先进制造技术.ppt

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1、第八章先进制造技术先进制造技术（AMT—AdvancedManufacturingTechnology）指在制造过程和制造系统中融合电子、信息、管理以及新工艺等科学技术，使材料转换为产品的过程更有效、成本更低、更能及时满足市场需求的先进的工程技术的总称。8.1先进成形加工技术(AdvancedFormingandManufacturingTechnology)一概述1.应用的原因⑴对硬质合金……等难切材料的加工⑵对模具上的……等复杂型面的加工⑶对细长件薄……等特殊结构件的加工2.加工的特点⑴加工不受材料机械性能的限制⑵易于

2、加工复杂型面微细表面及柔性零件⑶能获得良好的表面质量⑷易复合形成新的工艺技术一、电火花加工ElectricDischarge(Spark)Machining⑴基本原理利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电所产生的高温来熔蚀工件表面材料；电热能进行加工的工艺方法.电火花加工(2)极性效应电火花加工时,阳极阴极均受到腐蚀,但二者的蚀除量或蚀除速度是不同的,这种由于极性不同产生的蚀除量不同的现象叫做极性效应.阳极表面受到电子撞击,阴极表面受到正离子撞击……①正极性加工②负极性加工一般:短脉冲精加工时采用正极性加工(工件接正极

3、)长脉冲粗加工时采用负极性加工(工件接负极)电火花加工⑶特点①可以加工任何导电的难切削材料。在一定条件下也可加工半导体材料，甚至绝缘体材料。甚至可加工聚晶金刚石、立方氮化硼一类超硬材料。②不产生切削力引起的残余应力和变形.(其材料去除是靠放电时的电热作用实现的,电极和工件间不存在切削力)③脉冲参数可根据需要任意调节，因而可以在同一台机床上完成粗、细、精三个阶段的加工,易于实现自动化.④尺寸精度为:0.01～0.05mm,Ra=5～0.63.⑷应用①各种复杂成型表面成型孔(加工通孔，加工盲孔，电火花线切割不能加工盲孔).②

4、各种小孔微孔.③对零件表面强化.线切割加工（WireElectricSparkDischargeMachining)电火花线切割加工示意图1-储丝筒2-驱动电机3-导轮4-电极丝5-工件6-脉冲电源7-计算机控制系统用途1.可加工微细异型孔，窄缝和复杂形状的工件，加工精度可控制在0.01mm左右，表面粗糙度Ra＜2.5μm。2.线切割因切缝很窄，对金属去除量很少，对节省贵重金属有重要意义。二.激光加工Lasermachining激光加工是利用激光固有的特性，使光能很快转变为热能来蚀除金属.1.加工原理1-全反射镜2-激光工

5、作物质3-激励能源4-部分反射镜5-透镜6-工件2.特点（1）光点小，强度高、能量集中，热影响区小。（2）不受电磁干扰，与电子束加工相比应用更方便。（3）激光束易于聚焦导向，光束可聚到0.00lmm，便于自动化控制。（4）不接触加工工件，对工件变形小。（5）加工材料范围广。可加工陶瓷、玻璃、宝石、金刚石、硬质合金、石英等各种金属和非金属材料，特别是难加工材料。(6)加工性能好。工件可以离开加工机械而透过透明材料加工，不需要真空。(7)价格比较昂贵。另外激光对人体有害，应采取防护措施。3.应用（1）激光打孔:孔径0.01～1m

6、m.（2）激光切割:厚度大,割缝宽度仅为0.1～0.2mm.（3）激光焊接（4）表面强化.三、超声波加工UltrasonicMachining1.原理利用作超声频（16～25kHZ）振动的工具，使工作液中的悬浮磨粒对工件表面撞击抛磨来实现加工，称为超声加工。超声波加工原理示意图1-超声波发生器2-冷却水入口3-换能器4-外罩5-循环冷却水6-变幅杆7-冷却水出口8-工具9-磨料悬浮液10-工件11-工作槽2特点①适合于加工各种硬脆材料，特别是不导电的非金属材料，如玻璃、宝石、陶石及各种半导体材料。可加工各种复杂形状的型孔、型

7、腔和型面，还可进行套料、切割和雕刻。②工件受力小，变形小。精度可达0.01一0.05mm，表面粗糙度可达0.63一0.08，优于电火花加工。③机床结构简单、但生产率较低。3.应用①不导电硬脆材料、也可加工各种高硬度与高强度的金属材料。②要求较高的模具的抛磨精加工。各种圆孔、型孔、型腔、沟槽、异形贯通孔、弯曲孔、微细孔、套料等。四.电解加工ElectrochemicalMachining⑴基本原理电解加工是利用金属在电解液中产生电化学阳极溶解的原理将工件加工成形的.⑵特点①能加工各种硬度与强度的金属材料②生产率高(约为电火花加

8、工的5~10倍以上)③工具阴极不会损耗,寿命长.④精度难以严格控制,精度为±0.1mm,但表面好,Ra=1.25～0.2.⑤电解液对设备有腐蚀作用,电解产物需妥善处理。⑶应用①能加工各种深孔型孔型腔和复杂成型表面.如炮管膛线、叶片型面、模具型腔与花键、异型孔及复杂零件的薄壁结构等。②电