【正文】 藥芯焊絲制造技術(shù)。通過該項(xiàng)目的實(shí)施，圍繞汽車等重大產(chǎn)品以及跟蹤國際精密成形技術(shù)的前沿，在 汽車薄壁球鐵件金屬型鑄泉州輕工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 30 造、鋁合金金屬型精密成形、精密熱鍛件、冷精鍛和閉塞鍛造、復(fù) 雜形狀接插件、大型覆蓋件沖壓成形、大功率固體激光加工、離子束表面復(fù)合改性、金屬表 面合金化復(fù)合強(qiáng)化、快速原型制造及應(yīng)用等方面，取得一批具有國際先進(jìn) 水平的科技成果， 并且預(yù)計(jì)可研究開發(fā)成新產(chǎn)品 20 種、工業(yè)應(yīng)用示范生產(chǎn)線 14 條、中試生產(chǎn)點(diǎn) 12 個(gè)、綜合應(yīng)用 示范廠 1 個(gè)。 成形工藝向新型加工方 法以及復(fù)合工藝方向發(fā)展 激光、電子束、離子束、等離子體等多種新能源及能源載體的引入，形成多種新型成形與改 性技術(shù)，一些特殊材料 (如超硬材料、復(fù)合材料、陶瓷等 )的應(yīng)用造就了一批新型復(fù)合工藝的 誕生，如超塑成形 /擴(kuò)散連接技術(shù)。 工藝模擬及優(yōu)化技術(shù)獲得飛速發(fā)展，工藝由 “ 技藝 ” 向 “ 工程科學(xué) ” 方向 發(fā)展 精密成形技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢是工藝設(shè)計(jì)由經(jīng)驗(yàn)判斷走向定量分析，應(yīng)用數(shù)值模擬于鑄 造、鍛壓、焊接、熱處理等 工藝設(shè)計(jì)中，并與物理模擬和專家系統(tǒng)結(jié)合，來確定工藝參數(shù)、 優(yōu)化工藝方案、預(yù)測加工過程中可能產(chǎn)生的缺陷及采取有效防止措施、控制和保證加工工件 的質(zhì)量。 精密成形清潔生產(chǎn)技術(shù)有如下主要意義： ① 高效利用原材料，對環(huán)境清潔； ② 以最小的 環(huán)境代價(jià)和最小的能源消耗，獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益； ③ 符合持續(xù)發(fā)展與生態(tài)平衡。它是提供高效、精密、泉州輕工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 33 高質(zhì)量毛坯的制造技術(shù)。現(xiàn)代機(jī)械性能參數(shù)提高，工況復(fù)雜，要適應(yīng)多種 不同工況和環(huán)境，不但要有更高的內(nèi)部組織性能要求，還要求表面耐磨、耐蝕、耐輻射、耐 高溫，要求處理后做到不變形或少變形，這方面包含了兩個(gè)內(nèi)容，即精確熱處理技術(shù)、優(yōu)質(zhì) 高效表面改性及涂層技術(shù)。為加 速產(chǎn)品開發(fā)，縮短開發(fā)和生產(chǎn)周期，需要解決的配套技術(shù)有快速成形制造技術(shù)和精密模具技 術(shù)。自動(dòng)化的生產(chǎn)過程應(yīng)當(dāng)是系統(tǒng)本身具有決 策和適應(yīng)的能力，這往往需要裝備有能夠感知加工對象狀況和外部環(huán)境條件的傳感器，在 對各種信息的處理后自動(dòng)修正系統(tǒng)輸出，以抵抗干擾并消除誤差，同時(shí)采用各種先進(jìn)控制手 段，以達(dá)到預(yù)定的加工質(zhì)泉州輕工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 34 量并實(shí)現(xiàn)高效 、低成本生產(chǎn)的目的。 它可以把廢次品消除在生產(chǎn)過程之中，實(shí)現(xiàn) 100%合格的全面質(zhì)量控制，而不是最后靠技術(shù)檢 驗(yàn)科檢出廢品。 （ 4）熱加工工藝模擬及優(yōu)化技術(shù) 隨著試驗(yàn)技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一門嶄新的交叉技術(shù) 材料熱加工工藝模擬及優(yōu)化設(shè) 計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。 ② 金屬材料泉州輕工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 35 熱加工宏觀尺度模擬及優(yōu)化控制。 ④ 非牛頓流體注塑過程的動(dòng)態(tài)模擬和優(yōu)化控制。清潔成形與改 性制造技術(shù)可在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)采用無毒無害材料、清潔的能源，高效、節(jié)能、降耗、減污 的先進(jìn)制造工藝與裝備。新型材料成形技術(shù)是先進(jìn) 制造技術(shù)的重要組成部分，是許多先進(jìn)結(jié)構(gòu)或元器件不可缺少的重要制造技術(shù)。目前，一般認(rèn)為，超高速切削各種 材料 的切速范圍為： 鋁合金 已超過 1600m/min， 鑄鐵 為 1500m/min，超耐熱鎳合金達(dá) 300m/min， 鈦合金 達(dá) 150~1000m/min，纖維增強(qiáng)塑料為20xx~9000m/min。 在超高速加工技術(shù)中，超硬材料工具是實(shí)現(xiàn)超高速加工的前提和先決條件，超高速切削磨削技術(shù)是現(xiàn)代超高速 泉州輕工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 37 加工的工藝方法，而高速數(shù)控機(jī)床和加工中心則是實(shí)現(xiàn)超高速加工的關(guān)鍵設(shè)備。 90年代陶瓷或樹脂結(jié)合劑 CBN 砂輪、金剛石砂輪線速度可達(dá) 125m/s，有的可達(dá) 150m/s，而單層電鍍 CBN 砂輪可達(dá) 250m/s。瑞士、英國、日本也相繼推出自己的超高速機(jī)床。德國 Guehring Automation 公司 1983 年制造出了當(dāng)時(shí)世界第一臺(tái)最具威力的 60kw 強(qiáng)力 CBN 砂輪磨床， Vs 達(dá)到140~160m/s。 近年來，我國在高速超高速加工的各關(guān)鍵領(lǐng)域如大功率高速主軸單元、高加減速直線進(jìn)給電機(jī)、陶瓷滾動(dòng)軸承等方面也進(jìn)行了較多的研究，但總體水平同國外尚有較大差 距，必須急起直追。 （ 2）超高 速主軸單元制造技術(shù)研究。 （ 4）超高速加工用刀具磨具及材料研究。 （ 6） 超精密加工 的加工機(jī)理研究。 泉州輕工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 41 （ 8）超精密加工刀具、磨具及刃磨技術(shù)研究。 （ 10）超精密加工工作環(huán)境條件研究。 2）高靈敏的伺服進(jìn)給系統(tǒng)，它要求低摩擦的傳動(dòng)系統(tǒng)和導(dǎo)軌主承系統(tǒng)以及高精度跟蹤性能的伺服系。 6）刀具的穩(wěn)固夾持和高的重復(fù)夾持精度。 微細(xì)加工技術(shù)是指加工微小尺寸零件的生產(chǎn)加工技術(shù)。 微觀機(jī)理 以切削加工為例，從工件的角度來講，一般加工和微細(xì)加工的最大區(qū)別是切屑的大小。 在超精密加工技術(shù)領(lǐng)域起步最早和技術(shù)領(lǐng)先的國家 是美國，其次是日本和歐洲的一些國家。 日本對超精密技術(shù)的發(fā)展也十分重視， 70 年代初，日本成立了超精密加工技術(shù)委員會(huì)，制定了技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，成為此項(xiàng)技術(shù)發(fā)展速度最快的國家。 歐洲等國也將超精密加工技術(shù)的發(fā)展放在重要位置， 60 年代起。在超精密切削技術(shù)發(fā)展比較成熟后，日本已將黑色金屬、陶瓷和半導(dǎo)體功能材料的超精密加工技術(shù)作為重要 的研究開發(fā)項(xiàng)目。美國至少有 30 多個(gè)廠家和研究單位研制和生產(chǎn)各種超精密加工機(jī)床，泉州輕工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 44 國家勞倫斯 .利佛摩爾實(shí)驗(yàn)室、聯(lián)合碳化物公司、摩爾公司、杜邦公司等在國際上均久負(fù)盛名。一般加工時(shí) ,吃刀量較大，可以忽略晶粒的大小，而作為一個(gè)連續(xù)體來看待，因此可見一般加工和微細(xì)加工的機(jī)理是不同的。從狹義的角度來講，微細(xì)加工主要是指半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)，因?yàn)槲⒓?xì)加工和超微細(xì)加工是在半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展的，特別是大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的技術(shù)基礎(chǔ)，是信息時(shí)代微電子時(shí)代，光電子時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù)之一。 8）穩(wěn)固的床身構(gòu)件并隔絕外界的振動(dòng)干擾。 4）高的定位精度和重復(fù)定位精度。所以我們有理由有必要加快這一領(lǐng)域的發(fā)展和開發(fā)進(jìn)程。（ 9）精密測量技術(shù)及誤差補(bǔ)償技術(shù)研究。 （ 7）超精密加工設(shè)備制造技術(shù)研究。 （ 5）超高速加工測試技術(shù)研究。 泉州輕工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 40 （ 3）超高速進(jìn)給單元制造技術(shù)研究。 2．主要研究內(nèi)容 （ 1）超高速切削、磨削機(jī)理研究。德國 Bosch 公司應(yīng)用 CBN砂輪高速磨削加工齒輪齒形，采用電鍍 CBN 砂輪超高速磨削代替原須經(jīng)滾齒及剃齒加工的工藝，加工 16MnCr5 材料的齒輪齒形， Vs=155m/s，其 Q 達(dá)到 811mm3/，德國 Kapp 公司應(yīng)用高速深磨加工泵類零件深槽，工件材料為 100Cr6 軸承鋼，采用電鍍 CBN 砂輪， Vs 達(dá)到300m/s，其 Q`=140mm3/，磨削加工中，可將淬火后的葉片泵轉(zhuǎn)子10個(gè)一次裝夾，一次磨出轉(zhuǎn)子槽，磨削時(shí)工件進(jìn)給速度為 ，泉州輕工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 39 平均每個(gè)轉(zhuǎn)子加工工時(shí)只需 10 秒鐘，槽寬精度可保證在 2μm ，一個(gè)砂輪可加工 1300 個(gè)工件。采用直線電機(jī)的美國 Ingersoll 公司的 HVM800 型高速加工中心進(jìn)給移動(dòng)速度為60m/min。 在超高速切削技術(shù)方面， 1976 年美國的 Vought 公司研制了一臺(tái)超高速銑床，最高轉(zhuǎn)速達(dá)到了 20xx0rpm。切削速度亦隨著 刀具材料創(chuàng)新而從以前的 12m/min 提高到 1200m/min 以上。 現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢 工業(yè)發(fā)達(dá)國家對超高速加工的研究起步早，水平高。特殊條件下的成形與改性技術(shù)主要針 對上述水下、微重力 、超真空、核輻射條件下的切削、連接以及表面保護(hù)技術(shù)。 主要包括節(jié)能節(jié)材及少無污染成形與改性技術(shù)、三廢治理及綜合利用技術(shù)、成形與改性設(shè) 備的改造及延壽技術(shù)等。 ⑥ 在并行環(huán)境下，工藝模擬與 生產(chǎn)系 統(tǒng)的集成（包括數(shù)據(jù)庫、知識支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)）。③ 金 屬材料熱加工微觀尺度模擬及優(yōu)化控制。 有如下主要研究內(nèi)容： ① 金屬材料熱加工基礎(chǔ)理論及缺陷形成機(jī)理。它的方向是實(shí)現(xiàn)控制過程智能化。 （ 3）精密成形質(zhì)量控制技術(shù) 精密成形的質(zhì)量控制包括材料化學(xué)成分、冶金質(zhì)量、加工過程、制造工藝參數(shù)、工藝與輔助 材料、產(chǎn)品質(zhì)量性能的優(yōu)化控制，破壞性抽查， 100%的無損探傷、無損檢驗(yàn)、分選等一系列 過程的人工的或自動(dòng)的控制。將在使用中因磨損、腐蝕、疲勞等原因造成局部失效，但未造成不可恢 復(fù)損傷的重要零部件，采用先進(jìn)的表面工程、修復(fù)熱處理等技術(shù)，優(yōu)質(zhì)、高效、低成本、少 無污染地恢復(fù)并改善其性能的系統(tǒng)技術(shù)。由于其零件尺寸大，制造 方法和性能要求有別于一般中小件，因此需要單獨(dú)進(jìn)行研究開發(fā)。 ②毛坯 和零件的改性和涂層技術(shù)。其特點(diǎn)是，該項(xiàng)技術(shù)是由多 項(xiàng) 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)成形技術(shù)結(jié)合并改善，使制件的形狀精度和尺寸精度得到很大提高， 從而實(shí)現(xiàn)了接近或完全達(dá)到成品最終形狀，工件的微觀組織和性能可以進(jìn)行預(yù)測和控制，以 及優(yōu)質(zhì)高效、低成本。 精密成形制造向虛擬制造和網(wǎng)絡(luò)制造方向發(fā)展 與制造技術(shù)向虛擬制造和網(wǎng)絡(luò)制造方向發(fā)展，并最終實(shí)現(xiàn)全球化生產(chǎn)的方向一樣，精密成形 制造也向虛擬制造和網(wǎng)絡(luò)制造方向發(fā)展，如精密模具制造目前已在國內(nèi)開展 分散網(wǎng)絡(luò)制造的 研究及應(yīng)用示范。 成形質(zhì)量控制朝過程智能化方向發(fā)展 質(zhì)量控制是為了保證優(yōu)化的工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，保證穩(wěn)定不變的工藝條件得到分散度極小 的均一的產(chǎn)品質(zhì)量。發(fā)展趨勢是實(shí)現(xiàn)凈成形，即 直接制成符合形狀要求的工件。 一批先進(jìn)的新型、高效、優(yōu)質(zhì)、高精度成形技術(shù)在機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)中被大量采用，如鑄造方面 ，采用了感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉技術(shù)，爐前微機(jī)自動(dòng)檢測控制技術(shù)，通過采用新技術(shù)，鐵水溫度 由 1350℃ ～ 1450℃提高到 1500℃ 左右；樹脂砂鑄造從無到有，鑄 件質(zhì)量達(dá)到當(dāng)代工業(yè)先進(jìn)國 家同類企業(yè)的先進(jìn)水平，大型鑄鋼件已達(dá) 330 t 以上；鍛造方面，已基本掌握了精鍛、精沖 、冷擠等少無切削鍛壓工藝，基本掌握了熱鍛生產(chǎn)線成套技術(shù)，鍛造用最大鋼錠達(dá) 400 t， 已成功地鍛造了 300 MW、 600 MW 大型火電機(jī)組成套鍛件和核電壓力殼鍛件；焊接方面，基本 掌握了精密切割、氣體保護(hù)焊及埋弧自動(dòng)焊等先進(jìn)技術(shù)，焊接成套設(shè)備、焊接機(jī)器人、焊接 生產(chǎn)線和柔性制造系統(tǒng)已經(jīng)使用；熱處理及表面改性方面，已基本掌握或推廣應(yīng)用了可控氣 氛熱處理、真空熱處理、低溫化學(xué)熱處理、激光表面合金化， PVD、 CVD 及其復(fù)合技術(shù)也成功 地應(yīng)用于工模具，無污染自泳涂裝技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械，在節(jié)能節(jié)材方面取得明顯效果 。高強(qiáng)度、形態(tài)復(fù)雜、薄壁、凈重 t 的鋁合金鑄件也獲成功；在精 密塑性成形技術(shù)方面，重點(diǎn)發(fā)展了熱鍛技術(shù)、冷精壓技術(shù)、成形軋制技術(shù)、精沖技術(shù)和超塑 成形技術(shù)。采用消失模鑄造生產(chǎn)的 鑄件質(zhì)量好，鑄件壁厚公差達(dá)到了 177。為了日益擴(kuò)大人類活動(dòng)范圍，各種水下切割與連接，以及表面改性 技術(shù)獲得發(fā)展與應(yīng)用，已可在水下 200 m 深處進(jìn)行操作。為了加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)，近 10泉州輕工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 28 年來發(fā)展了快速原型 /零件 制造技術(shù)，它打破了材料 “ 去除 ” 的成形原理，采用 “ 累積 ” 成形。制造業(yè)特別是機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，要求 生產(chǎn)過程節(jié)約能源、節(jié)約材料、提高資源利用效率，這已成為能否以低成本、高質(zhì)量、高效 率參與國際市場競爭的十分重要的問題。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家精密成形鑄件 已占鑄件總產(chǎn)量的25%～ 30%，而其產(chǎn)值達(dá)到鑄件總產(chǎn)值的 50%左右。 精密成形技術(shù)具有以下特點(diǎn)： ① 近凈成形體尺寸及形位精度高，為后續(xù)采用高效、高精加工 提供了理想的毛坯； ② 高效、低消耗、低成本，為縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本提供了 有利條件； ③ 可方便、快捷地做出過去很難做出的結(jié)構(gòu)件，為新產(chǎn)品開發(fā)提供有力技術(shù)支撐 ； ④ 較傳統(tǒng)成形產(chǎn)品改善生產(chǎn)條件、減少對環(huán)境污染，成為一種清潔生產(chǎn)技術(shù)，為可持續(xù)發(fā) 展創(chuàng)造有利條件。 精密成形技術(shù)發(fā)展前沿 1 精密成形技術(shù)的內(nèi)涵及作用 內(nèi)涵 精密成形技術(shù)是指零件成形后，僅需少量加工或不再加工（近凈成形技術(shù)， near shape technique；或凈成形技術(shù)， shape technique），就可用作機(jī)械構(gòu)件的成形技術(shù)。 、管理技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展 先進(jìn)制造技術(shù)系統(tǒng)是一個(gè)由技術(shù)、人和組織構(gòu)成的集成體系，三者有效集成才能取得滿意的效果。在清潔生產(chǎn)基礎(chǔ)上，滿足產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到使用乃至回收和廢棄處理的整個(gè)周期都符合特定的環(huán)境要求的 “綠色制造 ”將成為 21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征。近年來清潔生產(chǎn)成為加工過程的一個(gè)新的目標(biāo)，除搞好三廢治理外，重在從源頭抓起，杜絕污染的產(chǎn)生。