第0章 精密与特种加工绪论课件

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1、精密与特种加工机械与电子工程学院精密与特种加工0绪论0.1精密与特种加工的地位和作用0.2本课程的性质和任务0.3本课程的内容和学习方法0绪论0.1精密与特种加工的地位和作用制造业是将制造资源(物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等)通过制造过程转化为可供人们使用与利用的工业品和生活消费品的行业。0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用一.制造业制造技术的发展是由社会、政治和经济等诸多因素决定的。技术推动和市场牵引是影响其发展的最主要和最直接的因素。制造技术资源配置沿着“劳动密集---设备密集---信息密集---知识密集”的方向发展；生产规模沿着“小批量---少品种---大批量

2、---多品种变批量”的方向发展；生产方式沿着“手工---机械化---单机自动化---刚性流水自动化---柔性自动化---智能自动化”的方向发展。0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用柔性制造技术传统的专用机床和“刚性”自动生产线虽然有很高的生产效率，但其加工的零件形状和尺寸单一，难以改变，这对于大批大量生产是合适的。为满足多品种、小批量、产品更新换代周期短的要求，20世纪70年代以来，随着微电子技术，特别是计算机技术、传感技术的发展，一种以机械加工为主的柔性制造技术得到迅速发展，主要有柔性制造单元、柔性制造系统、计算机集成制造系统。0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用1.什么叫精

3、密与特种加工精密加工包括精密切削加工和精密磨削加工(进行微细加工、光整加工和精整加工）等，加工精度和零件表面粗糙度极大改善,与特种加工关系密切。0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用二.精密加工和特种加工作用特种加工是指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工的非传统加工方法（NTM，Non-TraditionalMachining），它们与传统切削加工的不同特点主要有：①主要不是依靠机械能，而是主要用其他的能量（如电能、热能、光能、声能以及化学能等）去除工件材料；②刀具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，例如在激光加工、电子束加工、离子束加工等加工过程中，

4、根本不需要使用任何工具；③在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用，工件不承受机械力，特别适合于精密加工低刚度零件。0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用由于具有上述特点，特种加工技术可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属、非余属材料或复合材料，而且特别适合于加工复杂、微细表面和低刚度的零件，同时，有些方法还可以用于进行超精密加工、镜面加工、光整加工以及纳米级（原子级）的加工。特种加工技术不仅可以采取单独的加工方法，更可以采用复合加工的方法。0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用2.精密与特种加工的产生背景制造技术的发展已经有了几千年的历史,”精特”加工始终并且都是

5、机械制造业生产的主要加工方法.是新世纪知识经济时代先进制造工艺技术的重要组成部分，现代的智能控制自动化制作和现代的超精密加工及纳米加工，代表了当前先进制造技术发展的重要方向.在制造业乃至社会发展进程中起到非常重要的作用尤其由于现代科学技术的迅猛发展，其承担的作用愈显突出和无法替代.0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用3.精密与特种加工的作用目前机械工业、电子工业、航空航工业、化学工业等，尤其是国防工业部门，要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、大功率、小型化方向发展，以及在高温、高压、重载荷或腐蚀环境下长期可靠地工作，为了适应这些要求，各种新结构、新材料和复杂形状的精密零件大量出现，

6、其结构和形状越来越复杂，材料的性能越来越强韧，对精度要求越来越高，对加工表面粗糙度和完整性要求越来越严格，使机械制造面临着一系列严峻的任务(即作用)：0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用⑴解决各种难切削材料的加工问题。如硬质合金、钛合金、淬火钢、金刚石、石英以及锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性的金属及非金属材料的加工。⑵解决各种特殊复杂型面的加工问题。如喷气涡轮机叶片、锻压模等的立体成型表面，炮管内膛线、喷油嘴和喷丝头上的小孔、窄缝等的加工。⑶解决各种超精密、光整零件的加工问题。如对表面质量和精度要求很高的航天航空陀螺仪、激光核聚变用的曲面镜等零件的精细表面加工，形状和尺寸

7、精度要求在0.1μm以上，表面粗糙度Ra要求在0.01μm以下。⑷特殊零件的加工问题。如大规模集成电路、光盘基片、微型机械和机器人零件、细长轴、薄壁零件、弹性元件等低刚度零件的加工。0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用要解决上述一系列问题，仅仅依靠传统的切削加工方法很难实现，有些根本无法实现。在生产的迫切需求下，人们通过各种渠道，借助于多种能量形式，不断研究和探索新的加工方法，精密和特种加工技术就是在这种环境和条件