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1、第八章 機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展,8.1 概述,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 知識(shí)-技術(shù)-產(chǎn)品的時(shí)間越來(lái)越來(lái)短、 結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜 1782年攝影原理到1838年照相機(jī) 56年 1831年電機(jī)原理到1872年發(fā)動(dòng)機(jī) 41年 1948年半導(dǎo)體到1954年半導(dǎo)體收音機(jī) 6年,產(chǎn)品的批量 更小 產(chǎn)品價(jià)格的特點(diǎn) 取決于獨(dú)占知識(shí)的含量 產(chǎn)品的市場(chǎng)特點(diǎn) 顧客對(duì)產(chǎn)品功能、性能、質(zhì)量、服務(wù) 更高 參與全球競(jìng)爭(zhēng) 更加激烈,現(xiàn)代制造企業(yè)環(huán)境的變化,大市場(chǎng)和大競(jìng)爭(zhēng); 產(chǎn)品生命周期縮短; 交貨期成為主要競(jìng)爭(zhēng)因素; 用戶(hù)需求個(gè)性化, 多品種小批量生產(chǎn) 比例增大。,發(fā)達(dá)國(guó)家的制造業(yè)發(fā)展迅速,例:波音777的設(shè)計(jì)和制造是20世紀(jì)90年代制造業(yè)的
2、標(biāo)志性進(jìn)展 全數(shù)字化定義無(wú)紙生產(chǎn); 數(shù)字化預(yù)裝配無(wú)金屬樣機(jī)的生產(chǎn)(虛擬) 廣域網(wǎng)上的異地設(shè)計(jì)、異地制造; 基于的數(shù)據(jù)交換; 協(xié)同工作小組(Team work) 238 設(shè)計(jì)制造周期大大縮短: 波音757,767 9-10年 波音77縮短到4.5年,并獲得巨大的獨(dú)占性利潤(rùn),每架波音777要價(jià)1.4億美元。,CIM是一種組織、管理與運(yùn)行企業(yè)的哲理。它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等有機(jī)結(jié)合,借助計(jì)算機(jī)(硬、軟件),使企業(yè)產(chǎn)品全生命周期市場(chǎng)需求分析、產(chǎn)品定義、研究開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、支持(包括質(zhì)量、銷(xiāo)售、采購(gòu)、發(fā)送、服務(wù))以及產(chǎn)品最后報(bào)廢、環(huán)境處理等各階段活動(dòng)中有關(guān)
3、人/組織、經(jīng)營(yíng)管理和技術(shù)三要素及其信息流、物流和價(jià)值流有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)企業(yè)制造活動(dòng)的計(jì)算機(jī)化、信息化、智能化、集成優(yōu)化,以達(dá)到產(chǎn)品上市快、高質(zhì)、低耗、服務(wù)好、環(huán)境清潔,進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性、敏捷性,使企業(yè)贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。 CIMS是一種基于CIM哲理構(gòu)成的計(jì)算機(jī)化、信息化、智能化、集成優(yōu)化的制造系統(tǒng)。,CIM和CIMS的定義,CIMS的集成,集成的內(nèi)容 功能集成 組織集成 信息集成 過(guò)程集成 集成的范圍 功能集成 組織集成,CIMS的發(fā)展,信息集成,過(guò)程集成,企業(yè)間集成,8.2 特種加工,第一節(jié) 概 述,特種加工是指采用電能、化學(xué)能、光能、盧能、熱能、以及電子、離子等不同能源,區(qū)別
4、于傳統(tǒng)的切削加工方法,也稱(chēng)為非傳統(tǒng)加工。,常用特種加工方法有:電火花加工、電解加工、激光加工、超聲波加工、電子束加工、離子束加工等。,第二節(jié) 電火花加工,一、電火花加工的基本原理,電火花加工是模具加工的重要方法,常用的有電火花成形和電火花線(xiàn)切割兩種。,第二節(jié) 電火花加工,二、電火花加工工藝及設(shè)備,1、電火花成形加工工藝及設(shè)備 2、電火花線(xiàn)切割加工工藝及設(shè)備,三、電火花加工的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍,1、電火花加工的電極較軟,但可以加工硬度極高的材料。 2、可以較容易地加工出很復(fù)雜的零件形狀。 3、加工過(guò)程中力極小,工件不會(huì)因此產(chǎn)生受力變形。 電火花加工的適用范圍較廣,可以說(shuō):與材料的軟硬無(wú)天,形狀復(fù)雜不
5、怕,異型微孔擅長(zhǎng)。,第三節(jié) 電解加工,一、電解加工的基本原理,二、電解加工的基本概念,電解加工有叫電化學(xué)加工,包括從工件上去除金屬的電解加工和向工件上沉積金屬的電鍍、涂覆加工兩大類(lèi),生產(chǎn)率、極間間隙、電解液、加工精度和表面質(zhì)量,第三節(jié) 電解加工,三、電解加工的特點(diǎn)、方法和應(yīng)用,電解加工的特點(diǎn): 1、可以一次加工出形狀復(fù)雜的型腔、型面和型孔; 2、能加工任意金屬材料; 3、適用于易變形和薄壁零件的加工; 4、生產(chǎn)效率高等。 主要用于成批生產(chǎn)具有復(fù)雜形狀的型腔、型面和型孔以及難切削材料等。其種類(lèi)繁多如電解磨削、充氣電解加工等。,第四節(jié) 激光加工,一、激光加工的基本原理,激光加工是30年前美國(guó)首先投
6、人工業(yè)生產(chǎn)的新型加工手段,現(xiàn)已形成一種重要的新興產(chǎn)業(yè),廣泛地用于機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)、國(guó)防和人民生活等許多領(lǐng)域。,二、激光加工的特點(diǎn)、方法及應(yīng)用,1.可以加工各種金屬材料和非金屬材料; 2.激光加工不需要工具,易實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程自動(dòng)化; 3.激光可透過(guò)玻璃等材料對(duì)工件進(jìn)行加工; 4.可以實(shí)現(xiàn)精密微細(xì)加工; 5.激光可以進(jìn)行表面熱處理、焊接、切剖、打孔、雕刻及微細(xì)加工等多種加工。,第五節(jié) 超聲波加工,一、超聲波加工的基本原理,聲波頻率超過(guò)16000Hz被稱(chēng)為超聲波。超聲波加工是利用超聲波振動(dòng)的沖擊磨料對(duì)工件進(jìn)行加工的一種方法,它不僅能加工脆硬金屬材料而且適合于加工不導(dǎo)電的腕硬非金屬材料,如玻璃、陶瓷等
7、。同時(shí)超聲波還可用于清洗、焊接和探傷等。,二、超聲波加工的特點(diǎn)、方法及應(yīng)用,1、超聲波加工適合于加工各種脆硬材料,材料越是脆硬,越適宜超聲波加工; 2、超聲波可用于加工薄壁、薄片等易變形零件,加工精度高; 3、超聲波加工設(shè)備簡(jiǎn)單,但生產(chǎn)效率低。 加工方法可采用超聲波直接加工、超聲波旋轉(zhuǎn)加工、超聲波機(jī)械復(fù)合加工、超聲波焊接、涂覆、清洗等。,第六節(jié) 電子束加工,電子束加工是近年來(lái)得到較大發(fā)展的特種加工方法,在精密微細(xì)加工方面,尤其是在微電子學(xué)領(lǐng)域中得到較多的應(yīng)用。電子束加工主要用于打孔、焊接等的精加工和電子束光刻化學(xué)加工。,第七節(jié) 離子束加工,離子束加工與電子束加工的原理基本相同,不同的只是離子質(zhì)量比電子質(zhì)量大數(shù)千、數(shù)萬(wàn)倍,經(jīng)過(guò)聚
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