现代制造技术ppt培训课件

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1、第六章先进制造技术简介6.1先进制造工艺技术一.特种加工——将电、磁、声、光、热等物理及化学能量或与机械能组合，对材料进行加工特点：①工具硬度可低于工件的硬度，可加工高强、高硬、高韧高脆的金属非金属材料②电、电化学、声或光等能量进行加工，无明显的机械力，少变形，精度高③改变传统观念，对结构工艺性重新评价，拓宽传统切削的方法④各种方法都可复合成新方法①电能与热能：电火花成形与穿孔加工（EDM）、电火花线切割加工（WEDM）电子束加工（EBM）、等离子体加工（PAM）②电能与化学能：电解加工（ECM）、电铸加工（EC

2、M）、刷镀加工③电化学能与机械能：电解磨削（ECG）、电解珩磨（ECH）④声能与机械能：超声波加工（USM）⑤光能与热能：激光加工（LBM）⑥电能与机械能：离子束加工（IM）⑦液流能与机械能：水射流切割（WJC）、磨料水喷射加工（AWJC）挤压珩磨（AFH）表面工艺：电解抛光、化学抛光、电火花表面强化、镀覆、离子束注入渗杂等特种加工分类例：水喷射加工组成：①超高压水射流发生器；②磨料混合和液流处理装置；③喷嘴④数控三维切割机床；⑤外围设备等加工：金属、非金属（石材、玻璃）、木材与纸制品、塑料制品、织物与革制品等切

3、缝宽约0.5mm，Ra12.5μm，切割精度达±0.05mm图6.1水喷射加工装置示意图1—带过滤器的水箱；2—水泵；3—贮液蓄能器；4—控制器；5—阀；6—蓝宝石喷嘴；7—射流束；8—工件；9—排水口；10—压射距离；11—液压系统；12—增压器二．超精密加工1.基本概念精密加工——10～0.1μm，Ra0.3～0.03μm如金刚车、镗、研磨、珩磨、超精加工、砂带磨、镜面磨和冷压加工——精密产品中关键件加工—精密丝杠、齿轮、蜗轮、导轨、轴承等超精密加工——0.1～0.01μm，Ra0.03～0.05μm如金刚石

4、刀具超精密切削、超精密磨削研磨、超精密特种加工和复合加工——镜面、精密元件、计量标准元件、大规模和超大规模集成电路的制造纳米加工——10-3μm（1nm），Ra≤0.005μm——利用光子、电子、离子加工2.实现超精密加工的主要技术条件（1）超精密机床——首要条件空气轴承，弹性变形、热变形或压电晶体变形微量进给装置静压导轨，在线检测，反馈控制技术，合成花岗石支承件（2）超精密加工刀具——金刚石刀具（3）检测和误差补偿——非接触式测量，原子级测量，在线检测和误差补偿（4）超稳定的加工环境——恒温、防振、超净和恒湿温

5、度（土0.1～0.01）℃，防振沟，空气弹簧隔振，洁净度要求三．微机械制造微小型机械——1～100mm微机械——10μm～1mm纳米机械——10nm～l0μm——航空航天、精密仪器、生物医疗等领域微型机械制造——半导体工艺的硅微细加工技术掺杂、光刻、腐蚀，光刻电铸、准LIGA加工、超微细机加工、微细电火花加工等离子体加工、激光加工、离子束加工、电子束加工及键合技术等四．超高速切削——用超硬材料刀具和高速设备，极大的切削速度来加工铸铁——900～5000m／min钢——600～3000m／min铝合金——2000～

6、7500m／min超高速车削——700～7000m／min超高速铣削——300～6000m／min超高速钻削——200～ll00m／min超高速磨削——150m／s以上常用刀具有：涂层硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼、聚晶金刚石刀具超高速机床——实现超高速切削的前提条件和关键因素要求：①高速主轴——电主轴，高速陶瓷滚动轴承、磁浮轴承②快速反应的伺服系统和进给部件——多头螺纹行星滚柱丝杆直线伺服电动机③高压大流量喷射冷却系统④刚度特好的机床支承件——聚合物混凝土（人造花岗岩）床身或立柱用光电热等，固化、烧结、粘结

7、、熔结等，材料逐层或逐点堆积，形成制件1）光固化法（SL）——液态光敏树脂计算机控制光束分层逐点扫描树脂表面，使树脂硬化形成薄层，至零件制造完五．快速原形制造技术（RPM）——快速产品开发和制造的技术图6.2光固化法成形原理1—扫描镜；2—激光器；3—Z轴升降台；4—树脂表面；5—光敏树脂；6—零件；7—托；8—树脂槽2）迭层法（LOM）——箔纸计算机控制激光器分层切出轮廓，多余部分切去，再铺一层箔材辗压，粘结，再切割，直至加工完图6.3迭层法成形原理1—激光器；2—光电系统；3—加热辊；4—纸料；5—滚筒；6—

8、工作平台；7—零件；8—边角料；9—X/Y扫描系统3）烧结法（SLS）——粉末材料（塑料、金属粉、蜡粉等）计算机控制激光器分层烧结粉末，再重复下一层烧结，直至零件成形图6.4烧结法成形原理1—扫描镜；2—激光束；3—铺粉装置；4—零件；5—Z轴升降台；6—刮平辊子；7—透镜；8—激光器；4）熔融沉积法（FDM）——熔融材料（ABS、尼龙或石蜡等）计算机控制喷头喷出熔融材料