【導(dǎo)讀】和制造技術(shù)環(huán)境三個技術(shù)群。和資源效率的現(xiàn)代制造模式。為空氣軸承主軸。系統(tǒng)的狀態(tài)，從而可以作出前瞻性的決策與優(yōu)化實施方案。礎(chǔ)，以計算機為基礎(chǔ)。可維修設(shè)計，產(chǎn)品的可回收性設(shè)計，牲層技術(shù)和外延生長技術(shù)。機械系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)和智能系統(tǒng)等幾個部分組成。心思想是完全按用戶需求制造。工作站級和設(shè)備級。，但進給速度不需要提高。擬制造和以控制為中心的虛擬制造。，通常采用金剛石砂輪進行磨削。、以降低成本為目的。的平均工作時間。值至少應(yīng)達到1×106。，SLA指的是選區(qū)激光燒結(jié)法。機床設(shè)備的配置形式有互替式和互補式兩種。于金屬、非金屬等材料。通過看板，可以有效地組織生產(chǎn)，能夠?qū)ιa(chǎn)系統(tǒng)中物流的速。度和大小進行有效的調(diào)節(jié)。數(shù)很少，相應(yīng)的質(zhì)量極小，隨著納米粒子的直徑減小，能級間隔增大，制層、過程協(xié)調(diào)與監(jiān)控層、設(shè)備控制層，在上述三級遞階控制結(jié)構(gòu)中，每層的信息流都是單向流動的。

　　

【正文】 精密拋光主要指磨粒的擠壓使工件表面產(chǎn)生塑性變形。 超精密加工裝備的特點（ P176） 高精度、高剛度、高穩(wěn)定性、抗振性好、控制性好。 五、 微型機械加工技術(shù)（ P177） 簡述微型機械加工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)（ P181） 微型機械加工技術(shù)是微型機械發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)，其包括微型機械設(shè)計技術(shù)、微細加工技術(shù)、微型機械組裝和封裝技術(shù)、微系統(tǒng)的表征和測量技術(shù)及微系統(tǒng)集成技術(shù)。 光刻 技術(shù)（ P181） 光刻加工是用照相復(fù)印的方法將光刻掩膜上的圖像印制在涂有光致抗蝕劑（光刻膠）的薄膜或基材表面，然后進行選擇性腐蝕，刻蝕出規(guī)定的圖形。光刻工藝的基本過程包括涂膠、曝光、顯影、堅膜、腐蝕、去膠。 LIGA 技術(shù)（ P183） LIGA技術(shù)是一種由半導(dǎo)體光刻工藝派生出來的采用光刻方法一次生產(chǎn)三維空間微機械構(gòu)件的方法。 技術(shù)機理 是由深層 X射線光刻、電鑄成形及塑鑄成形三個工藝組成。（在用 LIGA 技術(shù)進行光刻過程中，一張預(yù)先制作的模板上的圖形被映射到一層光刻掩膜上，掩膜中被光照部分的性質(zhì)發(fā)生變 化，在隨后的沖洗過程中被熔解，剩余的掩膜即是待生成的微結(jié)構(gòu)的負體，在接下來的電鍍成形過程中，從電解液中析出來的金屬填充到光刻出的空間而形成金屬微結(jié)構(gòu)）。 工藝過程 由X 光 掩膜板的制作、 X 光深光刻、光刻顯影、電鑄成形、塑模制作、塑模脫模成形等組成。 六、 簡述電火花、激光束、電子束、離子束（ P195）、高壓水射流加工（ P128）的原理與特點。 電火花加工原理 ：在一定液體介質(zhì)中，利用脈沖波放電對到點材料的電蝕現(xiàn)象來去除材料的加工方法。 電火花加工的特點 ： 1）可加工五高（高強度、高硬度、高韌性、高脆性和高純度）導(dǎo) 電材料； 2）加工時無明顯機械力，適用于低剛度工件和微細結(jié)構(gòu)的加工； 3）脈沖參數(shù)可調(diào)節(jié)，可在同一臺機床上進行粗加工、半精加工和精加工； 4）電火花加工后的表面呈現(xiàn)凹坑，有利于貯油和降低噪聲； 5）效率低于切削加工； 6）放電過程中有部分能量消耗在工具電極上，損耗電極，影響精度。 激光束加工的原理 ：工作介質(zhì)（固體或氣體）受光泵激發(fā)后輻射產(chǎn)生的加強光，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦至幾十至幾微米的績效光斑，獲得極高的能量密度，依靠光熱效應(yīng)加工。（工件在光熱效應(yīng)下產(chǎn)生的高溫熔融和沖擊波的綜合作用過程） 激光束加工的特點 ： 1）它屬于高 能束流加工，不存在工具磨損更換問題； 2）幾乎可以加工任何材料； 3）屬非接觸加工，無明顯機械力； 4）加工速度快，熱影響區(qū)??； 5）易實現(xiàn)加工過程自動化； 6）可通過玻璃、空氣及惰性氣體等透明介質(zhì)加工； 7）輸出功率大小可調(diào)，可用于精密微細加工； 8）加工時不產(chǎn)生振動噪聲，加工效率高。 電子束加工原理 ：由電子槍射出的告訴電子束經(jīng)過電磁透鏡聚焦后轟擊工件表面，形成局部高溫，使材料瞬時熔化和汽化，從而達到材料去除、連接或改性的目的。 電子束加工的特點 ： 1）可實現(xiàn)極其微細的聚焦，可實現(xiàn)亞微米和毫微米級的精密微細加工； 2） 電子束加工主要靠瞬時熱效應(yīng)，工件不受機械力作用，不產(chǎn)生宏觀應(yīng)力和變形； 3）加工材料范圍廣； 4）加工效率高； 5）真空加工無污染，加工表面不易氧化； 6）成套設(shè)備價格昂貴。 離子束加工原理 ：真空腔內(nèi)，惰性氣體如氬氣在高速電子的撞擊下被電離成離子，加速后的離子束撞擊在工件表面上，引起材料變形、破壞和分離。 離子束加工的特點： 1） 加工主要靠離子束的微觀機械撞擊，可實現(xiàn)納米級的加工； 2）真空加工污染少，特別適宜加工易氧化的材料；3）加工應(yīng)力小，熱變形小，加工表面質(zhì)量高； 4）設(shè)備費用高、成本高，加工效率低。 高壓水射 流加工原理（ P128） ：利用水或水中添加劑的液體，經(jīng)水泵至增壓器，再經(jīng)貯液蓄能器使高壓液體流動平穩(wěn)，最后由金剛石噴嘴形成 300900m/s 的高速液體束流，噴射到工件表面，從而達到去除材料的目的。 高壓水射流加工的特點： 1）加工精度較高，切邊質(zhì)量 較好； 2）工件切縫很窄，噴嘴壽命非常耐久，噴嘴和加工表面無機械接觸，能實現(xiàn)高速加工； 3）加工產(chǎn)物混入液體排出，故無灰塵、無污染，加工區(qū)域溫度低，不產(chǎn)生熱量，適于木材、紙張、皮革等材料的加工；4）設(shè)備維護簡單，操作方便，可靈活地任意選擇加工起點和部位，可通過數(shù) 控，容易地進行復(fù)雜形狀的自動加工。 七、 虛擬軸機床 (P203)： 虛擬軸機床（ Virtual Axis Machine Tool）又稱并聯(lián)機床、六條腿機床或稱 Stewart機床，這種機床由并聯(lián)桿系構(gòu)成，通過控制桿系中桿的長度使桿系支撐的平臺獲得相應(yīng)自由度的運動。桿系（六桿、三桿以及二桿）機床具有高剛度、低運動質(zhì)量、高動態(tài)性能和構(gòu)造簡單、制造方便的優(yōu)越性的特點。 八、 快速原型 /零件制造技術(shù)（ RPM ： Rapid Prototype/Part Manufacturing）（ P208） 快速原型制造技 術(shù)（ RPM）（ P208）： 是由 CAD模型直接驅(qū)動的快速制造任意形狀的三維實體的技術(shù)總稱。 是綜合利用 CAD 技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、機械工程、電子技術(shù)及激光技術(shù)的技術(shù)集成以實現(xiàn)從零件設(shè)計到三維實體原型制造一體化的系統(tǒng)技術(shù)。 RPM 技術(shù)采用（軟件）離散 /（材料）堆積的原理而制造零件，通過離散獲得堆積的順序、路徑、限制和方式，通過堆積材料“疊加”起來形成三維實體。 特征： 1）可以制造任意復(fù)雜三維幾何實體； 2） CAD 模型直接驅(qū)動； 3)成型設(shè)備無需專用夾具或工具； 4）成形過程中無人干預(yù)或較少干預(yù)。 應(yīng) 用領(lǐng)域： 基于 RPM快速制造模具、快速制造金屬原型零件。 快速原型技術(shù)采用離散 /堆積成型的原理 ，其過程是：先由三維CAD軟件設(shè)計出所需要零件的計算機三維曲面或?qū)嶓w模型（亦稱電子模型），然后根據(jù)工藝要求，將其按一定厚度進行分層，把原來的三維電子模型變成二維平面信息（截面信息），即離散的過程；再將分層后的數(shù)據(jù)進行一定的處理，加入加工參數(shù)，產(chǎn)生數(shù)控代碼，在微機控制下，數(shù)控系統(tǒng)以平面加工方式有序地連續(xù)加工出每個薄層并使他們自動粘接而成形，這就是材料堆積的過程。 RPM 技術(shù)的主要方法 5 類方法： 1）選擇性液體固 化； 2）選擇性層片粘接； 3）選擇性粉末熔結(jié)粘接； 4）擠壓成形； 5）噴墨印刷。 1） 選擇性固化原理 ：將激光聚集到液態(tài)材料（如光固化樹脂）表面，令其有規(guī)律地固化，由點到線到面，完成一個層面的建造，而后升降移動到一個層片厚度的玻璃，重新覆蓋一層液態(tài)材料，再建造一個層面，由此層層迭加成為一個三維實體。該方法的典型實現(xiàn)工藝有立體光刻 （ SL， Stereolithography） ，實體磨固化 （ DGC， Solid Ground Curing） ，激光光刻 （ LS， Litht Sculpting） ， 總的來說，都以選擇性 固化液體樹脂為特征。 2） 選擇性層片粘接原理 ：采用激光或刀具對箔進行切割。首先切割出工藝邊框和原型的邊緣輪廓線，而后將不屬于原型的材料切割成網(wǎng)絡(luò)狀。通過升降平臺的移動和箔材的送給可以切割出新的層片并將其與先前的層片粘接在一起，這樣層層迭加后得到下一個塊狀物，最后將不屬于原型的材料小塊剝除，就獲得所需的三維實體。層片添加的典型工藝是 分 層 實 體 制 造 （ LOM ， Laminated Object Manufacturing）。這里所說的箔材可以是涂覆紙（涂有粘結(jié)劑覆層的紙），涂覆陶瓷箔、金屬箔或其他材質(zhì)基的箔材 。 3） 選擇性粉末熔結(jié)粘接原理 ：對于由粉末鋪成的有好密實度和平整度的層面，有選擇地直接或間接將粉末融化或粘接，形成一個層面，鋪粉壓實，再熔結(jié)或粘接成另一個層面并與原層面熔結(jié)或粘接，如此層層疊加為一個三維實體。索寞直接熔結(jié)是將粉末直接融化而鏈接；間接熔結(jié)是指僅融化粉末表面的粘結(jié)涂層，以達到互相粘結(jié)的目的。粘結(jié)則是指將粉末采用粘接劑粘接。其典型工藝有 選擇性激光燒結(jié)（ SLS,Selective Laser Sintering）和 三維印刷 （ 3DP， 3D Printing）等。 4） 擠壓成形原理 ：將熱熔性材料（ ABS、尼龍或蠟）通過加熱容器融化，擠壓噴出并堆積一個層面，然后將第二個層面用同樣的辦法建造出來，并與前一個層面熔結(jié)在一起，如此層層堆積而獲得一個三維實體。采用熔融擠壓成形的典型工藝為 熔融沉積成形 （ FDM， Fused Deposition Modeling）。 5） 噴墨印刷原理 ： InkJet Printing 是指將固體材料熔融，采用噴墨打印原理（氣泡法和晶體振蕩法）將其有序地噴出，一個層面由一個層面的堆積建造而成一個三維實體。 RPM 的發(fā)展趨勢 ： 1）不同制造目標(biāo)相對獨立發(fā)展； 2）向大型制造與微 型制造進軍； 3）要求 RPM 有更快的制造速度、更高的制造精度、更高的可靠性； 4） RPM 設(shè)備的使用外設(shè)操作智能化，使 RPM 設(shè)備的安裝和使用變得非常簡單，不需要專門的操作人員； 5） RPM 行業(yè)標(biāo)準化，并且整個產(chǎn)品制造系統(tǒng)相融合。 典型的快速原型制造技術(shù)有哪幾種？分別簡述他們的工作原理。（ P209） 典型的快速原型制造技術(shù)主要有立體印刷、分層實體制造、選擇性激光燒結(jié)和熔融沉積成形。 1） 立體印刷（ SLA， Stereolithgraphy apparatus），又稱立體光刻，光造型。液槽中盛滿液態(tài)光固化樹脂，它 在一定劑量的紫外激光照射下就會在一定區(qū)域內(nèi)固化。成形開始時，工作平臺在液面下，聚焦后的激光光點在液面上按計算機的指令逐點掃描，在同一層內(nèi)逐點固化。當(dāng)一層掃描完成后被照射的地方就固化，未被照射的地方仍然是液態(tài)樹脂。然后升降架帶動平臺再下降一層高度，上面又布滿一層樹脂，以便進行第二層掃描，新固化的一層牢固地粘在前一層上。如此重復(fù)直到三維零件制作完成。 2） 分層實體制造（ LOM， Laminated Object Manufacturing），根據(jù)零件分層幾何信息切割箔材和紙等，將所獲得的層片粘接成三維實體。首先 鋪上一層箔材，然后用 CO2激光在計算機的控制下切出本層輪廓，非零件部分全部切碎以便于去除。當(dāng)本層完成后，再鋪上一層箔材，用滾子輾壓并加熱，以固化粘結(jié)劑，使新鋪上的一層牢固地粘接在已成形體上，再切割該層的輪廓，如此反復(fù)直到加工完畢。最后去除切碎部分以得到完整的零件。 3） 選擇性激光燒結(jié)（ SLS， Selective Laser Singtering）， SLS采用 CO2 激光器，使用的材料多為粉末材料。現(xiàn)在工作臺上鋪上一層粉末，用激光束在計算機控制下有選擇的進行燒結(jié)（零件的空心部分不燒結(jié)，仍未粉末材料），被燒結(jié)部分 便固化在一起構(gòu)成零件的實心部分。一層完成后再進行下一層，新一層與其上一層被牢牢的燒結(jié)在一起。全部燒結(jié)完成后，去除多余的粉末，便得到燒結(jié)成的零件。常采用的材料為尼龍、塑料、陶瓷和金屬粉末。 4） 熔融沉積成形（ FDM， Fused Deposition Modeling），它是一種不使用激光器的加工方法，技術(shù)關(guān)鍵在噴頭，噴頭在計算機控制下作 XY聯(lián)動掃描及 Z向運動，絲材在噴頭中被加熱并略高于其熔點。噴頭在掃描運動中噴出熔融的材料，快速冷卻形成一個加工層并與上一層牢牢連接在一起。這樣層層掃描便形成一個空間實體。 第四章 制造自動化技術(shù) 一、 數(shù)控技術(shù)（ CNC）（ P242） 數(shù)控技術(shù)（ P242） ：指用數(shù)字化信號（記錄在媒介上的數(shù)字信息及數(shù)字指令）對設(shè)備運行及其加工過程進行控制的一種自動化技術(shù)，它是一種可編程的自動控制方式，它所控制的量一般是位置、角度、速度等機械量，也有溫度、壓力、流量、顏色等物理量。 計算機數(shù)控系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分的功用是什么？ 1 為加工零件的圖樣，作為數(shù)控裝置工作的原始數(shù)據(jù)； 2 為程序編制部分； 3 為控制介質(zhì)，存儲加工零件所需要的全部操作信息； 4 為數(shù)控系統(tǒng)，它是數(shù)控機床的核心環(huán)節(jié)。 數(shù)控系統(tǒng)的作用是接收介質(zhì)輸入的信息，經(jīng)過處理運算后控制機床運行。 5 為伺服驅(qū)動系統(tǒng)，它包括伺服驅(qū)動電路（伺服控制線路、功率放大線路）和伺服電動機等驅(qū)動機構(gòu)，作用是把數(shù)控裝置發(fā)來的速度和移位指令（脈沖信號）轉(zhuǎn)換成執(zhí)行部件的進給速度、方向和位移。 6 為坐標(biāo)軸或執(zhí)行機構(gòu)的測量裝置。前者用以測量坐標(biāo)軸的實際位置，并將測量結(jié)果反饋到數(shù)控系統(tǒng)（或伺服系統(tǒng)），形成全閉環(huán)控制。后者用以測量執(zhí)行伺服電動機軸的位置，并予以反饋，形成半閉環(huán)控制。 7 為輔助控制單元，用以控制其他部件的工作。 8 為坐標(biāo)軸（如工作臺軸）。 簡述 CNC 裝置 /技術(shù)的插補原理（ P250、 252）。 插補運算是為了控制加工運動軌跡所必要的一種運算。插補的任務(wù)是在一條已知的起點和終點的曲線上進行“數(shù)據(jù)點的密化”。插補運算根據(jù)數(shù)控語言 G 代碼提供的軌跡類型（直線、順圓或逆圓）及所在的象限、平面等選擇相應(yīng)的插補運算公式，保證在一定精度范圍內(nèi)計算出一段直線或圓弧的一系列中間點的坐標(biāo)值，并逐次以增量坐標(biāo)值或脈沖序列形式給出，使伺服電機以一定速度移動，控制刀具按預(yù)定的軌跡加工。 插補運算就是 C