先进制造工艺技术概述PPT课件

化学与电化学加工
生物或仿生加工。
完全符合科学认识过程从简单到复杂、从粗糙到细致
的发展方向。
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2、机械制造工艺的定义及内涵
定义 工艺就是使各种原材料、半成品制造成为产 品的方法和过程。 机械制造工艺是将各种原材料、半成品加工 成机械产品的方法和过程、是机械工业的基 础技术之一。
机械的制造工艺过程通常可区分为热加工工艺过程 （包括铸造、塑性加工、焊接、热处理、表面改性等） 及冷加工工艺过程。
精密加工：精度为3～ 0.3μm Ra0.3～0.03 μm
超精密加工：精度为0.3 ～0.03μm Ra0.3～0.005
特种加工技术
高能束流加工（电子束、 离子束、激光束）
电加工（电解和电火花)
μm
超声波加工
纳米加工：精度高于
高压水加工
0.03μm Ra小于0.3～0.005 多种能源的组合加工
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1、机械加工技术的发展经历
18世纪前，是一种手工业生产方式，工匠使用手锤制 造产品。
19世纪发明了蒸汽机，形成制造机械化。
20世纪CAD、CAPP、CAM等技术出现，工厂自动化 程度增加。
21世纪，制造系统网络化、信息化，智能控制，虚拟 制造公司的出现。
加工方法的进步历程：
机械加工
物理与电物理加工
整体概况
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概况3
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先进制造工艺技术
第一节：概述：
先进制造工艺技术
精密、超精密加工技 术
精密成型制造技术
从制造工件的毛坯、接近 零件形状向直接制成工件 的方向发展
分层）加工；变形（流动）加工。 （2） 精度原理 精度是工艺的关键问题之一，围绕精
度、质量和优化出现了许多理论。 A 提出了机械加工精度原则：继承性
原则和创造性原则；
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20世纪制造理论和技术上的发展
B 提出了定位与基准的概念和六点定位规律； C 提出了尺寸链原理和计算方法； D 提出了质量统计分析原理和方法。 （3） 相似性原理 相似性是成组技术的理论基础，成组工艺是
机械加工的效率； 零件毛坯成形在向少无余量发展； 优质清洁表面工程技术的形成和发展。
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2）制造工艺流程
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5、机械制造工艺方法与分类
JB/T5992-92——按大、中、小和细分类四个层次划分
机械制造工艺方法类别划分及代码（JB/T5992-92）
大类
中类代码
代 码
Байду номын сангаас
名称
0
1
2
3
4
5
6
7
89
中类名称
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世界制造技术强国德国、日本、美国、 英国和意大利都十分重视工艺；他们的 制造工艺比较发达，产品质量上乘。应 该说产品质量是个综合因素与工艺技术、 管理和人员素质等多个因素有关，但与 工艺技术的关系最密切。
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3、20世纪制造理论和技术上的发展
1）工艺理论 （1） 加工成形机理 含：分离（去除）加工；结合（堆积、
μm
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零件为什么比毛坯值钱？
D
D
D+
毛坯
零件
华中理工大学 师汉民
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制造过程是原材料或毛坯 所包含知识量或信息量的 增值过程。
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构成制造系统的三大要素
物质 能量
信息
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制造行为的“三域” 活动
§加工域活动 §物流域活动 §信息域活动
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一、加工域活动
直接改变零件形状、尺寸、性能的行 为活动，是制造行为的基础域活动。
装配 试验与检验
粉末冶金
冷作
非金属成 表面
形
处理
包装 防锈
缠绕
涂装 编织
其他 其他 其他
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6、机械制造工艺的分类
受迫成形 去除成形 添加（堆积）成形 生长成形
成组技术的核心，零件的分类成组方法是成组 技术的关键。 （4）工艺决策原理 提出了数学模型决策、逻辑推理决策、智 能思维决策等方法 （5）优化技术在工艺问题上的应用
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4、先进制造工艺的定义及地位
先进制造工艺是在不断变化和发展的传 统机械制造工艺基础上逐步形成的一种 制造工艺技术，是高新技术产业化和传 统工艺高新技术化的结果。
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加工技术的发展多数是从工艺突破的。有了 新的工艺方法才又有相应的工具和设备出现， 从而形成或带动一个产业。如电加工方法；激 光、超声波在加工中的应用等例子。
3） 工艺技术已形成科学
长期以来，工艺未受重视，认为工艺是手 艺，是工匠、技师的工作，未上升到理论高度。 20世纪初，德国非常重视工艺，出版了不少专 著和工作手册。20世纪50年代，原苏联出版了 《机械制造工艺学》、《机械制造工艺原理》 等著作，在大学开设了机械制造专业，将工艺 作为一门学问对待，上升为理论。70年代又形 成机械制造系统，使工艺逐步走向科学。
现代设 计技术
先进制造技术
先进制造 工艺技术
制造自动 化技术
现代管 理技术
全 生 命 周 期 设 计
可
智 精确 精
超
靠…
性 设 计
能 设 计
高效 金属 塑性 成形 工艺
密 洁 净 铸 造
…
精 密 加 工 技
工 业
数 控
…
柔 性
机技
制
器术
造
人
技
术
术
集并 企
成 行 …业
制工 资
造程 源
系 统
计 划
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ERP CIMS
先进制造工艺是先进制造技术的核心和 基础，一个国家的制造工艺技术水平的 高低，在很大程度上决定了其制造业在 国际市场的竞争实力。
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1）先进制造工艺的发展
制造加工精度不断提高；0.25nm 切削加工速度迅速提高；>1000m/min 新型工程材料的应用推动了制造工艺的
进步和变革； 自动化和数字化工艺装备的发展提高了
0 铸造
砂型铸造 特种铸造
1 压力加工
锻造
轧制
冲压 挤压 旋压 拉拔
其他
2 焊接
电弧焊 电阻焊 气焊 压焊
特种焊接
钎焊
3 切削加工 4 特种加工
5 热处理 6 覆盖层 7 装配包装 8 其他
刃具 加工 磨削
钳加工
电物理加工电化学加工 化学加工
整体热处理表面热处理
化学热处 理
复合加 工
电镀
化学镀 真空 沉积 热侵镀 转化膜 热喷涂
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工艺技术是核心
1） 工艺是制造技术的关键 工艺是设计和制造的桥梁，设计的可
行性往往会受到工艺的制约，工艺和检 测往往是“瓶颈”。 “设计”、“工艺”二者均重要。 2） 工艺是生产中最活跃的因素 同样的设计可以用不同的工艺方法来 实现，工艺不同，使用的加工设备、工 艺装备不同，其质量、生产率和技术经 济性亦有差别。