第八章 機械制造技術的發(fā)展.ppt

1、第八章 機械制造技術的發(fā)展,8.1 概述,產品結構的特點 知識-技術-產品的時間越來越來短、 結構越來越復雜 1782年攝影原理到1838年照相機 56年 1831年電機原理到1872年發(fā)動機 41年 1948年半導體到1954年半導體收音機 6年,產品的批量 更小 產品價格的特點 取決于獨占知識的含量 產品的市場特點 顧客對產品功能、性能、質量、服務 更高 參與全球競爭 更加激烈,現(xiàn)代制造企業(yè)環(huán)境的變化,大市場和大競爭； 產品生命周期縮短； 交貨期成為主要競爭因素； 用戶需求個性化, 多品種小批量生產 比例增大。,發(fā)達國家的制造業(yè)發(fā)展迅速,例：波音777的設計和制造是20世紀90年代制造業(yè)的

2、標志性進展 全數(shù)字化定義無紙生產； 數(shù)字化預裝配無金屬樣機的生產(虛擬) 廣域網上的異地設計、異地制造； 基于的數(shù)據(jù)交換； 協(xié)同工作小組（Team work) 238 設計制造周期大大縮短： 波音757,767 9-10年 波音77縮短到4.5年，并獲得巨大的獨占性利潤，每架波音777要價1.4億美元。,CIM是一種組織、管理與運行企業(yè)的哲理。它將傳統(tǒng)的制造技術與現(xiàn)代信息技術、管理技術、自動化技術、系統(tǒng)工程技術等有機結合，借助計算機（硬、軟件），使企業(yè)產品全生命周期市場需求分析、產品定義、研究開發(fā)、設計、制造、支持（包括質量、銷售、采購、發(fā)送、服務）以及產品最后報廢、環(huán)境處理等各階段活動中有關

3、人/組織、經營管理和技術三要素及其信息流、物流和價值流有機集成并優(yōu)化運行，實現(xiàn)企業(yè)制造活動的計算機化、信息化、智能化、集成優(yōu)化，以達到產品上市快、高質、低耗、服務好、環(huán)境清潔，進而提高企業(yè)的柔性、健壯性、敏捷性，使企業(yè)贏得市場競爭。 CIMS是一種基于CIM哲理構成的計算機化、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,集成的內容 功能集成 組織集成 信息集成 過程集成 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切割兩種。,第二節(jié) 電火花加工,二、電火花加工工藝及設備,1、電火花成形加工工藝及設備 2、電火花線切割加工工藝及設備,三、電火花加工的特點和應用范圍,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雜的零件形狀。 3、加工過程中力極小，工件不會因此產生受力變形。 電火花加工的適用范圍較廣，可以說：與材料的軟硬無天，形狀復雜不

5、怕，異型微孔擅長。,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,生產率、極間間隙、電解液、加工精度和表面質量,第三節(jié) 電解加工,三、電解加工的特點、方法和應用,電解加工的特點： 1、可以一次加工出形狀復雜的型腔、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、生產效率高等。 主要用于成批生產具有復雜形狀的型腔、型面和型孔以及難切削材料等。其種類繁多如電解磨削、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年前美國首先投

6、人工業(yè)生產的新型加工手段，現(xiàn)已形成一種重要的新興產業(yè)，廣泛地用于機械工業(yè)、電子工業(yè)、國防和人民生活等許多領域。,二、激光加工的特點、方法及應用,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，易實現(xiàn)加工過程自動化; 3.激光可透過玻璃等材料對工件進行加工; 4.可以實現(xiàn)精密微細加工; 5.激光可以進行表面熱處理、焊接、切剖、打孔、雕刻及微細加工等多種加工。,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16000Hz被稱為超聲波。超聲波加工是利用超聲波振動的沖擊磨料對工件進行加工的一種方法，它不僅能加工脆硬金屬材料而且適合于加工不導電的腕硬非金屬材料，如玻璃、陶瓷等

7、。同時超聲波還可用于清洗、焊接和探傷等。,二、超聲波加工的特點、方法及應用,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、超聲波加工設備簡單，但生產效率低。 加工方法可采用超聲波直接加工、超聲波旋轉加工、超聲波機械復合加工、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得到較大發(fā)展的特種加工方法，在精密微細加工方面，尤其是在微電子學領域中得到較多的應用。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，不同的只是離子質量比電子質量大數(shù)千、數(shù)萬倍，經過聚