机械制造工艺理论和技术的发展

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1、第7章机械制造工艺理论和技术的发展本章要点先进制造工艺理论与方法现代制造工艺方法先进制造模式智能制造制造系统自动化1机械制造技术基础第7章机械制造工艺理论和技术的发展DevelopmentofMechanicalManufacturingTheoryandTechnology7.1现代制造工艺理论和技术ModernManufacturingTheoryandTechnology27.1.1制造工艺的重要性工艺是制造技术的灵魂、核心和关键工艺是设计和制造的桥梁设计的可行性往往会受到工艺的制约应该用广义制造的概念将“设计”和“工艺”统一起来例如：在用金刚石车刀进行

2、超精密切削时，其刃口钝圆半径的大小与切削性能关系十分密切，它影响了极薄切削的切屑厚度，反映了一个国家在超精密切削技术方面的水平。通常，刃口是在专用的金刚石研磨机上研磨出来的，国外加工出的刃口钝圆半径可达2nm，而我国现在还达不到这个水平，这个例子生动地说明了有些制造技术问题的关键不在设计上，而是在工艺上。37.1.1制造工艺的重要性工艺是生产中最活跃的因素同样的设计可以通过不同的工艺方法来实现，在效率、成本、环保等方面会有很大差别，工艺是生产中最活跃的因素。加工技术的发展往往是从工艺突破的。如电加工及其他特种加工技术的出现使许多传统方法无法加工的工作得以实现。

3、产品质量是一个综合性问题，与设计、工艺技术、管理和人员素质等多个因素有关，但与工艺技术的关系最为密切。世界各工业强国都非常重视工艺47.1.2现代制造工艺理论和技术的发展工艺技术的发展缓慢和工艺问题的不被重视有密切相关传统上，认为工艺是手艺和技艺上世纪50年代，原苏联的许多学者在德国学者研究的基础上，出版了《机械制造工艺学》、《机械制造工艺原理》等著作，将工艺提高到理论高度。上世纪70年代，又形成了机械制造系统和机械制造工艺系统，工艺技术已形成一门科学。近年来新材料、新产品的出现开辟了许多制造工艺的新领域和新方法——工艺理论、加工方法、制造模式、制造技术和系统

4、等57.2.1加工成形机理内切削加工分离加工的一种，又称套料加工可大的减少材料消耗分离加工的内切削方式a）激光内切削b）内切削后切开形成上下模a）b）激光光束工具－球被加工工件（透明塑料）上模工件下模67.2.1加工成形机理刀具材料出现了硬质合金、人造金刚石、立方氮化硼、陶瓷等系列，以及涂层、多元共渗、气相沉积等工艺，同时从湿切削发展到无冷却液的干切削(环保切削)和硬(齿)表面切削等工件材料从金属发展到非金属、高分子材料、半导体、陶瓷和石材等。从而发展了半导体、陶瓷和石材等多种加工工艺学使用能源零件成形使用的能源上有力、电、声、化学、电子、离子、激光等，十分丰

5、富，从而发展了电火花加工、超声波加工、化学加工、电子束加工、离子束加工、激光束加工等77.2.2精度原理机械加工原则继承性原则——又称“母性”原则、循序渐近原则或“蜕化”原则,指加工用机床（工作母机）精度高于加工工件的精度创造性原则——又称“进化”原则，可分为直接创造性原则和间接创造性原则直接创造性原则——利用精度低于工件精度要求的机床，借助于工艺手段和特殊工具，直按加工出精度高于“工作母机”的工件，如“以粗干精”、“以小干大”间接创造性原则——用较低精度机床和工具，制造出加工精度能满足工件要求的高精度机床和工具，再用这些机床和工具去加工工件定位原理尺寸链原理

6、质量统计分析原理87.2.3相似性原理和成组技术相似性原理是成组技术的基础成组技术是一种制造哲理，是先进制造技术的专用理论基础之一成组技术的核心零件及产品分类编码划分零件组关键机床法顺序分枝法聚类分析法编码分类法势函数法97.2.4工艺决策原理数学模型决策——以建立数学模型并求解作为主要的决策方式。数学模型泛指公式、方程式和由公式系列构成的算法等，可分为系统性数学模型、随机性数学模型和模糊性数学模型三类。式中a、k为常数，且0＜k＜1。其边际生产率分别为：【例】输入劳动力L与资本K同输出产品P的Cobb-Douglas函数：上式对确定投资方向具有参考意义。10

7、7.2.4工艺决策原理逻辑性决策——常用决策树与决策表形式E3（螺孔）E1（孔）E2（槽）E4（位置度公差≤0.05）E5（0.05＜位置度公差＜0.25）E6E7（直径公差≤0.05）E8（0.05＜直径公差＜0.25）E9（直径公差≥0.25）（位置度公差≥0.25）A1—坐标镗A2—精镗A3—半精镗A4—粗镗A5—铣A6—钻孔/攻丝加工表面加工方法选择决策树决策树——由树根、节点、分支构成；分支上方给出向一种状态转换的可能性或条件（确定性条件）条件满足，继续沿分支前进，实现逻辑“与”条件不满足，回出发节点并转向另一分支，实现逻辑“或”分支终点列出应采取的

8、行动（决策行动）117.2.4工艺决策