【正文】 。n （ 4）潤(rùn)滑冷卻 高速磨削時(shí)，發(fā)熱量劇增，如無高效的潤(rùn)滑系統(tǒng)，就會(huì)加速砂輪磨損或造成工件燒傷。材料利用率由 40％～ 60％提高到 70％～80％，而且減輕了重量，綜合了性能。 1．精沖的特點(diǎn) 精密沖裁具有以下特點(diǎn)： （ 1）優(yōu)質(zhì) 精沖件的尺寸公差可達(dá) 1T7～ 8級(jí)；剪切面粗糙度可達(dá) ～ ，相當(dāng)于磨削加工。精沖模按功能還可分為簡(jiǎn)單模（只沖外形不沖孔）、復(fù)合模（同時(shí)沖出外形和內(nèi)形）、連續(xù)模（有若干個(gè)工位，用于精沖復(fù)合工藝或采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)凸凹模的強(qiáng)度太弱）。　　無氧化、無污染，工作環(huán)境清潔安全的潔凈熱處理，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的三統(tǒng)一。 20世紀(jì) 90年代以來，制造的理念發(fā)生了質(zhì)的變化，計(jì)算機(jī)集成制造、智能制造、敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)制造、全球制造、綠色制造等新的制造技術(shù)快速發(fā)展。 ?。?1）單機(jī)獨(dú)立系統(tǒng) 一般采用一個(gè)工程工作站或一臺(tái)個(gè)人微機(jī)。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)和語言編譯系統(tǒng)兩個(gè)部分。如 Autodesk公司的 AutoCAD，國產(chǎn) CAXA電子圖板等。這類軟件功能強(qiáng)大，價(jià)格比較昂貴，但因其具有集成性、先進(jìn)性而受到越來越普遍的關(guān)注和重視。其中，車間生產(chǎn)計(jì)劃控制系統(tǒng) (SFCS)是對(duì) CAM各個(gè)功能模塊的大集成?！　?(10)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助工程 (CAD／ CAE)系統(tǒng) 其功能包括產(chǎn)品的二維設(shè)計(jì)或三維設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、工程分析及優(yōu)化、工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品信息管理等。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)模擬產(chǎn)品生產(chǎn)或各部分運(yùn)行的全過程，以預(yù)測(cè)產(chǎn)品的性能，產(chǎn)品的制造過程和產(chǎn)品的可制造性。高級(jí)語言按功能劃分有程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)庫語言、仿真語言、人工智能語言等?！　?（ 1）系統(tǒng)軟件 是用戶使用、管理和控制計(jì)算機(jī)運(yùn)行的程序的集合。硬件系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備和生產(chǎn)加工設(shè)備兩部分組成?！　?5）采用層積增生法，如曲面的磁膜鍍覆，多層薄膜鍍覆 (用于 SMA微型線圈制造 ) 思考題　　 31 先進(jìn)制造工藝技術(shù)的特點(diǎn)有哪些？　　 32 暢想一下虛擬制造技術(shù)應(yīng)用的前景？　　 33 結(jié)合自己的學(xué)習(xí)，談?wù)勀銓?duì)快速原型制造技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)？　　 34 精確高效塑性成形技術(shù)的典型成形工藝有哪些？　　 35 談?wù)勀阕罡信d趣的先進(jìn)制造工藝技術(shù)是哪一種？　　 36 你能想辦法再舉一些先進(jìn)制造工藝技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例嗎？n 一、發(fā)展歷史 n 自從 1913年美國人福特 (Henry ford)建立第一條裝配流水線開始，到 1952年美國麻省理工學(xué)院（ MIT）發(fā)明第一臺(tái)三軸立式數(shù)控銑床，揭開了數(shù)字化制造技術(shù)的序幕，經(jīng)過近幾十年的探索和發(fā)展，制造自動(dòng)化技術(shù)得到了飛速發(fā)展，并已進(jìn)入了實(shí)用化階段?！? 2．低耗熱處理　是實(shí)現(xiàn)企業(yè)降低生產(chǎn)成本，獲得高生產(chǎn)效益的重要途徑。 3．精沖的基本條件 精沖模具、精沖材料、精沖潤(rùn)滑劑和精沖設(shè)備是完成精沖所必須的四項(xiàng)基本條件，其中精沖模具是組織精沖零件生產(chǎn)的關(guān)鍵。 3．成形工藝 典型的成形工藝及其專用通用設(shè)備如下： 1）以壓力機(jī)為主的熱精鍛成形。n 4）焊接速度快，生產(chǎn)率高；具有高度柔性，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。n 制約磨削速度提高的因素有：n （ 1）主軸的驅(qū)動(dòng)功率 經(jīng)測(cè)算當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速提高時(shí)，可用于切除材料的有效功率相應(yīng)減少，如果有功功率太小時(shí)，加工效率勢(shì)必下降，也就喪失了高速磨削的優(yōu)勢(shì)。VM的應(yīng)用案例 n 1．汽車設(shè)計(jì)n 2．裝載機(jī)設(shè)計(jì)n 3．飛機(jī)設(shè)計(jì)n 4．地域的虛擬化n 5．動(dòng)力機(jī)車設(shè)計(jì)n 高速切削 (High Speed Cutting，簡(jiǎn)稱 HSC)主要用于車削與銑削 :n 高速切削與普通切削的區(qū)別如下：n （ 1）主軸的轉(zhuǎn)速高 通常情況下，高速切削時(shí)主軸轉(zhuǎn)速要比普通切削時(shí)高 5～ 10倍。 n 為了推出新產(chǎn)品，在進(jìn)行充分時(shí)常調(diào)研的基礎(chǔ)上，要盡快利用先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，推向市場(chǎng)。特種加工工藝主要用于各種高硬難熔及具有特殊物理機(jī)械性能的材料和精密細(xì)小、形狀復(fù)雜、難以甚至不能用傳統(tǒng)切削工藝加工的零件。但主要用于制備各種具有復(fù)雜外形、內(nèi)腔，或因?yàn)椴牧细哂捕?、高脆性、高?qiáng)度而難以用其他方法生產(chǎn)的毛坯或工件。 3） 可靠性篩選試驗(yàn) 產(chǎn)品的制造者通過試驗(yàn)剔除零件中的不合格品或暴露整機(jī)缺陷，消除早期故障。 n 資源的缺乏，對(duì)安全和環(huán)境的關(guān)注，以及對(duì)產(chǎn)品壽命周期費(fèi)用的高度重視，都需強(qiáng)調(diào)可信性要求及其保證。隨著科技的快速發(fā)展，新的科技成果層出不窮，充分地、合理地利用這些科技成果，可以獲得最佳的技術(shù)成果和經(jīng)濟(jì)效益。這種系統(tǒng)化的方法較充分 地體現(xiàn)了顧客需求至上的原則。n n （ 3） 先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù) 是指以滿足市場(chǎng)產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、時(shí)間、成本等綜合n 效益最優(yōu)為目的，以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)為主體，以知識(shí)為依托，以多種科學(xué)方 法和技術(shù)為手段，研究、改進(jìn)、創(chuàng)造產(chǎn)品活動(dòng)過程所用到的技術(shù)群體的總稱。事實(shí)證明，技術(shù)和管理是制造系統(tǒng)的兩個(gè)輪子，由生產(chǎn)模式結(jié)合在一起，推動(dòng)著制造系統(tǒng)向前運(yùn)動(dòng)。 （ 3）先進(jìn)制造技術(shù)的重要支撐是信息技術(shù) 信息技術(shù)正在向制造技術(shù)注入和融合，促進(jìn)著制造技術(shù)的不斷發(fā)展，使傳統(tǒng)制造技術(shù)發(fā)生著質(zhì)的變化。福特（ Henry ford，n 1863~1947）世界著名的 “汽車大n 王 ”，終生致力于汽車的研究和制n 造，使汽車成為人人買得起的商品。 3）朝精密化工程發(fā)展。每一個(gè)社會(huì)發(fā)展階段，都會(huì)出現(xiàn)與之相匹配的加工制造技術(shù)。 本書內(nèi)容新穎、實(shí)用，突出中職教育的實(shí)用性和應(yīng)用性，力求做到深入淺出、圖文并茂，知識(shí)性與通俗性的統(tǒng)一。本課程教學(xué)共需 38學(xué)時(shí)左右，學(xué)時(shí)分配可參考表 01第一章 緒論學(xué)習(xí)目標(biāo) ：通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)對(duì)制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程有一個(gè)初步的了解。 制造業(yè)在近代的發(fā)展，主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段： 1．用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠 20世紀(jì)初，各種金屬切削加工工藝方法逐漸形成，近代制造技術(shù)已成體系。 而在新材料方面，隨著高強(qiáng)質(zhì)輕合金、工程塑料、復(fù)合材料、陶瓷材料、新型合金等材料的應(yīng)用，使產(chǎn)品用材有了顯著變化，又促進(jìn)了新的加工工藝和成形方法的發(fā)展。福特第二節(jié) 先進(jìn)制造技術(shù)概述 一、概念 先進(jìn)制造技術(shù) (Advanced Manufacturing Technology，AMT)是傳統(tǒng)制造技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與管理科學(xué)等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)的綜合，并應(yīng)用于制造工程之中所形成的一個(gè)學(xué)科體系。綜觀世界各國的發(fā)展歷程，可以發(fā)現(xiàn)：如果一個(gè)國家的制造業(yè)發(fā)達(dá)，它的經(jīng)濟(jì)必然強(qiáng)大，國家的綜合實(shí)力也得以提升。 五、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)中獲得越來越多的應(yīng)用 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要包括虛擬制造技術(shù)和虛擬企業(yè)兩個(gè)部分。n （ 4） 應(yīng)用技術(shù) 是針對(duì)實(shí)用目的解決各類具體產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)，如 機(jī)床、汽車、工程機(jī)械的設(shè)計(jì)等。 主要是利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)建立能夠集成產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造信息的 產(chǎn)品定義模型，即面向?qū)ο蟮漠a(chǎn)品定義模型，在該模型的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)角度而言，反求工程技術(shù)的研究?jī)?nèi)容主要包括對(duì)引進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想、功能和原理方案、結(jié)構(gòu)、形體尺寸、精度、材料、工作性能、造型設(shè)計(jì)、工藝、使用和維修、包裝技術(shù)等分析。n 一、概念n 新產(chǎn)品出廠投入使用之前，必須經(jīng)產(chǎn)品性能試驗(yàn)，以檢查其各方面n 的性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 企業(yè)由環(huán)保的被動(dòng)、消極性變?yōu)? 關(guān)系到企業(yè)的形象和生存，這就要求企業(yè)必極主動(dòng)地迎接市場(chǎng)的挑戰(zhàn)。n 切削工藝 :n 切削工藝是制造過程的主要內(nèi)容，幾乎占全部工藝勞動(dòng)量的1／ 3以上。如果工藝有問題，再精良的自動(dòng)化系統(tǒng)都不可能對(duì)工藝產(chǎn)生本質(zhì)的改善。 1升降臺(tái) 2－刮平器 3－液面 4－光敏樹脂 5－紫外激光 6－成形零件n RPM零件圖形處理過程1）快速原形制造的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)只有接受三維 CAD模型后，才能進(jìn)行切片處理（三維模型的近似處理 ）2）三維模型的切片處理 沿成形的高度方向每隔一定的間隔進(jìn)行切片處理，以獲取截面的輪廓。n 2）提高切削速度和進(jìn)給速度以減少進(jìn)給量，改善工件的形狀精度和表面粗糙度。第六節(jié) 優(yōu)質(zhì)、高效焊接技術(shù) 一、概述 焊接是通過加熱或加壓或兩者并用，使分離的兩部分金屬形成原子結(jié)合的一種永久性聯(lián)接方法。在這里只有采用激光焊接才能保證拼焊后表面平整，無翹曲和變形，確保車身覆蓋件的質(zhì)量。 （ 2）高效 和切削加工相比精沖一般可提高工效 10倍左右，精沖片齒輪可提高工效 20倍左右，精沖凸輪提高工效 40多倍。（ 2）精沖材料 大約 95％的精沖件都是鋼件，除鉛黃銅外，多數(shù)非鐵金屬和合金均可以精沖?！? 三、微細(xì)加工和納米技術(shù)　 隨著人們對(duì)許多工業(yè)產(chǎn)品的功能集成化和外形小型化的需求，使零部件的尺寸日趨微小　　例如便攜式錄音機(jī)的機(jī)械和電路的空間容積僅為 60年代產(chǎn)品的 1％，此外，進(jìn)人人體的醫(yī)療機(jī)械和管道自動(dòng)檢測(cè)裝置等都需要微型的齒輪、電機(jī)、傳感器和控制電路。 　　一、概念（ 1）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (Computer Aided Design， CAD) 是指工程技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)為輔助工具，通過計(jì)算機(jī)和 CAD軟件對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行分析、計(jì)算、仿真、優(yōu)化與繪圖。工作站是具有高速的科學(xué)計(jì)算、豐富的圖形處理及靈活的窗口與網(wǎng)絡(luò)管理功能的交互式計(jì)算機(jī)系統(tǒng) ,采用多處理器結(jié)構(gòu)，即采用多個(gè) CPU并行工作，系統(tǒng)日趨開放，因而成為高檔 CAD／ CAM系統(tǒng)的主流，市場(chǎng)占有率不斷上升。 　 1）操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心，是管理計(jì)算機(jī)軟、硬件資源的程序集合。 2）三維幾何建模軟件為用戶提供一個(gè)完整、準(zhǔn)確地描述和顯示三維幾何形狀的方法和工具。常用的有 Pro／ Engineer、 CATIA等軟件。通過 SFCS，可以實(shí)現(xiàn)集成的CAM系統(tǒng)，這種集成系統(tǒng)成為車間及計(jì)算機(jī)集成制作系統(tǒng)?！　?(7)全面質(zhì)量保證系統(tǒng) (Total Quality Insurance System，TQIS)　　 (8)車間生產(chǎn)計(jì)劃控制系統(tǒng) (ShoopFloor Control System，SFCS)　　 (9)計(jì)算機(jī)輔助工程制圖系統(tǒng) 其功能包括輔助制圖、圖樣掃描及光柵 矢量混合編輯、圖樣管理等。動(dòng)力學(xué)模擬仿真軟件可以仿真、分析、計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)在質(zhì)量特性和力學(xué)特性作用下，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和力的動(dòng)態(tài)特性?！　?2）語言編譯系統(tǒng)用于將高級(jí)語言編寫的程序翻譯成計(jì)算機(jī)能夠直接執(zhí)行的機(jī)器指令。 CAD／ CAM軟件系統(tǒng)可分為三個(gè)層次，即系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件?！?1．硬件系統(tǒng)　 CAD／ CAM系統(tǒng)的硬件通常是指構(gòu)成生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備實(shí)體，是一切可以觸摸到的物理設(shè)備的總稱?！　?4）采用光化掩膜加工法，如光刻法， LIGA法 (X射線蝕刻和電鑄制模成形法 )。要側(cè)重發(fā)展和應(yīng)用模型化和模擬技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、專家系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)，控制工藝過程參數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和重現(xiàn)性，對(duì)過程的結(jié)果進(jìn)行精確的預(yù)報(bào)，使熱處理由一種憑借經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)技能轉(zhuǎn)變?yōu)槟軡M足各種性能要求的可控生產(chǎn)過程。6)采用適于不同材料的工 藝潤(rùn) 滑 劑 。 4）成形件加工裕量小、尺寸一致性好。n 3）可對(duì)高熔點(diǎn)、高熱導(dǎo)率，熱敏感材料及非金屬進(jìn)行焊接。當(dāng)前生產(chǎn)實(shí)踐中，高速磨削的切削速度一般在 100～ 200 m／ s。n 虛擬制造的特點(diǎn)：n （ 1）信息高度集成，靈活性高 n （ 2）群組協(xié)同，分布合作，效率高 第四節(jié)第四節(jié) 虛擬制造技術(shù)虛擬制造技術(shù)虛擬制造的三個(gè)特征 n 虛擬制造分類 :n 按照產(chǎn)品在生命周期中的各類活動(dòng)，可將虛擬制造分成三類：n （ 1）以設(shè)計(jì)為中心的 (designcentered)VM n （ 2）以生產(chǎn)為中心的 (productioncentered)VM n （ 3）以控制為中心的 (controlcentered)VM n 以什么為中心就是在考慮全局的情況下側(cè)重于某方面 .VM的效果n 實(shí)踐證明，虛擬制造技術(shù)可以為企業(yè)帶來六個(gè)方面的效果：n (1) 提供影響產(chǎn)品性能、制造成本、生產(chǎn)周期的相關(guān)信息，使決策者能夠正確地處理產(chǎn)品的性能、制造成本、生產(chǎn)進(jìn)度和風(fēng)險(xiǎn)之間的平衡關(guān)系，做出正確的設(shè)計(jì)和管理決策；n (2) 提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少設(shè)計(jì)缺陷，優(yōu)化產(chǎn)品性能；n (3) 提高工藝規(guī)劃和加工過程的合理性，優(yōu)化制造質(zhì)量； (4) 通過生產(chǎn)計(jì)劃的仿真，可以優(yōu)化資源配置和物流管理，實(shí)現(xiàn)柔性制造和敏捷制造，縮短制造周期，降低生產(chǎn)成本；n (5) 通過提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本和縮短開發(fā)周期，以及提高企業(yè)的柔性，以適應(yīng)用戶的特殊要求和快速響應(yīng)市場(chǎng)的變化，形成企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；n (6) 通過虛擬企業(yè)的概念以及具體的實(shí)踐組成的快速響應(yīng)團(tuán)隊(duì)，能夠迅速對(duì)市場(chǎng)作出反映。誰能在最短的時(shí)間內(nèi)推出適應(yīng)市場(chǎng)變化的新產(chǎn)品，誰就在競(jìng)爭(zhēng)中贏得先機(jī)。n 特種加工工藝n 利用化學(xué)、電化學(xué)、物理