、 全员参与。
实施步骤
明确目标、识别价值流、消除浪费、 持续改进。
关键成功因素
领导层的支持、员工的参与、持续 改进的文化。
价值流图分析和改善措施
价值流图分析
识别生产过程中的价值流和非价值流，找出浪费和瓶颈。
发展历程
从手工制造到机械制造，再到数字化、 智能化制造，先进制造技术经历了多 个发展阶段，不断推动着制造业的转 型升级。
特点及优势分析
特点
高精度、高效率、高柔性、集成化、 智能化等。
优势分析
先进制造技术能够显著提高生产效率 、降低生产成本、提高产品质量和一 致性，同时能够满足个性化、定制化 生产需求，提升企业竞争力。
循环经济模式
以资源节约和循环利用为特征， 通过废弃物回收、再生利用等手 段，将经济活动组织成一个“资 源-产品-再生资源”的反馈式流 程。
清洁生产技术与循环 经济的关系
清洁生产是实现循环经济的基础 和手段，而循环经济则为清洁生 产提供了更广阔的应用空间和政 策支持。
企业实施绿色制造战略路径选择
加强绿色技术创新
增材制造的应用领域
增材制造技术广泛应用于航空、医疗、汽车等领域，如制造飞机发动机零件、人体植入物 、汽车轻量化零件等。
先进制造技术绪论PPT49页
先进制造领域的关键技术
集成化技术； 智能化技术； 网络技术； 分布式并行处理技术； 多学科、多功能综合产品开发技术； 虚拟现实技术； 人——机——环境系统技术。
第三节 先进制造技术的现状及发展趋势
发展现状 制造科学已成为多学科交叉的学科
制造技艺→制造技术→制造科学；
制造活动的社会性、制造系统的开放性→制造科学综 合性；
制造是涉及制造工业中产品设计、物料选择、生产计 划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务 的一系列相关活动和工作的总称。
1、制造的概念
• 制造技术（Manufacturing Technology) 按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物
资工具，将原材料物化为人类所需产品的工程技术。即： 使原材料成为产品而使用的一系列技术的总称
柔性制造系统、计算机集成制造系统、网络化制造、智能 制造系统、及时生产、精良生产、敏捷制造……
工业的概念
工业 由制造业、采掘业以及电力、燃气、 和水的生产供应业构成，制造指第二产业中 除采掘业、电力、燃气及其生产和供应业、 建筑业以外的所有行业。
先进制造技术定义
制造业不断吸收机械、电子、信息、能源及现代系统管 理等方面的成果，并综合应用于产品设计、制造、检测、 管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优 质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的 产品市场的适应能力和竞争能力并取得理想经济效果的 制造技术总称。
第一章 绪论
第一节 先进制造技术及其主要特点 第二节 先进制造技术的构成及分类 第三节 先进制造技术的应用及发展趋势
第一节 先进制造技术及其主要特点
1、制造的概念
1.1 概念 制造（Manufacturing): 是人类所有经济活动的基石，是人类历史发展和文明进
先进制造技术课件(PPT 28页)
第一章先进制造技术概述
2、先进制造技术的特点 （2）. 先进制造技术是面向新世纪的技术系统，它的目的很 明确，即提高制造业的综合效益（包括经济效益、社会效益 和环境生态效益），赢得激烈的国际市场竞争。 （3）.先进制造技术并不抛弃传统技术，而是不断用科技新 手段去研究它，并运用科技新成果去改造它，充实它。特别 是利用先进技术研究传统工艺的成形原理，建立数学模型， 并利用优化设计技术进行传统工艺方法的优化。
第一章先进制造技术概述
2、先进制造技术的特点 （7）.先进制造技术不是一项具体技术，它是利用系统工程 技术将各种相关技术集成的一个有机整体。 （8）. 先进制造技术特别强调环境保护，既要求其产品是所 谓的“绿色商品”，又要求产品的生产过程是环保型的。
第一章先进制造技术概述
3. 先进制造技术特点的具体体现 （1）.高效率 在提高生产效率方面，提高自动化程度是各国致力发展的方 向。近些年来，计算机数控（CNC）、计算机辅助设计与制 造（CAD∕CAM）、柔性制造系统（FMS）和计算机集成 制造系统（CIMS）发展非常迅速。各种新理论层出不穷， 如敏捷制造、快速原型制造、并行工程、及时生产、虚拟制 造，集成相关信息和资源，其本质均是实现高效率、自动化 生产的思想。就应用于实践的CNC、FMC、FMS来看，已 有力地显示出其有柔性化、自动化、资源共享和高效率的强 大生命力。
第一章先进制造技术概述
（2） 、高精度
在提高精度方面，从精密加工发展到超精密加工，这是世界 各主要工业发达国家致力发展的方向。例如，超大规模集成电 路、导弹火控系统、惯导陀螺、精密仪器、精密雷达、精机 床等都需要采用超精密加工技术。众所周知，在飞机、潜艇等 军事设施中使用的精密陀螺、复印机的磁鼓、大型天文望远镜 以及大规模集成电路的硅片等高新技术产品都需要超精密加工 技术的支持。精密加工是指加工精度在0.1-1µm之间，表面粗 糙度Ra在0.1µm以下的加工方法；而加工精度控制在0.1µm 以下，表面粗糙度Ra在0.02µm以下的加工方法则称为超精密 加工。
机械制造--先进制造技术PPT(18张)
第12章 先进制造技术简介
12.1.3 先进制造技术的发展趋势
1.集成化 2.柔性化 3.智能化 4.虚拟化 5.绿色化 6.高精度
第12章 先进制造技术简介
12.2 计算机辅助工艺规程设计（CAPP）
计 算 机 辅 助 工 艺 规 程 设 计 （ Computer Aided Process Planning），简称 CAPP。它利用计算机的快速处理信息功能和具 有各种决策功能的软件来自动生成工艺文件，是连接产品设计 与产品制造的桥梁。
第12章 先进制造技术简介
4.先进制造技术的动态性 先进制造技术没有一个固定的模式，是针对一定的应用目标，不断地吸收各种高新技术，
并将其渗透到制造系统的各个部分和制造活动的整个过程，而逐渐形成、不断发展的新技术， 因而其内涵不是绝对的，也不是一成不变的。反映在不同的时期，先进制造技术有其自身的特 点。
教学重点
1．了解先进制造技术的特点、体系结构和发展趋势。 2．理解计算机辅助工艺规程设计的分类。 3．明确计算机辅助工艺规程设计的基本工作过程和设计步骤。 4．了解先进制造技术和自动化工艺设计系统。
教学难点
了解先进制造技术和自动化工艺设计系统。
课时安排
4学时
主要概念
1．创成式CAPP系统 2．成组编码法 3．型面描述法 4．工艺数据库
5.先进制造技术应用的广泛性 先进制造技术包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术，并将其综合应用于制造的全过 程，覆盖了产品设计、生产准备、加工与装配、销售使用、维修服务甚至回收再生等整个过程。 6.先进制造技术的系统性
先进制造技术比传统的制造技术更加重视技术与管理的结合，更加重视制造过程组织和管 理体制的简化以及合理化，从而产生了一系列先进的制造模式。
《先进制造技术概论》PPT课件
2021/6/10
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3. FMF柔性制造工厂
FMF是FMS扩大达到全厂范围内的生产管理过程。机械加工过程和物料 储运过程全盘自动化。它的主要特点是： （1）分布式多级计算机系统，生产计划、日生产进度计划的生产管理 的主计算机，它与CAD/CAM系统相联，以取得自动编制加工用的数控程 序数据。 （2）FMF全部的日程计划进度和作业可以由主计算机和各级计算机通 过在线控制系统进行调整，并可以进行无人化加工。 （3）CNC机床的数量一般在十几台到几十台。可以是各种形式的加工 中心、车削中心、CNC机床等。 （4）系统可以全自动地加工各种形状、尺寸和材料的工件。全部刀具 可以自动交换、自动检测磨损或损坏的刀具，能自动更新废旧刀具。 （5）物料储运系统必须包括自动立体仓库，以满足存取为数众多的工 件和刀具的需求。系统可以从自动立体仓库中提取所需的坯料，并以 最有效的途径实现物流和进行加工。
后者是CAD模块与CAM模块的无缝集成，其系统内部通过中性 文件获取其它CAD系统的图形信息。
2021/6/10
5
数控编程的内容与步骤
进行工艺处理 数值计算 编制工件的数控加工程序 制备控制介质 校核加工程序
2021/6/10
6
7.2 成组技术（GT）
市场竞争日趋激烈，产品更新换代越来越快，产品品种 增多，而每种产品的生产数量却并不很多。世界上75％~80％ 的机械产品是以中小批生产方式制造的。
码位组成，每一码位包括从0到9的10个特征项号，详见图
12-1和表12-1、12-2、12-3、12-4、12-5。
➢JLBM-1系统的特点是零件类别按名称类别矩阵划分，便于
检索，码位适中，又有足够的描述信息的容量。
➢202日1/6/本10 KK系统。
先进制造技术课件(PPT292页)
在几何形体上，极大、极小、 极厚、极薄、极平、极柔、极圆、 极方以及奇形怪状；在物理性能 上，极高硬度、极高塑性、极大 弹性、极大脆性、极强磁性、极 强辐射性、极强腐蚀性，奇性怪 能。
极端制造（纳米技术）
美国赖斯大学的科学家2005年利用纳米 技术制造出了世界上最小汽车。
极端性能
喷墨打印时加热器在十万分之一秒内 升温至三百多度，使喷嘴内形成约100 大气压。由此从喷嘴中喷出直径为1微 米、体积为4微微升（最小墨滴量仅为 1.3微微升）的墨滴，速度每秒24000 滴 每个喷嘴的直径只有1微米，相当于一 根头发的1/70。
“智”：智能化制造
所谓智能制造系统是一种由智能机 器和人类专家共同组成的人机一体化智 能系统，它在制造过程中能进行智能活 动，诸如分析、推理、判断、构思和决 策等。
“智”：智能化制造
智能制造技术的宗旨在于通过人与 智能机器的合作共事，去扩大、延伸 和部分地取代人类专家在制造过程中 的脑力劳动，以实现制造过程的优化。 将智能技术注入先进制造技术和产品， 可使之具有智慧，能部分代替人的脑 力劳动。
将数字技术用于制造过程，可大 大提高制造过程的柔性和加工过 程的集成性，从而提高制造过程 的质量和效率。
三维扫描、CAD、CAE、CAM 等的集成。
“精”：精密化制造 精密制造技术是指零件毛坯成形后 余量小或无余量、零件毛坯加工后精 度达亚微米级的生产技术总称。
一般认为：0.1nm-100nm为纳米 尺度空间，100nm-1000nm为亚微 米体系。
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
极端制造（纳米技术）
美国赖斯大学的科学家2005年利用纳米 技术制造出了世界上最小汽车。
极端性能
喷墨打印时加热器在十万分之一秒内 升温至三百多度，使喷嘴内形成约100 大气压。由此从喷嘴中喷出直径为1微 米、体积为4微微升（最小墨滴量仅为 1.3微微升）的墨滴，速度每秒24000 滴 每个喷嘴的直径只有1微米，相当于一 根头发的1/70。
“智”：智能化制造
所谓智能制造系统是一种由智能机 器和人类专家共同组成的人机一体化智 能系统，它在制造过程中能进行智能活 动，诸如分析、推理、判断、构思和决 策等。
“智”：智能化制造
智能制造技术的宗旨在于通过人与 智能机器的合作共事，去扩大、延伸 和部分地取代人类专家在制造过程中 的脑力劳动，以实现制造过程的优化。 将智能技术注入先进制造技术和产品， 可使之具有智慧，能部分代替人的脑 力劳动。
将数字技术用于制造过程，可大 大提高制造过程的柔性和加工过 程的集成性，从而提高制造过程 的质量和效率。
三维扫描、CAD、CAE、CAM 等的集成。
“精”：精密化制造 精密制造技术是指零件毛坯成形后 余量小或无余量、零件毛坯加工后精 度达亚微米级的生产技术总称。
一般认为：0.1nm-100nm为纳米 尺度空间，100nm-1000nm为亚微 米体系。
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
先进制造技术介绍ppt课件
13
结果: X-deflection
图中显示了X方向的变形分布。箭头所指的区域向里移动了约0.3~ 0.4 mm14。
结果: Y-deflection
图中显示了Y 方向的变形 分布。
箭头所指的 区域向里移 动了约1.1 ~ 1.2 mm。
其它区域的 变形都较为 均匀，因此， 只需考虑上 部区域的变 形。
4
模具计算机辅助设计CAD
• 典型的数字化设计效果图(作品)
5
汽车仪表板
6
二板模
7
三板模具
8
汽车覆盖件模具
9
精密手机模具
10
模具CAE分析 填充形式
填充型式较为 均匀，因此锁 模力不会过大。 在本方 案中, 从浇口 到填充末端的 距离很长，因 此需要采用合 适的保压工艺。
11
结果:型腔冷却效果
1一先迚制造技术介绍1先迚制造技术是传统制造技术丌断吸收机械电子信息材料能源及现代管理等方面的科技成果并将其综合应用于制造行业的产品设计制造检测管理销售使用服务等的制造全过程以实现优质精良快速灵活生产并取得理想技术经济效果的制造技术群的总称
一、先进制造技术介绍
1、先进制造技术
是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、 能源及现代管理等方面的科技成果，并将其综合应用于制 造行业的产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服 务等的制造全过程，以实现优质、精良、快速、灵活生产， 并取得理想技术经济效果的制造技术群的总称。
15
结果: Z-deflection
图中显示了z方向的变形分布。
16
红箭头所指的区域向下移动了约0.7 mm。
17
18
模具CAM三轴加工
19
模具CAM五轴加工叶边
结果: X-deflection
图中显示了X方向的变形分布。箭头所指的区域向里移动了约0.3~ 0.4 mm14。
结果: Y-deflection
图中显示了Y 方向的变形 分布。
箭头所指的 区域向里移 动了约1.1 ~ 1.2 mm。
其它区域的 变形都较为 均匀，因此， 只需考虑上 部区域的变 形。
4
模具计算机辅助设计CAD
• 典型的数字化设计效果图(作品)
5
汽车仪表板
6
二板模
7
三板模具
8
汽车覆盖件模具
9
精密手机模具
10
模具CAE分析 填充形式
填充型式较为 均匀，因此锁 模力不会过大。 在本方 案中, 从浇口 到填充末端的 距离很长，因 此需要采用合 适的保压工艺。
11
结果:型腔冷却效果
1一先迚制造技术介绍1先迚制造技术是传统制造技术丌断吸收机械电子信息材料能源及现代管理等方面的科技成果并将其综合应用于制造行业的产品设计制造检测管理销售使用服务等的制造全过程以实现优质精良快速灵活生产并取得理想技术经济效果的制造技术群的总称
一、先进制造技术介绍
1、先进制造技术
是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、 能源及现代管理等方面的科技成果，并将其综合应用于制 造行业的产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服 务等的制造全过程，以实现优质、精良、快速、灵活生产， 并取得理想技术经济效果的制造技术群的总称。
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结果: Z-deflection
图中显示了z方向的变形分布。
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红箭头所指的区域向下移动了约0.7 mm。
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模具CAM三轴加工
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模具CAM五轴加工叶边
先进制造技术(高级研修班PPt课件)
我国制造业面临的形势
中国制造！世界第一制造大国！！
但是……
我国制造业面临的形势
高档产品：外国品牌，中国制造。春秋战国、
各霸一方，GDP算你的，利润分去一半
中档产品：中国品牌，外国核心技术，你赚
小头，他赚大头，价格大战，走进微利时代 低档产品：自相杀价，争相出口，贸易壁垒 重重：环保、安全加上反倾销制裁
铣削卡盘
指纹确认 操作许可
加工任务完成情况和机 床状态可用手机查询
我国制造业面临的形势
——中国生产了世界上29%的彩色电视机，24% 的洗衣机，16%的电冰箱，50%以上的空调机， 70%的玩具，55%的照相机，30%的微波炉，42% 的显示器，75%的钟表，50%的缝纫机，83%的小 型拖拉机，40%的自行车，44%的摩托车， 70% 的收录机， 70% 的DVD机， 50%的电话机， 60%的微特电机， 40%的一次性电池， 60%人造 金刚石微粉……
Technology——AMT）作为一个专用名词，
是在20世纪80年代末期，由美国根据本国制
造业面临的挑战和机遇，对其制造业存在的
问题进行深刻的反省，为了加强其制造业的
竞争力和促进国民经济增长而提出，并得到 充分的重视。
先进制造技术的提出
——从技术发展角度看：以计算机为中心的 新一代信息技术的发展，全面推进了制造技 术的飞跃发展，使制造技术达到从未有过的
我国制造业面临的形势
空调 摩托车 自行车 电视机 DVD/VCD 鞋袜
世 界 市 场 占 有 率
微机 洗衣机
手机 服装 冰箱 汽车 收录机
資料來源： DigiTimes Research
百万
千万
1亿
产量
先进制造技术(PPT 78页)
传统制造技术+信息技术+自动化技术+现代管理技术=先进制造技术
AMT特征
传统制造技术
仅驾驭生产过程 系统性 物质流和能量流
先进制造技术
能驾驭生产过程 物质流、信息流和能量流
仅指将原材料变为 贯穿从产品设计、加工制造到产品销售 广泛性 成品的加工工艺 的整个过程
集成性 动态性
学科专业单一、独 立，相互间界限分 明
尤里卡计划（EREKA）：1988年用5亿美元资助16个欧洲
国家、600家公司的165个合作性高科技研究开发项目。
信息技术研究发展战略计划（ESPRIT）：在13个成员
国向5500名研究人员提供了资助，明确设计原理、工厂自动化、 生产过程管理三大课题。
欧洲工业技术基础研究计划（BRITE）：重点资助材
1.社会经济发展背景
（1）消费需求：主题化、个性化和多样化，产品寿命周期缩短。
（2）全球性产业结构调整：制造商之间既有激烈竞争，又有基 于实力的合作。
（3）快速响应市场：满足已有和潜在顾客需求，主动适应市场， 引导市场，是赢得竞争，获取最大利润的关键。
先进制造技术产生的背景
2.科学技术发展背景
（1）制造技术在向宏观(制造系统)和微观(超精密加工)两 个方向发展
5.系统性
随着微电子、信息技术的引入，先进制造技术能驾驭信息生成、 采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以 驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
6.动态性
不断地吸收各种高新技术成果，将其渗透到企业生产的所有领域 和产品寿命循环的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活 的生产。
先进制造技术的体系结构及分类
先进制造技术的体系结构
AMT特征
传统制造技术
仅驾驭生产过程 系统性 物质流和能量流
先进制造技术
能驾驭生产过程 物质流、信息流和能量流
仅指将原材料变为 贯穿从产品设计、加工制造到产品销售 广泛性 成品的加工工艺 的整个过程
集成性 动态性
学科专业单一、独 立，相互间界限分 明
尤里卡计划（EREKA）：1988年用5亿美元资助16个欧洲
国家、600家公司的165个合作性高科技研究开发项目。
信息技术研究发展战略计划（ESPRIT）：在13个成员
国向5500名研究人员提供了资助，明确设计原理、工厂自动化、 生产过程管理三大课题。
欧洲工业技术基础研究计划（BRITE）：重点资助材
1.社会经济发展背景
（1）消费需求：主题化、个性化和多样化，产品寿命周期缩短。
（2）全球性产业结构调整：制造商之间既有激烈竞争，又有基 于实力的合作。
（3）快速响应市场：满足已有和潜在顾客需求，主动适应市场， 引导市场，是赢得竞争，获取最大利润的关键。
先进制造技术产生的背景
2.科学技术发展背景
（1）制造技术在向宏观(制造系统)和微观(超精密加工)两 个方向发展
5.系统性
随着微电子、信息技术的引入，先进制造技术能驾驭信息生成、 采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以 驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
6.动态性
不断地吸收各种高新技术成果，将其渗透到企业生产的所有领域 和产品寿命循环的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活 的生产。
先进制造技术的体系结构及分类
先进制造技术的体系结构
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第三章 先进制造工艺技术
2. 成型工艺特点及研究方向 粉末冶金工艺一般具有以下特点： (1) 可以得到近净形零件； (2) 通过粉末合金成分的配合，可以得到符合零件性能要 求的制品； (3) 也适合于大批量生产。
第三章 先进制造工艺技术
粉末成型领域的主要研究方向是：
(1) 粉末制造技术，例如急冷凝固粉末、机械合金化(MA) 粉末、超微(1 μm以下)粉末的制备等。
(3) 新的挤压成型法。常规金属挤压仅限于铝和铜一类延 性材料，而高强度材料和高温材料只能采用锻造与机加工方 法。新的挤压法可通过调节金属粉末/粘结剂混合系统的粘度 来制取挤压料，然后用挤压塑性材料的常规挤压机进行挤压。 可像金属注射成型那样，用溶剂萃取法去除粘结剂，而后经 烧结可制得棒、管等一类致密型材。通过调节粉末坡度与烧 结参数，也可制取壁上有开孔的管，由此制成过滤器及其他 功能产品。
(2) 成型及固化技术，例如冷等静压成型(CIP)和热等静 压成型(HIP)、粉末锻造、电磁成型、金属粉末注射成型(MIM) 等。
新开发的粉末材料需配以优化的固化及成型技术。另外， 比较成熟的模具成型技术亦存在工艺优化的需求。复杂零件的 粉末精确成型(公差达±0.02 mm)也需要高精度、智能化的成 型和固化设备的支持。这些问题共同的特点是对技术诀窍或经 验的依赖程度很大。
1. 粉末成型方法
(1) 磁动力压制。装于精密模具中的松散铁粉，经磁场径向 压制可达到很高的密度，同时克服了单轴模压方法中限制轴向 长过程
第三章 先进制造工艺技术
(2) 爆炸压制。爆炸压制是得到高密度坯料的好方法。 冲击波通过粉末即可将粉末压制成坯。光学研究表明，对于 柱形试样，为使密度均匀，冲击波的形状应该是锥形的。
第三章 先进制造工艺技术
3.1.2 精密洁净铸造 1. 精密砂型铸造(Precision Sand Casting)
(1) FM法。FM为法语Fonte Mince(薄壁铁)的缩写。FM法 采用冷芯盒砂芯叠箱造型，在低压下进行浇注。这种方法已 成功地用于大量生产壁厚仅2.8 mm的球墨铸铁排气管。法国 一铸造厂已建成日产2500根排气管的生产线(1992年)，其主要 用户为美国通用汽车公司Cadillac豪华型轿车部。
第三章 先进制造工艺技术 (2) Zeus法。Zeus法采用冷芯盒砂芯组芯造型，重力浇 注。由于所用的工艺装备(芯盒)制造得十分精确，因而可获得 尺寸十分精确的铝铸件，这种方法可以生产壁厚仅2.5 mm的复 杂铝合金发动机缸体、缸盖。
(3) Cosworth法。Cosworth法(见图3-2)采用冷芯盒砂芯 组芯造型，但是它使用锆砂(通常在铸造生产中使用石英砂)， 利用电磁泵来实现在可控压力下使铝合金液由下而上地充填铸 型。由于锆砂的热膨胀率很小而且恒定，因而有利于获得尺寸 精确度高的铸件。但是，由于锆砂导热性极好，比石英砂高出 两倍多，因而用它所造的砂型难以浇注出壁厚小于4 mm的铝铸 件。此外，砂芯采用机械组装，组装后砂型如同一个整体，也 有利于确保铸件尺寸精度。
第三章 先进制造工艺技术
(4) 吹气装粉法。因粉末流动性差，故往往在压模装粉时 出现粒度偏析。新开发出的吹气装粉法将少量气体吹入装粉靴 中，因而改善了粉末的流动性，降低了粒度偏析，缩短了装粉 时间。
(5) 温压。温压工艺是利用温度与压力使粉末致密化的， 其最终密度可达7.25～7.458 g/cm3。各种温压工艺都有一定的 温度范围。温压工艺应用于汽车零件等高强度、小型化的开发 制造过程。
第三章 先进制造工艺技术
今天被普遍接受的“挤压铸造”定义是：一种具有低的 充型速率，最低限度的扰动，并在整个凝固期间保持高压的 工艺方法，它能稳定地制造进行固熔热处理的高度整体性的 铸件。
汽车发动机铝合金活塞可以由加热的含超过25%陶瓷或耐 磨金属纤维的预制件挤压铸造而成。该工艺方法将增强材料 安放在需要的部位，如活塞圆顶或上活塞环槽处，以达到耐 热及耐磨等目的。
第三章 先进制造工艺技术
第三章 先进制造工艺技术
3.1 精密成型技术 3.2 精密与超精密加工技术 3.3 超高速加工技术 3.4 特种加工技术 3.5 微细加工技术 复习思考题
第三章 先进制造工艺技术
3.1 精密成型技术
3.1.1 粉末冶金
粉末冶金是一种精密成型工艺，成品件可以达到相当高的 精度和表面粗糙度，可以不经任何后续加工直接应用，也可以 进行一定的精加工。图3-1所示为粉末冶金工艺过程。
这种方法在大量生产中应用后发现还有不少有待解决的技 术问题，例如：用于制造消失模的模具成本高和制造周期长， 消失模因刚度差在紧砂过程中易变形，铸件表面质量不稳定， 等等。
第三章 先进制造工艺技术
B）工艺过程
（P104）
第三章 先进制造工艺技术
3. 挤压铸造(Squeeze Casting)
所谓“挤压铸造”，是指将液体金属在不受扰动、不卷进 空气的条件下充填金属铸型，随后又使铸件在高压下完成凝固 过程，从而获得优质可热处理的铸件的工艺方法。这种最初作 为液态冲压而开发的“挤压铸造”，目前则一般是指一种由截 面尺寸很大的浇道将液态金属引入型腔的铸造方法，这样就能 使铸件在凝固过程中能得到充分的补缩。
第三章 先进制造工艺技术 图3-2 Cosworth法示意图
第三章 先进制造工艺技术
2. 消 失 模 铸 造 (Expendable Pattern Casting or Lost Foam Process)
消失模铸造采用遇液体金属后即气化的泡沫塑料作模样， 无分型面，也不用取模，不用砂芯，同时采用无水分、无粘结 剂、无附加物的干砂造型。这种方法可以生产出薄壁、零度拔 模斜率的复杂铸件，并可直接铸出螺纹及曲折的通道。它可以 减少机械加工工序。
第三章 先进制造工艺技术
4. 半固态铸造(Semi-solid Metal Casting)
半固态铸造的过程是：将一专门的连续铸造铝合金的坯料 仔细地加热到其中含有一定的液态容积组分的温度，这一粥状 坯料随后被挤压到一金属型腔内以形成一近终形、致密的铸件， 然后可以通过热处理来进一步改善其性能。半固态铸造示意图 如图3-3所示。