先进制造工艺技术

先进制造工艺技术摘要：随着市场竞争的日趋激烈化，生产规模、生产成本、产品质量和市场响应速度相 继成为企业的经营目标，先进制造工艺应运而生。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渐形

先进制造工艺技术 摘要：随着市场竞争的日趋激烈化，生产规模、生产成本、产品质量和市场响应速度相继 成为企业的经营目标，先进制造工艺应运而生。先进制造工艺是在不断变化和发展的传统机械 制造工艺基础上逐渐形成的一种制造工艺技术。 Withtheincreasinglyfiercemarketcompetition,productionscale,production costs,productqualityandmarketresponsivenesshavebecomethebusiness objectives,advancedmanufacturingtechnologycameintobeing.Advanced manufacturingtechnologyisamanufacturingtechnologyinthetraditional mechanicalmanufacturingprocessbasedonaconstantlychangingandevolving development. 先进制造工艺技术旨在粗加工时获得高生产率，精加工时获得高精确度和高表面质量。它 是实现优质、高校、低耗、清洁生产的基础，是保证产品参与市场竞争的基础。随着科技的不断 发展，制造工艺亦日新月异。⑴先进制造工艺技术的代表性技术有材料受迫成形工艺技术、超 精密加工技术、高速加工技术、快速原型制造技术、现代特种加工技术等。 （1）精密和超精密加工已经成为全球市场竞争取胜的关键技术。超精密加工是一个十分 广泛的领域，它包含了所有能使零件的形状、位置和尺寸精度达到微米和亚微米范围的机械加 工方法。超精密加工方法主要有传统的切削、磨削，还有利用声、光、电等能源对材料进行加工 和处理的方法，以及综合了多种加工方法的复合加工方法。⑵超精密加工机床是实现超精密加 工的重要机械设备。 目前，国外超精密机床的发展在国际上处于领先地位的国家有美国、英国和日本，这3个国 家的超精密加工装备不仅总体成套水平高,而且商品化的程度也非高。⑶1962年美国 UnionCarbide公司研制成功半球车床,它是最早使用金刚石刀具实现超精密镜面切削的机床, 可用于加工球形和半球形零件,机床为立式布局，电动机通过带轮带动主轴旋转,主轴采用高精 度空气轴承,加工件尺寸精度为0.6Hm,表面粗糙度血为0.025um以内⑷。美国LLNL实验 室于20世纪80年代研制成功两台大型超精金刚石车床。一台是卧式DTM-3超精密金刚石车床 ⑸，该机床为T形结构,采用多路激光干涉测量系统,可对各轴进行直线和偏移误差补偿。其系 统分辨率为2.5nm,最大加工直径为021OOmni,加工精度方面:形状误差可达28nm,圆度和平 [5： Ra 面度可达12.5nm,表面粗糙度可达4.2nm。另一台是立式大型光学金刚石车床L0DTM,机 床主轴系采用液体静压轴承,位置测量系统采用分辨率为0.625nm的7路双频激光测量系 统,50r/min时的主轴回转精度小于51nm,加工精度可达28nm,可加工直径1.65m、高0.5m、质 量1360kg的工件。⑹现在仍被公认为世界上精度最高的超精密机床。 （2）高速加工技术产生于近代动态多变的全球化市场经济环境。自二十世纪八十年代，高速 加工技术基于金属（非金属）传统切削加工技术、自动控制技术、信息技术和现代管理技术，逐 步发展成为综合性系统工程技术。现已广泛实用于生产工艺流程型制造企业。 高速磨削加工是高速加工技术中具有代表性的一种，高速磨削是通过提高砂轮线速度来达 到提高磨削效率和磨削质量的工艺方法。它与普通磨削的区别在于很高的磨削速度和进给速度， 而高速磨削的定义随时间的不同在不断推进。20世纪60年代以前，磨削速度在50m/s时即被 称为高速磨削；而20世纪90年代磨削速度最高已达500m/s。在实际应用中，磨削速度在100 m/s以上即被称为高速磨削。⑺ 以砂轮高速、高进给速度和大切深为主要特点的高效深磨技术是高速磨削在高效加工方面 的应用之一。⑻高效深磨技术起源于德国，1979年德国P.G.Werner博士预言了高效深磨区的 存在合理性，开创了高效深磨的概念，并在1983年由德国GuhringAutomation公司创造了当 时世界上最具威力的60kW强力磨床，转速为10000r/min砂轮直径为400mm,砂轮圆周速度