现代制造技术及其发展PPT课件

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形成自淬火。
目前已有:表面相变硬化、表面合金化、表面 非晶态化、激光“上亮”和表面冲击硬化等。
存储、激光还在划线、调动平衡、微调等多方 面有新用途。
五、电子束加工
在精密微细加工方面,电子束和离子束是近年 来发展很快的两种现代加工技术。
真空里电子枪旁热阴极发射电子在高电压作
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当激光器中工作物质钇铝石榴石受到光泵的激 发后,辐射跃迁,造成光放大,通过谐振腔内的反 射镜的反馈作用产生振荡,再通过透镜聚焦形成 高能光束,照射在工件表面上,可进行加工。
激光可加工以往认为难加工任何材料,
非接触式加工,不会污染材料,加工速度快、热 影响区小,变形也小,易于实现控制。
激光加工有:打精细微孔,切割,焊接,热处理,
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用下被加速到很高的速度,然后通过电子透镜聚 焦形成高能量密度的电子束。
当电子束冲击到工件 时,在极短的时间内使受 冲击部位的温度升高到 几千摄氏度以上,使材料 瞬间熔化或汽化,从而达 到去除材料的目的。
电子高速动能转换热能
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电子束加工的特点
⑴加工材料的范围广泛
且与材料的强度无关，对脆性、韧性、导体、 非导体及半导体材料都可加工。
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(2)点位直线控制系统 (3)轮廓控制系统 三、数控编程简述 1.程序编制的概念及分类 程序编制指从分析零件图纸到获得数控机床所 需控制介质的全过程。 程序编制方法：手工编程和自动编程。 按输入的编程信息及处理方式不同,分： ⑴数控语言编程系统
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编程人员根据零件图样的要求,使用数控语言, 编写零件加工的源程序。
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周而复始地循环,工具电极不断地向工件进给, 其形电状火就花复可成制形在穿工件上,形成所需要加工表面。
电孔火、花磨加削、工线可电极
加工任加工何、硬展、成加脆工、、
非金属电火花加工
软、韧和表和面高强熔化等点, 的导电材料。
“切削力”、
热效应影响极小;
易于自动控制。
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如：为使人造纤维透气性好,更具松软和弹性, 人造纤维的喷丝头形孔常设计成各种异形截面。
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电解加工加工范围广,不受材料本身硬度、强 度的限制,可以加工淬硬钢材、硬质合金、不锈 钢、耐热合金等高硬、高强度及韧性导电材料。
在加工炮膛膛线、花键
孔、深孔、内齿轮、链轮、
叶片、异形零件及模具等
获广泛应用。
无机械切削力和切削热
的作用。
加工后工件精细。
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三、超声波加工 以超声振动为动力,工具端面迫使工作液中悬 浮磨粒以很大的速度撞击和研磨工件,把加工区 域内的材料破碎成细微粒并打击下来,实现加工。
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超声波能加工硬质合金、淬火的钢材等导电材 料,更适合于加工玻璃、陶瓷、半导体锗、硅片 等非金属脆硬材料,也可清洗、焊接、探伤、测 量、冶金等其他方面。
四、激光加工
将激光高度集
中起来,聚焦成极
小的光斑,获得功
率密度极高,能提
供足够的热量熔化
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或汽化材料,可非接触加工,适合材料的微细加工
第5章 现代制造技术 及其发展
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崔明铎 主编
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教学基本要求
1.了解数控机床的基本组成与工作原理、数控 机床的分类及主要性能指标。
2.熟悉数控机床加工的工艺过程、特点、应用 范围及数控机床编程内容和方法。
3.掌握快速成形的方法、分类与特点；熟悉快 速成形的应用及其发展趋势。
4.熟知电火花、电解、超声波、激光等现代加
与传统的切屑加工相比,其特点是切除材料的 能量不主要靠机械能,主要为其他形式能量；
“以柔克刚”;工具与工件间无显著机械切削 力;
加工能量易于控制、转换,可复合成新的工艺
Y技机械术制造技,术适应加工范围广。.
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一、电火花加工 电火花加工, 加工时,脉冲电源的两极分别接 工具电极、工件电极。 极间电压将绝缘液体介质击穿,通道截面很小, 放电时间极短,能量 高度集中,放电产生瞬 间高温使材料熔化至 汽化,形成一个小凹坑
工的基本原理和应用范围。
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§1 数控加工技术
数控机床是在传统机床技术基础上,利用数字 控制等自动控制技术和微电子技术发展起来机电 一体化的机床。
一、数控机床的特点与应用
1.加工精度高,质量稳定。
2.适应性强,柔性好。
3.准备周期短,效率高.
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4.具有良好的经济效益 5.劳动强度低,自动化程度高 二、数控机床的分类 1.按工艺用途分类 ⑴普通数控机床 数控铣、车、钻、磨床等。 ⑵加工中心 是带有刀库和自动换刀装置的数 控机床。 2.按运动方式分类 (1)点位控制系统
最具代表性的数控语言是美国的APT语言,此外 还有德国的EXAPT语言和日本的FAPT语言。
我国也准备以此为基础上制定国家标准(GB)。
⑵图形交互式自动编程
以加工零件的CAD模型为基础的集加工工艺过 程及编程为一体的图形交互式自动编程方法。
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与APT语言编程相比具有直观形象、编程速度 快、效率高、准确性好等优点。
⑵加工速度快,效率非常高。
⑶精密微细的加工
能加工微孔、窄缝、半导体集成电路等.
⑷瞬时加热变形少
⑸真空加工氧化少
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⑹可控制性能好
电子束加工设备价格高,有局限性,除特定需要, 一般为激光加工所代替。在应用上：
高速打孔 孔径小至0.02mm。 喷气发动机上的冷却孔等孔径微小,孔数多达 百万个,适合采用电子束打孔。 加工形孔、弯孔和曲面
二、电解加工 电解加工零件时,工件接直流电源的正极(阳 极),按形状要求制成的工具接负极(阴极)具有一 定压力的电解液从两极间隙中高速流过。
阳极工件上与工具阴极的对应部位迅速溶解, 并被高速的电解液冲走。
同时工具阴极以一定速度向工件进给,达到预 定的加工深度时,就获得所需要的加工形状.
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2.图形交互式自动编程的基本步骤
⑴图样分析； (2)辅助准备 ；
(3)工艺处理； (4)数学处理；
(5)填写加工程序单； (6)制备控制介质；
(7)程序校验
四、数控程序结构和指令
【为方便接受讲解,以下内容上机时讨论】
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§2现代制造技术
现代加工不仅用机械能而更多的应用电能、 化学能、声能、光能、磁能等进行加工。