機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)—第七章新發(fā)展

1、 1. 1.適應(yīng)發(fā)展現(xiàn)代高、精、尖軍品和民品生產(chǎn)的需求，發(fā)適應(yīng)發(fā)展現(xiàn)代高、精、尖軍品和民品生產(chǎn)的需求，發(fā)展精密與超精密加工技術(shù)，發(fā)展納米加工技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)展精密與超精密加工技術(shù)，發(fā)展納米加工技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)制造技術(shù)；制造技術(shù)； 2. 2.以提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量為主要目標(biāo)，發(fā)展多品種、以提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量為主要目標(biāo)，發(fā)展多品種、中小批量生產(chǎn)機(jī)械制造自動化技術(shù)；中小批量生產(chǎn)機(jī)械制造自動化技術(shù)； 3. 3.適應(yīng)市場快速多變的需求，發(fā)展快速響應(yīng)制造技術(shù)；適應(yīng)市場快速多變的需求，發(fā)展快速響應(yīng)制造技術(shù)； 4. 4.適應(yīng)建設(shè)資源節(jié)約型社會發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的需求，發(fā)展適應(yīng)建設(shè)資源節(jié)約型社會發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的需

2、求，發(fā)展以綠色制造為主要內(nèi)容的可持續(xù)發(fā)展技術(shù)。以綠色制造為主要內(nèi)容的可持續(xù)發(fā)展技術(shù)。 發(fā)展超精密加工與納米加工技術(shù)是發(fā)展超精密加工與納米加工技術(shù)是2121世紀(jì)機(jī)械制造技術(shù)最為重要世紀(jì)機(jī)械制造技術(shù)最為重要的發(fā)展方向之一。的發(fā)展方向之一。 普通精度和高精度是個相對概念，兩者的分界線是變化的。就當(dāng)普通精度和高精度是個相對概念，兩者的分界線是變化的。就當(dāng)前工業(yè)發(fā)達(dá)國家制造水平分析：前工業(yè)發(fā)達(dá)國家制造水平分析： 制造公差大于制造公差大于3 3m（我國為（我國為5 5m）的加工稱為普通精度加工；）的加工稱為普通精度加工； 制造公差低于制造公差低于3 3m的加工稱為高精度加工。的加工稱為高精度加工。 制造公

3、差為制造公差為3.03.00.30.3m、表面粗糙度表面粗糙度RaRa為為0.30.30.030.03m的加工的加工稱為精密加工；稱為精密加工； 制造公差為制造公差為0.030.030.030.03m，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa為為0.030.030.050.05m的加的加工稱為超精密加工；工稱為超精密加工； 制造公差小于制造公差小于0.03m0.03m，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa小于小于0.05m0.05m的加工稱為納的加工稱為納米加工。米加工。 一種加工方法所能達(dá)到加工精度等級取決于這種加工方一種加工方法所能達(dá)到加工精度等級取決于這種加工方法能夠切除的最小極限背吃刀量法能夠切除的最

4、小極限背吃刀量pmin，能切除的，能切除的pmin越小，越小，它的加工精度就越高。它的加工精度就越高。 影響微量切除能力的主要因素有：影響微量切除能力的主要因素有： （1 1）切削工具的刃口鋒利程度；）切削工具的刃口鋒利程度； （2 2）機(jī)床加工系統(tǒng)的剛度；）機(jī)床加工系統(tǒng)的剛度； （3 3）機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的分辨力。）機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的分辨力。 實現(xiàn)精密切削總的要求是：由機(jī)床加工系統(tǒng)不準(zhǔn)確引起實現(xiàn)精密切削總的要求是：由機(jī)床加工系統(tǒng)不準(zhǔn)確引起的靜態(tài)誤差，連同由于力作用、熱作用和外界環(huán)境干擾引起的靜態(tài)誤差，連同由于力作用、熱作用和外界環(huán)境干擾引起的動誤差，必須小于超精密加工規(guī)定的制造公差要求的動誤差，必須

5、小于超精密加工規(guī)定的制造公差要求。 影響精密切除能力的主要因素有：影響精密切除能力的主要因素有： （1 1）機(jī)床加工系統(tǒng)的幾何精度；）機(jī)床加工系統(tǒng)的幾何精度； （2 2）機(jī)床加工系統(tǒng)的靜剛度、動剛度和熱剛度；）機(jī)床加工系統(tǒng)的靜剛度、動剛度和熱剛度； （3 3）加工環(huán)境條件。）加工環(huán)境條件。超精密磨削的主超精密磨削的主要工藝特征要工藝特征目前超精密磨削目前超精密磨削所能達(dá)到的水平所能達(dá)到的水平應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍圖圖7-1 超精密油石磨削拋光超精密油石磨削拋光納米級加工的材納米級加工的材料去除過程的特點料去除過程的特點掃描隧道顯微加掃描隧道顯微加工原理工原理圖圖7-2 掃描隧道顯微加工原理掃描隧道顯

6、微加工原理 發(fā)展自動化制造技術(shù)對保證產(chǎn)品制造質(zhì)量、提高生產(chǎn)效發(fā)展自動化制造技術(shù)對保證產(chǎn)品制造質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品制造成本、提高企業(yè)的市場競爭能力均具有重率、降低產(chǎn)品制造成本、提高企業(yè)的市場競爭能力均具有重要意義。自動化技術(shù)是機(jī)械制造技術(shù)的重要發(fā)展方向之一要意義。自動化技術(shù)是機(jī)械制造技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。一、大批大量生產(chǎn)自動化一、大批大量生產(chǎn)自動化二、多品種中小批量生產(chǎn)自動化二、多品種中小批量生產(chǎn)自動化一、大批大量生產(chǎn)自動化一、大批大量生產(chǎn)自動化 在大批大量生產(chǎn)中，常采用專用機(jī)床和單功能組合機(jī)床在大批大量生產(chǎn)中，常采用專用機(jī)床和單功能組合機(jī)床為主體的剛性自動化生產(chǎn)線。為主體的剛性自動化

7、生產(chǎn)線。剛性自動化生產(chǎn)剛性自動化生產(chǎn) 線示例線示例工藝特征工藝特征應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍圖圖7-3 曲拐加工自動線曲拐加工自動線1-斗式切削提升機(jī)；斗式切削提升機(jī)；2-鏈板式排屑裝置；鏈板式排屑裝置；3-泵站；泵站；4-工工件輸送帶及工件裝卸臺；件輸送帶及工件裝卸臺；5-工件提升機(jī)；工件提升機(jī)；6-中央控制中央控制臺臺二、多品種中小批量生產(chǎn)自動化二、多品種中小批量生產(chǎn)自動化1.1.柔性制造單元（簡稱柔性制造單元（簡稱FMCFMC）柔性制造單元柔性制造單元工藝特點工藝特點應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍圖圖7-4 帶托盤庫的柔性制造單元帶托盤庫的柔性制造單元1-裝卸工位；裝卸工位；2-切屑箱；切屑箱；3-托盤庫；托盤

8、庫；4-安全隔離欄；安全隔離欄；5-油箱；油箱；6-加工中心；加工中心；7-托盤；托盤；8-托盤控制臺托盤控制臺二、多品種中小批量生產(chǎn)自動化二、多品種中小批量生產(chǎn)自動化2.2.柔性制造系統(tǒng)（簡稱柔性制造系統(tǒng)（簡稱FMSFMS）柔性制造單元柔性制造單元工藝特點工藝特點應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍圖圖7-5 曲拐加工自動線曲拐加工自動線1-半成品庫；半成品庫；2-刀具預(yù)調(diào)儀；刀具預(yù)調(diào)儀；3-空架軌道；空架軌道；4-刀具進(jìn)出站；刀具進(jìn)出站；5-立式加工中心；立式加工中心；6-中央刀庫；中央刀庫；7-換刀機(jī)器人；換刀機(jī)器人；8-臥式加工臥式加工中心；中心；9-三坐標(biāo)測量機(jī)；三坐標(biāo)測量機(jī)；10-工件裝卸站；工件裝卸

9、站；11-地面直線導(dǎo)軌；地面直線導(dǎo)軌；12-清洗機(jī)；清洗機(jī)；13-托盤緩沖站；托盤緩沖站；14-有軌自動運輸小車；有軌自動運輸小車；15-工工件裝卸站；件裝卸站；16-系統(tǒng)控制器系統(tǒng)控制器 3. 3.柔性制造線（簡稱柔性制造線（簡稱FMLFML）柔性制造線柔性制造線FMLFML與與FMSFMS的區(qū)別的區(qū)別工藝特點工藝特點應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍圖圖7-6 柔性制造線柔性制造線 一、新產(chǎn)品的快速研制一、新產(chǎn)品的快速研制運用并行工程技術(shù)平行完成新產(chǎn)品開發(fā)過程中的各項工作運用并行工程技術(shù)平行完成新產(chǎn)品開發(fā)過程中的各項工作運用面向產(chǎn)品開發(fā)的虛擬制造技術(shù)考核產(chǎn)品設(shè)計的結(jié)構(gòu)工運用面向產(chǎn)品開發(fā)的虛擬制造技術(shù)考核產(chǎn)品

10、設(shè)計的結(jié)構(gòu)工藝性和產(chǎn)品工作性能藝性和產(chǎn)品工作性能采用快速原型制造技術(shù)，加快樣件制造過程采用快速原型制造技術(shù)，加快樣件制造過程二、制造資源的快速重組二、制造資源的快速重組新產(chǎn)品開發(fā)出來后，要盡快組建制造系統(tǒng)，迅速形成生產(chǎn)新產(chǎn)品開發(fā)出來后，要盡快組建制造系統(tǒng)，迅速形成生產(chǎn)能力。能力。敏捷制造敏捷制造采用組建虛擬企業(yè)的辦法實采用組建虛擬企業(yè)的辦法實現(xiàn)制造資源快速重組的優(yōu)點現(xiàn)制造資源快速重組的優(yōu)點圖圖7-7 虛擬企業(yè)結(jié)構(gòu)虛擬企業(yè)結(jié)構(gòu)一、綠色制造技術(shù)概念一、綠色制造技術(shù)概念二、綠色制造主要涵蓋的內(nèi)容二、綠色制造主要涵蓋的內(nèi)容1.1.綠色產(chǎn)品設(shè)計綠色產(chǎn)品設(shè)計2.2.清潔生產(chǎn)清潔生產(chǎn)3.3.再資源化技術(shù)再資源化技術(shù)1.1.綠色產(chǎn)品設(shè)計綠色產(chǎn)品設(shè)計 綠色產(chǎn)品設(shè)計除遵守一般產(chǎn)品設(shè)計原則外，尚須遵守下綠色產(chǎn)品設(shè)計除遵守一般產(chǎn)品設(shè)計原則外，尚須遵守下列原則：列原則：1 1）資源最佳利用原則）資源最佳利用原則2 2）能量最佳利用原則）能量最佳利用原則3 3）污染最小化原則）污染最小化原則2.2.